Trang chủ
Sách y học
Sinh lý y học
Điều hòa vận động: vai trò của phản xạ căng cơ

Điều hòa vận động: vai trò của phản xạ căng cơ

2021-09-23 09:57 AM

Phản xạ căng cơ có thể chia làm 2 loại: động và tĩnh. Phản xạ động là phản xạ sinh ra từ đáp ứng động của suốt cơ, gây ra bởi sự căng ra hay co lại một cách nhanh chóng.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Để điều hòa vận động một cách thích hợp không chỉ cần sự kích thích cơ vân đến từ các neuron vận động, mà còn cần sự phản hồi liên tục thông tin cảm giác từ cơ vân lên tủy sống, từ đó ngay lập tức điều chỉnh trạng thái của mỗi sợi cơ một cách phù hợp. Điều này phụ thuộc vào chiều dài và trương lực tức thời của cơ vân cũng như tốc độ thay đổi của chúng. Để thực hiện chức năng này, trên cơ vân có rất nhiều receptor được chia làm 2 loại: (1) suốt cơ được phân bố ở phần bụng cơ và gửi các thông tin về chiều dài hoặc mức độ thay đổi chiều dài của cơ lên tủy sống. (2) thụ cảm thể golgi được phân bố ở vùng gân cơ, dẫn truyền thông tin về trương lực hoặc mức độ thay đổi trương lực.

Các sợi cảm giác ngoại vi và tế bào thần kinh vận động

Hình. Các sợi cảm giác ngoại vi và tế bào thần kinh vận động phía trước kích hoạt cơ xương.

Các thông tin từ 2 loại receptor này hầu như được phân tích một cách không ý thức (dưới vỏ), dùng để điều hòa độ dài và trương lực cơ. Ngay cả khi như thế, chúng cũng truyền một lượng lớn thông tin không chỉ tới tủy sống mà còn tới tiểu não và ngay cả vỏ não, để mỗi cơ quan này lại góp phần điều hòa sự co cơ.

Chức năng quan trọng nhất của suốt cơ là tham gia phản xạ căng cơ. Bất cứ khi nào các sợi cơ bị căng ra một cách đột ngột, các suốt cơ được kích thích sẽ sinh ra phản xạ co lại của các sợi cơ vân lớn không chỉ của cơ đó mà đồng thời trên cả các cơ đồng vận.

Cung phản xạ căng cơ

Thành phần cơ bản của cung phản xạ căng cơ. Các sợi thần kinh nhóm Ia xuất phát từ suốt cơ đi đến rễ sau thần kinh sống. Một nhánh của sợi này đi trực tiếp vào sừng trước tủy sống và synape với neuron vận động sừng trước tủy sống, neuron này lại gửi tín hiệu trở lại chính sợi cơ đó. Như vậy, cung phản xạ đơn synape này cho phép các tín hiệu phản xạ quay trở lại trong thời gian ngắn nhất. Phần lớn các sợi thần kinh Type II (sợi thứ cấp) xuất phát từ suốt cơ và tận cùng các neuron liên hợp, sau đó các neuron này lại truyền tín hiệu lên neuron vận động sừng trước tủy sống hoặc các cơ quan chức năng khác.

Mạch thần kinh của phản xạ duỗi

Hình. Mạch thần kinh của phản xạ duỗi.

Phản xạ căng cơ động và phản xạ căng cơ tĩnh

Phản xạ căng cơ có thể chia làm 2 loại: động và tĩnh. Phản xạ động là phản xạ sinh ra từ đáp ứng động của suốt cơ, gây ra bởi sự căng ra hay co lại một cách nhanh chóng. Khi cơ đột ngột kéo dài ra hay co lại, một tín hiệu mạnh mẽ được truyền đến tủy sống gây ra một phản xạ ngay lập tức làm co chính cơ đó lại (hay giãn ra). Như vậy, phản xạ có tác dụng ngăn cản các thay đổi đột ngột chiều dài sợi cơ.

Các phản xạ động kết thúc gần như ngay lập tức khi các sợi cơ đạt được trạng thái mới, trong khi đó một phản xạ yếu hơn, phản xạ tĩnh, tiếp tục được duy trì trong thời gian dài. Phản xạ này được kích thích liên tục bởi các xung động thần kinh tĩnh bởi cả sợi cảm giác sơ cấp và thứ cấp. Như vậy phản xạ tĩnh góp một vai trò quan trọng trong việc duy trì trạng thái của sợi cơ, trừ khi có sự điều hòa theo ý muốn từ các trung tâm thần kinh khác cao hơn.

Chức năng “giảm xóc” của phản xạ căng cơ động và tĩnh trong điều hòa co cơ Nhờ có phản xạ căng cơ mà các động tác không bị dao động, giật cục, chức năng này được gọi “giảm xóc” (dumping) hay mềm mại hóa (smoothing).

Sự co cơ do tín hiệu của tủy sống gây ra

Hình. Sự co cơ do tín hiệu của tủy sống gây ra trong hai điều kiện: đường cong A, ở cơ bình thường và đường cong B, ở cơ có các trục cơ bị dày lên bởi phần rễ sau của dây 82 ngày trước đó. Lưu ý tác dụng làm trơn của phản xạ trục cơ trong đường cong A.

Các xung động từ tủy sống thường được truyền đến cơ một cách không liên tục, không thống nhất, tăng cường độ trong vài mili giây, sau đó giảm ngay lập tức, sau đó chuyển sang một mức cường độ khác và cứ thế... do đó sẽ sinh ra các động tác giật cục, run rẩy nếu như các suốt cơ không hoạt động. Ở đường A, các suốt cơ còn nguyên vẹn chức năng. Có thể thấy sự co bóp khá mềm mại và liên tục, mặc dù các tín hiệu từ sợi thần kinh vận động đến cơ có tần số khá thấp (8 xung/s). Đường B mô tả quá trình tương tự, nhưng ở đây suốt cơ đã bị phẫu thuật lấy bỏ trước đó 3 tháng. Có thể thấy rằng sợi cơ co bóp giật cục, không liên tục. Như vậy, đường A đã mô tả khả năng giảm xóc nhằm thực hiện động tác mềm mại và liên tục, mặc cho các xung động thần kinh đến từ sợi vận động là dao động.

Chức năng này của phản xạ căng cơ còn có thể gọi là “trung hòa tín hiệu” (signal averaging).

Bài viết cùng chuyên mục

Điều khiển bài tiết hormone qua cơ chế feedback

Mặc dù nồng độ các hormone trong huyết tương luôn dao động theo từng mức độ kích thích khác nhau trong ngày, nhưng sự xuất hiện của tất cả hormone phải được kiểm soát chặt chẽ.

Bài tiết dịch tiêu hóa ruột bởi hang Lieberkuhn

Tế bào biểu mô nằm sâu trong các hang tuyến Lieberkuhn liên tục phân chia, và những tế bào mới di chuyển dọc theo màng đáy lên phía trên và ra ngoài tới đỉnh của các lông nhung.

Vai trò của nước bọt trong việc vệ sinh răng miệng

Miệng luôn luôn phải chịu đựng một lượng lớn vi khuẩn gây bệnh có khả năng hủy hoại mô một cách dễ dàng và gây nên sâu răng. Nước bọt giúp ngăn cản quá trình có hại này theo một số cách.

Chức năng của não và giao tiếp - ngôn ngữ vào và ngôn ngữ ra

Dưới sự hỗ trợ của bản đồ giải phẫu đường đi thần kinh, chức năng của vỏ não trong giao tiếp. Từ đây chúng ta sé thấy nguyên tắc của phân tích cảm giác và điều khiển vận động được thực hiện như thế nào.

Giảm chức năng thận: gây tăng huyết áp mãn tính

Mức độ tăng vừa phải của huyết áp cũng dẫn đến sự rút ngắn kỳ vọng sống. Tăng huyết áp nghiêm trọng nghĩa là giá trị huyết áp trung bình tăng 50% hoặc ở trên ngưỡng bình thường thì kỳ vọng sống là không lớn hơn một vài năm, trừ khi được điều trị thích hợp.

Hiệu suất hoạt động trong suốt sự co cơ

Năng lượng cần thiết để thực hiện hoạt động được bắt nguồn từ các phản ứng hóa học trong các tế bào cơ trong khi co, như mô tả trong các phần sau.

Các chuyển đạo trước tim (chuyển đạo ngực): các chuyển đạo điện tâm đồ

ECG của tim người khỏe mạnh như ghi lại từ sáu chuyển đạo ngực tiêu chuẩn. Vì các mặt của tim là gần với thành ngực, mỗi chuyển đạo ngực ghi lại chủ yếu là điện thế của hệ cơ tim ngay bên dưới điện cực.

Đái tháo đường type 2: kháng insulin

Bệnh tiểu đường type 2 là phổ biến hơn so với type 1, chiếm khoảng 90% đến 95% của tất cả các bệnh nhân đái tháo đường. Trong hầu hết các trường hợp, sự khởi đầu của bệnh tiểu đường type 2 xảy ra sau tuổi 30, thường ở độ tuổi từ 50 đến 60.

Tổ chức lại cơ để phù hợp với chức năng

Các đường kính, chiều dài, cường độ, và cung cấp mạch máu của chúng bị thay đổi, và ngay cả các loại của sợi cơ cũng bị thay đổi ít nhất một chút.

Tổng hợp những hormon chuyển hóa của tuyến giáp

Giai đoạn đầu hình thành hormon tuyến giáp là vận chuyện iod từ máu vào các tế bào tuyến giáp và các nang giáp. Màng đáy của tế bào tuyến giáp có khả năng đặc biệt để bơm iod tích cực vào trong tế bào.

Tính chất hóa học của các hormone sinh dục

Cả estrogen và progesterone đều được vận chuyển trong máu nhờ albumin huyết tương và với các globulin gắn đặc hiệu. Sự liên kết giữa hai hormone này với protein huyết tương đủ lỏng lẻo để chúng nhanh chóng được hấp thu.

Nhịp nhanh kịch phát: rối loạn nhịp tim

Cơn nhịp nhanh kịch phát thường bị dừng lại bởi đáp ứng của thần kinh phế vị. Đáp ứng thần kinh phế vị gây bằng cách kích thích vào vùng thắt của xoang động mạch cảnh, đủ để gây ra đáp ứng ngừng cơn nhịp nhanh.

Nút nhĩ thất: chậm dẫn truyền xung động từ nhĩ xuống thất của tim

Hệ thống dẫn truyền của nhĩ được thiết lập không cho xung động tim lan truyền từ nhĩ xuống thất quá nhanh; việc dẫn truyền chậm này cho phép tâm nhĩ tống máu xuống tâm thất để làm đầy thất trước khi tâm thất thu.

Kích thích và trương lực của hệ giao cảm và phó giao cảm

Hệ giao cảm và phó giao cảm hoạt hóa liên tục, và mức độ cơ bản chính là trương lực giao cảm và phó giao cảm. Ý nghĩa của trương lực là cho phép một hệ thần kinh đơn độc có thể đồng thời làm tăng và giảm hoạt động của cơ quan chịu kích thích.

Chức năng và ảnh hưởng của estrogen lên đặc tính sinh dục tiên phát và thứ phát

Trong thời thơ ấu, estrogen chỉ được tiết với một lượng rất nhỏ, nhưng đến giai đoạn dậy thì, lượng estrogen được tiết ra dưới sự kích thích của hormone điều hòa tuyến sinh dục của tuyến yên tăng lên trên 20 lần.

Cơ thể cân đối kéo dài cuộc sống với thể thao

Cải thiện cơ thể cân đối cũng làm giảm nguy cơ một vài loại bệnh ung thư như ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt, và ung thư đại tràng. Phần lớn các tác dụng có lợi của tập luyện có thể liên quan đến việc giảm béo phì.

Điều hòa thần kinh của lưu lượng máu ống tiêu hóa

Sự kích thích hệ thần kinh phó giao cảm dẫn truyền tới dạ dày và đại tràng làm tăng lượng máu tại chỗ trong cùng một lúc và làm tăng hoạt động bài tiết của tuyến.

Sự phát triển của hệ cơ quan thai nhi

Sự phát triển các tế bào trên mỗi cơ quan thường chưa được hoàn thiện và cần 5 tháng mang thai còn lại để phát triển hoàn toàn. Ngay cả lúc sinh, những cấu trúc nhất định, đặc biệt là hệ thần kinh, thận và gan, thiếu sự phát triển hoàn toàn, như được mô tả sau.