Unit 7

Reflexes

Reflexes

Reflex arc

Stretch reflex

H-reflex

Golgi tendon reflex

Withdraw reflex

UNIT CONTENT

What is a odruch?

odruch — proste, stosunkowo stereotypowe działanie spowodowane określonym bodźcem

odruchy są szybką, mimowolną reakcją na bodźce, za pośrednictwem prostych szlaków nerwowych zwanych łukami odruchowymi. Mimowolne odruchy są bardzo szybkie, podróżują w milisekundach. Najszybsze impulsy mogą osiągnąć 320 mil na godzinę.

definicja odruchu

łuki odruchowe mają pięć zasadniczych elementów:

1. Receptor na końcu neuronu czuciowego reaguje na bodziec.

2. Neuron czuciowy prowadzi impulsy nerwowe wzdłuż aferentnego szlaku w kierunku OUN.

3. Centrum integracyjne składa się z jednej lub więcej synaps w OUN.

4. Neuron ruchowy prowadzi impuls nerwowy wzdłuż ścieżki efferentnej od Centrum Integracji do efektora.

5. Efektor reaguje na impulsy efferentne poprzez kurczenie się (jeśli efektor jest włóknem mięśniowym) lub wydzielanie produktu (jeśli

efektor jest gruczołem).

odruchy mogą być klasyfikowane jako autonomiczne lub somatyczne. Odruchy autonomiczne nie podlegają świadomej kontroli, są pośredniczone przez autonomiczny podział układu nerwowego i zwykle obejmują aktywację mięśni gładkich, mięśnia sercowego i gruczołów. Odruchy somatyczne obejmują stymulację mięśni szkieletowych przez somatyczny podział układu nerwowego.
Większość odruchów jest polisynaptycznych (obejmujących więcej niż dwa neurony) i obejmuje aktywność interneuronów (lub neuronów asocjacyjnych) w Centrum Integracji. Niektóre odruchy są jednak monosynaptyczne („jedna Synapsa”) i dotyczą tylko dwóch neuronów, jednego czuciowego i jednego motorycznego. Ponieważ istnieje pewne opóźnienie w transmisji neuronowej w synapsach, im więcej synaps napotyka się w ścieżce odruchowej, tym więcej czasu jest wymagane do wywołania odruchu.

odruch szarpnięcia kolana nazywany jest odruchem monosynaptycznym. Oznacza to, że w układzie nerwowym jest tylko 1 Synapsa potrzebna do zakończenia odruchu. To zajmuje tylko około 50 milisekund czasu między kranu i początku kopnięcia nogi…szybko. Dotknięcie poniżej kolana powoduje rozciągnięcie mięśnia uda. Informacje są wysyłane do rdzenia kręgowego. Po jednej synapsie w rogu brzusznym rdzenia kręgowego, informacja jest wysyłana z powrotem do mięśnia…i tu masz odruch.

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

toniczność mięśni szkieletowych

napięcie w mięśniu szkieletowym jest kontrolowane przez receptor zwany wrzecionem mięśniowym. Dlatego, aby zrozumieć kontrolę tonu, konieczne jest zrozumienie funkcji wrzeciona mięśniowego.

wartość funkcjonalna odruchów

odruch rozciągliwy

jak krótko opisano powyżej, wrzeciono mięśniowe odgrywa integralną rolę w odruchu rozciągania. W skrócie:

gdy mięsień wydłuża się, MS jest rozciągnięte. Impulsy są prowadzone w kierunku OUN (rdzeń kręgowy), gdzie włókna aferentne dzieli się na kilka włókien kolateralnych. Jedno z tych włókien kolateralnych stymuluje mięsień homonimiczny (ten sam mięsień, który został rozciągnięty) powodując kurczenie się, co z kolei łagodzi bodziec rozciągający do wrzeciona mięśniowego. Jednocześnie inne aferentne synapsy uboczne z interneuronem hamującym (komórka renshawa wydzielająca GABA), które z kolei synapsy na neuronie unerwiają mięsień antagonistyczny (mięsień przeciwstawny, do którego był rozciągnięty).

Gorąco polecam – Zobacz to w akcji – animacja ścięgna tap

Animacja 1

unerwienie wrzeciona mięśniowego

włókna nerwowe przymocowane do wrzeciona mięśniowego przewodzą impulsy z wrzeciona do OUN (włókna aferentne/czuciowe) lub z OUN w kierunku mięśnia (włókna efferentne/ruchowe).

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. Aferenty Ia mają również słabe polisynaptyczne działanie pobudzające na dynamiczne i statyczne motoneurony gamma.

aferenty grupy II z wtórników wrzeciona pobudzają również autogenne motoneurony Alfa za pomocą mono& ścieżki polisynaptyczne. Składnik monosynaptyczny obejmuje około 50% motoneronów, które są wzbudzane przez Motonerony Ia gamma. silnie reaguje na stymulację elektryczną afferentów grupy II (nie jest jednak jasne, ile z tego wejścia grupy II jest pochodzenia czysto wrzecionowatego).

Klasyczny odruch rozciągający „zdolność mięśnia do opierania się rozciąganiu” jest sumą tych rzutów wrzeciona do mięśnia. Monosynaptyczny Składnik Ia jest odpowiedzialny za „ścięgno”. „Toniczny odruch rozciągania” jest głównie disynaptyczny lub polisynaptyczny

2) W Jaki Sposób wrzeciono mięśniowe przyczynia się do automatycznej regulacji długości mięśni? – a) odruch rozciągający jest przykładem funkcji sensorycznej i motorycznej wrzeciona mięśniowego

b) stymulowane wrzeciono mięśni wysyła wiadomość do rdzenia kręgowego, wywołując odpalenie motoneuronu alfa, co z kolei powoduje skurcz wydłużonego mięśnia

neurony ruchowe alfa i jednostki ruchowe przyczyniają się do skurczu mięśni

:

po stymulacji wrzeciona mięśniowego (rozciągnięcie) i włókno aferentne wchodzi do rdzenia kręgowego, dzieli się na kilka kolaterali. Niektóre z tych kolaterałów synapsy na ciałach komórkowych neuronów, które wznoszą się do móżdżku (przedni i tylny układ spinocerebellar). Tak więc, przez cały czas móżdżek jest świadomy stanu rozciągania mięśni, innymi słowy tonu mięśni.

Koaktywacja efferentów Gamma

ilekroć polecenie motoryczne schodzi z kory ruchowej i synapsuje na ciałach komórek nerwowych, które unerwiają mięśnie, zabezpieczenia z tych zstępujących włókien synapsują również na odpowiednich ciałach komórkowych (efferenty gamma), które unerwiają końce śródgałkowych włókien mięśniowych. Jest to ważne, aby gdy włókna mięśniowe zewnątrzustne kurczyły się i skracały, wewnątrzustne również skracały i pozostawały szydercze. Dzięki temu MS zawsze reaguje na rozciąganie nawet natychmiast po skurczu mięśnia. Innymi słowy, koaktywacja efferentów gamma unika „okresów ciszy”, które mogłyby wystąpić, gdyby włókna mięśniowe nie kurczyły się jednocześnie z włóknami mięśniowymi pozasuchowymi.

dzięki napędowi gamma wrzeciono jest gotowe do reakcji na nieoczekiwane zakłócenia aktywność wrzeciona generuje reakcję odruchową, która kompensuje zakłócenia.

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? Szarpnięcie ścięgien jest wzmocnione przez zaciskanie pięści lub szczęki, ponieważ szlak Gamma jest centralnie ułatwiony, dzięki czemu wrzeciono jest bardziej wrażliwe na rozciąganie.

H-reflex

Technika odruchu Hoffmanna.

H-reflex i F-wave

odruch h

odruch h jest elektrycznym odpowiednikiem monosynaptycznego odruchu rozciągania i jest zwykle uzyskiwany tylko w kilku mięśniach. Jest wywoływany przez selektywne stymulowanie włókien Ia tylnego nerwu piszczelowego lub środkowego. Stymulację taką można osiągnąć za pomocą powolnego (mniej niż 1 impuls/sekundę), długotrwałego (0.5-1 ms) bodźce o stopniowo zwiększającej się sile stymulacji.

bodziec przemieszcza się wzdłuż włókien Ia, przez zwoje korzeni grzbietowych i jest przenoszony przez Centralną synapsę do przedniej komórki rogu, która wystrzeliwuje go wzdłuż aksonu silnika alfa do mięśnia. Rezultatem jest odpowiedź motoryczna, zwykle między 0,5 a 5 mv amplitudy, występująca przy niskiej sile stymulacji, albo przed jakąkolwiek bezpośrednią odpowiedzią motoryczną (M) jest widoczna lub z małym m poprzedzającym ją. Zrozumiałe jest, że opóźnienie tego odruchu jest znacznie dłuższe niż w przypadku odpowiedzi M, a aby go zobaczyć, konieczne jest przesunięcie o 5-10 ms/dzielenie.

odruch H jest zwykle widoczny w wielu mięśniach, ale łatwo go uzyskać w mięśniu soleus (przy stymulacji tylnego nerwu piszczelowego w dole podkolanowym), mięsień zginacz nadgarstka (ze stymulacją nerwu środkowego w łokciu) i mięsień czworogłowy (ze stymulacją nerwu udowego).

zazwyczaj po raz pierwszy obserwuje się go przy niskiej sile stymulacji, bez poprzedzającej go reakcji motorycznej. Wraz ze wzrostem siły stymulacji pojawia się bezpośrednia reakcja motoryczna. Wraz z dalszym wzrostem siły stymulacji, odpowiedź M staje się większa, a odruch H zmniejsza amplitudę. Gdy odpowiedź motoryczna staje się maksymalna, odruch H znika i zostaje zastąpiony przez małą późną odpowiedź motoryczną, falę F.

H-opóźnienie odruchu można łatwo określić na podstawie wykresów, na podstawie wzrostu i płci lub na podstawie opublikowanych wartości normalnych. Niezależnie jednak od tych wartości, najlepszą wartością normalną w procesach zlokalizowanych jest bezobjawowa kończyna pacjenta. Jeśli nie wykonuje się manewrów ułatwiających, różnica w opóźnieniu między obiema stronami nie powinna przekraczać l ms.

odruch H jest przydatny w diagnostyce zmian korzeniowych S1 i C7, a także w badaniu proksymalnych segmentów nerwów w neuropatiach obwodowych lub proksymalnych.

jego brak lub nieprawidłowe opóźnienie z jednej strony silnie wskazuje na chorobę, jeśli podejrzewa się proces lokalny. Wiele kontrowersji pozostaje jednak co do tego, czy jego brak u osób bezobjawowych ma jakiekolwiek znaczenie kliniczne.

f-Wave

f-wave to potencjał czynnościowy mięśnia o długim opóźnieniu obserwowany po supramaksymalnej stymulacji nerwu. Chociaż można go uzyskać w różnych mięśniach, najlepiej uzyskuje się go w małych mięśniach stóp i dłoni. Ogólnie przyjmuje się, że fala F jest wywoływana, gdy bodziec przemieszcza się antidromowo wzdłuż włókien silnika i dociera do przedniej komórki rogu w krytycznym czasie, aby ją depolaryzować. Reakcja jest następnie odpalana wzdłuż aksonu i powoduje minimalny skurcz mięśnia. W przeciwieństwie do odruchu H, fala F jest zawsze poprzedzona reakcją motoryczną, a jej amplituda jest raczej mała, zwykle w zakresie 0,2-0,5 mv.

fala F jest zmienną odpowiedzią i jest uzyskiwana rzadko po stymulacji nerwów. Często, kilka supramaksymalne bodźce są potrzebne przed f-odpowiedź jest postrzegana, ponieważ tylko kilka bodźce dotrzeć do przedniej komórki rogu w odpowiednim czasie do depolaryzacji go. Jednak przy stymulacji supramaksymalnej depolaryzacja całego nerwu pomaga rozprzestrzeniać bodziec do puli komórek przedniego rogu zwiększając w ten sposób jego szanse na dotarcie do większej liczby komórek przedniego rogu w krytycznym czasie i wytworzyć falę F.

ponieważ różne komórki przedniego rogu są aktywowane w różnym czasie, kształt i opóźnienie fal F różnią się od siebie. Konwencjonalnie uzyskuje się od dziesięciu do dwudziestu fal F i używa się najkrótszej fali F z opóźnieniem.

wartości normalne można określić na podstawie wykresów lub opublikowanych danych, a w przypadku zmian jednostronnych najlepsze wartości normalne pozostają wartościami bezobjawowej kończyny pacjenta. Różnica pomiędzy najkrótszymi opóźnieniami obu stron nie powinna przekraczać l ms.

dane uzyskane z fali F zostały wykorzystane na wiele różnych sposobów do określenia patologii bliższej lub dalszej. Należą do nich chronodyspersja fali F lub różnica w opóźnieniu między falą f o najkrótszym i najdłuższym opóźnieniu oraz stosunek fali F. Uważamy, że współczynnik fali F jest bardzo przydatny w rutynowej pracy klinicznej. Otrzymuje się go przez podzielenie czasu przewodzenia odcinka bliższego nerwu przez odcinek dystalnego nerwu i wykonuje się go w następujący sposób:

uzyskaj opóźnienie fali F ze stymulacji proksymalnej (f prox) (kolano lub łokieć). Uzyskaj odpowiedź motoryczną również dzięki stymulacji proksymalnej (m prox). Następnie określ opóźnienie odcinka proksymalnego nerwu za pomocą tego równania:

opóźnienie proksymalne = (Fprox – Mprox – 1 ms) / 2

gdzie l MS jest szacunkowym opóźnieniem napotkanym przez bodziec w przedniej komórce rogu.

opóźnienie odcinka dystalnego nie jest niczym innym jak opóźnieniem odpowiedzi motorycznej uzyskanym w wyniku stymulacji proksymalnej (M prox).

współczynnik F jest następnie otrzymywany przez podzielenie opóźnienia bliższego przez opóźnienie dystalne:

współczynnik f = (Fprox-Mprox-1 ms) / 2 x Mprox

1. wymagany quiz

Jednostka 7

proszę wziąć w: www.uh.edu/webct

masz 22 minuty na ukończenie wymaganego quizu – wykorzystaj swój czas mądrze!

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. neurony Afferentne synapsy z neuronami hamującymi (między) Asocjacje (wydzielają GABA), które z kolei synapsy z neuronami ruchowymi Alfa.

hamowanie neuronów ruchowych Alfa powoduje rozluźnienie mięśni, łagodząc napięcie w mięśniach.

odruch odstawienia (odruch zginacza / prostownika krzyżowego) – jego działanie polega na wycofaniu kończyny z szkodliwego bodźca.

na przykład, jeśli nadepniesz na ostry przedmiot, stymulujesz ból i receptory skórne ze skóry i mięśni. Powoduje to zarówno pobudzenie synergistycznych mięśni, jak i hamowanie mięśni antagonistycznych, powiedzmy, w nogach; jak również kurczenie prostowników i hamowanie zginaczy po przeciwnej stronie, aby utrzymać postawę i równowagę.

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.

kiedy mięsień jest Wibrowany, wytwarza toniczny skurcz mięśni znany jako toniczny odruch wibracyjny (TVR)

reakcje na wibracje mięśni są wyjątkowe z wielu powodów:
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 ten artykuł jest fair dla Twojego quizu

obowiązkowy papier 1 – (tzn. materiał z tego artykułu jest fair dla Twojego quizu)