Knäreflex , eller patellarreflex , är en obetingad reflex som tillhör gruppen stretchreflexer, eller stretchreflexer. Knärycket uppstår när quadriceps femoris- muskeln sträcks ut under en kort tid , orsakat av ett lätt slag mot senan i denna muskel under knäskålen . Vid stöten sträcks senan och verkar i sin tur på sträckmuskeln, vilket orsakar ofrivillig förlängning av underbenet . Knärycken är ett klassiskt exempel på en monosynaptisk reflex.
Receptorerna som utlöser knärycken är neuromuskulära spindlar placerade i extensormuskeln ( quadriceps femoris ). När muskelspindlarna sträcks ökar frekvensen av nervimpulser i de nervändar som flätar spindlarna. Nervimpulser överförs längs lårbensnervens dendriter (dendrons) till kropparna hos sensoriska neuroner som finns i spinalganglierna i spinalnervens dorsala rötter. Från känsliga neuroner överförs excitatoriska signaler till alfamotorneuroner belägna i de främre hornen av den grå substansen i ryggmärgen, och från alfamotoriska neuroner till extrafusala (sammandragande) muskelfibrer i samma muskel (se fig.).
Förutom den huvudsakliga (monosynaptiska) komponenten kan signalöverföringsvägen som ger avslappning av antagonistmuskeln (knäböjaren) också hänföras till knäreflexbågen. Från samma känsliga neuroner, längs kollateralerna av deras axoner, överförs signalen till de hämmande interneuronerna i de mellanliggande (laterala) hornen av den grå substansen, och från dem överförs den hämmande signalen till flexormuskelns motorneuroner.
Andra interneuroner är också inblandade i implementeringen av knä-rycket (till exempel Renshaw-celler ), såväl som gammamotorneuroner, som styr graden av stretching av muskelspindlar.
Knärycken är, liksom andra stretchreflexer, i första hand en postural reflex. De tillåter musklerna att motstå stretching, till exempel under påverkan av kroppsvikten när du står, vilket gör att du kan behålla en upprätt position (statisk komponent.). Med en kraftig ökning av belastningen (en belastning som faller på axlarna) utlöses den dynamiska komponenten av reflexen (se nedan), som kontrolleras av läkaren.
Frånvaron (areflexi) eller minskning (hyporeflexi) av knäreflexen kan bero på försämrad ledning längs lårbensnerven, ryggmärgsrötter (L 3 -L 4 ), samt skador på ryggmärgens främre horn i nivån av segmenten L3 - L4 .
En ökning (hyperreflexi) av knärycket kännetecknar en ökning av excitabiliteten hos motorneuronerna i ryggmärgens främre horn på grund av brist på fallande suprasegmentell hämmande kontroll. Detta kan inträffa med en organisk lesion i den pyramidala motorkanalen eller med funktionssvaghet i de hämmande processerna i det centrala nervsystemet.
Förutom de enklaste reflexbågarna som uppstår inom ett enda segment av ryggmärgen, finns det också intersegment-reflexer som stiger upp och ner. Överväg stigande stigar. När man gör ett knäryck drar sträckmuskeln ihop sig och benet böjer sig ofrivilligt. Signaler från den sensoriska neuronen som signalerar att benet har ändrat position färdas uppför den sensoriska neuronen . Denna säkerhet går i den vita substansen i ryggmärgen till thalamus . Det är här de inkommande signalerna filtreras. Till exempel, om signalen är enkel och svag, så passerar den helt enkelt inte. Ett sådant system låter dig reglera passagen av signaler till cortex och gör det möjligt att svara på viktigare signaler med största hastighet. Efter att ha passerat genom thalamus anländer nervimpulsen till neuronerna i den somatosensoriska cortexen i hjärnhalvorna. I det här fallet har personen en känsla av att benet är uträtat. För att återställa den till sin ursprungliga position överförs nervimpulsen till hjärnhalvornas motoriska cortex , där rörelseprogram byggs upp. Intersegmentella stigande banor tillåter oss att kontrollera frivilliga rörelser som utlöses på olika nivåer av ryggmärgen.
Nedåtgående vägar signalerar från hjärnan. Rörelsen som görs i det här fallet anses vara godtycklig och är inte en reflex. Med frivillig förlängning av benet vid knäet kommer en signal från hjärnan in i ryggmärgens ventrala horn, där excitatoriska och hämmande neuroner finns. Nervimpulsen exciterar en motorneuron som verkar på extensormuskeln. Längs säkerheten går signalen också in i det hämmande interneuronet , som i sin tur verkar på flexormuskelns motorneuron. I det här fallet slappnar flexormuskeln av, vilket gör att sträckmuskeln kan dra ihop sig. Och muskelspindlarna i extensormuskeln, som är stretchreceptorer , svarar på stretch och skickar en signal (nervimpulser blir vanligare). Signalen går längs dendriten av den känsliga neuronen och kommer sedan in i ryggmärgens ventrala horn, där den måste excitera motorneuronen i flexormuskeln. Men detta förhindras av den hämmande interneuronen (som nämnts tidigare). Som ett resultat böjer personen upp benet. Således har signalerna som kommer ner längs de nedåtgående banorna stor inverkan på reflexaktiviteten.
Stretchreflexer inkluderar dynamiska och statiska komponenter. Den statiska komponenten av reflexen verkar så länge muskeln sträcks. Den dynamiska komponenten i reflexen varar bara ett ögonblick, och det är ett svar på en oväntad abrupt förändring i muskellängden. Anledningen till att stretchreflexen har två komponenter är att det finns två typer av intrafusala muskelfibrer : "kärnkedjefibrer" som är ansvariga för den statiska komponenten och "kärnpungdjursfibrer" som ansvarar för den motoriska komponenten. Kedjefibrer är långa och tunna, sträcker sig jämnt. När de sträcks ökar nervändarna hos knäskålens sensoriska neuroner signalernas frekvens. Detta är den statiska komponenten av stretchreflexen. Kärnpungdjursfibrer är konvexa i mitten, där de är mest elastiska. Nervändarna som överför signalen att sträcka sig lindas runt mitten av fibern, som förlängs snabbt när fibern sträcks. Fiberns sidor beter sig som om de vore fyllda med en trögflytande vätska: de motstår snabb sträckning, men sträcker sig gradvis om fibern förblir sträckt ett tag. Således, om dessa fibrer utsätts för en snabb sträckning, tar mitten först över större delen av sträckningen; när sidorna sträcks kan mitten krympa. Som ett resultat signalerar nervändan, som överför sträcksignalen, först sträckningen intensivt, sedan minskar frekvensen av dess impulser, eftersom de laterala delarna sträcker sig och mitten kan förkortas igen. Detta är den dynamiska komponenten i reflexen: en stark signal om en snabb förändring av muskellängden.