GIẢI PHẪU CHỨC NĂNG CỔ CHÂN VÀ BÀN CHÂN. CƠ VÀ HOẠT ĐỘNG CƠ

Các cơ hoạt động lên bàn chân có thể được chia thành hai nhóm: ngoại lai (extrinsic) và nội tại (intrinsic).

• Các cơ ngoại lai xuất phát từ các khoang trước, sau và bên của cẳng chân. Chúng chủ yếu chịu trách nhiệm cho các hoạt động như vặn ngoài (eversion), vặn trong (inversion), gấp lòng bàn chân (plantarflexion) và gấp mu bàn chân (dorsiflexion).
• Các cơ nội tại nằm bên trong bàn chân và chịu trách nhiệm cho các vận động tinh của bàn chân, chẳng hạn như vận động riêng biệt của các ngón.

Xem lại Phần 1: GIẢI PHẪU CHỨC NĂNG CỔ CHÂN VÀ BÀN CHÂN. XƯƠNG VÀ KHỚP

CÁC CƠ Ở CỔ CHÂN VÀ BÀN CHÂN

Có hai mươi ba cơ tác động lên cổ chân và bàn chân, 12 có nguồn gốc ngoài bàn chân (các cơ ngoại lai và 11 bên trong bàn chân. Tất cả 12 cơ bắp bên ngoài, ngoại trừ cơ bụng chân, cơ dép, và cơ gan chân (plantaris), tác dụng lên cả các khớp dưới sên và khớp giữa bàn chân.

Các cơ ngoại lai

Cơ	Bắt ngang khớp	Hoạt động
Nhóm sau
Nông: bụng chân, dép, gan chân gầy (plantaris)	Sau	Gấp lòng
Sâu: Chày sau, gấp ngón dài, gấp cái dài	Sau, bên trong	Gấp lòng, vặn trọng, gấp ngón
Nhóm trước
Chày trước	Trước, bên trong	Gấp mu, vặn trong
Duỗi cái dài	Trước, bên trong	Gấp mu, vặn trong, duỗi cái
Duỗi các ngón dài	Trước,	Gấp mu, duỗi các ngón
Nhóm bên ngoài
Mác dài, mác ngắn	Sau, bên ngoài	Gấp lòng, vặn ngoài
Mác ba	Trước	Gấp mu, vặn ngoài

Các cơ nội tại của bàn chân

• Các cơ này hoạt động như một nhóm và rất hoạt động trong giai đoạn tựa/chống của dáng đi. Về cơ bản, chúng theo sau xoay ngửa và hoạt động hơn trong các đoạn sau của thì tựa để giữ vững bàn chân khi đẩy tới. Nếu bàn chân quay sấp quá mức, chúng cũng hoạt động nhiều hơn để giữ vững các khớp giữa cổ chân và dưới sên. Có 11 cơ nội tại, và 10 cơ nằm ở mặt gan chân được xắp xếp thành 4 lớp.

Cơ	Hoạt động	Tương ứng với bàn tay
	Mặt mu chân
Duỗi các ngón ngắn	Duỗi PIP ngón 2-5	Không
Duỗi ngón cái ngắn	Duỗi PIP ngón cái	Không
Lớp 1	Mặt gan chân
Dạng ngón cái	Dạng, gấp ngón cái	Dạng ngón cái ngắn
Gấp các ngón ngắn	Gấp PIP 2-5	Gấp các ngón nông
Dạng ngón út	Dạng, gấp ngón út	Cùng tên
Lớp 2	Mặt gan chân
Vuông gan chân	Làm thẳng đường kéo cơ gấp các ngón dài	Không
Cơ giun	Gấp MP, duỗi PIP, DIP	Cùng tên
Lớp 3	Mặt gan chân
Gấp ngón cái ngắn	Gấp MP ngón cái	Cùng tên
Khép ngón cái	Khép, gấp ngón cái	Cùng tên
Gấp ngón út	Gấp PIP ngón út	Cùng tên
Lớp 4	Mặt mu chân
Gian cốt mu chân	Dạng ngón 2-4	Cùng tên
Gian cốt gan chân	Khép ngón 2-4	Cùng tên

CÁC  HOẠT ĐỘNG CƠ Ở CỔ CHÂN VÀ BÀN CHÂN

Gấp lòng bàn chân

• Gấp lòng bàn chân được sử dụng để đẩy cơ thể về phía trước và đi lên, góp phần đáng kể vào các lực đẩy khác được tạo ra trong giai đoạn nhấc gót và nhấc ngón. Các cơ gấp lòng bàn chân cũng hoạt động ly tâm để làm chậm một bàn chân đang gập mu hoặc để trợ giúp trong việc kiểm soát chuyển động về phía trước của cơ thể, đặc biệt là xoay ra trước của xương chày trên bàn chân.

• Cơ chủ đạo là cơ bụng chân và cơ dép. Bởi vì cơ bụng chân cũng đi qua khớp gối và là cơ gập gối, nó có tác dụng gấp lòng hiệu quả nhất khi gối duỗi và cơ tứ đầu đùi được hoạt hóa. Các cơ gấp lòng bàn chân khác chỉ tạo khoảng 7% lực gấp lòng bàn chân (cơ mác dài, mác ngắn là quan trọng hơn, cơ gan chân gầy, gấp ngón cái dài, cơ chày sau ít hơn).

Gấp mu bàn chân

• Gấp mu chủ động trong thì đu đưa của dáng đi để đưa bàn chân hở lên khỏi nền (co đồng tâm) và trong thì tựa để để kiểm soát hạ bàn chân xuống sàn nhà sau khi chạm gót (co ly tâm).
• Cơ gấp mu chính là cơ chày trước có kích thước lớn, gân cơ dài và có thuận lợi cơ học lớn nhất. Hỗ trợ cho cơ này là các cơ duỗi ngón dài, duỗi ngón cái dài và cả cơ mác ba.

Vặn ngoài (eversion)

• Được tạo ra chủ yếu bởi các nhóm cơ mác. Những cơ này nằm bên ngoài so với trục dọc của xương chày. Chúng là các cơ quay sấp ở tư thế không chịu trọng lượng bởi vì chứng vặn ngoài xương gót và dạng bàn chân trước. Cơ mác dài là cơ vặn ngoài mà cũng có vai trò kiểm soát lực ép lên các vận động xương bàn ngón thứ nhất và các vận động tinh vi hơn của xương bàn ngón thứ nhất và ngón chân cái.

Vặn trong (inversion)

• Các cơ vặn trong của bàn chân là các cơ nằm ở bên trong so với trục dọc của xương chày. Những cơ này làm xương gót vặn trong và bàn chân trước khép.
• Vặn trong chủ yếu là do cơ chày trước và cơ chày sau, với sự trợ giúp của các cơ gấp ngón cái, gấp các ngón chân dài. Cơ duỗi ngón cái dài kết hợp với cơ gấp ngón cái dài để khép bàn chân trước trong động tác vặn trong.

SỨC MẠNH CÁC CƠ Ở CỔ CHÂN VÀ BÀN CHÂN

Các cơ của  bàn chân đóng một vai trò quan trọng trong việc chịu các tác động có cường độ rất cao. Chúng cũng tạo ra và hấp thụ năng lượng trong khi vận động. Các dây chằng và gân cơ lưu trữ một phần năng lượng cho sự trở lại sau đó. Ví dụ, gân Achilles có thể lưu trữ 37 jun (J) năng lượng đàn hồi, và các dây chằng của vòm chân có thể lưu trữ 17 J khi bàn chân hấp thụ các lực và trọng lượng cơ thể.

Vận động mạnh nhất cổ bàn chân là gập lòng bàn chân do các cơ gập lòng có khối cơ lớn. Các cơ gập lòng được sử dụng nhiều hơn để chống lại trọng lượng và duy trì tư thế đứng thẳng, kiểm soát hạ người xuống đất, bổ trợ cho đẩy người tới. Ngay cả khi đứng, các cơ gấp lòng, đặc biệt là cơ dép, cũng co để kiểm soát tư thế đứng. Lực gập lòng có thể gia tăng nếu gối được giữ ở tư thế duỗi, làm cơ bụng chân thuận lợi hơn về chiều dài.

Gập mu chân không thể tạo lực lớn vì khối cơ nhỏ hơn và ít được sử dụng trong các hoạt động hàng ngày. Lực các cơ gập mu chỉ bằng khoảng 25 % lực các cơ gập lòng bàn chân.

Hình: Độ lớn của moment xoay đẳng trường tối đa với bốn hoạt động của cổ bàn chân.

Sự đảo nghịch hoạt động cơ: Các cơ gấp lòng bàn chân hoạt động như là cơ duỗi gối.

Một chức năng quan trọng của các cơ gấp lòng bàn chân là làm vững gối ở tư thế duỗi. điều này có thể thấy rõ ở những bệnh nhân yếu các cơ gập lòng. Không có hoạt động phanh hoặc giảm tốc cần thiết do cơ ở cổ chân, chi dưới tiến tới thông qua gập mu bàn chân quá nhanh và quá nhiều trong giai đoạn giữa đến sau của thì tựa. Như hình vẽ cơ dép bị yếu khi đứng, cẳng chân xoay ra trước chuyển lực của trọng lượng cơ thể ra sau so với trục xoay trong- ngoài ở khớp gối. Sự dịch chuyển này tạo nên lực xoay gấp gối đột ngột và thường không ngờ tới. Cổ chân bị gập mu, trong trường hợp này, tạo khuynh hướng gập gối.

Một chức năng quan trọng của cơ dép là kháng lại xoay ra trước quá mức của cẳng chân, do dó giữ cho trọng lượng cơ thể ngay trên hay ngay trước trục xoay trong- ngoài của khớp gối. Với bàn chân được giữ cố định ở nền, gấp lòng bàn chân chủ động ở cổ chân có thể duỗi gối. Cơ dép đặc biệt phù hợp với vai trò làm vững duỗi gối, vì phần lớn là sợi cơ chậm, kháng mỏi mệt. Co cứng cơ dép quá mức tạo khuynh hướng duỗi gối mạnh và kéo dài, dần dần có thể góp phần tạo biến dạng gối quá ưỡn.

Hình: A, Gấp mu tạo nên gấp gối; B, Gấp lòng tạo nên duỗi gối

XEM THÊM: PHÂN TÍCH DÁNG ĐI: THÌ TỰA VÀ CÁC ROCKERS

CÁC VẬN ĐỘNG KẾT HỢP CỦA GỐI VÀ CỔ CHÂN/DƯỚI SÊN

Các vận động tại gối và bàn chân cần phải được phối hợp để tối đa hóa sự hấp thụ các lực  và giảm thiểu căng các liên kết của chi dưới. Ví dụ, trong thì tựa của dáng đi, quay sấp và ngữa ở bàn chân phải tương ứng với xoay ở đầu gối và hông. Vào lúc chạm gót, bàn chân thường tiếp xúc với mặt đất ở một tư thế hơi quay ngữa, và bàn chân được hạ xuống mặt đất với gấp lòng. Khớp dưới sên bắt đầu quay sấp lập tức, kèm theo xoay trong và gấp ở khớp gối và háng. Quay sấp tiếp tục cho đến khi nó đạt đến tối đa vào khoảng 35% đến 50% của thì tựa, và điều này tương ứng với gấp và xoay trong tối đa ở khớp gối.

Ở giai đoạn bàn chân bằng ở thì tựa, khớp gối bắt đầu xoay ngoài và duỗi, và bởi vì bàn chân vẫn giữ cố định trên mặt đất, các vận động này được truyền đến xương sên, làm khớp dưới sên đáp ứng bằng quay ngữa. Nhiều tổn thương của chi dưới được cho là có liên quan với sự thiếu đồng bộ giữa những vận động này của khớp gối và khớp dưới sên.