Sinh cơ học của DCCT

Chức năng sinh cơ học của DCCT rất phức tạp, nó không những tạo nên độ vững chắc cơ học cho khớp gối mà còn có chức năng nhận cảm thần kinh phản hồi “feedback” để giúp dây chằng căng, chống đỡ lại các lực tác dụng khi bị tác động. Khi khớp gối vận động gấp từ 0 độ đến 140 độ, bó trước trong sẽ căng dần và bó sau ngoài sẽ bị chùng lại và ngược lại khi duỗi gối.

Mức độ căng của hai bó trước - trong và sau - ngoài khác nhau ở từng chu kỳ vận động khớp gối. Khi khớp gối bị chấn thương, các bó của DCCT ở tư thế và độ căng khác nhau sẽ gây ra các mức độ tổn thương khác nhau do lực tác dụng lên chúng khác nhau. Các tổn thương DCCT rất khó có thể liền lại vì toàn bộ dây chằng nằm trong môi trường dịch khớp và khi bị đứt, hai đầu đứt của dây chằng có xu hướng ngày càng cách xa do dây chằng co ngắn và sự vận động của khớp gối. Quá trình liền của DCCT phụ thuộc rất lớn vào sự bao bọc của bao khớp, vì vậy đối với loại tổn thương chỉ làm cho lớp lót bao khớp phủ DCCT khi bị kéo căng gây chảy máu thì mạng lưới fibrin tạo thành giúp liền từng phần tổn thương của DCCT. Trong thực tế lâm sàng cũng có gặp những trường hợp có sự bám dính đầu đứt của DCCT vào DCCS nhưng sự liền bám đó không mang lại đủ độ vững chắc cho khớp gối. Điều này cho phép giải thích tại sao gặp những trường hợp trên lâm sàng ngoài gặp đứt toàn bộ DCCT chúng ta còn gặp đứt một phần hoặc toàn phần hay bó trước trong hoặc bó sau ngoài của DCCT hoặc thấy DCCT bị vón cục bên trong lớp bao của chúng [55],[56],[57],[58],[59].

.

Ảnh 1.8 và 1.9. Cấu trúc hai bó của dây chằng chéo trước [31]

Theo Girgis F.G., Marshall J.L. [30] DCCT có các chức năng chính sau:

- Giữ cho mâm chày không bị trượt ra phía trước so với lồi cầu đùi trong các động tác gấp duỗi gối, đặc biệt khi gối gấp 30 độ. Đây là chức năng quan trọng nhất của DCCT.

- Phối hợp kiểm soát chuyển động của bao khớp phía bên ngoài ở tư thế duỗi gối cùng với dây chằng bên ngoài (DCBN) và DCCS.

- Phối hợp cùng với bao khớp, DCBT, DCCS giới hạn chuyển động ra ngoài của xương chày khi ở tư thế gấp gối.

- Kiểm soát động tác xoay ngoài, xoay trong của xương chày ở tư thế duỗi gối kết hợp với DCBN, DCBT và DCCS.

- Giữ cho khớp gối không gấp quá mức khi kết hợp với DCCS, lồi cầu đùi và hai sụn chêm.

- Phối hợp với DCCS, bao khớp phía sau, hai dây chằng bên, dây chằng chéo khoeo, khớp lồi cầu đùi và hai sụn chêm giữ cho khớp gối không duỗi quá mức.

Bó sau ngoài Bó trước trong Bó sau ngoài Bó trước trong

Lồi cầu đùi

Hai DCCT và DCCS bắt chéo nhau trên đường đi từ xương đùi đến xương chày, các thớ sợi không chạy song song giữa hai điểm bám xương mà xoắn thành một vòng, hướng không gian này đặc hiệu cho chức năng của DCCT tạo thành trục kiểm soát chuyển động xoay, chuyển động trước sau của mâm chày so với LC xương đùi đồng thời giữ chặt hai mặt khớp và là điều kiện quyết định chuyển động học của khớp gối [58].

Cấu trúc hai bó của dây chằng cùng với tính chất của nó rất quan trọng để đảm đương chức năng này. Lực tác động lên dây chằng thay đổi khi gấp, duỗi gối và thay đổi theo từng bó của dây chằng. Hai bó chịu tác động như nhau khi gối duỗi, ngược lại bó trước trong chịu 90% - 95% lực tác động khi gối gấp trên 45 độ, điểm chịu tác động nhiều nhất là nửa sau của bó trước trong và chỗ bám vào xương chày. Khi DCCT bị đứt, trong trục vận động của động tác gấp và duỗi khớp gối gần như không bị ảnh hưởng, nhưng khớp không được bảo vệ trong các chuyển động xoay và xoắn [35].

Hai bó dây chằng chéo trước có hướng và độ căng khác nhau trong suốt biên độ vận động của gối. Bó trước trong thường căng hơn khi gối gấp và bó sau ngoài thì thường căng hơn khi gối duỗi [29],[60],[61]. Mỗi bó có chức năng khác nhau, bó trước trong đóng vai trò chủ yếu để giữ gối vững theo hướng trước sau, bó sau ngoài đóng vai trò nhiều hơn trong đảm bảo độ vững xoay.

Theo Cesar A.Q.M. và cộng sự, bó trước trong căng trong suốt biên độ vận động của khớp gối nhưng đạt tối đa khi gối gấp 45° - 60°, trong khi đó bó sau ngoài căng khi gối duỗi [62].

Những đặc tính về cơ học của DCCT phụ thuộc vào tuổi của bệnh nhân (BN). Theo Paulos (2003) [63], lực căng tối đa có thể làm đứt DCCT đối với người trẻ là 1725 ± 269N (Niuton) và người già là 734 ± 266 N. Trong quá trình hoạt động bình thường, DCCT chịu lực tới 500 N, trung bình là 285 N, nhưng cũng có thể tới 2000N khi chạy, khi thay đổi hướng và khi gối xoắn vặn. Độ cứng chắc của DCCT ở người trẻ là 182 ± 33 N/mm và ở người già là

129 ± 29 N/mm [40]. Độ cứng chắc này chính là khả năng chống lại lực làm giãn và đứt dây chằng. DCCT có khả năng giãn và đàn hồi khoảng 20 -25%

độ dài [63]. Trong quá trình vận động DCCT nhanh chóng phục hồi độ chắc và chiều dài sau khi lực tác động theo chu kỳ ngưng lại, lực đề kháng của hệ thống xương - dây chằng - xương giảm dưới tác động giảm của lực có chu kỳ.

Vì vậy DCCT dễ bị đứt trong trường hợp động tác lặp đi lặp lại nhiều lần, sang chấn tích tụ lâu ngày. Điều này giải thích tại sao ta lại gặp một số trường hợp đứt DCCT không do lực va đập mạnh.

Bảng 1.1. Lực tác động lên dây chằng chéo trước [63]

Các hoạt động Lực tác động (N)

Đạp xe đạp 26

Đi trên đường bằng phẳng 67

Lên bậc thang 88 – 133

Xuống bậc thang 107 – 176

Đi lên dốc 210

Đi xuống dốc 440 – 485

Duỗi gối chủ động 484

Chạy bộ 550 – 630

 Tóm lại: DCCT có hai bó với hai chức năng khác nhau, bổ trợ cho nhau trong quá trình vận động của khớp gối (bó trước trong giữ gối vững theo hướng trước sau, bó sau ngoài bảo đảm độ vững xoay). Đứt DCCT nếu chỉ tái tạo lại 1 bó sẽ không đảm bảo hồi phục chức năng của dây chằng về như cũ.