골지 힘줄 반사작용

Golgi tendon reflex

골지 힘줄 반사작용[1](역 스트레치 반사작용, 자가 유발 억제,[2] 힘줄 반사작용이라고도[3] 함)은 근육의 장력이 근육의 골지 힘줄 기관(GTO)을 자극하여 생기는 근육에 대한 억제 효과로, 따라서 스스로 유도된다.반사 호는 근육과 힘줄에 너무 많은 장력을 방지하는 부정적인 피드백 메커니즘이다.긴장이 극에 달할 때, 억제력이 너무 커서 근육의 알파 모토뉴론의 흥분 효과를 극복하여 근육이 갑자기 이완될 수 있다.[1]이 반사작용은 스트레치 반사작용의 역행이기 때문에 역근 반사작용이라고도 한다.[4]

GTOs의 억제 효과는 그들의 반사 호에서 온다: Ib 억제성 내동맥류를 시냅스하기 위해 등근근을 통해 척수로 보내지는 Ib 감각 섬유는 같은 근육을 내향시키는 운동 뉴런에 직접 종지된다.이 섬유들은 또한 길항제 근육을 내향적으로 만드는 모토뉴론들에 직접 흥분성 시냅스를 만든다.[2]이항 반사 경로가 항상 억제 효과를 가지는 것은 아니라는 점에 유의하십시오. 특정 조건에서 GTO 자극은 모토뉴론 흥분으로 이어질 수 있다.[5]

근육과 힘줄의 과도한 긴장으로부터 보호하는 것 외에도 힘줄 반사 작용은 근육 섬유 전체에 근육 부하를 분산시켜 고립된 섬유에 대한 손상을 예방하는 데 도움을 줄 수 있다.[1][3]스트레치 반사 작용이 근육 길이를 조절하는 반면 힘줄 반사 작용은 근육의 힘을 조절하는 데 도움이 된다.[2]근육의 힘을 감소시키는 효과(피로 등)에 대항하기 위해 장력을 일정하게 유지하고 관절을 안정적으로 유지하도록 돕는다.[6]Ib 억제내외동맥류는 수렴성 다진입구와 하강경로를 받기 때문에 근육력을 미세하게 조절할 수 있고 보호기능이 더 좋을 수 있다.[5][6]또한 ib 섬유는 서로 다른 관절에 작용하는 모토뉴론 내복근과 광범위하게 연결되기 때문에 골기 힘줄 반사작용은 사지의 움직임을 제어하는 반사망의 일부를 형성한다.[5]

보호기능, 자동발생억제 등

골지 힘줄 반사 작용은 힘줄 장력이 손상될 정도로 높아지기 전에 이완을 일으켜 활동 중인 근육의 긴장을 조절하는 보호 피드백 메커니즘으로 작동한다.[7]첫째, 근육에 하중이 가해져 골기 힘줄 기관에서 나온 다른 신경세포가 중추신경계로 발화한다.둘째, 척수의 운동 뉴런은 IPSP를 통해 억제되며 근육 이완을 한다.

Ib 억제성 내부 동맥류는 피하 수용체, 근육 스핀들, 관절 수용체를 포함한 수렴성 하강 경로와 다선 입력을 받기 때문에 관절 수용체가 관절 과대증 또는 과플렉시션을 신호할 때와 같이 더 나은 보호를 제공할 수 있다.[6]

자가 유발 억제란 수축이나 늘어난 근육의 흥분성을 감소시키는 것을 말하며, 과거에는 동일한 근육 내의 골기 힘줄 기관(GTO)에서 발생하는 억제 입력이 증가했기 때문이라고만 볼 수 있다.처음에는 GTO는 항상 모토뉴론을 억제하고 높은 긴장 상태에서만 발사한다는 가정 때문에 근육의 손상을 방지하기 위한 보호 기능만 가지고 있다고 생각되었다.그러나 이제 GTOs는 근육에 대한 정확한 정보를 지속적으로 제공하는 근육의 긴장을 신호로, 반사경로는 미세한 활동을 위해 근육의 힘을 정밀하게 제어할 수 있는 다선입력을 가지고 있으며, Ib 섬유는 다른 관절에 작용하는 모토뉴론 내분근과 광범위하게 연결되며, 이를 보완할 경우 근육의 긴장을 신호로 알 수 있다.그들의 반사 경로에 움푹 들어간, 전체 사지의 움직임을 제어하는 반사 네트워크의 일부분이다.[5]

비록 현재 문헌이 이 가설에 의문을 제기하지만, 자생적 억제를 통해 근육으로 가는 감소된 운동(운동)은 역사적으로 목표 근육의 연장에 도움이 된다고 믿어지는 요인이다.[8]

보호 단계

근육의 긴장 상태에서 골지 힘줄 반사작용은 다음과 같이 작용한다.

  1. 힘줄에 장력을 가하면 골기 힘줄 기관(센서)이 자극(이극화)된다.
  2. 신경 자극(작용 전위)이 일어나 감각 섬유 Ib를 따라 척수로 전파된다.
  3. 척수(통합중추) 내에서 감각섬유 Ib는 (글루탐산염을 통해) 억제성 내동맥류와 시냅스하여 활성화한다.
  4. 억제성 내부유로는 α 모터 뉴런을 억제(초극화)하는 신경전달물질 글리신을 방출한다.
  5. 그 결과 α 모터 뉴런에서 신경 자극이 적게 발생한다.
  6. 근육이 이완되고 과도한 긴장이 완화된다.

신축성

Ib 억제내동맥류의 출력은 골지 힘줄 기관, 근육 스핀들, 피부 수용체, 관절 수용체, 그리고 다른 하강 경로로부터 입력을 받기 때문에 유연하다.다중 감각/제어 입력은 다른 감각들이 힘 제어를 유도할 수 있는 섬세한 물체를 잡는 것과 같은 미세한 운동 활동을 허용할 수 있다.[5]게다가 보행과 같은 활동 중에는 Ib 억제내외동맥류가 억제되고 Ib 흥분성내외동맥류가 모토뉴런을 자극하기 때문에 GTO를 자극한다고 해서 항상 운동신경세포가 억제되는 것은 아니다.[9]

스트레치 반사율과 대조

스트레치 반사 작용은 근육수축을 일으켜 근육 길이를 조절하는 피드백 메커니즘으로 작용한다.이와는 대조적으로 힘줄 반사작용은 근육의 긴장을 조절하는 부정적인 피드백 메커니즘으로 작용한다.힘줄 반사는 스트레치 반사보다 덜 민감하지만, 긴장이 클 때 스트레치 반사를 오버라이드할 수 있으며, 예를 들어 사람이 매우 무거운 체중을 떨어뜨리게 한다.스트레치반사처럼 힘줄반사도 입자반사다.이러한 반사작용을 위한 감각수용체를 힘줄골기 수용체라고 하는데, 이 수용체는 근육과 그 접합점 부근의 힘줄 안에 놓여 있다.힘줄 장기는 근육 길이의 변화에 민감하게 반응하는 근육 스핀들과 대조적으로 근육 수축에 의해 발생하는 근육 긴장 변화를 감지하고 반응하지만 수동적인 스트레칭은 아니다.

병리학

주요 기사:걸쇠-나이프 반응

척수로 내려가는 길을 손상시키는 상부 운동 뉴런 병변은 부분적으로는 알파 모토뉴론이 다른 근육 스핀들 입력에 더 많이 반응하기 때문에 근육 톤의 증가를 유발할 수 있다.이것은 (환자가 시작하지 않는) 수동적인 움직임에 대한 저항력을 증가시키게 하는데, 이것은 또 다른 신경학적 기호인 걸쇠-나이프 반응과 연관되어 있는데, 이 때 가느다란 근육은 처음에 수동적인 움직임을 강하게 저항하다가 갑자기 나타나는데, 주머니칼의 움직임과 같은 것이다.초기 저항력이 높아진 것은 스트레치 반사 과다 활동에서 비롯되며, 갑작스러운 붕괴는 골기 힘줄 반사 작용과 관련될 수 있다.[10]그 반응은 또한 신장하는 것에 대한 스패스틱 근육의 반응 때문에 길어지는 반응이라고도 알려져 있다.[2]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c 홀 앤 가이턴(2006), 골지 힘줄 반사, 페이지 679–680
  2. ^ a b c d Barrett 외 연구진(2010), PP. 162–163
  3. ^ a b 살라딘(2018), 힘줄 반사, 페이지 498–499
  4. ^ Michael-Titus, Adina T; Revest, Patricia; Shortland, Peter, eds. (2010). "Chapter 9 - Descending Pathways and Cerebellum". Systems of The Body: The Nervous System – Basic Science and Clinical Conditions (2nd ed.). Churchill Livingstone. Golgi tendon organs, p. 166. ISBN 9780702033735.
  5. ^ a b c d e Pearson & Gordon(2013), Ib Interneuron에 대한 입력의 수렴으로 반사 반응의 유연성 증가, 페이지 799
  6. ^ a b c 퍼브스 외 연구진(2018a), 근육력 규제의 기초가 되는 척수 회로, 페이지 370–371
  7. ^ Tortora, Gerard (2011). Principles of anatomy and physiology. Hoboken, N.J: Wiley. ISBN 9780470646083.
  8. ^ Sharman MJ, Cresswell AG, Riek S (2006). "Proprioceptive neuromuscular facilitation stretching : mechanisms and clinical implications". Sports Med. 36 (11): 929–39. doi:10.2165/00007256-200636110-00002. PMID 17052131. S2CID 3123371.
  9. ^ Pearson & Gordon (2013), 그림 35–7 골지 힘줄 기관에서 Ib another fibres actions from Golgi henden organ, 페이지 801
  10. ^ Purves 외 연구진(2018b), Box 17D Music Tone, 페이지 404

기타 참조

  • Barrett, Kim E; Boitano, Scott; Barman, Susan M; Brooks, Heddwen L (2010). "Chapter 9 – Reflexes". Ganong's Review of Medical Physiology (23rd ed.). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-160567-0.
  • Hall, JE; Guyton, AC (2006). "Chapter 54 - Motor Functions of the Spinal Cord; the Cord Reflexes". Textbook of medical physiology (11th ed.). St. Louis, Mo: Elsevier Saunders. pp. 673–684. ISBN 0-7216-0240-1.
  • Pearson, Keir G; Gordon, James E (2013). "35 - Spinal Reflexes". In Kandel, Eric R; Schwartz, James H; Jessell, Thomas M; Siegelbaum, Steven A; Hudspeth, AJ (eds.). Principles of Neural Science (5th ed.). United States: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-139011-8.
  • Purves, Dale; Augustine, George J; Fitzpatrick, David; Hall, William C; Lamantia, Anthony Samuel; Mooney, Richard D; Platt, Michael L; White, Leonard E, eds. (2018a). "Chapter 16 - Lower Motor Neuron Circuits and Motor Control". Neuroscience (6th ed.). Sinauer Associates. pp. 357–379. ISBN 9781605353807.
  • Purves, Dale; Augustine, George J; Fitzpatrick, David; Hall, William C; Lamantia, Anthony Samuel; Mooney, Richard D; Platt, Michael L; White, Leonard E, eds. (2018b). "Chapter 17 - Upper Motor Neuron Control of the Brainstem and Spinal Cord". Neuroscience (6th ed.). Sinauer Associates. pp. 381–406. ISBN 9781605353807.
  • Saladin, KS (2018). "Chapter 13 - The Spinal Cord, Spinal Nerves, and Somatic Reflexes". Anatomy and Physiology: The Unity of Form and Function (8th ed.). New York: McGraw-Hill. ISBN 978-1-259-27772-6.