[4.2] Chức năng của cơ chéo trên do dây thần kinh ròng rọc chi phối.
[4] Dây thần kinh ròng rọc có chức năng gì đối với mắt?
4.2.1. Cơ chế tác động cơ sinh học và ba vector lực cốt lõi của cơ chéo trên
- (1) Ví dụ lâm sàng: Một vận động viên trượt tuyết lao dốc, mắt họ phải liên tục liếc xuống dưới và xoay nhẹ vào trong để nhìn mũi ván trượt, đồng thời phải giữ cho hình ảnh không bị nghiêng ngả khi thân người chao đảo. Hoạt động nhịp nhàng này giống như một hệ thống dây tời phức tạp đang kéo nhãn cầu theo các trục không gian đa chiều, do cơ chéo trên đảm nhiệm.
- (2) Phân tích chuyên môn: Cơ chéo trên (superior oblique muscle) có nguyên ủy sinh lý từ vòng gân chung Zinn ở chóp hốc mắt. Tuy nhiên, điểm đặc biệt về mặt giải phẫu cơ học tạo nên sự phức tạp của cơ này là: bó cơ vân đi dọc theo thành trong hốc mắt ra phía trước, biến thành gân và BẮT BUỘC phải vắt qua một cấu trúc vòng sụn hình chữ U gọi là ròng rọc (trochlea) ở góc trên - trong của hốc mắt. Sau khi đi qua ròng rọc, gân cơ này quặt ngược lại phía sau, đi xuống dưới và ra ngoài để bám tận vào góc một phần tư trên - ngoài của bán cầu sau nhãn cầu. Sự chuyển hướng 54 độ tại ròng rọc này tạo ra ba vector lực cơ sinh học diễn ra đồng thời khi dây thần kinh ròng rọc (CN IV) phóng xung điện làm cơ co thắt: vector xoay trong (intorsion - tác dụng chính), vector kéo nhãn cầu xuống dưới (depression - tác dụng phụ thứ nhất), và vector kéo nhãn cầu ra ngoài (abduction - tác dụng phụ thứ hai). Khác với các cơ trực chỉ kéo nhãn cầu theo một trục phẳng thẳng đứng hoặc nằm ngang đơn giản, cơ chéo trên là hệ thống động lực chính đảm nhiệm việc điều hướng nhãn cầu trong không gian ba chiều.
- (3) Phản biện đanh thép và đập tan lầm tưởng: Lầm tưởng kinh điển của nhiều sinh viên y khoa hoặc bác sĩ mới ra trường là sự suy luận tuyến tính: "Vì cơ chéo trên nằm ở phía trên của hốc mắt, nên khi cơ này co lại, nó sẽ kéo nhãn cầu ngước lên trên trần nhà". Bằng chứng giải phẫu học cơ sinh học đập tan hoàn toàn tư duy cơ học sai lầm này. Do điểm bám tận của gân cơ chéo trên nằm ở bán cầu sau của nhãn cầu (phía sau đường xích đạo giác mạc), nên khi cơ co rút, gân cơ sẽ bị kéo căng về phía ròng rọc (nằm ở phía trước). Theo định luật đòn bẩy không gian, khi bán cầu sau của nhãn cầu bị kéo bổng lên trên, thì bán cầu trước (nơi chứa giác mạc) chắc chắn phải bị đẩy chúc xuống dưới. Do đó, chức năng thực sự của cơ chéo trên là kéo nhãn cầu liếc xuống dưới, tuyệt đối không phải ngước lên trên.
4.2.2. Sự tối ưu hóa lực kéo xuống dưới khi nhãn cầu ở tư thế đưa vào trong mũi (Adduction)
- (1) Ví dụ lâm sàng: Khi một người đang đọc sách và liếc mắt xuống để nhìn vào mép trang sách nằm ở phía ngực đối diện (ví dụ mắt phải nhìn xuống dưới và hướng về phía mũi trái), đây là lúc cơ chéo trên của mắt phải đang phải hoạt động với công suất điện thế co cơ tối đa.
- (2) Phân tích chuyên môn: Về mặt sinh lý học thần kinh cơ, cường độ của từng chức năng trong ba vector lực (xoay trong, liếc xuống, liếc ra ngoài) của cơ chéo trên không hề cố định, mà thay đổi liên tục và phụ thuộc tuyệt đối vào góc khởi đầu của trục quang học nhãn cầu. Khi cơ trực trong (medial rectus) co rút để kéo nhãn cầu lùi vào trong mũi (tư thế adduction) một góc khoảng 51 đến 54 độ, trục trước sau của nhãn cầu lúc này vô tình xoay đến vị trí nằm song song hoàn toàn với trục co kéo của đoạn gân cơ chéo trên (từ ròng rọc đến điểm bám tận). Tại tọa độ không gian này, lực xoay trong và lực liếc ra ngoài bị triệt tiêu cơ học gần như hoàn toàn. Lúc này, 100% năng lượng điện thế co cơ do dây thần kinh ròng rọc (CN IV) truyền đến sẽ chuyển hóa thành vector lực duy nhất: kéo nhãn cầu xuống dưới (depression). Dựa vào đặc điểm sinh lý phân bổ lực này, các bác sĩ nhãn khoa thiết lập nghiệm pháp cô lập hoàn toàn cơ chéo trên để thăm khám lâm sàng bằng cách yêu cầu bệnh nhân đưa mắt vào trong (về phía mũi) rồi mới liếc xuống đất.
- (3) Phản biện đanh thép và đập tan lầm tưởng: Một lầm tưởng tai hại ở các bác sĩ đa khoa khi khám thần kinh sọ cho bệnh nhân chấn thương sọ não là: "Chỉ cần yêu cầu bệnh nhân nhìn thẳng về phía trước rồi liếc mắt xuống đất là đủ để kiểm tra sự toàn vẹn của dây thần kinh ròng rọc (CN IV)". Phản biện bằng nền tảng giải phẫu phân bổ lực: Khi nhãn cầu ở vị trí nhìn thẳng (primary position), động tác liếc xuống đất chịu sự chi phối sinh lý của lực kéo cơ trực dưới (inferior rectus - do nhánh dưới của dây thần kinh vận nhãn chung CN III điều khiển) nhiều hơn là của cơ chéo trên. Nếu bác sĩ chỉ khám nhãn cầu ở tư thế nhìn thẳng dọc trục, một bệnh nhân đã bị đứt liệt hoàn toàn dây thần kinh ròng rọc (CN IV) vẫn có thể liếc mắt xuống dưới bình thường nhờ cơ trực dưới hoạt động bù trừ. Điều này sẽ dẫn đến việc bác sĩ bỏ sót bệnh lý thần kinh nghiêm trọng. Để khẳng định dây thần kinh ròng rọc (CN IV) có bị đứt gãy tín hiệu hay không, bác sĩ bắt buộc phải triệt tiêu vector lực của cơ trực dưới bằng cách yêu cầu bệnh nhân đưa nhãn cầu vào tư thế adduction (nhìn vào mũi), sau đó mới yêu cầu liếc xuống. Nếu mắt không thể đi xuống ở tư thế này, cơ chéo trên chắc chắn đã bị liệt.
4.2.3. Vai trò phản xạ bù trừ tiền đình - nhãn cầu (Vestibulo-ocular reflex) trong việc duy trì định hướng trục thị giác hai mắt
- (1) Ví dụ lâm sàng: Khi bạn ngồi trên một chiếc tàu thủy chòng chành, đầu bạn bị sóng đánh nghiêng hẳn sang vai phải, nhưng hình ảnh đường chân trời trước mắt bạn không hề bị chao đảo hay lật nghiêng theo. Nguyên nhân là do nhãn cầu của bạn đã tự động xoay vặn trục ngược chiều lại để giữ cho khung hình luôn cân bằng vững chắc trên bề mặt võng mạc.
- (2) Phân tích chuyên môn: Chức năng sinh lý tối thượng và quan trọng nhất của cơ chéo trên trong đời sống hàng ngày hoàn toàn không phải là liếc mắt nhìn các vật thể chuyển động, mà là duy trì sự ổn định tĩnh của đường xích đạo thị giác thông qua động tác xoay trong (intorsion). Hệ thống ống bán khuyên tại tai trong liên tục ghi nhận tọa độ góc nghiêng của hộp sọ và gửi tín hiệu điện học về nhân tiền đình ở thân não. Khi đầu nghiêng sang một bên (ví dụ hộp sọ nghiêng sang vai phải), một cung phản xạ ly tâm sẽ truyền lệnh khẩn cấp qua dây thần kinh ròng rọc (CN IV) bên phải, kích hoạt cơ chéo trên mắt phải co thắt cực mạnh. Việc co rút này tạo ra một lực momen xoắn (torque) xoay giác mạc mắt phải vào trong (về phía mũi), triệt tiêu chính xác góc nghiêng của hộp sọ. Sự phối hợp tinh vi về mặt thần kinh cơ này đảm bảo rằng hai hố trung tâm (fovea) của hai võng mạc luôn tiếp nhận hai hình ảnh có cùng một tọa độ góc không gian, từ đó vỏ não thùy chẩm nguyên thủy (vùng V1) mới có thể dung hợp (fusion) chúng thành một hình ảnh 3D sắc nét duy nhất mà không sinh ra hiện tượng song thị (nhìn đôi).
- (3) Phản biện đanh thép và đập tan lầm tưởng: Một lầm tưởng trầm trọng trong việc chẩn đoán tư thế bệnh lý ở khoa nhi là tư duy cơ học: "Trẻ em hay có thói quen nghiêng vẹo đầu (vẹo cổ) sang một bên khi xem tivi hoặc đi lại thì chắc chắn là do xơ hóa cơ ức đòn chũm ở cổ, cần phải đi tập vật lý trị liệu bẻ cổ hoặc mổ cắt gân cổ ngay". Bằng chứng sinh lý học thần kinh nhãn khoa bẻ gãy lầm tưởng nguy hiểm này. Rất nhiều trường hợp vẹo cổ ở trẻ em (ocular torticollis) thực chất là một phản xạ bù trừ vô thức cực kỳ thông minh của não bộ để đối phó với tình trạng liệt bẩm sinh dây thần kinh ròng rọc (CN IV) ở một bên mắt. Khi cơ chéo trên một bên bị liệt, nhãn cầu bên đó mất lực xoay trong và bị các cơ đối kháng kéo lật xoay ra ngoài (extorsion), gây ra ảo giác nhìn một vật thể thành hai vật thể chéo nhau (song thị vặn). Để thoát khỏi sự hỗn loạn thị giác tàn khốc này, đứa trẻ bắt buộc phải nghiêng đầu sang vai BÊN ĐỐI DIỆN để ép cơ chéo trên của con mắt còn khỏe mạnh đảm nhiệm việc xoay bù trừ, giúp hai trục võng mạc chập lại làm một. Nếu bác sĩ chỉnh hình nhi khoa thiếu kiến thức, tự ý đè đứa trẻ ra mổ cắt gân cơ cổ mà không khám nội soi nhãn khoa, nguyên nhân đứt gãy tín hiệu thần kinh ở hốc mắt vẫn còn nguyên vẹn. Đứa trẻ sẽ tiếp tục bị song thị, vẹo cổ sẽ tái phát ngay lập tức, và đứa trẻ phải gánh chịu một cuộc phẫu thuật xâm lấn hoàn toàn oan uổng.
