Bản đồ vận động của hệ thần kinh
Cơ thể nhận biết vị trí của mình trong không gian như thế nào — và điều gì sẽ xảy ra khi thói quen ít vận động, chấn thương hoặc môi trường cảm giác kém làm suy giảm tín hiệu này
Hãy nhắm mắt lại và đưa tay chạm vào đầu gối bên kia. Chắc chắn bạn sẽ chạm được vào nó mà không hề do dự. Không cần dùng đến thị giác. Không cần tính toán có ý thức. Khả năng này — biết vị trí cơ thể mình trong không gian mà không cần nhìn — chính là cảm giác vị trí, và đây là một trong những khả năng tinh vi nhất mà hệ thần kinh của bạn thực hiện liên tục, tự động và gần như hoàn toàn nằm ngoài ngưỡng nhận thức.
Cảm giác vị trí cơ thể không phải là một giác quan thụ động. Đó là sự trao đổi năng động, hai chiều giữa các bộ phận ngoại vi và não bộ. Cảm giác vị trí cơ thể là sự nhận thức liên tục của hệ thần kinh về vị trí và chuyển động của cơ thể trong không gian. Nó phụ thuộc vào một mạng lưới các cơ quan cảm giác cơ học phân bố khắp các cơ, gân, bao khớp và da — chứ không chỉ hai loại thường được nhắc đến nhất. Các sợi cơ phát hiện sự thay đổi về độ dài cơ và tốc độ xảy ra của chúng; các cơ quan gân Golgi cảm nhận lực tại điểm nối cơ-gân. Các thụ thể bao khớp (đầu Ruffini và thể Pacini) hỗ trợ nhận thức vị trí khớp, và các thụ thể cơ học dày đặc trên lòng bàn chân cung cấp phản hồi tiếp xúc với mặt đất quan trọng mà não bộ sử dụng để duy trì thăng bằng theo thời gian thực. Tổng hợp lại, các tín hiệu này truyền đến vỏ não cảm giác cơ thể để tạo ra nhận thức có ý thức về vị trí, và đến tiểu não — chủ yếu là vô thức — để thực hiện các điều chỉnh vận động liên tục với độ chính xác đến từng mili giây.
Hệ thống này phụ thuộc vào mức độ sử dụng: nó sẽ cải thiện khi có các động tác đa dạng và suy giảm khi không được sử dụng. Việc ngồi lâu, các kiểu chuyển động lặp đi lặp lại nhiều lần và giày dép có đệm dày đều làm giảm sự đa dạng và độ chính xác của các tín hiệu proprioception truyền đến não. Kết quả không phải là não “quên” các cơ — một phép ẩn dụ phổ biến nhưng không chính xác — mà là các mô hình huy động vận động trở nên kém hiệu quả hơn, đồng thời tốc độ và độ chính xác của việc điều chỉnh tư thế cũng giảm sút. Các nghiên cứu so sánh người cao tuổi năng động và ít vận động liên tục cho thấy sự khác biệt có thể đo lường được về cảm giác vị trí khớp, điều này có liên quan đến nguy cơ ngã. Chấn thương dây chằng làm vấn đề trở nên tồi tệ hơn: dây chằng khớp bị tổn thương có các cơ quan cảm giác cơ học riêng, và sự gián đoạn của chúng tạo ra sự thiếu hụt cảm giác vị trí kéo dài sau khi cấu trúc được phục hồi, đó là lý do tại sao tỷ lệ tái chấn thương vẫn cao khi quá trình phục hồi chức năng chỉ tập trung vào sức mạnh.
“Sự ổn định không chỉ đơn thuần là kết quả của sức mạnh cơ bắp — nó còn phụ thuộc vào khả năng hệ thần kinh nhận biết vị trí khớp và phản ứng với các tác động bên ngoài một cách nhanh chóng và chính xác như thế nào.”
Các bằng chứng ủng hộ việc tập luyện cảm giác vị trí cơ thể là rất thuyết phục. Một bài tổng quan hệ thống của Zech và cộng sự (2009) trong Y học và Khoa học trong Thể thao và Tập luyện Nghiên cứu cho thấy các chương trình tập luyện thần kinh cơ — bao gồm các bài tập thử thách thăng bằng, bài tập phản xạ và bài tập phối hợp — đã giúp giảm đáng kể tỷ lệ chấn thương chi dưới ở các vận động viên. Nghiên cứu của Hewett và cộng sự (2005) cùng Myklebust và cộng sự (2003) cho thấy các chương trình tập luyện thần kinh cơ có mục tiêu đã làm giảm tỷ lệ chấn thương dây chằng chéo trước (ACL) ở các vận động viên bóng ném và bóng đá nữ. Tập luyện proprioceptive cũng mang lại những lợi ích rõ rệt cho người cao tuổi, giúp cải thiện cảm giác vị trí khớp và sự ổn định tư thế ở nhóm đối tượng mà sự suy giảm proprioceptive góp phần lớn vào nguy cơ té ngã. Những cải thiện này đòi hỏi phải tập luyện liên tục trong nhiều tuần — không chỉ là các buổi tập đơn lẻ — và liên quan đến cả độ nhạy của các thụ thể ngoại vi và những thay đổi trong hệ thần kinh trung ương, chẳng hạn như biểu hiện vỏ não và độ trễ phản xạ.
Về “Mất trí nhớ cảm giác-vận động”
Thuật ngữ này, được phổ biến bởi nhà giáo dục somatic Thomas Hanna, là một phép ẩn dụ lâm sàng hữu ích nhưng không phải là một chẩn đoán thần kinh học. Não bộ không thực sự quên các cơ bắp. Điều xảy ra là sự thay đổi trong việc huy động vận động — một sự thay đổi trong cách hệ thần kinh ưu tiên các nhóm cơ nhất định — điều này là có thật và có thể điều trị được, nhưng khác với chứng mất trí nhớ theo bất kỳ nghĩa thần kinh nào. Tương tự, tuyên bố rằng 30 giây giữ thăng bằng trên một chân “làm sắc nét các đường dẫn thần kinh” không được chứng minh bằng bằng chứng. Sự thích ứng thần kinh có ý nghĩa phát triển qua các buổi tập lặp đi lặp lại, chứ không phải qua các lần tập đơn lẻ.
Bài học rút ra
Sự ổn định là kết quả của sự phối hợp giữa hệ thần kinh và cơ bắp, chứ không chỉ đơn thuần là vấn đề của cơ bắp. Một cơ bắp khỏe mạnh nhưng có phản hồi cảm giác bị suy giảm do ít vận động hoặc chấn thương sẽ không thể bảo vệ khớp hiệu quả như sức mạnh cơ bắp đơn thuần hứa hẹn. Tập luyện cảm giác vị trí — bao gồm các bài tập thăng bằng, bài tập phản xạ, tập trên các bề mặt đa dạng, và các thử thách nhắm mắt — đã chứng minh giá trị của mình trong bất kỳ chương trình vận động hay phục hồi chức năng nào, không chỉ như một phần khởi động mà còn là yếu tố tập luyện then chốt được củng cố bởi bằng chứng khoa học vững chắc.
Khi năng lực được phát triển, mức độ thách thức phải được nâng cao: hệ thần kinh sẽ thích nghi với những yêu cầu quen thuộc. Việc đưa vào các yếu tố gây xáo trộn, các tình huống phải thực hiện hai nhiệm vụ cùng lúc hoặc sự thay đổi bề mặt sẽ tiếp tục thúc đẩy quá trình thích nghi khi các nhiệm vụ đơn giản hơn không còn mang lại hiệu quả.
Tài liệu tham khảo:
1. Zech A và cộng sự. Tập luyện thần kinh cơ trong phục hồi chức năng chấn thương thể thao. Tạp chí Y học Thể thao và Tập luyện. 2009. ở đây
2. Hewett TE và cộng sự. Các chỉ số cơ sinh học dự đoán nguy cơ chấn thương dây chằng chéo trước. Tạp chí Y học Thể thao Hoa Kỳ. 2005. ở đây
3. Myklebust G và cộng sự. Phòng ngừa chấn thương dây chằng chéo trước (ACL) ở các vận động viên bóng ném nữ. Tạp chí Y học Thể thao Lâm sàng. 2003. ở đây
4. Riemann BL, Lephart SM. Hệ thống cảm giác-vận động và sự ổn định chức năng của khớp. Tạp chí Huấn luyện Thể thao. 2002. ở đây
5. Röijezon U và cộng sự. Khả năng nhận thức vị trí cơ thể trong phục hồi chức năng cơ xương khớp. Phương pháp trị liệu bằng tay. 2015. ở đây
6. Kavounoudias A và cộng sự. Bề mặt lòng bàn chân như một bản đồ lực học để đánh giá sự cân bằng. NeuroReport. 1998. ở đây