Рефлекс растяжения ( миотатический рефлекс ), или, точнее, «мышечный рефлекс растяжения», представляет собой сокращение мышцы в ответ на растяжение мышцы. Обычно считается, что функция рефлекса заключается в поддержании постоянной длины мышцы, но реакция часто координируется между несколькими мышцами и даже суставами. [1] Старый термин « глубокий сухожильный рефлекс» теперь критикуется как вводящий в заблуждение. Сухожилия имеют мало общего с реакцией, а некоторые мышцы с рефлексами растяжения не имеют сухожилий. Вместо этого мышечные веретена обнаруживают растяжение и передают информацию в центральную нервную систему. [2]
Как пример спинального рефлекса, он приводит к быстрому ответу, который включает афферентный сигнал в спинной мозг и эфферентный сигнал наружу к мышце. Рефлекс растяжения может быть моносинаптическим рефлексом , который обеспечивает автоматическую регуляцию длины скелетной мышцы , при этом сигнал, поступающий в спинной мозг, возникает из-за изменения длины или скорости мышцы. Он также может включать полисинаптический компонент, как в тоническом рефлексе растяжения. [3]
Когда мышца удлиняется, мышечное веретено растягивается и его нервная активность увеличивается. Это увеличивает активность альфа-мотонейронов , заставляя мышечные волокна сокращаться и, таким образом, сопротивляться растяжению. Вторичный набор нейронов также заставляет противоположную мышцу расслабляться.
Гамма-мотонейроны регулируют чувствительность рефлекса растяжения, напрягая или расслабляя волокна внутри веретена. Существует несколько теорий относительно того, что может заставить гамма-мотонейроны повысить чувствительность рефлекса. Например, альфа-гамма-совместная активация может удерживать веретена в напряженном состоянии при сокращении мышцы, сохраняя чувствительность рефлекса растяжения, даже когда мышечные волокна становятся короче. В противном случае веретена ослабнут, и рефлекс перестанет функционировать.
Этот рефлекс имеет самую короткую задержку среди всех спинальных рефлексов, включая рефлекс сухожилия Гольджи и рефлексы, опосредованные болевыми и кожными рецепторами. [4]
Рефлекс растяжения осуществляется посредством нескольких различных структур. В мышце есть мышечные веретена, чьи интрафузальные мышечные волокна лежат параллельно мышце и ощущают изменения длины и скорости. Афферентный сенсорный нейрон — это структура, которая переносит сигнал от мышцы к спинному мозгу. Он переносит этот потенциал действия к дорсальному корешковому ганглию спинного мозга. Эфферентный двигательный нейрон — это структура, которая переносит сигнал от спинного мозга обратно к мышце. Он переносит потенциал действия от вентрального корешка спинного мозга к мышце по альфа-двигательному нейрону. [5] Он синапсирует на первой обсуждаемой структуре, экстрафузальных волокнах мышечного веретена.
Человек, стоящий прямо, начинает наклоняться в одну сторону. Постуральные мышцы, которые тесно связаны с позвоночником на противоположной стороне, будут растягиваться. Мышечные веретена в этих мышцах обнаружат это растяжение, и растянутые мышцы будут сокращаться, чтобы исправить осанку.
Другие примеры (с последующим вовлечением спинномозговых нервов ) представляют собой реакции на растяжение, вызванное ударом по мышечному сухожилию:
Другим примером является группа сенсорных волокон в икроножной мышце, которые синапсируют с двигательными нейронами, иннервирующими мышечные волокна в той же мышце. Внезапное растяжение, например, постукивание по ахиллову сухожилию, вызывает рефлекторное сокращение мышцы, поскольку веретена ощущают растяжение и посылают потенциал действия двигательным нейронам, которые затем заставляют мышцу сокращаться; этот конкретный рефлекс вызывает сокращение в группе мышц камбаловидно-икроножной мышцы. Как и рефлекс надколенника, этот рефлекс может быть усилен маневром Йендрассика .
Спинальный контроль рефлекса растяжения означает, что сигнал проходит между мышцей и спинным мозгом. Сигнал возвращается к мышце из того же сегмента спинного мозга, где он вошел в спинной мозг. Это кратчайшее расстояние для прохождения рефлекторного сигнала, что создает быструю реакцию. Эти реакции часто называют коротколатентными рефлексами растяжения. [6]
Супраспинальный контроль рефлекса растяжения означает, что сигнал проходит выше спинного мозга, прежде чем вернуться вниз к тому же сегменту, из которого он вошел в спинной мозг. Ответы от этих путей часто называют рефлексами растяжения со средней или большой задержкой, поскольку время прохождения больше из-за расстояния, которое ему необходимо преодолеть. [7] Центральная нервная система может влиять на рефлекс растяжения через гамма-мотонейроны, которые, как описано выше, контролируют чувствительность рефлекса.
Коленный рефлекс (рефлекс колена) является примером рефлекса растяжения и используется для определения чувствительности рефлекса растяжения. Рефлексы могут быть проверены как часть неврологического обследования, часто при наличии травмы центральной нервной системы. Для проверки рефлекса мышца должна находиться в нейтральном положении. Тестируемая мышца должна быть согнута, чтобы врач мог определить местонахождение сухожилия. После того, как мышца расслаблена, врач ударяет по сухожилию. Реакцией должно быть сокращение мышцы. Если это рефлекс коленного рефлекса, врач должен наблюдать удар ногой. Врач оценивает реакцию. [8]
Реакция складного ножа — это рефлекс растяжения с быстрым уменьшением сопротивления при попытке сгибания сустава. Это один из характерных ответов поражения верхнего двигательного нейрона . [10]