z Spinal Motor Function - ps.si.mahidol.ac.th Reflex-49.pdf · 4-Jun-06 2525 Inverse stretch reflex...
Transcript of z Spinal Motor Function - ps.si.mahidol.ac.th Reflex-49.pdf · 4-Jun-06 2525 Inverse stretch reflex...
44--JunJun--0606 11
MotorMotor functionfunction I I ::
SpinalSpinal MotorMotor FunctionFunction
ดรดร..ภญภญ..กนกวรรณกนกวรรณ ติลกสกลุชยัติลกสกลุชยัภาควิชาภาควิชาสสรีรวิทยารีรวิทยา
คณะคณะแพทยศาสตรศิแพทยศาสตรศิริราชพยาบาลริราชพยาบาล
44--JunJun--0606 22
วัตถปุระสงควัตถปุระสงค
นิยามนิยาม ของของ motor functionmotor function : voluntary, reflex & : voluntary, reflex & rhythmic automatic movementrhythmic automatic movement
ศูนยควบคุมศูนยควบคุม voluntary movement voluntary movement, posture & , posture & balance, spinal reflex movementbalance, spinal reflex movement
นิยามของนิยามของ rreflexeflex movementmovement และและ reflex arcreflex arc
gamma loop, muscle spindle gamma loop, muscle spindle และและ alpha MN alpha MN
กลไกเกิดกลไกเกิด sstretchtretch reflexreflex,, iinversenverse stretchstretch reflexreflex และและ wwithdrawalithdrawal reflexreflex
การทดสอบการเกิดการทดสอบการเกิดรีเฟล็กซรีเฟล็กซในทางคลินิกในทางคลินิก
44--JunJun--0606 33
SomaticSomatic MotorMotor SystemSystem :: Movements Movements vsvs actionsactions
ความสามารถในการเคลื่อนไหวของคนความสามารถในการเคลื่อนไหวของคน
3.3. ทรงตัวทรงตัว ขณะอยูนิ่งขณะอยูนิ่ง
ขณะเคลื่อนที่ขณะเคลื่อนที่
1.1. หยาบหยาบ
1.1. TonicTonic contractioncontraction เกิดเกิด tonetone
เบื้องหลังการเคลื่อนไหวเบื้องหลังการเคลื่อนไหว
2.2. ละเอียดละเอียด
กลามเนื้อหดตัวกลามเนื้อหดตัว 22 แบบแบบ2. 2. PhasicPhasic contractioncontraction
44--JunJun--0606 44
PhasicPhasic contractioncontraction ทําใหทําใหเกิดเกิด การเคลื่อนไหวการเคลื่อนไหว 33 แบบแบบ
1.Voluntary movement1.Voluntary movement–– complex actions : complex actions : reading, writing, playing pianoreading, writing, playing piano
–– purposeful, goalpurposeful, goal--orientedoriented
–– learned : learned : จนเกดิจนเกดิ motor program motor program
improve with practice ~improve with practice ~
44--JunJun--0606 55
Three Classes of MovementThree Classes of Movement
2. Reflexes (spinal & brainstem)2. Reflexes (spinal & brainstem)–– involuntary, rapid, stereotypedinvoluntary, rapid, stereotyped
eyeeye--blink, coughing, knee jerkblink, coughing, knee jerk
–– graded control by eliciting stimulusgraded control by eliciting stimulus
Rhythmic motor patternsRhythmic motor patterns–– combines voluntary & reflexive actscombines voluntary & reflexive acts
chewing, swallowing, walking, runningchewing, swallowing, walking, running
–– initiation & termination by voluntaryinitiation & termination by voluntary
–– once initiated, repetitive & reflexive ~once initiated, repetitive & reflexive ~
44--JunJun--0606 66
VoluntaryVoluntarymovementmovement
PosturePosture && balancebalance(postural reflex)(postural reflex)
Spinal rSpinal reflexeflexmovementmovement
SPINALSPINAL CORDCORDα α MNMN && γγ MNMN
BASALBASALGANGLIAGANGLIA
CEREBRALCEREBRAL MOTORMOTOR AREASAREAS
THALAMUSTHALAMUS
CEREBELLUMCEREBELLUM
Sen
sory
Sen
sory
feed
back
feed
back
BRAINSTEMBRAINSTEM
VoluntaryVoluntary ororRhythmicRhythmic oror
ReflexReflexMovementMovement
การจัดลําดับของศูนยส่ังการการจัดลําดับของศูนยส่ังการ
++ -
+
44--JunJun--0606 77
ศูนยสั่งการศูนยสั่งการ ( (Motor center)Motor center)•• สั่งการสั่งการ และและ ควบคุมการเคลื่อนไหวควบคุมการเคลื่อนไหว•• โดยคุมปจจัยตอไปนี้โดยคุมปจจัยตอไปนี้
แรงการแรงการหดตัวหดตัว
มุมของขอเขามุมของขอเขา
ความเร็วของความเร็วของลูกลูกบอลลบอลล
กลามเนือ้ทาํงานกลามเนือ้ทาํงานประสานกนัประสานกนั เชนเชนFlexor Flexor หดตัวหดตัวExtensor Extensor คลายตวัคลายตวั
Sensory
Sensory
feedbackfeedback
44--JunJun--0606 88
SensorySensory feedbackfeedback จากจาก musclemuscle ((stretchstretch)) receptorreceptor 22 ชนิดชนิด
1.1. MuscleMuscle spindlespindleIntrafusalIntrafusal musclemuscle
กลามเนื้อถูกยืดยาวกลามเนื้อถูกยืดยาวเพิ่มขึ้นเพิ่มขึ้น
IaIa,, IIII ,,spindlespindle afferentafferent
2.2. GolgiGolgi tendontendon organorgan
กลามเนือ้ตงึกลามเนือ้ตงึเพิม่ขึน้เพิม่ขึน้
IbIb afferentafferent
IaIa,, IIII
IbIb
IaIa,, IIII
ExtrafusalExtrafusalmusclemuscle
IbIb
กระตุนกระตุน
กระตุนกระตุน
44--JunJun--0606 99
สัญญาณสัญญาณ IaIa, II , II ไปกระตุนไปกระตุน alpha MNalpha MN
การนําขอมูลของการนําขอมูลของ Muscle stretch receptor Muscle stretch receptor
สัญญาณสัญญาณ IbIb ไปยับยั้งไปยับยั้ง alpha MN alpha MN
InhibitoryInhibitoryinterneuroninterneuron
SpinalSpinal reflexreflex controlcontrolควบคุมความยาวควบคุมความยาว
ความตึงของกลามเนื้อความตึงของกลามเนื้อ
αα MNMN
IaIa afferentafferent
--
+
+
Ib afferent
IaIaIb
IaIaIb
44--JunJun--0606 1010
BrainBrain stemstem
AlphaAlpha motormotor fibrefibre
gam
ma
gam
ma
mot
or
mot
orfib
refib
re
ExtrafusalExtrafusalmusclemuscle
IntrafusalIntrafusalmusclemuscle
““ GammaGamma looploop””
1.1.
3.3.
2.2.γγ MNMNαα MNMN
GammaGamma motoneuronmotoneuron ควบคุมควบคุม musclemuscle spindlespindle sensitivitysensitivity
IaIa afferentafferent
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I II
++
44--JunJun--0606 1111
IaIa dischargedischarge
TensionTension
ContractionContraction
PullPull
ContractionContraction
II I I I I I I I I I I I I I I I I
I I I I I I I I I II I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
I I I I I I I I I I I I I I I I ขข.. กระตุนกระตุนαα MNMN
กก.. ยืดกลามเนื้อยืดกลามเนื้อ
คค.. กระตุนกระตุนαα MNMNและและ
γ γ MNMN
α α -- γγ coactivationcoactivation
บันทึกการสรางบันทึกการสราง AP AP ของของ IaIa
หยอนหยอน
MuscleMusclespindlespindle
หดหด
44--JunJun--0606 1212
เวลาสมองสั่งใหกลามเนื้อหดตัวจะสั่งเวลาสมองสั่งใหกลามเนื้อหดตัวจะสั่ง
เพื่อใหเพื่อให muscle spindle muscle spindle สามารถสงสัญญาณตอไดสามารถสงสัญญาณตอได
หนาที่หนาที่ gamma systemgamma system คือคือ รักษารักษาความไวการรับรูความไวการรับรูของของ muscle spindlemuscle spindle ขณะกลามเนื้อหดตัวขณะกลามเนื้อหดตัว& & ปรับความไวตามความตองการในภาวะตางๆปรับความไวตามความตองการในภาวะตางๆ
กระตุนทั้งกระตุนทั้ง αα MN MN และและ γγ MNMN
((α α −− γγ coactivationcoactivation))
Alpha fiberAlpha fiber
gamma fibergamma fiber
44--JunJun--0606 1313
บทบาทควบคมุการเคลือ่นไหวของไขสนัหลังบทบาทควบคมุการเคลือ่นไหวของไขสนัหลัง
ไกที่ถูกตัดหัวไกที่ถูกตัดหัว สามารถวิ่งสามารถวิ่งไปรอบๆกอนลมลงตายไปรอบๆกอนลมลงตาย –– ““running around like a chicken with its head cut offrunning around like a chicken with its head cut off ””
–– แสดงวาแสดงวา ไขไขสันหลังสามารถควบคุมการเดินสันหลังสามารถควบคุมการเดิน การวิ่งการวิ่ง
ในคนในคน ถาไขสันหลังถูกตัดขาดถาไขสันหลังถูกตัดขาด
–– อัมพาตครึ่งตวัอัมพาตครึ่งตวั paraplegia, paraplegia,
–– อัมพาตทั้งตัวอัมพาตทั้งตัว quadriplegiaquadriplegia–– ไรความรูสกึสัมผัสไรความรูสกึสัมผัส เจ็บเจ็บ และควบคุมกลามเนื้อไมไดและควบคุมกลามเนื้อไมได
–– เหลือแตของเหลือแตของ reflexreflex ของแขนและขาของแขนและขา
stretch reflexstretch reflex
44--JunJun--0606 1414
Christopher ReeveChristopher ReeveAccidents : spinal Accidents : spinal transectiontransection
44--JunJun--0606 1515muscles
Motor Neurons
Brain stem
Basal Ganglia
PT neurons
SpinalSpinal cordcord transectiontransection
กลามเนือ้เปนอมัพาตกลามเนือ้เปนอมัพาต LossLoss ofof VoluntaryVoluntary
MovementMovementทรงตวัตัง้ไมไดทรงตวัตัง้ไมได
““ SpinalSpinal ShockShock ””
เหลอืแตเหลอืแต ReflexReflexlimblimb movementmovement
XX
MotorMotor CapacityCapacity ของไขสนัหลังของไขสนัหลัง
BrainstemBrainstem
Cerebral cortexCerebral cortex
MotorMotor centercenterofof
ReflexReflex movementmovement
ไกไมมีหวัวิง่ตอไกไมมีหวัวิง่ตอไดกอนลมลงไดกอนลมลง
44--JunJun--0606 1616
1.1.Stretch Stretch reflexreflex
2.Withdrawal reflex2.Withdrawal reflex((FlexionFlexion reflexreflex &&crossedcrossed extensionextension))
3.3.Scratch Scratch reflexreflex
ReflexReflex inin spinalspinal animalanimal
44--JunJun--0606 1717
ReflexReflex arcarc
ตัวกระตุนตัวกระตุน
2. Sensory neuron 2. Sensory neuron & afferent & afferent fibrefibre
1.1. Skin receptorSkin receptor
3. 3. MotoneuronMotoneuronอาจมีอาจมี interneuron interneuron
4. 4. EffectorEffector คือคือ musclemuscle
ลักษณะสําคัญลักษณะสําคัญ Reflex Reflex
MotorMotor centercenter
stimulusstimulusrapid, involuntaryrapid, involuntarystereotypestereotypelocal responselocal response ขนาดเปลี่ยนตามขนาดเปลี่ยนตามตัวกระตุนตัวกระตุน
44--JunJun--0606 1818
StretchStretch reflexreflex::1.1. PhasicPhasic
เคาะเอ็นเคาะเอ็นMuscleMuscle spindlespindle
IaIa afferentafferent
αα MNMN
QuadricepsQuadricepsfemorisfemoris
หดตัวหดตัว
เขากระตุกเขากระตุก
เกิดไดทั้งเกิดไดทั้งกลามเนื้อกลามเนื้อ flexor & flexor & extensorextensor
Monosynaptic Monosynaptic reflexreflex
KneeKnee jerkjerk
““LengthLength controlcontrol systemsystem””
I I I I I I I I I I I I II I I I I I I I I I I I I
44--JunJun--0606 1919
Patellar - L2 - L4
44--JunJun--0606 2020
Biceps - C5 & C6
44--JunJun--0606 2121
Triceps Triceps -- C6 C6 -- C8C8
44--JunJun--0606 2222
Achilles - L5, S1 & S2Ankle jerk
44--JunJun--0606 2323
StretchStretch reflexreflex ::2.2.Tonic Tonic
gravitygravity
ExtensorExtensor musclemuscle
หดตัวนอยๆหดตัวนอยๆ
Gastrocnem
iusG
astrocnemius
quad
ricep
squ
adric
eps
fem
oris
fem
oris
BrainstemSpinal cord
เกดิเฉพาะเกดิเฉพาะ Extensor Extensor musclemuscle เปนทัง้เปนทัง้ Monosynaptic, Monosynaptic, Polysynaptic reflexPolysynaptic reflexเพือ่การทรงตวัเพือ่การทรงตวั
44--JunJun--0606 2424
αα motormotor nervenerve
αα MNMN
InhibitoryInhibitoryinterneuroninterneuron
Inverse stretch reflexInverse stretch reflex TensionTension controlcontrol systemsystem
GolgiGolgi tendontendon organorgan
กลามเนือ้กลามเนือ้หดตวัมากหดตวัมาก
ตงึมากขึน้ตงึมากขึน้
++
--
กลามเนือ้คลายตวักลามเนือ้คลายตวักลไกปองกนักลไกปองกนัเนือ้เยือ่ฉกีขาดเนือ้เยือ่ฉกีขาด
I I I I I I I I I I I I II I I I I I I I I I I I I
IbIb AfferentAfferent fiberfiber
44--JunJun--0606 2525
Inverse stretch reflexInverse stretch reflex or Tendon Reflexor Tendon Reflex
44--JunJun--0606 2626
WithdrawalWithdrawal oror FlexorFlexor ReflexReflex
ตวักระตุนตวักระตุน
NoxiousNoxiousstimulistimuli
nociceptornociceptorFlexorFlexor reflexreflexafferentafferent ((FRAFRA))
++
FlexorFlexor หดตวัหดตวั
PolysynapticPolysynaptic reflexreflex
ααMNMN ++
interneuroninterneuron
44--JunJun--0606 2727
ถาการกระตุนเกดิที่ขาถาการกระตุนเกดิที่ขา เชนเชน เทาเหยียบถกูตะปูเทาเหยียบถกูตะปู
IpsilateralIpsilateralFlexionFlexion
ContralateralContralateralExtensionExtension
กระตุนกระตุน flexorflexor
ยบัยัง้ยบัยัง้ extensorextensorยบัยัง้ยบัยัง้ flexorflexor
กระตุนกระตุน extensorextensor
ขางที่ถกูกระตุนขางที่ถกูกระตุน ดานตรงดานตรงชามชาม
สัญญาณจะกระจายไปซีกตรงขามสัญญาณจะกระจายไปซีกตรงขาม
FF FF
EE EE++-- --++
44--JunJun--0606 2828
Crossed extensor reflexCrossed extensor reflex
Crossed Crossed
extensor reflexextensor reflex
–– painful painful
stimulus stimulus
causes causes
ipsilateral ipsilateral
flexor reflex flexor reflex
and and
contralateral contralateral
extensor reflexextensor reflex
44--JunJun--0606 2929
1.1.Stretch Stretch reflexreflex
2.2. FlexionFlexion reflexreflex &&crossedcrossed extensionextension
3.3.Scratch Scratch reflexreflex
ReflexReflex inin spinalspinal animalanimal
การควบคมุการควบคมุ llocomotionocomotion
SteppingStepping,, walkingwalking,,runningrunning
44--JunJun--0606 3030
ReflexReflex MovementMovement
VoluntaryVoluntarymovementmovement
PosturePosture &&balancebalance
ReflexReflexmovementmovement α α MNMN
BASALBASALGANGLIAGANGLIA
CEREBRALCEREBRAL MOTORMOTOR AREASAREAS
THALAMUSTHALAMUS
CEREBELLUMCEREBELLUMBRAINSTEMBRAINSTEM
++ -
finalfinal commoncommon pathwaypathway
SkeletalSkeletal musclemuscle หดตัวหดตัว
การตอบสนองของการตอบสนองของ reflexreflex ปกติปกติ หรอืหรอื มากมาก หรอืหรอื นอยนอย ขึน้กบัขึน้กบั reflexreflex arcarc อยูครบอยูครบ excitability excitability ของของ α α MNMN
44--JunJun--0606 3131
คลนิิกสัมพันธของการทดสอบคลนิิกสัมพันธของการทดสอบรเีฟลก็ซรเีฟลก็ซ
สวนหนึ่งของการตรวจทางระบบประสาทสวนหนึ่งของการตรวจทางระบบประสาท ทํางานปกติหรือไมทํางานปกติหรือไม
สังเกตสังเกต การตอบสนองการตอบสนองsymmetry symmetry 22 ขางขาง
ขนาดมากหรอืนอยกวาปกติขนาดมากหรอืนอยกวาปกติ
+ + --
1.1. HyporeflexiaHyporeflexia
•• ผิดปกติผิดปกติ ในใน reflex arcreflex arc
•• ทาํลายทาํลาย dorsal rootdorsal root : : โรคซิฟลสิโรคซิฟลสิ
•• ทาํลายทาํลาย LMNLMN : : โรคโปลิโอโรคโปลิโอ
44--JunJun--0606 3232
3. 3. Pathologic reflexPathologic reflex การเกิดการเกิด
BabinskiBabinski’’ss responseresponse
•• ไมพบในคนปกติไมพบในคนปกติ พบในทารกต่ํากวาพบในทารกต่ํากวา 11 ปป
•• กระตุนกระตุน plantar reflex plantar reflex
•• ปกติเกดิปกติเกดิ plantar flexionplantar flexion
•• ผิดปกติเกิดผิดปกติเกิด plantar extension plantar extension
2. 2. HyperreflexiaHyperreflexia
•• upper upper motoneuronmotoneuron lesionlesion
•• stretch reflex stretch reflex เกิดมากผิดปกติเกิดมากผิดปกติ
44--JunJun--0606 3333
NormalNormal PlantarPlantar responseresponse
PlantarPlantar flexionflexion
BabinskiBabinski’’ss responseresponse
PlantarPlantar extensionextension
44--JunJun--0606 3434
หลักการของการทํางานแบบหลักการของการทํางานแบบรีเฟลก็ซรีเฟลก็ซ
ถาใหตัวกระตุนที่ถาใหตัวกระตุนที่ถูกตองกับวงจรถูกตองกับวงจรในไขสันหลังในไขสันหลัง
ทําใหเกิดการเคลื่อนไหวทําใหเกิดการเคลื่อนไหวยกขายกขา เหยียดขาเหยียดขา
การเกาการเกา
การกาวการกาวเดินเดิน วิ่งวิ่ง
งอแขนงอแขน
44--JunJun--0606 3535
สรปุสรปุ ไขสนัหลังมวีงจรประสาทสมบรูณไขสนัหลังมวีงจรประสาทสมบรูณสําหรบัสําหรบั
การเคลื่อนไหวของแขนขาการเคลื่อนไหวของแขนขา
เพยีงแตเพยีงแต ตองใหตวักระตุนทีถ่กูตองตองใหตวักระตุนทีถ่กูตอง
เปนความหวงัของคนเปนความหวงัของคน spinal men spinal men หรือหรือ
quadriplegic menquadriplegic men
ถาใหตวักระตุนทีเ่หมาะสมถาใหตวักระตุนทีเ่หมาะสม อาจทาํใหผูปวยอาจทาํใหผูปวย เหลานีเ้คลือ่นไหวไดเหลานีเ้คลือ่นไหวได
44--JunJun--0606 3636
Flexor (withdrawal) ReflexFlexor (withdrawal) Reflex Crossed extensor reflexCrossed extensor reflex