Hóa học đằng sau doping trong thể thao

Doping là một vấn nạn trong thể thao xảy ra trong quá khứ lẫn hiện tại. Đây là một vấn đề nan giải cho Cơ quan Chống Doping Thế giới để tạo ra một môi trường cạnh tranh công bằng trong thể thao. Vậy doping là gì? và tại sao các vận động viên có thể bị cám dỗ sử dụng chúng ngay từ đầu? Đế hiểu rõ hơn về vấn đề này, trong bài viết lần này chúng ta sẽ tìm hiểu về hóa học đằng sau doping trong thể thao và lý do chúng bị cấm nhé!

Vậy doping là gì?

Theo TapChiTheThao.com thì doping là các chất kích thích bị cấm sử dụng trong các trận thi đấu thể thao, kể cả nghiệp dư hay chuyên nghiệp. Một số chất doping thường được dùng phổ biến như: chất kích thích, chất giảm đau, chất tăng đồng hóa, chất lợi tiểu. Hiện nay có 3 dạng doping thông dụng bao gồm: 

  1. Doping máu: Là những chất kích thích như ESP (Erythropoietin), NESP (Darbepoetin) được vận động viên sử dụng để tăng cường vận chuyển oxy qua hồng cầu và đẩy mạnh sự tuần hoàn của máu. Nhờ đó, các cơ bắp trong cơ thể sẽ tăng cường sức mạnh và tốc độ hoạt động. 
  2. Doping cơ: Dạng này bao gồm các chất như hormone peptit, EPO, Trimetazidine. Chúng có khả năng kích thích quá trình tự sản sinh hormon trong cơ thể để tăng cường sức mạnh của cơ bắp. Như vậy, việc thi đấu của vận động viên sẽ trở nên hiệu quả hơn. 
  3. Doping thần kinh: Đây là những chất kích thích có khả năng ngăn chặn quá trình điều khiển và phản hồi của các nơ ron thần kinh cơ bắp đến não. Doping này khiến hệ cơ bắp không bắt buộc phải nghỉ ngay cả khi mệt hoặc vận động quá sức. 

Hóa học đằng sau

Chất đồng hóa

Chất đồng hóa là loại ma túy bị cấm lớn nhất tại Thế vận hội và chúng cũng là loại thường xuyên bị phát hiện nhất. Vào năm 2014, Cơ quan Chống Doping Thế giới phát hiện ra rằng 48% các xét nghiệm dương tính là do sử dụng các chất đồng hóa. Danh sách các chất bị cấm của họ có khoảng 74 tác nhân khác nhau, nhưng cũng bao gồm bất kỳ chất nào có cấu trúc hóa học tương tự.

Steroid đồng hóa (anabolic steroids) là nhóm thuốc chính được bao gồm trong nhóm này. Chúng có cấu trúc tương tự như hormone tự nhiên của con người, testosterone, và khi được sử dụng sẽ bắt chước tác dụng của nó. Vì vậy, chúng được sử dụng bởi các vận động viên để giúp họ tăng khối lượng cơ bắp và sức mạnh thể chất. Thông thường, chúng được đưa tới các cuộc thi, hơn là trong chính cuộc thi. Điều này sẽ khiến chúng khó bị phát hiện hơn nếu chỉ thử nghiệm tại Thế vận hội, đó là lý do tại sao việc kiểm tra ngoài cuộc thi cũng diễn ra. Như đã nói, nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng các chất chuyển hóa steroid vẫn tồn tại trong cơ thể của những người sử dụng chúng trong vài tháng, giúp chúng dễ dàng phát hiện hơn.

Cấu trúc hóa học cùa testosterone. Nguồn: Vinmec

Steroid đồng hóa là trung tâm của vụ bê bối doping ở Nga vào năm 2014 được nêu chi tiết trong trên tạp chí C&EN. Cocktail mà họ sử dụng kết hợp ba loại steroid khác nhau đó là bột turinabol uống, oxandrolone và methasterone; một trong số này đã được thay đổi khi các phương pháp phát hiện được cải thiện. Metanedienone, được phát triển vào những năm 1960, được sử dụng thường xuyên bởi các vận động viên thể hình, vận động viên nâng tạ và vận động viên ném bóng trước khi steroid đồng hóa bị cấm tham gia các cuộc thi Olympic vào năm 1975.

Việc sử dụng steroid không có rủi ro. Tác dụng phụ của chúng bao gồm huyết áp cao, có thể dẫn đến bệnh tim và cả tổn thương thận. Ở cả nam và nữ, chúng cũng có thể ảnh hưởng đến thẩm mỹ. Đối với nam giới, chúng có thể thu nhỏ tinh hoàn và làm to ngực, cũng như làm giảm số lượng tinh trùng. Ở phụ nữ, chúng tăng lông trên cơ thể, giảm kích thước ngực và làm trầm giọng.

Loại thuốc này cũng bao gồm một số tác nhân không steroid, và đáng chú ý là clenbuterol. Clenbuterol được sử dụng để điều trị rối loạn hô hấp, vì nó mở rộng đường thở và cũng hoạt động như một loại thuốc thông mũi. Đối với các vận động viên, nó có tác dụng xây dựng cơ bắp khiêm tốn, nhưng cũng có thể được dùng để giúp tăng sự trao đổi chất và giúp đốt cháy chất béo. Một số vận động viên trong nhiều môn thể thao đã bị cấm sử dụng thuốc này.

Chất kích thích

Loại ma túy doping thường xuyên bị phát hiện thứ hai là chất kích thích. Trong năm 2014, chúng chiếm 15% các xét nghiệm dương tính được ghi nhận bởi Hiệp hội Chống Doping Thế giới và chất kích thích methylhexanamine được báo cáo tìm thấy trong 45,9% mẫu nước tiểu điền kinh dương tính trên toàn thế giới vào năm 2012.

Chất kích thích là những chất giúp tăng sự tỉnh táo, năng lượng và sự chú ý. Một số trong số chúng hoạt động tương tự như hormone adrenaline và noradrenaline của con người, thường được gọi là tham gia vào phản ứng ‘chiến đấu hoặc bỏ chạy‘ của cơ thể. Một ví dụ rất nổi tiếng về chất kích thích là caffeine, chất này không bị cấm trong các cuộc thi Olympic. Các chất kích thích bị cấm bao gồm amphetamine và cocaine.

Cấu trúc hóa học của adrenaline. Nguồn: ChemistryWorld

Cũng như các chất đồng hóa, có những vấn đề sức khỏe liên quan đến việc sử dụng chất kích thích. Nhiều người trong số họ gây nghiện, và việc sử dụng chúng cũng có thể làm tăng nguy cơ suy tim. Chúng cũng có thể dẫn đến kiệt sức. Modafinil, một chất kích thích đã được thêm vào danh sách các chất bị cấm đối với các vận động viên Olympic vào năm 2004, được cho là kéo dài thời gian tập luyện cho các vận động viên, và một số vận động viên đã bị cấm sử dụng nó.

Hormone và chất điều chuyển hóa

Nhóm chất cấm này rất lớn và đa dạng. Nói chung, chúng có xu hướng là những chất can thiệp vào hoóc môn hoặc sự trao đổi chất của con người để mang lại lợi thế cho các vận động viên. Chúng cũng có thể được sử dụng cùng với steroid đồng hóa, vì chúng có thể hoạt động để giảm một số tác dụng vật lý không mong muốn của các loại thuốc này.

Một số loại thuốc trong nhóm này là những loại thuốc ảnh hưởng đến hormone estrogen. Điều này có thể có lợi cho nam giới sử dụng steroid đồng hóa, vì việc sử dụng steroid dẫn đến nữ hóa tuyến vú hoặc vú to. Thuốc ức chế estrogen có thể giúp giảm thiểu những tác động này. Chúng thường được sử dụng cho mục đích này, hơn là có bất kỳ ảnh hưởng nào đến thành tích của vận động viên.

Loại ma túy này cũng bao gồm meldonium, loại thuốc nổi tiếng gần đây khi vận động viên quần vợt Maria Sharapova bị cấm sử dụng. Meldonium là một loại thuốc có thể được sử dụng để điều trị một số vấn đề về tim, đặc biệt là bệnh mạch vành. Nó giúp mở rộng động mạch, có thể hữu ích cho các vận động viên vì nó giúp tăng lưu lượng oxy đến các cơ trong cơ thể.

Cấu trúc hóa học của Meldonium. Nguồn: Wikipedia

Meldonium bị cấm vào đầu năm 2016 sau khi có bằng chứng cho thấy các vận động viên ở 15 trong số 21 môn thể thao tại Đại hội thể thao châu Âu Baku 2015 đã sử dụng nó để giúp nâng cao thành tích của họ. Kể từ khi bị cấm, 124 mẫu dương tính đã được lấy từ các vận động viên ở nhiều môn thể thao khác nhau, trong đó có một số lượng lớn là người Nga. Tuy nhiên, khả năng tăng cường hiệu suất của Meldonium đã bị tranh cãi, đặc biệt là bởi nhà sản xuất thuốc Latvia.

Thuốc lợi tiểu và chất che giấu

Các loại thuốc trong nhóm này được sử dụng cho hai mục đích. Thuốc lợi tiểu là chất thúc đẩy bài tiết nước qua nước tiểu và có thể được các vận động viên sử dụng để điều chỉnh khối lượng cơ thể của họ, đặc biệt là trong các sự kiện mà các đối thủ phải bằng hoặc gần một trọng lượng nhất định như quyền anh. Chúng cũng có thể được sử dụng để che giấu việc sử dụng các chất cấm khác, vì bằng cách pha loãng nước tiểu, chúng có thể giúp giảm nồng độ của các chất bị cấm và các chất chuyển hóa của chúng. Chất che giấu là các chất làm suy giảm khả năng phát hiện các chất trong nước tiểu, bằng cách che giấu hoặc can thiệp vào việc phát hiện các chất chuyển hóa của chất cấm.

Cấu trúc hóa học của furosemide. Nguồn: Wikipedia

Thuốc lợi tiểu và chất che giấu có thể dẫn đến một loạt tác dụng phụ, bao gồm mất nước và ảnh hưởng đến cân bằng muối. Một trong những thuốc lợi tiểu được sử dụng phổ biến nhất là furosemide, có thể làm tăng bài tiết nước tiểu lên đến 30. Việc tiếp tục sử dụng chúng có thể dẫn đến các vấn đề về đường tiêu hóa và tổn thương thận.

Ma tuý

Thuốc gây nghiện được sử dụng chủ yếu để giảm đau. Điều này có thể giúp các vận động viên vượt qua các chấn thương nhẹ hoặc đơn giản là tăng khả năng chịu đau của họ trong các sự kiện. Chúng cũng giúp giảm lo lắng, có thể là một lợi ích trong môi trường áp lực cao của Thế vận hội.

Nhóm thuốc này bao gồm các chất nổi tiếng như morphin và codein, được gọi chung là opioid. Trong khi những loại thuốc này được sử dụng phổ biến trong nửa đầu thế kỷ 20 kết hợp với steroid đồng hóa, việc sử dụng chúng đã giảm đáng kể do dễ dàng nhận biết chúng trong nước tiểu. Việc sử dụng các loại thuốc giảm đau không nằm trong danh mục cấm như aspirin cũng làm giảm công dụng của chúng.

Cấu trúc hỏa học của morphin. Nguồn: Wikipedia

Các tác dụng phụ của việc sử dụng ma tuý cũng có thể nghiêm trọng. Chúng đặc biệt gây nghiện, và cơ thể cũng có thể tăng khả năng chịu đựng với chúng, có nghĩa là liều lượng phải được tăng lên thường xuyên để thấy được những tác dụng tương tự. Việc sử dụng quá liều lượng cũng có thể dẫn đến những ảnh hưởng xấu đến tâm lý.

Các chất cấm khác

Mặc dù các nhóm chất bị lạm dụng chính đã được thảo luận cho đến nay, vẫn còn một số chất khác bị cấm sử dụng. Một số bị cấm hoàn toàn; chúng bao gồm cần sa, cannabinoids và glucocorticosteroid. Những thứ khác, chẳng hạn như rượu, chỉ bị cấm khi thi đấu trong các môn thể thao cụ thể như bắn cung. Các chất khác chỉ bị cấm trên ngưỡng nhất định; ví dụ, chất chủ vận beta-2, chủ yếu được sử dụng trong điều trị hen suyễn ở dạng hít, phần lớn bị cấm, nhưng người bị hen suyễn được phép sử dụng ở mức độ nhất định.

Một chất bị cấm khác đáng được đề cập rộng rãi hơn là erythropoietin (EPO). Đây là một chất được sử dụng trong những gì đôi khi được gọi là ‘doping máu’, thực hành lấy các chất để tăng số lượng hồng cầu trong máu. EPO là một loại hormone kích thích sản xuất hồng cầu. Các tế bào hồng cầu giúp vận chuyển oxy đến các cơ của cơ thể, vì vậy việc tăng số lượng của chúng sẽ giúp tăng thành tích của vận động viên. Doping gen cũng có thể được sử dụng để đạt được hiệu quả tương tự, như C&EN đã trình bày chi tiết gần đây.

Cấu trúc của erythropoietin. Nguồn: Samuel J. Dutchefsky

Rõ ràng rằng doping trong điền kinh là một trò chơi mèo vờn chuột liên tục, như các vấn đề gần đây với meldonium đã đề cập. Mặc dù một số vận động viên có nguy cơ sử dụng chất cấm để đạt được lợi thế, nhưng rõ ràng là một số người khác cố gắng làm như vậy bằng cách sử dụng các chất mà Cơ quan chống doping thế giới vẫn chưa cấm rõ ràng. Thử nghiệm retroactive (lưu mẫu máu và xét nghiệm lại) đối với các mẫu được lấy tại các kỳ Thế vận hội trước khiến nhiều khả năng những người sử dụng doping đã vượt lên dẫn trước sẽ bị loại, nếu không phải ngay lập tức thì cuối cùng họ cũng bị tước danh hiệu hoặc cấm thi đấu.

Bài viết đến đây là hết rồi. Hi vọng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Tapchithethao, Compound Interest, C&EN.

Đăng ký Bản tin
BÀI ĐĂNG MỚI

Đăng ký danh sách gửi thư của chúng tôi và nhận những nội dung thú vị và cập nhật vào hộp thư đến email của bạn.

Cảm ơn bạn đã đăng ký.

Đã xảy ra lỗi.

Share: