Đau nhức vùng mặt trước đầu gối sau các buổi tập thân dưới là nỗi ám ảnh của nhiều người yêu thể thao. Không ít người phân vân nên bỏ hẳn bài tập ngồi xổm (squat) hay chỉ cần sửa lại kỹ thuật hạ hông.
Người bị đau gối không nhất thiết phải từ bỏ hoàn toàn bài tập squat. Giải pháp cốt lõi nằm ở việc kiểm soát góc uốn gối ở ngưỡng nông (từ 0 đến 45-50 độ) và hạn chế tạ ngoài để giảm tải cho sụn khớp bánh chè - đùi [1], [2], [3].
Nỗi sợ hỏng khớp từ bài tập quen thuộc
Squat là bài tập nền tảng trong các chương trình rèn luyện sức mạnh cũng như phục hồi chức năng vận động [4], [3]. Tuy nhiên, nhiều người tập phản ánh tình trạng căng tức hoặc nhói buốt ngay sau xương bánh chè khi hạ người xuống thấp. Cơn đau này khiến người tập lo ngại động tác gập gối đang bào mòn lớp sụn bảo vệ khớp.
Thực tế, khớp gối có cấu tạo phức tạp và biên độ vận động lớn nên tỷ lệ gặp trục trặc đứng đầu trong các khớp của cơ thể [5]. Dù vậy, squat vẫn là công cụ hiệu quả để phục hồi dây chằng chéo và khớp bánh chè - đùi nếu biết kiểm soát biên độ [3]. Hiểu rõ cơ học của khớp gối giúp người tập giữ được bài tập giá trị này mà không làm nặng thêm tổn thương [6], [7], [3].
Điều gì xảy ra bên trong khớp gối khi hạ người?
Khớp gối gồm phần tiếp giáp giữa xương đùi - xương chày và khớp bánh chè - đùi [5]. Trong các hoạt động chịu trọng lượng cơ thể như squat, độ gập của gối quyết định trực tiếp độ lớn lực kéo của cơ tứ đầu đùi (nhóm cơ lớn mặt trước đùi) [6]. Lực cơ tứ đầu đùi càng lớn thì phản lực ép lên khớp bánh chè - đùi càng cao [6].
Khi đầu gối gập sâu dần, lực nén tại khớp bánh chè - đùi cũng như lực nén và lực trượt tại khớp đùi - chày tăng lên liên tục [3]. Các lực này đạt đỉnh ở gần góc gập gối tối đa và giảm dần khi duỗi chân đứng lên [3]. Lực tiếp xúc, diện tích tiếp xúc và áp lực lên bề mặt sụn đều phụ thuộc chặt chẽ vào góc gập gối cũng như tình huống bài tập cụ thể [6].
Đối với hệ thống dây chằng, động tác squat tạo ra lực trượt sau ở mức thấp đến trung bình trên toàn bộ các góc gập, được giữ lại chủ yếu bởi dây chằng chéo sau [3]. Trong khi đó, lực trượt trước do dây chằng chéo trước kiểm soát chỉ xuất hiện ở mức thấp trong khoảng gập gối từ 0 đến 60 độ [3]. Nhờ lực tác động lên các dây chằng chéo khá nhỏ, bài tập squat chuỗi động đóng (bàn chân đặt cố định trên mặt sàn) tương đối an toàn cho dây chằng ở nhiều góc độ [7]. Vấn đề đáng ngại nhất nằm ở áp lực tiếp xúc rất lớn tại khớp bánh chè - đùi khi gập sâu, có thể tiến sát ngưỡng gây hư hại sụn do lực nén [7].
Bằng chứng khoa học về góc gập gối và trọng lượng tạ
Nhiều công trình nghiên cứu cơ sinh học đã đo đạc trực tiếp áp lực lên khớp bánh chè - đùi để tìm ra ngưỡng tập luyện an toàn. Một nghiên cứu công bố năm 2002 với thiết kế đo lường lặp lại trên một nhóm gồm 15 người trưởng thành khỏe mạnh đã đánh giá sự khác biệt khi squat có tạ và không tạ [1]. Người tham gia thực hiện 1 lần squat xuống góc gập gối 90 độ trong hai điều kiện: chỉ dùng trọng lượng cơ thể và gánh thêm tạ ngoài tương đương 35% trọng lượng cơ thể [1]. Các nhà khoa học phân tích cả pha hạ người (từ 0 đến 90 độ) và pha đứng lên (từ 90 về 0 độ) [1].
Kết quả từ nghiên cứu năm 2002 này cho thấy mô-men duỗi gối, phản lực khớp và áp lực khớp bánh chè - đùi đều tăng đáng kể khi góc gập gối lớn dần (P < 0,05) [1]. Đỉnh lực và áp lực lên khớp bánh chè - đùi rơi vào đúng góc gập 90 độ [1]. Đáng chú ý, việc thêm tạ bằng 35% trọng lượng cơ thể làm áp lực khớp bánh chè - đùi tăng vọt ở các góc 45, 60, 75 và 90 độ khi hạ người, cũng như ở góc 75 và 90 độ khi đứng lên so với lúc không gánh tạ [1]. Nhóm nghiên cứu kết luận cần giới hạn cả góc gập gối cuối cùng lẫn trọng lượng tạ ngoài nếu muốn bảo vệ khớp bánh chè - đùi [1].
Một nghiên cứu khác công bố năm 2014 thực hiện trên 10 người khỏe mạnh nhằm so sánh áp lực khớp bánh chè - đùi giữa bài tập chịu sức nặng cơ thể (squat) và 2 bài tập đá chân không chịu sức nặng cơ thể (với lực cản biến thiên và lực cản cố định) [2]. Áp lực khớp được tính toán tại các góc gập gối 0, 15, 30, 45, 60, 75 và 90 độ [2]. Kết quả chỉ ra bài squat tạo áp lực lên khớp bánh chè - đùi cao hơn hẳn 2 bài tập đá chân ở các góc gập sâu 60, 75 và 90 độ [2]. Ngược lại, ở các góc nông 0, 15 và 30 độ, bài squat lại tạo áp lực thấp hơn nhiều so với 2 bài đá chân [2]. Từ đó, nghiên cứu khuyến nghị chỉ nên tập squat trong khoảng góc gập từ 45 độ về 0 độ để giảm thiểu tải trọng lên khớp bánh chè - đùi [2].
Bên cạnh đó, một nghiên cứu năm 2009 sử dụng mô hình phần tử hữu hạn phi tuyến tính 3 chiều (3D) đã được kiểm chứng để mô phỏng toàn bộ khớp gối khi squat [7]. Mô hình này xác nhận việc gập gối góc lớn kèm cầm tạ trên tay làm phát sinh ứng suất tiếp xúc lớn tại khớp bánh chè - đùi, tiệm cận ngưỡng hỏng sụn khớp [7]. Ngược lại, một nghiên cứu năm 2001 trên 5 nữ vận động viên đại học khi đo ở ba độ sâu khoảng 70, 90 và 110 độ lại ghi nhận phản lực và áp lực khớp bánh chè - đùi không chênh lệch đáng kể giữa ba mốc này [4]. Điều này cho thấy khi đã vượt qua ngưỡng gập 70 độ tới 110 độ, áp lực lên khớp duy trì ở mức tương đương do mô-men duỗi gối giữ ổn định, nhưng cỡ mẫu nghiên cứu này rất nhỏ (chỉ 5 vận động viên) [4].
Lợi ích và giới hạn của các dữ liệu hiện có
Các dữ liệu cơ sinh học hiện có đem lại chỉ dẫn rất rõ ràng để phân loại mục tiêu tập luyện. Một tổng quan năm 2001 về cơ sinh học động tác squat chỉ ra hoạt động của cơ tứ đầu đùi, cơ gân kheo (mặt sau đùi) và cơ bắp chân nhìn chung tăng lên khi góc gập gối tăng [3]. Ở người có đầu gối hoàn toàn khỏe mạnh, thực hiện squat song song (đùi song song mặt sàn ở góc gập tối đa, khoảng 0 đến 100 độ) giúp kích hoạt cơ bắp tối ưu và được chứng minh không gây hại cho khớp gối lành lặn [3].
Tuy nhiên, bức tranh thay đổi hoàn toàn khi áp dụng cho người đang có vấn đề về sụn khớp hoặc trong giai đoạn phục hồi. Tổng quan năm 2001 nhấn mạnh khoảng gập gối chức năng từ 0 đến 50 độ tạo ra lực nén lên khớp ở mức tối thiểu, rất phù hợp cho bệnh nhân phục hồi chức năng gối [3]. Tương tự, một tài liệu năm 2008 về phục hồi chức năng khớp bánh chè - đùi xác định biên độ an toàn cho bài squat và đạp đùi (leg press) trong giai đoạn phục hồi cấp tính là từ 0 đến 30 độ và tối đa 60 độ [6].
Giới hạn cần lưu ý là các thử nghiệm đo lường trực tiếp năm 2001, 2002 và 2014 đều thực hiện trên người khỏe mạnh hoặc vận động viên đại học với số lượng ít, từ 5 đến 15 người [4], [1], [2]. Các nghiên cứu còn lại dựa trên mô hình máy tính 3D hoặc thực nghiệm trên khớp gối hiến tặng [7], [5]. Do đó, cảm nhận đau thực tế ở người đã có tổn thương sụn có thể xuất hiện sớm hơn các mốc góc độ lý thuyết.
Những hiểu lầm thường gặp khi tập chân
Hiểu lầm phổ biến nhất là cho rằng ngồi xổm càng sâu (deep squat) càng tốt cho mọi đối tượng. Ngay cả với vận động viên có khớp gối khỏe mạnh, các nhà chuyên môn vẫn khuyến nghị dừng ở mức squat đùi song song mặt sàn (0 đến 100 độ) thay vì squat sâu hết cỡ để tránh lực nén đạt đỉnh ở góc gập tối đa [3]. Với người đau khớp bánh chè - đùi, vượt quá ngưỡng 45-60 độ sẽ đẩy áp lực sụn tăng cao đột ngột [1], [6], [2].
Hiểu lầm thứ hai là bỏ squat để chuyển hoàn toàn sang ngồi máy đá chân trước (knee extension) từ góc gập vuông góc đến khi thẳng chân vì nghĩ không đứng chịu lực sẽ êm gối hơn. Dữ liệu năm 2014 chứng minh điều ngược lại: ở đoạn duỗi gần thẳng chân (góc 30, 15 và 0 độ), bài tập đá chân tạo áp lực lên khớp bánh chè - đùi cao hơn đáng kể so với bài squat [2]. Do đó, đá chân không phải là sự thay thế an toàn tuyệt đối ở mọi góc độ [2].
Hiểu lầm thứ ba là vội vàng cầm thêm tạ tay hoặc gánh tạ đòn khi gối mới bớt đau. Nghiên cứu năm 2002 và mô hình năm 2009 đều khẳng định tải trọng bên ngoài làm tăng mạnh áp lực nén lên sụn bánh chè - đùi ngay từ góc gập 45 độ [1], [7].
Ai nên thận trọng khi thực hiện bài tập này?
Nhóm đầu tiên cần đặc biệt thận trọng là người đang có hội chứng đau khớp bánh chè - đùi, tổn thương sụn khớp hoặc sụn chêm [2], [7]. Việc cố tập ở góc gập lớn kèm tạ nặng có thể đẩy áp lực tiếp xúc vượt ngưỡng chịu đựng của sụn, làm trầm trọng thêm tình trạng thoái hóa hoặc chấn thương [7].
Nhóm thứ hai là bệnh nhân đang trong giai đoạn phục hồi sau chấn thương hoặc sau phẫu thuật tái tạo dây chằng, phẫu thuật khớp gối [6], [7]. Dù squat chuỗi động đóng tạo lực nhỏ lên dây chằng chéo, người bệnh vẫn phải kiểm soát chặt chẽ tư thế và chỉ tập trong vùng biên độ không gây đau [6], [7].
Nhóm thứ ba là người đã trải qua phẫu thuật thay khớp gối toàn phần [5]. Mặc dù tỷ lệ thành công của phẫu thuật thay khớp gối nhân tạo đạt tới 90%, bệnh nhân vẫn có nguy cơ gặp tình trạng thất bại chức năng, lỏng khớp, trật khớp hoặc mòn khớp nhân tạo quá mức sau mổ nếu chịu áp lực lớn ở các hoạt động gập gối sâu [5]. Những người có bệnh nền xương khớp hoặc đang dùng thuốc điều trị cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi bắt đầu chương trình tập.
Cách áp dụng kỹ thuật squat bảo vệ gối trong thực tế
Để rèn luyện cơ đùi mà vẫn giữ an toàn cho mặt sụn bánh chè, người tập nên áp dụng quy tắc "squat nông không tạ" làm nền tảng. Cụ thể, hãy bắt đầu từ tư thế đứng thẳng (0 độ) và chỉ hạ hông xuống đến khi đầu gối hơi chùng khoảng 30 đến 45 độ, tối đa không quá 50-60 độ rồi đứng lên [6], [2], [3]. Ở biên độ nửa trên này, khớp bánh chè - đùi chịu áp lực thấp nhất trong khi cơ tứ đầu đùi vẫn được kích hoạt hiệu quả [6], [2], [3].
Về mức tạ, người đang đau mỏi gối chỉ nên tập bằng chính trọng lượng cơ thể, không cầm thêm tạ ở tay hay gánh tạ trên vai [1], [7]. Tốc độ hạ người và đứng lên cần chậm rãi, tập trung kiểm soát thần kinh - cơ và giữ tư thế thân người ổn định, đảm bảo mức độ đau hoặc triệu chứng khó chịu ở ngưỡng thấp nhất [6].
Nếu muốn kết hợp thêm các bài tập khác tại phòng gym để phát triển toàn diện cơ tứ đầu đùi mà không ép sụn bánh chè, người tập có thể phối hợp thông minh theo góc độ. Hãy thực hiện bài squat (hoặc đạp đùi leg press) ở góc nông từ 0 đến 30-45 độ [6], [2]. Sau đó, nếu dùng máy tập đá chân (ưu tiên máy có lực cản biến thiên), chỉ nên thực hiện động tác đá lên trong khoảng góc gập từ 90 độ đến 45 độ, tránh đá thẳng hết cỡ về 0 độ [6], [2].
Tập luyện sức mạnh cho đôi chân đòi hỏi sự lắng nghe cơ thể và điều chỉnh theo nguyên lý cơ sinh học. Kiểm soát góc gập gối dưới 45-50 độ và bỏ bớt tạ ngoài là chìa khóa giúp người đau gối duy trì thói quen squat an toàn [1], [2], [3]. Khi có các triệu chứng đau kéo dài hoặc từng phẫu thuật khớp, người tập nên trao đổi trực tiếp với bác sĩ hoặc chuyên gia vật lý trị liệu để có phác đồ cá nhân hóa.
