Điều hòa vận động: vai trò của phản xạ gân

2021-09-27 09:41 AM

Các thụ thể ở gân cũng có đáp ứng động và đáp ứng tĩnh giống như suốt cơ, đáp ứng mạnh mẽ với sự thay đổi đột ngột trương lực cơ rồi ngay sau đó giảm xuống, đáp ứng một cách yếu hơn nhưng bền vững hơn để duy trì trạng thái trương lực cơ mới.

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.

Thụ cảm thể Golgi giúp điều hòa trương lực cơ

Thụ cảm thể Golgi, nằm ở đầu gân, là receptor cảm giác. Trung bình có khoảng 10-15 sợi cơ được nối với một thụ cảm thể Gogi, được kích thích khi các bó sợi cơ này căng lên khi co lại hay giãn ra khi nghỉ ngơi. Như vậy, sự khác biệt giữa thụ cảm thể Golgi và suốt cơ đó là suốt cơ thì xác định chiều dài sợi cơ và mức độ thay đổi chiều dài đó, còn thụ cảm thế Golgi thì xác định trương lực cơ phản ánh qua trương lực của chính nó.

Phản xạ gân Golgi

Hình. Phản xạ gân Golgi. Sự căng cơ quá mức sẽ kích thích các thụ thể cảm giác trong cơ quan gân Golgi. Tín hiệu từ các thụ thể được truyền qua sợi thần kinh hướng cảm giác kích thích interneuron ức chế trong tủy sống, ức chế hoạt động của neuron vận động phía trước, gây giãn cơ và bảo vệ cơ chống lại sự căng thẳng quá mức.

Các thụ thể ở gân cũng có đáp ứng động và đáp ứng tĩnh giống như suốt cơ, đáp ứng mạnh mẽ với sự thay đổi đột ngột trương lực cơ (đáp ứng động) rồi ngay sau đó giảm xuống, đáp ứng một cách yếu hơn nhưng bền vững hơn để duy trì trạng thái trương lực cơ mới (đáp ứng động). Như vậy, thụ cảm thể Golgi cung cấp cho hệ thần kinh trung ương những thông tin tức thời về trạng thái trương lực cơ của từng đoạn cơ.

Quá trình truyền xung động từ thụ cảm thể Golgi đến thần kinh trung ương

Các tín hiệu thần kinh từ các thụ cảm thể ở gần được truyền đi nhanh chóng thông qua các sợi thần kinh lớn type Ib (đường kính 16µm), chỉ nhỏ hơn một chút so với sơ cấp ở suốt cơ. Cũng giống như ở sợi sơ cấp, các tín hiệu được truyền đến neuron sừng sau tủy sống, rồi từ đây theo bó tủy tiểu não lên đến tiểu não hoặc theo các bó chêm và bó thon lên vỏ não. Các neuron ở sừng sau tủy sống sau khi được kích thích, sẽ gửi tín hiệu kích thích các neuron liên hợp, các neuron này lại ức chế các neuron vận động sừng trước tủy. Liên kết cục bộ này chỉ ức chế trực tiếp từng sợi cơ riêng lẻ mà không ảnh hưởng đến các sợi xung quanh.

Phản xạ gân xương giúp phòng ngừa sợi cơ tăng trương lực quá mức

Khi cơ tăng trương lực, các thụ thể Golgi ở cơ đó bị kích thích sẽ truyền tín hiệu về tủy sống và gây ra phản xạ gân xương. Phản xạ này hoàn toàn là ức chế, có nghĩa là, phản xạ này đã gây ra một feedback âm tính để ngăn chặn việc tăng trương lực cơ quá mức.

Khi trương lực gân cơ tăng quá cao, các thụ thể ở gần sẽ hoạt động rất mạnh, gửi thông tin lên tủy sống và gây ra một phản xạ ngay lập tức làm giãn toàn bộ cơ. Hiệu ứng này được gọi là phản ứng kéo giãn (lengthening reaction), có thể đóng vai trò là một cơ chế bảo vệ tránh làm rách cơ hoặc bong gân.

Vai trò phản xạ gân trong việc cân bằng lực co cơ giữa các sợi cơ

Phản xạ gân xương dường như còn có vai trò trong việc cân bằng lực co cơ giữa các sợi cơ. Các sợi cơ căng quá mức sẽ bị phản này xạ ức chế lại làm cho trùng xuống, trong khi các sợi quá trùng lại căng ra do không bị ức chế. Điều này giúp phân bố đều các lực tác động lên tất cả sợi cơ, tránh một phần nào đó phải làm việc quá tải dẫn đến chấn thương.

Vai trò của suốt cơ và thụ cảm thể Golgi trong điều hòa hoạt động bởi các trung tâm cao hơn ở não

Mặc dù có thể coi như hoạt động của suốt cơ và thụ cảm thể Golgi chịu sự chi phối chủ yếu từ tủy sống, 2 cơ quan này cũng đồng thời gửi tín hiệu về tư thế tức của cơ về các trung tâm cao hơn. Ví dụ, các thông tin từ suốt cơ và thụ thể Golgi được truyền qua dải tủy tiểu não sau đến thẳng tiểu não với với tốc độ 120m/s, tốc độ nhanh nhất so với bất cứ đâu ở não và tủy sống. Thêm vào đó, các thông tin này cũng được truyền đến cấu tạo lưới ở thân não, rồi sau đó truyền lên vùng vận động vỏ não. Các thông tin này là vô cùng thiết yếu cho quá trình feedback điều hòa thông tin vận động ở tất cả các vùng.

Bài viết cùng chuyên mục

Vai trò của các nhân não và tiền đình: nâng đỡ cơ thể chống lại trọng lực

Các nhân lưới được chia làm 2 nhóm chính: các nhân lưới ở cầu não, nằm ở phía sau bên của cầu não và kéo dài tới hành não, các nhân lưới ở hành não, kéo dài suốt toàn bộ hành não, nằm ở cạnh đường giữa.

Vận chuyển lipids trong dịch cơ thể

Cholesterol và phospholipid được hấp thụ từ hệ thống ruột vào trong chylomicron. Vì thế dù chylomicron được cấu tạo chủ yếu từ triglycerides, chúng còn chứa phospholipid, cholesterol và apoprotein B.

Kiểm soát mạch máu bởi các ion và các yếu tố hóa học

Hầu hết các chất giãn mạch và co mạch đều có tác dụng nhỏ trên lưu lượng máu trừ khi chúng thay đổi tốc độ chuyển hóa của mô: trong hầu hết các trường hợp, lưu lượng máu tới mô và cung lượng tim không thay đổi.

Tế bào: đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể

Tế bào chỉ có thể sống, phát triển và thực hiện các chức năng của nó trong môi trường tập trung của oxygen, glucose, các ion, amino acid, chất béo và các chất cần thiết khác trong một môi trường.

Chức năng dự báo của hệ thống ống bán khuyên để duy trì sự thăng bằng

Các ống bán khuyên dự đoán được trước rằng sự mất thăng bằng sắp xảy ra và do đó khiến các trung tâm giữ thăng bằng thực hiện sự điều chỉnh phù hợp từ trước, giúp người đó duy trì được thăng bằng.

PO2 phế nang: phụ thuộc vào các độ cao khác nhau

Khi lên độ cao rất lớn, áp suất CO2 trong phế nang giảm xuống dưới 40 mmHg (mặt nước biển). Con người khi thích nghi với độ cao có thể tăng thông khí lên tới 5 lần, tăng nhịp thở gây giảm PCO2 xuống dưới 7 mmHg.

Đặc điểm cấu trúc chức năng sinh lý của thận

Thận có hình hạt đậu nằm ở phía sau phúc mạc. Mỗi thận nặng khoảng 130g.  Trên mặt phẳng cắt dọc, thận chia làm 2 vùng riêng biệt có màu sắc và cấu tạo khác nhau.

Lưu lượng của dòng bạch huyết của cơ thể

Bơm bạch huyết làm tăng dòng chảy bạch huyết. Van tồn tại trong tất cả các kênh bạch huyết. Van điển hình trong việc thu thập bạch huyết vào các mao mạch bạch huyết trống.

Hệ thống điều hòa của cơ thể

Nhiều hệ điều hòa có trong từng cơ quan nhất định để điều hòa hoạt động chức năngcủa chính cơ quan đó; các hệ thống điều hòa khác trong cơ thể lại kiểm soát mối liên hệ giữa các cơ quan với nhau.

Tập trung mắt: điều hòa điều tiết mắt

Khi mắt tập trung vào một đối tượng ở xa và sau đó phải đột ngột tập trung vào một đối tượng ở gần, thấu kính thường điều tiết với sự nhạy bén thị giác tốt nhất trong thời gian ít hơn 1 giây.

Tác dụng feedback của hormon giáp làm giảm bài tiết TSH của thùy trước tuyến yên

Để đạt được mức độ bài tiết lý tưởng, cơ chế feedback cụ thể tác dụng thông qua tuyến dưới đồi và thùy trước tuyến yên để kiểm soát tốc độ bài tiết của tuyến giáp.

Hệ thống tim mạch trong tập luyện thể thao

Lượng máu chảy trong cơ có thể tăng tối đa khoảng 25 lần trong bài tập vất vả nhất. Hầu hết một nửa mức tăng này là kết quả do giãn mạch gây ra bởi những tác động trực tiếp của việc tăng trao đổi chất trong cơ.

Chức năng thính giác của vỏ não: cơ chế thính giác trung ương

Mỗi neuron riêng lẻ trong vỏ não thính giác đáp ứng hẹp hơn nhiều so với neuron trong ốc tai và nhân chuyển tiếp ở thân não. Màng nền gần nền ốc tai được kích thích bởi mọi tần số âm thanh, và trong nhân ốc tai dải âm thanh giống vậy được tìm thấy.

Cơ quan tiền đình: duy trì sự thăng bằng

Phần trên của hình biểu diễn mê đạo màng. Nó bao gồm phần lớn ốc tai màng (cochlea), 3 ống bán khuyên, 2 buồng lớn, soan nang (bầu tiền đình) và cầu nang (túi tiền đình).

Block nút xoang: chặn đường truyền tín hiệu điện tim

Tâm thất tự tạo nhịp mới với xung thường có nguồn gốc từ nút nhĩ thất,vì thế nên tần số xuất hiện của phức hệ QRS-T chậm lại nhưng không thay đổi hình dạng.

Block nhĩ thất hoàn toàn (block độ III): chặn đường truyền tín hiệu điện tim

Trong block độ III, không có mối liên quan giữa sóng P với phức bộ QRS vì thất đã “thoát” khỏi sự điển khiển của nhĩ và đang đập theo nhịp của chính nó.

Khúc xạ ánh sáng: nguyên lý quang học nhãn khoa

Chỉ số khúc xạ của không khí là 1.00. Do đó, nếu ánh sáng đi trong một loại thủy tinh với tốc độ là 200,000km/s thì chỉ số khúc xạ của loại thủy tinh này 300,000 chia cho 200,000, hay 1.50.

Điều soát kích thước đồng tử của mắt

Vai trò của phản xạ ánh sáng là để giúp cho mắt đáp ứng ngay lập tức với sự thay đổi cường độ ánh sáng. Giới hạn của đường kính đồng tử vào khoảng 1.5 milimet ở trạng thái co nhỏ nhất và 8 milimet ở trạng thái giãn rộng nhất.

Các đặc trưng của hệ thống điều hòa cơ thể

Một yếu tố nào đó quá tăng hoặc quá giảm, hệ thống điều khiển sẽ thực hiện cơ chế điều hòa đưa nó trở về giá trị bình thường nhờ hàng loạt các biến đổi trong cơ thể, cũng vì thế mà hằng tính nội môi luôn được giữ ổn định.

Phospholipids và Cholesterol trong cơ thể

Phospholipid được chi phối bởi yếu tố điều hòa kiểm soát tổng thể quá trình chuyển hóa chất béo. Cholesterol có ở trong khẩu phần ăn bình thường và nó có thể được hấp thu chậm từ hệ thống ruột vào các bạch huyết ruột

Chức năng của vỏ Limbic

Kích thích vùng khác nhau của vỏ Limbic sẽ gợi ra chức năng thực sự của mỗi vùng. Tuy nhiên, nhiều hành vi có thể được suy ra do kích thích một số vùng đặc biệt của vỏ Limbic.

Hệ thống chức năng của tế bào cơ thể người

Nếu tế bào muốn sống, phát triển và sinh sản, chúng phải kiếm thức ăn và những chất khác từ môi trường xung quanh. Hầu hết các chất đi qua màng tế bào bằng sự khuếch tán và vận chuyển tích cực.

Chức năng vận động của thân não

Thân não hoạt động giống như một trạm chung chuyển cho các mệnh lệnh từ trung tâm thần kinh cao hơn. Ở phần tiếp theo, chúng ta sẽ bàn luận về vai trò của thân não trong việc chi phối cử động của toàn bộ cơ thể và giữ thăng bằng.

Kiểm soát chức năng tình dục nam giới bằng các hormone vùng dưới đồi và thùy trước tuyến yên

LH và FSH là các glycoprotein. Chúng phát huy tác dụng của mình tại tuyến đích ở tinh hoàn bằng cách kích hoạt chất dẫn truyền tin thứ hai là cAMP, từ đó kích hoạt hệ thống enzyme đặc biệt tron tế bào đích tương ứng.

Những chức năng đặc biệt ở trẻ sơ sinh

Đặc trưng quan trọng của trẻ sơ sinh là tính không ổn định của hệ thống kiểm soát hormone và thần kinh khác nhau, một phần là do sự phát triển chưa đầy đủ của các cơ quan và hệ thống kiểm soát chưa được thích nghi.