Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 1 Reflexy Praktické cvičení z fyziologie (podzimní semestr: 2. – 4. týden) Studijní materiály byly vytvořeny za podpory projektu MUNI/FR/1474/2018 Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 2 Reflexy ̶Reflex: mimovolní standardní odpověď organismu vyvolaná podrážděním receptorů – základní funkční prvek nervové soustavy pracující na principu negativní zpětné vazby ̶Reflexní oblouk: 1.-receptor, 2.- dostředivé (aferentní) dráhy, 3.- centrum (v míše nebo v mozkovém kmeni), 4.- odstředivé (eferentní) dráhy a 5.- výkonný orgán (efektor). ̶Jednotlivé reflexy mají přesně anatomicky definované reflexní oblouky, tedy dráhu a centrum. ̶Podle charakteru reflexní odpovědi na určitý podnět, lze diagnostikovat a určit místo postižení nervového systému. ̶Funkce reflexu: korekce na změnu nebo ochrana před poškozením Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 3 Postup vyšetření ̶Při vyšetřování reflexů sledujeme: ̶Vybavitelnost reflexu – jestli lze reflex vyvolat ̶Kvantitativní změny odpovědi – jak silná je reflexní odpověď, symetrie u oboustranných reflexů ̶Kvalitativní změny odpovědi – jestli dostáváme očekávanou odpověď nebo úplně jinou ̶ ̶U napínacích reflexů musí být vyšetřovaný sval uvolněný ̶Zlepšení vybavitelnosti tzv. zesilovacími manévry, spočívajícími ve zvýšení napětí antagonistů (např. Jendrassikův manévr - vyšetřovaný zaklesne ruce do sebe a snaží se je usilovně roztáhnout) ̶Někdy musíme odvést i pozornost vyšetřovaného (např. jednoduchý početní úkon během vyšetření) ̶ Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 4 Rozdělení reflexů (dle reflexního oblouku) Receptor Aferentace Centrum vyhodnocení reflexu Efektor Eferentace interoreceptory exteroreceptory Proprio- receptory somatické autonomní kombinované míšní mozkové axonové, gangliové centrální extracentrální Např: baroreflex, chemoreflex, dávicí reflex, gastro-ileální reflex vznik reflexu nepodmíněné (vrozené) podmíněné (naučené) smyslové Např: napínací (patelární, bicipitární), inverzně napínací Např: vestibulookulární, zornicový Např: baroreflex, chemoreflex Např: flexorový reflex Např: kašlací reflex Např: napínací, flexorový reflex Např: červený dermatografismus Např: vestibulookulární, pupilární reflex Např: napínací (patelární, bicipitární), flexorový reflex počet synapsí v oblouku monosynaptické, polysynaptické Viscero- receptory kožní Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 5 Reflexy v praktiku ̶Reflexy proprioceptivní (myotatické, napínací): 1- Reflex masseterový, 2- Reflex nasopalpebrální, 3- Reflex bicipitální, 4- Reflex styloradiální, 5- Reflex tricipitální, 6- Reflex patellární, 7-Reflex šlachy Achillovy a 8- Reflex medioplantární. ̶Reflexy exteroceptivní (kožní a slizniční): 1- Reflex korneální a konjuktivální, 2- Reflex patrový, 3- Reflex epigastrický, mesogastrický, hypogastrický a 4- Reflex plantární. ̶Reflexy smyslové: 1- Zornicové reakce: a- Reakce na světlo: přímá a nepřímá (konsensuální) reakce, b- Reakce na konvergenci a c- Reakce na bolest. 2- Mžikací reflex. Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 6 Proprioreceptory: Svalové vřeténko a Golgiho tělísko vlákno γ-motoneuronu - inervuje kontraktilní část vřeténka vlákno Ia Svalové vřeténko regulace délky svalu Šlachové (Golgiho) tělísko regulace svalového napětí intrafuzální vlákna vlákno Ib, II Extrafuzální vlákna (svalová vlákna) vlákno α-motoneuronu Mezi proprioreceptory patří i receptory v kloubech informující o poloze kloubu Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 7 Napínací reflex – reflexní oblouk Receptor: svalové vřeténko Hlavní funkce reflexu: Regulace nechtěných změn délky svalu, korekce svalového tonu, udržení vzpřímeného postoje, odolávání gravitaci (např. udržení polohy brady) Vyšetřovací kladívko Natahovač (extenzor) Ohýbač (flexor) Svalové vřeténko synapse vlákno α-motoneuronu vlákno Ia tělo neuronu Ia Vyvolání reflexu: Poklepem kladívka na šlachu dojde k pasivnímu (nechtěnému) natažení svalu. Podráždí se zakončení nervového vlákna Ia. Reakcí je reflexní zkrácení vlastního svalu. (myotetický reflex: monosynaptický, proprioreceptivní) Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 8 Napínací reflex – regulace citlivosti pomocí γ-motoneuronu vlákno α-motoneuronu natahovač (extenzor) ohýbač (flexor) svalové vřeténko vlákno γ-motoneuronu extrapyramidové dráhy pyramidové dráhy γ-motoneurony mění délku svalových vřetének – korekce citlivosti vřeténka na protažení (zkrácení kontraktilního konce vřeténka zvyšuje jeho citlivost) Úmyslná kontrakce: Informace o kontrakci svalu z vyšších nervových center se dostává shodně k α-motoneuronům i γ-motoneuronům (α-γ-koaktivace) ® kontrakce svalu i vřeténka, ® citlivost svalového vřeténka zůstává konstantní Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 9 Inverzně napínací reflex Natahovač (extenzor) Ohýbač (flexor) Šlachové tělísko vlákno Ib, II - Inhibiční interneuron Excitační interneuron + vlákna α-motoneuronu Funkce: regulace svalového napětí (ochrana před poškozením šlachy) Výrazně zvýšené svalové napětí vede k inhibici α-motoneuronu příslušných svalových vláken (zde extenzoru) a excitaci α-motoneuronu antagonistického svalu (zde flexoru) (bisynaptický, propriorefleceptivní) Receptor: šlachové (Golgiho) tělísko Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 10 Axonový reflex (extracentrální) ̶Impulzy vznikající v sensorickém nervu se antidromně (protisměrně) přenáší do dalších větví sensorického vlákna ̶Při podráždění kožních receptorů dochází k převedení impulzu k blízkým arteriolám, které jsou inervované stejným vláknem ̶Z nervových zakončení je vyplavena substance P, která z dilatuje arteriolu a zvyšuje propustnost cév (podstata červeného dermatografismu – zčervenání po škrábnutí) ̶Kromě toho dochází k vylití histaminu z žírných buněk, který rovněž dilatuje cévy a zvyšuje jejich propustnost tělo sensorického neuronu mícha kožní zakončení zakončení u arteriol antidromní vedení směr šíření impulzů (reflexní oblouk) ortodromní vedení Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 11 Pupilární reflex https://www.researchgate.net/figure/Schematic-drawing-of-the-pupillary-light-reflex-pathway-By-way- of-the-optic-tract-the_fig1_318593544 Zúžení zornic v reakci na osvit ̶V reakci na osvit dojde symetricky ke zúžení osvícené i neosvícené zornice ̶Symetrie odpovědi je daná křížením nervových drah ̶Mióza – zúžení zornice, aktivace parasympatiku Mydriáza – rozšíření zornice, aktivace sympatiku ̶Centrum reflexu: mozkový kmen (mezimozek) Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 12 Registrace reflexu Achillovy šlachy Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 13 Registrace reflexu Achillovy šlachy Cíl: ̶Naučit se registrovat elektrickou a mechanickou odpověď reflexu Achillovy šlachy. ̶Naměřením příslušných hodnot získat představu o časové postupnosti elektrofyziologických dějů reflexní odpovědi, které začínají podrážděním příslušných receptorů a končí relaxací svalu ̶ ̶Zařazení reflexu Achillovy šlachy: monosynaptický, proproceptivný, somatický, napínací, nepodmíněný, míšní, monosegmentární reflex Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 14 Reflex Achillovy šlachy ̶Spouští se úderem na šlachu, což způsobí protažení svalu a tím podráždění svalových vřetének v musculus triceps surae (lýtkový sv.). ̶Dostředivá vlákna typu I.a se v míše (hlavně segment S1) přepojí na příslušné alfa motoneurony. Vzruch je veden odstředivými vlákny ke stejnému svalu, z kterého informace o podráždění přišla. Reflexní odpovědí je záškub chodidla. ̶Vlastnímu stahu svalu předchází depolarizace membrán svalových vláken, tedy elektrická odpověď. Vzniká sumační akční svalový potenciál (CMAP), který je možno snímat povrchovými elektrodami (elektromyograficky) Hodnotí se trvání a zpoždění od stimulace (latence). Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 15 Reflex Achillovy šlachy: metoda a účel měření ̶Mechanickou odpověď svalu, tj. jeho zkrácení a relaxaci, registrujeme pomocí kloubního goniometru, připevněného na lýtko a nohu. Pohyb v kloubu se převádí na elektrický signál na výstupu snímače. Derivací tohoto signálu získáme rychlost kontrakce a relaxace. ̶Elektrodami na lýtku se měří elektromyografický záznam ̶Diagnostický význam: ̶Hodnocení mechanické odpovědi reflexu Achillovy šlachy (konkrétně okamžiku, kdy rychlost relaxace svalu dosáhla maxima) se dříve využívalo v klinice při orientačním vyšetření funkce štítné žlázy. ̶Při hyperfunkci je maximální rychlost relaxace svalu dosažena dříve, mechanická odpověď je zkrácena. Při hypofunkci je odpověď naopak prodloužena. ̶Hypertyreóza → hyperreflexie, hypotyreóza → hyporeflexie Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 16 Zemnící elektroda (zelená) (mezi aktivní elektrodou a podkolenní jamkou) Aktivní elektroda (žlutá) (v polovině spojnice vnitřního kotníku a jamky) Referenční elektroda (černá) (5 cm distálně a laterálně od aktivní elektrody) Goniometr (krabička s kabelem umístěná na mediální straně lýtka) PC Připevnění elektrod a goniometru Adobe Systems 17 Polygrafický záznam reflexu Achillovy šlachy Dt1 Dt2 Dt3 Dt4 Dt5 EML čas 0 záznam pohybu chodidla záznam rychlosti pohybu chodidla elektromyografický záznam Fyziologické hodnoty: •Dt1 : 32 ± 3 ms •Dt3 : 120 ± 20 ms •Dt5 : 320 ± 50 ms •CAMP (Dt2 - Dt1): 14,9 ± 2,5 ms čas maximální kontrakce okamžik nejvyšší rychlosti kontrakce okamžik nejvyšší rychlosti relaxace Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 18 ̶Výsledky z pěti kvalitních záznamů zapište do tabulky záznam 1 2 3 4 5 průměr fyz. hodnoty (ms) Dt1 32 ± 3 Dt2 Dt3 120 ± 20 Dt4 Dt5 320 ± 50 CAMP 14,9 ± 2,5 ̶Průměrné hodnoty porovnejte s fyziologickými hodnotami ̶Vyšší hodnoty Dt5 mohou naznačovat podezření na sníženou funkci štítné žlázy Vyhodnocení Adobe Systems Napínací reflexy https://www.youtube.com/watch?v=0sqCIzuotWo Babinského a plantární reflex: https://www.youtube.com/watch?v=HnX4bH1WRHQ https://www.youtube.com/watch?v=iV_a2WSbdM8 Vyšetření mozkové smrti: https://www.youtube.com/watch?v=Nty6bICZlyA 8:40 min https://www.youtube.com/watch?v=qiZBGFWvv4E&t=524s Vestibulookulární reflex https://www.youtube.com/watch?v=j_R0LcPnZ_w Pupilární reflex 3:25 min https://www.youtube.com/watch?v=aM0ipmW3ikc Zajímavé odkazy (dobrovolné) Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 20 Závrať a nystagmus Studijní materiály byly vytvořeny za podpory projektu MUNI/FR/1474/2018 Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 21 Nystagmus ̶Rytmický kmitavý pohyb očních bulbů ̶Skládá se z rychlé (sakadické) a pomalé složky, které se pravidelně střídají ̶Směr nystagmu se určuje podle směru rychlé složky (sakád) ̶Spontánní (nevyprovokovaný) nystagmus je vždy patologický (poškození vestibulárního systému, nervových drah nebo mozkových center) Optokinetic_nystagmus.gif Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 22 Vestibulární aparát ̶Funkce vzhledem ke zraku: vestibulookulární reflexy - stabilizace retinálního obrazu a udržení zrakové ostrosti při pohybu ̶ ̶Polokruhovité kanálky (kinetické čidlo) cristae ampullares, reakce na úhlové zrychlení (rotace hlavy) ̶Utriculus, sacculus - maculae staticae (statické čidlo) lineární akcelerace, poloha hlavy v gravitačním poli (registrace statické polohy hlavy) Obrázek2.png Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 23 Vestibulární aparát – polokruhovité kanálky C:\Users\Johanka\Desktop\výuka\prezentace k praktikám ppt\Nové verze praktik\Nystagmus a reakční doba\obrázky\M9780323045827-008-f024.jpg Výsledek obrázku pro vestibulární systém http://users.atw.hu/blp6/BLP6/HTML/C0089780323045827.htm ̶Zrychlený pohyb hlavy vyvolá pohyb endolymfy (tekutiny) v kanálku ̶Endolymfa ohne cílie – záznam pohybu hlavy ̶Tři polokruhovité kanálky jsou na sebe kolmé, takže poskytují informaci o pohybu hlavy ve všech třech rozměrech Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 24 Vestibulookulární reflex ̶Reflex mozkového kmene ̶Funkce: stabilizace retinálního obrazu a udržení zrakové ostrosti při pohybu ̶Každý kanálek je spojen s tím párem okohybných svalů, které působí spřažení pohybů očí v jeho rovině ̶Např. pokud otočíme hlavu doleva, endolymfa v kanálku setrvačností půjde proti směru rotace – pohyb očí kopíruje pohyb endolymfy - oči tedy budou rotovat doprava, proti směru rotace Obrázek1.png Obrázek2.png Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 25 Reakční doba Studijní materiály byly vytvořeny za podpory projektu MUNI/FR/1474/2018 Adobe Systems 26 Vyšetření vzpřímeného postoje ̶Reakční doba je čas, který uplyne od počátku prezentace podnětu (světelného, zvukového apod.) do okamžiku, kdy vyšetřovaná osoba odpoví smluvenou reakcí. ̶Reakční doba závisí na: ̶modalitě a intenzitě podnětu, ̶složitosti úkolu (různá reakce na různý podnět), ̶na motivaci, únavě, pozornosti a zkušenostech jedince. ̶ ̶ smyslový orgán (detekce) CNS (zpracování) Svalová soustava (reakce) podnět reakční doba Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 27 Testy reakční doby v praktiku ̶Zrakový a sluchový podnět: Test sestává z náhodné opakované prezentace podnětu zrakového (hvězdička ve středu obrazovky) a sluchového. Úkolem vyšetřované osoby je na každý podnět co nejrychleji reagovat stisknutím klávesy ENTER. ̶Zrakový podnět: Reakce na opakovanou prezentaci samotného zrakového podnětu. ̶Sluchový podnět: Reakce na opakovanou prezentaci samotného zvukového podnětu. ̶Go/NoGo na střed: Test sestává z náhodné opakované prezentace dvou různých zrakových podnětů (hvězdička a symbol amerického dolaru). Každý podnět se objevuje ve středu obrazovky. Úkolem vyšetřované osoby je na každou hvězdičkou co nejrychleji reagovat stisknutím klávesy ENTER. Na symbol dolaru nereagujte. ̶Go/NoGo mimo střed: Podobné jako Go/NoGo na střed, ale každý podnět se objevuje kdekoliv na obrazovce. Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 28 Testy reakční doby v praktiku ̶Výsledky testů zapište do tabulky ̶ Test Průměr Směrodatná odchylka Počet chyb Zrakový a sluchový podnět Zrak Sluch Zrakový podnět Sluchový podnět Go/NoGo na střed Go/NoGo mimo střed Adobe Systems Fyziologický ústav, Lékařská fakulta Masarykovy univerzity 29 Diskutujte výsledky reakční doby •Všimněte si rozdílu mezi reakční dobou pro zrakový a sluchový podnět. Uveďte možná vysvětlení. •Diskutujte příčiny rozdílů a počtů chyb v reakční době mezi jednotlivými částmi testu •Jaké jsou možné další faktory ovlivňující reakční dobu u člověka? Co jí může prodloužit a co zkrátit?