Odruchy ochronne

Odruchy ochronne to autonomiczne ruchy mięśni, które są wyzwalane przez czynniki zewnętrzne w celu ochrony określonej części ciała. Zaangażowane mięśnie to głównie mięśnie szkieletowe, które są zwykle używane do świadomego, dobrowolnego ruchu. Odruchy ochronne wyzwalane są przez omijanie świadomości na rzecz znacznie wyższych prędkości reakcji, jak w przypadku odruchu zamykania powieki, który chroni oko przed urazami ciała obcego lub oślepiającego światła.

Co to są odruchy ochronne?

Odruchy ochronne mają miejsce mimowolnie i służą ochronie określonych narządów lub obszarów ciała. Odruchy ochronne są wyzwalane przez komunikaty sensoryczne, które przekraczają określone wartości progowe. Mogą to być bodźce wyzwalające, takie jak ciśnienie lub napięcie, przyspieszenie, światło, dźwięk, temperatura, ból lub bodźce chemiczne.

Wzajemne połączenie między narządami zmysłów, które zgłaszają przekroczenie wartości progowej poprzez swoje aferentne włókna czuciowe, z wykonującymi odprowadzającymi włóknami nerwu ruchowego odbywa się poprzez pojedynczą synapsę lub kilka synaps. W związku z tym jest to odruch monosynaptyczny lub polisynaptyczny. Samo połączenie nazywa się łukiem odruchowym. W najprostszym przypadku połączenia monosynaptycznego, czas reakcji między bodźcem wyzwalającym a rozpoczęciem jego wykonywania wynosi tylko 30 do 40 milisekund.

Zasadniczo odruchy ochronne mogą być realizowane jako odruchy wewnętrzne lub zewnętrzne. Odruch zewnętrzny jest obecny, jeśli wykonanie odruchu nie ma na celu ochrony danego mięśnia lub części ciała, ale raczej inny narząd, taki jak gałka oczna podczas odruchu mrugnięcia. Odruchy rozciągające, które służą ochronie mięśni przed nadmiernym rozciągnięciem, są typowymi odruchami samoczynnymi, ponieważ czujniki rozciągania, czyli wrzeciona mięśniowe, znajdują się dokładnie w mięśniu chronionym przez odruch skurczowy.

Funkcja i zadanie

Głównym zadaniem odruchów ochronnych jest wykorzystanie określonych reakcji mięśniowych do ochrony samych mięśni w postaci odruchu samoczynnego lub innych narządów w postaci odruchu zewnętrznego, przed groźbą uszkodzenia termicznego, mechanicznego i chemicznego lub ekstremalnego padania światła.

Korzyść dla człowieka polega przede wszystkim na krótkim czasie reakcji od wyzwolenia bodźca do wykonania ruchu ochronnego, który jest osiągany poprzez omijanie świadomości. Krótki czas reakcji może decydować o powodzeniu odruchu ochronnego. Na przykład latający owad lub ciało obce może uszkodzić oko, czemu ma zapobiegać szybki odruch mrugnięcia. W tym przypadku o działaniu ochronnym decyduje możliwie najkrótszy czas reakcji od dostrzeżenia obiektu do zamknięcia powieki.

„Zwarte” łuki reakcyjne różnych odruchów ochronnych rozwinęły się w toku ewolucji i są utrwalone genetycznie. Dlatego odruchów ochronnych nie można „nabyć” ani wytrenować poprzez trening.

Oprócz odruchu mrugania najbardziej znanymi odruchami ochronnymi są odruchy związane z połykaniem, krztuszeniem, kaszlem i kichaniem oraz odruchy odstawienne. Reakcje odstawienia mogą być również wyzwalane przez nocyceptory (czujniki bólu). Typową reakcją na wycofanie jest odruchowe wycofanie ręki z gorącego pieca.

W przypadku większości odruchów ochronnych łatwo rozpoznawalna jest przyczyna ich natury, jak w przypadku odruchu kichania, który ma zapobiegać początkowemu pozostawaniu alergenów lub innych problematycznych substancji w jamie nosowej lub nawet ich wdychaniu do płuc.

Stosunkowo złożonym odruchem ochronnym jest odruch wymiotny, który może być wywołany wieloma różnymi przyczynami i przede wszystkim chroni przed pokarmem uznanym za szkodliwy, który znajduje się już w żołądku i nie powinien powodować dalszych szkód po powrocie. Nudności mogą być również wywoływane przez problemy z przenoszeniem treści żołądkowej do przewodu pokarmowego lub przez problemy hormonalne i nietypowe sprzężenie zwrotne ze strony przedsionkowej. Celem odruchu kaszlowego jest zapobieganie zablokowaniu dróg oddechowych przez wydzieliny oskrzelowe lub ciała obce.

W przeciwieństwie do tego, istnieją odruchy warunkowe lub warunkowe, które można nabyć. Ostatecznie wszystkie wyuczone złożone sekwencje ruchowe, które pojawiają się nieświadomie po intensywnym treningu, opierają się na odruchach warunkowych. Obejmuje to na przykład sekwencje ruchu, takie jak chodzenie w pozycji wyprostowanej, balansowanie, gimnastyka artystyczna czy prowadzenie samochodu, a także wiele innych sekwencji ruchu.

Choroby i dolegliwości

Upośledzenie odruchów ochronnych może być osłabione przez zaburzenia neuronalne lub spowodowane urazami lub ostrymi chorobami dotkniętych obszarów mięśniowych. Zaburzenia neurologiczne mogą występować na samych czujnikach lub na doprowadzających gałęziach nerwowych czujników lub na synapsach lub zwojach nerwowych, gdzie następuje przełączenie na odprowadzające włókna nerwu ruchowego.

Same włókna motoryczne mogą również wykazywać zaburzenia. Oznacza to, że zakłócenie tylko jednej kończyny łuku odruchowego może prowadzić do osłabienia lub całkowitego niepowodzenia odpowiedniego bezwarunkowego odruchu ochronnego. Na przykład chorobie Parkinsona towarzyszy spadek niektórych odruchów ochronnych związanych z koordynacją ruchów. Wszystkie inne choroby nerwów, które wiążą się z ograniczeniami w przekazywaniu impulsów nerwowych lub neuroprzekaźników również mają wpływ na odruchy ochronne.

We wczesnych stadiach odruchy zwykle zwalniają i słabną. Kiedy pojawia się utrata przytomności, odruchy ochronne są zaburzone, które w zależności od głębokości utraty przytomności mogą doprowadzić do całkowitego zaniku odruchu. I odwrotnie, sprawdzenie pewnych odruchów ochronnych, takich jak odruch mrugnięcia, może dostarczyć informacji o głębokości utraty przytomności.

Niepowodzenie odruchów połykania i kaszlu, przy jednoczesnym rozluźnieniu mięśni podniebienia i gardła, może być szczególnie niebezpieczne, gdyż istnieje ryzyko zablokowania tchawicy przez mięśnie lub wymioty, których odruch kaszlowy nie jest w stanie wyeliminować i może prowadzić do śmierci przez uduszenie.

Przejściowe ograniczenie odruchów ochronnych następuje poprzez spożycie alkoholu, co prowadzi do obniżenia wrażliwości czujników, takich jak termo i nocyceptor, oraz do upośledzenia całego nerwowego przetwarzania impulsów, w tym koordynacji ruchowej. Wraz ze wzrostem stężenia alkoholu powyżej 2,5 promila pojawiają się nieodwracalne neurotoksyczne objawy zatrucia i narastająca utrata wszystkich odruchów.