Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giải phẫu và sinh cơ học cẳng chân Cẳng chân gồm hai xương: xương chày và xương mác chịu sức nặng của cơ thể, trong đó vai trò chịu lực chủ yếu là của xương chày, xương mác đóng vai trò tạo cân bằng lực cho cổ bàn chân, nếu mất xương mác sẽ làm cho cẳng chân bị lệch trục, hậu quả là thoái hóa cổ chân và khớp gối sớm. Trong điều trị gãy hai xương cẳng chân, mà đường gãy xương mác không ảnh hưởng tới khớp cổ chân, thì chỉ cần kết hợp xương chày. Khi xương chày lệch trục trên 10 độ thì diện khớp lân cận đoạn xương gãy chịu ảnh hưởng (khớp gối và khớp cổ chân), sức chịu lực ở các khớp này do vậy không đều, cử động các khớp bị cản trở dẫn đến viêm khớp, thoái hoá khớp, đi lại, lao động khó khăn.
Khi chấn thương nếu mặt khớp lệch 1mm thì khả năng chịu lực của khớp cổ chân giảm từ 20 % - 40%. Điều trị gãy hai xương cẳng chân nhất là với xương chày, cho dù với bất cứ một phương pháp nào cũng cần phải lấy lại được trục chuẩn của xương chày, để tránh các biến chứng về sau. Xương cẳng chân Cẳng chân có hai xương là xương chày và xương mác. Xương chày là xương dài, có hai đầu, ba mặt và ba bờ, tiếp khớp với xương đùi ở trên và xương sên ở dưới, là xương chịu lực chính của cẳng chân.
Sự cân bằng hai mặt khớp gối và cổ chân đóng vai trò quan trọng với cấu trúc của xương chày. Bình thường trục của xương với hai mặt phẳng qua khớp gối và cổ chân phải thẳng góc với nhau, như vậy lực toàn bộ cơ thể được phân bố đều trên mặt khớp gối và cổ chân. Nếu trục lệch, phân bố lực sẽ lệch, bên nào của khớp chịu lực nhiều sẽ quá tải và dẫn tới thoái hóa khớp sớm từng phần (Hình 1. Đầu trên xương chày tiếp khớp với lồi cầu xương đùi có sụn chêm nằm giữa, diện khớp nằm trên hai khối xương to gọi là lồi củ chày, ở phía sau hai 4 lồi củ cách xa nhau, còn ở phía trước phần không có diện khớp hình tam giác, có nhiều lỗ các mạch máu nuôi xương ra vào cấp máu cho đầu trên xương; ở dưới diện này, có một khối xương nữa lồi ra ở thấp hơn gọi là lồi củ trước xương chày là chỗ bám tận của gân bánh chè, ngay trên chỗ bám nằm ngoài khớp.
Vị trí cách đều giữa lồi củ trước xương chày và diện khớp với xương mác có một mấu gọi là củ Gerdy là chỗ bám của cơ chày trước và cơ căng cân đùi [7],[8]. Hai xương cẳng chân (Nguồn: Atlas giải phẫu người [18]) Đầu dưới xương chày nhỏ hơn đầu trên, tiếp khớp với xương sên tham gia tạo nên khớp cổ chân. Đầu xương bè ra ôm lấy xương sên, mặt dưới ở phía trước và phía sau có hai bờ rõ rệt. Bờ sau xuống thấp tạo một gờ gọi là mắt cá thứ ba, không cho xương sên lùi ra sau.
Bên ngoài có diện tiếp khớp với xương mác, được tăng cường nhờ hệ thống dây chằng chày mác dưới. Ngoài ra hai 5 xương chày và mác liên kết với nhau thành một khối là nhờ có màng liên cốt và các cơ ôm xung quanh thân xương. Khớp cổ chân (Nguồn: Rockwood and Green’s Fractures in Adults 8th edition[24]) Thân xương chày có hình lăng trụ tam giác, ống tủy tròn, tắc ở phía trên và phía dưới. Thân xương với cấu trúc vỏ dày chắc chắn, gãy khi có lực tác dụng ngang trực tiếp mạnh hoặc bị gãy gián tiếp kiểu xoắn vặn vào cổ chân hoặc gối.
Mặt trong phẳng ở hai đầu, lồi ở giữa, ở mặt này xương nằm ngay dưới da, không có cơ che phủ, đây là đặc điểm khác biệt của xương chày. Do nằm ngay dưới da nên khi gãy rất dễ bị gãy hở, làm cho việc điều trị gặp nhiều khó khăn, che phủ kín được xương khi phẫu thuật cũng không phải là đơn giản, nhất là gãy 1/3 dưới. Mặt ngoài lõm ở trên thành rãnh, có cơ chày trước bám; ở dưới lồi. Mặt này hơi xoắn và ngả ra phía trước, đây cũng là một đặc điểm gây khó khăn cho việc điều trị gãy xương, khi phẫu thuật viên chọn mổ kết hợp xương bằng đặt nẹp vít mặt ngoài, đặc biệt là với gãy đầu dưới xương chày.
6 Mặt sau, ở phần trên có một gờ chếch xuống dưới và vào trong, là chỗ bám của cơ dép. Dưới đường này có lỗ vào của mạch máu nuôi xương. Bờ trước hay mào chày, cong hình chữ S, sắc ở giữa, nhẵn và tròn ở hai đầu. Bờ trong tù ở trên, rất rõ ở dưới.
Bờ ngoài sắc, có màng liên cốt bám. Xương mác cũng là một xương dài, mảnh, nằm phía ngoài xương chày. Màng liên cốt dày căng từ xương chày qua xương mác và hai vách liên cơ trước và sau chia cẳng chân ra làm ba khu cơ: khu trước, khu sau, khu ngoài. Các khoang cẳng chân (Nguồn: Atlas giải phẫu người [18]) 1.
Cơ cẳng chân Các cơ khu cẳng chân trước và khu cẳng chân ngoài do cùng động mạch chày trước và dây thần kinh mác chung chi phối được danh pháp giải phẫu ghép chung thành một vùng cẳng chân trước. Vùng này có các cơ: cơ chày trước, cơ duỗi chung các ngón chân, cơ duỗi ngón chân cái, cơ mác dài, cơ mác ngắn. Trong đó các cơ mác dài và mác ngắn là 2 cơ gấp mu chân và nâng cạnh ngoài bàn chân do thần kinh mác nông chi phối. Các cơ còn lại có tác dụng duỗi bàn chân và các ngón chân do thần kinh mác sâu chi phối.
Các cơ khu cẳng chân trước (Nguồn: Atlas giải phẫu người [18]) Các cơ khu cẳng chân sau do động mạch chày sau và dây thần kinh chày chi phối, tạo thành khu cẳng chân sau. Ở khu này có hai cân: cân nông bọc quanh cẳng chân, cân sâu căng từ xương chày tới xương mác phân chia các cơ làm hai lớp: lớp nông và lớp sâu. Lớp sâu bao gồm: cơ chày sau, cơ gấp chung các ngón chân, cơ gấp ngón chân cái. Mạch máu và thần kinh ở khu sâu áp ngay vào cân sâu.
Lớp nông tạo nên bởi cơ dép và cơ gan chân.5) Các khối cơ phân bố quanh thân xương không đều, đặc biệt là xương chày. Phía sau có khối cơ chắc khỏe, phía trước trong không có cơ mà ngay dưới da là xương vì vậy khi gãy rất dễ bị lộ xương, gãy hở làm cho điều trị gặp nhiều khó khăn. Cấu tạo các khoang cẳng chân hẹp, thành khoang chắc vì vậy khi có tổn thương phần mềm, phù nề, chảy máu trong khoang dễ gây hội chứng chèn ép khoang. Bệnh nhân bị hội chứng khoang mà không được chẩn đoán sớm và điều trị kịp thời thường dẫn tới tỉ lệ cắt cụt chi cao.
Các cơ khu cẳng chân sau (Nguồn: Atlas giải phẫu người [18]) Trong cấu trúc mạch máu, bó mạch chày trước đi từ sau ra trước chui qua lỗ màng liên cốt. Khi áp lực khoang tăng, các cơ phù nề ở khu sau sẽ đẩy động mạch chày trước ép chặt vào màng liên cốt, gây thiếu máu cho khu trước ngoài. Điều này giải thích tại sao trong hội chứng chèn ép khoang cẳng chân, các cơ khu trước ngoài bị hoại tử sớm do thiếu máu, cho dù áp lực ở khu trước ngoài thấp hơn nhiều so với khu sau. Cấp máu cho cẳng chân Cấp máu chính cho cẳng chân là động mạch chày trước và động mạch chày sau với các nhánh bên và ngành cùng của nó, cộng với các nhánh của vòng nối quanh bánh chè và quanh khớp gối, từ động mạch khoeo và động mạch đùi đi xuống, cũng như vòng nối quanh cổ chân đi lên.
Các động mạch này hoặc trực tiếp, hoặc gián tiếp cấp máu cho các cơ, xương, thần kinh và cho mạch máu nuôi cẳng chân. Ba hệ thống cấp máu nuôi xương chày: hệ thống mạch máu nuôi xương 9 trực tiếp, hệ mạch ở hành xương và hệ mạch của màng xương. Động mạch nuôi xương chày tách ra từ động mạch chày sau ngay dưới nguyên ủy một chút, chui vào tủy xương, qua lỗ nuôi xương ở mặt sau 1/3 trên xương chày, ngay dưới chỗ bám của cơ dép vào xương; sau khi chui qua lớp vỏ, động mạch vào trong tủy xương chia các nhánh cấp máu cho tủy xương và 2/3 lớp trong vỏ thân xương. Hệ thống này cung cấp khoảng 50% -70% lượng máu nuôi xương.
Hệ thống mạch hành xương và đầu xương cung cấp 20% - 40% tổng lượng máu nuôi xương. Hệ thống mạch hành xương được mang tới bởi hệ thống mạch máu nuôi các cơ bám trực tiếp vào xương, cung cấp khoảng 10% - 30% lượng máu nuôi xương. Ba hệ thống này nối tiếp với nhau rất phong phú, bù trừ và hỗ trợ lẫn nhau trong trường hợp một trong các hệ thống bị ảnh hưởng. Hệ thống tĩnh mạch bao gồm tĩnh mạch của tủy xương nhận máu của phần lớn hệ thống máu trong, đi ra qua lỗ nuôi xương và nhập vào hệ thống tĩnh mạch của màng xương.
Có sự thông thương giữa hệ mạch vào và hệ mạch ra của xương qua vòng huyết quản mao mạch ở trong tủy xương hoặc qua những động mạch nhỏ ở hệ thống Havers không có giường mao mạch. Một khi có sự tắc nghẽn lưu thông máu sẽ làm giảm hoặc mất quá trình liền xương. Tuần hoàn của xương chịu ảnh hưởng bởi hoạt động co giãn của cơ và nồng độ oxy trong máu. Khi cơ không hoạt động máu đọng lại, tuần hoàn xương ngừng trệ, khi thiếu oxy, tuần hoàn xương chậm lại đều làm ngừng sự thành lập chất căn bản liên kết và quá trình liền xương bị ảnh hưởng.
Dinh dưỡng vùng cẳng chân nói chung kém, cả vùng chỉ có một động mạch khoeo cung cấp máu với các nhánh nuôi nghèo nàn. Tuần hoàn tĩnh mạch thì dễ bị ứ trệ hơn những nơi khác, đây là những yếu tố dẫn đến việc khó liền xương và việc xuất hiện những rối loạn dinh dưỡng ở vùng cẳng chân. Đặc biệt là càng xuống dưới, 10 xương chỉ được bao quanh bởi gân và da, do đó ổ gãy càng ở thấp thì càng khó liền xương và tình trạng rối loạn dinh dưỡng càng nặng hơn [7],[8]. Đặc điểm giải phẫu đầu dưới của hai xương cẳng chân Theo khái niệm của Muller đầu dưới của xương chày bao gồm hai phần: phần trên có cấu trúc hình lăng trụ tam giác, vỏ xương dày vững chắc là phần cuối của ống tủy.
Phần thứ hai là khối xương xốp có hình trụ tương đối tròn còn gọi là hành xương, phần này có đặc điểm là không có ống tủy, vỏ xương mỏng, cấu trúc xốp dễ xẹp lún.