Đi giày chạy đệm êm dày có thực sự giảm lực tác động lên đầu gối?

Thói quen chọn giày đệm dày và nghịch lý ít ai ngờ

Nhiều người chạy bộ tin rằng một đôi giày có lớp đệm đế dày và siêu êm sẽ giúp giảm thiểu phản lực, từ đó bảo vệ khớp gối khỏi chấn thương. Tâm lý chung của người tập luyện là đế càng dày thì lực nén lên chân càng nhỏ, tương tự như việc đặt một tấm nệm lò xo dưới sàn nhà.

Tuy nhiên, khoa học thể thao ghi nhận một thực tế trái ngược: giày đệm dày không hề làm giảm tác động lực lên khớp gối như kỳ vọng. Thay vào đó, chúng có thể khiến chân tiếp đất cứng hơn và làm tăng áp lực cơ học lên vùng đầu gối.

Đi giày đệm siêu dày có thực sự bảo vệ khớp gối?

Câu trả lời ngắn gọn theo các dữ liệu cơ sinh học là: Không. Giày có đế đệm càng dày (thường gọi là giày maximalist) không làm giảm áp lực va đập lên hệ xương khớp, thậm chí còn khiến lực tác động và tốc độ gia tăng lực va chạm lớn hơn ^[1], ^[2].

Nhiều thống kê chỉ ra rằng mỗi năm có khoảng 37% đến 56% người chạy bộ trên toàn thế giới gặp phải các chấn thương liên quan đến việc lặp đi lặp lại tải trọng lên hệ cơ xương ^[1]. Dù công nghệ sản xuất giày liên tục cải tiến và lớp đệm đế ngày càng dày hơn nhằm giảm tải va đập, tỷ lệ chấn thương ở người chạy bộ trong nhiều thập kỷ qua vẫn không hề sụt giảm ^[1].

Giải mã "nghịch lý độ cứng chân" khi tiếp đất

Lý do chính khiến giày đệm dày không giảm tải cho khớp gối nằm ở phản xạ thích ứng của hệ thần kinh - cơ, được gọi là "nghịch lý đệm giày" (shoe cushioning paradox) ^[3], ^[1]. Cơ thể con người vận hành như một hệ thống lò xo giảm chấn tự nhiên khi chạy ^[1].

Khi bàn chân mang một đôi giày đế mềm và dày, cơ thể cảm nhận bề mặt không ổn định. Để duy trì sự thăng bằng và tư thế chạy, hệ cơ bắp chân sẽ chủ động gồng cứng hơn trước và trong lúc tiếp đất ^[3], ^[1]. Hiện tượng tăng độ cứng chân (leg stiffness) này triệt tiêu khả năng uốn cong linh hoạt của các khớp chi dưới ^[1].

Hậu quả là chân tiếp đất như một chiếc gậy cứng thay vì một chiếc lò xo đàn hồi mềm mại. Khi độ cứng của chân tăng lên trên lớp đế mềm, lực phản chấn từ mặt đất truyền thẳng ngược lên phía trên chuỗi động học của chi dưới, thay vì được phân tán đều qua sự co giãn tự nhiên của bàn chân và mắt cá ^[1].

Các nghiên cứu thực nghiệm vạch trần điều gì?

Nhiều thử nghiệm cơ sinh học đã đo lường chi tiết lực phản lực mặt đất và hoạt động khớp để làm sáng tỏ cơ chế này.

Một nghiên cứu năm 2018 đã kiểm tra tải trọng va đập và cơ học lò xo của chân khi chạy với giày thông thường và giày đệm dày tối đa ở hai mức tốc độ 10 km/h và 14,5 km/h ^[1]. Kết quả cho thấy giày đệm dày tối đa làm thay đổi cơ học chạy dạng lò xo và khuếch đại tải trọng va đập thay vì làm giảm nhẹ ^[1]. Ở tốc độ 14,5 km/h, đỉnh lực tác động từ mặt đất (impact peak) và tốc độ gia tăng lực (loading rate) ở giày đệm dày cao hơn lần lượt 10,7% và 12,3% so với giày thông thường ^[1]. Ở tốc độ 10 km/h, đỉnh lực va đập khi mang giày đệm dày vẫn cao hơn 6,4% ^[1]. Các tác giả giải thích tải trọng va đập gia tăng này là do chân bị gồng cứng hơn trong pha tiếp đất ^[1].

Nghiên cứu công bố năm 2015 trên 93 người chạy bộ (cả nam và nữ, độ tuổi 16-75) chạy với tốc độ 3,33 m/s trên đường chạy dài 30 mét với các đôi giày có độ cứng đế giữa mềm, trung bình và cứng ^[4]. Dữ liệu chỉ ra đỉnh lực tác động thẳng đứng tăng lên khi độ cứng đế giày giảm đi: đế mềm đạt mức 1,70 lần trọng lượng cơ thể (BW), đế trung bình đạt 1,64 BW và đế cứng chỉ là 1,54 BW ^[4]. Độ cứng khớp mắt cá cũng tăng lên khi độ mềm đế giày tăng (2,08 BWm/o x 100 ở đế mềm; 1,92 ở đế trung bình; 1,85 ở đế cứng) ^[4]. Đáng chú ý, ở nữ giới, độ cứng biểu kiến của khớp gối khi đi giày đế mềm đạt 1,06 BWm/o x 100, cao hơn rõ rệt so với mức 0,95 ở đế trung bình và 0,96 ở đế cứng ^[4].

Một nghiên cứu năm 2018 trên 15 nữ vận động viên chạy cự ly 5 km trên máy chạy bộ kết hợp đường chạy 10 mét nhằm so sánh giày đệm tối đa với giày trung tính thông thường ^[2]. Kết quả chỉ ra khi mang giày đệm tối đa, tốc độ gia tăng lực trước khi chạy 5 km đạt 81,15 BW/s so với 60,83 BW/s ở giày trung tính ^[2]. Sau khi hoàn thành 5 km, tốc độ gia tăng lực ở giày đệm tối đa là 79,10 BW/s so với 61,22 BW/s ở giày trung tính ^[2]. Đỉnh lực va đập cũng cao hơn đáng kể ở giày đệm tối đa (1,76 BW trước chạy và 1,79 BW sau chạy) so với giày trung tính (1,58 BW trước chạy và 1,55 BW sau chạy) ^[2].

Về sự phân bổ công cơ học giữa các khớp, một nghiên cứu năm 2023 thực hiện trên những người chạy tiếp đất bằng nửa trước bàn chân (non-rearfoot strike) ở tốc độ 15 km/h ^[5]. Kết quả phân tích từ 11 người tham gia cho thấy việc đi giày đệm dày tối đa làm giảm đáng kể công dương của khớp cổ chân, nhưng lại làm tăng công âm của khớp gối và tăng đáng kể công dương của khớp gối so với giày đế tối giản ^[5]. Điều này đồng nghĩa giày đệm dày chuyển dịch gánh nặng cơ học từ khớp cổ chân dồn thẳng lên khớp gối ^[5].

Một nghiên cứu năm 2019 theo dõi quá trình làm quen kéo dài 6 tuần với giày đệm tối đa để xem liệu cơ thể có tự điều chỉnh giảm lực sau thời gian dài sử dụng hay không ^[6]. Kết quả cho thấy sau 6 tuần thích nghi, đỉnh lực va đập và tốc độ gia tăng lực ở giày đệm tối đa vẫn cao hơn so với giày truyền thống ^[6]. Người tham gia tiếp đất với góc gập mu bàn chân (dorsiflexion) ít hơn và cổ chân vẫn bị lật ngoài (everted) ở thời điểm ngón chân rời đất ^[6].

Tuy nhiên, phản ứng cơ học có thể thay đổi tùy thuộc vào thiết kế thử nghiệm. Một nghiên cứu năm 2021 tiến hành trên 11 người chạy máy chạy bộ ở vận tốc 3,5 m/s nhận thấy giày tối giản tạo ra tốc độ gia tăng lực tức thời và trung bình cao hơn, độ cứng cơ thể theo phương đứng lớn hơn so với giày truyền thống và giày đệm dày ^[3]. Trong nghiên cứu này, nghịch lý đệm giày không xuất hiện giữa giày truyền thống và giày đệm dày do chiến lược cơ xương của người chạy tương tự nhau ở hai mẫu giày này ^[3].

Lợi ích và giới hạn của các bằng chứng khoa học

Các nghiên cứu thực nghiệm đã làm sáng tỏ rằng đế giày siêu êm không hấp thụ toàn bộ chấn động như trực giác thường nghĩ ^[3], ^[1]. Tuy nhiên, cần nhìn nhận khách quan các giới hạn của y văn hiện tại.

Mô hình điều chỉnh lực va đập (Impact Force Modification Paradigm) cho rằng lực tác động lớn và tốc độ gia tăng lực nhanh là nguyên nhân chính dẫn đến chấn thương ^[7]. Dù tốc độ gia tăng lực thẳng đứng dốc đứng từng được xem là yếu tố nguy cơ chấn thương ở người chạy đường dài, một số nghiên cứu theo dõi tiến cứu gần đây đã đặt dấu hỏi về tính chuẩn xác của mối liên hệ này như một yếu tố nguy cơ chung cho mọi loại chấn thương chạy bộ ^[7].

Ngoài ra, đỉnh lực va đập thường xuất hiện rõ ở những người có kiểu tiếp đất bằng gót chân (rearfoot striking), trong khi kiểu tiếp đất bằng giữa hoặc mũi chân (non-rearfoot striking) thường có đỉnh lực này mờ nhạt hoặc không có ^[7]. Phần lớn người chạy bộ phong trào là người tiếp đất bằng gót chân ^[7]. Các nghiên cứu cơ sinh học phòng thí nghiệm chủ yếu ghi nhận sự thay đổi tức thời về mặt lực học và góc khớp, chứ chưa thể khẳng định chắc chắn giày đệm dày sẽ trực tiếp làm tăng tỷ lệ rách sụn hay thoái hóa khớp trong dài hạn ^[6].

Những hiểu lầm thường gặp về giày đệm dày

Hiểu lầm phổ biến nhất là giày càng êm thì khớp gối càng an toàn. Thực tế, khi lớp đệm quá mềm, khớp gối của người tiếp đất bằng nửa trước bàn chân phải gánh thêm nhiều công cơ học hơn do sự dịch chuyển tải trọng từ cổ chân lên đầu gối ^[5].

Hiểu lầm thứ hai là cơ thể sẽ tự động làm quen và giảm bớt lực va đập sau một vài tuần sử dụng giày mới. Nghiên cứu thực nghiệm chứng minh giai đoạn làm quen 6 tuần không làm thay đổi các biến số động học bất lợi, lực va chạm và tốc độ tăng lực vẫn duy trì ở mức cao khi mang giày đệm dày ^[6].

Hiểu lầm thứ ba là giày đệm dày giúp bước chạy ổn định hơn. Các dữ liệu chuyển động học ghi nhận người mang giày đệm tối đa vẫn bị lật ngoài cổ chân khi nhấc ngón chân khỏi mặt đất, điều này có thể tiềm ẩn thêm nguy cơ chấn thương vùng cổ chân và cẳng chân ^[6].

Ai nên thận trọng với giày chạy đệm tối đa?

Những người có tiền sử chấn thương khớp gối, đau xương bánh chè hoặc viêm gân bánh chè cần đặc biệt cẩn trọng. Giày đệm tối đa làm tăng công âm và công dương ở khớp gối đối với người tiếp đất nửa bàn chân trước, khiến khớp này phải chịu tải nhiều hơn trong mỗi bước chạy ^[5].

Người chạy bộ có tốc độ cao cũng cần lưu ý. Lực tác động và tốc độ gia tăng lực va chạm của giày đệm dày bị khuếch đại rõ nét hơn ở tốc độ chạy nhanh (14,5 km/h) so với tốc độ chạy chậm (10 km/h) ^[1].

Phụ nữ chạy bộ cũng nên cân nhắc kỹ độ mềm của đế giày. Dữ liệu cho thấy độ cứng biểu kiến của khớp gối ở nữ giới tăng lên rõ rệt khi chuyển từ giày đế cứng hoặc trung bình sang giày có đế giữa mềm ^[4].

Lời khuyên thực tế để bảo vệ khớp gối khi chạy bộ

Việc chọn giày chạy bộ không nên chỉ dựa vào cảm giác êm ái đánh lừa bàn chân khi đứng thử tại cửa hàng. Một đôi giày có độ dày và độ cứng đế ở mức trung bình có thể giúp chân duy trì phản xạ linh hoạt tự nhiên mà không kích hoạt phản xạ gồng cứng khớp gối ^[4].

Người chạy bộ nên luân phiên sử dụng các đôi giày khác nhau thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào một đôi giày đệm quá dày. Việc kiểm soát sải chân, tránh bước sải quá dài và cải thiện sức mạnh nhóm cơ đùi, cơ hông sẽ đóng vai trò phân tán lực tốt hơn bất kỳ lớp đệm nhân tạo nào.

Nếu bạn đang gặp các cơn đau dai dẳng ở khớp gối hoặc cổ chân, hãy tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa cơ xương khớp hoặc chuyên gia y học thể thao để được đánh giá dáng chạy và tư vấn phương án phục hồi phù hợp.

Giày chạy đệm dày có thể đem lại cảm giác thoải mái dưới lòng bàn chân, nhưng không phải là tấm khiên bảo vệ tuyệt đối cho đầu gối. Hiểu rõ phản xạ của cơ thể và lắng nghe từng bước tiếp đất mới là chìa khóa giúp bạn duy trì niềm đam mê chạy bộ an toàn và bền bỉ.