Миотатический рефлекс

Миотатический рефлекс (от греч. μῦς, род. п. μυός — мышца, и τάσις — натяжение, растяжение), также известный как рефлекс на растяжение или сухожильный рефлекс, — это непроизвольное сокращение скелетной мышцы в ответ на её быстрое пассивное растяжение. Является одним из наиболее простых и фундаментальных рефлексов, обеспечивающих поддержание позы, тонуса мышц и стабильность суставов. Миотатический рефлекс относится к группе проприоцептивных рефлексов, то есть рефлексов, возникающих в ответ на раздражение рецепторов, расположенных в самих мышцах, сухожилиях и суставах.

Механизм действия

Рефлекторная дуга миотатического рефлекса является моносинаптической, то есть состоит всего из двух нейронов: чувствительного (афферентного) и двигательного (эфферентного). Это обеспечивает максимальную скорость ответа — время рефлекса составляет около 20–40 миллисекунд.

Стимул: Быстрое пассивное растяжение мышцы (например, удар неврологическим молоточком по сухожилию).
Рецептор: Мышечное веретено — специализированный сенсорный орган, расположенный внутри скелетной мышцы. Оно содержит интрафузальные мышечные волокна, чувствительные к изменению длины и скорости растяжения.
Афферентное звено: При растяжении мышечного веретена возбуждаются его первичные (Ia) и вторичные (II) афферентные волокна. Сигнал по ним поступает в спинной мозг через задние корешки.
Центральное звено: В спинном мозге аксон чувствительного нейрона напрямую (моносинаптически) образует синапс с телом альфа-мотонейрона, иннервирующего ту же самую мышцу (гомонимная мышца). Одновременно происходит торможение альфа-мотонейронов мышц-антагонистов через вставочный тормозной нейрон (реципрокное торможение).
Эфферентное звено: Альфа-мотонейрон посылает сигнал по своему аксону (через передние корешки) к экстрафузальным (рабочим) мышечным волокнам, вызывая их сокращение.
Ответ: Сокращение мышцы, противодействующее её растяжению. Это приводит к восстановлению исходной длины мышцы.

Классификация и виды

Миотатические рефлексы классифицируются по нескольким признакам.

По способу вызывания

Сухожильные рефлексы: Вызываются ударом неврологического молоточка по сухожилию мышцы. Наиболее распространённые в клинической практике.
Периостальные рефлексы: Вызываются ударом по надкостнице (периосту) кости, к которой прикрепляется мышца. Пример — пястно-лучевой рефлекс.
Тонические рефлексы растяжения: Вызываются длительным, медленным растяжением мышцы (например, под действием силы тяжести). Играют ключевую роль в поддержании позы и мышечного тонуса.

По локализации (наиболее значимые сухожильные рефлексы)

Рефлексы верхних конечностей:
Рефлекс с сухожилия двуглавой мышцы плеча (бицепс-рефлекс): Удар по сухожилию m. biceps brachii в локтевой ямке. Ответ — сгибание предплечья. Рефлекторная дуга замыкается на уровне C5–C6 сегментов спинного мозга.
Рефлекс с сухожилия трёхглавой мышцы плеча (трицепс-рефлекс): Удар по сухожилию m. triceps brachii выше локтевого отростка. Ответ — разгибание предплечья. Дуга замыкается на уровне C7–C8 сегментов.
Карпорадиальный (пястно-лучевой) рефлекс: Удар по шиловидному отростку лучевой кости. Ответ — сгибание предплечья и пронация кисти. Дуга замыкается на уровне C5–C8 сегментов.
Рефлексы нижних конечностей:
Коленный рефлекс (рефлекс с сухожилия четырёхглавой мышцы бедра): Удар по сухожилию m. quadriceps femoris ниже надколенника. Ответ — разгибание голени. Дуга замыкается на уровне L2–L4 сегментов.
Ахиллов рефлекс (рефлекс с пяточного сухожилия): Удар по ахиллову сухожилию. Ответ — подошвенное сгибание стопы. Дуга замыкается на уровне S1–S2 сегментов.
Рефлексы с мышц лица и туловища:
Нижнечелюстной рефлекс (мандибулярный): Удар по подбородку при слегка открытом рте. Ответ — сокращение жевательных мышц. Дуга замыкается в стволе мозга (мост).

Физиологическое значение

Миотатический рефлекс выполняет несколько критически важных функций:

Поддержание мышечного тонуса: Постоянное, слабое растяжение мышц под действием силы тяжести (например, мышц шеи, спины) вызывает их тоническое сокращение, необходимое для поддержания позы тела.
Стабилизация суставов: Рефлекс быстро противодействует любому внешнему воздействию, стремящемуся изменить положение конечности, тем самым предотвращая вывихи и травмы.
Регуляция длины мышцы: Рефлекс работает как сервомеханизм, стремящийся вернуть мышцу к её исходной длине. Это основа для произвольных движений, так как позволяет мозгу не контролировать каждое мышечное волокно, а задавать лишь общий параметр длины.
Участие в локомоции: Во время ходьбы и бега рефлекс на растяжение способствует плавному переходу между фазами шага и амортизации нагрузки.

Клиническое значение

Исследование сухожильных рефлексов является обязательной частью неврологического осмотра. Оценка их симметричности, выраженности и характера позволяет диагностировать поражения нервной системы на различных уровнях.

Гиперрефлексия (повышение рефлексов): Характерна для поражения центрального двигательного нейрона (кортикоспинального тракта) на любом уровне — от коры головного мозга до спинного мозга. Наблюдается при инсультах, травмах спинного мозга, рассеянном склерозе, боковом амиотрофическом склерозе (БАС) и других заболеваниях. При этом может наблюдаться расширение рефлексогенной зоны и появление клонусов (ритмичных сокращений мышцы в ответ на растяжение).
Гипорефлексия (снижение рефлексов) или арефлексия (полное отсутствие): Характерна для поражения рефлекторной дуги на любом её участке:
Поражение периферического нерва (полинейропатии, мононейропатии).
Поражение передних рогов спинного мозга (полиомиелит, спинальная мышечная атрофия).
Поражение задних рогов или задних корешков (спинная сухотка при нейросифилисе, радикулопатии).
Поражение самой мышцы (миопатии, миастения).
Асимметрия рефлексов: Разница в выраженности рефлексов на правой и левой стороне тела всегда является патологическим признаком и указывает на очаговое поражение нервной системы.
Изменение рефлексов при интоксикациях: Например, при отравлении стрихнином наблюдается генерализованная гиперрефлексия, а при отравлении барбитуратами — гипорефлексия.

Интересные факты

Коленный рефлекс был впервые описан в 1875 году немецким неврологом Карлом Вестфалем.
Миотатический рефлекс является единственным моносинаптическим рефлексом в организме человека. Все остальные рефлексы (сгибательный, болевой) являются полисинаптическими.
Гамма-мотонейроны спинного мозга регулируют чувствительность мышечных веретен, изменяя порог срабатывания миотатического рефлекса. Это позволяет центральной нервной системе адаптировать рефлекс к текущим двигательным задачам.
У здорового человека сухожильные рефлексы могут незначительно варьироваться в зависимости от степени расслабления мышц, возраста и эмоционального состояния.

Источники

Гайтон А.К., Холл Дж.Э. Медицинская физиология. — М.: Логосфера, 2008.
Шмидт Р., Тевс Г. Физиология человека. — М.: Мир, 2005.
Дуус П. Топический диагноз в неврологии. — М.: Вазар-Ферро, 1996.
Никифоров А.С., Гусев Е.И. Общая неврология. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015.
Скоромец А.А., Скоромец Т.А. Топическая диагностика заболеваний нервной системы. — СПб.: Политехника, 2007.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →