Kolenní reflex neboli patelární reflex je nepodmíněný reflex patřící do skupiny napínacích reflexů nebo reflexů natahovacích. Trhnutí kolenem nastává při krátkém natažení m. quadriceps femoris způsobeném lehkým úderem do šlachy tohoto svalu pod čéškou . Při dopadu se šlacha natáhne a působí na extenzorový sval, což způsobí mimovolní prodloužení bérce . Trhnutí kolenem je klasickým příkladem monosynaptického reflexu.
Receptory, které spouštějí trhnutí kolenem, jsou nervosvalová vřeténka umístěná v extenzorovém svalu ( quadriceps femoris ). Při natahování svalových vřetének se zvyšuje frekvence nervových impulsů v nervových zakončeních, která opletou vřeténka. Nervové impulsy jsou přenášeny podél dendritů (dendronů) stehenního nervu do těl senzorických neuronů umístěných v míšních gangliích dorzálních kořenů míšního nervu. Z citlivých neuronů jsou excitační signály přenášeny do alfa motorických neuronů umístěných v předních rozích šedé hmoty míšní a z alfa motorických neuronů do extrafuzálních (kontraktilních) svalových vláken téhož svalu (viz obr.).
Reflexnímu oblouku kolenního kloubu lze kromě hlavní (monosynaptické) složky přičíst i cestu přenosu signálu, která zajišťuje relaxaci antagonistického svalu (flexor kolena). Ze stejných citlivých neuronů, podél kolaterál jejich axonů, je signál přenášen k inhibičním interneuronům intermediálních (laterálních) rohů šedé hmoty a z nich je inhibiční signál přenášen k motorickým neuronům m. flexor.
Další interneurony se také podílejí na provádění kolenního trhnutí (například Renshawovy buňky ), stejně jako gama motorické neurony, které řídí míru natažení svalových vřetének.
Trhnutí kolenem, stejně jako ostatní reflexy natažení, je především posturální reflex. Umožňují svalům odolávat protahování např. vlivem tělesné hmotnosti ve stoje, což umožňuje udržet vzpřímenou polohu (statická složka.). Při prudkém nárůstu zátěže (zátěž dopadající na ramena) se spouští dynamická složka reflexu (viz níže), kterou kontroluje lékař.
Absence (areflexie) nebo snížení (hyporeflexie) kolenního reflexu může být způsobeno poruchou vedení podél stehenního nervu, míšních kořenů (L 3 -L 4 ), jakož i poškozením předních míšních rohů na úrovni segmentů L3 - L4 .
Zvýšení (hyperreflexie) škubání kolena charakterizuje zvýšení excitability motorických neuronů předních míšních rohů v důsledku nedostatku sestupné suprasegmentální inhibiční kontroly. K tomu může dojít u organické léze pyramidálního motorického traktu nebo při funkční slabosti inhibičních procesů v centrálním nervovém systému.
Kromě nejjednodušších reflexních oblouků , které se vyskytují v rámci jednoho segmentu míchy, existují také mezisegmentové reflexní vzestupné a sestupné dráhy. Zvažte vzestupné cesty. Při provádění trhnutí kolenem se extenzorový sval stáhne a noha se mimovolně uvolní. Signály ze senzorického neuronu signalizující, že noha změnila polohu, putují nahoru po kolaterále senzorického neuronu . Tato kolaterála probíhá v bílé hmotě míchy do thalamu . Zde jsou příchozí signály filtrovány. Například pokud je signál jediný a slabý, pak prostě neprojde. Takový systém umožňuje regulovat průchod signálů do kůry a umožňuje reagovat na důležitější signály s největší rychlostí. Po průchodu thalamem se nervový impuls dostává do neuronů somatosenzorického kortexu mozkových hemisfér. V tomto případě má člověk pocit, že noha je narovnaná. Aby se vrátila do původní polohy, je nervový impuls přenesen do motorické kůry mozkových hemisfér, kde se budují pohybové programy. Intersegmentální vzestupné dráhy nám umožňují ovládat dobrovolné pohyby spouštěné na různých úrovních míchy.
Signál sestupných drah z mozku. Pohyb provedený v tomto případě je považován za libovolný a není reflexem. Při dobrovolném prodloužení nohy v koleni se signál z mozku dostává do ventrálních rohů míchy, kde jsou umístěny excitační a inhibiční neurony. Nervový impuls excituje motorický neuron působící na extenzorový sval. Také podél kolaterálu signál vstupuje do inhibičního interneuronu , který zase působí na motorický neuron flexorového svalu. V tomto případě se flexorový sval uvolní a umožní kontrakci extenzorového svalu. A svalová vřeténka extenzorového svalu, což jsou protahovací receptory , reagují na protažení a vysílají signál (nervové impulsy jsou častější). Signál jde podél dendritu citlivého neuronu a poté vstupuje do ventrálních rohů míchy, kde musí excitovat motorický neuron flexorového svalu. Tomu ale brání inhibiční interneuron (zmíněný dříve). Výsledkem je, že osoba unbends nohu. Signály přicházející sestupnými drahami tedy mají velký vliv na reflexní aktivitu.
Strečové reflexy zahrnují dynamické a statické složky. Statická složka reflexu působí tak dlouho, dokud je sval natažený. Dynamická složka reflexu trvá jen chvíli a je reakcí na nečekanou náhlou změnu délky svalu. Důvodem, proč má napínací reflex dvě složky, je to, že existují dva typy svalových intrafusálních vláken : „vlákna jaderného řetězce“, která jsou zodpovědná za statickou složku, a „jaderná vlákna vačnatců“ zodpovědná za motorickou složku. Řetězová vlákna jsou dlouhá a tenká, natahují se rovnoměrně. Když jsou nataženy, nervová zakončení senzorických neuronů patelárního oblouku zvyšují frekvenci signálů. Toto je statická složka napínacího reflexu. Nukleární vlákna vačnatců jsou konvexní uprostřed, kde jsou nejvíce elastická. Nervová zakončení, která přenášejí signál k protažení, jsou obalena kolem středu vlákna, které se při natahování vlákna rychle prodlužuje. Boky vlákna se chovají, jako by byly naplněny viskózní kapalinou: odolávají rychlému natahování, ale postupně se natahují, pokud vlákno zůstane natažené chvíli. Pokud jsou tedy tato vlákna vystavena rychlému natažení, převezme většinu natažení nejprve střed; při natažení stran se může střed zmenšit. V důsledku toho nervové zakončení, které přenáší signál natažení, nejprve intenzivně signalizuje protažení, pak frekvence jeho impulsů klesá, jak se natahují postranní části a střed se zase může zkracovat. To je dynamická složka reflexu: silný signál rychlé změny délky svalu.