Đau khớp khi vận động: Nỗi ám ảnh thường ngày
Nhiều người gặp tình trạng đau nhức khớp gối mỗi khi đi bộ tập thể dục trên đường bằng hay công viên. Cảm giác đau buốt do sụn khớp bị chèn ép khiến không ít người đành từ bỏ thói quen vận động hàng ngày.
Chính vì vậy, phương pháp đi bộ dưới nước (aquatic walking) tại các hồ bơi đang được nhiều người rỉ tai nhau như một giải pháp cứu cánh. Vậy thực hư việc bước đi trong làn nước giúp giảm áp lực lên các khớp chi dưới bao nhiêu phần trăm so với mặt đất?
Đi bộ dưới nước giảm áp lực khớp đến mức nào?
Nghiên cứu cơ sinh học thực tế chỉ ra rằng, lực nén và lực cắt tác động lên các khớp chi dưới khi đi bộ trong nước giảm trung bình khoảng 3 lần so với khi đi bộ trên cạn [1]. Điều này tương đương với việc áp lực cơ học đè nặng lên hệ thống khớp gối và cổ chân được cắt giảm tới khoảng 66% đến 67% [1].
Bên cạnh đó, khi ngập trong nước ngang ngực, trọng lượng biểu kiến của cơ thể ghi nhận được chỉ còn khoảng 35% so với trọng lượng thực tế trên mặt đất [1]. Nhờ đó, khớp gối thoát khỏi phần lớn tải trọng cơ học đè nặng trong từng sải bước [1].
Cơ chế sinh học: Vì sao nước giúp "nhẹ gánh" cho sụn khớp?
Khi một người bước đi trên cạn, toàn bộ trọng lượng cơ thể kết hợp với lực phản lực từ mặt đất sẽ dồn ép trực tiếp lên các sụn khớp ở hông, đầu gối và cổ chân. Lực nén này lặp đi lặp lại nhiều lần dễ gây kích ứng, mòn sụn hoặc đau nhức ở những người có vấn đề về khớp.
Trong môi trường nước, lực đẩy Ác-si-mét nâng đỡ phần lớn khối lượng cơ thể, làm giảm trọng lượng hiệu dụng đè lên các bề mặt tiếp xúc của sụn [1]. Đồng thời, lực cản của nước đóng vai trò cản trở chuyển động tự nhiên, khiến tốc độ di chuyển của người tập chậm lại đáng kể [1, 2].
Khi tốc độ sải bước giảm xuống kết hợp cùng lực nổi, các thành phần của lực phản lực từ mặt sàn đáy hồ, lực va đập và xung lượng tác động lên chân đều thay đổi và sụt giảm đáng kể so với môi trường trên cạn [2]. Không những vậy, tổng công của các khớp khi cử động trong nước cũng được ghi nhận giảm rõ rệt [1].
Bằng chứng từ các nghiên cứu cơ sinh học
Năm 2011, một nghiên cứu thực nghiệm được công bố đã phân tích chi tiết lực và mô-men xoắn bên trong khớp của chi dưới và khung chậu khi đi bộ trong nước nông [1]. Nghiên cứu tiến hành phân tích dáng đi 2D trên mặt phẳng dọc ở 10 người trẻ khỏe mạnh, thực hiện đi bộ với tốc độ thoải mái trên cạn và trong môi trường nước sâu ngang ngực [1]. Thiết bị ghi nhận gồm bàn đo lực đặt chìm và hệ thống máy quay video chuyên dụng [1].
Kết quả cho thấy trọng lượng biểu kiến của các đối tượng khi ở trong nước chỉ còn khoảng 35% so với khi ở trên cạn [1]. Tốc độ bước đi trong nước của họ chậm hơn khoảng 2,7 lần so với đi trên đất liền [1]. Dù biên độ chuyển vị góc của các khớp không thay đổi, mô-men xoắn ở khớp lại giảm rõ rệt và độ giảm này liên quan chặt chẽ đến độ sâu của mực nước [1]. Khớp cổ chân ghi nhận mức giảm mô-men xoắn lớn nhất, tiếp theo là khớp gối, trong khi khớp háng không ghi nhận sự sụt giảm này [1]. Đặc biệt, lực nén và lực cắt nội tại tác động lên các khớp khi đi trong nước trung bình thấp hơn khoảng 3 lần so với khi đi bộ trên cạn [1].
Trước đó, vào năm 2006, một nghiên cứu cơ sinh học khác cũng thực hiện so sánh dáng đi trên cạn và dưới nước ở 10 người trưởng thành khỏe mạnh [2]. Các đối tượng được ghi hình khi đi bộ với tốc độ tự chọn trên mặt đất và trong nước ngập đến ngang mũi ức [2]. Dữ liệu từ bàn đo lực gắn trên đường đi và các điểm đánh dấu phản quang cho thấy tầm vận động của toàn bộ khớp không có sự khác biệt giữa hai môi trường [2]. Tuy nhiên, tầm vận động của từng phân đoạn cơ thể, độ lớn các thành phần lực phản lực mặt đất, lực va đập và xung lượng khi đi trong nước đều khác biệt rõ rệt so với trên cạn, xuất phát từ lực cản dòng nước, việc giảm trọng lượng cơ thể biểu kiến và tốc độ bước đi chậm hơn [2].
Đến năm 2023, một mô hình mô phỏng cơ sinh học dựa trên video đã phân tích tải trọng cơ học chi dưới trong các bài tập dưới nước [3]. Kết quả mô phỏng cho thấy ở khớp gối, lực nén được tạo ra chủ yếu bởi cơ bụng chân (chiếm 39,1 ± 15,9%) và nhóm cơ rộng thuộc cơ tứ đầu đùi (chiếm 29,4 ± 13,7%) [3]. Ở khớp háng, các cơ gấp hông (40,4 ± 12,7%) và cơ mông (25,6 ± 9,7%) là những thành phần đóng góp chính tạo nên lực nén khớp [3]. Đáng chú ý, không giống như vận động trên cạn, các cơ không bắc qua khớp háng và khớp gối gần như cung cấp rất ít hoặc không có tác dụng giảm tải lực thông qua cơ chế ghép động lực học khi tập dưới nước [3].
Lợi ích thực tế và giới hạn của bằng chứng hiện có
Dữ liệu định lượng từ các nghiên cứu khẳng định môi trường nước là không gian an toàn, lý tưởng để thực hiện các bài tập ít va đập, đặc biệt là đi bộ phục hồi [1, 2]. Nhờ cắt giảm được khoảng 2/3 lực nén và lực cắt, sụn khớp gối tránh được các sang chấn dồn dập [1].
Tuy vậy, các bằng chứng này cũng có những giới hạn nhất định. Các thử nghiệm đo đạc lực khớp trực tiếp nêu trên được tiến hành trên nhóm nhỏ gồm 10 người trưởng thành khỏe mạnh ở độ tuổi thanh niên [1, 2]. Do đó, sự phân bố lực cụ thể có thể có sự dao động ở người cao tuổi hoặc những bệnh nhân đang mang tổn thương thoái hóa khớp nặng.
Thêm vào đó, việc giảm mô-men xoắn tập trung nhiều nhất ở cổ chân và khớp gối, trong khi khớp háng lại không ghi nhận mức giảm mô-men xoắn tương tự [1]. Đồng thời, các nhóm cơ tại chỗ như cơ bắp chân và cơ đùi vẫn phải kích hoạt để tạo lực đẩy cơ thể thắng lực cản của nước [3].
Những hiểu lầm thường gặp về đi bộ dưới nước
Không ít người cho rằng tập luyện dưới nước thì hoàn toàn không có lực tác động nào lên khớp gối. Thực tế, mặc dù giảm được khoảng 3 lần lực nén, cơ bắp vẫn phải co bóp để vượt qua lực cản của dòng nước [1, 4]. Chính lực co của cơ bụng chân và cơ đùi vẫn tạo ra một lượng lực nén nhất định ép lên mặt sụn khớp gối [3].
Một hiểu lầm khác là mực nước nào cũng đem lại hiệu quả nâng đỡ giống nhau. Trên thực tế, mức độ giảm mô-men xoắn khớp phụ thuộc trực tiếp vào độ sâu của nước [1]. Nếu chỉ bước đi ở mực nước quá nông dưới bắp chân hoặc ngang gối, cơ thể không nhận đủ lực nổi để cắt giảm tải trọng, đồng thời lực cản của nước nông có thể khiến các cơ làm việc vất vả hơn.
Nhiều người cũng nghĩ rằng có thể thay thế việc đi dưới nước bằng cách dùng gậy leo núi đi bộ trên cạn để giảm đau khớp. Tuy nhiên, nghiên cứu về cơ sinh học đi bộ bằng gậy đã chỉ ra rằng dù người tập cố gắng tăng lực truyền qua gậy lên gấp 2,4 lần bình thường, lực nén lên khớp gối trên đường bằng vẫn không hề giảm bớt [4].
Ai nên thận trọng khi tập đi bộ dưới nước?
Mặc dù đi bộ dưới nước rất an toàn cho hệ xương khớp, phương pháp này không áp dụng bừa bãi cho tất cả mọi người. Những người có vết thương hở ngoài da, vết loét chưa lành hoặc đang mắc các bệnh truyền nhiễm ngoài da cần tránh xuống hồ bơi để ngăn ngừa nguy cơ nhiễm trùng.
Người có tiền sử bệnh tim mạch nặng, huyết áp không ổn định hoặc suy tim cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi xuống nước, do áp lực thủy tĩnh của hồ bơi có thể ảnh hưởng đến tuần hoàn máu và nhịp tim.
Những người gặp vấn đề nghiêm trọng về thăng bằng, sợ nước hoặc suy giảm thị lực cần có người hỗ trợ giám sát trực tiếp bên cạnh để phòng tránh nguy cơ trượt ngã trên sàn đáy hồ bơi.
Hướng dẫn áp dụng thực tế để bảo vệ khớp gối
Để tối ưu hóa hiệu quả giảm tải cho khớp gối, người tập nên chọn mực nước ngập ở mức ngang ngực hoặc ngang mỏm mũi ức của xương ức [1, 2]. Ở độ sâu này, cơ thể được giải phóng khoảng 65% trọng lượng đè nặng [1].
Người tập nên duy trì tốc độ bước đi tự nhiên, thoải mái, không cần cố gắng sải bước thật nhanh hay đạp nước quá mạnh [1, 2]. Đi bộ với tốc độ tự nhiên giúp cơ thể thích ứng với lực cản của nước, tránh gây co thắt đột ngột cho nhóm cơ bắp chân và cơ đùi [2, 4].
Mỗi buổi tập có thể kéo dài từ 20 đến 30 phút, thực hiện từ 2 đến 3 lần mỗi tuần. Khi bước đi, chú ý đặt chân chắc chắn xuống đáy hồ, giữ thẳng lưng và hít thở đều đặn. Nếu đang điều trị bệnh lý xương khớp mạn tính, người tập nên trao đổi với bác sĩ phục hồi chức năng để có phác đồ phối hợp vận động an toàn nhất.
Lời kết
Đi bộ dưới nước là một phương thức vận động khoa học, giúp giảm trung bình khoảng ba lần áp lực nén và cắt lên khớp gối so với khi tập trên cạn [1]. Đây là lựa chọn tập luyện bổ trợ tuyệt vời giúp bảo vệ sụn khớp mà vẫn duy trì được hoạt động thể chất đều đặn. Dẫu vậy, người tập nên lắng nghe cơ thể, tuân thủ đúng kỹ thuật và hỏi ý kiến bác sĩ nếu có các bệnh lý nền đi kèm.
