Рецепторный аппарат является основным источником афферента-ции для следующего интегративно-го уровня — сегментарного. Под сегментарным уровнем подразумевается не только сегмент спинного мозга, но и сегментарные стволовые комплексы, состоящие из чувствительных и двигательных ядер черепных нервов. Сегмент обладает собственными средствами приема и переработки информации, поступающей от рецепторов, а также аппаратом, вырабатывающим эфферентный импульс к мышце. На спи-нальном сегментарном уровне осуществляется так называемый собственный рефлекс скелетных мышц, или рефлекс на растяжение. Изменение длины скелетной мышцы сопровождается растяжением мышечного веретена, что возбуждает расположенные в нем рецепторы. Через чувствительные 1А-волокна возбуждение поступает в спинной мозг к а-клеткам передних рогов. При их активации увеличивается степень сокращения мышцы и нивелируется удлинение мышечного веретена. Благодаря описанному механизму поддерживается постоянная длина мышцы при нагрузке. Сухожильные рефлексы, вызываемые постукиванием молоточком по сухожилию мышцы (например, коленный рефлекс, ахиллов рефлекс), являются наглядным примером рефлекса на растяжение или собственного рефлекса скелетной мышцы.
Однако сокращение мышцы, активированное возбуждением а-мото-нейронов спинного мозга, не может продолжаться беспредельно. Чрезмерное сокращение ведет к повреждению или даже разрыву мышцы и сухожилия. При напряжении мышц возбуждается аппарат Гольджи сухожилия и через тормозящие 1в-волокна и интернейроны рефлекторно тормозит клетки переднего рога, иннервирую-щие соответствующую мышцу. Таким образом, каждая а-клетка переднего рога и каждое мышечное волокно находятся под стимулирующим и тормозящим влиянием двух вышеописанных механизмов, действующих на сегментарном уровне и поддерживающих мышечный тонус в определенных пределах.