Fremdreflexe: Die komplexe Reaktion des Gehirns auf externe Reize

Ein Reflex ist eine automatisch ablaufende Reaktion auf einen Reiz. Diese unwillkürlichen Reaktionen sind essentiell für unser Überleben und unsere Interaktion mit der Umwelt. Ärzte können Reflexe testen, um Erkrankungen des Nervensystems festzustellen. Es gibt nämlich sogenannte pathologische Reflexe, die bei gesunden Menschen nicht vorkommen. Ein Beispiel dafür ist der Babinski-Reflex: das Anziehen des großen Zehs nach Bestreichen der Fußsohle.

Was sind Reflexe?

Reflexe sind unwillkürliche Reaktionen eines oder mehrerer Muskeln auf einen Reiz, der von außen kommt. Du kennst es bestimmt, dass du blinzeln musst, wenn sich etwas schnell deinem Auge nähert. Bei dieser Art von Reaktionen sprichst du von Reflexen. Unter einem Reflex verstehst du eine automatisch und schnell ablaufende Reaktion. Sie kann von uns nicht bewusst gesteuert werden, sondern läuft unwillkürlich ab. Du kannst zwischen unterschiedlichen Arten von Reflexen unterscheiden.

Der Reflexbogen: Die Grundlage der Reflexantwort

Ein Reflexbogen beschreibt die neuronale Verbindung zwischen einem Rezeptor (Sinneszelle) und einem Effektor (z. B. Muskel), über die Reaktionen ohne bewusste Steuerung ablaufen. An einem Reflex ist zunächst der Rezeptor beteiligt, der den Reiz wahrnimmt. Des Weiteren gehört dazu eine Nervenfaser, die diesen Reiz an das Hirn weiterleitet - sie wird Afferenz genannt. Die Nervenfaser, die die Reaktion auf den Reiz, die von einem oder mehreren zentralen Neuronen ausgesandt wird, in den betreffenden Muskel sendet, wird Efferenz genannt. Das Ziel, wo die Auswirkung des Reflexes zum Tragen kommt, nennt sich Effektor. Alle fünf beteiligten Strukturen - also Rezeptor, Afferenz, zentrale Neurone, Efferenz und Effektor - zusammen werden als Reflexbogen bezeichnet.

Der Ablauf eines Reflexes lässt sich in folgende Schritte unterteilen:

1. Reizaufnahme: Ein Rezeptor nimmt den Reiz wahr (z. B. Schmerz, Hitze). Ein Rezeptor / eine Sinneszelle nimmt einen Reiz (physikalisch oder chemisch) wahr.
2. Reizumwandlung: Der Reiz wird in ein elektrisches Signal umgewandelt.
3. Erregungsleitung (afferent): Sensorische Nervenfasern leiten das Signal zum Rückenmark.
4. Erregungsverarbeitung: Umschaltung im Reflexzentrum des Rückenmarks (monosynaptisch oder polysynaptisch).
5. Erregungsleitung (efferent): Eine motorische Nervenfaser (Motoneuron) leitet das Signal vom Rückenmark zum Erfolgsorgan (Effektor). Du nennst sie daher auch efferente Nervenfaser (= vom ZNS wegleitend). Motorische Nervenfasern leiten das Signal zum Effektor.
6. Reaktion: Der Effektor führt aufgrund der Erregung eine Reaktion aus, wodurch der Reflex entsteht. Der Muskel führt eine schnelle Bewegung aus (z. B. Hand zurückziehen).
7. Regulation: Die Renshaw-Hemmung begrenzt die Erregungsdauer, um eine übermäßige Muskelaktivierung zu verhindern.

Du hast bestimmt gemerkt, dass das Gehirn bei der Reiz-Reaktionskette nicht beteiligt ist. Die Reizweiterleitung eines Reflexes funktioniert ohne Mitteilung an das Gehirn. Das gewährleistet die schnelle Reaktion auf den Impuls. In dem geschilderten Beispiel wird im Rückenmark der sensorische Reiz in einen motorischen Reiz umgeschaltet, welcher dafür sorgt, dass die Hand von der Herdplatte entfernt wird. Erst wenige Sekunden danach, erhält das Gehirn erst die Nachricht ´Schmerz`.

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Arten von Reflexen

Es gibt verschiedene Arten von Reflexen, die du nach unterschiedlichen Kriterien einteilen kannst. Generell wird zwischen Eigen- und Fremdreflexen unterschieden. Zunächst kannst du abhängig vom Grund des Auftretens der reflektorischen Reaktion zwischen angeborenen und erworbenen Reflexen unterscheiden. Angeborene Reaktionen auf bestimmte Reize werden auch als unbedingte Reflexe bezeichnet. Sie sind bereits bei der Geburt vorhanden oder entwickeln sich im Laufe der frühen Kindheit.

Eigenreflexe

Der erste ist dabei der einfachste Reflex, da die Stelle, an der der Reiz anliegt, auch die ausführende Reaktionsstelle ist. Bei einem Eigenreflex finden Reiz und Antwort im selben Organ statt. Daher ist eine andere Bezeichnung für die Art von Reflex auch monosynaptischer Reflex. Oft finden Reiz und Antwort in einem Muskel statt. Ein Beispiel für einen Eigenreflex ist der Patellasehnenreflex. ): Ein Schlag auf die Muskelsehne deines Knies löst eine Dehnung der Sehne und daraufhin eine Verkürzung des Muskels aus. Somit kommt es zur Streckung deines Beins.

Eigenreflex: Sensor und Effektor befinden sich im gleichen Organ. Monosynaptischer Reflex.

• Beispiel: Muskeldehnungsreflex (z. B. Bizepssehnenreflex, Patellarsehnenreflex, Achillessehnenreflex)
• Ziel: Erhaltung der Muskelspannung und Schutz vor Überdehnung
• Sensor: Muskelspindel
• Adäquater Reiz: Dehnung des Muskels
• Ablauf: Dehnung aktiviert die Muskelspindel. Das afferente Neuron leitet das Signal weiter. Direkte Umschaltung auf ein α-Motoneuron im Rückenmark. Aktivierung des α-Motoneurons. Muskelkontraktion als Reflexantwort.
• Beendigung des Reflexes: Entdehnung der Muskelspindel. Aktivierung von Renshaw-Zellen (Hemmung über Rückkopplung). Aktivierung der Golgi-Sehnenorgane zur Regulierung der Muskelspannung.

Fremdreflexe

Liegen mehrere Effektoren, also Zielorgane oder Muskeln vor, oder stammt die Reizinformation von mehreren Rezeptoren, so nennt man dies einen Fremdreflex. Bei einem Fremdreflex finden Reiz und Reaktion in unterschiedlichen Organen statt. Da der Reflexbogen in dem Fall aus mehreren Synapsen besteht (polysynaptischer Reflexbogen), nennst du den Reflex auch polysynaptischer Reflex. Des Weiteren verläuft die Reflexleitung nicht wie beim monosynaptischen Reflex des Eigenreflexes nur über eine Synapse, sondern über mehrere. Er ist also polysynaptisch. Sie dienen oft dem Schutz des Körpers.

Fremdreflex: Reflex, bei dem Reizorgan und Reflexorgan nicht dasselbe sind, z.B. Berührung der Hornhaut löst Lidschluß aus. Polysynaptischer Reflex: Sensor und Effektor liegen in verschiedenen Organen, die Verschaltung erfolgt über mehrere Rückenmarkssegmente.

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• Beispiele: Lidschlussreflex: Ein Schutzreflex, der zum Schließen des Augenlids führt. Hustenreflex: Ein Schutzreflex, der die Atemwege von Schleim oder Fremdkörpern freihält. Rückziehreflex des Beines, Analreflex, Bauchhautreflex, Kremasterreflex. Anhand des Beispiels mit der Hand und der Herdplatte lässt sich das gut erklären: Der sensorische Rezeptor ist dabei die Haut der Hand. Wenn man auf einen spitzen Gegenstand tritt oder die Hand auf eine heiße Herdplatte legt, werden die Extremitäten ruckartig weggezogen, bevor das Gehirn den Schmerz meldet.
• Ziel: Schutzreaktion - z. B. Wegziehen des Fußes nach schmerzhafter Reizung, um weitere Verletzungen zu vermeiden.
• Sensor: Nozizeptoren (Schmerzrezeptoren)
• Adäquater Reiz: Mechanische Gewebsverletzung
• Ablauf: Nozizeptoren der Haut werden gereizt. Das Signal wird an das Rückenmark weitergeleitet. Interneurone im Rückenmark verarbeiten die Erregung. Interneurone aktivieren verschiedene Motoneurone: Ipsilaterale α-Motoneurone → Kniebeuger kontrahieren (Flexorreflex); Kontralaterale α-Motoneurone → Kniestrecker kontrahieren (Extensorreflex zur Stabilisierung). Weitere Neurone werden aktiviert oder gehemmt (z. B. Gegenspielermuskeln).
• Beendigung des Reflexes: Beseitigung der Ursache (z. B. Entfernung des Schmerzreizes).

Viszerale Reflexe

Viszerale Reflexe steuern die unbewussten Reaktionen der inneren Organe auf bestimmte Reize. Ein Beispiel ist der Blasenentleerungsreflex, ein viszero-viszeraler Reflex. Dabei erfassen Dehnungsrezeptoren in der Blasenwand die zunehmende Füllung mit Urin. Die Erregung wird über afferente Nervenfasern ans Rückenmark geleitet, wo der Reflex ausgelöst wird. Dies führt zur Kontraktion des M. detrusor vesicae (Blasenmuskulatur) und zur Erschlaffung des M. sphincter vesicae (Schließmuskel), sodass die Blase entleert wird. Die Bewegungen vom Darm ebenso wie die des Magens werden über den Eingeweide-Eigenreflex koordiniert. An den Rezeptoren in Darm oder Magen wird eine Erregung ausgelöst und über die Fasern bis ins Rückenmark weitergeleitet. Dort erfolgt eine Übertragung auf die vegetativen Neuronen - und über den gleichen Weg gelangt die verarbeitete Erregung zurück zum Ausgangspunkt. Auf eine ähnliche Weise gelangen Erregungen aus den Eingeweiden zu den Motoneuronen, von wo aus sie direkt zur quergestreiften Skelettmuskulatur weitergeleitet werden können. Der Eingeweide-Muskel-Reflex zeichnet sich unter anderem verantwortlich für sogenannte Abwehrspannungen.

Gemischte Reflexe

Gemischte Reflexe entstehen durch das Zusammenspiel von somatischen und viszeralen Nerven. Ein bekanntes Beispiel ist der viszero-kutane Reflex, auch bekannt als Head’sche Zonen. Hierbei führt eine Reizung der Nozizeptoren eines Organs zur Aktivierung viszerosensibler Afferenzen, die über das Rückenmark Signale an den Kortex senden. Das Gehirn kann den Schmerz jedoch nicht exakt lokalisieren und ordnet ihn einem entsprechenden Hautgebiet (Dermatom) zu. Ein weiteres Beispiel ist der viszero-muskuläre Reflex, der sich in Form der Abwehrspannung bei akutem Abdomen äußert. Auch der kuti-viszerale Reflex, bei dem äußere Wärme (z. B.

Angeborene vs. Erworbene Reflexe

Als angeborene oder auch unbedingte Reflexe bezeichnest du Reflexe, die ein Baby bereits bei seiner Geburt hat oder die es im Laufe seiner Entwicklung erwirbt. Die Reflexreaktionen laufen daher bei allen Individuen gleich ab. Es gibt jedoch nicht nur angeborene Reflexe, sondern Reflexe können auch erlernt werden. Du nennst sie auch erworbene oder konditionierte Reflexe. Das bekannteste Beispiel sind die „pawlowschen Reflexe“. Im Video zur klassischen Konditionierung erklären wir dir, wie er die Hunde so konditionieren konnte. Bei einem erworbenen Reflex wird also ein angeborener Reflex (Speichelfluss bei zu erwartender Nahrung) mit einem anderen Reiz (hier Glockenton) gekoppelt, bis eine Konditionierung erreicht ist, so dass der erste Reiz (Nahrung) entfallen kann.

Frühkindliche Reflexe

Frühkindliche Reflexe sind Reflexe bei Babys, die sich im Laufe der körperlichen Entwicklung aber wieder zurückbilden. Sie helfen dem Neugeborenen bei der Nahrungssuche und -aufnahme und dienen seinem Schutz. Frühkindliche Reflexe werden auch primitive Reflexe genannt und dienen Selbstschutz, Nahrungssuche und -aufnahme. Viele dieser Reflexe verlieren sich im Laufe der ersten beiden Lebensjahre und zeigen den Entwicklungsstand des Kleinkindes an.

Typische Beispiele sind der Greifreflex, bei dem Druck auf die Handinnenfläche das reflexartige Greifen auslöst, sowie der Suchreflex. Letzterer sorgt dafür, dass das Baby bei Berührung des Mundwinkels den Kopf dreht und den Mund öffnet, um die Brust oder Flasche zu finden.

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Wichtige frühkindliche Reflexe sind der Suchreflex (bei Berühren eines Mundwinkels dreht der Säugling den Kopf in diese Richtung), der Moro-Umklammerungsreflex (bei plötzlichem Zurückfallen des Kopfes öffnet und schließt der Säugling seine Arme), der Hand- und Fußgreifreflex (Druck auf die Handinnenfläche löst eine Greifbewegung aus; Druck auf die Fußsohle eine Beugung der Zehen) und der Schreitreflex (Kontakt zu einer Unterlage führt zu Gehbewegungen).

Einige primitive Reflexe wie der Schluckreflex bleiben lebenslang erhalten - der Schluckreflex sorgt dafür, dass von uns aufgenommene Nahrung in die Speiseröhre und nicht in die Luftröhre gelangt.

Der Moro-Reflex ist ein frühkindlicher Reflex, der bei Neugeborenen auftritt und sich meist im Laufe der ersten Lebensmonate zurückbildet. Er wird durch eine plötzliche Lageveränderung oder ein lautes Geräusch ausgelöst und zeigt sich durch ein ruckartiges Ausbreiten der Arme mit anschließender Umklammerungsbewegung.

Pathologische Reflexe

Pathologischer Reflex: tritt nur auf bei Schädigung der absteigenden zentralen motorischen Bahnen im Gehirn, Hirnstamm und Rückenmark. Z.B. Babinski-Reflex (Eigenname): Bei Bestreichen der Fußsohle mit einem spitzen Gegenstand langsame nach oben gerichtete Bewegung der großen Zehe und Spreizung der anderen. Alle pathologischen Reflexe sind Fremdreflexe.

Pathologische Reflexe treten bei einer Nerven- oder Hirnschädigung auf. Der bekannteste pathologische Reflex ist der Babinski-Reflex, der beim Bestreichen der Fußsohle zur Streckung der Großzehe und Beugung aller anderen Zehen führt. Er gehört zu den frühkindlichen Reflexen und ist normalerweise nach dem 12. Lebensmonat nicht mehr auslösbar.

Bei massiven Hirnschädigungen, wie sie nach einer Hirnblutung oder einem Schlaganfall auftreten können, zeigt ein positiver Babinski-Reflex eine starke Großhirnschädigung an.

Die Bedeutung von Reflexen in der neurologischen Untersuchung

Reflexe sind ein wichtiger diagnostischer Bestandteil der neurologischen Untersuchung. Die Reflexprüfung erfolgt mit speziellen Instrumenten, darunter ein Reflexhammer (z. B. zur Testung des Patellarsehnenreflexes), Nadel, Pinsel oder Wattestäbchen (z. B. Wenn Ihnen der Arzt in die Augen leuchtet oder sein Reflexhämmerchen einsetzt, hat diese an sich unangenehme Handlung das Ziel, Ihre Reflexe und damit den Zustand Ihrer Nervenfunktionen zu überprüfen, denn die Vielzahl der uns meist unbewussten Körperreaktionen zeigt genau, wie es um unsere Hirnleistung bestellt ist.

Die Reflexantwort wird immer im Seitenvergleich - also an beiden Armen oder Beinen - bewertet: Eine unterschiedliche Reflexantwort, z.B. Daneben kommt es mit fortschreitendem Alter oft zu einer Abschwächung vieler Reflexe, die dann aber beidseitig auftreten und sich nicht auf ein Organ oder einen Muskel beschränken.

Eine Steigerung hauptsächlich der Muskeleigenreflexe zeigt sich oft in gelähmten Muskeln nach einem Schlaganfall - die Extremform ist der so genannte Klonus, eine rhythmische unerschöpfbare Zuckung eines Muskels auf einen einzelnen Reiz.

Was bedeutet es, wenn man keine Reflexe hat?

Das Fehlen von Reflexen, auch Areflexie genannt, kann ein Hinweis auf eine Schädigung des peripheren Nervensystems sein. Dies tritt beispielsweise bei Polyneuropathien, Rückenmarksverletzungen oder Erkrankungen wie dem Guillain-Barré-Syndrom auf. Da Reflexe direkte Verbindungen zwischen Nerven und Muskeln widerspiegeln, kann ihr Ausbleiben auf eine Unterbrechung der Signalweiterleitung hinweisen.

Was bedeutet es, wenn die Reflexe gesteigert sind?

Eine Hyperreflexie bedeutet, dass Reflexe übermäßig stark ausfallen, was oft auf eine Schädigung des zentralen Nervensystems hinweist. Dies kann bei Schädigungen des Rückenmarks oder des Gehirns, z. B. durch einen Schlaganfall oder Multiple Sklerose, auftreten. Charakteristisch ist, dass Reflexe intensiver oder länger anhaltend sind und manchmal auch unwillkürliche Muskelzuckungen (Kloni) auftreten.

Neuronen und ihre Rolle bei Reflexen

Als Neuronen werden die Nervenzellen bezeichnet, die für die Weiterleitung der Reize zuständig sind. Sie bestehen aus Dendriten, welche für die Reizaufnahme der vorgeschalteten Neurone mittels Synapsen zuständig sind und den Reiz an das Perikaryon weiterleiten.

1. Nach der Dicke der Nervenscheide (Isolierschicht): dort unterscheidet man nach markhaltigen Nervenfasern (schnelle Reizleitung) und marklosen Nervenfasern (langsame Reizleitung)
2. Leitungsgeschwindigkeit:
   • A-Nervenzellen - 80-120 Meter/Sekunde
   • B-Nervenzellen - 10 Meter/Sekunde
   • C-Nervenzellen - 1 Meter/Sekunde
3. Leitungsrichtung: Afferente Bahnen führen von der Peripherie zum Gehirn, efferente Bahnen führen vom Gehirn in die Peripherie

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