反射 (生物学)

反射 (はんしゃ)

概要

生物学における反射とは、特定の刺激に対して自動的に生じる、意識を伴わない生理的な反応です。特に神経学的な観点からは、感覚を受け取る受容器からの興奮が、大脳皮質を経由せずに筋肉や腺などの効果器へ直接伝えられる神経伝達の経路を指します。この迅速な応答機構は、動物が環境の変化に素早く適応し、身を守る上で重要な役割を果たしています。

定義と範囲

反射という言葉は、脊椎動物のように意識の存在が確認できる（または想定される）生物の反応に主に用いられます。例えば、昆虫が光に集まる行動や、ゾウリムシが水面に移動するような「走性」と呼ばれる単純な定位行動は、通常、反射とは区別されます。また、「反射神経が良い」といった日常的な表現で使われる素早い動作は、生物学的な意味での反射とは異なり、大脳皮質が関与する随意的な素早い行動を含むことが多いです。

機能による分類

反射は、その機能や関与する神経系によって大きく二つに分類されます。

体性反射

主に骨格筋の収縮を引き起こす反射です。姿勢の維持や運動制御、外部刺激からの防御に関わります。代表的なものに、腱や骨への刺激で起こる腱反射や、皮膚や粘膜への刺激で起こる表在反射があります。

腱反射（深部腱反射）: 腱や骨の特定の部位を叩くことで、関連する骨格筋が収縮する反射です。診察では打腱器が用いられます。主なものとして以下があります。
膝蓋腱反射（大腿四頭筋反射）：膝蓋骨下の靭帯を叩くと膝が伸びます。
アキレス腱反射（下腿三頭筋反射）：かかとを叩くと足首が底屈します。
上腕二頭筋反射：肘の腱を叩くと肘が曲がります。
上腕三頭筋反射：肘の腱を叩くと肘が伸びます。
橈骨反射（腕橈骨筋反射）
回内筋反射（円回内筋反射、尺骨反射、橈骨回内筋反射）
下顎反射
頭後屈反射
眼輪筋反射
胸筋反射
腹筋反射
下肢内転筋反射
膝屈筋反射
吸息反射：驚きや恐怖で息を溜める反応。

表在反射: 皮膚や粘膜への刺激によって、その周囲の筋肉が収縮する反射です。外部からの危害を防ぐ役割などを果たします。
角膜反射：角膜に触れると目を閉じます。
くしゃみ反射：鼻粘膜への刺激でくしゃみが出ます。
咽頭反射：咽頭後壁への刺激で吐き気を感じます。
腹壁反射：腹壁への刺激で臍が刺激側に動きます。
挙睾筋反射：大腿内側への刺激で睾丸が挙上します。
殿筋反射（臀部反射）
足底反射：足裏への刺激で母趾が屈曲します（バビンスキー反射と関連）。

病的反射: 成人では通常見られない（乳児期には正常なものもある）反射で、出現すると神経系に異常がある可能性を示唆します。臨床的には上記の腱反射や表在反射とは区別して扱われます。
吸引反射（吸啜反射）：唇への刺激で乳汁を飲むような動き。成人で出現すると異常。
口とがらし反射
クヴォステック徴候
トレムナー反射：中指を弾くと親指が屈曲。
ホフマン反射（ホフマン現象）
ワルテンベルグ指屈曲反射／ワルテンベルグ徴候
トルーソー徴候：低カルシウム血症などで血圧計の圧迫により「助産師の手」という特徴的な肢位が出現。
把握反射：手に触れたものを握る反射。乳児期には正常。
強制把握反射
手掌下顎反射
緊張性足底反射

その他、体性反射には以下のようなものも含まれます。
屈曲反射
陽性支持反射
分節性静位反射
交叉性伸張反射（交叉伸展反射）
交叉性屈曲反射
全身性静位反射
緊張性頚反射
緊張性迷路反射
立ち直り反射
平衡運動反射
踏み直り反射
跳び直り反射
シーソー反射
傾斜反射
保護伸展
不動化反射：普段しない体勢で身動きができなくなる。

また、軸索反射も神経伝達を介しますが、通常の大脳を経由しない反射とは区別されることがあります。

内臓反射（自律神経反射）

自律神経系を介して、内臓筋や腺などの働きを調節する反射です。血圧や心拍、消化、体温調節など、生体の恒常性維持に不可欠な役割を担っています。これらの反射は常に活動しており、その多くは特定の明確な刺激と反応の対応関係が捉えにくいため、反射としてよりも自律神経系の働きとして論じられることが多いです。しかし、中には比較的明確な刺激と反応を持つものもあります。

心臓反射
対光反射：目に光が入ると瞳孔が収縮します。
近見反射
眼球運動反射
輻輳反射
毛様体脊髄反射
眼球心臓反射（アシュネル反射）：眼球圧迫で徐脈が起こります。
調節反射：近くのものを見る際にレンズが厚くなります。
頚動脈洞反射（ツェルマク・ヘーリング反射）
圧発汗反射
肺・迷走神経反射（肺伸展受容反射、ヘーリング・ブロイウェル反射）
クッシング反射（クッシング徴候、クッシング兆候、クッシング現象）
ベインブリッジ反射
ファーガソン反射
バルサルバ反射

神経回路（反射弓）

反射が起こる際の神経経路は「反射弓」と呼ばれます。これは、刺激を受け取る「受容器」（例：網膜、筋紡錘）から、感覚神経を通って中枢（脊髄や脳神経核など、大脳皮質以外の部位）へ情報が伝達され、中枢で処理された後、運動神経などを介して「効果器」（例：筋肉、腺）へ指令が送られ、反応が生じる一連の経路です。反射弓の特徴は、大脳皮質を介さない点にあり、これにより意識的な判断を待たずに素早く反応が実行されます。一方で、刺激の情報は大脳皮質にも伝達されるため、後から刺激を意識することも可能です。

神経診断学における活用

特に四肢の腱反射の検査は、神経系の機能や病変部位を評価する上で重要です。腱反射の強さ（亢進しているか、消失しているかなど）は、神経経路のどこに問題があるかを示唆する手がかりとなります。例えば、反射が過剰に強く出る（亢進）場合は、反射弓より高位にある大脳から脊髄へ下行する神経路（錐体路など）の障害が考えられます。これは、通常、錐体路が反射をある程度抑制しているため、その抑制が失われると反射が亢進するためです。逆に反射が全く出ない（消失）場合は、反射弓自体の障害、すなわち感覚神経、運動神経、または脊髄前角細胞などに問題がある可能性が考えられます。ただし、腱反射の所見だけで病気を診断することは難しく、専門医が患者の病歴や他の様々な診察所見と合わせて総合的に判断を行います。甲状腺機能亢進症なども反射亢進の原因となり得ます。

まとめ

反射は、特定の刺激に対して無意識的かつ迅速に生じる生体の重要な応答機構です。体性反射と内臓反射に大別され、姿勢維持、外敵からの防御、そして生体内の恒常性維持に貢献しています。反射は特定の神経経路（反射弓）を介して行われ、その特性は臨床的な神経系の評価において重要な指標となります。様々な種類の反射の理解は、ヒトを含む動物の複雑な生理機能を知る上で不可欠です。

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