Bàn chân: Cấu tạo, chức năng và cách thức hoạt động

Bàn chân là điểm thấp nhất của cơ thể người với mục đích thực hiện động tác đứng thẳng, đi bộ, chạy hoặc nhảy. Bàn chân có cấu trúc phức tạp, do đó dễ bị tổn thương và cần được bảo vệ đúng cách để tránh gây ảnh hưởng đến chuyển động của cơ thể.

Bàn chân là gì?

Bàn chân là phần thấp nhất cải chi dưới (chân) chịu trọng lượng và cho phép thực hiện các chuyển động. Đây là một cơ quan riêng biệt, có cấu trúc phức tạp nhất trong cơ thể, bao gồm hơn 100 xương, cơ, gân và các dây chằng được thiết kế để cho phép bàn chân cân bằng trọng lượng cơ thể và hỗ trợ các hoạt động như đứng, đi, chạy, nhảy hoặc leo núi.

Bởi vì cấu trúc phức tạp, do đó bàn chân thường dễ bị thương. Các điều kiện phổ biến bao gồm căng cơ, bong gân, viêm gân, rách dây chằng, gãy xương, gãy vòm bàn chân và các vấn đề khác. Nếu nghi ngờ bị thương ở chân, người bệnh nên đến bệnh viện để được chẩn đoán và có biện pháp điều trị phù hợp.

Cấu tạo của bàn chân

Bàn chân được chia thành ba phần chính bao gồm bàn chân trước, bàn chân giữa và bàn chân sau. Mỗi phần bàn chân bao gồm các xương, khớp, cơ, gân và dây chằng. Cụ thể cấu tạo bàn chân như sau:

1. Xương chân

Xương bàn chân được chia thành ba loại, dựa trên vị trí của bàn chân. Các loại xương bao gồm:

Bàn chân trước:

Đây là phần trước của bàn chân, bao gồm các ngón chân. Có tất cả 14 xương ngón chân (có 2 xương xương trên ngón chân cái và 3 xương trên mỗi ngón chân còn lại) và 5 xương cổ chân.

Xương cổ chân đầu tiên là xương ngắn nhất, dày nhất và đóng vai trò quan trọng nhất quá trình chuyển động về phía trước. Xương này cũng kết nối với một số để tăng cường sự ổn định. Xương cổ chân thứ hai, thứ ba và thứ tư là xương ổn định nhất trong các xương cổ chân. Các xương này hỗ trợ bảo vệ chân và chỉ được kết nối với một số gân nhỏ.

Ngoài ra, bàn chân trước cũng chứa hai xương vừng nhỏ, có hình bầu dục, nằm ở ngay bên dưới đầu của cổ chân thứ nhất, trên bề mặt bàn chân hoặc mặt dưới của bề mặt bàn chân. Xương này được cố định bằng các gân và dây chằng.

Bàn chân trước được kết nối với bàn chân giữa thông qua 5 khớp cổ chân.

Bàn chân giữa:

Phần này của bàn chân được tạo thành từ năm xương có hình kim tự tháp tạo thành hình vòm chân. Các xương này bao gồm xương thuyền phụ (navicular), xương hộp (cuboid), xương hình nêm trung gian (medial), xương trung gian (intermediate) và xương chêm bên (lateral cuneiforms).

Vòm bàn chân đóng vai trò quan trọng trong việc chịu lực và ổn định chân.

Bàn chân sau:

Bàn chân sau tạo thành gót chân và mắt cá chân. Khu vực này chỉ có hai xương nâng đỡ xương chân là xương chày và xương mác, tạo thành mắt cá chân. Xương gót chân là xương lớn nhất ở bàn chân.

2. Khớp nối

Các khớp được hình thành ở phần tiếp giáp giữa hai hoặc nhiều xương.

Mỗi bên ngón chân cái có hai khớp là khớp cổ chân và khớp giữa các ngón chân cái. Các ngón chân còn lại trên mỗi bàn chân có 3 khớp là khớp xương cổ chân ở gốc các ngón chân, khớp liên đốt sống ở giữa các ngón chân và khớp đốt xa (là khớp gần nhất ở đầu các ngón chân).

3. Cơ chân

Các cơ sinh học kiểm soát chuyển động của bàn chân, bắt nguồn từ cẳng chân và được kết nối với các xương ở chân bằng các gân. Cụ thể, các cơ chính tạo ra các chuyển động ở bàn chân bao gồm:

• Cơ chày sau hỗ trợ vòm bàn chân
• Cơ chày trước cho phép chân di chuyển lên trên
• Cơ Peroneus longus và cơ brevis, kiểm soát các chuyển động ở bên ngoài mắt cá chân
• Cơ kéo dài, để thực hiện hoạt động nâng cao các ngón chân để thực hiện bước đi
• Cơ gấp là cơ ổn định các ngón chân và giúp các ngón chân cuộn tròn lại

4. Dây chằng và gân

Dây chằng là mô liên kết sợi nối các xương với nhau. Các dây chằng chính ở bàn chân bao gồm:

• Cân gan chân (Plantar fascia): Đây là các dây chằng dài nhất của bàn chân, chạy dọc theo bàn chân kéo dài từ gót chân đến các ngón chân để tạo thành vòm bàn chân. Dây chằng này cung cấp sức mạnh để đi bộ và hỗ trợ sự cân bằng của cơ thể.
• Dây chằng gót – ghe gan bàn chân (Plantar calcaneonavicular ligament): Đây là dây chằng ở lòng bàn chân với nhiệm vụ kết nối xương bàn chân với xương chậu và hỗ trợ phần đầu của các móng chân.
• Dây chằng gót – hộp (Calcaneocuboid ligament): Đây là dây chằng kết nối xương chày và xương cổ chân, với mục đích giúp cân cơ nâng đỡ vòm bàn chân.

Gân phổ biến nhất phổ biến nhất ở bàn chân là gân Achilles, chạy từ bắp chân đến gót chân. Gân Achilles cũng là gân mạnh nhất và lớn nhất trong cơ thể, hỗ trợ các động tác như chạy, nhảy, leo cầu thang và kiễng chân.

Các gân quan trọng khác ở bàn chân có thể bao gồm gân chày sau, gân cơ bắp chân và các xương ở mặt trong của bàn chân với nhiệm vụ hỗ trợ vòm bàn chân. Các gân chày trước chạy dọc từ xương chày bên ngoài đến cổ chân đầu tiên và các mặt hình nêm với mục đích cho phép các ngón chân hướng về phía ống chân.

5. Da và móng chân

Da, móng chân và các bộ phận bên ngoài không phải là phần quan trọng nhất của bàn chân. Tuy nhiên da ở dưới bàn chân hỗ trợ bảo vệ cơ, xương, gân, dây chằng và hỗ trợ ngăn ngừa nguy cơ nhiễm trùng.

Móng chân bảo vệ đầu ngón chân và tránh để vật lạ gây tổn thương chân.

Chức năng của bàn chân

Bàn chân có ba chức năng chính bao gồm truyền trọng lượng, giữ tư thế thăng bằng và hỗ trợ di chuyển. Cụ thể các chức năng của bàn chân như sau:

1. Truyền trọng lượng

Trọng lượng cơ thể được truyền xuống mắt đất thông qua vòm bàn chân, các ngón chân và gót chân.

• Thông qua vòm bàn chân: Vòm có chức năng như một lò xo vì đặc tính đàn hồi của dây chằng và gân. Phần lớn trọng lượng ở tư thế đứng được truyền xuống đất từ ngón chân cái và xương bàn chân. Ngoài ra, trọng lượng từ việc đi bộ và chạy cũng phụ thuộc một phần vào vòm bàn chân.
• Thông qua các ngón chân: Trọng lượng ở tư thế đi nhanh, chạy bộ thường thông qua các ngón chân.
• Thông qua gót chân: Gót chân là phần cuối của bàn chân, hỗ trợ phía sau của vòm bàn chân. Trọng lượng được truyền qua gót chân thường phát sinh trong quá trình đi bộ hoặc chạy bộ.

2. Giữa tư thế thăng bằng

Tư thế cân bằng được sử dụng để ngăn ngừa nguy cơ té ngã hoặc không ổn định khi đứng, ngồi hoặc nằm. Cơ chân và cơ lưng là các cơ được sử dụng trong quá trình này.

3. Hỗ trợ di chuyển

Bàn chân tham gia vào quá trình đi bộ, chạy, nhảy và các hoạt động khác. Gót và vòm bàn chân cũng hỗ trợ thực hiện các chuyển động tiến, lùi, xoay tròn hoặc xoay sang bên.

Ngoài ra, chuyển động của bàn chân được hỗ trợ bởi các khớp mắt cá chân và khớp ngón chân.

Chân hoạt động như thế nào?

Các cấu trúc và thành phần của bàn chân hoạt động cùng lúc theo thời gian để tạo nên mỗi bước chân. Khi đứng yên, trọng lượng  được phân bổ đều dọc theo bàn chân và cơ bắp chân được thả lỏng một phần.

Khi bước đi, gót chân chạm đất trước tiên, hấp thụ các tác động của trọng lượng. Khi phần còn lại của bàn chân chạm đất, trọng lượng sẽ chuyển về phía vòm bàn chân và các ngón chân. Trong khi đó, vòm của bạn bị dẹt một phần và cơ bắp chân bị kéo căng. Sau đó, trọng lượng bắt đầu thay đổi, đổ dồn về các ngón chân để tiến lên phía trước. Trong lúc này, vòm bàn chân kết hợp với gân Achilles để nâng mắt cá chân và cơ thể để truyền trọng lượng về chân còn lại.

Đây là chu kỳ mô tả cách một người đi bộ với tốc độ bình thường. Chu kỳ hoạt động của chân bắt đầu khi một gót chân chạm đất và kết thúc khi gót chân đó chạm đất lần nữa.

Các chuyên gia sức khỏe thường phân tích chu kỳ dáng đi của người bệnh để tìm các vấn đề về cấu trúc và chức năng. Chẳng hạn như một người có bàn chân dẹt,  khi đi bộ bàn chân có thể đang xoay vào trong cơ thể quá mức.

Các vấn đề chung ở chân

Chân là bộ phận hoạt động liên tục mỗi ngày. Theo thống kê, một người sẽ đi khoảng 120,000 dặm khi đến 50 tuổi. Điều này có thể gây ảnh hưởng đến cấu trúc chân hoặc khiến chân bị tổn thương do hoạt động quá mức.

Tương tự như các bộ phận cơ thể khác, có nhiều bệnh lý và điều kiện sức khỏe khác nhau có thể gây ảnh hưởng đến bàn chân, chẳng hạn như:

• Bong gan, căng cơ khi các cơ hoặc dây chằng bị ảnh hưởng
• Viêm gân
• Nứt vỡ hoặc gãy xương
• Viêm xương khớp, đặc biệt là ở các khớp nối các ngón chân với bàn chân
• Viêm khớp dạng thấp

Ngoài ra, các bệnh lý toàn thân cũng có thể gây ảnh hưởng đến bàn chân, chẳng hạn như:

• Bệnh tiểu đường
• Bệnh gout, trong đó các tinh thể acid uric có thể hình thành bên trong khớp
• Các bệnh nhiễm trùng như nấm da chân, nấm móng

Tuy nhiên, có một số vấn đề chỉ gây ảnh hưởng đến bàn chân, chẳng hạn như:

1. Gai gót chân

Gót chân là xương lớn nhất ở bàn chân và đặc biệt dễ bị chấn thương. Gai gót chân là tình trạng phát triển các khối u xương ở gót chân, gây đau đớn khi đứng hoặc đi bộ.

Đi bộ không đúng cách và lạm dụng gót chân là nguyên nhân phổ biến có thể gây gai gót chân. Ngoài ra, rối loạn chức năng bàn chân, chẳng hạn như viêm cân gan chân, bàn chân bẹt hoặc vòm chân cao là những nguy cơ gây gai gót chân.

2. Viêm cân gan chân

Viêm cân gan chân xảy ra khi có một vết rách nhỏ trong các mô sợi dày ở mặt dưới của bàn chân. Tình trạng này thường được gây ra bởi một lực kéo căng quá mức và gây tổn thương từ gót chân đến vòm bàn chân. Các triệu chứng bao gồm đau gót chân và vòm bàn chân, thường nghiêm trọng hơn vào buổi sáng.

Viêm cân gan chân thường phổ biến ở người thường xuyên đi bộ đường dài.

3. Biến dạng ngón chân cái

Biến dạng ngón chân cái (Bunion) xảy ra khi phần xương ở ngón chân cái của bàn chân bị lệch, thường được gây ra bởi áp lực do đi giày không vừa hoặc do ngón chân bị chèn ép trong một thời gian dài.

Các triệu chứng biến dạng ngón chân cái thường phát triển theo thời gian, bao gồm:

• Đau nhức hoặc có cảm giác nóng rát
• Đỏ, cứng hoặc sưng quanh khớp ngón cái
• Hình thành vết chai ở dưới lòng bàn chân
• Ngứa hoặc kích ứng da

Biến dạng ngón chân cái có thể không cần điều trị nếu không gây ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống. Tuy nhiên, trong các trường hợp cần thiết, người bệnh có thể cần phẫu thuật để tránh các rủi ro liên quan.

4. Hội chứng bàn chân bẹt

Bàn chân bẹt là một dị tật khiến phần mặt dưới của bàn chân phẳng đến mức cả bàn chân đều tiếp xúc với sàn nhà. Tình trạng này có thể gây đau ở vùng giữa bàn chân, sưng mắt cá chân hoặc vòm bàn chân. Trong một số trường hợp, người bệnh có thể bị đau hông, đầu gối hoặc lưng dưới.

Bàn chân dẹt thường là do bẩm sinh, tuy nhiên một số người trưởng thành có thể phát triển tình trạng này sau một số chấn thương nhất định.

5. Ngón chân co quắp

Đây là tình trạng các ngón chân bị cong vĩnh viễn, thường phát triển do sự mất cân bằng bên trong cơ, gân hoặc dây chằng giữa các xương ngón chân thẳng. Ngoài ra đi giày không vừa vặn, chấn thương hoặc một số bệnh lý nhất định cũng có thể dẫn đến tình trạng này.

Cách giữ bàn chân khỏe mạnh

Bàn chân thực hiện 5000 bước mỗi ngày và chịu trọng lượng của cơ thể trong mỗi bước đi. Ngoài ra, chân cũng bị chèn ép bởi giày trong một thời gian dài. Do đó, để tránh các tổn thương ảnh hưởng đến chân, có thể tham khảo một số biện pháp như:

• Kiểm tra chân hàng ngày để phát hiện các vết cắt, loét, sưng tấy hoặc dấu vết móng chân bị nhiễm trùng.
• Làm sạch chân với nước ấm nhưng tránh ngâm chân quá lâu để tránh làm khô da chân.
• Dưỡng ẩm chân mỗi ngày bằng kem dưỡng ẩm da không chứa dầu khoáng. Ngoài ra, không bôi kẽm dưỡng ẩm giữa các ngón chân để tránh nhiễm trùng hoặc nhiễm nấm.
• Tránh đi giày chật để ngăn ngừa tình trạng đau chân.
• Hạn chế đi dép xỏ ngón và giày đế xuồng, bởi vì các loại giày dép này không thể hỗ trợ tốt cho bàn chân.
• Cắt móng chân và dũa nhẵn các góc để ngăn ngừa tình trạng móng gây ảnh hưởng đến da.

Bàn chân là một cấu trúc phức tạp, chịu trọng lượng và giúp cơ thể di chuyển. Do đó, tìm hiểu cấu tạo về bàn chân và có kế hoạch chăm sóc chân phù hợp để tránh các rủi ro liên quan và hỗ trợ khả năng chuyển động của cơ thể.

Tham khảo thêm: Hội chứng bàn chân bẹt: Cách chẩn đoán và điều trị