Hiện tượng đồ lạnh làm đau bụng không đơn thuần là do cảm giác. Y học hiện đại giải thích điều này rất rõ ràng từ góc độ thần kinh học và sinh lý học. Trước hết, khi thức ăn hoặc đồ uống lạnh đi vào dạ dày, cơ thể sẽ phản ứng tức thì với sự thay đổi nhiệt độ. Dạ dày và ruột, những cơ quan cốt lõi đảm nhận việc tiêu hóa, được thiết kế để vận hành hiệu quả nhất ở một khoảng nhiệt độ nhất định. Kích thích lạnh sẽ khiến chúng lệch khỏi nhiệt độ tối ưu này, làm giảm hoạt tính của enzym tiêu hóa và khiến quá trình phân giải thức ăn bị chậm lại. Khối thức ăn chưa được phân giải đầy đủ sẽ gây gánh nặng cho ruột và phá vỡ cân bằng áp suất thẩm thấu, có thể dẫn đến tiêu chảy.
Ngoài ra, kích thích lạnh còn tác động đến hệ thần kinh tự chủ của cơ thể. Đặc biệt, dây thần kinh phế vị điều hòa chuyển động của cơ quan tiêu hóa phản ứng rất nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ. Dây thần kinh phế vị là lộ trình cốt lõi của trục ruột-não. Khi có kích thích lạnh tác động, dây thần kinh phế vị có thể bị kích hoạt quá mức hoặc ngược lại bị ức chế, khiến nhu động ruột tăng tốc bất thường hoặc gây co giật. Những phản ứng thần kinh này là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến đau bụng và tiêu chảy.
Đồng thời, nhiệt độ lạnh có thể cản trở tuần hoàn máu ở niêm mạc ruột. Tình trạng co mạch làm lưu lượng máu đến ruột giảm xuống, việc cung cấp oxy và dưỡng chất cho tế bào ruột không còn thuận lợi. Điều này làm suy yếu hàng rào bảo vệ của niêm mạc ruột và tác động tiêu cực đến môi trường vi sinh vật đường ruột, có thể thúc đẩy vi khuẩn có hại tăng sinh. Một đường ruột khỏe mạnh cần sự cân bằng của nhiều loại vi khuẩn có lợi để hỗ trợ hệ miễn dịch, nhưng sự thay đổi nhiệt độ đột ngột có thể làm rối loạn hệ sinh thái vi sinh vật này. Rốt cuộc, một ly đồ uống lạnh không chỉ làm mát dạ dày đơn thuần, mà còn gây ra những biến đổi sinh lý phức tạp như giảm hoạt tính enzym tiêu hóa, rối loạn hệ thần kinh tự chủ, cản trở tuần hoàn máu và mất cân bằng vi sinh vật đường ruột, dẫn tới tình trạng lạnh trong bụng, đau bụng và tiêu chảy. Cơ thể chúng ta phản ứng tinh tế hơn rất nhiều so với những gì chúng ta nghĩ.
