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伸張反射（ミオタックス反射）、またはより正確には「筋肉伸張反射」は、筋肉が伸びたことに対する反応として起こる筋肉の収縮です。反射の機能は、筋肉を一定の長さに維持することであると一般的に考えられていますが、反応は複数の筋肉、さらには関節にまたがって調整されることがよくあります。[1]深部腱反射という古い用語は、現在では誤解を招くと批判されています。腱は反応にほとんど関係がなく、伸張反射のある筋肉の中には腱がないものもあります。むしろ、筋紡錘が伸張を感知し、その情報を中枢神経系に伝えます。[2]
脊髄反射の例として、脊髄への求心性信号と筋肉への遠心性信号を伴う迅速な反応が挙げられます。伸張反射は単シナプス反射であり、骨格筋の長さを自動的に調節します。脊髄に入る信号は筋肉の長さや速度の変化から生じます。また、緊張性伸張反射のように、多シナプス成分を含むこともあります。[3]
筋肉が伸びると、筋紡錘が引き伸ばされ、神経活動が増加します。これにより、アルファ運動ニューロンの活動が増加し、筋繊維が収縮して伸張に抵抗します。二次ニューロンセットも、反対側の筋肉を弛緩させます。
ガンマ運動ニューロンは、紡錘体内の繊維を緊張させたり緩めたりすることで、伸張反射の感度を調節します。ガンマ運動ニューロンが反射の感度を高めるきっかけとなるものについては、いくつかの説があります。たとえば、筋肉が収縮したときにアルファ-ガンマ共活性化によって紡錘が緊張した状態が保たれ、筋繊維が短くなっても伸張反射の感度が維持される可能性があります。そうでなければ、紡錘が緩み、反射が機能しなくなります。
この反射は、ゴルジ腱反射や痛覚受容体や皮膚受容体を介した反射を含むすべての脊髄反射の中で最も潜時が短い。[4]
構造
伸張反射は、いくつかの異なる構造を通じて行われます。筋肉には筋紡錘があり、その筋紡錘内筋線維は筋肉と平行に存在し、長さと速度の変化を感知します。求心性感覚ニューロンは、筋肉から脊髄に信号を運ぶ構造です。この活動電位を脊髄の背根神経節に運びます。遠心性運動ニューロンは、脊髄から筋肉に信号を戻す構造です。活動電位を脊髄の腹根からアルファ運動ニューロンを通って筋肉に運びます。[5]これは、最初に説明した構造、筋紡錘の筋紡錘外線維にシナプスを形成します。
例
直立した人が片側に傾き始めると、反対側の脊柱に密接につながっている姿勢筋が伸びます。これらの筋肉の筋紡錘がこの伸びを感知し、伸びた筋肉が収縮して姿勢を矯正します。
その他の例（脊髄神経の関与が続く）としては、筋肉の腱への打撃によって生じる伸張に対する反応があります。
- 顎反射（CN V）
- 上腕二頭筋反射 C5/C6
- 腕橈骨筋反射 C6
- 指伸筋反射 C6/C7
- 上腕三頭筋反射 C7/C8
- 膝蓋骨反射 L2-L4 (膝反射)
- 足首反射S1/S2
もう 1 つの例は、ふくらはぎの筋肉にある感覚線維のグループです。この感覚線維は、同じ筋肉の筋線維を支配する運動ニューロンとシナプスを形成します。アキレス腱を軽くたたくなどの突然のストレッチにより、筋肉の反射収縮が起こります。これは、筋紡錘がストレッチを感知し、運動ニューロンに活動電位を送り、運動ニューロンが筋肉を収縮させるためです。この特定の反射により、ヒラメ筋と腓腹筋の筋肉グループが収縮します。膝蓋骨反射と同様に、この反射はジェンドラシック法によって強化できます。
脊椎コントロール
脊髄による伸張反射の制御は、信号が筋肉と脊髄の間を伝わることを意味します。信号は脊髄に入ったのと同じ脊髄部分から筋肉に戻ります。これは反射信号が伝わる最短距離であり、したがって素早い反応を生み出します。これらの反応は、しばしば短潜時伸張反射と呼ばれます。[6]
脊柱上部制御
伸張反射の脊髄上部制御とは、信号が脊髄の上を伝わってから、脊髄に入ったのと同じ部分に戻ることを意味します。これらの経路からの反応は、移動距離が長いため時間経過が長くなるため、中潜時または長潜時の伸張反射と呼ばれることがよくあります。[7] 中枢神経系は、前述のように反射の感度を制御するガンマ運動ニューロンを介して伸張反射に影響を与えることができます。
臨床的意義
膝蓋骨反射（膝反射）は伸張反射の一例であり、伸張反射の感度を判定するために使用されます。反射は神経学的検査の一環として検査することができ、中枢神経系に損傷がある場合によく行われます。反射を検査するには、筋肉を中立位置にする必要があります。検査する筋肉は、臨床医が腱の位置を特定できるように曲げる必要があります。筋肉がリラックスした後、臨床医は腱を叩きます。反応は筋肉の収縮であるはずです。これが膝反射である場合、臨床医は蹴りを観察する必要があります。臨床医は反応を評価します。[8]
クラスプナイフ反応は、関節を曲げようとしたときに抵抗が急激に減少する伸張反射であり、上位運動ニューロンの損傷に特徴的な反応の1つである。[10]
参照
参考文献
- ^ Reschechtko S; Pruszynski JA (2020). 「伸張反射」. Curr Biol . 30 (18): R1025–R1030. doi : 10.1016/j.cub.2020.07.092 . PMID 32961152.
- ^ エビデンスに基づく身体診断; マギー; 第 63 章。2018 年
- ^ Neilson PD (1972年12月). 「正常患者と痙性患者における自発的収縮と緊張性伸張反射伝達の相互作用」J Neurol Neurosurg Psychiatry . 35 (6): 853–60. doi : 10.1136/jnnp.35.6.853 . PMC 494192 . PMID 4346023.
- ^ Spirduso, Waneen Wyrick (1978). 「代償運動と随意運動における半球の側方化と方向付け」。運動制御と学習における情報処理。pp. 289–309。doi :10.1016 / B978-0-12-665960-3.50019-0。ISBN 9780126659603。
- ^ Dolbow, James; Bordoni, Bruno (2019)、「神経解剖学、脊髄筋反射」、StatPearls、StatPearls Publishing、PMID 31869093 、 2019年12月30日取得
- ^ Feher, Joseph (2012). 「脊髄反射」.定量的人間生理学. pp. 332–340. doi :10.1016/B978-0-12-382163-8.00036-0. ISBN 9780123821638。
- ^ Eldred E; Granit R; Merton PA (1953). 「筋紡錘の脊柱上制御とその 重要性」J Physiol . 122 (3): 498–523. doi :10.1113/jphysiol.1953.sp005017. PMC 1366137. PMID 13118557.
- ^ Walkowski, AD; Munakomi, S. (2019). 「単シナプス反射」. StatPearls . PMID 31082072.
- ^ Walker, HK (1990). Walker, HK; Hall, WD; Hurst, JW (編). 「深部腱反射」.臨床方法: 病歴、身体検査、臨床検査. PMID 21250237.[1]
- ^ Ashby Pl; Mailis Al; Hunter J (1987). 「痙縮の評価」. Can J Neurol Sci . 14 (3 Suppl): 497–500. doi : 10.1017/s0317167100037987 . PMID 3315151.