Sunday, March 09, 2008

醫學:牽張反射、肌梭、高爾肌腱器

牽張反射(stretch reflex)是牽張縮短循環的重要機制,此一機制能快速連接離心神經與向心神經,利用本體感受器的刺激,在最短時間內增加運動單位的徵召(盧英治,2000)。肌肉產生牽張縮短循環動作的主要本體感受器為肌梭(muscle spindle)和高爾肌腱器(Golgi tendon organ);肌梭與高爾肌腱器在功能上最大不同處,在於肌梭偵測肌肉的相對長度,而高爾肌腱器偵測肌肉的張力。牽張反射主要發生在肌肉被用力快速伸展,肌梭為了保護肌肉所引發的反射性收縮動作;然而肌肉的張力極強時,高爾肌腱器會發出抑制效應,使肌肉放鬆。因此,如何加速神經和減低神經的抑制,便是增進牽張反射原理相當重要的機制。在實施增強式訓練時,由於肌肉的快速離心收縮,使得肌肉中的肌梭受到刺激而伸展,進而造成該主要作用肌群的伸展反射(鄭景峰,2002;盧英治,2000)。(資料來源)

肌肉中有兩種監視其活動的裝備﹐稱為受納器。一為肌梭﹐一為高爾基腱器。肌梭是一組在結締組織膜中裹著的纖細的肌肉纖維﹐因其狀如梭而得名。在肌梭的每一條纖維上都盤繞著狀似螺旋的神經末梢。當肌肉拉長時﹐這些神經末梢送出排發的衝動到脊髓中去﹐使支配肌梭所在之處的肌肉的運動神經元興奮﹐同時通過中間神經元﹐使支配對抗肌肉的神經元抑制。這樣﹐肌梭所在處的肌肉接受到由興奮的運動神經元傳出的神經衝動而收縮。同時其對抗肌因失去神經衝動的支持而放鬆。在適當的興奮和抑制的情況下﹐兩種肌肉的一張一馳會取得平衡。高爾基腱器位於筋腱中﹐對張力極敏感。當肌肉張力增加時﹐這種受納器發放的神經衝動也增加並傳入脊髓中﹐通過中間神經元抑制支配該肌肉的運動神經元﹐使這塊增加了張力的肌肉放鬆。高爾基腱器的放電閾限比較高﹐在肌肉的緊張程度較低時﹐它不發信號﹔只有當肌肉張力有迅速變化時(猛的收縮或放鬆)才爆發神經衝動。肌梭的放電則是隨著肌肉的張力變化而變化的。兩種受納器互相配合﹐高爾基腱器監視肌肉張力的變化﹐肌梭監視肌肉變化的程度﹑方向和速度。也可以說前者是粗調裝置﹐後者是細調裝置。兩者都屬於反饋的控制系統。(資料來源)

1. 肌梭(muscle spindle):肌梭被包裹在肌肉內,長度大約3-10公釐,它具有感覺肌肉長度的變化,以及感覺肌梭外纖維 (extrafusal fiber) 長度變化比率的兩種功能。每個肌梭上都有兩個感覺末稍,分別是初級 (primary) 或稱Ia傳入纖維,與次級 (secondary) 傳入纖維。這兩個感覺末稍皆分佈於肌梭的中央,這是肌梭裡不具有收縮性的部份;在肌梭的兩端是可收縮的,由r運動神經元 (r motor neuron) 所支配。事實上,正常的肌肉張力 (muscle tone),是靠脊髓反射弧 (spinal reflex arc) 來維持,[7]在正常情況下r運動神經元受到大腦傳來適當的抑制訊息,只維持低度的活動性,並且經由輸入神經纖維 (主要以 Ia 為主) 將訊息傳遞到α運動神經元,使骨骼肌適度的收縮。這種r運動神經元à肌梭àIa輸入神經纖維àα運動神經元à梭外肌纖維的路徑若失去腦部的調控,將導致r運動神經元的活動性增加,因而引起痙攣 (spasticity) 現象。

2. 高爾基腱器(Golgi tendon organ):高爾基腱器的直徑約0.1-1公釐,位於梭外肌纖維與肌腱之間的交界處,並且與肌肉纖維之間有串聯的關係。高爾基腱器受到 Ib 輸入神經纖維的支配,其主要的功能是感覺肌肉的張力,當肌肉過度收縮時,高爾肌腱器會被興奮,經由中間神經元的轉接,抑制作用肌與興奮拮抗肌。(資料來源)

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