Unit 7

Reflexes

Reflexes

Reflex arc

Stretch reflex

H-reflex

Golgi tendon reflex

Withdraw reflex

UNIT CONTENT

What is a refleks?

refleks-en simpel, relativt stereotyp handling forårsaget af en specifik stimulus

reflekser er hurtige, ufrivillige reaktioner på stimuli, der medieres over enkle nerveveje kaldet refleksbuer. Ufrivillige reflekser er meget hurtige, rejser i millisekunder. De hurtigste impulser kan nå 320 miles i timen.

Definition af en refleks

refleksbuer har fem væsentlige komponenter:

1. Receptoren i slutningen af en sensorisk neuron reagerer på en stimulus.

2. Den sensoriske neuron leder nerveimpulser langs en afferent vej mod CNS.

3. Integrationscentret består af en eller flere synapser i CNS.

4. En motorneuron leder en nerveimpuls langs en efferent vej fra integrationscentret til en effektor.

5. En effektor reagerer på de efferente impulser ved at trække sig sammen (hvis effektor er en muskelfiber) eller udskille et produkt (hvis

effektor er en kirtel).

reflekser kan kategoriseres som enten autonome eller somatiske. Autonome reflekser er ikke underlagt bevidst kontrol, medieres af den autonome opdeling af nervesystemet og involverer normalt aktivering af glat muskel, hjertemuskel og kirtler. Somatiske reflekser involverer stimulering af skeletmuskler ved den somatiske opdeling af nervesystemet.
de fleste reflekser er polysynaptiske (involverer mere end to neuroner) og involverer aktiviteten af interneuroner (eller associeringsneuroner) i integrationscentret. Nogle reflekser; er imidlertid monosynaptiske (“en synaps”) og involverer kun to neuroner, en sensorisk og en motor. Da der er en vis forsinkelse i neural transmission ved synapserne, jo flere synapser der opstår i en refleksvej, jo mere tid kræves det for at påvirke refleksen.

knee jerk refleks kaldes en monosynaptisk refleks. Dette betyder, at der kun er 1 synaps i det neurale kredsløb, der er nødvendigt for at fuldføre refleksen. Det tager kun cirka 50 millisekunder mellem hanen og starten af bensparket…det er hurtigt. Hanen under knæet får lårmusklen til at strække sig. Oplysninger sendes til rygmarven. Efter en synaps i rygmarvets ventrale horn sendes informationen tilbage til muskelen…og der har du refleksen.

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

tonicitet af skeletmuskulatur

Tone i skeletmuskulaturen styres via en receptor kaldet MUSKELSPINDLEN. Derfor er det vigtigt at forstå funktionen af muskelspindlen for at forstå tonens kontrol.

den funktionelle værdi af reflekser

Strækrefleksen

som kort beskrevet ovenfor spiller muskelspindlen en integreret rolle i strækrefleksen. Kort sagt:

som en muskel forlænger MS er strakt. Impulser udføres mod CNS (rygmarv), hvor den afferente fiber opdeles i flere kolaterale fibre. En af disse kolaterale fibre stimulerer den homonyme muskel (samme muskel, der blev strakt), hvilket får den til at trække sig sammen, hvilket igen lindrer strækstimuleringen til muskelspindlen. Samtidig synapser en anden afferente kollaterale synapser med en hæmmende interneuron (Rensavecelle, der udskiller GABA), som igen synapser på neuronen, der innerverer den antagonistiske muskel (modsat muskel, som blev strakt).

stærkt anbefalet – se det i aktion – animation af Senet tap

Animation 1

innervation af muskelspindlen

nervefibrene, der er fastgjort til muskelspindlen, fører enten impulser fra spindlen til CNS (afferente/sensoriske fibre) eller fra CNS mod muskelen (efferente/motorfibre).

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 afferenter har også en svag polysynaptisk stimulerende virkning på dynamiske og statiske gamma motoneuroner.

gruppe II afferenter fra spindel sekundærer ophidser også autogene alfa-motoneuroner via mono& polysynaptiske stier. Monosynaptisk komponent involverer omkring 50% af de motoneuroner, der er ophidset af IA gamma motoneuroner. meget lydhør over for electical stimulaton af gruppe II afferenter (men ikke klart, hvor meget af denne gruppe II input er rent spindel Oprindelse).

klassisk strækrefleks ‘kapaciteten af en muskel til at modstå forlængelse’ er summen af disse spindelfremspring til muskler. Den monosynaptiske ia-komponent er ansvarlig for ‘senen ryk’ . Den ‘toniske strækrefleks’ er hovedsageligt disynaptisk eller polysynaptisk

2) Hvordan bidrager muskelspindlen til den automatiske regulering af muskellængden? – a) strækrefleksen er et eksempel på muskelspindelsensorisk og motorisk funktion

b) stimuleret muskelspindel sender besked til rygmarven og udløser alfa-motoneuronfyring, hvilket igen forårsager sammentrækning af den forlængede muskel

alfa-motorneuroner og motorenheder bidrager til muskelsammentrækning

cerebellar ‘bevidsthed’:

efter muskelspindelstimulering (strækning) og den afferente fiber kommer ind i rygsøjlen, den opdeles i flere colaterals. Nogle af disse colaterals synapser på cellelegemerne i neuroner, der stiger op til lillehjernen (forreste og bageste spinocerebellære kanaler). Således er cerebellum til enhver tid opmærksom på tilstanden af strækning i muskler, med andre ord muskeltonen.

Coaktivering af Gamma efferenter

når en motorkommando nedstammer fra motorbarken og synapser på neurale cellelegemer, der innerverer muskler, synapser kollateraler fra disse faldende fibre også på de tilsvarende cellelegemer (gamma efferenter), der innerverer enderne af de intrafusale muskelfibre. Dette er vigtigt, så når de ekstrafusale muskelfibre trækker sig sammen og forkortes, forkortes intrafusalen også og forbliver hånet. Dette gør det muligt for MS altid at reagere på strækning, selv umiddelbart efter sammentrækning af en muskel. Med andre ord undgår coaktivering af gamma efferenter ‘tavse perioder’, som ville forekomme, hvis de intrafusale muskelfibre ikke kontraherede samtidigt med de ekstrafusale muskelfibre.

således med gamma-drev er spindlen klar til at reagere på uventet forstyrrelse spindelaktiviteten genererer et refleksrespons, der kompenserer for forstyrrelsen.

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? Tendon jerk forstærkes ved at knytte næver eller kæbe, da Gamma-stien er centralt lettet, hvilket gør spindlen mere følsom over for strækning.

H-refleks

Hoffmann refleks (H-refleks) teknik.

h-refleks og F-bølge

h-refleks

h-refleksen er den elektriske ækvivalent af den monosynaptiske strækrefleks og opnås normalt kun i nogle få muskler. Det fremkaldes ved selektivt at stimulere ia-fibrene i den bageste tibiale eller median nerve. En sådan stimulering kan opnås ved at anvende langsom (mindre end 1 puls/sekund), langvarig (0.5-1 ms) stimuli med gradvist stigende stimuleringsstyrke.

stimuleringen bevæger sig langs ia-fibrene gennem den dorsale rodganglion og overføres over den centrale synapse til den forreste horncelle, der fyrer den ned langs alfamotorens akson til muskelen. Resultatet er en motorrespons, normalt mellem 0,5 og 5 mv i amplitude, der forekommer ved lav stimuleringsstyrke, enten før nogen direkte motorrespons (M) ses eller med en lille M forud for den. Forståeligt nok er latensen af denne refleks meget længere end M-responsen, og et feje på 5-10 ms/division er nødvendigt for at se det.

H-refleksen kan normalt ses i mange muskler, men opnås let i soleus-muskelen (med posterior tibial nervestimulering ved popliteal fossa), det er muligt at i de fleste tilfælde er det nødvendigt at tage højde for en række faktorer, der er forbundet med nervestimulering.

typisk ses det først ved lav stimuleringsstyrke uden nogen motorrespons forud for det. Når stimuleringsstyrken øges, vises det direkte motoriske respons. Med yderligere stigninger i stimuleringsstyrker bliver M-responsen større, og H-refleksen falder i amplitude. Når motorresponsen bliver maksimal, forsvinder H-refleksen og erstattes af et lille sent motorrespons, F-bølgen.

H-refleks latenstid kan let bestemmes ud fra diagrammer, alt efter højde og køn eller fra offentliggjorte normale værdier. Uanset disse værdier er den bedste normale værdi i lokaliserede processer imidlertid patientens asymptomatiske lem. Hvis der ikke udføres faciliteringsmanøvrer, bør forskellen i latenstid mellem begge sider ikke overstige l ms.

H-refleksen er nyttig til diagnosticering af S1-og C7-rodlæsioner såvel som undersøgelsen af proksimale nervesegmenter i enten perifere eller proksimale neuropatier.

dets fravær eller unormale latenstid på den ene side indikerer stærkt sygdom, hvis der er mistanke om en lokal proces. Der er dog meget kontrovers om, hvorvidt dets fravær bilateralt hos ellers asymptomatiske individer er af nogen klinisk betydning.

F-bølge

F-bølgen er et langt latensmuskelaktionspotentiale set efter supramaksimal stimulering til en nerve. Selvom det kan opnås i en række muskler, opnås det bedst i de små fod-og håndmuskler. Det accepteres generelt, at F-bølgen fremkaldes, når stimulus bevæger sig antidromisk langs motorfibrene og når den forreste horncelle på et kritisk tidspunkt for at depolarisere den. Svaret affyres derefter ned langs aksonet og forårsager en minimal sammentrækning af muskelen. I modsætning til H-refleksen er F-bølgen altid forud for en motorrespons, og dens amplitude er ret lille, normalt i området 0,2-0,5 mv.

F-bølgen er et variabelt respons og opnås sjældent efter nervestimulering. Almindeligvis er der behov for flere supramaksimale stimuli, før der ses et F-respons, da kun få stimuli når den forreste horncelle på det passende tidspunkt for at depolarisere den. Med supramaksimal stimulering hjælper depolarisering af hele nerven imidlertid med at sprede stimulansen til puljen af forreste hornceller, hvilket forbedrer dens chancer for at nå et større antal forreste hornceller på det kritiske tidspunkt og producere en F-bølge.

fordi forskellige forreste hornceller aktiveres på forskellige tidspunkter, er formen og latensen af F-bølger forskellige fra hinanden. Konventionelt opnås ti til tyve F-bølger, og den korteste latenstid F-bølge blandt dem anvendes.

de normale værdier kan bestemmes ud fra diagrammer eller offentliggjorte data, og i ensidige læsioner forbliver de bedste normale værdier de af patientens asymptomatiske lem. Forskellen mellem begge siders korteste latenser bør ikke overstige l ms.

dataene opnået fra F-bølgen er blevet brugt på mange forskellige måder til at bestemme proksimal eller distal patologi. Disse inkluderer F-bølge kronodispersion eller forskel i latenstid mellem F-bølgen med den korteste og den med den længste latenstid og F-bølgeforholdet. Vi finder f-bølgeforholdet meget nyttigt i rutinemæssigt klinisk arbejde. Det opnås ved at dividere ledningstiden for det proksimale nervesegment med det for det distale nervesegment og udføres som følger:

opnå f-bølge latenstid fra proksimal (f fuldmagt) stimulering (knæ eller albue). Opnå den motoriske respons ligeledes fra proksimal stimulering (m). Derefter bestemmes latensen af det proksimale nervesegment ved denne ligning:

proksimal latens = (Fproks – Mproks – 1 ms) / 2

hvor l MS er den estimerede forsinkelse, som stimulus ved den forreste horncelle støder på.

latensen af det distale segment er ingen ringere end den motoriske responstid, der opnås ved proksimal stimulering.

F-forholdet opnås derefter ved at dividere den proksimale latenstid med den distale latenstid:

F-ratio = (Fproks – Mproks – 1 ms) / 2 * mproks

1. påkrævet test

enhed 7

tag venligst ind: www.uh.edu/webct

du har 22 minutter til at gennemføre den krævede test – Brug din tid klogt!

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. afferente neuroner synaps med hæmmende (inter) associeringsneuroner (udskiller GABA), som igen synaps med alfa-motoriske neuroner.

inhibering af alfa-motorneuroner forårsager muskelafslapning, lindrer spændingen i muskelen.

Tilbagetrækningsrefleksen (bøjning/krydset ekstensorrefleks) – dens handling er at trække et lem fra en skadelig stimulus.

hvis du for eksempel træder på en skarp genstand, stimulerer du smerter og kutane receptorer fra hud og muskler. Dette fremkalder både ophidselse af synergistiske muskler og hæmning af antagonistmuskler, siger i dine ben; såvel som kontraherende ekstensorer og hæmmende bøjninger på den modsatte side for at opretholde kropsholdning og balance.

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.

når en muskel vibreres, producerer den en tonisk muskelkontraktion kendt som en tonisk Vibrationsrefleks (TVR)

svarene på muskelvibrationer er unikke af forskellige årsager:
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 dette papir er fair spil til din test

obligatorisk papir 1 – (dvs. materiale fra dette papir er fair spil til din test)