Chấn thương trong thể thao

PHẦN 7: QUÁ TẢI VÀ CƠ CHẾ TỔN THƯƠNG TRONG THỂ THAO

Tải đè nặng lên cơ thể của vận động viên có thể định nghĩa như toàn bộ các lực và momen tác động lên cơ thể đó. Tải đè nặng trên cấu trúc đặc biệt của cơ thể vận động viên có thể được định nghĩa như toàn bộ lực và momen tác động lên cấu trúc đặc biệt đó (Nigg và Bobbert, 1990). Tải tác động lên các cấu trúc đặc biệt của cơ thể vận động viên trong thời gian hoạt động thể thao là một sự kích thích khả dĩ để duy trì và/hoặc tăng sức mạnh của các vật liệu sinh học như dây chằng, gân, cơ, xương và sụn khớp. Tuy nhiên, nếu quá, tải có thể là lý do để hủy hoại ít hay nhiều đối với các cấu trúc giải phẫu. Nhiều nghiên cứu cho thấy có sự quá tải trong nhiều hoạt động thể thao. Theo báo cáo, từ 27 đến 70% vận động viên chạy hay đi bộ bị tổn thương trong giai đoạn 1 năm (Clement và CS, 1981; Brody, 1982; Jacobs và Berson, 1986; Warren và Jones, 1987; Bahlsen, 1988; Marti và CS, 1988) và từ 21-52% vận động viên tenis bị tổn thương trong mỗi mùa (Biener và Caluori, 1977; Nigg và Denoth, 1980). Thêm vào đó, các tổn thương có liên quan tới các hoạt động thể dục nhịp điệu cũng đã được báo cáo ở 76% các giáo viên và 43% người tham gia (Francis và CS, 1985; Richie và CS, 1985). Những con số này cho thấy có vấn đề và các bước đi cần có làm giảm tần suất những tổn thương trong thể thao.

Có nhiều vấn đề đáng chú ý trong việc phân tích những tổn thương trong thể thao trong đó có cấu trúc cơ thể bị hủy hoại (James và CS, 1978; Clement và CS, 1981), các kiểu hủy hoại đối với cấu trúc cơ thể (Bienet và Caluori, 1977), ngoại lực tác động lên cơ thể vận động viên trong thời gian hoạt động có thể dẫn đến tổn thương (Cavanagh và Lafortune, 1980; Frederick và CS, 1981), các nội lực tác động hoặc strees tác động cấu trúc giải phẫu trước và có thể trong thời gian tổn thương (Zernicke và CS, 1977; Zernicke, 1981; Renstrom và CS, 1988; Morlock và Nigg, 1991), các yếu tố ảnh hưởng tới nội lực hay ngoại lực hay ngoại lực và stress (Clarke và CS, 1983; Snel và CS, 1983; Nigg và CS, 1987; Stacoff và CS, 1988), tính chất của vật liệu của cơ cấu hủy hoại và các giới hạn nguy hiểm (Yamada, 1970; Noyes và Grood, 1976; Shrive và CS, 1988; Stuessi và Faeh, 1988), các yếu tố ảnh hưởng tới tính chất của vật liệu và giới hạn nguy hiểm (Tipton và CS, 1970, Amiel và CS, 1982; Woo và CS, 1984) và các vấn đề khác. Tuy nhiên, một trong những mục tiêu nghiên cứu liên quan đến tổn thương trong thể thao là phải làm sao giảm được tần suất những tổn thương.

Mục đích của chương này là liệt kê các yếu tố ảnh hưởng đến tần suất xảy ra tổn thương trong thể thao và bàn luận về chiến lược có thể làm giảm các lực tác động lên cơ thể vận động viên trong quá trình hoạt động thể thao. Sau đó tập trung vào bàn luận về các yếu tố cơ học có trách nhiệm về những tổn thương trong thể thao.

• Các yếu tố có thể 

• Sức bền của các vật liệu sinh học

• Các lực và các cấu trúc giải phẫu  

• Các chiến lược được lựa chọn

• Kết luận

CÁC CHIẾN LƯỢC ĐƯỢC LỰA CHỌN

Các chiến lược có thể áp dụng làm giảm tải trên cơ thể vận động viên sẽ được bàn luận đối với những yếu tố bên ngoài đã đưa ra ở hình 9.3. Có chiến lược áp dụng cho vận động viên đỉnh cao, có chiến lược cho vận động viên hàng ngày.

Động tác

Lực bên ngoài và bên trong có ảnh hưởng hiệu quả do động tác của vận động viên. Lực vận động bên ngoài tối đa trong đi bộ hơi vượt quá 1 BW (thể trọng). Lực vận động bên ngoài tối đa cho chạy là 1800 đến 2200N cho tốc độ chạy từ 3 đến 6 m/s. Lực ảnh hưởng tối đa trong chạy tăng từ khoảng 1200 đến 2300N cho tốc độ chạy từ 3 đến 6 m/s (Nigg và CS, 1987). Lực hoạt động nhạy cảm với loại động tác, chúng tác động các lực lên tốc độ của động tác. Kết quả là nếu lực thái quá người ta có thể thay đổi tốc độ (chạy chậm hơn) hoặc thay đổi loại hoạt động (đi bộ thay cho chạy). Chiến lược này áp dụng cho vận động viên hàng ngày. Ví dụ, sự thay đổi động tác từ hoạt động có tác động cao tới hoạt động có tác động thấp được giới thiệu trong chạy và thể dục nhịp điệu tính đến số tổn thương hay xảy ra có liên quan đến sự chịu tải tác động cao và hoạt động chạy thường thay thế bằng hoạt động đi bộ. Khả năng thay đổi động tác của vận động viên thành tích cao thì có giới hạn. Có thể áp dụng các kỹ thuật vận động hữu hiệu lúc khởi đầu huấn luyện thành tích cao. Tuy nhiên, nhìn chung, hoạt động trong chạy vượt rào, nhảy cao, tennis hay thể dục dụng cụ được qui định trong điều kiện giới hạn rõ và chỉ có sự thay đổi nhỏ là có thể.

Số lần tập lặp lại và sự nghỉ ngơi giữa quá trình tập lặp lại

Phản ứng của mô người đối với sự mang tải có thể làm tăng hay giảm sức mạnh, phụ thuộc vào số lần lặp lại của lực tác động và sự nghỉ ngơi giữa các lần lặp lại (giai đoạn luyện tập). Thực tế là sức mạnh tối đa của vật liệu sinh học lại nhỏ hơn nhiều khi tập lặp lại so với khi mang tải một lần duy nhất cho gợi ý nên tránh bắt chịu tải dài ngày một cách có chu kỳ. Hơn thế nữa, người ta nghĩ rằng chất lượng huấn luyện quan trọng hơn số lượng, thừa nhận rằng mô người cần thời gian nghỉ để tái sinh nhằm phát huy tác dụng sinh học tốt trong luyện tập. Tuy nhiên, số lần lặp lại và nghỉ giữa các lần đó vẫn còn là chủ đề đặc biệt và chưa có lời khuyên rõ ràng.

Giầy thể thao

Rõ ràng loại giầy dùng cho hoạt động thể thao đặc biệt có ảnh hưởng đến loại và tần suất tổn thương. Torg và Quedenfeld (1971) đã nghiên cứu hồi sức tổn thương đầu gối và mắt cá của vận động viên Liên đoàn bóng đá các trường trung học Mỹ. Họ đã cho thấy tần số và độ nguy hiểm của tổn thương là cao hơn ở các vận động viên dùng giầy đá bóng (9,5mm đường kính) so với vận động viên dùng giầy với đệm (12,5mm đường kính).

Trong một nghiên cứu tiến cứu ở tennis, Luethi và CS (1986) nghiên cứu ảnh hưởng của giầy. Họ đã phân phối hai loại giầy khác nhau - có trong thời gian thử nghiệm cho một nhóm chơi tennis khỏe mạnh và theo dõi những tổn thương do quá tải xuất hiện trong giai đoạn 3 tháng tiếp theo chơi tennis. Họ đã thấy sự khác biệt rõ ràng trong con số liên quan của tổn thương cho 2 nhóm giầy (32,6 và 47,1%). Thêm vào đó, vị trí và kiểu tổn thương khác nhau cho 2 nhóm giầy. Cả hai nghiên cứu đều chỉ ra rằng giầy thể thao, thực tế, có ảnh hưởng tới vị trí, kiểu và tần suất tổn thương trong thể thao.

Hình 9.4

 Việc sản xuất giầy thể thao sử dụng nhiều loại để độ cứng khác nhau (với vật liệu và dung dịch sản xuất) và các dạng hình học khác nhau. Cả hai có ảnh hưởng tới sự phân bố lực bằng cách khác nhau.

1. Độ cứng của đế không có tác dụng trên lực thẳng đứng bên ngoài (Nigg và CS, 1987) và mức mang tải thẳng đứng bên ngoài (Hình 9.4). Kết quả này là đáng ngạc nhiên và hiện nay chưa được hiểu hoàn toàn. Công việc đang tiến hành trong phòng thí nghiệm của chúng tôi cho thấy lực bên trong các cấu trúc chính chịu lực của chận, khi chạy không chịu ảnh hưởng sự thay đổi độ cứng của đế giầy. Điều này gợi ý rằng "lót nệm" của giầy có thể là làm phương tiện thuận lợi hơn là làm chức năng bảo vệ.

2. Cấu tạo hình học và cấu tạo đặc biệt của giầy thể thao có tác dụng chính lên động tác và do đó lên lực bên ngoài và lực bên trong. Ví dụ, gót loe, ảnh hưởng đến sự úp sấp và sự lật ngửa khi tiếp đất (Nigg và Morlock, 1987). Chất ổn định gót và đệm gót làm tăng sự đặt úp sấp ban đầu và giảm lực tác động thẳng đứng. Sự cứng nhắc khi vặn của giầy có ảnh hưởng lên độ dãn của dây chằng mắt cá chân (Hình 9.5) và do đó đè nặng lên một số dây chằng mắt cá (Morlock, 1990). Nhìn chung, tóm lại, tăng sức đòn bẩy giữa giầy và đất có xu hướng làm tăng độ úp sấp hay độ lật ngửa và giảm lực tác động.

Gẫy xương do mệt mỏi xuất hiện ở chi dưới thường xảy ra ở những vận động viên thành tích cao. Sự phát sinh vết gẫy do nén ở vận động viên chạy thường liên quan tới sự giảm mật độ chất khoáng trong xương. (Linnell và CS, 1984; Martin và Bailey, 1987). Ở 6 nữ vận động viên chạy bị gẫy xương do nén kéo dài và 8 nữ vận động viên gẫy xương mà có tiền sử nén ta thấy, các vận động viên gẫy xương do nén có mật độ chất khoáng trong cổ xương đùi và xương sống nhiều hơn so với vận động viên chạy mà không gẫy xương do có tiền sử nén và mật độ chất khoáng của xương chày của hai nhóm trên không khác gì nhau (Grimston và CS, 1991). Kết quả này cho thấy sự phát sinh gẫy xương do nén không có liên quan tới giảm mật độ chất khoáng của xương. Tuy nhiên, lực bên ngoài lên giầy của vận động viên khác nhau ở 2 nhóm (Hình 9.6), trung bình của nhóm gẫy xương do nén nhiều hơn đáng kể so với nhóm bình thường (lực tác động thẳng đứng tối đa) 13%; lực chủ động thẳng đứng tối đa 7%; lực sâu tối đa 15%; lực giữa tối đa 46%; và lực ngang tối đa 64%. Sự khác biệt nhất trong lực trung gian là lý do đối với mômen uốn giữa - ngang mà có thể có liên quan đến nguyên nhân gẫy do nén (Hình 9.6). Vì lực bên ngoài có thể bị ảnh hưởng cùng với cách đóng giầy, người ta nghĩ rằng sự gẫy do nén có thể được điều trị ngăn chặn nếu có giầy thích hợp giảm thành phần lực giữa - ngang.

Hình 9.5.

Hình 9.6.

 Giầy thể thao không thích hợp có thể tăng gấp đôi hay ba động tác úp sấp hay lật ngửa giữa bàn chân và cẳng chân dưới so với động tác của chân trần (Nigg, 1986). Lực bên trong cơ thể tăng theo. Sự nghiêng của đế giầy trong trượt băng, vật chỉnh hình trong giầy chạy hay giầy đá bóng và nhiều chiến lược khác thường đều có ảnh hưởng đến sự sắp xếp về hình học của xương. Người ta cho rằng những kỹ thuật đó giúp ngăn chặn tổn thương trong thể thao. Tuy nhiên, ở đây bằng chứng thường có tính chất giai thoại.

Tóm lại, giầy thể thao là yếu tố quan trọng nhất gây ta hoặc ngăn chặn tổn thương trong thể thao. Lực đòn bẩy quá mức được coi là lý do đầu tiên để lực bên trong cao và có thể xảy ra tổn thương.

Sân bãi

Sân bãi thể thao liên quan tới nguyên nhân của tổn thương trong thể thao. Tần suất xảy ra tổn thương thay đổi đáng kể với sân bãi tennis khác nhau (Nigg và Denoth, 1980). Trong nghiên cứu hơn 2000 trường hợp (1trường hợp = 1 vận động viên trong 6 tháng) tần suất đau thường thấp hơn đáng kể đối với hai loại sân bãi cho phép có độ trượt (đất sét và cát tổng hợp) so với 4 loại sân bãi không có độ trượt (mặt tổng hợp, rải nhựa đường, thảm bọc nỉ và lưới tổng hợp). Tần suất tổn thương xảy ra đối với những bề mặt không cho phép có độ trượt tối thiểu thì 200% cao hơn so với tần suất tổn thương đối với hai loại bề mặt có độ trượt. Do đó, ma sát dường như là yếu tố quan trọng đối với nguyên nhân tổn thương trong thể thao.

 Bảng 9.2. Tần suất và tổn thương của vận động viên chơi tennis trên 6 sân bãi khác nhau để so sánh với toàn bộ số vận động viên tennis chơi trên sân bãi đặc biệt; F(sân) là tần suất xảy ra đau và tổn thương ở sân bãi đặc biệt, và F(đất) là tần suất đau và tổn thương trên bãi đất sét.

Các nghiên cứu hồi cố dài hạn đối với tần suất tổn thương ở các hoạt động thể thao khác nhau đã được công bố do hiệp hội các vận động viên các trường học (NCAA) (1990-1991). Các thống kê thu được từ cơ sở dữ liệu hồi cố, gồm hàng triệu lần thực hành hay thi đấu thể thao. Cơ sở dữ liệu này có thể được dùng để so sánh ảnh hưởng của cỏ tự nhiên và lớp cỏ nhân tạo đối với tần suất của tổn thương trong thể thao. Kết quả so sánh được tóm tắt ở bảng 9.3. Chúng cho thấy rằng tần số tổn thương là cao đối với lớp cỏ nhân tạp hơn là đối với cỏ tự nhiên ở bóng đá Mỹ (71% khi thi đấu), ở bóng đá nam (19% khi luyện tập và thi đấu), ở bóng đá nữ (8% khi luyện tập và 27% khi thi đấu) và hockey nữ (27% khi luyện tập và 14% khi thi đấu). Hai loại sân bãi không khác nhau về tần số tổn thương đối với hoạt động tập luyện ở bóng đá Mỹ.

Bảng 9.3. Tóm tắt tổn thương có liên quan tới sân bãi đối với cầu thủ bóng đá Mỹ, bóng đá và hockey dựa trên dẫn liệu của NCAA.