Войти
Отключение активирует кожный рефлекс Активируются кожные или кожные рефлексы рецепторами кожи и играют ценную роль в передвижении, обеспечивая быстрое реагирование на неожиданные проблемы окружающей среды. Было показано, что они важны при реагировании на препятствия или спотыкания, при подготовке к визуально сложной местности и для помощи при внесении корректировок в случае возникновения нестабильности. Помимо роли в нормальной локомоции, кожные рефлексы изучаются на предмет их потенциала в улучшении реабилитационной терапии (физиотерапия ) для людей с аномалиями походки.
Быстрая реакция на препятствия Рефлексы являются жизненно важной частью нашей повседневной деятельности. Мы все испытали, насколько быстрой и автоматической может быть эта реакция на взаимодействие с окружающей средой. Они могут защитить нас от потенциально опасных ситуаций, таких как прикосновение к горячей плите или наступление на прихватку. Существуют также рефлекторные пути, участвующие в более динамичных действиях, таких как ходьба и бег, которые помогают обеспечить плавную походку и позволяют нам быстро реагировать на препятствия или неожиданные возмущения или нарушения.
Путь моносинаптического рефлекса Рефлекторный путь (рефлекторная дуга ) представляет собой последовательность нейронов, соединяющих сенсорный вход (афферентный нейрон ) с моторный выход (эфферентный нейрон ), приводящий к поведенческой реакции. Общий путь спинального рефлекса - это путь, в котором участвуют нейроны, содержащиеся в спинном мозге. Однако мозг может также обеспечивать дополнительные (супраспинальные ) вклады, которые могут модулировать реакцию рефлекса на сенсорный ввод.
Рефлексы могут быть очень простыми, как в моносинаптическом рефлексе, который содержит только один синапс, или более сложными, как в полисинаптическом рефлекс, который включает более одного синапса. Рефлекс коленного рефлекса является типичным примером моносинаптического рефлекса, когда кто-то смотрит на моторную реакцию четырехглавой мышцы на толкание ноги. Его также можно использовать в качестве примера полисинаптического рефлекса, рассматривая участие тормозных интернейронов в расслаблении подколенных сухожилий. Сложность рефлекса можно оценить, исследуя временную задержку или латентность между электрической стимуляцией сенсорного нейрона и соответствующей двигательной реакцией, измеренной с помощью ЭМГ (электромиография ). Большинство рефлексов можно разделить на одну из трех групп в зависимости от латентности ответа ЭМГ. Рефлекс с короткой задержкой (SLR) является самым быстрым (~ 40-50 мс) и включает моносинаптический путь. Рефлекс со средней задержкой (MLR) использует интернейроны в спинном мозге и обычно составляет ~ 80-90 мс. Длительный латентный рефлекс (LLR) составляет ~ 120-140 мс, что позволяет предположить, что он опосредован дополнительным надспинальным входом из головного мозга.
Кожные рецепторы являются разновидностью сенсорный рецептор, который реагирует на раздражители (прикосновение, давление, боль, температура), которые предоставляют информацию о контакте с внешней средой. Распространенным рефлексом с участием кожных рецепторов является перекрестный разгибательный рефлекс. Этот рефлекс активируется, когда мы испытываем болезненный раздражитель в нижней части стопы, например, наступаем на гвоздь. Ответ заключается в том, чтобы быстро отодвинуть ногу, которая наступила на закрепку, и в то же время перенести вес тела на противоположную (контралатеральную ) ногу для равновесия.
Было отмечено, что реакция активации мышц на стимуляцию кожных рецепторов может модулироваться множеством факторов. К ним относятся:
Было показано, что в дополнение к модуляции кожный рефлекс вызывает как MLR (реакция со средней задержкой), так и LLR (реакция с длительной задержкой) EMG, что указывает на что это полисинаптический рефлекс, вовлекающий спинномозговые интернейроны или надспинальные пути
Общее расположение на поверхности для активации трех кожных рецепторов Кожный рефлекс объясняется функциональными реакциями на нарушения, возникающие во время движения, и, следовательно, зависит от того, какой кожный нерв стимулируется. Примеры нервов, кожные ветви которых были исследованы:
1. Поверхностный малоберцовый нерв или малоберцовый нерв (иннервирует тыльную сторону стопы) 2. Большеберцовый нерв (иннервирует подошвенную поверхность стопы) 3. икроножный нерв (иннервирует латеральную часть стопы) 4. Поверхностная ветвь лучевого нерва (иннервирующая предплечье и кисть со стороны большого пальца)
Фаза стойки и поворота цикла походки Передвижение человека часто исследуют с точки зрения цикла походки. Кожные рефлексы демонстрируют различия в активированных мышцах и времени, в которое они активируются, в зависимости от того, в какой части цикла походки происходит стимуляция. Этот вариант предполагает функциональную роль рефлекса в обеспечении плавного изменения походки при столкновении с препятствиями и сложной местности или их ожидании. Основные задействованные мышцы включают четыре (4) движения, важных для передвижения:
мышцы бедра, отвечающие на кожный рефлекс
Vastus lateralis (разгибатель колена) 
двуглавая мышца бедра (сгибатель колена) мышцы голени, отвечающие на кожный рефлекс 
Tibialis anterior (dorsiflexor) 
Gastrocnemius (подошвенный сгибатель) | Движение ног | Группа мышц | Типичная мышца, измеренная для ЭМГ-активности |
|---|---|---|
| Сгибание колена | Бинты | Двуглавая мышца бедра |
| Разгибание колена | Четырехглавая мышца | Vastus lateralis |
| Подошвенное сгибание голеностопного сустава (указательные пальцы) | Икры | Gastrocnemius или Soleus |
| Тыльное сгибание голеностопного сустава (поднятие пальцев ног вверх) | Голень | Tibialis anterior |
Кожная стимуляция поверхностного малоберцового нерва (SF) обычно происходит, когда верхняя часть стопы сталкивается с препятствием. Рефлексивным ответом на эту активацию является подтягивание ноги вверх и преодоление препятствия, а также подготовка к возможному спотыканию или падению. Наблюдаемые ЭМГ-мышечные реакции на стимуляцию SF помогают объяснить, как достигается этот рефлексивный ответ:
Стимуляция большеберцового нерва (TN) демонстрирует фазозависимую реакцию, при которой активация мышц варьируется в зависимости от того, в какой части цикла походки находится человек, когда происходит стимуляция.
1. При нормальной ходьбе без препятствий активация TN во время перехода от стойки к качанию должна уменьшаться, когда ступня начинает отрываться от земли. В этом случае усиленная стимуляция TN предполагает царапание нижней частью стопы по земле. Рефлексивный ответ поднимет ногу, оторвав ее от земли. ЭМГ-ответы на стимуляцию, опять же, помогают объяснить, как это достигается.
2. Активация TN во время позднего замаха при нормальной ходьбе должна начать усиливаться, когда ступня начнет касаться земли. Таким образом, стимуляция TN во время этой фазы аналогична сенсорной информации нормальной походки. В этой ситуации стопа будет сгибаться в подошве, чтобы обеспечить плавное размещение для перехода в фазу стойки. Здесь наблюдается противоположный эффект ЭМГ.
Стимуляция икроножного нерва (SN) вызывает рефлекс, который имеет как фазу, так и интенсивность зависимый. Икроножный нерв иннервирует боковую (внешнюю) часть стопы и может активироваться во время фазы замаха или стойки при встрече с неровной поверхностью. Ответ, зависящий от интенсивности, указывает на уровень активации и, следовательно, на возможность нанесения вреда.
1. Во время фазы качания стимуляция SN указывает на встречу с препятствием на боковой стороне стопы. Реакция заключается в том, чтобы переместить ступню внутрь, а ногу вверх, в сторону. Наблюдаемые ЭМГ-ответы:
2. Во время фазы опоры, стимуляция умеренной интенсивности SN указывает на неровную местность и приведет к ответной реакции, которая обеспечивает жесткость и стабильность голеностопного сустава. Механизм этой реакции достигается за счет одновременной активации двух антагонистических мышц голеностопного сустава.
3. Во время фазы стойки, стимуляция высокой интенсивности SN указывает на препятствие, которое потенциально может вызвать физическое повреждение стопы. В этом случае цель рефлекса - полностью отвести стопу от стимула.
Кожная стимуляция поверхностного лучевого нерва (расположенного на стороне большого пальца предплечья) вызывает кожный рефлекс в мышцах руки во время ритмичных движений руки, аналогично тому, как это наблюдается с мышцами ног во время движение. Помимо своей роли в рефлекторных реакциях на саму руку, он будет модулировать кожные рефлексы мышц ног во время движения. Этот рефлексивный ответ может быть рудиментарным остатком от наших четвероногих предков, связывающих движение передних конечностей с движением задних конечностей. Эту связь можно увидеть при обычной ходьбе, когда рука движется в ритме с противоположной ногой. Перекрестная синхронность может быть частично из-за общего нервного пути между верхними и нижними конечностями. Хотя функция этого скоординированного движения может быть задействована в поддержании баланса при смещении нашего центра масс, оно также участвует в локомотивных рефлексах. Стимуляция лучевого нерва во время ходьбы необычна и часто указывает на препятствие, достаточно высокое, чтобы войти в контакт с качающейся рукой. Одновременная или одновременная стимуляция поверхностного малоберцового нерва (верхняя часть стопы) и поверхностного лучевого нерва противоположной (контралатеральной ) руки предполагает, что препятствие достаточно велико, чтобы споткнуться или упасть. Следовательно, реакция активирует мышцы ног, чтобы подготовиться к такой возможности. ЭМГ-ответы на этот тип одновременной стимуляции включают значительные изменения в ноге, противоположной или (контралатеральной ) стороне, на которую производится радиальная симуляция:
Величина кожного рефлекса в мышцах ног может быть изменена множеством переменных. Изменения зависят от движения, фазы походки и могут быть либо возбуждающими, либо тормозящими по отношению к нормальному кожному рефлексу.
Кожные рефлексы модулируются в условиях, которые представляют нестабильность или затрудняют двигательные движения. В нестабильных условиях, например при нарушениях, возникающих при скрещивании рук, наблюдается усиление или усиление как ипсилатерального, так и контралатерального рефлексов, специфичных для мышц. При стимуляции поверхностного малоберцового нерва ипсилатеральный двуглавая мышца бедра (сгибатель колена) и ипсилатеральный камбаловидный (подошвенный сгибатель) рефлексы усиливаются во время замаха, чтобы позволить ноге освободиться. препятствие. Напротив, противоположная, противоположная нога демонстрирует усиление как tibialis anterior (дорсифлексор), так и икроножной мышцы (подошвенный сгибатель), обеспечивая дополнительную жесткость ноги для устойчивости стоящей ноги.
Аналогичные результаты усиления наблюдаются как в визуально сложных условиях, таких как шаг по горизонтальной лестнице и ходьба назад. Эти ситуации демонстрируют облегчение контрлатеральных рефлексов во время фазы стойки таким образом, чтобы обеспечить стабильность и модуляцию ипсилатерального рефлекса таким образом, чтобы позволить плавный переход через воспринимаемое препятствие.
Возможность модулировать величину кожных рефлексов с помощью ритмических движений рук или сложных условий имеет потенциальное значение в реабилитации пациентов с двигательной слабостью. У некоторых пациентов с инсультом с осложнениями со стороны нижних конечностей наблюдаются пониженные или притупленные кожные рефлексы. Эти рефлексы нижних конечностей могут быть усилены стимуляцией поверхностного лучевого нерва за счет использования преимущества межконечностного рефлекса, наблюдаемого во время ритмичного движения руки между верхними и нижними конечностями. усиление контралатеральной передней большеберцовой мышцы, наблюдаемое во время перехода от качания к стойке, может быть клинически полезным для предотвращения опускания стопы во время фазы качания. для больных инсультом. Дальнейшие исследования необходимы для дальнейшего изучения эффективности усиления кожных рефлексов в качестве инструмента для повышения двигательной восприимчивости при реабилитации после инсульта.
