College 1: reflexmodel (hoofdstuk 7 + 13)
Reflexen kunnen:
• kortdurend en snel zijn: fasische reflex (terugtrekreflex)
• lang aanhouden: tonische reflex (asymmetrische nekreflex)
Segmentale opbouw van het zenuwstelsel
Het zenuwstelsel kan je vergelijken met een flatgebouw.
Een aantal horizontale etages zijn op elkaar gestapeld. De
etages zin onderling verbonden aan verticale liftkokers.
Helemaal boven bevindt zich het restaurant, de hersenen,
waar mensen aankomen (perceptie) en van waaruit ze weer
vertrekken naar verschillende afdelingen (actie). In de
neurologie maakt men onderscheid tussen twee systemen:
1. De segmentale niveaus (transversaal, horizontaal),
bestaande uit de grijze stof van het ruggenmerg,
wortels, plexus (netwerk van zenuwen en
bloedvaten), zenuwen en de geïnnerveerde
structuren (spieren en sensoren)
2. De longitudinale systemen: opstijgende
(ascenderende) en afdalende (descenderende)
banen die de segmentale niveaus onderling en met
het brein verbinden.
Monosegmentale reflexen (reflex in één deel van het lichaam)
Een prikkel komt ergens binnen in het zenuwstelsel, bijvoorbeeld in het ruggenmerg ter hoogte van
een bepaald segment, en heeft invloed op de activiteit van de motorische neuronen in dat segment,
waardoor een reactie ontstaat (spiercontractie). Wanneer de reactie tot één segment beperkt blijft,
wordt gesproken van een monosegmentale reflex. Deze reflexen werden vroeger gezien als de
belangrijkste bouwsteen van ons zenuwstelsel. Tegenwoordig zien we zo`n reflex meer als een
bijzonder geval, aangezien:
• bijna alle reflexen via meerdere segmenten verlopen
• het brein een allesoverheersende invloed heeft op reflexen
• vele reacties op prikkels via het brein tot stand komen.
Een reflex kan beschouwd worden als een soort kortsluiting tussen input en output die soms nuttig
kan zijn. Het zeer snel terugtrekken bij noxische (schadelijke) prikkels heeft voordelen. Een bekend
voorbeeld waarbij een reflex beperkt blijft tot een of enkele segmenten is het kniepeesreflex.
Multisegmentale reflexen (reflex in meerdere delen van het lichaam)
De meeste reflexen verlopen niet over één segment, maar zijn multisegmentaal. De prikkel komt bij
een bepaald segment binnen, breidt zich in het ruggenmerg longitudinaal uit over meerdere
segmenten, zodat het effect optreedt in verschillende spieren:
• Het terugtrekreflex (flexiereflex): wanneer je je vingers brandt, ontstaan niet alleen reacties
in de vingers, maar over het hele lichaam. Je zet een stap naar achter, en schreeuwt
bijvoorbeeld van pijn. Deze reacties zijn mogelijk doordat de prikkels, die op één of enkele
segmentale niveaus in het ruggenmerg binnenkomen, zich uitbreiden over meerdere
segmenten, en de hersenstam + hersenen bereiken.
• De tonische halsreflex: worden opgewekt door prikkeling van gewrichtssensoren in en rond
de cervicale wervels (segmenten C1 t/m C5). Mogelijk is er ook een bijdrage van
spiersensoren van de nekspieren. De motorische reacties komen tot stand via de plexus die
de ledematen bereiken (C5-T2 en L2-S2) het zijn reflexen die een belangrijke bijdrage leveren
, aan de houdingsregulatie. Ook hier breidt de prikkel zich longitudinaal en bilateraal (naar
beide zijden) over het ruggenmerg uit. De reacties die optreden bij ledematen zijn tonisch,
dat wil zeggen het effect blijft aanhouden zolang het hoofd in de betreffende stand
gehouden wordt. Er zijn twee vormen van tonische halsreflexen:
1. Asymmetrisch: rotatie van het hoofd naar rechts, zorgt voor een extensie van de rechterarm
en -been en een flexie van de linkerarm en -been. (bij rotatie naar links is dat omgekeerd).
2. Symmetrisch: buiging van het hoofd naar achteren geeft extensie van beide armen en flexie
van beide benen: het lichaam richt zich naar de oriëntatie van het hoofd; zo ook een buiging
van het hoofd naar voren een flexie van de armen en extensie van de benen.
• Labyrintreflexen: dit reflex werd door twee Nederlandse onderzoekers beschreven als: de
reacties in armen en benen zijn gelijk. In buikligging (met de neus in het kussen) is er een
maximale flexietonus, in rugligging (neus omhoog), een maximale extensietonus van armen
en benen.
• Nekoprichtreflexen: zo bestaan er ook longitudinale relaties tussen alle delen van de m.
erector spinae: kromming van de cervicale wervelkolom naar achteren geeft reflectoir ook
een kromming van de lumbale wervelkolom naar achteren. Ook hier volgt het lichaam dus de
oriëntatie van het hoofd.
Deze reflexen zijn meestal alleen in het eerste levensjaar gedurende enige tijd min of meer zichtbaar.
In een later stadium worden deze reflexen in het totaal van de houdings- en evenwichtsregulatie. Het
betekent dus niet dat de reflexen verdwenen zijn, ze zijn verborgen aanwezig. Bij bepaalde
sportbewegingen of hersenletsel, kunnen deze bewegingen weer zichtbaar worden of blijven.
Long-loop reflexen
Zijn de belangrijkste functionele bouwstenen. De reflexen worden geïsoleerd via ruggenmerg of
hersenstam. De lange lussen worden geactiveerd via de hogere regionen in de hersenen. Prikkels
treden binnen, stijgen op naar de hersenschors en worden vandaar, al of niet via een bewuste
gewaarwording , verder vervoerd via afdalende banen en motoneuronen naar de spieren. Deze
reflexen zijn zeer snel en spelen daarom een grote rol bij allerlei snelle reactievaardigheden (honkbal,
tennis, tafeltennis enz.)
Parallelle reflexroutes
Een prikkel gaat door verschillende routes door het zenuwstelsel. Deze routes kunnen worden
aangetoond door middel van elektromyografie. De spierafferenten uit de m. quadriceps worden
bijvoorbeeld elektrisch geprikkeld (hierdoor worden peeshamer en spierspoel ‘omzeild’ zodat met
nauwkeurig kan ‘timen’. Dan wordt de elektrische activiteit in de m. quadriceps geregistreerd. Na
prikkeling zijn er minstens drie responsen te zien. Waarvan is aangetoond dat ze over verschillende
niveaus verlopen.
1. De eerste respons is spinaal. En verloopt over een of meer ruggenmergsegmenten (soms kan
men een afzonderlijke mono- en multisegmentale component onderscheiden)
, 2. De tweede respons verloopt over de hersenstam. Ook hier kan men soms meer
componenten onderscheiden: de medullaire respons laag, de pontiene respons hoog over de
hersenstam.
3. De derde respons verloopt over het cerebrum. Hiertoe behoort de corticale respons. Als ook
responsen via het diencephalon (bijvoorbeeld thalamus), limbisch systeem of basale kernen.
Feedback en feedforward
Feedback is een proces waarbij de uitkomst/output van een proces wordt teruggekoppeld aan de
input. Er wordt dan van feedback gesproken als de gegevens na verwerking worden aangeboden en
vergeleken. Bijvoorbeeld: er ligt een tak op de weg waar je over struikelt, maar je corrigeert dat
waardoor je blijft staan. Of in de bus als je geen weg kunt zien en je continu de houding corrigeert.
Feedforward benadrukt positief/gewenst gedrag. Je geeft vooraf aan wat je wenst. Je herkent iets en
daar speel je op in. Bijvoorbeeld er ligt een tak op de weg die je ziet en je stapt erover heen. Bij ons
functioneren kan zowel de agonisten groep als antagonisten groep aangespannen zijn. Dit noemen
we een cocontractie. Cocontractie kan worden gebruikt tijdens motorisch leren. Bij een sprong, nog
voor de landing, bereidt het neuromusculaire systeem zich alvast voor op de landing (grondcontact),
dit noemen we ‘preactivatie’. Dit wordt gebruikt bij feedforward.
& OWL 2 (fysiologie) = neurowetenschappen
De spierspoel en de myotatische reflex!!
Bij de houdingsregulatie neemt een spierspoel
een sleutelpositie in. Spierspoelen zijn kleine
orgaantjes (enkele millimeters groot) die tussen
de spiervezels liggen. Spierspoelen liggen parallel
aan de spiervezels, dat wil zeggen dat ze worden
gerekt wanneer de spier gerekt wordt. De mate van
rekking en rekkingsveranderingen wordt omgezet in
actiepotentialenreeksen die via de Ia- en II-vezels
naar het ruggenmerg worden geleidt. De Ia-vezels
vertonen een fasische-tonische respons, dat wil
zeggen ze registreren de lengte en snelheid van de
lengteveranderingen. De II-vezels vertonen tonische
respons, dat wil zeggen ze geven de heersende
lengte weer. Iedere lengte en lengteverandering
wordt op deze wijze via de spierspoel ‘vertaald’ in
actiepotentialen. Ruggenmerg en hersenen (vooral
kleine hersenen) worden hierdoor nauwkeurig op de
hoogte gehouden van de lengte van spieren. Een
lengtetoename van de spier veroorzaakt een actieve
contractie van de spier: de myotatische reflex. Via de
myotatische reflex wordt de heersende lengte van een spier zo constant mogelijk gehouden. Is de
tegenwerkende kracht groot? Dan zal er ook meer spierspanning optreden om deze verstorende
kracht te overwinnen. Bijvoorbeeld als je een rugzak draagt en daar gewicht in stopt, dan zal de
spanning in de m. quadriceps toenemen. Een ander voorbeeld is als je een kopje vasthoudt en daar
iets in wordt gegoten. Het kopje zal niet naar beneden vallen, omdat de spanning in de biceps groter
wordt om het toenemende gewicht te kunnen dragen. In deze voorbeelden kan de lengte constant
worden gehouden dankzij variaties in spanning. Zo`n regelsysteem noemen we ook wel een servo-
systeem: een systeem dat ‘slaafs’ een opgelegde lengte handhaaft.
,De peessensor: spanningsegulatie!!
Golgi-peeslichaampjes zijn kleine orgaantjes in de pees van de spier. Ze staan gelijk met de spier en
worden geactiveerd bij toename van de spierspanning. De afferenten uit de peesensoren (Ib-
afferenten) hebben via interneuronen een inhiberende (verbieden, proberen te hinderen/stoppen)
invloed op de motoneuronen van de betreffende spier. Een spanningstoename in de spier kan dus
via dit peessensorsysteem ongedaan gemaakt worden. peessensoren zijn heel gevoelig, vooral voor
actieve spanningstoename; ze kunnen reeds reageren bij aanspanning van één enkele motorunit. Ze
zijn dus belangrijk bij taken waarbij de precieze dosering van spanning of kracht een rol speelt:
streek bij een violist, armbeweging van de roeier, naar de mond brengen van een kopje koffie. Het
zijn allemaal voorbeelden waarbij een min of meer constante spanning over een relatieve grote
bewegingstraject geleverd moet worden. net als de spierspoel lijkt de peessensor van groot belang
bij actieve houding en beweging.
• De peesreflex uitgaande van de golgi-sensoren:
o Antagoneert de ‘load compensation’ reflex
o Beschermt de spier tegen overmatige activiteit
o Wordt in de kliniek getest met een peeshamer
o Heeft een kortere centrale reflextijd dan de myotatische reflex
Posturale reflexen
De twee reflexen, spierspoelreflex en peessensorreflex hebben in zekere zin tegenovergestelde
effecten: de spierspoelreflex houdt de lengte constant via variaties van spierspanning, de
peessensorreflex houdt de spanning constant bij wisselde spierlengte.
• Het optreden van allerlei spinale reflexen is geen vast gegeven: de context of situatie bepaalt
welke reflexen nuttig zijn. Staan in een tram is iets anders dan staan in een bootje (translatie
= verplaatsing en rotatie = draaiing)
• Door ervaring kunnen bepaalde reflexen worden aangeleerd. De juiste instelling van de
spinale reflexen worden wordt door oefeningen aangeleerd en wordt uiteindelijk een vast
onderdeel van de motorische commando`s voor de betreffende taak. De specifieke houding
van skiër, schaatser en fietser bijvoorbeeld zijn het resultaat van een gericht leerproces.
, Nekreflexen: het hoofd op de romp
Nek- of halsreflexen worden opgewekt door prikkeling van gewrichtssensoren in en rond de
halswervels en, waarschijnlijk in mindere mate, van spierspoelen en peessensoren. De afferente
input komt binnen ter hoogte van de segmenten C2-C5: in het ruggenmerg breidt zich de activiteit
longitudinaal en bilateraal uit (aan twee zijden). Hierdoor zijn verschillende effecten mogelijk,
namelijk:
1. Op het hoofd: wanneer het hoofd ten opzichte van de romp uit balans raakt (bijvoorbeeld
door een externe kracht), spannen de nekspieren aan, zodat het hoofd gestabiliseerd wordt.
bij bewuste hoofdbewegingen (ja/nee zeggen) is deze reflex uitgeschakeld.
2. Op de wervelkolom: de Nekoprichtreflexen, wordt het hoofd actief naar rechts gedraaid, dan
volgt de romp deze draaiing. Buigt het hoofd naar achteren, dan kromt zich ook de gehele
wervelkolom naar achteren. Dit zijn eigenlijk geen reflexen, maar coördinatieve koppelingen
combinaties van motorische programma`s die ervoor zorgen dat het lichaam de oriëntatie
van het hoofd volgt. Een gelijke koppeling zien we bij het oog-hoofdsysteem. Draaien we de
ogen naar rechts, dan volgt het hoofd als vanzelf.
3. Op de ledematen: ook hier wordt de stand van ledematen beïnvloedt als de stand en
oriëntatie van het hoofd. De reflexen zijn tonisch, dat wil zeggen de effecten op de
ledematen blijven aanhouden zolang het hoofd in de betreffende stand wordt gehouden.
Twee soorten tonische nekreflexen worden onderscheiden.
- asymmetrische tonische nekreflex: rotatie van het hoofd naar rechts geeft een extensie van
de rechterarm en -been. En een flexie van linkerarm en -been.
- symmetrische tonische nekreflex: buigt het hoofd naar achteren, dan strekken de armen en
buigen de benen en andersom.
Deze reflexen zijn alleen in het eerste jaar aantoonbaar.
Labyrintreflexen: het hoofd in de ruimte
Dit zijn reflexen die opgewekt worden door prikkeling van
het evenwichtsorgaan en de n. vestibularis (achterste
hersenzenuw). De utriculus en sacculus bevatten otolieten,
een systeem van haarcellen dat specifiek reageert op de
stand van het hoofd in de ruimte. Reflexen uitgaande van
de utriculus en sacculus zijn tonisch, dus het effect houdt
aan zolang het hoofd in de bepaalde positie staat. De
labyrintreflexen die hun invloed op het hoofd hebben, zijn
erop gericht het hoofd in de ruimte te stabiliseren, ondanks
positiewisselingen van het lichaam of hellings
veranderingen van het grondvlak. De tonische nek- en
labyrintreflexen zullen dus vaak in dezelfde richting
werken: stabilisatie van het hoofd. Labyrint reflexen die
gericht zijn op de ledematen zijn wat complexer. Uit recent
onderzoek is gebleken dat bij een viervoeter, de stand van
de poten wordt beïnvloedt doordat de stand van het hoofd
in de ruimte wordt gestabiliseerd: wanneer een viervoeter
op een hellend vlak staat met de kop naar beneden zullen
de voorpoten strekken en de achterpoten buigen. Helt het
hoofd naar achter (bergopwaarts) dan zullen de voorpoten
buigen en de achterpoten strekken.
Labyrint reflexen zijn echte reflexen, dat wil zeggen de
zwaartekracht is de stimulus (versnelling, vertraging,
hellend vlak), de reflexeffectoren zijn gericht op het veilig stellen van het hoofd in de ruimte, zoals
