Reflexul genunchiului , sau reflexul rotulian , este un reflex necondiționat aparținând grupului de reflexe de întindere sau reflexe de întindere. Genuflexia apare atunci cand muschiul cvadriceps femural este intins pentru o perioada scurta de timp , cauzata de o lovitura usoara la tendonul acestui muschi sub rotula . La impact, tendonul este întins, acționând la rândul său asupra mușchiului extensor, ceea ce determină extinderea involuntară a piciorului inferior . Genunchiul este un exemplu clasic de reflex monosinaptic.
Receptorii care declanșează flexia genunchiului sunt fusurile neuromusculare localizate în mușchiul extensor ( cvadriceps femural ). Când fusurile musculare sunt întinse, crește frecvența impulsurilor nervoase în terminațiile nervoase care împletesc fusurile. Impulsurile nervoase sunt transmise de-a lungul dendritelor (dendronelor) nervului femural către corpurile neuronilor senzitivi situati în ganglionii spinali ai rădăcinilor dorsale ale nervului spinal. De la neuronii senzitivi, semnalele excitatorii sunt transmise către neuronii motori alfa localizați în coarnele anterioare ale substanței cenușii a măduvei spinării și de la neuronii motori alfa către fibrele musculare extrafusale (contractile) ale aceluiași mușchi (vezi Fig.).
Pe lângă componenta principală (monosinaptică), calea de transmitere a semnalului care asigură relaxarea mușchiului antagonist (flexorul genunchiului) poate fi atribuită și arcului reflex al genunchiului. Din aceiași neuroni sensibili, de-a lungul colateralilor axonilor lor, semnalul este transmis către interneuronii inhibitori ai coarnelor intermediare (laterale) ale substanței cenușii, iar de la aceștia semnalul inhibitor este transmis neuronilor motori ai mușchiului flexor.
Alți interneuroni sunt, de asemenea, implicați în implementarea genunchiului (de exemplu, celulele Renshaw ), precum și neuronii motori gamma, care controlează gradul de întindere a fusurilor musculare.
Genunchiul, ca și alte reflexe de întindere, este în primul rând un reflex postural. Acestea permit mușchilor să reziste la întindere, de exemplu, sub influența greutății corporale în timp ce stați în picioare, ceea ce vă permite să mențineți o poziție verticală (componentă statică.). Cu o creștere bruscă a sarcinii (o sarcină care cade pe umeri), este declanșată componenta dinamică a reflexului (vezi mai jos), care este verificată de medic.
Absența (areflexia) sau scăderea (hiporeflexia) reflexului genunchiului se poate datora conducerii afectate de-a lungul nervului femural, rădăcinilor spinale (L 3 -L 4 ), precum și lezării coarnelor anterioare ale măduvei spinării la nivel. a segmentelor L 3 -L 4 .
O creștere (hiperreflexie) a genunchiului caracterizează o creștere a excitabilității neuronilor motori ai coarnelor anterioare ale măduvei spinării din cauza lipsei de control inhibitor suprasegmental descendent. Acest lucru poate apărea cu o leziune organică a tractului motor piramidal sau cu slăbiciune funcțională a proceselor inhibitoare din sistemul nervos central.
Pe lângă cele mai simple arcuri reflexe care apar într-un singur segment al măduvei spinării, există și căi intersegmentare ascendente și descendente. Luați în considerare căile ascendente. Când efectuați o smucitură a genunchiului, mușchiul extensor se contractă, iar piciorul se îndoaie involuntar. Semnalele de la neuronul senzorial care semnalează că piciorul și-a schimbat poziția călătoresc pe colateralul neuronului senzorial . Acest colateral trece în substanța albă a măduvei spinării până la talamus . Aici sunt filtrate semnalele de intrare. De exemplu, dacă semnalul este unic și slab, atunci pur și simplu nu trece. Un astfel de sistem vă permite să reglați trecerea semnalelor către cortex și face posibil să răspundeți la semnale mai importante cu cea mai mare viteză. După trecerea prin talamus, impulsul nervos ajunge la neuronii cortexului somatosenzorial al emisferelor cerebrale. În acest caz, persoana are senzația că piciorul este îndreptat. Pentru a-l readuce în poziția inițială, impulsul nervos este transmis cortexului motor al emisferelor cerebrale, unde se construiesc programe de mișcare. Căile ascendente intersegmentare ne permit să controlăm mișcările voluntare declanșate la diferite niveluri ale măduvei spinării.
Căile descendente semnalează de la creier. Mișcarea efectuată în acest caz este considerată arbitrară și nu este un reflex. Cu extensia voluntară a piciorului la genunchi, un semnal de la creier intră în coarnele ventrale ale măduvei spinării, unde se află neuronii excitatori și inhibitori. Impulsul nervos excită un neuron motor care acționează asupra mușchiului extensor. De asemenea, de-a lungul colateralului, semnalul intră în interneuronul inhibitor , care, la rândul său, acționează asupra neuronului motor al mușchiului flexor. În acest caz, mușchiul flexor se relaxează, permițând mușchiului extensor să se contracte. Și fusurile musculare ale mușchiului extensor, care sunt receptori de întindere , răspund la întindere și trimit un semnal (impulsurile nervoase devin mai frecvente). Semnalul merge de-a lungul dendritei neuronului senzitiv și apoi intră în coarnele ventrale ale măduvei spinării, unde trebuie să excite neuronul motor al mușchiului flexor. Dar acest lucru este prevenit de interneuronul inhibitor (menționat mai devreme). Ca urmare, persoana desface piciorul. Astfel, semnalele care vin pe căile descendente au o mare influență asupra activității reflexe.
Reflexele de întindere includ componente dinamice și statice. Componenta statică a reflexului acționează atâta timp cât mușchiul este întins. Componenta dinamică a reflexului durează doar un moment și este un răspuns la o schimbare bruscă neașteptată a lungimii mușchilor. Motivul pentru care reflexul de întindere are două componente este că există două tipuri de fibre musculare intrafuzale : „fibrele lanțului nuclear” care sunt responsabile pentru componenta statică și „fibrele nucleare marsupiale” responsabile de componenta motorie. Fibrele lanțului sunt lungi și subțiri, se întind uniform. Când sunt întinse, terminațiile nervoase ale neuronilor senzoriali ai arcului patelar măresc frecvența semnalelor. Aceasta este componenta statică a reflexului de întindere. Fibrele marsupiale nucleare sunt convexe în mijloc, unde sunt cele mai elastice. Terminațiile nervoase care transmit semnalul de întindere sunt înfășurate în jurul mijlocului fibrei, care se alungește rapid atunci când fibra este întinsă. Părțile laterale ale fibrei se comportă ca și cum ar fi umplute cu un lichid vâscos: rezistă la întinderea rapidă, dar se întind treptat dacă fibra rămâne întinsă o perioadă. Astfel, dacă aceste fibre sunt supuse unei întinderi rapide, mijlocul preia mai întâi cea mai mare parte a întinderii; când părțile laterale sunt întinse, mijlocul se poate micșora. Ca urmare, terminația nervoasă, care transmite semnalul de întindere, semnalează mai întâi întinderea intens, apoi frecvența impulsurilor sale scade, pe măsură ce părțile laterale se întind și mijlocul se poate scurta din nou. Aceasta este componenta dinamică a reflexului: un semnal puternic al unei schimbări rapide a lungimii mușchilor.