Nhiều người tập luyện thường băn khoăn liệu tiếp đất bằng gót hay mũi bàn chân khi đi bộ sẽ an toàn cho xương khớp hơn. Thói quen sải bước dài để gót nện mạnh xuống đường hay cố nhón mũi chân vì sợ chấn thương gối là các thắc mắc phổ biến trên các diễn đàn rèn luyện thể lực.
Về bản chất cơ sinh học, cơ thể con người trưởng thành được tiến hóa tối ưu để đi bộ với kiểu gót chạm đất tự nhiên, sau đó cuộn dần lực qua lòng bàn chân rồi đẩy bằng mũi chân [1], [2]. Cố tình thay đổi kiểu bước đi thành mũi chạm đất không giúp giảm bớt nguy cơ chấn thương mà còn chuyển dịch áp lực đáng kể lên gân gót, bàn chân và khớp cổ chân [1], [3].
Cơ chế phản chấn từ mặt đất khi bàn chân tiếp xúc
Khi bàn chân tiếp xúc với bề mặt di chuyển, một lực tác động ngược chiều sinh ra từ mặt đất dội thẳng vào cơ thể, gọi là lực phản chấn đáy bàn chân (GRF) [4]. Trong một chu kỳ bước đi bình thường, đồ thị lực thẳng đứng của phản lực mặt đất thường tạo thành hai đỉnh sóng đặc trưng [4]. Đỉnh sóng thứ nhất xuất hiện ở giai đoạn tiếp nhận trọng lượng khi cơ thể hãm tốc độ rơi xuống (pha hấp thụ), và đỉnh sóng thứ hai xuất hiện ở thời điểm các ngón chân đẩy về phía trước để tiến lên (pha tạo lực đẩy) [4].
Khi đi bộ và chạy, lực phản chấn thẳng đứng tăng theo tốc độ di chuyển [5]. Cụ thể, biên độ đỉnh của lực phản lực thẳng đứng khi đi bộ tăng từ khoảng 1,0 lên 1,5 lần trọng lượng cơ thể khi vận tốc thay đổi trong khoảng từ 1,0 đến 3,0 m/s [5]. Trong chạy bộ, chỉ số này tăng từ 2,0 lên 2,9 lần trọng lượng cơ thể ở dải tốc độ 1,5 đến 6,0 m/s [5]. Đồng thời, đỉnh lực theo hướng trước - sau tăng khoảng 2 lần theo tốc độ đi bộ [5]. Khi tiếp đất, bàn chân và hệ thống gân cơ phải làm việc liên tục để hấp thụ toàn bộ xung lực này nhằm duy trì thăng bằng và giảm tải cho các khớp bên trên [5], [6].
Cơ sinh học: Chạm gót hay chạm mũi ít chấn thương hơn?
Trong dáng đi bộ tự nhiên, cả người có thói quen chạy tiếp đất bằng gót lẫn người chạy tiếp đất bằng mũi bàn chân đều tự động chuyển sang kiểu gót chạm đất khi đi bộ [1]. Phân tích thực nghiệm trên người đi bộ chân trần ở tốc độ ưa thích khoảng 1,3 m/s cho thấy công cơ học do lực phản chấn mặt đất tác động ước tính khoảng 3,8 J, đóng góp khoảng 15-20% vào tổng chi phí chuyển hóa của việc di chuyển [6].
Nếu xét về áp lực lên hệ thống gân cơ, việc tiếp đất bằng mũi chân tạo ra thách thức cơ học rất lớn cho phần dưới cẳng chân [3]. Nghiên cứu đo đạc lực tác động cho thấy lực đặt lên gân Achilles và lực phản lực khớp đạt mức cao nhất ở kiểu tiếp đất bằng mũi chân (lần lượt là 2.194 N và 3.137 N), tiếp theo là giữa bàn chân (1.929 N và 2.853 N), và thấp nhất ở kiểu chạm gót (1.526 N và 2.394 N) [3]. Nguyên nhân chính là do cánh tay đòn của lực phản chấn mặt đất ở kiểu tiếp đất bằng mũi chân lớn hơn đáng kể so với các kiểu tiếp đất khác [3].
Bên cạnh đó, việc duy trì tiếp đất mũi chân làm gia tăng áp lực truyền dẫn qua hệ gân cổ chân [1]. Vận tốc truyền sóng siêu âm đỉnh ở gân Achilles cao hơn đáng kể ở nhóm quen tiếp đất bằng mũi chân khi đi bộ (khoảng 100 m/s) so với nhóm tiếp đất bằng gót chân [1]. Điều này phản ánh sự gia tăng độ căng và tải trọng chức năng mà gân gót phải gánh chịu liên tục nếu bước bằng mũi [1].
Các nghiên cứu nói gì về lực tác động của từng kiểu chân?
Nghiên cứu của các nhà khoa học công bố năm 2019 tiến hành so sánh 15 người chạy tiếp đất bằng gót và 10 người tiếp đất bằng mũi để đánh giá đặc tính gân Achilles khi đi bộ chân trần (khoảng 1,1 m/s) và chạy (khoảng 2,0 m/s) [1]. Kết quả cho thấy cả hai nhóm đều tự động áp dụng kiểu chạm gót khi đi bộ [1]. Sự khác biệt giữa hai nhóm khi đi bộ chỉ nằm ở thời điểm tương đối của góc gập mu bàn chân đỉnh (3%), lực phản chấn mặt đất (1-2%) và tỷ lệ tăng tải lực thẳng đứng đỉnh (22-23%) [1]. Tuy nhiên, ở kiểu chạy mũi chân, lực phản chấn mặt đất thẳng đứng đỉnh cao hơn 20% trọng lượng cơ thể và thời gian tiếp đất ngắn hơn 4% so với chạm gót [1].
Nghiên cứu năm 2021 đánh giá cơ học khớp gối và cổ chân trên các bước đi cho thấy dáng đi chú ý gót chạm đất chủ động làm tăng giá trị trung bình của lực đỉnh thẳng đứng khi tiếp xúc ban đầu so với đi bộ thông thường [7]. Góc gập mu bàn chân trong pha đứng cũng lớn hơn ở kiểu gót chạm đất chủ động [7]. Mặc dù vậy, dáng đi này làm giảm góc gập gối ở tiếp xúc ban đầu, đồng thời mô-men xoay ngoài và mô-men khép của khớp gối thấp hơn đáng kể [7].
Nghiên cứu năm 2018 trên 18 trẻ nhỏ từ 11,5 đến 43,1 tháng tuổi cũng làm sáng tỏ quá trình phát triển tự nhiên của kiểu tiếp xúc bàn chân [2]. Trẻ mới tập đi thường dùng kiểu bàn chân phẳng, chịu lực thẳng đứng tương đối cao với tâm áp lực nằm phía trước xương gót [2]. Khi trẻ có kinh nghiệm đi bộ hơn, dáng đi chuyển thành gót chạm đất ban đầu, khi đó lực phản chấn mặt đất giảm đi đáng kể mặc dù áp lực tập trung lâu hơn ở vùng xương gót [2]. Điều này minh chứng tiếp đất bằng gót là bước phát triển cơ sinh học tự nhiên nhằm tối ưu hóa tải trọng khi đi bộ [2].
Ngoài ra, nghiên cứu năm 2020 trên người đi bộ (0,7, 1,4 và 2 m/s) và chạy trên thảm lăn ghi nhận dao động cơ bụng chân (cơ dép) thay đổi theo tốc độ và kiểu tiếp xúc bàn chân [8]. Lực tác động mặt đất khi chạy chạm gót xuất hiện một đỉnh va chạm tức thì ngay khi tiếp đất, trong khi tiếp xúc mũi bàn chân thường không có đỉnh va chạm này mà phân tán lực qua sự biến dạng của vòm chân và gân gót [5].
Hiểu lầm thường gặp khi chọn cách bước chân
Một hiểu lầm rất phổ biến là đánh đồng kỹ thuật chạy bộ cự ly ngắn với đi bộ hàng ngày. Chạy bằng mũi chân có thể giúp hấp thụ sốc tức thì qua hệ thống gân đàn hồi, nhưng trong đi bộ, việc cố tình nhón ngón chân hay chạm mũi chân trước làm tăng cánh tay đòn của lực phản chấn [3]. Hậu quả là gân Achilles phải gánh lực kéo lớn hơn gấp nhiều lần, dễ dẫn đến hiện tượng quá tải và viêm mạn tính [3].
Ngược lại, quan niệm "sải bước càng dài càng tốt" cũng dẫn đến sai lệch. Khi sải chân quá dài về phía trước, gót chân bị nện xuống sàn ở góc dốc khi khớp gối đang khóa thẳng. Dáng đi chạm gót quá mức này làm gia tăng mạnh lực đỉnh thẳng đứng ở thời điểm tiếp xúc ban đầu [7]. Thay vì để lực cuộn mượt mà từ sau ra trước, cú nện gót mạnh truyền thẳng xung lực cơ học lên cẳng chân và khớp gối [7].
Ai nên thận trọng với từng kiểu tiếp đất?
Những người đang gặp các vấn đề về gân gót (viêm gân Achilles), viêm cân gan chân hoặc đau khớp ngón chân cái tuyệt đối không nên thử nghiệm đi bộ bằng mũi chân [1], [3]. Kiểu tiếp đất này tạo ra lực cơ học lớn tác động trực tiếp vào vùng gân và khớp cổ chân [3].
Ngược lại, người có tiền sử thoái hóa khớp gối nặng, đau gót chân mạn tính hoặc chấn thương xương gót cần tránh sải bước quá dài dẫn đến việc gót nện mạnh xuống nền cứng [2], [7].
Đối với bệnh nhân sau tai biến mạch máu não hoặc người có tổn thương thần kinh vận động, dáng đi có thể bị biến đổi sâu sắc [4]. Báo cáo trường hợp năm 2021 trên 2 bệnh nhân đột quỵ cho thấy tỷ lệ phần trăm trọng lượng cơ thể tác động lên vùng mũi chân và gót chân ở bên chân yếu liệt giảm rõ rệt so với bên lành, phản ánh sự mất cân bằng lực nghiêm trọng khi chịu tải [4]. Những trường hợp có bệnh lý nền về thần kinh, xương khớp cần tham khảo ý kiến chuyên gia vật lý trị liệu hoặc bác sĩ chuyên khoa trước khi tự ý điều chỉnh tư thế đi bộ [4].
Gợi ý áp dụng thực tế để bảo vệ khớp khi đi bộ
Để đi bộ an toàn và giảm thiểu chấn thương, người tập nên duy trì kiểu tiếp đất tự nhiên: gót chân tiếp xúc mặt đất một cách nhẹ nhàng, sau đó chuyển dần trọng tâm qua cạnh ngoài bàn chân, lòng bàn chân và cuối cùng dùng ngón chân cái để đẩy người về phía trước [2], [4].
Thay vì cố rướn chân ra xa để sải bước dài, hãy tăng nhịp bước chân (bước ngắn lại nhưng nhanh hơn) để duy trì tốc độ. Giữ cho đầu gối hơi mềm (hơi chùng nhẹ), không khóa cứng khớp gối khi chân chạm đất để cơ đùi trước có thể hỗ trợ hấp thụ lực cùng bàn chân [7]. Người tập nên chọn giày có phần đệm gót vừa phải, độ dốc đế phù hợp để hỗ trợ nâng đỡ vòm chân và giảm rung chấn cơ học truyền lên cơ thể [8], [6].
Tóm lại, trong hoạt động đi bộ thông thường, gót chạm đất tự nhiên là cơ chế vận động chuẩn xác và tiết kiệm năng lượng nhất cho cơ thể [1], [2]. Hãy lắng nghe phản hồi của khớp và gân gót, bước đi nhẹ nhàng, không dậm mạnh gót chân và tránh bắt chước các kiểu bước chân gượng ép để duy trì hệ vận động khỏe mạnh dài lâu [7], [3].
