Unit 7

Reflexes

Reflexes

Reflex arc

Stretch reflex

H-reflex

Golgi tendon reflex

Withdraw reflex

UNIT CONTENT

What is a refleksi?

refleksi — yksinkertainen, suhteellisen stereotyyppinen toiminta, jonka aiheuttaa tietty ärsyke

refleksit ovat nopeita, tahattomia reaktioita ärsykkeisiin, jotka välittyvät yksinkertaisten hermoratojen kautta, joita kutsutaan refleksikaariksi. Tahattomat refleksit ovat hyvin nopeita, kulkevat millisekunneissa. Nopeimmat impulssit voivat nousta 320 kilometriin tunnissa.

reflex

Definition of a reflex

Refleksikaarissa on viisi olennaista komponenttia:

1. Aistineuronin päässä oleva reseptori reagoi ärsykkeeseen.

2. Sensorinen neuroni johtaa hermoimpulsseja afferenttia reittiä pitkin kohti keskushermostoa.

3. Integraatiokeskus koostuu yhdestä tai useammasta CNS: n synapsista.

4. Motoneuronihermo johtaa hermoimpulssia efferenttireittiä pitkin integraatiokeskuksesta efektoriin.

5. Efektori reagoi efferentteihin impulsseihin supistumalla (jos efektori on lihassyy) tai erittämällä tuotetta (jos

efektori on rauhanen).

refleksit voidaan luokitella joko autonomisiksi tai somaattisiksi. Autonomiset refleksit eivät ole tietoisen kontrollin alaisia, vaan ne välittyvät hermoston autonomisen jakautumisen kautta, ja niihin liittyy yleensä sileän lihaksen, sydänlihaksen ja rauhasten aktivointi. Somaattisiin reflekseihin liittyy luurankolihasten stimulaatio hermoston somaattisen jakautumisen kautta.
useimmat refleksit ovat polysynaptisia (joissa on enemmän kuin kaksi neuronia) ja niihin liittyy integraatiokeskuksessa olevien interneuronien (tai assosiaationeuronien) toimintaa. Jotkut refleksit ovat kuitenkin monosynaptisia (”yksi synapsi”) ja niissä on mukana vain kaksi hermosolua, yksi aistinvarainen ja yksi moottori. Koska hermolähetyksessä on jonkin verran viivettä synapseilla, mitä enemmän refleksireitillä kohdataan synapseja, sitä enemmän aikaa refleksin vaikutukseen tarvitaan.

polven nykimisrefleksiä kutsutaan monosynaptiseksi refleksiksi. Tämä tarkoittaa, että hermopiirissä on vain 1 synapsi, jota tarvitaan refleksin suorittamiseen. Kopautuksen ja jalkapotkun aloittamisen välillä menee vain noin 50 millisekuntia aikaa…se on nopeaa. Polven alapuolinen hana saa reisilihaksen venymään. Tieto lähetetään selkäytimeen. Yhden synapsin jälkeen selkäytimen ventraalisessa sarvessa tieto lähetetään takaisin lihakseen…siinä on refleksi.

The receptors described in Unit 4 are all involved in various ‘reflexes’.

luustolihaksen Tonisiteetti

luustolihaksen sävy on hallinnassa LIHASKARAKSI kutsutun reseptorin kautta. Siksi sävelohjauksen ymmärtämiseksi on välttämätöntä ymmärtää lihaskimpun toimintaa.

refleksien toiminnallinen arvo

Venytysrefleksi

edellä lyhyesti kuvatulla tavalla lihasjänteellä on olennainen rooli venytysrefleksissä. Lyhyesti:

lihaksen pidentyessä MS-tauti venyy. Impulsseja johdetaan kohti keskushermostoa (selkäydin), jossa afferenttikuitu jakautuu useisiin kolateraalisiin kuituihin. Yksi näistä colateral kuidut stimuloi homonyyminen lihas (sama lihas, joka oli venytetty) aiheuttaa sen supistuminen, joka puolestaan lievittää venyttää ärsyke lihaksen Kara. Samanaikaisesti toinen afferentti sivullinen synapseja inhiboiva interneuron (Renshaw solu erittää GABA), joka puolestaan synapsoi hermosolu innervating antagonistinen lihas (vastakkainen lihas, joka oli venytetty).

erittäin suositeltavaa – katso se jänneanimaation toiminta – animaatiossa

animaatio 1

lihaskaran innervaatio

lihaskaraan kiinnittyneet hermosyyt joko johtavat impulsseja karasta keskushermostoon (afferentit/sensoriset kuidut) tai keskushermostosta kohti lihasta (efferentit/motoriset kuidut).

Afferents:

Type 1a fibers: 17 microns in diameter, conduct impulses at 100m/s.

secondary endings (flower spray endings)

Type II Fibers: 8 Microns in diameter

Efferents:

Alpha motorneuron 120 m/s). (from the CNS)

Gamma motor fibers

Stretch reflex

Ia primaries afferents have powerful excitatory effect on a motoneurones of same muscle and synergists in adjacent spinal segments. May be monosynaptic or polysynaptic.

Reciprocal inhibition: Ia also inhibit a motoneurones of antagonistic muscles via inhibitory interneurone and corresponding contralateral muscles. Ia afferenteilla on myös heikko polysynaptinen eksitatorinen vaikutus dynaamisiin ja staattisiin gammamotoneuroneihin.

ryhmän II afferentit karasekunneista virittävät myös autogeenisia alfamotoneuroneja monon kautta & polysynaptisia polkuja. Monosynaptiseen komponenttiin kuuluu noin 50% Ia gamma-motoneuronien kiihdyttämistä motoneuroneista. reagoiva erittäin hyvin ryhmän II afferenttien äänestysinnostukseen (mutta ei ole selvää, kuinka suuri osa tästä ryhmän II syötteestä on peräisin puhtaasti karasta).

Klassinen venytysrefleksi ”the capacity of a muscle to resist extension” on näiden karan ulokkeiden summa lihakseen. Monosynaptinen Ia-komponentti on vastuussa ”jänteen nykimisestä”. ”Tooninen venytysrefleksi”on pääasiassa disynaptinen tai polysynaptinen

2) Miten lihasjänteys vaikuttaa lihasten pituuden automaattiseen säätelyyn? – a) venytysrefleksi on esimerkki lihasjänteen aistinvaraisesta ja motorisesta toiminnasta

b) stimuloitu lihasjyrä lähettää viestin selkäytimeen laukaisemalla alfamotoneuron laukeamisen, joka puolestaan aiheuttaa pidentyneen lihaksen supistumisen

alfamotoneuronit ja motoriset yksiköt osallistuvat lihasten supistumiseen

pikkuaivojen ”tietoisuus”:

lihasjännityksen (venytyksen) jälkeen ja afferenttikuitu kulkeutuu selkärankaan se jakautuu useiksi kolateraaleiksi. Jotkut näistä kolateraaleista synapse solurungoissa neuronien, jotka nousevat pikkuaivoihin (anterior ja posterior spinocerebellar tracts). Pikkuaivot ovat siis koko ajan tietoisia lihasten venymisen tilasta eli lihasten sävystä.

Gammaeferenttien Koaktivaatio

aina kun motorinen käsky laskeutuu motoriselta aivokuorelta ja synapsoi hermosolukappaleita, jotka inervatoivat lihaksia, näistä laskevista kuiduista peräisin olevat kollateraalit synapsoituvat myös niihin vastaaviin solukappaleisiin (Gamma-efferentit), jotka inervatoivat intrafusaalisten lihassyiden päitä. Tämä on tärkeää, jotta ekstrafusal lihassyyt supistuvat ja lyhentyvät, intrafusal myös lyhentää ja edelleen pilkata. Näin MS-tauti pystyy aina reagoimaan venymiseen myös heti lihaksen supistumisen jälkeen. Toisin sanoen gammaeferenttien koaktivoinnilla vältetään ”hiljaiset kaudet”, joita tapahtuisi, jos intrafusaaliset lihassyyt eivät supistuisi samanaikaisesti ekstrafusaalisten lihassyiden kanssa.

näin ollen Gamma-asemalla kara on valmis reagoimaan odottamattomaan häiriöön karan toiminta synnyttää refleksivasteen, joka kompensoi häiriötä.

How to increase the stretch reflex

1. Jendrassik’s maneuver:
• clasps hands together tightly.
• releases hands just before tap hammer.

2. Gripping an object.

HOW? Jänne jerk vahvistetaan puristamalla nyrkit tai leuka Gamma reitti on keskitetysti helpottaa tekee Kara herkempi venyttää.

h-reflex

Hoffmann Reflex (H-Reflex) – tekniikka.

h-refleksi ja F-Aalto

h-refleksi

h-refleksi on monosynaptisen venytysrefleksin sähköinen vastine ja se saadaan yleensä vain muutamissa lihaksissa. Se saadaan stimuloimalla selektiivisesti sääriluun takaosan eli mediaanihermon Ia-kuituja. Tällainen stimulaatio voidaan toteuttaa käyttämällä hidasta (alle 1 pulssi / sekunti), pitkäkestoista (0.5-1 ms) ärsykkeitä, joiden stimulaatiovoima kasvaa vähitellen.

ärsyke kulkee Ia-kuituja pitkin selkäjuuren hermosolun läpi ja siirtyy keskussynapsin kautta etummaiseen sarvisoluun, joka sytyttää sen alas alfamoottorin aksonia pitkin lihakseen. Tuloksena on Moottorin vaste, yleensä 0,5-5 mv amplitudiltaan, joka tapahtuu alhaisella stimulaatiolujuudella joko ennen suoraa motorista vastetta (M) tai sitä edeltävällä pienellä M: llä. Ymmärrettävästi tämän refleksin latenssi on paljon pidempi kuin M-vasteen, ja sen näkemiseen tarvitaan 5-10 ms/jako.

h-refleksi näkyy yleensä monissa lihaksissa, mutta se saadaan helposti soleus-lihaksessa (sääriluun takaosan hermostimulaatiolla popliteaalifossassa), flexor carpi radialis lihas (mediaanihermostimulaatio kyynärpäässä), ja quadriceps (reisiluun hermostimulaatio).

tyypillisesti se nähdään ensin alhaisella stimulaatiovoimalla ilman sitä edeltävää motorista vastetta. Kun stimulaatiovoimaa lisätään, suora motorinen vaste tulee näkyviin. Kun stimulaatiovahvuudet kasvavat edelleen, M-vaste suurenee ja H-refleksi laskee amplitudia. Kun motorinen vaste tulee maksimaaliseksi, h-refleksi katoaa ja sen tilalle tulee pieni myöhäinen motorinen vaste, F-Aalto.

h-reflex latenssi voidaan määrittää helposti kaavioista, pituuden ja sukupuolen mukaan tai julkaistuista normaaliarvoista. Riippumatta näistä arvoista, paras normaaliarvo paikallisissa prosesseissa on kuitenkin potilaan oireeton raaja. Jos helpotusliikkeitä ei suoriteta, viiveero molempien osapuolten välillä ei saa olla suurempi kuin L ms.

H-refleksi on hyödyllinen S1-ja C7-juurileesioiden diagnosoinnissa sekä proksimaalisten hermosegmenttien tutkimuksessa joko perifeerisissä tai proksimaalisissa neuropatioissa.

sen puuttuminen tai poikkeava latenssi toisella puolella viittaa vahvasti sairauteen, jos epäillään paikallista prosessia. Paljon kiistaa on kuitenkin edelleen siitä, onko sen puuttumisella kahdenvälisesti muuten oireettomilla henkilöillä kliinistä merkitystä.

F-Aalto

F-aalto on pitkä latenssilihastoimintapotentiaali, joka nähdään hermoon kohdistuvan supramaksimaalisen stimulaation jälkeen. Vaikka elicable erilaisia lihaksia, se on parhaiten saatu pieni jalka ja käsi lihaksia. On yleisesti hyväksytty, että F-aalto syntyy, kun ärsyke kulkee antidromisesti motorisia kuituja pitkin ja saavuttaa anteriorisen sarvisolun kriittisellä hetkellä depolarisoidakseen sen. Tämän jälkeen vaste laukaistaan aksonia pitkin alas ja lihas supistuu mahdollisimman vähän. Toisin kuin H-refleksissä, F-aaltoa edeltää aina motorinen vaste ja sen amplitudi on melko pieni, yleensä välillä 0,2-0,5 mv.

F-aalto on vaihteleva vaste ja saadaan harvoin hermostimulaation jälkeen. Yleensä tarvitaan useita supramaksimaalisia ärsykkeitä ennen F-vasteen näkemistä, koska vain harvat ärsykkeet saavuttavat anteriorisen sarvisolun sopivana ajankohtana depolarisoimaan sen. Supramaksimaalisella stimulaatiolla koko hermon depolarisaatio auttaa kuitenkin levittämään ärsykettä anterioristen sarvisolujen altaaseen, mikä parantaa sen mahdollisuuksia saavuttaa suurempi määrä anteriorisia sarvisoluja kriittisellä hetkellä ja tuottaa F-aallon.

koska eri anterioriset sarvisolut aktivoituvat eri aikoina, F-aaltojen muoto ja latenssi poikkeavat toisistaan. Tavanomaisesti saadaan kymmenestä kahteenkymmeneen F-aaltoa ja käytetään niiden joukossa lyhintä latenssia F-aaltoa.

normaaliarvot voidaan määrittää kaavioista tai julkaistuista tiedoista, ja yksipuolisissa leesioissa parhaina normaaliarvoina pidetään potilaan oireettoman raajan normaaliarvoja. Ero molempien osapuolten lyhyimpien viiveiden välillä ei saisi olla suurempi kuin L ms.

F-aallosta saatuja tietoja on käytetty monin eri tavoin proksimaalisen tai distaalisen patologian määrittämiseen. Näitä ovat F-aallon kronodispersio eli latenssin ero lyhimmän ja pisimmän latenssin F-aallon välillä sekä F-aallon suhde. F-wave-suhde on erittäin hyödyllinen rutiininomaisessa kliinisessä työssä. Se saadaan jakamalla proksimaalisen hermosegmentin johtumisaika distaalisen hermosegmentin johtumisajalla ja suoritetaan seuraavasti:

saadaan F-aallon latenssi proksimaalisesta (F prox) stimulaatiosta (polvi tai kyynärpää). Saada motorinen vastaus samoin proksimaalinen stimulaatio (m prox). Määritä sitten proksimaalisen hermosegmentin latenssi tällä yhtälöllä:

proksimaalinen latenssi = (Fprox – Mprox – 1 ms) / 2

missä l MS on ärsykkeen ennakoitu viive anteriorisessa sarvisolussa.

distaalisen segmentin latenssi ei ole mikään muu kuin proksimaalisen stimulaation (m prox) aikaansaama motorisen vasteen latenssi.

F-suhde saadaan jakamalla proksimaalinen latenssi distaalisella latenssilla:

F-ratio = (Fprox – Mprox – 1 ms) / 2 x Mprox

1st required quiz

Unit 7

www.uh.edu/webct

sinulla on 22 minuuttia aikaa suorittaa vaadittu Tietovisa – käytä aikasi viisaasti!

Golgi tendon reflex

This reflex regulates tension e.g. When attempting to maintain a steady grip on a cup

1. Golgi tendon organs detects tension in the tendon.

2. Afferent neurons, Ib, conduct action potentials to the spinal cord.

3. afferentit neuronit synapsoivat inhibitorisilla (inter) assosiaatiosoluilla (erittää GABA), jotka puolestaan synapsoituvat alfamotoneuronien kanssa.

alfamotoneuronien inhibitio aiheuttaa lihasrelaksaatiota, mikä lievittää lihasjännitystä.

Vetäytymisrefleksi (flexor / crossed extensor reflex) – sen toiminta on vetää raaja pois haitalliselta ärsykkeeltä.

esimerkiksi jos astut terävään esineeseen, stimuloit kipua ja ihoreseptoreita iholta ja lihaksesta. Tämä saa aikaan sekä synergististen lihasten eksitaation että antagonististen lihasten inhibition, esimerkiksi jaloissasi; sekä ojentajien supistumisen ja koukistajien estämisen vastakkaisella puolella, jotta ryhti ja tasapaino säilyisivät.

The ”hot stove” example

Crossed Extensor reflex

Tonic Vibration Reflex and Vibration Training

Tonic Vibration reflex – in Latash – pages 76-77

Tonic vibration reflex – vibration can drive primary afferents – driving is when an action potential is induced in response to every cycle of the stimulus.

kun lihas värähtelee, se tuottaa Toonisen lihaksen supistumisen, joka tunnetaan Toonisvärinärefleksinä (TVR)

vasteet lihasvärinään ovat yksilöllisiä monestakin syystä:
1) subjects can consciously inhibit the TVR

2) monosynaptic reflexes are inhibited during TRV – monosynaptic inputs are inhibited presynaptically but polysynaptic inputs remain excitatory – hence tonic muscle contraction

3) muscles not subject to vibration display reflex responses (responses can be intersegmental)

4) vibration produces illusions

Good starting point – mandatory – material from tämä paperi on reilua peliä visailuusi

pakollinen paperi 1 – (eli tämän paperin materiaali on reilua peliä visailuusi)