- L'arc reflex
- Com es produeix el reflex rotulià?
- fisiologia
- fus neuromuscular
- Connexions centrals de les fibres aferents
- Medul·la espinal i vies eferents
- funció reflecteix
- Funció durant el moviment voluntari
- to muscular
- Absència de el reflex rotulià (possibles causes)
- referències
El reflex rotular o patelar consisteix en la contracció involuntària del múscul quàdriceps femoral, i per tant l'extensió de la cama, com a resposta davant un estímul que consisteix en l'estirament d'aquest múscul mitjançant un cop aplicat al seu tendó per sota de la ròtula.
El tendó és un teixit relativament rígid i el cop no ho s'estira, però pateix una deformació que consisteix en una depressió o enfonsament que transmet tracció als teixits més elàstics que conformen el múscul, els quals pateixen un brusc i breu estirament.
Prova de el reflex patelar del genoll (Font: See page for author / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) via Wikimedia Commons)
Entre els elements estirats es troben uns receptors sensorials que reaccionen davant d'aquest estímul físic i envien un senyal nerviós cap a la medul·la, en la qual s'estableix una connexió directa amb les motoneurones que innerven a quàdriceps, les quals a l'activar-se produeixen la contracció de l'esmentat múscul.
En aquest vídeo es pot apreciar aquest reflex:
I aquí com arriba l'impuls nerviós fins a la medul·la espinal:
L'arc reflex
L'organització dels elements implicats en aquesta associació estímul-resposta obeeix a el concepte d'arc reflex, que és la unitat anàtomo-funcional de el sistema nerviós. Està constituït per receptors que detecten estímuls o variacions energètiques, una via sensorial aferent, un centre nerviós integrador, una via eferent i un efector que emet una resposta final.
Components de l'arc reflex. Els impulsos sensitius arriben a la medul·la espinal, arriben a el sistema nerviós central (vies aferents). Aquest envia impulsos motors a la medul·la espinal (vies eferents). Des d'aquí s'envien impulsos als òrgans (en aquest exemple el múscul de l'braç) pels nervis espinals. L'òrgan receptor de la instrucció realitza l'ordre, que en aquest exemple és apartar el colze. MartaAguayo / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)
La denominació aferent o eferent per les vies nervioses es relacionen amb el sentit de l'flux de l'excitació que transmeten. Si aquesta es dirigeix a el sistema nerviós central, es diu llavors que la via nerviosa és aferent. Si l'excitació es dirigeix cap a la perifèria, allunyant-se de el sistema nerviós central, llavors la via és eferent.
D'acord amb el nombre de sinapsis que s'estableixen una després d'una altra en el centre integrador medul·lar des que ingressa la fibra aferent fins que surt la informació per la via eferent, els reflexos poden ser monosinàptics, bisinápticos i polisinàptics.
En el curs de l'examen físic el metge examina alguns reflexos bàsics entre els quals s'inclou el reflex patelar. A l'aplicar l'estímul adequat l'examinador s'observa si existeix o no resposta davant l'estímul i el grau de la mateixa. Si ocorre la resposta adequada el metge està segur que tots els components de l'arc reflex estan intactes i sans.
Com es produeix el reflex rotulià?
Quan es vol posar de manifest el reflex rotulià o patelar la persona que serà examinada s'asseu en una llitera amb les cames penjant i flexionades sobre la vora de la llitera. Els peus no han de tocar el pis, és a dir, no han d'estar recolzats sinó lliures de manera que el membre inferior estigui relaxat i permeti el lliure moviment pendular.
L'examinador pren un martell de reflexos, palpa el tendó d'quàdriceps i just sota la ròtula aplica un cop sec mentre distreu a l'pacient amb alguna conversa. Com a resultat d'aquest estímul el tendó és estirat per la deformació infligida pel cop i aquest estirament és transmès també a l'múscul.
Dins el múscul ha uns receptors d'estirament denominats fusos neuromusculars que estan connectats a una fibra aferent. A l'ésser estimulats els fusos pel estirament generat pel cop sobre el tendó, la fibra aferent s'estimula i porta la informació a la medul·la espinal.
Diagrama de el reflex patelar del genoll (Font: ChristinaT3 at English Wikipedia / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)
La medul·la espinal és el centre integrador i allà la fibra aferent fa sinapsis directa amb la neurona eferent, que és una motoneurona alfa de transmissió ràpida que innerva a quàdriceps i estimula el múscul que en conseqüència es contreu.
Aquesta contracció no pot ser inhibida voluntàriament és una contracció automàtica i involuntària. El reflex és monosináptico és un reflex miotàtic i rep el nom de reflex osteotendinós o propioceptiu, és un reflex d'estirament.
fisiologia
Primer es descriurà cada un dels components de l'arc reflex rotular per després explicar la seva funció fisiològica.
fus neuromuscular
El fus neuromuscular és un receptor d'estirament del múscul esquelètic. Està compost, de mitjana, per unes 10 fibres musculars (cèl·lules) especialitzades i empaquetades en una càpsula de teixit conjuntiu. Es troben en una disposició paral·lela a les fibres contràctils del múscul.
Les fibres de l'fus s'anomenen fibres intrafusals per distingir-les de les fibres contràctils que es troben fora de l'fus i al voltant d'aquest que s'anomenen fibres extrafusales. Les fibres intrafusals dels fusos neuromusculars dels mamífers són de dos tipus: fibres en sac nuclear i fibres en cadena nuclear.
Les fibres en sac nuclear tenen una regió dilatada a manera de bossa plena de nuclis. Les fibres en cadena nuclear són més primes, no tenen bosses i els seus nuclis es troben disposats en fila dins de la fibra.
Existeixen unes quatre fibres en cadena nuclear i unes dues en borsa nuclear per cada fus. Les fibres en cadena nuclear s'uneixen a cada extrem a les fibres en borsa nuclear. Les porcions centrals d'ambdós tipus de fibres no són contràctils mentre que els seus porcions distals si ho són.
Els fusos tenen una terminació sensitiva anomenada primària o anuloespiral i una secundària arborescent. Les terminacions primàries són fibres nervioses "Ia" de conducció ràpida que es divideixen en dues branques a l'entrar a l'fus. Una branca s'enrotlla a manera d'espiral al voltant de el sac o bossa nuclear i l'altra al voltant de la cadena nuclear.
Les terminacions secundàries són fibres sensitives tipus "II" de conducció més lenta. Les porcions contràctils de l'fus tenen la seva pròpia innervació motora a través d'unes fibres motores eferents γ o "fibres motores petites" aquestes innerven els dos tipus de fibres intrafusals.
Connexions centrals de les fibres aferents
Les fibres aferents sensitives són axons pertanyents a unes neurones bipolars els nuclis es troben en els ganglis de l'arrel dorsal de la medul·la espinal. Aquests axons entren a la medul·la per les arrels posteriors.
Experimentalment es pot provar que aquest reflex és monosináptico. Així les fibres sensitives es connecten directament amb les neurones motores, en les arrels anteriors de la medul·la espinal, els axons innerven a les fibres extrafusales.
Això es fa mesurant el temps de reacció de l'reflex i restant-li els temps de conducció aferents i eferents, que es calculen en funció de la velocitat coneguda de transmissió de les fibres involucrades i de la distància recorreguda entre la medul·la i múscul.
La diferència entre aquests dos temps correspon a el retard sinàptic, és a dir, el temps que triga l'activitat elèctrica a recórrer la medul·la. Com ja es coneix el temps mínim de retard d'una sinapsis, si aquests temps coincideixen vol dir que hi va haver un sol contacte sinàptic.
Si aquests temps són més grans, vol dir que hi va haver més d'una sinapsis i així es pot calcular el nombre de contactes sinàptics per a cada reflex.
Medul·la espinal i vies eferents
La medul·la espinal és una estructura molt ordenada, les seves astes posteriors reben els axons de les neurones sensitives i per això es diu que les astes posteriors són sensitives. Les astes anteriors contenen els cossos de les neurones motores que van a innervar a la major part dels músculs esquelètics.
Aquestes neurones es diuen motoneurones alfa i els seus axons surten per les astes anteriors de la medul·la. S'uneixen o empaqueten per formar els diferents nervis que innerven a les fibres extrafusales dels músculs corresponents.
En aquestes astes anteriors també es troben les motoneurones γ, que envien els seus axons per inervar les porcions contràctils dels fusos.
funció reflecteix
Quan el tendó d'quàdriceps femoral es deforma, el múscul quàdriceps femoral a què pertany dit tendó s'estira. Com els fusos estan disposats en paral·lel amb les fibres extrafusales, a l'estirar-aquestes fibres els fusos també es distenen.
La distensió de l'fus neuromuscular deforma les terminacions anuloespirales o primàries de l'fus, la qual cosa genera un potencial de receptor que acaba produint una descàrrega de potencials d'acció en la fibra aferent.
La freqüència de potencials d'acció generada a la fibra aferent és proporcional a el grau d'estirament de la terminació primària de l'fus. Aquests potencials d'acció acaben promovent l'alliberament d'un neurotransmissor en els terminals sinàptics sobre el cos de la motoneurona alfa.
Aquest neurotransmissor és estimulador. Per tant, la motoneurona alfa s'excita i descàrrega potencials d'acció a través del seu axó, que acaba activant a les fibres extrafusales i provocant la contracció del múscul que va patir l'estirament.
La contracció del múscul estirat produeix un escurçament de les fibres extrafusales i també una reducció de la distensió de les fibres intrafusals, amb la qual cosa cessa la seva estirament i l'estímul disparador de el reflex desapareix.
Funció durant el moviment voluntari
Durant la contracció muscular voluntària els fusos neuromusculars permeten que el sistema nerviós central es mantingui informat sobre la longitud de l'múscul en el curs de la contracció. Per a això es contrauen els extrems de les fibres intrafusals, estimulades per la motoneurones γ.
Això manté estirat a l'fus tot i que les fibres extrafusales es trobin contretes i de menor longitud. D'aquesta manera es manté la sensibilitat de l'fus i es reforça l'activitat contràctil.
L'activitat de les motoneurones γ és controlada al seu torn per vies descendents que provenen de diferents àrees cerebrals. Això permet regular la sensibilitat dels fusos neuromusculars i de el llindar dels reflexos d'estirament.
to muscular
Una altra funció de el sistema de les motoneurones gamma a través dels fusos neuromusculars és mantenir el to. El to muscular és una contracció suau i sostinguda o permanent que es pot definir com una resistència a l'estirament.
Si es talla el nervi motor d'un múscul, aquest es torna flàccid sense to, ja que no es pot completar el circuit reflex.
Absència de el reflex rotulià (possibles causes)
L'absència de reflex rotulià implica una lesió en algun dels components anatòmics de l'arc reflex rotulià. Les lesions poden situar-se en els aferents sensitius, en la medul·la o en les vies motores eferents.
Les lesions dels nervis espinals o dels cossos de les motoneurones espinals o neurones motores inferiors entre els segments lumbars L II i L IV (com per exemple en la poliomielitis) produeix una abolició de l'reflex rotulià i una paràlisi flàccida.
La característica és l'abolició dels reflexos d'estirament, la pèrdua de el to muscular i l'atròfia dels músculs afectats, en aquest cas el quàdriceps femoral entre d'altres.
En canvi, la lesió de les motoneurones superiors o de les vies motores descendents causa una paràlisi espàstica, caracteritzada per un increment de el to muscular, l'exacerbació dels reflexos d'estirament i altres signes d'hiperactivitat de les motoneurones inferiors.
referències
- Barrett, KE (2019). Ganong 's review of medical physiology (No 1, pp. 1-1).: McGraw Hill Education.
- Fox, S. (2015). Human physiology. McGraw-Hill Education.
- Hall, JE (2010). Guyton and Hall textbook of medical physiology e-Book. Elsevier Health Sciences.
- Iatridis, PG (1991). Best and Taylor 's Physiological Basis of Medical Practice. JAMA, 266 (1), 130-130.
- Widmaier, EP, Raff, H., & Strang, KT (2006). Vander 's human physiology (Vol. 5). New York, NY: McGraw-Hill.