Khớp gối đóng vai trò then chốt trong việc di chuyển của con người, cho phép chúng ta đi lại, chạy nhảy và thực hiện nhiều hoạt động hàng ngày. Khớp này chịu trọng lượng cơ thể và áp lực lớn, đồng thời cung cấp sự linh hoạt cần thiết cho các chuyển động.

Với các VĐV chuyên nghiệp, chấn thương khớp gối là 1 trong những nỗi sợ kinh hãi có thể dễ dàng chấm dứt sự nghiệp của họ. Ngay cả với những người chơi bán chuyên/không chuyên, chấn thương khớp gối nếu không được chữa trị đúng cách, sẽ dễ dẫn tới giảm cảm giác vận động và sớm thoái hoá khớp. Việc tìm hiểu và tiếp cận với kiến thức y học thể thao 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 gối; đồng thời tìm hiểu kĩ các thành phần chính và chức năng của chúng.

Các xương chính

• Xương Đùi (Femur): là xương lớn nhất trong cơ thể và tạo nên phần trên của khớp gối. Đây là cầu nối giao nhau giữa 2 khớp là khớp háng và khớp đầu gối. Đầu trên là chỏm xương đùi (head of femur) tiếp xúc với ổ chảo (acetabulum) của khớp háng. Đầu dưới của xương đùi có hai mỏm gọi là lồi cầu (femoral condyles) nằm trên mặt khớp và tiếp xúc với mâm chày (tibial plateau) của xương chày
• Xương Chày (Tibia): Xương chày là xương chính của cẳng chân, nằm ở phía dưới khớp gối. Đầu trên của xương chày có hai mặt khớp (tibial condyles) tiếp xúc với chỏm xương đùi.
• Xương Bánh Chè (Patella): là một xương vừng hình tam giác hơi tròn nằm ở phía trước khớp gối. Xương này hoạt động như 1 ròng rọc trong nguyên lý đòn bẩy, tăng tính hiệu quả cho vận động co duỗi cơ tứ đầu đùi

Cấu tạo Khớp Gối

• Khớp Chày-đùi (Tibio-Femoral Joint): đây là khớp quan trọng nhất ở dưới dạng khớp bản lề. Khi nhắc tới khớp gối, chúng ta sẽ chỉ tập trung vào khớp này

• Khớp Bánh chè-đùi (Patellofemoral Joint): khớp tiếp giáp giữa xương bánh chè và xương đùi, là dạng khớp phẳng. 

• Khớp Chày-mác trên (Superior Tibio-fibular Joint): đây là dạng khớp phẳng và độ di động không cao. Điểm đặc biệt lưu ý của khớp này:
  • Chỏm xương mác là điểm bám tận của cơ nhị đầu đùi (Bicep Femoris) và dây chằng bên mác (LCL)
  • Dây thần kinh mác (Peroneal nerve) chạy qua chỏm xương mác

Các Thành Phần Chính Của Khớp Gối

• 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 nhẹ 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

• Màng hoạt dịch (Synovial membrane): đây là 1 lớp tế bào biểu mô, lót bên trong bao khớp. Chúng bao bọc quanh bề mặt khớp gối và tiết ra dịch khớp (synovial fluid). Người già hoặc bệnh nhân thoái hoá khớp gối sẽ có tiền sử tràn dịch khớp.

Màng hoạt dịch tiết ra 1 chất dịch dính và đặc như lòng trắng trứng nhưng là màu vàng, được gọi là “hoạt dịch”. Tác dụng chính của chất này là bôi trơn, cung cấp chất dinh dưỡng cho cấu trúc bên trong ổ khớp nhằm duy trì tính bền vững cho khớp. Những túi nhỏ chứa hoạt dịch (túi thanh mạc – bursa) có mặt ở một số khớp hoạt dịch. Chúng được ví như những cái đệm chống lại ma sát giữa xương – dây chằng/gân, hoặc là xương-da.

• Sụn Khớp (Cartilage): Là lớp sụn trong, nhẵn bao bọc bề mặt của các xương giúp giảm ma sát và làm cho chuyển động khớp mượt mà hơn. Bệnh nhân thoái hoá khớp xương (Osteoarthritis) hoặc viêm thấp khớp (Rheumatoid arthritis) sẽ dễ bị mòn lớp sụn này, gây khó khăn trong di chuyển. 

• Sụn chêm (Meniscus): đây là cấu trúc vô cùng quan trọng của khớp gối. Nó đóng vai trò như “đệm” chống sốc cho khớp gối. Ngoài ra sụn chêm còn giúp tăng ổn định gối khi vận động và giảm thiểu tốc độ mòn sụn khớp. Những người đã từng phẫu thuật cắt/gọt sụn chêm sẽ có tỉ lệ thoái hoá khớp gối sớm hơn người bình thường.

Cấu tạo: sụn chêm gồm 2 miếng sụn vòng, nằm trên mặt khớp xương chày. Xét theo mặt phẳng cắt ngang, mỗi sụn chêm đều có 1 sừng trước – 1 sừng sau lần lượt dính vào diện gian lồi cầu trước – lồi cầu sau của xương chày. Chúng được chia làm 2 loại:

• • Sụn chêm ngoài (lateral meniscus): hình chữ O gần tròn vạnh
  • Sụn chêm trong (medial meniscus): hình chữ C

Những đặc điểm đáng lưu ý của sụn chêm:

• • Sừng trước của 2 sụn chêm được nối với nhau bằng “dây chằng ngang khớp gối” (tranverse ligament of knee)

• • Độ dày: bờ ngoài của sụn chêm khá dày, lồi và dính vào bao khớp. Còn bờ trong thì mỏng và lõm. Mặt trên lõm để tiếp xúc với lồi cầu xương đùi

• • Bờ ngoài của sụn chêm trong (medial meniscus) dính vào vào dây chằng chày (MCL) nên sụn chêm trong được cố định chắc hơn. Chính vì điều này khiến cho sụn chêm trong dễ mắc chấn thương hơn so với sụn chêm ngoài do tính di động kém mỗi khi gối bị xoay quá mức hoặc là áp lực lớn nghiền xuống.

Sụn chêm là cấu trúc tương đối vô mạch với nguồn cung cấp máu ngoại vi hạn chế. Nguồn cung cấp máu chính tới từ các nhánh của động mạch khoeo (Popliteal artery). Các mạch máu này phân toả khắp bờ ngoài sụn chêm, sau đó đi vào bên trong 1 đoạn ngắn và giảm tỉ lệ máu nuôi (Middle zone). Phần còn lại của sụn chêm (chiếm 65-75% diện tích) không có mạch máu (White zone). Chúng chủ yếu nhận dinh dưỡng từ dịch khớp thông qua sự khuếch tán, hoặc bơm dịch cơ học do chuyển động khớp gối

Chỉ có vùng bờ ngoài của sụn chêm mới có máu nuôi nhưng với tỉ lệ “rất khiêm tốn”. Với 10-30% diện tích của bờ ngoài sụn chêm trong và 10-25% của sụn chêm ngoài là được cung cấp máu nuôi (Red zone), giúp cho sụn chêm có hi vọng mau lành hơn nếu gặp tổn thương. 

Và chúng ta đều hiểu rằng, bộ phận nào có máu nuôi, thì khả năng hồi phục là sẽ có. Và ngược lại.

Chính vì vậy, các chuyên gia y tế / trị liệu cần “vẽ bản đồ” chính xác vị trí tổn thương sụn chêm trên phim MRI để giúp bệnh nhân:

• • Đánh giá khả năng “tự hồi phục”
  • Lựa chọn phương pháp điều trị phù hợp (bảo tồn, khâu sụn, gọt sụt, …)
  • Dự đoán thời gian và mức độ phục hồi

• Dây Chằng (Ligament): Các dây chằng là những dải mô liên kết giúp giữ ổn định khớp.

Dây chằng chéo trước (Anterior Cruciate Ligament – ACL): gồm 2 bó được gọi là bó trước-giữa (AM) và bó sau-ngoài (PL). Khi gối duỗi, bó PL sẽ ngắn hơn và bó còn lại sẽ thả lỏng. Ngược lại khi gối gập thì bó PL sẽ thả lỏng và bó AM sẽ căng ngắn. Điều này giúp đảm bảo sự ổn định trong chuyển động của khớp gối.

→ Nguyên uỷ (origin): mặt trong lồi cầu ngoài xương đùi

→ Bám tận (insertion): diện gian lồi cầu trước xương chày

→ Chức năng: ổn định khớp gối, chống xương chày trượt ra trước, hạn chế xoay trong và các chuyển động quá mức

Dây Chằng Chéo Sau (Posterior Collateral Ligament – PCL): nằm phía sau ACL

→ Nguyên uỷ (origin): mặt ngoài lồi cầu trong xương đùi

→ Bám tận (insertion): diện gian lồi cầu sâu xương chày

→ Chức năng: ổn định khớp gối, chống xương chày trượt ra sau, hạn chế xoay quá mức khi gối gấp ở 90° và 120°

Dây Chằng Bên Chày (Medial Collateral Ligament – MCL): Nằm ở mé trong của khớp gối

→ Nguyên uỷ (origin): mỏm trên lồi cầu trong xương đùi

→ Bám tận (insertion): lồi cầu xương chày

→ Chức năng: ổn định khớp gối, hạn chế tác động vẹo trong (valgus) của khớp gối, kiểm soát xoay ngoài

“Tam chứng bất hạnh” (Unhappy Triad) là thuật ngữ y tế ám chỉ chấn thương cùng 1 lúc 3 bộ phận quan trọng của khớp gối: ACL – MCL – Sụn chêm trong (Medial meniscus)

Dây Chằng Bên Mác (Lateral Collateral Ligament): Nằm ở mé ngoài của khớp gối

→ Nguyên uỷ (origin): mỏm trên lồi cầu ngoài xương đùi

→ Bám tận (insertion): chỏm xương mác

→ Chức năng: ổn định khớp gối, hạn chế tác động vẹo ngoài (varus) của khớp gối, kiểm soát xoay ngoài

• Gân (Tendon): điển hình ở khớp gối có gân bánh chè (Patellar tendon). Đây là gân của cơ tứ đầu đùi (quadriceps) bám xuống tới lồi củ xương chày (tibial tuberosity). Cùng với xương bánh chè, chúng hoạt động như 1 hệ thống ròng rọc sinh học tinh vi. Khi cơ tứ đầu đùi co lại, gân này trượt trên bề mặt trơn láng của xương bánh chè tạo ra 1 lực kéo mạnh mẽ và hiệu quả, giúp tăng sức mạnh cho lực duỗi. Điều này cho phép các động tác mạnh – nhanh – dứt khoát như: đứng lên, đá chân, bật nhảy, …

Hệ thống ròng rọc này không chỉ tăng cường lực mà còn điều chỉnh hướng phát lực, tối ưu hoá hiệu suất cơ học của khớp gối. Đây là 1 ví dụ tuyệt vời về cách tạo hoá đã tinh chỉnh cơ thể con người để đạt 1 hiệu suất vận động tối ưu mà chưa một loài nào có được.

Các Nhóm Cơ Khớp Gối

Các nhóm cơ quan trọng cần ghi nhớ: Chúng ta chỉ có thể chủ động xoay gối khi ở trong tư thế gối gấp trong khoảng 30° – 90°

Các nhóm cơ được chia làm 2 nhóm theo các chuyển động như sau:

• Nhóm đùi trước (Anterior compartment): phụ trách động tác duỗi gối (extension)
• Nhóm đùi sau (Posterior compartment): phụ trách động tác gấp gối (flexion)

Để dễ nhớ, mình thích học thuộc theo chuyển động. Sau đó tự làm để cảm nhận nhóm cơ nông đang di chuyển như nào. Đồng thời là nhìn thật nhiều, thật nhiều theo hình ảnh. Dưới đây mình đã chia thành 4 bảng các nhóm cơ dưới đây theo chức năng của chúng:

Gấp gối (Flexion) – Nhóm đùi sau

Xoay trong (Internal rotation)

Xoay ngoài (External rotation)

Biên Độ Khớp Gối (Knee ROM)

Thần Kinh Chi Phối

• Thần kinh đùi (Femoral nerve): chi phối vùng cơ đùi trước
• Thần kinh toạ (Sciatic nerve): chi phối vùng cơ đùi sau
• Thần kinh bịt (Obturator Nerve): chi phối vùng cơ khép háng (VD: cơ thon, …)

Các Chấn Thương Thường Gặp

Vùng khớp gối thường dễ tổn thương do các chấn thương như căng (rách) cơ, viêm gân, tổn thương dây chằng, sụn chêm, … Dưới đây là bảng tổng hợp các chấn thương đa số thường gặp trong thể thao, các bạn có thể theo dõi thêm:

NGUỒN THAM KHẢO

1. Fox, A. J., Bedi, A., & Rodeo, S. A. (2012). The basic science of human knee menisci: structure, composition, and function. Sports health, 4(4), 340-351.
2. Petersen, W., & Zantop, T. (2007). Anatomy of the anterior cruciate ligament with regard to its two bundles. Clinical orthopaedics and related research, 454, 35–47.
3. Yoo, H., & Marappa-Ganeshan, R. (2023). Anatomy, bony pelvis and lower limb, knee anterior cruciate ligament. In StatPearls [Internet]. StatPearls Publishing.
4. Logterman, S. L., Wydra, F. B., & Frank, R. M. (2018). Posterior cruciate ligament: anatomy and biomechanics. Current reviews in musculoskeletal medicine, 11, 510-514.