Nhiều người từng trải qua cảm giác bước đi loạng choạng, mất phương hướng khi thức dậy giữa đêm hoặc di chuyển trong căn phòng tắt đèn tối om. Khi thị giác không còn cung cấp đủ hình ảnh xung quanh, cơ thể ngay lập tức cảm thấy chông chênh, bước chân ngập ngừng và khó giữ vững tư thế hơn bình thường.
Thực tế, việc giữ thăng bằng không chỉ dựa vào đôi mắt mà là sự phối hợp chặt chẽ của ba hệ thống giác quan: thị giác, tiền đình và thụ thể bản thể. Khi ánh sáng suy giảm hoặc mất hẳn, não bộ buộc phải chuyển hướng điều khiển, phụ thuộc gần như hoàn toàn vào cơ quan tiền đình ở tai trong và các thụ thể bản thể dưới bàn chân, khớp xương để duy trì sự ổn định.
Cơ chế "kiềng ba chân" giúp cơ thể đứng vững
Ở điều kiện bình thường, sự cân bằng và dáng đi của con người phụ thuộc vào ba nguồn tín hiệu cảm giác chính gồm thị giác, tiền đình và cảm giác bản thể [1]. Một giả thuyết khoa học từng cho rằng ba hệ thống này có tính chất dự phòng lẫn nhau, nghĩa là chỉ cần một hệ thống hoạt động tốt cũng có thể đủ để duy trì cân bằng ở điều kiện cơ bản [1]. Việc duy trì tư thế đứng thẳng đòi hỏi sự đánh giá và tích hợp liên tục giữa các thông tin từ tiền đình, mắt và thụ thể bản thể [2].
Đối với việc ổn định cơ thể ở tần số thấp, các tín hiệu hướng tâm từ hệ tiền đình - tủy sống cùng với thị giác và cảm thụ bản thể đều đóng vai trò rất quan trọng [2]. Dù các phản xạ tiền đình - tủy sống diễn ra rất nhanh, ý nghĩa sinh lý học của chúng trong việc bù đắp cho những dịch chuyển đột ngột từ bên ngoài lại tương đối nhỏ [2]. Khi một người bị suy giảm chức năng tiền đình một bên, cơ thể ban đầu có xu hướng nghiêng ngả và ngã về bên tổn thương, kèm theo hiện tượng rung giật nhãn cầu và chóng mặt [2]. Sau vài ngày bù trừ, các rối loạn chức năng còn lại chỉ bộc lộ rõ khi người bệnh gặp phải các tín hiệu cảm giác xung đột hoặc khi đồng thời bị giảm bớt tín hiệu thị giác lẫn cảm giác bản thể [2].
Chuyện gì xảy ra khi bước đi trong bóng tối?
Khi bước vào bóng tối hoặc môi trường thiếu sáng, nguồn thông tin thị giác bị ngắt quãng, khiến hệ thần kinh lập tức rơi vào trạng thái thiếu hụt dữ liệu không gian. Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy việc mất đi thông tin thị giác hướng tâm có thể làm suy giảm nghiêm trọng khả năng giữ thăng bằng động [3]. Khi thực hiện bài kiểm tra đứng trên một chân, nhóm người có thị lực kém gặp nhiều khó khăn hơn rõ rệt khi nhắm mắt so với khi mở mắt [3].
Để thích nghi với việc thiếu hụt hình ảnh dẫn đường, cơ thể buộc phải thay đổi kiểu vận động. Trong bài kiểm tra đi nối gót (Tandem Walk), những người có thị lực kém di chuyển với tốc độ chậm hơn và độ rộng bước chân lớn hơn so với người có thị lực bình thường [3]. Khi bước lên hoặc bước qua vật cản, nhóm giảm thị lực cũng tỏ ra thận trọng hơn khi nhấc chân và thực hiện động tác [3]. Sự thận trọng và biến đổi dáng đi này là phản ứng thích nghi nhằm tăng cường thu nhận thông tin vận động - cảm giác để bù đắp cho các tín hiệu thị giác không đáng tin cậy hoặc bị thiếu, đồng thời phản ánh nỗi sợ té ngã [3].
Áp lực dồn lên hệ tiền đình và các thụ thể bản thể
Khi mắt không thể nhìn rõ, toàn bộ tải trọng định vị chuyển giao sang các thụ thể bản thể ở cơ bắp, gân, khớp và cơ quan tiền đình ở tai trong. Các thụ thể bản thể có thể bị quá tải, đặc biệt trong các tư thế khó như đứng một chân, vốn đòi hỏi sức mạnh cơ bắp và yêu cầu thần kinh cơ rất cao [3]. Hệ thống kiểm soát tư thế lúc này sẽ lựa chọn phương án tăng độ biến thiên cấu hình khớp nhằm duy trì độ ổn định bằng cách điều chỉnh chuyển động của các chi dưới [3].
Mối liên kết giữa các giác quan này thể hiện rất rõ ở những bệnh nhân có tổn thương thần kinh cảm giác nặng: họ hoàn toàn không thể duy trì thăng bằng trong bóng tối hoặc khi nhắm mắt, cho dù hệ thống tiền đình của họ hoàn toàn bình thường [1]. Ngược lại, nhiều người mất chức năng tiền đình hai bên thường có dáng đi không bình thường và rất hay ngã [1]. Dù vậy, một số bệnh nhân có tổn thương mê đạo tai vẫn học được cách đi lại không quá khó khăn và giữ được thăng bằng khi nhắm mắt đứng chụm chân, cho thấy họ đã sử dụng chủ yếu các tín hiệu cảm giác bản thể để thay thế [1].
Tình trạng mất ổn định tư thế cũng có thể được kích hoạt nhân tạo ở người khỏe mạnh bằng cách ngửa cổ ra sau khiến mắt không thể cố định điểm nhìn và đưa sỏi tai ra khỏi mặt phẳng hoạt động chuẩn, hoặc bằng cách che mắt, hay giảm cảm thụ bản thể bằng cách đứng trên bề mặt đệm dày [1]. Thậm chí, việc nằm bất động trên giường hoặc ngâm mình trong môi trường khô cũng tạo ra sự mất ổn định tư thế kéo dài tương tự như các phi hành gia sau chuyến bay vũ trụ, điều này chứng minh cảm nhận bản thể là yếu tố then chốt gây ra tình trạng mất thăng bằng [1].
Các nghiên cứu khoa học ghi nhận điều gì?
Các nghiên cứu thực nghiệm đã phân tích chi tiết mức độ ảnh hưởng của việc suy giảm từng giác quan đối với khả năng vận động và nguy cơ ngã:
Một nghiên cứu năm 2013 kiểm tra khả năng kiểm soát tư thế tĩnh và động ở người trưởng thành có thị lực kém và thị lực bình thường [3]. Kết quả chỉ ra rằng cảm giác bản thể thị giác vốn đóng vai trò chủ đạo trong việc định hướng khi đi bộ, nhưng nó có thể được bù trừ một phần nhờ cải thiện quá trình xử lý của hệ cảm giác soma và tiền đình ngoại vi [3].
Một nghiên cứu quan sát cắt ngang năm 2019 đánh giá tổn thương cảm giác soma chi dưới ở 163 người sống sót sau đột quỵ mãn tính trong cộng đồng, độ tuổi trung bình 67 (độ lệch chuẩn 12) và thời gian sau đột quỵ trung bình 29 tháng [4]. Kết quả cho thấy 56% người bệnh (92/163 người) bị suy giảm ít nhất một dạng cảm giác ở chân bị ảnh hưởng nhiều nhất, trong đó 18% suy giảm cảm giác ngoại tiếp, 55% suy giảm phân biệt sắc - cùn và 19% suy giảm cảm giác bản thể [4]. Vùng ngón chân và bàn chân bị suy giảm cảm giác thường xuyên hơn so với cẳng chân và đùi [4]. Tình trạng suy giảm cảm nhận bản thể ở ngón và bàn chân có mối tương quan thuận có ý nghĩa thống kê với tỷ lệ té ngã (r = 0,25; p < 0,01) và vận tốc tâm lực (r = 0,22; p < 0,01) [4]. Thang đo Tác động Đi bộ đóng góp đáng kể vào mô hình dự đoán ngã, giải thích 15 - 20% phương sai [4].
Bên cạnh đó, chức năng của cơ quan tiền đình, đặc biệt là cầu nang (saccule), đóng vai trò quan trọng trong việc định hướng không gian khi thiếu thị giác. Một nghiên cứu năm 2020 sử dụng bài kiểm tra đi bộ hoàn thành hình tam giác khi bị bịt mắt cho thấy rối loạn chức năng cầu nang có liên quan đến cả sai số góc lẫn khoảng cách [5]. Các đối tượng cao tuổi dễ bị ngã tạo ra sai số góc và điểm kết thúc lớn hơn khi tầm nhìn bị giảm bớt [5]. Rối loạn chức năng tiền đình có thể dẫn đến việc nhận thức đa giác quan dưới mức tối ưu về không gian ngoại thân và cảm nhận tự chuyển động, khiến sơ đồ định vị không gian bị dịch chuyển hoặc nén lại trong lúc bước đi [5].
Lợi ích và giới hạn của các bằng chứng khoa học
Các nghiên cứu trên giúp làm sáng tỏ tầm quan trọng của hệ thống cảm giác bản thể và tiền đình khi thị giác không hoạt động. Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng chỉ ra những giới hạn phương pháp luận nhất định. Trong nghiên cứu kiểm soát tư thế ở người giảm thị lực, sự đóng góp của thị giác trung tâm và thị giác ngoại vi có sự khác biệt; thị giác ngoại vi tạo ra ít đung đưa tư thế hơn thị giác trung tâm, nhưng mối tương quan cụ thể giữa hai dạng thị giác này vẫn cần làm rõ thêm [3].
Đối với người bệnh đột quỵ, dù thiếu hụt cảm giác bản thể ở bàn chân và cổ chân có mối liên hệ chặt chẽ với việc té ngã, chúng lại không mang tính dự báo độc lập đối với các vụ ngã được báo cáo, và sự đóng góp tương đối của cảm giác soma chi dưới vào khả năng di chuyển nói chung dường như còn hạn chế [4]. Ngoài ra, ở người lớn tuổi, sự suy giảm chức năng ống bán khuyên hoặc cầu nang dẫn đến dáng đi chậm chạp nhằm tự bảo vệ, nhưng sự khác biệt về cỡ mẫu, độ tuổi và bệnh lý trong các nghiên cứu khiến việc so sánh trực tiếp còn gặp nhiều rào cản [6].
Những hiểu lầm thường gặp về việc giữ thăng bằng
Nhiều người lầm tưởng rằng thăng bằng chỉ do mắt quyết định và nếu nhắm mắt mà thấy chao đảo thì chứng tỏ cơ thể bị suy nhược nghiêm trọng. Thực tế sinh lý học chứng minh thị giác chỉ là một phần của hệ thống kiểm soát; cơ thể luôn có cơ chế bù trừ qua tiền đình và xúc giác bản thể [3], [1]. Một số bệnh nhân tổn thương mê đạo tai vẫn có thể bước đi bình thường và đứng vững khi nhắm mắt nhờ tận dụng tốt cảm giác bản thể từ bàn chân và cơ bắp [1].
Một quan niệm sai lầm khác là phản xạ tiền đình có thể cứu người ta khỏi mọi cú trượt ngã bất ngờ. Mặc dù các phản xạ tiền đình - tủy sống diễn ra rất nhanh, vai trò của chúng đối với việc bù đắp các dịch chuyển tư thế đột ngột do ngoại lực là rất nhỏ [2]. Thay vào đó, chúng đảm nhiệm việc ổn định tư thế ở các dao động tần số thấp khi kết hợp nhịp nhàng cùng cảm thụ bản thể và mắt [2]. Khi các giác quan gửi về những tín hiệu mâu thuẫn, chẳng hạn như cảm giác chuyển động ảo thị giác hoặc rung cơ học ở thoi cơ, não bộ vẫn có thể bị đánh lừa và tạo ra cảm giác chuyển động sai lệch [1].
Những đối tượng cần đặc biệt thận trọng khi đi trong tối
Sự suy giảm thăng bằng khi thiếu ánh sáng gây nguy hiểm đặc biệt cho người lớn tuổi. Khi hệ tiền đình bị lão hóa, khả năng phát hiện nhanh các thay đổi về gia tốc đầu bị suy giảm [6]. Ngã ở người già thường xảy ra nhất trong lúc đi bộ hoặc chuyển trạng thái từ ngồi/đứng sang đi bộ, thời điểm mà gia tốc đầu đạt mức cao hơn [6]. Chức năng ống bán khuyên bất thường ở người trên 70 tuổi có liên quan mật thiết đến tốc độ đi bộ chậm và tăng nguy cơ té ngã [6].
Nhóm bệnh nhân đột quỵ mãn tính có khiếm khuyết cảm giác bản thể ở bàn chân và cổ chân cũng cần hết sức lưu ý vì sự suy giảm này làm gia tăng tỷ lệ ngã và độ đung đưa của cơ thể [4]. Tương tự, những người mắc bệnh lý thần kinh cảm giác nặng sẽ mất hoàn toàn khả năng giữ thăng bằng khi bước vào bóng tối hoặc khi nhắm mắt, bất kể cơ quan tiền đình của họ có khỏe mạnh đến đâu [1]. Những người có tổn thương tiền đình một bên chưa bù trừ hoàn toàn cũng sẽ lập tức bộc lộ rối loạn thăng bằng nếu bị giảm đồng thời cả thị giác và cảm thụ bản thể [2].
Rèn luyện giác quan và các giải pháp thích ứng an toàn
Hệ thần kinh hoàn toàn có khả năng học hỏi và tăng cường bù trừ giác quan nếu được can thiệp đúng cách. Nghiên cứu về mô hình can thiệp đa giác quan (Reykjavik model) trên 37 người cao tuổi ngoại trú có tiền sử mất vững (tuổi trung bình 80,8) qua 18 buổi tập luyện tiền đình, cơ học và cảm giác bản thể đã ghi nhận sự cải thiện vượt bậc [7]. Tất cả các thông số đo lường như bài kiểm tra tổ chức giác quan, đứng lên ngồi xuống 5 lần, đi bộ 30m và độ tự tin thăng bằng đều cải thiện có ý nghĩa thống kê (p < 0,001) [7]. Đáng chú ý, từ 159 cú ngã ở 34 người trong năm trước can thiệp, số vụ ngã giảm xuống còn 7 vụ trong thời gian tập luyện và 17 vụ trong 6 tháng theo dõi sau can thiệp [7].
Một nghiên cứu khác năm 2014 trên 30 người cao tuổi khỏe mạnh từ 65 tuổi trở lên có tiền sử ngã đã đánh giá chương trình tập luyện phức hợp khi bị chặn thị giác [8]. Các đối tượng tập luyện 30 phút mỗi lần, 2 lần một ngày, 5 ngày mỗi tuần trong 4 tuần (tổng cộng 20 buổi) [8]. Nhóm bị chặn thị giác (bịt mắt khi tập) cho thấy sự cải thiện rõ rệt ở bài kiểm tra đi bộ 10m, bài kiểm tra bước tiền đình (VST) và kiểm tra cảm giác bản thể; trong đó mức cải thiện bài kiểm tra bước tiền đình vượt trội hơn hẳn so với nhóm mở mắt [8]. Điều này khẳng định việc rèn luyện trong điều kiện hạn chế thị giác giúp kích hoạt và nâng cao năng lực của hệ tiền đình cùng cảm giác bản thể [8].
Để đảm bảo an toàn sinh hoạt hàng ngày, mỗi gia đình nên lắp đèn ngủ dọc hành lang, lối đi từ phòng ngủ tới nhà vệ sinh và giữ sàn nhà bằng phẳng. Khi cần di chuyển trong không gian tối, hãy bước đi chậm rãi, mở rộng nhẹ chân đế để tăng diện tích nâng đỡ và dùng tay vịn vào tường hoặc điểm tựa chắc chắn. Những người có bệnh lý nền về thần kinh, tiền đình hoặc từng bị tai biến cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên viên phục hồi chức năng để có phác đồ tập luyện thăng bằng cá nhân hóa phù hợp, tuyệt đối không tự ý thực hiện các bài tập bịt mắt nguy hiểm khi chưa có người hỗ trợ giám sát.
Khả năng giữ thăng bằng trong bóng tối là sự phối hợp nhịp nhàng giữa tiền đình và cảm thụ bản thể để lấp đầy khoảng trống của thị giác. Hiểu rõ cơ chế tự nhiên này giúp chúng ta chủ động bảo vệ bản thân, phòng ngừa những cú ngã không đáng có và rèn luyện thể chất một cách khoa học.
