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

Áp lực tĩnh mạch: áp lực tĩnh mạch trung tâm (nhĩ phải) và tĩnh mạch ngoại vi

Áp lực tâm nhĩ phải được điểu chỉnh bằng sự cân bằng giữa khả năng tống maú của tim ra khỏi tâm nhĩ phải và tâm thất vào phổi và chiều đẩy máu thừ các tĩnh mạch ngoại vi về tâm nhĩ phải.

Mối quan hệ giữa huyết áp dòng chảy và lực cản

Dòng máu qua mạch được quyết định bởi chênh lệch áp lực máu giữa 2 đầu của đoạn mạch, và sức cản chống lại dòng máu qua mạch, hay còn được gọi là sức cản thành mạch.

Nhãn áp: sự điều tiết nhãn áp của mắt

Trong hầu hết các trường hợp của bệnh tăng nhãn áp, nguyên nhân chính gây nhãn áp cao bất thường là do tăng sức cản khi thoát thủy dịch qua khoảng trabecular vào kênh của Schlemm.

Sự nhạy cảm quá mức của các cơ quan chịu sự chi phối của hệ giao cảm và phó giao cảm sau khi loại bỏ dây thần kinh

Nguyên nhân của sự nhạy cảm quá mức mới chỉ được biết một phần. Là số lượng các receptor trên màng sau synap của các tế bào đích đôi khi tăng lên vài lần ở vị trí noradrenalin hoặc acetylcholin không còn được giảI phóng vào các synap.

Chức năng của túi tinh

Tinh dịch có chứa nhiều fructose và nhiều chất dinh dưỡng khác đảm bảo nuôi dưỡng tinh trùng từ lúc xuất tinh đến khi một trong số chúng có thể thụ tinh với trứng.

Dậy thì và kinh nguyệt ở phụ nữ

Người ta cho rằng sự khởi động giai đoạn dậy thì được kích thích bởi các quá trình hoàn thiện xảy ra tại một vùng khác ở não, có thể ở đâu đó trên hệ viền.

Vận mạch: trao đổi máu qua thành mao mạch

Máu thường không chảy liên tục trong các mao mạch mà ngắt quãng mỗi vài giây hay vài phút. Nguyên nhân do hiện tượng vận mạch, tức là sự đóng mở từng lúc của cơ thắt trước mao mạch.

Vai trò của hải mã trong học tập

Hải mã bắt nguồn như một phần của vỏ não thính giác. Ở nhiều động vật bậc thấp, phần vỏ não này có vai trò cơ bản trong việc xác định con vật sẽ ăn thức ăn ngon hay khi ngửi thấy mùi nguy hiểm.

Các chức năng sinh lý của gan

Gan tổng hợp acid béo từ glucid, protid và từ các sản phẩm thoái hóa của lipid, acid béo được chuyển hóa theo chu trình.

Sóng khử cực và sóng tái cực: điện tâm đồ bình thường

ECG bình thường bao gồm một sóng P, một phức bộ QRS và một sóng T. Phức bộ QRS thường có, nhưng không phải luôn luôn, ba sóng riêng biệt: sóng Q, sóng R, và sóng S.

Giải phẫu sinh lý của hệ phó giao cảm: hệ thần kinh tự chủ

Những tín hiệu ly tâm của hệ thần kinh tự chủ được truyền tới nhiều cơ quan khác nhau của cơ thể thông qua hai con đường chủ yếu là hệ giao cảm và hệ phó giao cảm.

Các vùng liên hợp: cảm giác thân thể

Kích thích điện vào vùng liên hợp cảm giác bản thể có thể ngẫu nhiên khiến một người tỉnh dậy để thí nghiệm một cảm nhận thân thể phức tạp, đôi khi, chỉ là “cảm nhận” một vật thể như một con dao hay một quả bóng.

Trạm thần kinh: sự chuyển tiếp các tín hiệu

Một số lượng lớn các tận cùng thần kinh từ mỗi sợi đến nằm trên các nơ-ron gần nhất trong “vùng” của nó, nhưng một số lượng nhỏ hơn các tận cùng thần kinh thì nằm trên các nơ-ron cách rất xa.

Chuyển hóa khoáng chất trong cơ thể

Số lượng trong cơ thể của các khoáng chất quan trọng nhất, và nhu cầu hằng ngày được cung cấp gồm magnesium, calcium, phosphorus, sắt, những nguyên tố vi lượng.

Điều hòa lưu lượng máu bằng những thay đổi trong mạch máu mô

Sự tái tạo vật chất của mạch xảy ra để đáp ứng với nhu cầu của mô. Sự tái cấu trúc này xảy ra nhanh trong vòng vài ngày ở những động vật non. Nó cũng xảy ra nhanh ở những mô mới lớn như mô sẹo, mô ung thư.

Lắng đọng và tái hấp thu làm mới của xương

Tạo cốt bào được tìm thấy trên bề mặt ngoài của xương và trong các hốc xương. Xương liên tục tiêu hủy do sự có mặt của hủy cốt bào, là 1 loại tế bào lớn, có khả năng thực bào, đa nhân là các dẫn xuất của bạch cầu đơn nhân hoặc các tế bào giống bạch cầu đơn nhân hình thành trong tủy xương.

Dịch lọc qua mao mạch: áp lực thủy tĩnh, áp lực keo huyết tương và hệ số lọc mao mạch

Áp lực thủy tĩnh có xu hướng để đẩy dịch và các chất hòa tan qua các lỗ mao mạch vào khoảng kẽ. Ngược lại, áp lực thẩm thấu có xu hướng gây ra thẩm thấu từ các khoảng kẽ vào máu.

Cung lượng tm: sự điều chỉnh thông qua tuần hoàn tĩnh mạch - nguyên lý Frank - starling

Dưới điều kiện sinh lý bình thường, cung lượng tim được kiểm soát bằng các yếu tố ngoại biên, được xác định bởi tuần hoàn tĩnh mạch.

Tổng hợp các Triglycerides từ Carbohydrates

Tổng hợp triglycerides xảy ra ở gan, nhưng một lượng nhỏ cũng được tổng hợp ở mô mỡ. Triglycerides được tổng hợp ở gan sẽ được vận chuyển chủ yếu dưới dạng VLDLs tới mô mỡ, nơi chúng được dự trữ.

Vùng dưới đồi điều khiển sự bài tiết của tuyến yên

Vùng dưới đồi là một trung tâm thu nhận thông tin liên quan đến các trạng thái của cơ thể, và những tín hiệu này được dùng để điều khiển sự bài tiết các hormone có tác dụng toàn thân từ tuyến yên.

Chức năng của vỏ não tiền đình - chẩm ở bán cầu não không ưu thế

Nghiên cứu tâm lí ở bệnh nhân có tổn thương bán cầu không ưu thế đã chỉ ra rằng bán cầu này có thể đặc biệt quan trọng đối với sự hiểu biết và nhận thức âm nhạc, kinh nghiệm thị giác phi ngôn ngữ.

Tác dụng của cortisol lên chuyển hóa carbohydrate

Tác dụng chuyển hóa của cortisol và glucocorticoid khác được biết nhiều nhất là tác dụng kích thích tạo đường mới tại gan, mức tăng tạo đường mới dưới tác dụng của cortisol có thể tăng từ 6 đến 10 lần.

Nhĩ thu và thất thu với các sóng: điện tâm đồ bình thường

Trước khi co bóp của cơ có thể xảy ra, sự khử cực phải lan truyền qua cơ. Sóng P xảy ra vào lúc bắt đầu của co bóp của tâm nhĩ, và phức bộ QRS của các sóng xảy ra vào lúc bắt đầu co bóp của tâm thất.

Các dạng khác nhau của các tuyến tiêu hóa

Hầu hết sự tạo thành các enzym tiêu hóa đều là do việc đáp ứng lại với sự có mặt của thức ăn trong đường tiêu hóa, và lượng được bài tiết trong mỗi đoạn của đường tiêu hóa luôn luôn phù hợp với lượng thức ăn đó.

Sóng hô hấp trong áp suất động mạch

Tăng huyết áp trong giai đoạn sớm của thì thở ra và giảm trong phần còn lại của chu kỳ hô hấp. Khi thở sâu, huyết áp có thể tăng 20mmHg với mỗi chu kỳ hô hấp.