Giải phẫu Cấu trúc & Chức năng Cổ tay và Bàn tay

Bàn tay được coi là 1 hệ thống cơ sinh học vô cùng phức tạp và tinh tế mà chỉ riêng con người làm được, ví dụ như cầm, nắm, bấu, véo, vặn, búng, nhặt, … Con người làm các động tác này vô cùng linh động, khéo léo và chuẩn xác. Các nhà sinh vật học tin rằng việc tiến hoá các chức năng tinh tế của bàn tay có liên quan tới việc phát triển não bộ thông minh của con người. Nhắc tới chấn thương tại vùng cổ tay, tổn thương trong thể thao có tỉ lệ chiếm tới 15% trong các tổn thương về tay. Thường thì phần lớn các chấn thương cổ tay và ngón tay chỉ cần nghỉ ngơi đơn giản là sẽ khỏi, nhưng cũng có những tổn thương cần phải cố định lâu ngày và phải phẫu thuật. Gãy đầu xa xương quay (distal radius fracture) là phổ biến nhất, sau đó kể tới là gãy xương thuyền (scaphoid fracture) và viêm gân cổ tay. Chứng lỏng cổ tay (Carpal instability) cũng ít gặp nhưng đây là 1 mối nguy hiểm tiềm tàng với sự nghiệp VĐV.

Việc lượng giá và kiểm soát chấn thương cổ-bàn tay sớm nhất có thể giúp giảm tỉ lệ biến dạng cổ tay và tăng cảm giác vận động. Việc tìm hiểu và tiếp cận với kiến thức khoa học về cấu tạo khớp cổ-bàn tay giúp chúng ta có cách nhìn nhận tổng quát về xử trí chấn thương và tập luyện sau này. Trong bài viết này, mình sẽ phân tích cấu trúc giải phẫu của khớp cổ-bàn tay; đồng thời tìm hiểu kĩ các thành phần chính và chức năng của chúng.

1. Cấu Trúc Xương

Tổ tiên của loài người là loài động vật linh trưởng, ban đầu sử dụng chi trước như bàn chân để di chuyển, nhưng qua quá trình tiến hóa, các chi này đã phát triển thành bàn tay với cấu trúc đặc biệt tinh gọn hơn, phù hợp cho việc cầm nắm và thực hiện các hoạt động tinh vi.

Giống với cấu trúc của xương bàn chân, Vùng cổ-bàn tay có tới 27 xương được sắp xếp 1 cách đồng nhất thành khối. Các xương này có thể trượt, xoay và quay tròn trên nhau. Chúng phối hợp nhịp nhàng và chuẩn xác để giúp con người sử dụng đồ vật 1 cách tinh vi mà hiếm có loài linh trưởng nào làm được.

Các xương cổ tay (carpals) giúp kiểm soát các cơ bàn tay hoạt động, cho phép chúng ta điều chỉnh chuẩn xác lực nắm khi cầm nắm đồ vật. Chúng xếp thành 2 hàng: trên-dưới, bao gồm:

• Hàng trên: Thuyền-Nguyệt-Tháp-Đậu (Scaphoid-Lunate-Triquetrum-Pisiform)
• Hàng dưới: Thang-Thê-Cả-Móc (Trapezoid-Trapezium-Capitate-Hamate)

<aside> 💡 Tips của mình khi học cấu trúc giải phẫu bằng tiếng Anh là sử dụng những câu thần chú (mnemonic). Giống như ở khối xương cổ tay chúng ta có câu ví tiếng Việt: “Thuyền nguyệt tháp đậu, thang thê cả móc”. Còn với phiên bản tiếng Anh, mình sẽ hay nhớ theo câu: “Some Lovers Try Position That They Can’t Handle”

Thứ tự ghi nhớ: Trên-dưới, Ngoài-trong

</aside>

Giống cấu trúc xương bàn chân, chúng ta có xương bàn tay và xương đốt ngón tay, cụ thể:

• Xương bàn tay (Metatarsal): gồm 5 xương dài, được đánh số từ 1-5 từ ngón cái đến ngón út. Mỗi xương có phần đế vuông ở gần, thân xương, và phần đầu tròn ở xa, tạo thành các khớp với xương đốt ngón tay
• Xương đốt (Phalanges): 14 đốt xương dài và thon để đảm nhận tính linh hoạt chính xác của cử động bàn tay. Riêng ngón cái chỉ có 2 đốt

2. Cấu Trúc Khớp Cổ Tay

• Khớp quay-cổ tay (Radiocarpal joint): đây là khớp chính nối xương quay với hàng dưới xương cổ tay, cho phép cử động gập-duỗi, khép-dạng
• Khớp quay-trụ xa (Distal Radioulnar joint): được cấu thành bởi đầu xa của xương trụ và xương quay
• Khớp giữa cổ tay (Midcarpal joint): nằm giữa 2 hàng xương cổ tay, đóng góp vào độ linh hoạt tổng thể như nghiêng trụ (ulnar deviation) – nghiêng quay (radial deviation)

3. Cấu trúc Khớp bàn tay

• Khớp cổ-bàn tay (Carpometacarpal joint – CMC joint): nối xương cổ tay và xương bàn tay. Khớp này tạo điều kiện thuận lợi cho việc khum bàn tay (cupping the palm) và cho phép ngón cái cử động đối nghịch (opposition movement)
• Khớp bàn-ngón tay (Metacarpophalangeal joint – MCP joint): đây là khớp nối giữa xương bàn tay và ngón tay, hay còn gọi là khớp bàn-đốt. Đây là khớp quan trọng nhất của bàn tay, tạo nên 77% tổng biên độ gập ngón tay. vòm Khớp MCP cho phép cử động gập-duỗi và giúp bàn tay nắm-mở cử động linh hoạt. Chúng ta dễ dàng nhìn thấy đầu xương ngón tay khi nắm chặt bàn tay
• Khớp liên đốt ngón tay (Interphalangeal joint): khớp này nằm giữa các đốt. Gồm có khớp đốt xa (Distal Interphalangeal joint – DIP joint) và khớp đốt gần (Proximal Interphalangeal joint – PIP joint). Các khớp này cho phép ngón tay cử động gập duỗi tinh vi như cầm nắm, bấu, véo, … Hầu hết các khớp này dễ bị tổn thương với những VĐV chơi với bộ môn liên quan tới bóng

4. Các Thành Phần Chính Của Khớp Cổ Tay

• Bao khớp (Joint capsule): đây là 1 dạng bao xơ bọc quanh khớp, giống như bao bố trùm ra ngoài nhằm bảo vệ các thành phần bên trong. Mỗi đầu của bao xơ dính quanh 1 đầu xương. Bao khớp này đủ lỏng để cử động tự do mà vẫn chắc chắn để bảo vệ các thành phần bên trong tránh bị tổn thương. Khi có lực tác động từ bên ngoài khiến cho khớp chuyển động quá biên độ, bao khớp sẽ căng cứng lại để hạn chế sự vượt quá này nhằm ngăn ngừa tổn thương xảy ra
• Dây chằng cổ tay (Wrist ligament): những dây chằng quan trọng của cổ tay bao gồm:

  • Dây chằng bên (Collateral ligament): gồm 2 dây chính đó là:

    • Dây chằng bên trụ (Ulnar collateral ligament – UCL): nằm ở phía trong cổ tay

    → nguyên uỷ: mỏm trâm trụ (ulnar styloid process) → bám tận: xương đậu (pisiform) + xương móc (hamate)

    Chức năng: ổn định khớp cổ tay và chống lại lực nghiêng trụ (radial deviation)

    • Dây chằng bên quay (Radial collateral ligament – RCL): nằm ở phía ngoài cổ tay

    → nguyên uỷ: mỏm trâm quay (radial styloid process) → bám tận: xương thuyền (scaphoid) + xương thang (trapezium)

    Chức năng: ổn định khớp cổ tay và chống lại lực nghiêng quay (ulnar deviation)

  • Dây chằng mu cổ tay-quay (Dorsal radiocarpal ligament): nối giữa đầu xa xương quay tới các xương cổ tay hàng trên gồm: thuyền-nguyệt-tháp (scaphoid-lunate-triquetrum)

  • Dây chằng trụ-cổ tay (Ulnocarpal ligament): đóng vai trò là tác nhân ổn định chính của cổ tay

  • Dây chằng quay-cổ tay (Radioulnar ligament): đóng vai trò là tác nhân ổn định chính của cổ tay

  • Dây chằng ngón tay (Hand ligament): những dây chằng quan trọng của ngón tay bao gồm:

  • Dây chằng gan tay (Volar plate/Palmar ligament): đây là loại dây chằng nhỏ của ngón tay chạy theo chiều dọc lòng bàn tay, kết nối giữa đốt gần và đốt giữa. Chức năng chính là giữ cho khớp bàn-đốt không bị duỗi quá mức

  • Dây chằng bên ngón tay (Collateral ligament): hệ thống dây chằng chắc khoẻ ở 2 bên của ngón tay, giúp hạn chế việc ngón tay bị bẻ sang các phương khác nhau.

  • Dây chằng bên trụ ngón cái (Ulnar collateral ligament – UCL): đóng vai trò quan trọng giữ ổn định cho ngón cái không bị bẻ lệch ra ngoài

• Mạc cổ tay (Wrist retinacula): 1 dải mạc dày và sâu bọc quanh gân các cơ cẳng tay được gọi là mạc giữ gân (retinaculum). Vai trò chính của lớp mạc này là giữ ổn định các gân cùng 1 vị trí, đảm bảo các chuyển động và chức năng vận động của cổ tay được hợp lý. Có 2 lớp mạc giữ gân tại cổ tay, đó là:
  • Mạc giữ gân nhóm gậpp cổ tay (Flexor retinaculum): lớp mạc này bao quanh cổ tay ở phía lòng bàn tay (palmar side). Nó hình thành 1 vòm cung xung quanh xương cổ tay và hình thành nên ống cổ tay (carpal tunnel). Lớp mạc này đóng vai trò như một hệ thống ròng rọc cho gân của các cơ gập cổ tay, đồng thời tạo thành 1 vòm ngang giữ ổn định cho hệ thống xương cổ tay (transverse carpal arch)
  • Mạc giữ gân nhóm duỗi cổ tay (Extensor retinaculum): ngược lại, lớp mạc này bao quanh cổ tay ở phía mu bàn tay (dorsum side). Nó có hình dạng chéo chạy xuống và đi vào trong cổ tay. Lớp mạc này ngăn chặn triệu chứng “dây cung” (bowstringing), tức triệu chứng ngón tay không thể gập được hoàn toàn
• Hệ thống ròng rọc bàn tay (Pulleys of the hand): đây là hệ thống vỏ bao xơ bọc lấy các gân của cơ gập ngón tay (flexor tendon sheath). Vỏ này bọc gọn gàng gân gập quanh đốt ngón tay và giúp chuyển đổi lực từ cơ gập sang cử động ngón tay. Hệ thống này giúp giữ ổn định gân gập trong quá trình gập-duỗi ngón tay. Gồm có 2 hệ thống chính:
  • Ròng rọc vòng: vùng bao xơ dày lên rõ ràng và đi ngang qua các gân gập
  • Ròng rọc chéo: bao bọc và hỗ trợ ròng rọc vòng khi gập ngón

5. Các Nhóm Cơ Khớp Cổ Tay

Cơ bắp của cổ tay có thể chia thành 2 nhóm dựa trên chuyển động của khớp này, bao gồm:

• Nhóm trước cẳng tay (Anterior compartment): hay còn gọi là nhóm cơ mu bàn tay, chúng gồm 3 lớp:
  • Nhóm nông: cơ gập cổ tay trụ (Flexor carpi ulnaris), cơ gan bàn tay dài (Palmaris longus), cơ gập cổ tay quay (Flexor carpi radialis), cơ sấp tròn (Pronator teres)
  • Nhóm giữa: cơ gập ngón nông (Flexor digitorum superficialis)
  • Nhóm sâu: cơ gập ngón cái dài (Flexor pollicis longus), cơ gấp ngón sâu (Flexor digitorum profundus), cơ sấp vuông (Pronator quadratus)
• Nhóm sau cẳng tay (Posterior compartment): đây là nhóm cơ lòng bàn tay, chúng gồm 2 lớp:
  • Nhóm nông: cơ duỗi ngón (Extensor digitorium), cơ duỗi ngón út (Extensor digiti minimi), cơ duỗi cổ tay trụ (Extensor carpi ulnaris), cơ duỗi cổ tay quay dài (Extensor carpi radialis longus), cơ duỗi cổ tay quay ngắn (Extensor carpi radialis brevis), cơ khuỷu tay (Anconeus), Cơ cánh tay quay (Brachioradialis)
  • Nhóm sâu: cơ ngửa (Supinator), cơ duỗi ngón cái dài (Extensor pollicis longus), cơ duỗi ngón cái ngắn (Extensor pollicis brevis), cơ dạng ngón cái dài (abductor pollicis longus), cơ duỗi ngón trỏ

Các nhóm cơ quan trọng cần ghi nhớ:

1. Gập cổ tay (Wrist flexors):

• Đầu quay: củ lồi xương quay | Đốt giữa ngón tay 2-5 | | 5 | Cơ gấp gón cái dài (Flexor pollicis longus) | Diện trước của đường ráp xương quay + màng gian cốt | đốt xa ngón cái | | 6 | Cơ gan bàn tay dài (Palmaris longus) | mỏm lồi cầu trong xương cánh tay | mạc giữ gân nhóm cơ gấp cổ tay + màng bao cơ lòng bàn tay |

1. Duỗi cổ tay (Wrist extensors)

1. Sấp bàn tay (Pronation)

1. Ngửa bàn tay (Supination)

1. Ngửa bàn tay (Supination)

1. Ngửa bàn tay (Supination)

6. Biên Độ Khớp Cổ Tay (Wrist ROM)

Khớp cổ tay có nhiều các biên độ chuyển động khác nhau như: gập-duỗi, nghiêng trụ-nghiêng quay, sấp-ngửa. Cụ thể như sau:

| Gấp cổ tay (Flexion) Khớp chủ đạo: Khớp quay-cổ tay (Radiocarpal joint) | Duỗi cổ tay (Extension): Khớp chủ đạo: Khớp quay-cổ tay (Radiocarpal joint) | Sấp bàn tay (Pronation): Khớp chủ đạo: Khớp quay-trụ xa (Distal Radioulnar joint): | Ngửa bàn tay (Supination): Khớp quay-trụ xa (Distal Radioulnar joint): | Nghiêng trụ (Ulnar deviation): Khớp chủ đạo: Khớp giữa cổ tay (Midcarpal joint) | Nghiêng quay (Radial deviation): Khớp giữa cổ tay (Midcarpal joint) | | — | — | — | — | — | — | | 65°-80° | 55°-65° | 80° | 85° | 30°-35° | 15°-25° |

7. Thần Kinh Chi Phối

Các dây thần kinh chi phối vận động cổ tay đều được chi phối bởi các nhánh của thần kinh gian cốt trước (anterior interosseous nerve) và sau (posterior interosseous nerve) cánh tay, thần kinh trụ (ulnar nerve), thần kinh giữa (median nerve), thần kinh quay (radial nerve)

• Thần kinh trụ (Ulnar nerve): phân bố cảm giác mặt trong cẳng tay và lòng bàn tay, chịu cảm giác cho 1 nửa trong ngón áp út và ngón út
• Thần kinh giữa (Median nerve): phân bố cảm giác mô và lòng ngón cái, trỏ, giữa và 1 nửa ngoài ngón áp út
• Thần kinh quay (Radial nerve): phân bố cảm giác mặt ngoài cẳng tay, mu bàn tay và các ngón tay ở mặt mu

8. Các Chấn Thương Thường Gặp

Các loại chấn thương thể thao ở cổ-bàn tay thường là do các tác động ngã khi chống tay (FOOSH) hoặc là va chạm rất mạnh với 1 vật/lực cản ngược lại. Có thể kể tên như gãy xương, giãn/đứt dây chằng xương cổ tay, viêm gân … Dưới đây là bảng tổng hợp các chấn thương đa số thường gặp trong thể thao, các bạn có thể theo dõi thêm:

Biomechanics of the hand Gwenda Sharp OTR and Dave Thompson PT

Duncan, S. F., Saracevic, C. E., & Kakinoki, R. (2013). Biomechanics of the hand. Hand clinics, 29(4), 483-492.