Das Patellar oder Patellarreflex Es besteht aus der unwillkürlichen Kontraktion des Quadrizeps-Femoris-Muskels und damit der Streckung des Beins als Reaktion auf einen Reiz, der darin besteht, den Muskel durch einen Schlag auf seine Sehne unterhalb der Patella zu dehnen.
Die Sehne ist ein relativ steifes Gewebe, und der Schlag dehnt es nicht aus, sondern erfährt eine Verformung, die aus einer Vertiefung oder einem Absinken besteht, das die Traktion auf die elastischeren Gewebe des Muskels überträgt, die sich plötzlich und kurz dehnen.
Unter den gestreckten Elementen befinden sich sensorische Rezeptoren, die auf diesen physischen Reiz reagieren und ein Nervensignal an das Rückenmark senden, in dem eine direkte Verbindung mit den Motoneuronen hergestellt wird, die den Quadrizeps innervieren, die bei Aktivierung die Kontraktion des Quadrizepsmuskels erzeugen.
In diesem Video können Sie diese Reflexion sehen:
Und so erreicht der Nervenimpuls das Rückenmark:
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Die Organisation der Elemente, die an dieser Stimulus-Antwort-Assoziation beteiligt sind, folgt dem Konzept des Reflexbogens, der die anatomisch-funktionelle Einheit des Nervensystems darstellt. Es besteht aus Rezeptoren, die Reize oder energetische Variationen erfassen, einem afferenten sensorischen Weg, einem integrierenden Nervenzentrum, einem efferenten Weg und einem Effektor, der eine endgültige Reaktion abgibt..
Der Name afferent oder efferent für die Nervenbahnen hängt mit der Richtung des Erregungsflusses zusammen, den sie übertragen. Wenn dies auf das Zentralnervensystem gerichtet ist, wird der Nervenweg als afferent bezeichnet. Wenn die Erregung auf die Peripherie gerichtet ist, weg vom Zentralnervensystem, ist der Weg effizient.
Entsprechend der Anzahl der Synapsen, die nacheinander im Markintegrationszentrum vom Eintritt der afferenten Faser bis zum Austritt der Information über den Efferenzweg aufgebaut werden, können die Reflexe monosynaptisch, bisynaptisch und polysynaptisch sein.
Während der körperlichen Untersuchung untersucht der Arzt einige grundlegende Reflexe, einschließlich des Patellarreflexes. Bei der Anwendung des geeigneten Stimulus beobachtet der Prüfer, ob auf den Stimulus reagiert wird und wie stark er ist. Wenn die entsprechende Reaktion eintritt, ist der Kliniker zuversichtlich, dass alle Komponenten des Reflexbogens intakt und gesund sind..
Wenn die Patellar oder der Patellarreflex aufgedeckt werden soll, sitzt die zu untersuchende Person auf einem Tisch, wobei die Beine baumeln und über die Tischkante gebeugt sind. Die Füße dürfen den Boden nicht berühren, das heißt, sie dürfen nicht gestützt, sondern frei sein, damit die unteren Gliedmaßen entspannt sind und eine freie Pendelbewegung ermöglichen.
Der Untersucher nimmt einen Reflexhammer, tastet die Quadrizepssehne ab und führt direkt unter der Kniescheibe einen scharfen Schlag aus, während er den Patienten mit einigen Gesprächen ablenkt. Infolge dieses Stimulus wird die Sehne durch die durch den Schlag verursachte Verformung gedehnt und diese Dehnung wird auch auf den Muskel übertragen..
Innerhalb des Muskels gibt es Dehnungsrezeptoren, sogenannte neuromuskuläre Spindeln, die mit einer afferenten Faser verbunden sind. Während die Spindeln durch die Dehnung stimuliert werden, die durch den Schlag auf die Sehne erzeugt wird, wird die afferente Faser stimuliert und überträgt die Informationen zum Rückenmark.
Das Rückenmark ist das integrierende Zentrum, und dort bildet die afferente Faser direkte Synapsen mit dem efferenten Neuron, einem schnell übertragenden Alpha-Motoneuron, das den Quadrizeps innerviert und den Muskel stimuliert, der sich folglich zusammenzieht..
Diese Kontraktion kann nicht freiwillig gehemmt werden, sondern ist eine automatische und unfreiwillige Kontraktion. Der Reflex ist monosynaptisch, es ist ein myotatischer Reflex und wird als osteotendinöser oder propriozeptiver Reflex bezeichnet, es ist ein Dehnungsreflex.
Jede der Komponenten des Patellarreflexbogens wird zuerst beschrieben und dann ihre physiologische Funktion erklärt..
Die neuromuskuläre Spindel ist ein Dehnungsrezeptor für Skelettmuskeln. Es besteht im Durchschnitt aus etwa 10 spezialisierten Muskelfasern (Zellen), die in eine Bindegewebskapsel gepackt sind. Sie sind parallel zu den kontraktilen Fasern des Muskels angeordnet.
Die Fasern der Spindel werden als intrafusale Fasern bezeichnet, um sie von kontraktilen Fasern außerhalb und um die Spindel herum zu unterscheiden, die als extrafusale Fasern bezeichnet werden. Es gibt zwei Arten von intrafusalen Fasern der neuromuskulären Spindeln von Säugetieren: Kernsackfasern und Kernkettenfasern.
Kernsackfasern haben einen erweiterten, beutelartigen Bereich, der mit Kernen gefüllt ist. Kernkettenfasern sind dünner, haben keine Taschen und ihre Kerne sind in einer Reihe innerhalb der Faser angeordnet..
Es gibt ungefähr vier Fasern in einer Kernkette und ungefähr zwei in einem Kernbeutel für jede Spindel. Die Kernkettenfasern sind an jedem Ende an den Kernbeutelfasern befestigt. Die zentralen Teile beider Fasertypen sind nicht kontraktil, während ihre distalen Teile kontraktil sind..
Die Spindeln haben einen empfindlichen Abschluss, der als primär oder annulospiral bezeichnet wird, und einen sekundären Arboreszenzabschluss. Die primären Enden sind schnell leitende "Ia" -Nervenfasern, die sich beim Eintritt in die Spindel in zwei Zweige teilen. Ein Zweig wickelt sich spiralförmig um den Kernsack oder -beutel und der andere um die Kernkette.
Sekundäre Enden sind langsamer leitende sensorische Fasern vom Typ "II". Die kontraktilen Teile der Spindel haben ihre eigene motorische Innervation durch efferente Motorfasern γ oder "kleine Motorfasern", die beide Arten von intrafusalen Fasern innervieren..
Sensorisch afferente Fasern sind Axone bipolarer Neuronen, deren Kerne sich in den Ganglien der Rückenwurzel des Rückenmarks befinden. Diese Axone gelangen durch die hinteren Wurzeln in die Medulla.
Experimentell kann nachgewiesen werden, dass dieser Reflex monosynaptisch ist. Somit verbinden sich die sensorischen Fasern direkt mit den Motoneuronen in den vorderen Wurzeln des Rückenmarks, deren Axone die extrafusalen Fasern versorgen..
Dies erfolgt durch Messen der Reaktionszeit des Reflexes und Subtrahieren der afferenten und efferenten Leitungszeiten, die auf der Grundlage der bekannten Übertragungsgeschwindigkeit der beteiligten Fasern und der zurückgelegten Strecke zwischen Rückenmark und Muskel berechnet werden..
Die Differenz zwischen diesen beiden Zeiten entspricht der synaptischen Verzögerung, dh der Zeit, die elektrische Aktivität benötigt, um sich durch das Mark zu bewegen. Da die minimale Verzögerungszeit einer Synapse bereits bekannt ist, bedeutet dies, dass es nur einen synaptischen Kontakt gab, wenn diese Zeiten zusammenfallen..
Wenn diese Zeiten länger sind, bedeutet dies, dass mehr als eine Synapse vorhanden war und somit die Anzahl der synaptischen Kontakte für jeden Reflex berechnet werden kann..
Das Rückenmark ist eine sehr geordnete Struktur, seine hinteren Hörner empfangen die Axone der sensorischen Neuronen und daher sollen die hinteren Hörner empfindlich sein. Die vorderen Hörner enthalten die Körper der Motoneuronen, die den größten Teil der Skelettmuskulatur innervieren..
Diese Neuronen werden Alpha-Motoneuronen genannt und ihre Axone treten durch die vorderen Hörner des Rückenmarks aus. Sie verbinden oder bündeln sich, um die verschiedenen Nerven zu bilden, die die extrafusalen Fasern der entsprechenden Muskeln versorgen.
In diesen vorderen Hörnern finden sich auch γ-Motoneuronen, die ihre Axone aussenden, um die kontraktilen Teile der Spindeln zu innervieren..
Wenn die Sehne des Quadrizeps femoris deformiert ist, wird der Muskel des Quadrizeps femoris, zu dem der Quadrizeps femoris gehört, gedehnt. Da die Spindeln parallel zu den extrafusalen Fasern angeordnet sind und sich diese Fasern dehnen, dehnen sich auch die Spindeln aus.
Die Dehnung der neuromuskulären Spindel verformt die annulospiralen oder primären Enden der Spindel, wodurch ein Rezeptorpotential erzeugt wird, das schließlich eine Entladung von Aktionspotentialen in der afferenten Faser erzeugt.
Die Häufigkeit der in der afferenten Faser erzeugten Aktionspotentiale ist proportional zum Grad der Dehnung des primären Endes der Spindel. Diese Aktionspotentiale fördern letztendlich die Freisetzung eines Neurotransmitters an synaptischen Enden des Körpers aus dem Alpha-Motoneuron..
Dieser Neurotransmitter ist ein Stimulator. Daher wird das Alpha-Motoneuron angeregt und entlädt Aktionspotentiale über sein Axon, wodurch die extrafusalen Fasern aktiviert werden und der Muskel, der die Dehnung durchlaufen hat, sich zusammenzieht..
Die Kontraktion des gedehnten Muskels führt zu einer Verkürzung der extrafusalen Fasern und auch zu einer Verringerung der Ausdehnung der intrafusalen Fasern, wodurch ihre Dehnung aufhört und der auslösende Reiz des Reflexes verschwindet.
Während der freiwilligen Muskelkontraktion ermöglichen die neuromuskulären Spindeln dem Zentralnervensystem, sich während der Kontraktion über die Länge des Muskels auf dem Laufenden zu halten. Dazu ziehen sich die Enden der intrafusalen Fasern zusammen, stimuliert durch die γ-Motoneuronen.
Dies hält die Spindel gedehnt, obwohl die extrafusalen Fasern zusammengezogen und kürzer sind. Auf diese Weise bleibt die Empfindlichkeit der Spindel erhalten und die kontraktile Aktivität wird verstärkt..
Die Aktivität der γ-Motoneuronen wird wiederum durch absteigende Pfade gesteuert, die aus verschiedenen Hirnregionen stammen. Dies ermöglicht es, die Empfindlichkeit der neuromuskulären Spindeln und die Schwelle der Dehnungsreflexe zu regulieren..
Eine weitere Funktion des Gamma-Motoneuronsystems über die neuromuskulären Spindeln besteht darin, den Ton aufrechtzuerhalten. Der Muskeltonus ist eine glatte und anhaltende oder dauerhafte Kontraktion, die als Widerstand gegen Dehnung definiert werden kann..
Wenn der motorische Nerv eines Muskels durchtrennt wird, wird er ohne Ton schlaff, da der Reflexkreislauf nicht abgeschlossen werden kann.
Das Fehlen eines Patellarreflexes impliziert eine Läsion in einigen anatomischen Komponenten des Patellarreflexbogens. Läsionen können sich in den sensorischen Afferenzen, im Rückenmark oder in den efferenten motorischen Bahnen befinden..
Läsionen der Spinalnerven oder der Körper der spinalen Motoneuronen oder unteren Motoneuronen zwischen den Lumbalsegmenten L II und L IV (wie zum Beispiel bei Polio) führen zu einer Aufhebung des Patellarreflexes und einer schlaffen Lähmung.
Das Merkmal ist die Aufhebung der Dehnungsreflexe, der Verlust des Muskeltonus und die Atrophie der betroffenen Muskeln, in diesem Fall unter anderem des Quadrizeps femoris..
Im Gegensatz dazu führt eine Verletzung der oberen Motoneuronen oder der absteigenden Motorwege zu einer spastischen Lähmung, die durch einen erhöhten Muskeltonus, eine Verschlechterung der Dehnungsreflexe und andere Anzeichen überaktiver unterer Motoneuronen gekennzeichnet ist..
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