Neurobiológia - III. blokk Idegélettan # 12/4 A vázizomműködés gerincvelői kontrollja - II
Gamma-rostok aktiválódásának következménye γ aktiválódás hossznövekedés A gamma-aktiválódás következménye ugyanaz, mint az izom hossznövekedéséé: a feszülés fokozódása az intrafusalis rost centrális szakaszán
Izomreceptorok aktiválódási formái I. Az izom passzív megnyúlása esetén: Magzsákreceptorok az izom hosszának változását érzékelik Láncreceptorok az izom hosszát érzékelik Ínreceptorok a passzív feszítéssel szemben alacsony érzékenységet mutatnak Az izom passzív feszítésével egyidejűleg bekövetkező intrafusális kontrakció során a passzív feszítés és a gamma ingerlés következményei azonosak, a változások összeadódnak!
Izomreceptorok aktiválódási formái II. Extrafuzális izomkontrakció során: Az izom hosszának csökkenése miatt az izomreceptorok elernyednek, ellazulnak ingerületleadásuk megszűnik, ezért átmenetileg nincs információ az izom hosszáról és annak változásairól Az ínreceptorok érzékenysége az aktív feszüléssel szemben nagy Egyidejű extrafuzális és intrafuzális izomkontrakció során: Az izom hosszának csökkenése alatt az izomreceptorok ingerületleadása nem szűnik meg, mert az egyidejű gamma aktivitás fenntartja feszülésüket, van információ az izom hosszáról és annak változásairól Ez a példa tükrözi a fiziológiás aktiválódást
Gamma motoneuronok aktivitása (Kandel - Principles of neural science, Chapter 36, Figure 36-10) A különböző viselkedési mintázatokhoz eltérő gamma motoneuron aktivitás tartozik. A lassú és kiszámítható izomhossz változással járó aktivitás alatt kizárólag a statikus gamma motoneuronok aktívak. A dinamikus gamma motoneuronok a hirtelen és kiszámíthatatlan izomhosszváltozással járó viselkedés során aktiválódnak. Az izomban megtalálható érzőrostok típusai (Kandel - Principles of neural science, Chapter 36, Table 36-1) Az izomorsóból eredő primér (Ia) és szekunder (II), valamint a Golgi ínorsóból származó Ib-típusú érzőrostokon kívül az izomból nyomást, fájdalmat és hőt érzékelő érzőrostok is érkeznek a gerincvelő hátsó szarvába.
A komplex mozgásmintázatok építőkövei gerincvelői elemi reflexek feszítési reflex... a bőrben és izomban található receptorok aktivációjával kiváltott egyszerű reflexek, sztereotíp mozdulatok a mozgás alapvető egységei......ezen egyszerű reflexek összekapcsolásával összetett mozgásmintázatok alakíthatók ki. (Sherrington, 1906) flexor reflex inverz miotatikus reflex Számos koordinált mozgást végre lehet hajtani szenzoros információ nélkül. Bizonyos fajokban például lokomotor aktivitás kiváltható és fenntartható a gerincvelőbe érkező szenzoros bemenet hiányában (Thomas Graham Brown, 1911) group II reflex Modern szemlélet: a gerincvelői reflexek a központi mozgató parancsokkal integrálva hoznak létre adaptív mozgásmintázatokat.
A feszítési reflex Célja az izomhossz állandóságának biztosítása (negatív feed-back) Szinonímák: proprioceptív reflex, miotatikus reflex, stretch reflex, ínreflex Fizikális vizsgálat során az adott izom inát reflexkalapáccsal megütve az izmot ilyen módon rövid ideig megnyújtva váltható ki a reflex A reflex elektrofiziológiai módszerrel is vizsgálható (pl. H-reflex: a n. tibiális elektromos ingerlésével egyidejűleg a m. soleusból elvezetett EMG jelen a reflexes izomösszehúzódás detektálható, mérhető) (Kandel - Principles of neural science, Chapter 36, Figure 36-13) A reflex monoszinaptikus és szegmentális jellegű. Utóbbi következményeként egy adott izom feszítési reflexének kieséséből, megváltozásából következtethetünk arra, hogy melyik gerincvelői szegmentum érintett. (Kandel - Principles of neural science, Chapter 36, Table 36-2) Az agonista izom reflex során megfigyelhető kontrakcióját az adott izületben antagonista izom relaxációja kiséri. A jelenség magzarázata a reciprok beidegzés: az izomorsóból eredő Ia afferens collaterálisa Ia-típusú gátló interneuronon keresztül (biszinaptikusan) gátolja az antagonista izmot beidegző motoneuront.
Flexor reflex Szinonímák: bőr-reflex, withdrawal reflex, exteroceptív reflex, védekező reflex Fizikális vizsgálat során adott bőrterületen erőteljes, de nem feltétlenül ártalmas ingert (pl. reflex kalapács nyelének hegyével) alkalmazva a terület alatti izom reflexes összehúzódása váltható ki. A reflexre jellemző a beérkező szenzoros információ nagy mértékű divergenciája (interszegmentális terjedés) A reflex poliszinaptikus, szintén megfigyelhető a reciprok beidegzés elve. A reflex kiegészül egy keresztezett extensor komponenssel: pl. az alsó végtag reflexes flexiója alatt az ellenoldali végtag extenziója figyelhető meg.
Feszítési és flexor reflexek sajátságainak összehasonlítása
Az inverz miotatikus reflex Az ínreceptorokból (Golgi-szerv) indulnak ki Az Ib gátló interneuronok további konvergens bemeneteket fogadnak izomorsókból, izületi- és bőr receptorokból, valamint leszálló pályáktól Az Ib afferens rostok reflexválasza az élőlény aktuális vislkedési állapotától függ Jellemzően az azonos oldali extenzorokat gátolják, a flexorokat serkentik Látszólagos cél az izom túlfeszülésének megelőzése Fő funkció az izom feszülésének a szabályozása (Kandel - Principles of neural science, Chapter 36, Figure 36-7)
Group II reflex A láncreceptorokból indulnak ki Gerincvelői kapcsolatok bizonytalanok Jellemzően mind a flexorokat, mind az extenzorokat serkentik Cél a testhelyzet megőrzésének biztosítása
Gerincvelői reflexek modulációja és koordinációja A gerincvelői reflexek erőssége a reflex útvonal minden egyes transzmissziós lépésében befolyásolható. (Kandel - Principles of neural science, Chapter 36, Figure 36-8) A reflex folyamatok koodinációjában a speciális szerepet töltenek be a gátló interneuronok. (Kandel - Principles of neural science, Chapter 36, Figure 36-5)