Vestibulospinaler Reflex

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 24. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Als vestibulospinaler Reflex ist ein Hirnstammreflex bekannt, dessen Verschaltung über das Vestibularorgan und die Nuclei vestibulares erfolgt. Die Aktivierung des Reflexes bewirkt eine Kontraktion der Streckermuskulatur und hemmt zugleich die Beugemuskeln der Extremitäten. Bei der Dezerebrationsstarre tritt der Reflex in aller Deutlichkeit hervor.

Was ist der vestibulospinale Reflex?

Als vestibulospinaler Reflex ist ein Hirnstammreflex bekannt, dessen Verschaltung über das Vestibularorgan und die Nuclei vestibulares erfolgt.

Reflexe sind die immer gleichen, motorischen Antworten von Organismen auf einen bestimmten Reiz. Echte Reflexe lassen sich nicht unterdrücken und entziehen sich vollständig der willentlichen Beeinflussung. Der reflexauslösende Reiz wird von Sinneszellen registriert und in Form von Erregung entlang afferenter Nervenbahnen ins zentrale Nervensystem transportiert, wo er auf efferent motorische Nerven umgeschaltet wird und am Ende des Reflexbogens die beteiligten Effektoren oder Muskeln erreicht.

Der vestibulospinale Reflex, kurz VSR, folgt diesem Schema. Beim VSR handelt es sich um einen Hirnstammreflex, der ähnlich des vestibulo-okulären Reflexes über die Nuclei vestibulares und das Vestibularorgan verschaltet ist. Die motorische Antwort des Reflexes liegt in einer Kontraktion der Extensoren. Dabei handelt es sich um die Muskeln der Extremitäten, die die Streckung der Gliedmaßen realisieren. Die Flexoren entsprechen demgegenüber den Muskeln zur Realisierung von Beugungen. Während die Extensoren durch den vestibulospinalen Reflex kontrahieren, werden die Flexoren durch den VSR gleichzeitig gehemmt.

Der Reflex findet auf Reize des Vesibularorgans hin statt. Wenn dieses Gleichgewichtsorgan Reize sendet, die dem zentralen Nervensystem ein Ungleichgewicht signalisieren, stabilisiert das Nervensystem über die Aktivierung des VSR die Haltung des Körpers. Der Reflex zählt zu den Vestibularreflexen, die der Kontrolle von Augen-, Kopf- und Körperstellung in der Ruhelage dienen.

Funktion & Aufgabe

Der vestibulo-spinale Reflex entspricht einer automatischen, willkürlich nicht beeinflussbaren Reaktion zur Stabilisierung der Körperhaltung. Die erste Stelle des Reflexbogens ist die Reizung des Gleichgewichtsorgans, so vor allem durch eine Kopfbewegung. Die sogenannten Vestibulariskerne mit Afferenzen aus dem Gleichgewichtsorgan spielen für den Reflex eine Hauptrolle. Diese Nervenkerne stehen mit den Motoneuronen im Rückenmark in enger Verbindung. Wenn der Mensch nach vorne fällt, wird über diese enge Verbindung ein reflektorisch ausgleichender Schritt nach vorne möglich, der den drohenden Sturz abfängt.

Vestibularreflexe sind eine Bedingung für das Stehen und Gehen, beeinflussen über diese Funktionen hinaus aber auch die Halsmuskulatur und Kopfstellung. Wer seinen Körper dreht, löst damit zum Beispiel einen Reflex aus, der eine kompensatorische Kopfbewegung in die Gegenrichtung zur Folge hat. Auf diese Weise wird automatisch die Blickachse stabilisiert.

Die Kopfstellung zum Körper bestimmen Propriorezeptoren im Nacken, die gemeinsam mit dem Labyrinth als Körperstellungsrezeptoren aktiv werden. Die Halsreflexe können durch passive Kopfdrehungen ausgelöst werden und wirken nach ihrer Auslösung auf die Extremitätenmuskeln und die Rumpfmuskulatur. Auf diese Weise regeln Vestibularreflexe das Körpergleichgewicht in Form eines Zusammenwirkens von vestibulo-spinalen Reaktionen und einem Nackenreflex, der sich wiederum auf die Muskulatur der Extremitäten auswirkt.

Der vestibulookuläre Reflex ist insgesamt über vier Neurone verschaltet. Wenn der Körper oder eine einzelne Körperseite plötzlich absinkt, werden die Makulaorgane Utriculus und Sacculus im Vestibularorgan gereizt. Damit erhöht sich die Entladungsrate der Haarzellen. Diese erhöhte Entladungsrate ist mit der Ausschüttung von Glutamat in den synaptischen Spalt zwischen den Afferenzen des Nervus vestibulocochlearis und den Haarzellen verbunden.

Die afferenten Fasern des ersten Neurons projizieren auf die vier Vestibulariskerne. Für den vestibulospinalen Reflex hat vor allem der Vestibulariskern Nucleus vestibularis lateralis eine hohe Bedeutung, der im Reflexbogen dem zweiten Neuron entspricht. Von hieraus ist der Reflex auf das erste Motoneuron des Tractus vestibulospinalis verschaltet, das im Reflexbogen dem dritten Neuron entspricht. Dieses Neuron zieht als extrapyramidale Rückenmarksbahn zu den einzelnen Rückenmarkssegmenten und projiziert im Vorderhorn auf das zweite Motoneuron und vierte Neuron des Reflexbogens, das zu den Extensoren der Gliedmaßen zieht.

Die vestibulospinale Bahn besitzt einen ungekreuzten Verlauf. Auf diese Weise bewirkt das einseitige Absinken des Vestibularorgans beim Stolpern eine Kontraktion der gegenseitigen Extensoren. Wenn der gesamte Körper absinkt, da der Untergrund vollflächig absinkt, werden dagegen auf beiden Seiten des Körpers die Extensoren aktiviert. Der Tractus vestibulospinalis bewirkt zur selben Zeit eine Hemmung von alpha-Motoneuronen. Der vestibulospinale Reflex hängt nicht von der Großhirnrinde ab.

Krankheiten & Beschwerden

Als Dezerebration bezeichnet die Medizin eine funktionelle Entkopplung des Hirnstammes vom sogenannten Telencephalon, die als Folge einer direkt traumatischen Schädigung oder einer intrakraniellen Drucksteigerung nach zerebralen Ischämien, Hirnblutungen und Tumoren auftreten kann. Bei einer beginnenden Dezerebration tritt der vestibulospinale Reflex mit aller Deutlichkeit in Erscheinung. Dieses Phänomen charakterisiert so zum Beispiel den Sterbeprozess. An den Extremitäten von Sterbenden kontrahieren die Extensoren und der Sterbende verfällt in die sogenannte Dezerebrationsstarre.

Dezerebration wird meist von starren Pupillen und Bewusstseinsstörungen begleitet. Bei einer Dezerebrationsstarre sind diese Erscheinungen mit der spastischen Streckhaltung der Extremitäten vergesellschaftet, die durch eine Unterbrechung des Hirnstammes im Vierhügelplattenbereich ausgelöst wird. Der unterbrochene Bereich liegt bei dem beschriebenen Phänomen unterhalb des Nucleus ruber und zugleich oberhalb des Nucleus vestibularis lateralis. Aufgrund der Unterbrechung übt der Nucleus ruber keinen hemmenden Einfluss mehr auf die Motoneurone der einzelnen Extensoren aus. In einer Folge kommt es zu einer überschießenden, ungehemmten Aktivität der Extensoren, die durch den Tractus vestibulospinalis realisiert wird. Neben dem massiven Tonus der Streckermuskulatur zeigen Betroffene einer Dezerebration einen Verlust des Gleichgewichts.

Quellen

Berlit, P.: Basiswissen Neurologie. Springer, Berlin 2007
Hacke, W.: Neurologie. Springer, Heidelberg 2010
Poeck, K., Hacke, W.: Neurologie. Springer, Heidelberg 2010

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