PHCN Online - ĐẠI CƯƠNG VỀ THĂNG BẰNG VÀ KIỂM SOÁT TƯ THẾ

Cập nhật lần cuối vào 17/11/2021

Mục lục

KHÁI NIỆM VỀ KIỂM SOÁT TƯ THẾ

Định nghĩa tư thế (posture): vị trí của cơ thể hoặc các phần của cơ thể trong không gian
Kiểm soát tư thế (postural control): là sự kiểm soát tư thế trong không gian

Kiểm soát tư thế đem lại:

Giữ vững tư thế (Stability): hay thăng bằng (balance), là khả năng giữ cơ thể ở trạng thái cân bằng. Một vật được xem là vững khi tâm khối (COM, center of mass) được giữ nằm trong chân đế (BOS, base of support). Do đó giữ vững tư thế, hoặc thăng bằng, là khả năng giữ hình chiếu tâm khối trong các giới hạn của chân đế. Giữ vững tư thế là một quá trình động, liên quan đến thiết lập sự cân bằng giữa các lực làm vững và lực làm mất vững.
Định hướng cơ thể (Orientation): canh chỉnh xắp xếp theo một trật tự các phân đoạn cơ thể và giữa cơ thể và môi trường phù hợp với vận động đòi hỏi (Piek 2006). Với phần lớn hoạt động, chúng ta giữ cơ thể theo định hướng thẳng đứng, sử dụng nhiều tham chiếu cảm giác, bao gồm trọng lực (hệ tiền đình), bề mặt nâng đỡ (hệ cảm giác thân thể) và mối liên hệ giữa cơ thể với các đối tượng trong môi trường (hệ thống thị giác).
- Ví dụ: cân bằng động trên một chân

Sự phát triển kiểm soát tư thế liên hệ đến:

Sự phát triển của các cơ chế cảm giác và trung tâm đáp ứng
Tăng sức mạnh
Tăng tổ chức hóa hoạt động cơ
Thay đổi tâm khối do thay đổi hình dáng cơ thể
Sự trưởng thành và kinh nghiệm

XEM THÊM: KIỂM SOÁT TƯ THẾ: SỰ PHÁT TRIỂN VÀ THAY ĐỔI THEO LỨA TUỔI

CÁC THÀNH PHẦN CỦA KIỂM SOÁT TƯ THẾ

Kiểm soát tư thế (PC) đòi hỏi cảm nhận (tích hợp thông tin cảm giác để đánh giá tư thế và vận động của cơ thể trong không gian) và hoạt động (khả năng tạo lực để kiểm soát tư thế của cơ thể). Do đó kiểm soát tư thế đòi hỏi một tương tác phức tạp của các hệ thống cơ xương và thần kinh (hình 1).

Hình 1: Mô hình biểu diễn các hệ thống tham gia vào kiểm soát tư thế

Các thành phần thần kinh thiết yếu với kiểm soát tư thế bao gồm:

Các quá trình vận động, bao gồm các đáp ứng đồng vận thần kinh- cơ;
Các quá trình cảm giác, bao gồm các hệ thống thị giác, tiền đình và cảm giác thân thể; và
Các quá trình tích hợp mức cao hơn cần thiết để ghép đôi cảm giác với hành động và đảm bảo khả năng dự trước và đáp ứng của kiểm soát tư thế.

Đồng vận- Synergy: được định nghĩa là sự kết hợp chức năng của các nhóm cơ làm cho chúng bị ép phải hoạt động cùng nhau như là một đơn vị; điều này làm đơn giản hóa yêu cầu kiểm soát lên hệ thần kinh trung ương).

Hình 2: Cân bằng động

CÁC HỆ THỐNG CẢM GIÁC THAM GIA KIỂM SOÁT TƯ THẾ VÀ SỰ TÍCH HỢP CẢM GIÁC

Các hệ thống cảm giác tham gia kiểm soát tư thế

Cảm giác thân thể

Là hệ thống cảm giác chính
Thông tin nhanh nhạy
Cung cấp thông tin về tư thế và vận động của cơ thể liên quan đến các bề mặt nâng đỡ (tham chiếu ngang), mối liên hệ giữa các phân đoạn cơ thể
Thành phần: thoi cơ (cung cấp thông tin về chiều dài cơ, tốc độ thay đổi); cơ quan Golgi của gân (GTO) (thông tin về sức căng); các receptor cơ học ở khớp; các receptor ở da

Thị giác

Cung cấp thông tin về: Tư thế và vận động của đầu (là tham chiếu dọc), so sánh cơ thể với môi trường xung quanh
Không thiết yếu và có thể bị hệ thần kinh trung ương giải thích sai (ví dụ thông tin sai về vận động của bản thân so với vận động của môi trường bên ngoài)
Thành phần: mắt và các đường thị giác, nhân đồi thị, vỏ thị giác (phóng chiếu đến các thùy đỉnh và thái dương).

Tiền đình

Không chịu sự kiểm soát có ý thức
Đánh giá tư thế và vận động của đầu và cơ thể tương quan với trọng lực và các lực quán tính (tham chiếu trọng lực)
Báo hiệu tư thế thẳng và gia tốc (tức là vận động)
Giải quyết xung đột giữa các hệ thống thị giác
Thành phần: các ống bán khuyên (cảm nhận gia tốc góc của đầu) và các xương ốc tai (cảm nhận vị trí và gia tốc thẳng của đầu), đường truyền vào đến thân não, tiểu não.

Sự tích hợp các hệ thống cảm giác (chiến lược cảm giác)

Các cơ chế thị giác, cảm giác thân thể và tiền đình đều góp phần vào kiểm soát tư thế
Có phân thứ bậc các thông tin cảm giác đầu vào- do đó cơ thể chọn lựa cơ chế cảm giác phù hợp nhất tùy theo hoàn cảnh (ví dụ khi chân đế lắc lư thì thông tin cảm giác thân thể không chính xác, khi thị trường thay đổi thì thông tin thị giác không chính xác)
Nhờ hệ TKTW thay đổi mức độ quan trọng tương đối của tất cả các thông tin đầu vào mà chúng ta có thể giữ cơ thể vững với các điều kiện khác nhau
Trong điều kiện bình thường, thông tin cảm giác cơ thể chiếm ưu tiên
Khi học một tác vụ mới, hoặc khi hệ thống nào đó bị thiếu hụt (vd bệnh thần kinh) thì thị giác trở nên quan trọng hơn

CÁC CHIẾN LƯỢC VẬN ĐỘNG DUY TRÌ KIỂM SOÁT TƯ THẾ

Chiến lược (cho kiểm soát tư thế): là một kế hoạch hành động, một tiếp cận để tổ chức các thành phần riêng lẻ trong hệ thống thành một cấu trúc chung.

Các chiến lược vận động tư thế là tổ chức các vận động phù hợp để kiểm soát vị trí của cơ thể trong không gian.
Các chiến lược cảm giác tổ chức thông tin cảm giác cho kiểm soát tư thế.
Các chiến lược cảm giác-vận động phản ánh các quy luật để điều hợp các mặt vận động và cảm giác của kiểm soát tư thế (Nashner, 1989).

Các đáp ứng phản ứng (các phản ứng bảo vệ)

Là đáp ứng của toàn cơ thể để giữ hoặc phục hồi thăng bằng khi bị rối loạn

Chiến lược vận động ở tư thế nằm, ngồi

Thân và chi di chuyển theo hướng ngược với lực gây di chuyển
- Phát triển từ tháng thứ 5 (ban đầu ở tư thế nằm sấp)
Duỗi chi và di chuyển chi khỏi thân cùng hướng với lực gây dịch chuyển. Hoạt động như là hàng phòng vệ thứ hai để bảo vệ đầu khỏi đánh vào bề mặt
Sự huy động điều chỉnh tư thế hoặc đáp ứng bảo vệ chịu ảnh hưởng bởi tốc độ và sức mạnh của lực gây rối loạn.

Các chiến lược vận động để kiểm soát tư thế khi đứng

Bình thường khi đứng có sự canh chỉnh các cấu trúc để giảm thiểu tác dụng của trọng lực. Để giữ tư thế các cơ giữ tư thế hoạt hóa cơ bản (nền), đó là các cơ kháng trọng lực. Có sự đồng vận/đồng co của các cơ trước sau và bên trong-bên ngoài.

Khi đứng, cơ thể có sự đong đưa tư thế (postural sway) nhẹ, gia tăng khi lớn tuổi tác hoặc khi giảm bớt thông tin giác quan.

Khi có lực/thay đổi gây rối loạn thăng bằng, cơ thể có các cơ chế sau để đảm bảo làm vững/thăng bằng:

Làm vững trước- sau:

(i). Chiến lược ở cổ chân: Ankle strategy

Phục hồi tâm khối đến một vị trí vững qua vận động quanh cổ chân
Thường được sử dụng trong các hoàn cảnh khi rối loạn nhỏ, chậm và bề mặt nâng đỡ vững, dài và rộng hơn bàn chân
Đòi hỏi tầm vận động và cơ lực ở cổ chân nguyên vẹn
Hoạt hóa cơ từ xa đến gần: Đồng vận cơ bụng chân à hamstring à cạnh sống với đong đưa ra trước và đồng vận cơ chày trước à tứ đầu đùi à cơ bụng với đong đưa ra sau.

(ii) Chiến lược ở vùng khớp háng: Hip strategy

Vận động nhanh và biên độ rộng ở hai háng kèm vận động ngược lại ở cổ chân và đầu
Sử dụng để phục hồi thăng bằng đáp ứng với các rối loạn nhanh hơn, biên độ lớn hơn hoặc với bề mặt nâng đỡ nhỏ hoặc không vững (ví dụ trên ván thăng bằng)
Sự hoạt hóa cơ từ gần đến xa. Khi đong đưa ra trước sẽ hoạt hóa các cơ gập háng (cơ bụng, tứ đầu…) và ngược lại.

(iii). Chiến lược bước – Stepping strategy

Bước hoặc nhảy để mang chân đế trở lại dưới tâm khối
Trước đây người ta cho là bước chỉ được sử dụng khi tâm khối chệch ra chân đế. Bây giờ nhận thấy rằng bước thường được sử dụng sớm hơn
Hầu hết những người “bình thường” sử dụng kết hợp cả ba phương pháp để kiểm soát đong đưa trước-sau

(iv) Chiến lược chuyển trọng lượng:

Chuyển trọng lượng từ chân này sang chân kia
(v) Sụp người xuống (suspensory strategy)

Gấp thân mình với gập háng/gối, có thể chuyển thành ngồi xổm
Hạ thấp tâm khối (COM)

Hình 1-3. Chiến lược cổ chân (A), háng (B), sụp người xuống (C) và bước (D)

Hình 1-4. Hoạt hóa các cơ ở chiến lược cổ chân và chiến lược háng

Làm vững trong-ngoài (hướng bên-bên)

Thường sử dụng háng và thân
Vận động sang bên ở xương chậu bằng cách khép một háng và hạng háng bên kia (nghĩa là trượt xương chậu sang bên, lắc sang bên)
Chịu tải và không tải chân
Kiểm soát bởi các cơ dạng và khép háng

Các đáp ứng dự (đoán) trước (Anticipatory responses)

Chuẩn bị cơ thể để vận động hay phòng trước khi bị rối loạn
Điều chỉnh tư thế để chuẩn bị cho hoạt động dựa trên kinh nghiệm và học hỏi.
- Ví dụ khi nâng một hộp mà bạn nghĩ là nặng, sự hoạt hóa cơ tư thế xảy ra trước 50 ms khi nâng tay
Có thể khiếm khuyết ở một số bệnh nhân làm cho cơ thể mất vững ngay cả với những vận động đơn giản
Kiểu hoạt hóa các cơ tư thế tùy thuộc (chuyên biệt) với tác vụ và môi trường.

Tài liệu tham khảo chính:

Motor control: Theory and practical applications (2nd ed). Shumway-Cook A & Woollacott M. Philadelphia: Lippincott, Williams & Wilkins 2001.