© Désiré Brendel – www.leipzig-medizin.de Protokoll 1. Regelkreis/Reflexe, 26.1.2006 2. Untersuchen Sie das Phänomen des Regelkreises anhand der Regulation der Körperhaltung und Fremd- sowie Eigenreflexe des Menschen. 3. Prinzip der Methode 3.1. Der Regelkreis Eine Regelung ist ein Vorgang, der der Aufrechterhaltung einer Größe durch ständige Messung und Wiederherstellung des Sollzustands dient. Die hierzu nötige Grundstruktur wird als Regelkreis bezeichnet. Jeder Regelkreis ist ein in sich geschlossener ständiger Kreislauf von Informationen. Er besteht im engeren Sinne aus zwei Bestandteilen: • • der Regelgröße, auf die regelnd eingewirkt wird und dem Regler, der für die Regelung der Regelgröße verantwortlich ist. Auf den menschlichen Körper bezogen entsprechen die Strukturen den Organen wie Gehirn, Nerven, Drüsen, Sinnesorgane, Muskeln, Gelenke oder Gefäße. 1 © Désiré Brendel – www.leipzig-medizin.de Beispiel: Regulation der Körperhaltung Um die senkrechte Position aufrecht zu erhalten muss sich der Schwerpunkt innerhalb der Unterstützungsfläche (Fußfläche) befinden. Der Körper steht im labilen Gleichgewicht. Die Erhaltung dessen ist ein sensomotorischer Prozess, an dem das Vestibularorgan, propriozeptive, optische und akustische Reize beteiligt sind. Jede Schwerpunktsverlagerung muss durch motorische Aktionen kompensiert werden. Dabei besteht zwischen Verlust und Wiedererlangen des Gleichgewichts eine Latenzzeit von 100ms. Die Reaktionsrichtung verläuft von distal nach proximal. Die Teilprogramme der einzelnen Extremitäten- und Rumpfanteile werden zentral koordiniert. ROMBERG-Test: Der Proband steht auf einer an vier Eckpunkten gelagerten Platte mit Drucksensoren. Diese messen die Schwerpunktsverlagerung in Relation zum Mittelpunkt. Der Proband steht mit schulterbreit waagerecht ausgestreckten Schultern und hält einen Zielpunkt in Augenhöhe fixiert. Der Versuch wird mit offenen und geschlossenen Augen sowie optischer Rückkopplung per Monitor (mit und ohne Totzeit) durchgeführt. Aus Absolutabweichung und Abweichung zum Koordinatenursprung (zum Quadrat) ergibt sich das Stabilogramm. 3.2. Unbedingte Reflexe Reflexe sind stereotype aktive Antworten lebender Systeme auf äußere Reizwirkungen. Überschwelliger Reiz Rezeptor Generatorpotential Aktionspotential Nervenfaser präsynaptische Endigung Synapse postsynaptisches Neuron … Erfolgsorgan Die Größe der Reflexzeit entspricht der Anzahl der in Reihe geschalteten Synapsen. 2 © Désiré Brendel – www.leipzig-medizin.de Eigenreflexe Beispiel: Masseterreflex Nervus trigeminus Der Versuchsperson wird ein Holzspatel auf die untere Zahnreihe gelegt und dann mit dem Reflexhammer vorsichtig!!! darauf geklopft. Die Versuchsperson beißt unwillkürlich zu. Beispiel: Bicepssehnenreflex C5-C6 ~ Nervus musculocutaneus Die Versuchsperson hält den Arm in entspannter angewinkelter Position, während der Untersuchende mit dem Reflexhammer gegen die Sehne des M. biceps brachii schlägt. Es erfolgt ein kurzes kräftiges Armbeugen. Beispiel: Patellarsehnenreflex L2-L4 ~ Nervus femoralis Der Proband setzt sich und schlägt das zu untersuchende Bein über das andere, um die Sehne vorzudehnen. Ein leichter Schlag unterhalb der Patella auf die Sehne führt zu einer sofortigen Streckung des Unterschenkels. Der Reflex wird an beiden Beinen geprüft. Der Proband wird durch den JENDRASSIK-Handgriff abgelenkt (Zug beider Hände gegeneinander). 3 © Désiré Brendel – www.leipzig-medizin.de Beispiel: Achillessehnenreflex S1-S2 ~ Nervus tibialis Der Proband kniet sich auf einen Stuhl. Der Untersuchende gibt der Achillessehne oberhalb des Calcaneus einen leichten Schlag. Als Folge kontrahiert der M. gastrocnemius. Fremdreflexe Beispiel: Cornealreflex Nervus trigeminus, Nervus facialis Ein geringer Luftstrom wird auf die Cornea gerichtet und löst eine bilateralen Lidschlag aus, der homolateral eine geringere Latenzzeit aufweist als kontralateral. Beispiel: Fußsohlenreflex S1-S3 ~ Nervus plantaris lateralis/ medialis Die mediale Fußsohle des Probanden wird mit dem kalten Griff des Reflexhammers bestrichen, wonach sich die Plantarmuskulatur kontrahiert. Wird die große Zehe gestreckt, liegt eine supraspinale motorische Leitungsstörung vor (BABINSKI). Beispiel: Pupillenreflex Nervus oculomotorius, C8-Th1 ~ Ganglion cervicale superius Reflexbahn: Licht Photorezeptoren der Retina Corpus geniculatum laterale Nucleus praetectalis 1. 1. Nucleus accessorius nervi oculomotorii M. sphincter pupillae (Parasympathicus) 2. Tractus tectotegmentalospinalis Centrum ciliospinale ~ Ganglion cervicale superius M. dilatator pupillae (Sympathicus) 3. Kreuzungen: Chiasma opticum, Nuclei praetectales, Commissura posterior 4 © Désiré Brendel – www.leipzig-medizin.de Der Proband steht frontal vor dem Untersuchenden und starrt ins Leere. Der Untersuchende führt seitlich eine Taschenlampe an das Auge des Probanden und beobachtet die Pupillenverengung. Vegetative Reflexe PAWLOW prägte den Begriff des „Bedingten Reflexes“ und des „Konditionierens“ für die Kopplung vegetativer Reflexe an künstliche Reize. Sie sind diagnostisch aufgrund langer Latenzzeiten und starker Abhängigkeit von parasympathischen und sympathischen Zuständen wenig aussagekräftig. Beispiel: Dermographismus (=Hautschrift) Der Untersuchende streicht mit der Spitze des Reflexhammers kräftig über die Unterarmhaut des Probanden. Nach einiger Latenzzeit zeigt sich einer Rotfärbung an der gereizten Stelle, was durch eine gesteigerte Durchblutung zu begründen ist und als Roter Dermographismus bezeichnet wird. weißer Dermographismus 5 © Désiré Brendel – www.leipzig-medizin.de 3.3. Demonstrationsversuch Elektromyogramm Nadel-EMG: Intrazellulär eingestochene Nadelelektrode, misst Aktionspotentiale Oberflächen-EMG: Plättchenelktroden, transkutane Erfassung der Überlagerungen vorhandener Aktionspotentiale, indirektes Maß für Muskelkraft Ablauf des Eigenreflexes - für Sehnen (tendon): T-Antwort - für Muskeln: M-Antwort - elektrische Eigenreflexantwort: H-Antwort (HOFFMANN) Bei einem Reiz mit einem elektrischen Impuls des Muskels erfolgt mit kurzer Latenzzeit die M-Antwort über Aα-Motoneurone, dann zeitversetzt die H-Antwort über sensible IaFasern, welche eine niedrigere Reizschwelle haben und somit auch bei niedrigeren Reizen auslösen als die M-Antwort. Darauf folgt die silent period (Refraktärzeit). Im EMG kann während des Reflexes eine antagonistische Hemmung registriert werden. Bestimmung der Nervenleitgeschwindigkeit (NLG) Um die NLG zu bestimmen wird der Muskel mit einem supramaximalen Sromimpuls gereizt und das EMG abgeleitet. Um die Zeit von neuromuskulärer Übertragung und Ausbreitung zu eliminieren wird erneut an einer muskelnahen Stelle gereizt und gemessen. Der NLG ist gleich dem Quotient aus Reizortabstand und Latenzzeitdifferenz. Die Haut zwischen den Ableitstellen wird mit einem geerdeten Band umgeben, um Hautleitung als Fehlerquelle auszuschließen. 4. Auswertung Proband: Datum Temperatur Luftdruck Geschlecht Alter Größe 4.1. Regelkreis Siehe Stabilogramm! ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 6 © Désiré Brendel – www.leipzig-medizin.de 4.2. Unbedingte Reflexe Eigenreflexe: Masseterreflex: Latenzzeit:_______________________________________________________________ Beobachtungen:___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Bicepssehnenreflex: Latenzzeit:_______________________________________________________________ Beobachtungen:___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Patellarsehnenreflex: Latenzzeit:_______________________________________________________________ Beobachtungen:___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Achillessehnenreflex: Latenzzeit:_______________________________________________________________ Beobachtungen:___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Fremdreflexe: Cornealreflex: Latenzzeit:_______________________________________________________________ Beobachtungen:___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Fußsohlenreflex: Latenzzeit:_______________________________________________________________ Beobachtungen:___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Pupillenreflex: Latenzzeit:_______________________________________________________________ Beobachtungen:___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Geschwindigkeit Ausmaß Seitendifferenz 7 © Désiré Brendel – www.leipzig-medizin.de Vegetative Reflexe Dermographismus: Latenzzeit:_______________________________________________________________ Beobachtungen:___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Demonstrationsversuch Eigenreflex M-Antwort Latenzzeit:_______________________________________________________________ Beobachtungen:___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ H-Antwort Latenzzeit:_______________________________________________________________ Beobachtungen:___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Still Period:______________________________________________________________ Antagonistische Hemmung:__________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ NLG Latenzzeit Reiz Latenzzeit Kontrollreiz Abstand Reiz-Kontrollreiz NLG ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5. Diskussion der Ergebnisse Inwieweit entsprechen die Ergebnisse den Erwartungen? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Wie zuverlässig ist die Methode? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Wodurch lassen sich eventuelle Abweichungen von den erwarteten Ergenissen erklären? Persönliche Fehler Gerätefehler ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 8 © Désiré Brendel – www.leipzig-medizin.de 9