Odruch rozciągania mięśnia

Każdy mięsień poprzecznie prążkowany posiada oprócz włókien mięśnia roboczego, również tzw. wrzeciona nerwowo-mięśniowe. Te wyspecjalizowane receptory odruchu rozciągania mięśnia, ledwie widoczne gołym okiem, zlokalizowane są w brzuścu mięśnia. Wrzecionka nerwowo-mięśniowe posiadają budowę podobną do włókna mięśnia roboczego, są jednak od nich cieńsze. W obrębie wrzecionka znajduje się sieć cienkich dośrodkowych włókien nerwowych, tzw. zakończeń pierścieniowo-spiralnych, które bardzo łatwo reagują na rozciąganie. W odpowiedzi na bodziec, generowany jest potencjał czynnościowy, który przy pomocy grubego włókna typu Ia wędruje przez korzeń tylny do istoty szarej rdzenia. Tam sygnał przełącza się przez synapsę na komórkę ruchową przedniego rogu rdzenia zaczynając impuls nerwowy w neuronie eferentnym (grube włókno nerwowe typu α). Komórka nerwowa eferentna ma bogate rozgałęzienia do włókien roboczych mięśnia. Impuls wywołuje reakcję skurczową całego mięśnia (wszystkich włókien), w efekcie zmienia się stan napięcia wrzecionowych komórek mięśniowych i do układu nerwowego kierowana jest informacja zwrotna. Monosynaptyczny odruch rozciągania mięśnia stanowi podstawę m.in. odruchu rzepkowego, ze ścięgnem Achillesa oraz odruchu ze ścięgna mięśnia dwugłowego ramienia.

Odruch rzepkowy działa następująco: uderzenie w ścięgno rzepkowe rozciąga wrzeciona mięśniowe w mięśniu czworogłowym z przodu uda. To rozciągnięcie jest szybkie jak mgnienie oka, lecz mimo to stymuluje konkretne neurony czuciowe, których dendryty mają zakończenia we wrzecionach mięśnia i których aksony mają zakończenia bezpośrednio w neuronach ruchowych w rdzeniu kręgowym. Nerwy eferentne stymulują mięsień czworogłowy uda, powodując jego skracanie się i podskakiwanie stopy. Odruch ścięgnisty jest specyficzny w tym, iż jego sprzężenie zwrotne dotyczy jedynie mięśnia, w którym wrzeciono jest zlokalizowane. "Podobnie jak wszystkie inne odruchy, ten również zachodzi na ułamek sekundy zanim zdacie sobie z niego świadomie sprawę. Czujecie, że zachodzi, już po fakcie, po tym jak odruch zakończył swój cykl. Odnotowujecie też to wrażenie świadomie wyłącznie dlatego, iż oddzielne receptory modalności dotyku przesyłają wiadomość do kory mózgowej i tą drogą do świadomego umysłu."