ทำไมถึงเข่าทรุด?

เข่าเป็นอวัยวะหนึ่งของร่างกายที่รับน้ำหนัก เมื่อเรายืนและเดินการยืน เดิน เป็นส่วนหนึ่งในชีวิตประจำวันของเราซึ่งทำให้เข่าเสี่ยงต่อการบาดเจ็บได้ง่ายและเมื่อเกิดการบาดเจ็บเราจะหลีกเลี่ยงการลงน้ำหนักเข่าข้างนั้นแน่นอนครับว่า…มันเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เข่าทรุดทำไมจึงเป็นเช่นนั้น?

ก่อนอื่นมารู้จักโครงสร้างของเข่ามีอะไรบ้าง

เข่าเป็นข้อต่อชนิด Synovial ที่ใหญ่ที่สุดในร่างกาย ทำหน้าที่คล้ายบานพับ ซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนไหวในทิศทางงอเข่าและเหยียดเข่า

เข่า ประกอบด้วยกระดูก 3 ชิ้น ได้แก่ กระดูกต้นขา (Femur) กระดูกหน้าแข้ง (Tibia) และกระดูกสะบ้า (Patella) ซึ่งประกอบเป็น 2 ข้อต่อ ได้แก่ Tibiofemoral joint และ Patellofemoral joint

รูปที่ 1 แสดงโครงสร้างกระดูกและข้อต่อของเข่า

กล้ามเนื้อรอบ ๆ เข่าที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของข้อเข่า ดังนี้

• กล้ามเนื้อทางด้านหน้า ได้แก่ Quadriceps (Rectus femoris: RF, Vastus lateralis: VL, Vastus intermedius, Vastus medialis oblique: VMO) ทำหน้าที่เหยียดเข่า
• กล้ามเนื้อทางด้านหลัง ได้แก่ Hamstring, Gastrocnemius, Popliteus ทำหน้าที่งอเข่า
• กล้ามเนื้อทางด้านใน ได้แก่ Adductors of thigh, Pes anserine ทำหน้าที่หุบขา
• กล้ามเนื้อทางด้านนอก ได้แก่ Iliotibial Band: ITB ทำหน้าที่กางขา

นอกจากนี้ยังมีกล้ามเนื้อบริเวณสะโพกที่สัมพันธ์กับเข่า ได้แก่ กล้ามเนื้อ Iliopsoas ที่ทำหน้าที่งอสะโพก กล้ามเนื้อ Gluteus maximus ที่ทำหน้าที่เหยียดสะโพก และกล้ามเนื้อ Gluteus medius ที่ทำหน้าที่กางขา

รูปที่ 2 แสดงกล้ามเนื้อรอบ ๆ เข่าทางด้านหน้าและด้านหลัง

นอกจากนี้เข่ายังมีโครงสร้างอื่น ๆ ได้แก่ หมอนรองกระดูกเข่า (Meniscus) เอ็นกระดูกเข่า (Medial collateral ligament: MCL, Lateral collateral ligament: LCL, Anterior cruciate ligament: ACL และ Posterior cruciate ligament: PCL) ซึ่งให้ความมั่นคงของเข่า

กลไก Screw home mechanism ของเข่า

การเคลื่อนไหวของเข่า นอกจากงอเข่าและเหยียดเข่าแล้ว จะมีกลไกอัตโนมัติของการหมุนของกระดูกต้นขา (Femur) และกระดูกหน้าแข้ง (Tibia) ที่เกิดขึ้นในขณะงอเข่า 20 องศาสุดท้ายจนเหยียดเข่าตรง ซึ่งเรียกกลไกนี้ว่า “Screw home mechanism” (1) เพื่อให้เกิดการล็อคเข่าเมื่อเข่าเหยียดสุด และปลดล็อคเข่าเมื่องอเข่า

โดยเมื่อเราเหยียดเข่าตรง จะเกิดการหมุนเข้าในของกระดูกต้นขา และหมุนออกนอกของกระดูกหน้าแข้ง ซึ่งอาศัยการทำงานของกล้ามเนื้อ VMO ที่ทำหน้าที่เหยียดเข่าในช่วงสุดท้าย หรือเรียกช่วงนี้ว่า “การล็อคเข่า (Locking knee)” (1)

และเมื่อเราเริ่มงอเข่า จะเกิดกลไกตรงกันข้าม โดยจะเกิดการหมุนออกนอกของกระดูกต้นขา และหมุนเข้าในของกระดูกหน้าแข้ง เรียกช่วงนี้ว่า “การปลดล็อคเข่า (Unlocking knee)” อาศัยการทำงานของกล้ามเนื้อ Popliteus ที่เป็นกล้ามเนื้อปลดล็อคเข่า (1)

รูปที่ 3 แสดงกลไก Screw home mechanism ของเข่า

เข่าทรุดเกิดจากอะไร

เมื่อรู้ว่า เข่าของเรามีโครงสร้างอะไรบ้าง กลไกการทำงานเป็นอย่างไรแล้ว ดังนั้นหากโครงสร้าง และกลไกการทำงานเปลี่ยนแปลงผิดไปจากปกติ หรือจากปัจจัยของร่างกาย ได้แก่ อายุ เพศ การใช้ชีวิตประจำวัน ความอ้วน พันธุกรรม ฯลฯ (2-4) ก็จะเป็นสาเหตุทำให้เกิดการบาดเจ็บเข่าได้

แน่นอนครับว่า เมื่อเรามีอาการปวดเข่าแล้ว เราจะหลีกเลี่ยงการลงน้ำหนักของเข่าข้างนั้น ซึ่งในระยะยาวแล้วนั้น จะทำให้เข่าข้างนั้นเหยียดไม่สุด ซึ่งทำให้กล้ามเนื้อรอบ ๆ เข่า เกิดการเปลี่ยนแปลงไปด้วย กล่าวคือ ทำให้กล้ามเนื้อ VMO อ่อนแรง (2-6) เนื่องจากไม่สามารถทำงานเหยียดเข่าช่วงสุดท้ายได้ และกล้ามเนื้อ Popliteus ตึง เนื่องจากทำหน้าที่ปลดล็อคเข่าตลอดเวลา เกิดความไม่สมดุลของกล้ามเนื้อ ส่งผลให้กลไกการล็อคเข่าไม่ได้เต็มที่ และทำให้เกิดเข่าทรุดได้

ดังนั้น อาการเข่าทรุด คือ อาการที่เกิดจากการที่กล้ามเนื้อเข่าไม่แข็งแรง ขาดการล็อคเข่า เหยียดไม่สุด มีอาการเสียวแปล๊บบริเวณหน้าเข่าในขณะทำกิจกรรม เช่น การเดิน หรือการขึ้น-ลงบันได ทำให้เข่าทรุดลงหรือล้มลง

เมื่อเข่าเหยียดไม่สุด กล้ามเนื้อ VMO อ่อนแรง จะทำให้กล้ามเนื้อ VL และ ITB ตึง ซึ่งเป็นกล้ามเนื้อ แถบเส้นเอ็นที่แข็งแรงหนาทางด้านนอกเข่า จึงทำให้กระดูกสะบ้าถูกดึงให้หมุนไปทางด้านนอก (2-5) และเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดอาการปวดเข่าทางด้านหน้าได้

นอกจากนี้การหลีกเลี่ยงการลงน้ำหนัก จะทำให้ข้อสะโพกติดในท่างอและเหยียดไม่สุด ซึ่งเกิดจากกล้ามเนื้องอสะโพก (Iliopsoas) ตึงรั้ง และทำให้กล้ามเนื้อเหยียดสะโพก (Gluteus) ด้านตรงข้ามถูกยืด ทำให้อ่อนแรงอีกด้วย (3,5-6)

เมื่อเราทราบถึงกลไกของร่างกาย ที่ทำให้เกิดเข่าทรุดแล้ว เราควรจะหยุดกลไกดังกล่าวที่ผิดปกติ เพื่อเป็นการรักษาอาการปวดเข่าที่มีอยู่ ฟื้นฟูอาการปวดเข่าให้ดีขึ้น ป้องกันอาการปวดเข่าในอนาคต และเพื่อสุขภาพร่างกายที่แข็งแรง ดังนั้นการออกกำลังกายเพื่อหยุดกลไกดังกล่าวจึงเป็นสิ่งสำคัญ

ติดตาม “การออกกำลังกายป้องกันเข่าทรุด” ได้ในบทความถัดไปครับ

เรียบเรียงโดย กภ.พงศธร ปาลี

เอกสารอ้างอิง

1. Nordin M, Frankel VH. Biomechanics of the knee. In: Nordin M, Frankel VH, Editors. Basic biomechanics of the musculoskeletal system. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2001. p. 115-134.
2. Rothermich MA, Glaviano NR, Li J, Hart JM. Patellofemoral pain. Clin Sports Med 2015;34(2):313-27.
3. Halabchi F, Abolhasani M, Mirshahi M, Alizadeh Z. Patellofemoral pain in athletes: clinical perspectives. J Sports Med. 2017;8:189.
4. Dutton RA, Khadavi MJ, Fredericson M. Update on rehabilitation of patellofemoral pain. Curr Sports Med Rep. 2014;13(3):172-8.
5. Ismail M, Gamaleldein M, Hassa K. Closed kinetic chain exercises with or without additional hip strengthening exercises in management of patellofemoral pain syndrome: a randomized controlled trial. Eur J Phys Rehabil Med. 2013;49(5):687-98.
6. Almeida GPL, Silva APdMC, França FJR, Magalhães MO, Burke TN, Marques AP. Relationship between frontal plane projection angle of the knee and hip and trunk strength in women with and without patellofemoral pain. J Back Musculoskelet Rehabil 2016;29(2):259-66.