ODRUCH RZEPKI LUB RZEPKI: JAK SIĘ POJAWIA, FIZJOLOGIA, BRAK - MEDYCYNA - 2025

Rzepki lub rzepki odruch polega na mimowolnej skurczu mięśnia czworogłowego femoris, a tym samym przedłużenie ramienia, w odpowiedzi na bodziec, który składa się z rozciągania wspomnianej mięśnia za pomocą uderzenia stosowane do jego ścięgna poniżej rzepki.

Ścięgno jest stosunkowo sztywną tkanką i uderzenie go nie rozciąga, ale ulega deformacji polegającej na zagłębieniu lub zapadnięciu się, które przenosi przyczepność na bardziej elastyczne tkanki tworzące mięsień, które ulegają nagłemu i krótkiemu rozciągnięciu.

Test odruchu rzepki stawu kolanowego (źródło: patrz strona dla autora / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) przez Wikimedia Commons)

Wśród rozciągniętych elementów znajdują się receptory czuciowe, które reagują na ten bodziec fizyczny i wysyłają sygnał nerwowy do rdzenia kręgowego, w którym nawiązuje się bezpośrednie połączenie z neuronami ruchowymi unerwiającymi mięsień czworogłowy, które po aktywacji powodują skurcz tego mięśnia czworogłowego. mięsień.

W tym filmie możesz zobaczyć to odbicie:

A oto jak impuls nerwowy dociera do rdzenia kręgowego:

Łuk odruchowy

Organizacja elementów biorących udział w tej asocjacji bodziec-odpowiedź jest zgodna z koncepcją łuku odruchowego, który jest anatomiczno-funkcjonalną jednostką układu nerwowego. Składa się z receptorów, które wykrywają bodźce lub zmiany energetyczne, aferentną ścieżkę czuciową, integrujący ośrodek nerwowy, ścieżkę eferentną i efektor, który emituje ostateczną odpowiedź.

Składowe łuku odruchowego. Impulsy czuciowe docierają do rdzenia kręgowego, docierają do ośrodkowego układu nerwowego (drogi aferentne). Wysyła impulsy motoryczne do rdzenia kręgowego (ścieżki odprowadzające). Stąd impulsy są wysyłane do narządów (w tym przykładzie mięśnia ramienia) przez nerwy rdzeniowe. Organ odbierający polecenie wykonuje polecenie, którym w tym przykładzie jest odsunięcie łokcia na bok. MartaAguayo / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Nazwa aferentna lub eferentna dla ścieżek nerwowych jest związana z kierunkiem przepływu pobudzenia, które przekazują. Jeśli jest skierowany do ośrodkowego układu nerwowego, wówczas mówi się, że ścieżka nerwowa jest doprowadzająca. Jeśli pobudzenie jest skierowane na obrzeże, z dala od ośrodkowego układu nerwowego, wówczas ścieżka jest eferentna.

W zależności od liczby synaps, które powstają jedna po drugiej w rdzeniowym ośrodku integrującym od wejścia włókna doprowadzającego do momentu opuszczenia przez informację ścieżki odprowadzającej, odruchy mogą być monosynaptyczne, bisynaptyczne i polisynaptyczne.

W trakcie badania przedmiotowego lekarz bada podstawowe odruchy, w tym odruch rzepki. Stosując odpowiedni bodziec, badający obserwuje, czy istnieje reakcja na bodziec i stopień jej. Jeśli nastąpi właściwa odpowiedź, lekarz jest przekonany, że wszystkie elementy łuku odruchowego są nienaruszone i zdrowe.

Jak pojawia się odruch kolanowy?

Gdy odruch rzepki lub rzepki ma zostać ujawniony, osoba badana siedzi na stole z nogami zwisającymi i zgiętymi nad krawędzią stołu. Stopy nie powinny dotykać podłogi, to znaczy nie powinny być podparte, ale swobodne, aby kończyna dolna była rozluźniona i umożliwiała swobodny ruch wahadła.

Egzaminator bierze młotek refleksyjny, obmacuje ścięgno mięśnia czworogłowego uda i tuż pod rzepką zadaje ostry cios, odwracając uwagę pacjenta rozmową. W wyniku tego bodźca ścięgno jest rozciągane przez deformację zadaną ciosem i to rozciąganie jest również przenoszone na mięsień.

W mięśniu znajdują się receptory rozciągania zwane wrzecionami nerwowo-mięśniowymi, które są połączone z aferentnym włóknem. Ponieważ wrzeciona są stymulowane przez rozciąganie generowane przez uderzenie w ścięgno, aferentne włókno jest stymulowane i przenosi informacje do rdzenia kręgowego.

Schemat odruchu rzepki kolana (źródło: ChristinaT3 z angielskiej Wikipedii / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

Rdzeń kręgowy jest ośrodkiem integrującym, w którym włókno doprowadzające łączy się bezpośrednio z neuronem odprowadzającym, który jest szybko przenoszącym alfa neuronem ruchowym, który unerwia mięsień czworogłowy i stymuluje mięsień, który w konsekwencji się kurczy.

Tego skurczu nie można zahamować dobrowolnie; jest to skurcz automatyczny i mimowolny. Odruch jest monosynaptyczny, jest to odruch miotatyczny i nazywany jest odruchem osteotensynowym lub proprioceptywnym, jest to odruch rozciągający.

Fizjologia

Każdy ze składników łuku odruchowego rzepki zostanie najpierw opisany, a następnie wyjaśniona zostanie jego funkcja fizjologiczna.

Wrzeciono nerwowo-mięśniowe

Wrzeciono nerwowo-mięśniowe jest receptorem rozciągania mięśni szkieletowych. Składa się średnio z około 10 wyspecjalizowanych włókien mięśniowych (komórek) upakowanych w torebce tkanki łącznej. Znajdują się równolegle do kurczliwych włókien mięśnia.

Włókna wrzeciona nazywane są włóknami intrafuzalnymi, aby odróżnić je od włókien kurczliwych na zewnątrz i wokół wrzeciona, które nazywane są włóknami pozafuzjowymi. Włókna wewnątrzustne wrzecion nerwowo-mięśniowych ssaków są dwojakiego rodzaju: włókna worka jądrowego i włókna łańcucha jądrowego.

Włókna worka jądrowego mają rozszerzony, podobny do worka obszar wypełniony jądrem. Włókna łańcucha jądrowego są cieńsze, nie mają kieszeni, a ich rdzenie są ułożone w rzędzie we włóknie.

W łańcuchu jądrowym znajduje się około czterech włókien i około dwóch w worku jądrowym na każde wrzeciono. Włókna łańcucha jądrowego są przymocowane na każdym końcu do włókien torebki jądrowej. Centralne części obu typów włókien nie kurczą się, podczas gdy ich dystalne części są.

Wrzeciona mają czułe zakończenie zwane pierwotnym lub anulospiralnym i wtórne drzewiaste. Pierwotne zakończenia to szybko przewodzące włókna nerwowe „Ia”, które po wejściu do wrzeciona dzielą się na dwie gałęzie. Jedna gałąź jest owinięta spiralnie wokół woreczka lub kieszeni jądrowej, a druga wokół łańcucha jądrowego.

Końcówki wtórne to wolniej przewodzące włókna sensoryczne typu „II”. Skurczowe części wrzeciona mają swoje własne unerwienie motoryczne poprzez odprowadzające włókna motoryczne γ lub „małe włókna motoryczne”, które unerwiają oba typy włókien wewnątrzguzowych.

Centralne połączenia włókien doprowadzających

Czuciowe włókna doprowadzające to aksony należące do neuronów dwubiegunowych, których jądra znajdują się w zwojach grzbietowego korzenia rdzenia kręgowego. Te aksony wchodzą do rdzenia przez tylne korzenie.

Eksperymentalnie można udowodnić, że ten odruch jest monosynaptyczny. W ten sposób włókna czuciowe łączą się bezpośrednio z neuronami ruchowymi w przednich korzeniach rdzenia kręgowego, których aksony unerwiają włókna pozafuzowe.

Odbywa się to poprzez pomiar czasu reakcji odruchu i odejmowanie czasów przewodzenia aferentnego i odprowadzającego, które są obliczane na podstawie znanej prędkości transmisji zaangażowanych włókien i odległości przebytej między rdzeniem kręgowym a mięśniem.

Różnica między tymi dwoma czasami odpowiada opóźnieniu synaptycznemu, czyli czasowi, w jakim aktywność elektryczna przechodzi przez rdzeń kręgowy. Ponieważ minimalny czas opóźnienia synapsy jest już znany, jeśli te czasy się pokrywają, oznacza to, że był tylko jeden kontakt synaptyczny.

Jeśli te czasy są dłuższe, oznacza to, że było więcej niż jedna synapsa, a zatem można obliczyć liczbę kontaktów synaptycznych dla każdego odruchu.

Rdzeń kręgowy i ścieżki odprowadzania

Rdzeń kręgowy jest strukturą bardzo uporządkowaną, w jego tylnych rogach znajdują się aksony neuronów czuciowych, dlatego mówi się, że tylne rogi są wrażliwe. Przednie rogi zawierają ciała neuronów ruchowych, które unerwiają większość mięśni szkieletowych.

Te neurony nazywane są neuronami motorycznymi alfa, a ich aksony wychodzą przez przednie rogi rdzenia kręgowego. Łączą się lub łączą, tworząc różne nerwy, które dostarczają włókna pozafuzowe odpowiednich mięśni.

W tych rogach przednich znajdują się również neurony γ-motoryczne, które wysyłają swoje aksony do unerwienia kurczliwych części wrzecion.

Funkcja odruchowa

Kiedy ścięgno mięśnia czworogłowego uda ulega deformacji, mięsień czworogłowy uda, do którego należy mięsień czworogłowy uda, zostaje rozciągnięty. Ponieważ wrzeciona są ułożone równolegle do włókien wytłaczanych, w miarę rozciągania się tych włókien wrzeciona również się rozszerzają.

Rozdęcie wrzeciona nerwowo-mięśniowego deformuje pierścieniowospiralne lub pierwotne zakończenia wrzeciona, które generują potencjał receptora, który w końcu powoduje wyładowanie potencjałów czynnościowych we włóknie doprowadzającym.

Częstotliwość potencjałów czynnościowych generowanych we włóknie doprowadzającym jest proporcjonalna do stopnia rozciągnięcia pierwotnego końca wrzeciona. Te potencjały czynnościowe ostatecznie sprzyjają uwalnianiu neuroprzekaźnika na zaciskach synaptycznych ciała z neuronu ruchowego alfa.

Ten neuroprzekaźnik jest stymulatorem. Dlatego neuron ruchowy alfa staje się podekscytowany i uwalnia potencjały czynnościowe przez swój akson, co kończy się aktywacją włókien zewnątrzustnych i powoduje skurcz mięśnia, który został rozciągnięty.

Skurcz rozciągniętego mięśnia powoduje skrócenie włókien pozafuzowych, a także zmniejszenie rozciągnięcia włókien wewnątrzguzowych, a tym samym zaprzestanie ich rozciągania i znika bodziec wyzwalający odruch.

Funkcja podczas dobrowolnego ruchu

Podczas samowolnego skurczu mięśnia wrzeciona nerwowo-mięśniowe pozwalają ośrodkowemu układowi nerwowemu na bieżąco informować o długości mięśnia w trakcie skurczu. Aby to zrobić, końce włókien wewnątrzjuszowych kurczą się, stymulowane przez neurony ruchowe γ.

Dzięki temu wrzeciono jest rozciągnięte, pomimo faktu, że włókna ekstruzyjne są skurczone i krótsze. W ten sposób zachowana zostaje wrażliwość wrzeciona i wzmocniona zostaje aktywność skurczowa.

Aktywność neuronów ruchowych γ jest z kolei kontrolowana przez zstępujące ścieżki, które pochodzą z różnych obszarów mózgu. Umożliwia to regulację wrażliwości wrzecion nerwowo-mięśniowych oraz progu odruchów rozciągających.

Ton mięśniowy

Inną funkcją systemu neuronów ruchowych gamma w poprzek wrzecion nerwowo-mięśniowych jest utrzymywanie tonu. Napięcie mięśni to gładki i długotrwały lub trwały skurcz, który można zdefiniować jako opór przy rozciąganiu.

Jeśli nerw ruchowy mięśnia jest przecięty, staje się wiotki bez napięcia, ponieważ obwód odruchowy nie może zostać zakończony.

Brak odruchu rzepki (możliwe przyczyny)

Brak odruchu rzepki wskazuje na uszkodzenie niektórych anatomicznych elementów łuku odruchowego rzepki. Zmiany mogą być zlokalizowane w czuciowych aferentach, w rdzeniu kręgowym lub w odprowadzających drogach motorycznych.

Urazy nerwów rdzeniowych lub ciał neuronów ruchowych kręgosłupa lub dolnych neuronów ruchowych między segmentami lędźwiowymi L II i L IV (jak w polio) powodują zniesienie odruchu rzepki i porażenie wiotkie.

Cechą charakterystyczną jest zniesienie odruchów rozciągających, utrata napięcia mięśniowego i zanik dotkniętych mięśni, w tym przypadku m.in. mięśnia czworogłowego uda.

Natomiast uszkodzenie górnych neuronów ruchowych lub zstępujących dróg motorycznych powoduje paraliż spastyczny, charakteryzujący się zwiększonym napięciem mięśniowym, zaostrzeniem odruchów rozciągających i innymi objawami nadaktywności dolnych neuronów ruchowych.

Bibliografia

1. Barrett KE (2019). Przegląd fizjologii medycznej Ganonga (nr 1, str. 1-1). : McGraw Hill Education.
2. Fox, S. (2015). Ludzka psychologia. Edukacja McGraw-Hill.
3. Hall, JE (2010). Guyton and Hall podręcznik fizjologii medycznej e-Book. Elsevier Health Sciences.
4. Iatridis, PG (1991). Best and Taylor's Physiological Basis of Medical Practice. JAMA, 266 (1), 130–130.
5. Widmaier, EP, Raff, H. i Strang, KT (2006). Fizjologia człowieka Vandera (tom 5). Nowy Jork, NY: McGraw-Hill.