Ugrás a tartalomhoz

A sportmozgások biológiai alapjai I.

Csoknya Mária, Wilhelm Márta (2011)

Pécsi Tudományegyetem, Szegedi Tudományegyetem, Nyugat-Magyarországi Egyetem, Eszterházy Károly Főiskola, Dialóg Campus Kiadó-Nordex Kft.

Idegrendszer

Idegrendszer

Az idegrendszer a hormonrendszer mellett a szabályozó rendszerek másik nagy alkotó eleme. Felosztása történhet morphológiai és physiológiai szempontok szerint.

A morphológiai felosztás szerint elkülönítünk központi-, környéki és vegetatív idegrendszert. Működés szerinti felosztás alapján somaticus és vegetatív idegrendszerről beszélünk.

A központi idegrendszer

A központi idegrendszerhez tartozik a gerincvelő és az agyvelő különböző agyszakaszaival.

Gerincvelő (medulla spinalis)

A gerincvelő ujjnyi vastagságú, 40-45 cm hosszú, rugalmas, fehér pálca, ami a csigolyaívek által alkotott gerinccsatornában található. Az öreglyuktól az 1-2. ágyékcsigolyáig tart. Védelmét a csontokon kívül a gerincvelő burkai látják el (ld. „A központi idegrendszer burkai”).

A gerincvelőn ugyanúgy, mint a gerincen, nyaki-, háti-, ágyéki-, kereszt- és farki szakaszok különíthetők el (4.7. ábra). A nyaki és az ágyéki szakaszon a gerincvelő kissé megvastagszik. Ezek a szakaszok idegzik be a végtagokat, s a bonyolultabb izommozgásokat (szemben a törzs izmainak mozgásával) nagyobb számú idegsejt irányítja, amelyeknek hely kell, s így ott a gerincvelő vastagabb. A gerincvelő lefelé kúpszerűen elvékonyodik, majd idegszövetet nem tartalmazó fonalakban (filum terminale) végződik.

4.7. ábra - A gerincvelő bonctani képe

A gerincvelő bonctani képe

C: nyaki (cervicális)-, CO: farki (coccygeális)-, Th: háti (thoracális)-, L: ágyéki (lumbális)-, S: kereszt (sacrális) régiókhoz tartozó gerincvelői idegek

Keresztmetszetén két állományt a külső fehér (substantia alba) és a belső szürkeállományt (substantia grisea) különíthetjük el (4.8. ábra).

A fehérállomány jelentős részben myelin hüvelyes rostokból áll, idegsejtek csak a szürkeállományban találhatók. A szürkeállomány „H” vagy pillangóformát mutat, ami két hátsó ( cornu posterius) és két elülső szarvra (cornu anterius) különül. A gerincvelő háti és ágyéki szakaszán oldalszarvak (cornu laterale) is megfigyelhetők. A jobb- és a baloldali szarvakat szürkeállományú ereszték (commissura grisea) kapcsolja össze, amiben a gerincvelői csatorna (canalis centralis) foglal helyet.

4.8. ábra - A gerincvelő

A gerincvelő

1: szürkeállomány, 2: fehérállomány, 3: hársó szarv, 4: elülső szarv, 5: szürke commissura (ereszték), 6: gerincvelői csatorna, 7: hátsó köteg, 8: oldalsó köteg, 9: elülső köteg, 10: hátsó gyökér, 11: elülső gyökér, 12: csigolyaközti dúc, 13: kevert gerincvelői ideg, 14: A gerincvelő burkai, 15: fissura mediana anterior.

A gerincvelő szarvai funkcionálisan is eltérőek. A hátsó szarvak érző szarvak, mert a testfelületről, zsigeri szervektől ide érkeznek az érző ingerületek. Az elsődleges érző neuronok a gerincvelőn kívül, a hátsó gyökéren lévő csigolyaközti dúcban (ganglion spinale) találhatók (4.7. és 4.8. ábrák). A csigolyaközti dúc sejtjei álegynyúlványú sejtek, perifériás axonjaik a testfelszínen, vagy a testüregi zsigeri szervekben levő receptoroktól hoznak érző ingerületeket, centrális nyúlványaik ezt a gerincvelő hátsó szarvába továbbítják. A hátsó szarv neuronjai főleg interneuronok, vagy felszálló pályák eredő neuronjai.

A gerincvelő elülső szarvai mozgató szarvak, bennük találhatók a harántcsíkolt vázizmokat innerváló somatomotoros, multipoláris sejtek. Rajtuk végződhetnek a perifériáról érkező érző idegrostok, valamint a mozgató kéregből leszálló pyramispálya rostjai. A motoneuronok axonjai a gerincvelői idegeken át érik el a vázizmokat.

Az oldalsó szarv neuronjai a vegetatív, sympathicus magot alkotják, ami a sympathicus idegek eredési helye. Az idegsejtek axonjai az elülső szarvon át a gerincvelői idegekben haladnak, ahonnan összekötő ágakon keresztül a vegetatív idegrendszer határkötegi dúcaival lépnek kapcsolatba (ld. Vegetatív idegrendszer és a gerincvelői idegek).

A gerincvelő fehérállománya kötegekre tagolt (4.8. ábra). A két hátsó szarv között a hátsó köteg (funiculus posterior), egy mellső és egy hátsó szarv között az oldalsó köteg (funiculus lateralis), és két elülső szarv között az elülső köteg (funiculus anterior) található. A kötegeket felépítő csak myelin hüvelyes idegrostok pályákba rendeződnek. (Pálya = több idegrost egymáshoz közel, az ingerületet egyirányba vezeti).

A szürkeállomány idegsejtjeit legtöbbször annak alapján tárgyalhatjuk, hogy az idegsejt testek hol helyezkednek el. Ennek figyelembevételével Rexed X réteget különített el. A rétegek számozása a hátsó szarvtól az elülső szarv felé történik, de a X. réteg a canalis centralis körül helyezkedik el.

A substancia grisea neuronjait annak alapján is csoportosíthatjuk, hogy axonjuk merre hagyja el a szürkeállományt. Ennek alapján a neuronok három csoportba sorolhatók, úgymint gyökér (radiculáris)-, kötegi (funiculáris)- és eresztéki (commissurális) sejtek.

Gyökérsejtek azok a neuronok, melyek axonjai az elülső gyökéren át hagyják el a szürkeállományt. Ilyen neuronok az elülső szarv somatomotoros sejtjei, valamint a thoraco-lumbális gerincvelői szakasz oldalszarvi sejtjei.

Funiculáris neuronok pl. azok a neuronok, melyek az oldalsó kötegbe lépnek: Ilyenek a tractus spinocerebellaris dorsalis eredő neuronjai.

Commissurális neuronokhoz tartoznak azok az idegsejtek, melyek axonja a commissura albában (fehér vagy elülső ereszték) kereszteződnek, s ezután valamelyik funiculusban haladnak tovább.

A gerincvelői pályák

Négy csoportjukat különítjük el, nevezetesen a felszálló vagy érző-, leszálló vagy mozgató-, vegetatív- és belső pályarendszerekről beszélhetünk.

1./ Felszálló (érző) pályarendszerek: a bőr, ízületek és izmok receptorai által felvett érző ingerület a gerincvelői idegeken át a gerincvelőbe jut. A receptorhoz tartozó érző neuron a csigolyaközti dúcban van. A sejtek centrális nyúlványai a gerincvelőben ágakra (collaterálisok) oszlanak. Közülük az egyik kilépve a fehérállományba, pályába rendeződik, és az ún. felszálló pályarendszer alkotója. Ilyen pályarendszerek:

  1. A hátsó köteg pályái a Goll (funiculus gracilis Golli) és a Burdach pályák (funiculus cuneatus Burdachii). A pályán haladó ingerület az epikritikus sensibilitást hozza létre, ami a felszínes discriminatív tapintásérzetek összessége.

    A Goll és Burdach pályákhoz tartozó receptorok az ízületi tokokban, a bőr alatti kötőszövetben, izmok feszülési állapotáról, bonyolult tapintási érzésekről adnak tájékoztatást. A receptoroktól az ingerület a gerincvelői idegen át a hátsó szarvba jut. A gerincvelőbe belépő rostok collaterálisokra szakadnak, melyek egyike a hátsó kötegben halad a nyúltvelő felé.

    Az alsó testfélből jövő rostok mediálisan (Goll pálya) a test felső részéből jövők laterálisan (Burdach pálya) helyezkednek el. A rostok a nyúltvelői Goll és Burdach magokon végződnek. Az itt levő idegsejtek axonjai adják a mediális hurokpályát (lemniscus medialis), ami a hátoldalról ventrális oldalra megy, minden rostja kereszteződik, majd a thalamus VPL (nucleus ventralis postero-lateralis) mag sejtjein végződik. A VPL mag sejtjeinek axonjai az ingerületet a nagyagykéreg gyrus postcentralisába vezetik.

  2. Az elülső-oldalsó köteg pályarendszerei: A tractus spinothalamicus, nyomás, tapintás, fájdalom és hőingerületet továbbít. A protopatiás érzékvalitások kialakításáért felelős, ami az inger durva feldolgozását végzi, melyek a bőrben ill. a bőr alatti kötőszövetben elhelyezkedő receptorokban keltett ingerületeket továbbítanak.

    A pálya eredő sejtjei (második érző neuronok) a hátsó szarvban vannak (a sejt a csigolyaközti dúcsejttől, mint elsődleges érzősejttől kapja ingerületét), neuritjei kereszteződve az ellenkező oldal elülső-oldalsó kötegében futnak. Thalamicus átkapcsolás után a nagyagy gyrus postcentralis területén végződik.

  3. Az oldalköteg pályarendszerei (kisagyi rendszer, tractus spinocerebellaris dorsalis és ventralis. Információkat szállít a kisagyhoz az izmoktól, ízületektől, melyek alapján az izmok tónusszabályozása, a testhelyzet aktuális beállítása történik (a pályának nincs kérgi vetülete). Eredő neuronjai a hátsó szarv tövében vannak. Részben ellenoldalon, részben azonos oldalon jutnak fel a kisagyba. A tractus spinocerebellaris dorsalis rostjai a gerincvelőbe való belépéssel megegyező oldalon, az alsó kisagykaron jutnak a kisagyba. A tractus spinocerebellaris ventralis pályarendszer gerincvelői szinten kereszteződik, felmegy a hídig, ahonnan a középső kisagykaron át ugyancsak a kisagyba fut. A kisagy e két pályarendszeren keresztül kap információt testünk mozgásállapotáról, amit a mozgások kivitelezésének tökéletesítésében reflexesen hasznosít.

2./ Leszálló (mozgató) pályarendszerek: A gerincvelő elülő és oldalsó kötegében helyezkednek el.

  1. Pyramispálya (tractus corticospinalis; 4.9. ábra). A pálya az agykéreg gyrus praecentralisának pyramissejtjeiből indul az agytörzsön át (itt collaterálisokat adhat le szemizmokat mozgató agyidegi magvakhoz) a gerincvelői somatomotoros sejtekhez. A pálya rostjainak nagy része (kb. 90%) a nyúltagy alsó harmadában kereszteződik, s ezért a gerincvelőben a nem kereszteződő rostok (tractus corticospinalis directus) az elülső kötegben a ventrális árok két oldalán, míg a kereszteződő rostok (tractus corticospinalis cruciatus) az oldalsó kötegben haladnak lefelé. A részleges kereszteződés miatt, ha a bal haemisphera adott területén valamilyen sérülés következik be, a jobb testfél izmainak mozgása megváltozik. Ilyen pl. az agyvérzés utáni bénulás is.

    4.9. ábra - A pyramispálya (tractus corticospinalis directus és cruciatus)

    A pyramispálya (tractus corticospinalis directus és cruciatus)

    1: pyramissejt, 2: pyramispálya, 3: a pyramispálya részleges kereszteződése, 4: gerincvelői somatomotoros sejt, III., VII., XII. agyidegek motoros magvai

    Mind a keresztezett, mind a nem kereszteződő pyramisrostok a megfelelő gerincvelői szelvényben az elülső szarv motoros neuronjaihoz kapcsolódnak. Azok a rostok, melyek nyúltagyi szinten nem kereszteződtek, a gerincvelői szürkeállományba való belépés előtt kereszteződnek.

    A pálya szerepe az akaratunktól függő mozgások elindítása, a folyamatban levő mozgások megváltoztatása.

  2. Extrapyramidális pályák: Eredő sejtjei nem az agykéregben, hanem a kéregalatti szürke magokban (basalis ganglionok) vannak, melynek fő részei a farkosmag (nucleus caudatus), a lencsemag (nucleus lentiformis), a zár (clastrum). Ezek a magok a thalamus alatti subthalamicus, a középagyi vörös- (nucleus ruber) és fekete magokkal (substantia nigra) a törzsdúcrendszert adják. Az, hogy az eredő neuronok nem az agykéregben vannak, nem jelenti azt, hogy az említett magok nem kapnak afferens ingerületet a frontális kéregtől.

    Az extrapyramidális rendszerhez számos pálya tartozik: így a középagy tetejéről induló tractus tectospinalis, ami az eredés után még középagyi szinten kereszteződik, s a gerincvelőben a nem kereszteződött pyramispályáktól laterálisan halad.

    A középagyi vörös magból (nucleus ruber) ered a tractus rubrospinalis. A pálya az eredés után kereszteződik. Emberben kevéssé fontos pálya. Tarkóizmokhoz küld ingerületet.

    A nyúltagy-híd határán helyezkednek el a vestibuláris magok. A magok sejtjeinek egy része nincs közvetlen kapcsolatban az egyensúlyozó szervvel, hanem a kisagy által már feldolgozott ingerületet kapja és továbbítja. A vestibuláris magokból (főleg a nucleus vestibularis lateralis) ered a tractus vestibulospinalis. A mag sejtjeinek axonjai collaterálist képeznek, melynek egyik ága a gerincvelői pályát adja, másik része középre fut, ahol T alakban elágazódik. A T-forma felső ága a III. agyidegi mag neuronjain végződik, míg a T-forma szára lefelé halad a geincvelőbe és ott az elülső kötegben a pyramispályától kissé oldalt és felül halad, és a tarkóizmot innerválja. Ez a T-formájú rostrendszer a fasciculus longitudinalis medialis.

    Az említett pályáknak a mozgások harmónikussá tételében, automatizálásában, az izomtónus szabályozásában van szerepe (részletesen ld. „Mozgás aktív rendszere”).

    Míg az újonnan tanult, még be nem gyakorolt mozgások a pyramispályán, addig az automatizált mozgások az extrapyramidális pályán nyernek kivitelezést.

  3. Vegetatív pályák. Az agyvelőben fekvő magasabb vegetatív központokból induló motoros pályák, a gerincvelő oldalsó kötegében húzódnak az oldalszarvi vegetatív sejtekhez, ahol végződnek. A vegetatív működések (pl. mirigyek, símaizom) számára szállítanak impulzusokat. Közülük az egyik legismertebb a vasoconstrictor (az erek összehúzódását, tónusát szabályozó) pálya, amelyik az oldalsó (keresztezett) pyramis pályától ventrálisan fut a vegetatív gerincvelői maghoz.

  4. Belső, saját pályarendszer. A gerincvelő saját rendszere, az ide tartozó neuronok egyrészt az inter- és intrasegmentális koordinációt, másrészt az akaratunktól független, feltétlen reflexválaszok szabályozását végzi. Anatómiailag ezen kapcsoló-, összekötő neuronok sejtjei a szürkeállományban, pályái szorosan a szürkeállomány körül helyezkednek el.

    A gerincvelő az egyetlen szervünk, ami megtartotta ősi szelvényességét. Egy gerincvelői szelvény kb. egy csigolyatest magasságnak felel meg.

Gerincvelői idegek (nervi spinales)

A gerincvelő szelvényszerv. Egy gerincvelői szelvényen a gerincvelőnek azt a részét értjük, amelyből egy gerincvelői idegpár ered, amelyek a környéki idegrendszer egyik részét adják. Az embernek 31 gerincvelői szelvénye és így 31 pár gerincvelői idege van. A gerincvelői idegek, a környéki idegrendszer részei. A 31 pár gerincvelői idegből: 8 nyaki, 12 háti, 5 ágyéki, 5 kereszttáji, 1 farki ideget különítünk el (4.5. és 4.6. ábrák).

A gerincvelői idegek főbb jellemzői:

1./ Páros idegek: ez azt jelenti, hogy egy gerincvelői szelvényből a jobb és baloldalon egy-egy ideg lép ki, ami hamarosan két ágra egy dorsális és egy ventrális ágra szakad (4.10. ábra).

4.10. ábra - Gerincvelői ideg a thoraco-lumbális gerincvelői szakaszból

Gerincvelői ideg a thoraco-lumbális gerincvelői szakaszból

1: gerincvelő, 2: dorsális gyökér, 3: ventrális gyökér, 4: ganglion spinale, 5: kevert gerincvelői ideg, 6: a gerincvelői ideg dorsális ága, 7: a gerincvelői ideg ventrális ága, 8: paravertebrális dúc, 9: ramus communicans albus, 10: ramus communicans griseus

2./ Kevert idegek: ez azt jelenti, hogy érző és mozgató rostokat is tartalmaznak. Ezek somaticus érző és mozgató rostok, de a gerincvelő háti és ágyéki szakaszához tartozó gerincvelői idegek vegetativ sympathicus rostokat is tartalmaznak. A gerincvelő kereszttájéki idegeiben pedig parasympathicus rostok vannak.

3./ Két gyökérrel erednek: A kevert gerincvelői idegek a csontos csigolyaíven kívül vannak, míg az íven belül két részre (gyökerek) oszlanak. A két gyökér egyesülve hozza létre a kevert gerincvelői ideget (4.8. ábra). A hátsó gyökér a hátsó szarv, míg a mellső gyökér az elülső szarv végén ered. A hátsó gyökérben érző rostok futnak, ezen a gyökéren van a csigolyaközti dúc is (ganglion spinale). A mellső gyökér mozgatórostokat tartalmaz, de a hát- és ágyéki szakasz gerincvelői idegeiben vegetatív sympathicus rostok is haladnak. Ezek az idegek két összekötő ággal vegetatív határkötegi dúcokhoz kapcsolódnak (4.10. ábra). Az összekötő idegágak: fehér (ramus communicans albus) és szürke ág (ramus communicans griseus).

Az érzőrostok különböző vastagságúak lehetnek, s így vezetési sebességük is eltérő. Ez utóbbi alapján történik csoportosításuk. A rostok, melyek az izomból és az ínból jönnek Aα rostok, Aβ és Aγ rostok tapintósejektől, míg Aδ rostok fájdalom, hő és nyomásérzők, valamint C-rostok szintén fájdalom, valamint tapintásérzők. A fájdalomérző rostok között vannak vékonyabbak és vastagabbak is. Feltehetően ezért érezzük a fájdalmas behatást kettősnek, mert először egy rövid éles, majd rögtön ezután egy hosszú tompa fájdalomérzés következik.

A bőr érző beidegzése megközelítően az eredeti szelvényezettséget tartotta meg. A gerincvelői idegek bőrágai a szelvényezettségnek megfelelő, egymásután következő bőrterületeket látják el. Az ugyanazon érző gyökérhez tartozó idegrostok által beidegzett bőrterületet dermatomának nevezzük. A dermatomák szelvényes elrendeződése még a végtagokon is megmutatkozik (4.11. ábra).

4.11. ábra - Dermatomák eloszlása a testen

Dermatomák eloszlása a testen

A bárányhimlő (Varicella zoster) vírusa okozza az övsömört. A tipikusan gyermekbetegségként ismert tünetegyüttes gyógyulása után a vírus a szervezetben marad. Az érző idegek idegvégződéseibe vagy a dúcba telepszik be. Bizonyos idő után a vírus aktiválódhat, s ennek hatására bőrtüneteket okoz. A vörös viszkető bőrfoltok a gerincvelői ideg által beidegzett bőrfelületen sávokban jelennek meg, ezért nevezik övsömörnek. A bőrfoltok a bárányhimlőhöz hasonlóan hólyagossá válnak, majd 2-3 hét múlva beszáradnak és eltűnnek. Megjelenésük főleg a törzsön, ill. az arcon várható. A tünetek megjelenése előtt és után is az érintett bőrfelületen fájdalom érzékelhető. A betegség bármely életkorban megjelenhet, de főként az 50 év feletti korosztályt, ill. a gyengébb immunrendszerrel élőket veszélyezteti (AIDS-betegeknél gyakori). Az övsömör a már korábban bárányhimlőn átesett tünetmentes embereknél is jelentkezhet.

4./ Szimmetrikus lefutásúak, és nem lépik át a test középvonalát. Az egy szelvényből jobbra és balra kilépő idegek egymás tükörképei, s a jobb és baloldali idegek nem lépik át a test középvonalát. Ez a szimmetrikus elrendeződés a törzs területén jól látszik, de a végtagoknál a gyakoribb fonadékképzés miatt már nehezebben ismerhető fel.

5./ Helyenként plexusokat (fonadékokat) képeznek. Ez azt jelenti, hogy az egyes gerincvelői idegből kisebb rostnyalábok kilépve, az alattuk vagy a felettük levő ideghez csatlakoznak. Ilyen fonadékok találhatók a nyak, a kar, az ágyék, a kereszt- és a farki tájékon.

A csigolyaközti porckorongok elváltozásai, pl. elcsúszásuk, kopásuk, a gerincvelői idegek helyi nyomását okozhatják. A porckorong elváltozások legismertebb formája a porckorongsérv. A porckorong külső erősebb kötőszövetes gyűrűje meggyengül, vagy elszakad, a rugalmas belső mag kinyomja. A kiboltosult porckorong nyomja a gericvelői ideget, ami fájdalmat, zsibbadás érzetet (érzéskiesést) és akár bénulást is okozhat.

Gerincvelői reflexek

A gerincvelő reflexközpont, ami azt jelenti, hogy a koponyától lefelé a törzs és a végtagok akaratunktól független mozgásainak szabályozó központja. A mozgást kiválthatja a külvilágból ill. a belső szervezetben ható inger. Ennek megfelelően a gerincvelői reflexek két nagy csoportját, nevezetesen a somaticus és a vegetatív reflexeket különítjük el.

a./  Somaticus reflexek

A somaticus reflexek a testfal bőr és vázizomzatához kapcsolódó reflexek. Két fajtájuk úgymint a proprioceptív és exteroceptív reflexek ismertek.

a.a./ Proprioceptív (izomeredetű, saját vagy myotaticus) reflexek. Ez a reflex elsősorban az antigravitációs izmokban jelentkezik. Izomeredetű reflex azért, mert a reflexív egy vázizomból indul, azaz az izomban van az érző végkészülék a receptor, ami képes az ingert ingerületté átalakítani és a végrejhajtó készülék, az effektor is ugyanabban az izomban van. Myotaticus reflexeknek is nevezik, mivel az izom hosszának és feszültségi állapotának beállítását és annak megtartását végzi.

Ilyen pl. a térd vagy patella reflex (4.12. ábra). Ha reflex kalapáccsal a térdalatti ínra ütünk, akkor az izom hirtelen megnyúlik. Ez a megnyúlás a négyfejű combizomban elhelyezkedő izomorsó (receptor) specifikus ingere. Az izomorsó annulospirális afferens rostja (az intrafuzális vázizomrostokra tekeredő idegrost) a lumbális 2-4 gerincvelői szelvények hátsó gyökerén lép a gerincvelőbe. Az afferens rost érző sejtje a csigolyaközti dúcban helyezkedik el. A sejt centrális nyúlványa a gerincvelő hátsó kötegében három collaterálisra oszlik. Az egyik collaterális az elülső szarv mozgató idegsejtjéhez megy, és annak adja át ingerületét. A mozgató sejt axonja az elülső gyökéren, a kevert gerincvelői idegen át a négyfejű combizom vázizomrostján végződik. A reflexív két neuront tartalmaz, s közöttük egy synapsis van.

4.12. ábra - Térd (patella) reflex

Térd (patella) reflex

A lábszár előre lendüléséhez az szükséges, hogy az antagonista izmok egyidejűleg elernyedjenek. Ezért az érzősejt centrális nyúlványának másik collaterálisa egy szelvénnyel lejjebb egy gátló interneuronon át az ugyanazon szelvény elülső szarvának motoneuronjához viszi az ingerületet, ami a combhajlító izomban végződik, és azokat ellazítja, mert motoneuronjaik működését gátolja. A harmadik collaterális, gerincvelői kötegbe kilépve felszállópálya rostját adja.

A reflexidő mérése ma már könnyen megoldható. Egy computerhez csatlakoztatott időmérő-készülékkel pontosan mérhető az adekvát inger érkezése és a reflex kialakulása közti idő. Ez az adat alapvetően a receptorok működéséről, ill. az idegsejtek ingerületvezető képességéről ad információt.

a.b./ Gamma hurok. A központi idegrendszer leszálló pályákon keresztül szabályozza az izmok működését oly módon, hogy a reflexkörök működését befolyásolja. A leszálló pálya efferens rostjai Aγ motoneuronokat aktiválnak. Ezek a neuronok az izomorsó intrafuzális rostjaira csavarodva érzékelik a rostok passzív nyújtását (4.13. ábra). Az intrafuzális rostok feszülésének megváltozása ingerli a feszítési receptorokat, azok tüzelési mintázata megváltozik. Ennek hatására gerincvelői vagy agytörzsi motoneuronok aktiválódnak, és aktiválják a munkaizomrostokat. Ezt hívjuk gamma-huroknak, amely csak a központi idegrendszer hatására aktiválódó rendszer. Alapvető feladata van pl. a testtartás, testhelyzet stabilan tartásában, a mozgás intenzitásának változtatásában, különösen annak lefékezésében vagy gyorsításában, valamint a lassú de nagy erejű izommozgások kivitelezésében. A reflexes Aα-rostok és az Aγ-rostok egyidejű aktiválása is lehetséges, amely a motoneuronok folyamatos aktiválását eredményezi (erő változtatása).

4.13. ábra - Gamma hurok

Gamma hurok

a.c./ Exteroceptív reflexív. Védekező, vagy bőreredetű reflex, ami a szervezetet megóvja valamilyen károsodástól. Pl: ha jobb lábbal rajzszögbe lépünk, akkor a jobb lábat elhúzzuk a káros ingertől és, hogy egyensúlyunkat el ne veszítsük, a bal lábunkat megfeszítjük, ide helyezve testsúlyunkat. Ez egy exteroceptív, vagy idegen (bőreredetű) reflex azért, mert a reflexív kezdete a receptor, és vége az effector nem ugyanabban a szervben van. Példánkban a receptor a bőrben, az effector vázizomban van (4.14. ábra).

4.14. ábra - Keresztezett hajlító-feszítő reflex

Keresztezett hajlító-feszítő reflex

A rajzszög által okozott fájdalmat (inger) a bőr epidermisében levő intraepitheliális szabadidegvégződés ingerületté alakítja. Ez a receptor a csigolyaközti dúcsejt perifériás nyúlványának kezdete. A csigolyaközti dúcsejt a gerincvelő azonos oldali hátsó szarvához fut, ahol axon collaterálisokra oszlik. Ezek egyike egy interneuronon át az azonosoldali elülső szarvba megy, ahol somatomotoros sejtekkel synaptizál, s a láb hajlító izmain végződik. A másik collaterális egy interneuronon át az ellenkező oldali motoneuronokkal tart kapcsolatot, melyek ingerületüket a másik láb feszítő izmaihoz viszik. Ez az interneuron teszi lehetővé, hogy egyidőben a jobb lábunkat behajlítsuk és a bal lábat megfeszítsük. Természetesen ezzel egyidőben működik a korábban leírt egyszerű izomeredetű reflex (ld. térdrelfex) is.

b./ Vegetatív reflexek

A gericvelői vegetatív reflexeknek is két csoportját, az ún. parietalis és visceralis vegetatív reflexeket ismerjük annak alapján, hogy a vegetatív szerv a testfalban vagy a testüregben helyezkedik el.

b.a./ Parietális vegetatív reflexek (4.15. ábra). Receptorai azokban a vegetatív szervekben vannak, amelyek a testfalban (bőrben, vázizomzban) találhatók, pl. bőrmirigyek, vérerek.

4.15. ábra - Parietális vegetatív reflex

Parietális vegetatív reflex

A receptorhoz tartozó érző idegsejt a csigolyaközti dúcban helyezkedik el, melyek a thoraco-lumbális gerincvelői szakasznál vannak. Az érző sejt perifériás nyúlványa a kevert gerincvelői idegekben futva hozza az ingerületet a sejttesthez. A sejt centrális nyúlványa a gerincvelőbe érve több collaterálisra oszlik. Az egyik collaterális egy interneuronon át a gerincvelői oldalszervi sympathicus sejttel synaptizál. Ennek a sejtnek az axonja az elülső gyökéren át a gerincvelői idegbe lép. Mivel vegetatív sympathicus reflexívről beszélünk, ezért a gerincvelői idegből a praeganglionáris sympathicus rost a ramus communicans albuson át a paravertebrális dúcba lép, ahol egy dúcsejttel synaptizál. A dúcsejt axonja, mint postganglionáris rostok a ramus communicans griseuson át visszalép a gerincvelői idegbe, mivel a vegetatív szerv ennek az idegnek a lefutásában van, majd a vegetatív szervben egy effectorban (pl. az erek símaizmában) végződik.

b.b./ Viscerális vegetatív reflexek. A testüregi vegetatív szervből indul, a reflexív. Ez legyen pl. a bél (4.16. ábra). Ha kevés táplálékot fogyasztottunk, csökkentebb lesz a peristalticus mozgás. A táplálék nyomás hiányát a bélfal receptora megérzi, s ezt az ingert ingerületté alakítja. Az ingerület a csigolyaközti dúc álegynyúlványú sejtjének peripheriás nyúlványán keresztül jut a gerincvelőbe. A perifériás nyúlvány mint idegrost, vegetatív sympathicus dúcokon át (praevertebrális és paravertebrális dúcok) a szürke összekötő ágon át összeköttetésbe kerül a gerincvelői ideggel. A gerincvelői hátsó gyökéren a csigolyaközti dúcban van az elsődleges érzősejt teste, melynek centralis nyúlványa a gerincvelőbe lép, ahol collaterálisokra szakad. Az egyik collateralis egy vegetatív felszállópályába lép, a másik egy interneuronon át az oldalszarvi sympathicus mag egyik sejtjével tart kapcsolatot. A sympathicus sejt axonja a gerincvelő elülső szarván, az elülső gyökéren át kilép, majd a gerincvelői idegen halad, ezután a fehér összekötő ágon és a határkötegi paravertebrális ganglionon át egy praevertebrális ganglionba lép, s az ottlevő idegsejttel, mint végső mozgató sejttel létesít synapticus kapcsolatot. Ennek a dúsejtnek az axonja a bélfal símaizomzatán effektorban végződik.

4.16. ábra - Viscerális vegetatív reflex

Viscerális vegetatív reflex

Reakcióidő mérések

A reakcióidő mérésekor az adekvát inger kialakulása és az arra adott cselekvés megkezdése között eltelt időt mérjük. Az egyszerű reakcióidő mérésekor az előre tudott ingerre (pl. fény) kell pl. gombnyomással válaszolni. Ebben az esetben a reflexidőt, az akaratlagos működés megkezdéséhez szükséges időt mérjük. Ilyen módon tehát lehetőség nyílik az idegrendszer aktuális állapotának mérésére.

A választásos reakcióidő mérésekor több lehetséges inger közül kell kiválasztani a megfelelőt (pl. fény és hangingerek közül). Ebben az esetben az agyi folyamatok idejéhez az inger kiválasztása is hozzátartozik. Ennek értelmében a választásos reakcióidő hosszabb, mint az egyszerű reakcióidő. A hangingerekre adott válasz pedig általában rövidebb a fényingerre adott válasz idejénél.

Az átlagos reakcióidő felnőttek esetében 150-300 ms között változik. Gyermekek reakcióideje általában hosszabb, részben a velőshüvely nem tökéletes volta, részben az idegrendszer fejletlensége miatt. Az idegrendszer, ill. az izomrendszer fáradása növeli a reakcióidőt.

A reakcióidő változásával kapcsolatban többféle vizsgálat is ismert. Egyik ilyen vizsgálat során baseball játékosokat hasonlítottak össze különböző szituációkban. A kísérletek során kiderült, hogy az érkező labdát figyelve a „futni vagy maradni” kérdés eldöntésében a baseball játékosok sokkal jobban teljesítettek, mint a teniszezők, vagy a nem-sportolók. A baseball játékosok egyszerű reakcióideje nem változott, míg a választásos-reakcióidő (menni vagy maradni) lényegesen javult egy kétéves megfigyelés során (Kida és mts., 2005).

Egy ettől eltérő kísérletben mentálisan visszamaradott csoportokat vizsgáltak. Valamennyi alany azonos IQ-val rendelkezett, életkoruk és mozgásos előképzettségük megegyezett. A reakcióidőt felmérték a vizsgálat elején, majd az alanyok egyik csoportja 7 hónapig hetente háromszor Taekwondo edzésekre járt. A 7 hónap leteltével ismét megvizsgálták a reakcióidőket mindkét csoportnál, egy EMG vizsgálattal kiegészítve. Mind a vizsgálat elején, mind a vizsgálat végén ugyanazon mozgásokat vizsgálták. A szerzők megállapították, hogy míg a praemotoros reakcióidő nem változott, addig a motoros reakció-idő szignifikánsan kisebb lett az edzett csoportnál.

Az agyvelő és részei

Az agyvelő a központi idegrendszernek az a része, ami a koponyaüregben található. Részei az agytörzs, a köztiagy, a kisagy és a nagyagy. Az agytörzs az öreglyuktól felfelé kúpalakúan szélesedő agyszakasz. Hátsó felületén egy rombusz alakú mélyedés a rombus árok (fossa rhomboidea) található (4.17. ábra). A mélyedés maga a IV. agykamra, melynek alját a nyúltvelő és a híd, oldalát a három (alsó, középső és felső) kisagykar, tetejét a primitív agyhólyag hámja és a vele összenövő lágy agyhártya adja. A IV. agykamra a híd felső részén ismét mélybe süllyed. középagyban, mint szűk csatorna halad tovább.

4.17. ábra - A fossa rhomboidea

A fossa rhomboidea

1: tobozmirigy, 2: colliculus superior, 3: colliculus inferior, 4: felső-, 5: középső-, 6: alsó kisagykar, 7: gerincvelő, 8: Goll mag, 9: Burdach mag, 10: XII agyideg magva, 11: IV. agykamra alja

Az agytörzsben egy sajátságos rendszer az ún. formatio reticularis (hálózatos állomány) figyelhető meg. A hálózatos állományt Lenhossék József írta le. Ez az állomány idegsejt csoportokból, a sejtcsoportok közötti laza elrendeződésű idegsejtekből és az ezeket elválasztó fehérállományból (rostnyalábok) áll. Az egyes magcsoportok kapcsolatban vannak egymással, ezáltal egy hálózat alakul ki.

A hálózatos állomány működésileg fontos, mivel a szívfrekvenciát, a légzésszámot és a vérnyomást szabályozó központokat találjuk itt. A belégző központ a nyúltvelő caudális részének mediális szakaszán, a kilégző központ dorsálisan helyezkedik el. A hídban a légzés serkentését ill. gátlását szabályozó magasabb központok vannak. A szívfrekvencia szabályozásában a nervus vagus (X. agyideg) játszik szerepet. A nyúltvelő farki részének ingerlése vérnyomás csökkenéshez, más részének ingerlése vérnyomásemeléshez vezet (e központokról részletesen a megfelelő szervrendszereknél teszünk említést).

Nyúltvelő (medulla oblongata)

Az agytörzs legalsó része, az öreglyukon keresztül tart kapcsolatot a gerincvelővel. Két a dorsális és a ventrális felszínét különíthetjük el. A nyúltvelő ventrális oldalán az alsó 1/3-ának magasságában középen, egy kidudorodás figyelhető meg. Ez a kidudorodás tartalmazza a pyramispálya kereszteződő rostjait. Dorsális felszínét a rombus árok alsó része adja.

A nyúltvelő metszetén magcsoportokat és pályarendszereket találunk (4.18. ábra). Fontosabb pályarendszerei: pyramispálya, ami a nyúltagy alsó 1/3-ban részlegesen kereszteződik. (ld. „Gerincvelő leszálló pályái”). A kereszteződő rostok a gerincvelői elülső szarvának megfelelő szürkeállományból egy részt (sejtcsoportot) fog levágni. A levágott sejtek térben felfelé oszlopot formálnak. Az oszlop neve nucleus ambiguus. Benne továbbra is a sejtek motorosak, melyek agyidegek (IX., X., XI. agyidegek) motoros magvai lesznek.

4.18. ábra - A nyúltvelő zárt (A) és nyílt (B) részeinek keresztmetszete

A nyúltvelő zárt (A) és nyílt (B) részeinek keresztmetszete

1: pyramispálya, 2: keresztezett pyramispálya, 3: Goll mag, 4: Burdach mag, 5: mediális hurokpálya, 6: oliva mag, 7: ala cinerea, 8: area postrema, 9: canalis centralis. Szaggatott vonal jelzi a gerincvelői szürkeállományt

Mediális hurokpálya (lemniscus medialis), ami a nyúltvelői Goll és Burdach magoktól indul. Ezeken a magokon végződik a gerincvelői Goll és Burdach pálya. A mediális hurokpálya a nyúltvelőben teljes mértékben kereszteződve a dorsális oldalról a ventrális oldalra jutva halad felfelé (ld. Felszálló gerincvelői pályák). E két fő pályarendszer a gerincvelő pillangó alakú szürkeállománya hátsó szarvaiból fog levágni egy perifériás részt, amiből a trigeminális hurokpálya, a fej tájék fájdalomérző pályája indul. Mediális része pedig megmarad, s térben oszlopformát mutat, ez az ala cinerea és a nucleus tractus solitarii, a VII., IX., és a X. agyidegek zsigeri érző magjai találhatók benne.

A gerincvelőnél említett tractus spinocerebellaris dorsalis a nyúltvelőből kilépve a kisagyba vezet. A pálya rostjai a kisagyba érkeznek. Ugyancsak a nyúltvelőből a kisagyba vezető pálya indul az oliva inferiorból.

A nyúltvelő-híd határán laterálisan helyezkedik el négy vestibuláris mag. Közülük a laterális helyzetű mag (Deiters-mag) az izomtónus szabályozásában játszik fontos szerepet, nincs közvetlen kapcsolatban a helyzetérzőszervvel, a kisagy által feldolgozott egyensúlyi ingerületet kap. Ezekből a vestibuláris magokból indul a tractus vestibulospinalis, ami a gerincvelőben leszállva, nyak és tarkóizmokat idegzi be.

Az alsó vestibuláris mag neuronjainak axonágai a nyúltvelő középrészén T alakban elágazódnak és ez a T formájú rostrendszer adja a fasciculus longitudinalis medialist, ami a felfelé a III. agyideg, lefelé a nyaki gerincvelő motoros sejtjeinek közvetítésével a tarkó és a váll izmait innerválja.

A gerincvelő középtájékán a canalis centralis a nyúltvelő magasságában fokozatosan dorsális irányba tolódik, s a nyúltvelő középső részén eléri a felszínét, s kiszélesedve adja a IV. agykamrát. Ennek az lesz a következménye, hogy a gerincvelői elülső szarvnak megfelelő a canalis centralis körül elhelyezkedő motoros sejtek az agykamra középső, míg a dorsális szarv sejtjei ezektől kissé oldalra helyezkednek el.

A nyúltvelő középső részén a formatio reticularis a mozgás gátlásáért felelős. Ez az izomtónus csökkenését, ill. a reflexek megszűnését idézi elő. A híd és a középagy a mozgások serkentésében vesz részt. A formatio reticularis az agykéreg befolyásoló hatására az ébrenlétet, ill. az alvást is szabályozza (az agytörzsi terület érintett ebben). Ha az érző-kéreg befolyása erősödik, akkor az ébrenléti állapot erősödik, a figyelem fokozódik az agyi elektromos tulajdonságok (EEG) megváltoznak. A formatio reticularis szabályozza az ébredés kialakulását is. Amennyiben ez a terület sérült nem ébreszthető fel többé a beteg.

A nyúltvelő-híd komplex működésének köszönhető számos nyálkahártya-reflex, amelyek alapvető feladata a védekezés. Ílyenek pl. a köhögés, tüsszentés, hányás reflexei. A táplálkozás kapcsán fontos megemlíteni a nyelés reflexét is, mely a nyelvgyök érintésével kiváltható, hasonlóan az öklendezés, hányás reflexéhez.

A nyúltvelő felelős a testtartás, mozgás és az izomtónus szabályozásáért is. A testtartással kapcsolatos reflexeket elsősorban macskákon vizsgálták. Az agytörzs különböző pontjainak átmetszésével a testtartás és a járás számos aspektusára, szabályozási pontjára derült fény. Ha az agy átmetszését a nyúltvelő vagy a híd területén ejtették meg, akkor ún. decerebrált állatot láttak. Az ilyen állatban az összes feszitő izom tónusfokozódása figyelhető meg, nyújtásireflex nélkül (decerebrációs rigiditás, merevség). Ebben az állapotban az állat hely, vagy helyzetváltoztatásra nem képes, de ha lábra állítjuk, akkor az adott helyzetet megtartja. A feszített helyzet azonban akkor is fennmarad, ha az állatot az oldalára fektetjük.

Híd (pons)

Alakja és funkciója is tükrözi nevét. A rombuszárok felső részét adja. Két, a felső tegmentum pontis és az alsó basis pontis részre tagolódik. A hídban a IV. agykamra fokozatosan a dorsális felszínről ventrális irányba helyeződik át és szűk csatornává szűkül. A beszűkülő IV. agykamra oldalfalát a felső kiagykar adja, melyet idegrostok építenek fel, amelyek a híd és a kisagy közötti kapcsolatot biztosítják.

Szerkezetében a gerincvelő szürkeállományának pillangó formája már nem ismerhető fel. Fontosabb sejtcsoportjai a nucleus salivatorius superior és az V. agyideg motoros és fő sensoros magvai. Az utóbbiból egy pálya indul a nyúltagy felé. Ez a fej fájdalomérző rendszerének egyik részét adja. A trigeminus magtól oldalt helyezkedik el a locus coeruleus.

A híd-alapban (basis pontis) egy magcsoport található, ahonnan a kisagy felé indul egy pálya.

Átmenő pályarendszerei, melyekkel a hídban nem történik semmi, csak átfutnak rajta, mind afferensek, mind pedig efferensek lehetnek

Afferens átfutó pályái: a nagyagy felé: a mediális hurokpálya (lemniscus medialis), kisagyhoz a kisagykaron kilépve a gerincvelői tractus spinocerebellaris ventralis, fasciculus longitudinalis medialis, ami felfelé a középaggyal, lefelé a gerincvelővel tart kapcsolatot.

Efferens átfutó pályái: az agykéreg homloklebenyéből induló pyramispálya, a középagyból induló extrapyramidális pályák.

A híd a nyúltvelővel együtt fontos szerepet tölt be számtalan alapvető életfolyamat szabályozásában. Így pl. légző és érmozgató központ (vérnyomás szabályozás) helyezkedik el (ld. formatio reticularis). Motoros magjai a nyelv mozgatásáért, az arc és rágóizmok beidegzéséért felelősek. Halló és egyensúlyozó központ, továbbá a vegetatív működések közül szabályozza a nyálelválasztást.

Középagy (mesencephalon)

Vékony agytörzsi terület, közepén húzódik egy szűk csatorna az aqueductus mesencephali. Egy alapi- (basis mesencephali) és egy fedőrésze (tegmentem mesencephali) különíthető el. A középagy ventrális oldalát a V alakban széttartó agykocsányok adják, melyben mind fel, mind leszálló pályák haladnak. Az agykocsányok felett egy szalagszerű sötét mag a substantia nigra helyezkedik el. Benne olyan idegsejteket találunk, melyek egy dopamin nevű transzmitter anyagot termelnek. A dopamint termelő sejtek axonjai a corpus striatumba vetülnek, és az ott levő cholinerg sejtekre gátlólag hatnak. Ha ez a dopamin által kifejtett gátlás a cholinerg sejteknél megszűnik, akkor egy jellegzetes betegség a Parkinson-kór tünetei (ld. később) ismerhetők fel.

A fekete mag felett kissé oldalt a vörösmag (nucleus ruber) található. Az extrapyramidális rendszer része. A vörösmag embernél kissé alárendelt szerepű. Az innen induló pálya a tarkóizmokat innerválja.

A középagy felső része a tetőlemez (tectum), rajta szimmetrikus elrendeződésben, két elülső és két hátsó dudorszerű kiemelkedés, az ún. ikertestek láthatók. A négy kiemelkedés a corpora quadrigemina. Ebből az első kettő a colliculus superiores, míg a hátsók a colliculus inferioresek (4.17. ábra). A colliculus superiores a köztiagy külső térdesmagvával (nucleus corpus geniculatum laterale) áll összekötetésben és a látásból eredő agytörzsi reflexet szervezi. A colliculus inferioresek ugyancsak a thalamussal, mégpedig a belső térdesmaggal (nucleus corporis geniculatum mediale) létesít kapcsolatot, ami a hallópálya egyik átkapcsoló állomása. Az ikertestek a hallásból eredő agytörzsi reflexeket szervezik, pl. a hirtelen zajra kialakuló megijedés, odafordulási reflex.

Az ikertestek az agykéreghez hasonlóan réteges felépítésűek. A tectumból indul a tectospinális pálya (ld. „Gerincvelő”).

A tegmentum közepén az aqueductus mesencephali található, amit szív alakban vesz körül egy egységes szürkeállomány. Ebben elől egymás mellett két motoros magcsoport különíthető el, ezek a III. agyideg magvai. Ezekből az egyik a külső szemizomhoz, míg a másik (Edinger-Vestfal mag) belső szemizmokhoz fut. Ez a mag a parasympathicus központ (ld. „Vegetatív idegrendszer”). A középagyi szürkeállomány hátsó részében a IV. agyideg motoros magva van, ahonnan az agyideg ered. A szív formájú szürkeállomány legelső részén szimmetrikusan egy magcsoport látható, melynek érdekessége, hogy pseudounipoláris sejteket tartalmaz, melyek érzősejtek. Csak itt található szenzoros sejt a központi idegrendszerben. Ehhez a magcsoporthoz kötődnek a rágás reflexeívei (ld. Sportmozgások biológiai alapjai II. „Emésztőkészülék” c. fejezetben).

Köztiagy (diencephalon)

Nem szelvényezett, belőle agyidegek nem erednek. Középső része a legnagyobb kiterjedésű thalamus, hátsó része a metathalamus. A thalamus felett helyezkedik el az epithalamus. A köztiagy alja a hypothalamus.

a./ Epithalamus

A közép- és a köztiagy átmeneténél található. Részét képezi egy páros magcsoport (habenuláris magok), melyek közötti összeköttetésről emelkedik ki a tobozmirigy (ld. „Endocrin mirigyek”). Az epithalamus alatt található a III. agykamra, melynek felső faláról türemkedik be a kamra üregébe a plexus chorioideus nevű érgomolyag, melynek szerepe az agy-gerincvelői folyadék termelésében van.

b./ Thalamus

Tojás formájú agyszakasz, oldalról fehérállomány a belső tok (capsula interna), alul a hypothalamus határolja. Az egyensúlyozási és a szaglópályán kívül minden érzőpálya mielőtt a nagyagykéreghez érne, belép a thalamusba, ahol a megfelelő thalamus magnál átkapcsolás történik. Ugyanakkor a thalamus kapcsolatban van az előagyi mozgató központokkal is (ld. „Mozgásszabályozás”).

A thalamust egy fehérállományból álló Y alakú lemez három, az elülső, az oldalsó és a belső magcsoportra osztja, melynek további magjai vannak. Ezek lehetnek specifikus és nem specifikus magok. A specifikus magokról tudjuk, hogy sejtjei szenzoros ingerületet kapnak. Ilyen mag pl. a nucleus ventralis posterolateralis, ahol a medialis hurokpálya kapcsol át. E mag agykérgi projectioja is jól körülhatárolt.

A nem specifikus magok sok területről kapnak afferens ingerületet és a nagyagykéreg kiterjedt területére vetülnek.

c./ Metathalamus

A thalamus mögött helyezkedik el. Legfontosabb magjai a külső (vagy laterális) és a belső (mediális) térdesmag. Az előzőben a látó, az utóbbi magban a hallópálya átkapcsolása történik. (ld. Sportmozgások biológiai alapjai II. „Érzékszervek” c. fejezetben).

d./ Hypothalamus

A köztiagy alja, előtte látható a szemideg részleges kereszteződése. Alsó felszínéről egy nyélen lóg le az agyalapi mirigy, vagy hypophysis.

A hypothalamus mind endocrin mirigyekkel, mind a vegetatív idegrendszerrel is szoros funkcionális kapcsolatban van, ezért mondhatjuk, hogy endocrin (ld. Belsőelválasztású mirigyek) és vegetatív központ is.

A hypothalamus felső középső részén a III. agykamra figyelhető meg. A hypothalamusnak az agykamra körüli részein jól körülhatárolt sejtekből felépülő magok találhatók, míg oldalsó részein a sejtcsoportok nem különülnek el élesen, ezért itt ún. területekről (areak) beszélünk. A hypothalamus fontosabb areái és magcsoportjai:

A hypothalamus elülső oldalsó területe hűtő- és parasympathicus, míg a hátsó oldalsó területe fűtő és sympathicus központ. Ezek magasabbrendű vegetatív központok, melyeket a limbikus rendszer befolyásol.

A hypothalamus középső oldalsó területéhez az éhség, míg, a középső mediális magjához a jólakottsági központ tartozik.

A hypothalamusnak a III. agykamra alján és oldalán kis apró sejteket tartalmazó csoportok vannak, melyek közül kiemelhető a nucleus arcuatus. Ezek a sejtcsoportok együtt adják a tubero-infundubuláris rendszert (ld. Hypothalamo-hypophyseális rendszer).

A szemideg kereszteződésének magasságában és az agykamra felső részénél egy-egy nagyméretű idegsejt csoportot is megfigyelhetünk. Ezek a nucleus supraopticus és a nucleus paraventricularis, melyek a magnocelluláris rendszerhez tartoznak adják (ld. „Hypothalamo-hypophyseális rendszer”).

A hypothalamusban éppen a szemideg kereszteződésénél található egy sejtcsoport, a nucleus suprachiasmaticus, ami a szervezet bioritmusának ún. ritmusadó magcsoportja (ld. „Bioritmusok”).

Kisagy (cerebellum)

A nagyagyi féltekék nyakszirti lebenye alatt a koponyaalap hátsó gödrében helyezkedik el. Alsó felszínén jól elkülöníthetők részei a félgömb alakú kisagyi féltekék (hemispheria) és az őket összekötő féreg ( vermis). A féltekéken harántirányú elrendeződésben lebenyeket, s ezeken belül lebenykéket (foliumok) figyelhetünk meg (4.19. ábra).

4.19. ábra - A kisagy felül (A) és alulnézetben (B)

A kisagy felül (A) és alulnézetben (B)

A kisagy felszínes rétegét szürkeállomány foglalja el, ami három rétegű. A legfelszínesebb a molekuláris réteg kevés idesejttel. A középső, a Purkinje sejtek rétege (vagy ganglionáris réteg), míg a harmadik a szemcsesejt réteg, amit apró idegsejtek építenek fel. A velőállomány a IV. agykamra tetején helyezkedik el és benne kisagyi magok találhatók. A kisagy és az agytörzs közötti összeköttetést a három kisagyi kar biztosítja, melyekben mind afferens, mind efferens rostok haladnak.

A kisagynak fejlődéstanilag és működésileg is különböző részeit lehet elkülöníteni. Ezek közül a legősibb (archicerebellum), főleg a vestibuláris magokkal való kapcsolata révén az egyensúlyozásban játszik szerepet, a paleocerebellum része a gerincvelőivel, míg a neocerebellum (legújabb rész) az agykéreggel van kapcsolatban.

A kisagyba vezető fontosabb afferens pályák:

  1. a törzsizmokból, inakból a gerincvelőn át,

  2. a nagyagyból.

A kisagy efferens pályái:

Főleg az agytörzsbe vezetnek, s ezen keresztül a mozgásszabályozásba avatkoznak be. Ezek a pályák a kisagy Purkinje sejtjeitől erednek egy részük a kisagyi magvaknál (a fehérállományban levő idegsejtcsoportok) végződnek, majd a nucleus ruberhez futnak. Innen induló tractus rubrospinalis vázizomhoz, tarkóizmokhoz megy.

A vestibuláris pályán keresztül a Purkinje sejteken valamint a nucleus vestibularis lateralis sejtjein végződnek és az egyensúly fenntartásában játszanak szerepet.

Összefoglalva elmondható, hogy a kisagyhoz főleg a vázizmoktól, valamint az egyensúlyozó szervtől érkeznek ingerületek, ugyanakkor a kisagykéreg a kisagyi magvakon keresztül összeköttetésbe lép a test perifériás mozgató (vázizmok) részével. A kisagy működésének teljes kiesése sem az akaratlagos motorikát, sem pedig a tudatos érzékeléseket nem szünteti meg. Afferens ingerületei révén a kisagyvelő erősítő és gátló befolyást gyakorol a testizomzat tartási tónusára és tónuseloszlására, valamint a szemmozgató izmok beidegzésére és úgy szabályozza ezeket, hogy állásnál és járásnál az egyensúlyi helyzet folyamatosan fennmaradjon. Tehát a kisagy szerepe az izomtónus fenntartásában és megfelelő eloszlásában van.

A kisagy károsodása az izomtónus csökkenésével, súlyos esetben teljes megszűnésével jár. Az akaratlagos mozgások összerendezetlenek, egyensúly és járászavar alakul ki ( ataxia). A lépések nagyságát nem tudja megfelelően szabályozni a beteg, állására, járására terpesztartás jellemző.

A kisagyi károsodásra jellemző, hogy az egyén a megindított mozgást nem tudja megállítani, akaratlagosan szabályozni. A mozgás megindítása lassul, a mozgás pontatlanná válhat. Pl. az orr ujjal való megérintésekor a beteg nem éri el az orrát, vagy túl szeretne nyúlni azon, esetlegesen mellé ér. A betegre az ún. intenciós tremor jellemző, ami azt jelenti, hogy egy cél irányába történő mozgás során oldalirányú remegések jelennek meg a végtag mozgása során.

Az összetett mozgások végrehajtása nehezített. Skandáló beszéd is jellemezheti a kisagy-károsodásban szenvedő egyént. A szemmozgások zavarai is kialakulhatnak. Ez egyrészt a fixálás zavara lehet, másrészt spontán ritmusos szemmozgások alakulhatnak ki (nystagmus).

Nagyagy (telencephalon)

Két féltekéből (hemispherium), az ezeket összekötő páratlan rostrendszerekből (commissurák) és hosszú pályarendszerekből áll. A hosszú pályarendszerek vagy a féltekék kérgi részéből indulnak ki, vagy ide érkeznek.

a./ Hemispherium

A féltekéket a dorsális oldalon egy mély hasadék (fissura longitudinalis cerebri) választja el egymástól, ami csak a kérges testig ér. Minden féltekén három, az oldalsó (facies convexa; 4.20. ábra, A-D. képek), a mediális (facies medialis; 4.20. ábra, E. és F. képek) és az alapi (facies basalis; 4.21. ábra) felszínt különítünk el.

4.20. ábra - A nagyagy convex (A.-D. képek) és mediális (E. és F. képek) felszínei

A nagyagy convex (A.-D. képek) és mediális (E. és F. képek) felszínei

A szaggatott vonalak a lebenyhatárokat, a szürke részek a lebenyekben található központokat jelzik

4.21. ábra - Az agy alapi felszíne

Az agy alapi felszíne

Az agyféltekék külső kéreg (szürkeállomány) és belső velőállományra (fehérállomány) tagolhatók. A kéreg (cortex) felszíne nem sima, mélyedések, azaz barázdák (sulcus) és kiemelkedések, azaz tekervények (gyrus) láthatók rajta. Több barázda és tekervény egy nagyobb egységet, lebenyt (lobus) ad. A féltekék lebenyei a következők: homlok, fali, nyakszirt, halánték és szigetlebeny (4.20. és 4.21. ábrák).

A homloklebeny (lobus frontalis) mindhárom agyfelszínen megfigyelhető. Három nagy tekervény és az ezeket elválasztó barázdák alkotják. A féltekék oldalsó felszínén a lebeny alatt egy mély barázda húzódik (sulcus lateralis = Sylivius-féle árok; 4.20. ábra, A-D. képek), ami az agy alapi felszínére is átnyúlik (4.21. ábra).

A homloklebenyt hátrafelé egy központi barázda (sulcus centralis) választja el a fali lebenytől. A barázda a mediális felszín felső részén is megfigyelhető. A barázda előtt egy tekervény a gypus praecentralis található, az agy elsődleges motoros régiója, innen indul az akaratlagos mozgatópálya, a pyramis pálya (4.20. ábra, B. kép).

Halántéklebeny (lobus temporalis) a convex felszínen a homloklebeny alatt található. A lebeny alsó része átnyúlik a félteke alapi felszínére (4.20. ábra, A-D. képek, 4.21. ábra).

Falilebeny (lobus parietalis). A sulcus centralis mögött helyezkedik el. Közvetlenül a barázda melletti tekervénye a gyrus postcentralis, ami az elsődleges általános testérző terület (4.20. ábra, A. kép).

Nyakszirtlebeny (lobus occipitalis). A halántéklebeny felett, és a falilebeny alatt található. Egy fontos érzőközpont, a látóközpont található benne.

Szigetlebeny (insula) a frontális és temporális lebenyek által fedett.

a.a./ Az agykéreg

Az agykéreg területeinek leírása: Az agykéreg alapszerkezete területenként változik. Emiatt több szerző is foglalkozott a nagyagy területeinek feltérképezésével. Broca (több társával együtt) már az 1800-as évek végén több nagyagyi funkciót leírt és lokalizált. Brodmann 1909-ben készült térképe a legelfogadottabb. Miután ez a térkép a majom agyában már ismert pontok emberre vonatkoztatásával készült, és később több olyan területet is találtak, amelyet a majom agyban még nem ismertek. Így az emberi agyon a számok nem növekvő sorrendben követik egymást. A különböző gyrusokat, sulcusokat számokkal látta el, amelyek konkrét funkciókat is jelölnek. Így pl. a gyrus preacentralis az agykéreg motoros területe, Brodmann 4-es és 6-os sorszámmal látta el ezeket. Ha az említett agyi területeket ingereljük, akkor izommozgások jelentkeznek a test megfelelő pontjain.

Az agy éber és alvó állapotban egyaránt aktív, ennek következtében nagyon magas energiaigényű. Más szervektől eltérően szinte kizárólag glukozt használ energiaforrásként. Ha azonban a szervezet nem jut elegendő tápanyaghoz az idegsejtek képesek a ketontestek (a ketontestek a zsírok lebontásakor keletkező molekulák) felhasználására is. Ez azonban nagyon korlátozott, ezért a vércukorszint csökkenése (pl. insulin túladagolás) azonnali eszméletvesztéshez vezet. Fiatalkorban ezek felhasználása jelentősebb. Az aktív agyterületek vizsgálata többféle nehézségbe ütközik. A módszerek széles eszköztára áll rendelkezésre, ezek közül az egyik az agy elektromos tulajdonságainak vizsgálata, a másik a vérátáramlás mértékének megállapítása. Minél aktívabb egy agyterület, annál több vér áramlik át a megfelelő kapillárisokon. Ha megfestjük a vért, a véreloszlás, valamint az átáramlás mértéke könnyen megállapítható lesz egy arra alkalmas eszköz segítségével.

Az utóbbi időben gyakran ezt a módszert alkalmazzák a kéreg egyes területeinek funkcionális elkülönítésére. Ha pl. a test teljes nyugalomban van, csak a frontális kéreg aktív, különösen a praemotoros kéregben (4.20. ábra, B. kép) tapasztalható nagyobb mértékű vérátáramlás. Ha ökölbe szorítjuk a kezünket, vagy gondolkodás nélkül szavakat sorolunk, a mozgató kéreg megfelelő részei (kéz, ajak, nyelv, arcizmok beidegzéséért felelős kéregrészek) aktivizálódnak (4.20. ábra, B. kép). Ha csak megérintjük a kezet, akkor csak az érzőkéreg megfelelő részein lehet aktivitást mérni. Ha a beszéd kreatív gondolkodás eredménye, úgy a beszéd asszociációs központjai, a Wernicke-terület (lebeny) stb. (4.20. ábra, B. és C. képek) vérátáramlása is fokozódik. Ha valakinek epilepsziás rohama van, az extrém elektromos aktivitás mellett vérátáramlás és sejtmetabolizmus fokozódás figyelhető meg az érintett területen (pl. temporális lebeny), ha bizonyos idegrendszeri betegségeket vizsgálnak (ilyenek pl. a schizophrenia, a szellemi leépülés-dementia, depressio), akkor a vérátáramlás és a sejtmetabolizmus csökkenését lehet megfigyelni.

Az agykéreg vizsgálatának másik módja az elektromos aktivitás regisztrálása és értékelése. Az agyfelszínre, ill. koponyára erősített elektródok segítségével feszültségingadozások mérhetők, melyek összességét elektroencephalogrammnak (EEG) nevezünk. (A készüléket, amellyel ezek a jelek értelmezhetők elektroencephalographnak hívjuk.) Ez alapvetően a kéregben helyet foglaló sejtek afferensei alapján létrejövő elektromos aktivitás. Az EEG hullámokról megállapítható a különböző frekvenciájú és amplitudójú hullámok alapján, hogy egy adott agyterület idegsejtjei mennyire aktívak az adott pillanatban. Ehhez a következő alaphullámokat használják. A teljes test és szellemi nyugalomban lévő (de nem alvó) ember esetén alfa-hullámok mérhetők (4.22. ábra). Frekvenciájuk kb. 8-13/s,

4.22. ábra - Alfa hullámok

Alfa hullámok

EEG regisztrátum egy félálomban lévő egyén koponyafelszínéről. Az alfa-hullámok végénél erős inger hatására éber, aktív állapot figyelhető meg a cortexben (béta-hullámok)

amplitúdójuk viszonylag nagy, kb. 50 µV. Ha a nyugvó egyén fizikai, vagy mentális állapota változik, akkor az EEG hullámok frekvenciája nő (14-30/s), míg amplitúdója csökken (5-50 µV). Ezt nevezzük béta-hullámnak, és a csendes figyelés állapotát tükrözi. Ezt desynchronizationak hívják, fokát az befolyásolja, hogy mekkora a mentális, vagy fizikai igénybevétel. Minél nagyobb, annál nagyobb lesz a desynchronizáció is. Ezzel ellentétben a nyugvó ember elálmosodását a további frekvencia csökkenés mutatja (4-7/s). Ez a theta-hullám, aminek az amplitúdója nő az alfához képest. Ha az egyén ezek után elalszik, akkor az amplitúdóban további fokozódás figyelhető meg (>50 µV), míg a frekvenciában további csökkenés látható (1-3/s). Ezt nevezik alvásorsónak, amely delta-hullámokból áll. Minél mélyebb álmot alszik az egyén annál több a delta-hullám az EEG-görbében. A comában lévő embernél szintén főként delta-hullámok mérhetők. A comát az alvástól az különbözteti meg, hogy az alvásból az egyén felkébreszthető külső ingerekkel (pl. hang, fény), comában nem. Az alvás, ami egy periodikusan ismétlődő élettani folyamat, tulajdonképpen az EEG synchronizatiojával jár együtt. Az alvást fázisokra osztják, s a különböző fázisokra különböző EEG képek a jellemzőek. A legegyszerűbb az ún. szendergés állapota, ahol csak. időnként jelennek meg az ún. alvásorsók.

A mély alvás a 4. fázis, amelyben kizárólag delta hullámokat lehet megfigyelni. Alvásunk ezután egyre felületesebbé válik, míg végül bekövetkezik az utolsó fázis, a REM-szakasz (rapid eye movement). Ekkor az EEG hullámok béta-hullám szerűekké válnak, az agyi működések hasonlítanak az éber állapothoz, pedig az egyént rendkívül nehéz felébreszteni. A REM-szakasz az alvási ciklus kb. 20%-t teszi ki, s ekkor jelennek meg az álmok is, főként a reggeli órákban.

Csecsemőkben az alvásidő kb. 50%-t teszi ki a REM-fázis. Valójában nevét onnan kapta, hogy a szemmozgató izmok aktívak (kereső szemmozgások), de a test többi izma nincs tónusos állapotban. Az alvás különböző fázisai is ciklusokban jelentkeznek. Egy alvási ciklus kb. 90 percig tart. Az alvás diurnalis ritmust mutat, genetikailag behatárolt, megváltoztatása a fény-sötét viszonyok változtatásával lehetséges. A napi alvásszükséglet egyénenként és életkoronként változik. Az átlagos felnőtt alvásigény 7-9 óra/nap, míg egy 10 éves gyermeké kb. 12 óra/nap. Az újszülöttekben a 24 órás cirkadián ritmus kialakulása viszonylag lassú folyamat. Megszületésekor egy gyermek 30-90 percet tölt ébren 2-3 órás alvási periódusokkal váltakozva.

A cirkadián ritmus, az alvás-ébrenlét ritmusának elméleti háttere még nem tisztázott. Egyes elméletek szerint a megszületéskor nyitott koponya biztosítja a megfelelő fénymennyiség eljutását az agyba, segítve a nucleus suprachiasmaticust a valódi cirkadián ritmus kialakításában. Mások szerint a magzat aktív-passzív állapotainak ideje információt szolgáltat a leendő szülőknek arról, hogy a gyermek milyen gyorsan fog alkalmazkodni a fény-sötét viszonyokhoz. Az alvás agyi központjai a formatio reticularis területén, a raphe magokban, ill. a locus coerulesban találhatók. A raphe magokban szerotonin szabadul fel és serkenti a lassú hullámú alvást, míg a locus coerules neuronjaiból noradrenalin szabadul fel, és a REM alvást serkenti. Ha a két transzmitter mennyisége csökken, alvászavarok alakulnak ki. Ennek tipikus megjelenési formája az insomnia, ami az álmosság teljes hiányával jár.

Az agyi területek feltérképezése az ún. kiváltott potenciálokkal történt. Ez azt jelenti, hogy egy adott perifériás receptor adequat-ingerrel történő ingerlésének következtében a megfelelő kérgi érző területen potenciálváltozások voltak mérhetők. Ezt nevezték el primér kiváltott potenciálnak. Az adott receptornak megfelelő területet a legnagyobb potenciál mérésekor lehetett meghatározni.

Az agykéreg nagyobb része sem érző, sem motoros feladatokat nem lát el. Ezek a területek a magasabb asszociácós feladatok ellátásáért felelősek. Mivel ezek a kérgi részek állatoknál nem vagy csak részlegesen működnek ilyen funkcióban, így nagy valószínűséggel ezek az agyterületek különböztetik meg az állati és az emberi agyműködést egymástól. A bal frontális lebeny kiesése esetén pl. az egyén képes volt a beszéd megértésére (4.20. ábra, C. kép), de értelmes mondatokat nagy nehézségek árán tudott összeállítani. Ezt hívják motoros aphasianak (aphasia = beszéd zavar). Ha a cortex parietális/temporális lebenyénél (Wernicke-lebeny, 4.20. ábra, C. kép) észlelhető a zavar, a beteg nem vagy csak részlegesen érti a beszédet, holott nincsenek hallászavarai. Ezt nevezik sensoros aphasianak. Ezen vizsgálatok alapján megállapították, hogy a bal agyfélteke felelős a beszédkészségért, a beszéd kialakulásáért. Ha tehát a beszéd kialakulását vizsgáljuk, akkor a következő sorrendet állapíthatjuk meg. Először a hangok érzékelése a feladat, ezért az elsődleges hallóközpont a felelős. Ezután az információ a beszéd asszociációs központjába jut, onnan pedig a Wernicke-területre. Ahhoz, hogy válaszolni is tudjunk a hallottakra, a beszéd praemotoros kéreg, majd motoros kéreg aktivitása szükséges. A beszédhez szükséges izmok működését ez a terület fogja elindítani. A dyslexia, dysgraphia (olvasás, írás zavara) vizsgálatakor hasonló eredményre jutottak. A szavak alakjának felismerése a visuális asszociatios központban történik. Innen az információ a praemotoros kéregbe, onnan a motoros kéregbe (kéz beidegzése) és a Wernicke-területre fut. A motoros kéreg indítja majd meg a kéz mozgatását.

A frontális lebeny aktivitása fokozódik, ha a félelem, aggodalom lesz úrrá rajtunk. Ugyanez a terület aktivizálódik, ha probléma megoldással, tervezéssel kapcsolatos gondolataink vannak.

Az érzőkéreg feltérképezése a kiváltott potenciálok elve alapján valósult meg. A bőrben mechanikai ingerek hatására akcióspotenciálok voltak mérhetők a kéreg bizonyos ellenkező oldali területein. Így pontról-pontra a teljes testfelület feltérképezhető volt. Az eredmény egy homonculus (4.23. ábra, A. kép). A homonculus fejjel lefelé, a hátával hátrafelé az embert némileg torzan tükröző kép a gyrus postcentralison. Az alsó végtag a fissura longitudinálisban helyezkedik el, míg a láb – és kézujjak képviselete a sulcus centralisban helyezkedik el. A teljes bőrfelszín az ellenoldali agykéregben található, kivéve a fejen és az arcon lévő pontokat, mert azoknak azonos oldali képviselete is ismert. Az egyes területek kérgi reprezentációja nem a dermatoma nagyságával, hanem a receptor-sűrűséggel arányos (ld. Sportmozgások biológiai alapjai II. „Érzékszervek” c. fejezetben). Számos kérgi neuront hozhat működésbe egyetlen kis terület érintése (pl. az ajkak környéke), míg a kéregben egyetlen neuron ingerlésével nagy bőrfelületen aktiválhatjuk a receptorokat. Ez azt jelenti, hogy egy-egy receptor receptormezője igen kicsi pl. az ajkak környékén (nagy receptorsűrűség), míg a receptormező igen nagy a háton, ahol kicsi a receptorsűrűség. Ennek megfelelően alakult a kétpontküszöb-térkép is. Adott ingerre a receptormező közepének érintésével kaphatjuk a legnagyobb akcióspotenciált, míg a receptormező szélén gátlást tapasztalhatunk.

4.23. ábra - Az emberi érző- (A) és mozgatókérgi (B) reprezentáció. A homonculus

Az emberi érző- (A) és mozgatókérgi (B) reprezentáció. A homonculus

A Sylvius-hasadék mélyén találták meg a somatosensoros area II-t, ahol azonos és ellentétes oldali ingerekkel is kiválthatóak az akcióspotenciálok.

Az izomreceptorok kérgi reprezentációja is ismert. Ezek egybeesnek a megfelelő bőrterület kérgi képviseletével.

A mozgatókéreg vizsgálata úgy történt, hogy bizonyos agykérgi neuronok ingerlésével mozgást tudtak kiváltani. A vizsgálatok során a gyrus praecentralis területét motoros kéregnek nevezték el. A későbbi vizsgálatok során fedezték fel a praemotoros kérget, majd a járulékos mozgatókérget. A hagyományosan érzőkéregnek tartott agyterületeken is tudtak ingerlés után mozgást regisztrálni, ezért ma úgy gondoljuk, hogy az érző és mozgató területet egységesnek tekinthetjük a magasabbrendűek körében és ez a sensori-motoros kéreg nevet viseli. A motoros kéreg alapvetően a finom mozgások szabályozásáért felelős. Ez azt jelenti, hogy a külvilági ingerek és a taktilis ingerek segítségével ez a terület szabályozza az ingerek által indukált mozgásos cselekvéseket. A mozgatókéreg sérülése emberben sosem heverhető ki teljesen. Bár a mozgás újra rendeződhet, a különböző testtartási reflexek közül a testsúly-áthelyezési, az egylábas mozgások ill. a finommozgások sérülnek, a szemmozgások azonban nem. A mozgatókéregre is elmondható, hogy a test kérgi reprezentációja a receptorsűrűség függvénye. A finom mozgásokhoz szükséges területek sokkal nagyobb receptorsűrűséggel és így kérgi területtel rendelkeznek, mint akár a sensoros megfelelőjük (4.23. ábra, B. kép). A praemotoros kéreg az előre elgondolt, célirányos mozgások, mozgássorozatok szabályozásáért felelős. Így ha enyhe laesio (sejtpusztulás) figyelhető meg a területen, a mozgászavarok is enyhék lesznek. A beteg „ügyetlennek” látszik. Az egyszerű mozgások végrehajtására képes, de a mozgássorokba rendezés már zavart szenved. Súlyosabb lesio esetén a mozgásutánzás lehetséges, de előre eltervezett mozgások megvalósítására nem képes az egyén. Abban az esetben, ha a domináns agyfélteke lesiója alakul ki, akkor a beteg már mentális zavarokban is szenved.

A nagyagy fejlődéstanilag legújabb része hat szövettani rétegre tagolható, melyek a felszíntől befelé a következők:

  1. Molekuláris réteg (stratum moleculare),

  2. Külső szemcsésréteg (stratum granulosum externum),

  3. Kis pyramissejtek rétege (stratum pyramidale externum),

  4. Belső szemcsés réteg (stratum granulosum internum),

  5. Nagy pyramissejtek rétege (stratum pyramidale internum),

  6. Polimorph sejtek rétege (stratum multiforme).

Az agykéreg érző és mozgató területein is ez a hat réteg figyelhető meg, eltérés csak a rétegek vastagságában tapasztalható. A mozgató kéregrészekben főleg a pyramissejtek rétegei (III. azaz a kis pyramissejtek rétege, és V. azaz a nagy pyramissejtek rétege, míg az érző kérgi részekben az ún. szemcsesejtek rétegei (II., vagy külső szemcsés réteg és IV. vagy belső szemcsés réteg) fejlettebbek.

A nagyagy központjai hierarchikus rendben szabályozzák működését. A hallás kapcsán a belső fülből a corpus geniculatum medialén keresztül az elsődleges hallókéregbe érkeznek, ahol az elsődleges analízis történik (pl. szavak megértése). Ezután a másodlagos központba jut az ingerület (a hallás asszociációs központjába), majd innen egy magasabb asszociációs központba (Wernicke-terület). Itt már a szöveg szimbolikus értelmezése történik. Ezután az információfeldolgozás következő szintje ugyanabban az agyféltekében a frontális kéreg praemotoros területe lesz (harmadlagos központ). Ez a terület már a beszéd (tehát a hallottakra adott válasz) kialakításában segít, és aktiválja a beszédhez szükséges mozgató központokat.

A nagyagy legősibb részét képviseli a szaglóagy. Felépítését és kapcsolatrendszerét ld. Sportmozgások biológiai alapjai II. „Érzékszervek” c. fejezetben.

Az agyféltekék fehérállományában sejtcsoportokat, magokat találunk, melyeket együttesen törzsdúcoknak neveznek.

a.b./ Törzsdúcok vagy basalis ganglionok

A féltekék belsejében bazálisan helyezkednek el (4.24. ábra). Nagy részük telencephalicus eredetű, ilyen a farkosmag (nucleus caudatus), a lencsemag (nucleus lentiformis) putamen része, valamint a zármag (clastrum). A lencsemag globus pallidus része köztiagy eredetű. Az agyköpenyt a farkos mag felső feji részével szürkeállományból álló lemezek kötik össze, ezért a farkos mag és a lencsemag köpenyét csíkolt testnek (corpus striatum) nevezzük.

4.24. ábra - Törzsdúcok

Törzsdúcok

Parkinson-kór

Valójában Parkinson-szindrómáról kell beszélni. A genetikai hajlamon túl számtalan egyéb tényező létrehozhatja ezt a tünetegyüttest. Ilyenek pl. a különböző betegségek (pl. agyhártyagyulladás), toxikus anyagok, ill. egyéb az idegrendszer leépüléseként kialakuló betegségek. Kialakulása elsősorban az idősebb generációra jellemző, de első tünetei 30-40 éves korban is megjelenhetnek már. A férfiak valamivel gyakrabban szenvednek ebben a betegségben, mint a nők. A striatum dopaminerg részeinek pusztulása, vagy dopamin tartalmának csökkenése, a substantia nigra setjteinek elhalása jellemzi. Fontos szerepet játszik a dopamin tartalom csökkenése mellet a szerotonin és a noradrenalin szintjének megváltozása is. Az idegsejtek elhalása a betegség kialakulásakor akár már 80%-os is lehet, a mérhető dopaminszint az eredeti egyötöde. Jellemző tünetei a mozgás lelassulása, a mozgások megindításának nehézsége. Ha a mozgást el is tudja indítani a beteg, akkor vagy nagyon lassan kivitelezhetőek számára, vagy először túl gyorsak. Pl. járás esetén az első lépést nagyon nehezen teszi meg a beteg, majd ezután apró lépésekkel szinte szalad, járása csoszogó. Nyugalmi helyzetben elsősorban valamelyik végtag spontán remeg (tremor). A kéz mozgásai gyakran apró ismétlődő pénzszámoláshoz hasonló mozgások. Az izmok nyugalmi állapotban is előfeszítettek (rigoros izomtónus-fokozódás). Az izomnyújtás után gyakran az eredeti állapotban marad. Mivel ilyenkor épek a reflexek, ill. az izom sem sérült, valószínűleg az agykéreg fokozott működése alakítja ki a tónusfokozódást. A mozgászavarok mellett a vegetatív idegrendszer zavarai is fellépnek, csökken a gyomor secretiós tevékenysége. Szellemi leépülés, ill. depresszió kísérheti. Az arc izmai megmerevednek, ún. maszk-szerű arca lesz a betegnek.

Huntington-szindróma

A betegség általában 40-50 éves korban kezdődik. A 4. számú kromoszómán lévő domináns gén betegsége okozza. A Parkinson-szindróma ellentéteként ismerjük. Az acetilcholin és a GABA hiánya és a dopamin túlsúlya jellemzi. A striatum sejtjeinek pusztulásával járó folyamat. Choreaként ismeri a szakirodalom, amely akarattól független váratlan „csapkodó” mozgásokat jelent a végtagok esetében, grimaszokat az arcizmoknál. Járás közben táncjellegű mozgás a jellemző (vitustánc). Megjelenésekor a betegre a szórakozottság, nyugtalanság jellemző, majd ez szellemi leépüléssel végződik. Ez járásképtelenséggel, ill. a beszédkészség megszűnésével jár együtt. Kísérheti athetosis, amely a kéz, ill. az ujjak, esetlegesen a lábfej lassú csavaró mozgásaként jelenik meg.

Alzheimer-kór

A betegség leírójáról kapta nevét. Valójában egy szellemi leépüléssel (dementia) járó tünet-együttesről van szó. A dementia idegsejt elhalás következtében alakul ki, ezt azonban csak kórbonctani vizsgálattal lehet egyértelműen megállapítani. Az elbutulás azonban lassan induló folyamat, amely hétköznapi értelemben is tetten érhető. Az életkor előre haladtával gyakran természetes folyamatnak tekintik. A tünetek a 40. életév körül jelentkezhetnek legkorábban. Az érintett személy szórakozottnak tűnhet, mivel a rövidtávú memória sérül, s emiatt nem emlékszik néhány perccel előbbi eseményekre, nevekre, számokra stb. Ebben a betegségben szenvedők agyi acetilcholin és szerotonin szintje alacsonyabb volt az egészségesekénél. Mivel mindkét transzmitter fontos szerepet tölt be az agyi működésekben, a betegség előrehaladtával kialakuló pszichés zavarok is érthetővé válnak. A betegeknél gyakran depresszió, vagy agresszió is jelentkezhet, de kialakulnak különböző hallucinációk is. A beszéd mosottá vagy értelmetlenné válik, a beteg nem ismer fel szavakat, vagy esetleg nem emlékszik pontos jelentésükre. Az Alzheimer-kór az izomműködésben is okoz zavarokat, egyszerű mozgások elvégzése is nehézkes lehet. Felborul az alvás-ébrenlét ritmus, a humán élet számtalan aspektusa zavart szenved (pl. higiénia).

Mivel számtalan más betegség következményeként is kialakulhat szellemi leépülés, ezért nagyon körültekintő klinikai vizsgálatsorozat előzi meg a diagnózist, de egyszerű mentális teszteket is használnak a klinikai gyakorlatban. A gyógymódok elsősorban a transzmitter szintek visszaállítására, ill. az agyi vérallátás javítására irányulnak. Az agyi vérellátás fokozható pl. a Ginkgo biloba (páfrányfenyő) kivonatával is, amely természetes gyógymódként memóriazavarok esetén is használatos. A kór következtében kialakuló mentális leépülés lassítható megfelelő mentális foglalkoztatással (beszéd, mozgásos játékok, olvasás stb.).

A korábban igen magas intelligencia hányadossal rendelkező egyéneknél nehezebben és később, így előrehaladottabb állapotban diagnosztizálható a kór. A fejlett társadalmak egyik nagy rémének tekintik, mivel a várható élettartam növekedésével nő a szellemi leépülésben szenvedő idős emberek száma, így az Alzheimer-kórban szenvedő embereké is.

b./ A nagyagy féltekéket összekötő páratlan részek

A nagyagy féltekéit összekötő páratlan rész a kérgestest, az elülső ereszték, a boltozat, a hippocampalis ereszték. Közülük a legnagyobb kiterjedésű a kérgestest (corpus callosum) (4.20. ábra, E. és F. képek). Idegrostok építik fel, melyek a két félteke azonos vagy különböző magasságú részeit kötik össze.

Az agy két féltekéje bár szerkezetileg hasonló, működésükben csak részben egyeznek meg. Az agy jobb féltekéjének említett asszociációs kérgi, ill. Wernicke-area sértése nagyon kismértékű beszéd vagy írászavarhoz vezet. Ebből azt a következtetést vonták le, hogy miután a népesség 90%-a jobbkezes, a bal agyfélteke dominál ezen működések beindításakor. A két agyfélteke a corpus callosumon keresztül kommunikál egymással. Ha a corpus callosum sérül vagy súlyos epilepsia esetén átmetszik, kiderül, hogy mindkét oldalon más jellegű működések jellemzőek. Ha pl. a corpus callosum sérült, és egy a szemet eltakart betegnek egy kulcsot adunk a kezébe a beteg érzi a kulcsot (az érző pálya átkereszteződik a bal féltekére), majd meg is tudja nevezni a tárgyat, amit a kezébe adtunk (kulcs). Ha a kulcsot a bal kezébe adjuk, a beteg érzi a kulcsot, de megnevezni nem tudja. Ha a tárgy képét látja, akkor arra rámutat. Ez azt jelenti, hogy a felismerő funkció nem sérült, a beszéd azonban nem alakul ki, mivel a jobboldali mozgató-pályáról a corpus callosum sérülése miatt nem képes visszajutni az információ a bal agyféltekébe. Ez valóban azt igazolja, hogy a beszéd központja a bal agyféltekében helyezkedik el, amely a corpus callosumon keresztül kommunikál a jobb agyféltekével.

A jobboldali cortex a percepciós, kognitív és a nem verbális motoros funkciókért felelős. A jobb féltekének köszönhető a zenei hallás, a beszéd intonációs képesség, az emotio, a humor és a különböző metaforák megértésének képessége. Ennek alapján összességében a művészi képességekért tartják felelősnek. A bal félteke ezen kívül a logikai, analitikai képességek kialakulásában játszik szerepet. Igen érdekes a beszéd vizsgálatakor kialakult kép.

Az agyi aszimmetria egyik tipikus példájaként tartják számon a beszédközpontot. Ez azt jelenti, hogy a jobbkezeseknél a bal agyfélteke lenne felelős a kreatív beszéd kialakulásáért. Más vizsgálatok azonban megállapították, hogy ez egyén, nem és kezesség-függő. A jobbkezeseknél nagyobb dominanciát találtak, mint a balkezeseknél. Utóbbiaknál majdnem fele-fele arányban osztozott a két félteke a beszéd organizációjában. A férfiaknál nagyobb agyi aszimmetriát találtak, mint a nőknél. Normális körülmények között azonban a két félteke együttes működése szabályozza ezeket a humán funkciókat.

c./ Hosszú projectios pályák

Ezek egy része érző, más részük mozgató pálya. A hosszú érzőpályák részben testérzők (tractus spinothalamicus, hátsókötegi pályák, mint a Goll és Burdach pályák ld. gerincvelő), más részük egyéb érzékszervektől közvetít ingerületet a nagyagyba. A mozgatópályákat (pyramis és extrapyramidális pályák) korábban ismertettük.

d./ A limbicus rendszer

A nagyagy peremterületét foglalja magába. Az agyféltekék mediális felszínén a diencephalon körül látható. Egyéb funkciói mellett a vegetatív idegrendszer magasabb, a hypothalamus fölé rendelt központja. Több magcsoportból áll, melyek kapcsolatban vannak egymással. Az összekapcsolt magcsoport-rendszer (limbicus gyűrű) két helyről kap bemeneti ingerületet afferens rostokon át, s ugyanakkor két helyre küld efferens rostokat, ill. ingerületet (4.25. ábra).

4.25. ábra - A limbicus rendszer

A limbicus rendszer

1: gyrus cinguli, 2: corpus callosum, 3: gyrus dentatus, 4: hyppocampus, 5: amygdala, 6: septalis magok, 7: corpus mammilare, 8: nucleus interpeduncularis, 9: habenula, 10: fornix, 11: nucleus anterior thalami. A nyilak az ingerület haladási irányát mutatják

A limbicus rendszerhez érkező afferens rostok erednek:

  1. a szaglórendszerből. A felső orrkagylóban elhelyezkedő szaglóhám primér érzéksejtjei a bulbus olfactoriusba jutva átkapcsolódnak. Ezután a szaglópályán haladnak, ami a mandulamagba (amygdala) vetül. Innen bonyolult, többszörös átkapcsolással az ingerület a formatio reticulárishoz jut.

  2. a testfelszínről érző ingerületet hozó tractus spinothalamicusból eredő rostok. A pálya számos elágazást ad a hídhoz a középagyi formatio reticularishoz és a centrális szürkeállományához, de ezekből rostok mennek a hypothalamushoz is.

A limbicus rendszerből kivezető, efferens pályák:

  1. a Papez gyűrű, amelyhez a hyppocampusból a boltozaton áthaladó rostok tartoznak. Ezek a thalamus elülső magcsoportján át az övtekervényhez (gyrus cinguli) juttatnak ingerületet.

  2. a másik efferens pálya az agytörzsi formatio reticulárishoz jutattja vissza az információt.

A limbicus rendszer egyes részeinek kiírtásával, ill. izgatásával változások következnek be a magatartásban, valamint ennek alapját képező motivációs és emocionális reakciók megnyilvánulásában.

A limbicus rendszer számtalan agyi-élettani funkció fenntartásáért kialakításáért felelős. Fontos szerepet tölt be az energiaháztartásban, az érzékelések közül legfontosabb a szaglás, alvás-ébrenlét állapotának kialakításában, a fajfenntartásban, a figyelem, tájékozódás a felderítés (exploráció) a támadás és menekülés, megerősítés és az emocionális faktorok kialakításában. (Az emocionális faktorokat ld. „Drog és doppingszerek” c. fejezetben.) Fontos szerepet tölt be a memória, az emlékek megerősítésében is.

A fajfenntartásban betöltött szerepe régóta ismert. Külön agyi struktúrák szabályozzák az egyértelműen hím jellegű és külön az egyértelműen női jellegű szexuális viselkedést. A nucleus praeopticus magcsoportjai felelősek ezekért a különbségekért, valamint az anyai viselkedésre jellemző mintázatokért, továbbá a territoriális és az agresszió viselkedésmintázatát kialakító idegi működésekért. Ha a nucleus praeopticus egyes területeit roncsolják, megszűnik a hímekre jellemző szexuális viselkedésmintázat, ha a hypothalamus ventromediális magcsoportját, akkor a női viselkedésmintázat szűnik meg. Az agyi működéseket befolyásolják a nemi hormonok, de ezen túlmenően az egyes transmitterek is. Az oxitocin pl. a hímekben az erekció és az ejakuláció kialakításáért felel az előbb említett magcsoportokban, míg a nőstényekben a hím elfogadását irányító magatartást szabályozza. Hímekben a dopamin fokozza, a szerotonin gátolja, a vasopressin pedig szintén serkentőleg hat a szexuális viselkedésre.

A limbicus rendszer a támadás-menekülés viselkedésmintázat kialakításában is fontos szerepet játszik. Ez a magatartásforma mind a ragadozók vadászatához, mind a préda meneküléséhez elengedhetetlen. A hypothalamus laterális magcsoportjának ingerlése a támadókészséget fokozza. A támadókészség függ az állat éhségérzetétől is. Jóllakott állatét negatívan, míg az éhes állatét serkentőleg befolyásolja. A hypothalamus egyes magjai a düh és az áldüh kialakításában is jelentősek. Az androgén hormonok és a laktációs hormonok fokozzák az agressziót, míg az ösztrogén jelenléte csökkenti azt.

A térbeli tájékozódás, ill. a felderítés szintén a limbicus rendszer megfelelő működésétől függ. Ha a frontális kéreg vagy a hyppocampus területeit elroncsolják, úgy az explorációs viselkedés fokozódni fog, tehát a magasabb agyi központok gátló hatást fejtenek ki a limbicus rendszerre. Az amygdala felelős a várható fájdalom jelzéséért, az étel, ital, só jelenlétének tudatosulásáért, a várható rivális, vagy pár felismeréséért, ill. az éhező utód jelenlétének érzékeléséért. Ez az agyterület a felelős a különböző ízek kellemes, vagy kellemetlen voltának tudatosulásáért, és az azt követő elutasító, vagy éppen kívánó reflexek megindulásáért. Az averzív (elkerülő) magatartások kialakításában is fontos szerepet tölt be. Az averzió a menekülés egyik fontos feltétele. A menekülő, elkerülő viselkedés részben öröklött, részben pedig tanult magatartásforma.

A limbicus rendszer funkciói: a nemi és egyéb hormonális működések magasabb fokú integrációja. A szaglás és a bőrkontaktus révén érkező sexualis ingerek az agyalapi mirigy nemi mirigyekre ható hormonjait, a veszélyt jelző ingerek a mellékvesére ható hormont aktiválják. A hyppocampusnak szerepe van az emléknyomok rögzítésében, ezen keresztül a tanulásban.

Agykamrák (ventriculi cerebri) és az agy-gerincvelői folyadék

Az agyhólyag fejlődése során visszamaradt tágult üregek az agykamrák. Négy agykamrát különítünk el. Oldalkamrák (ventriculi laterales; I. és II. agykamra) a nagyagy féltekékben helyezkednek el. A III. agykamra (ventriculus tertius) a köztiagyhoz, míg a IV. agykamra (ventriculus quartus) a nyúltagy-hídhoz tartozik.

Az agykamrákat az agy-gerincvelői folyadék (liquor cerebrospinalis) tölti ki. A folyadékot a plexus chorioideusok termelik. Ilyen található a rombusárok hátsó alsó részénél, a III. agykamránál és az oldalkamrákban.

Az agynak saját vízterei vannak. Ez egyrészt az agyszövet extracelluláris víztere, melynek része az agykamrák és a gerinccsatorna speciális folyadéka, a liquor. A liquor pH-ját és osmolaritását tekintve megegyezik a vérplasmáéval, anyagösszetételét tekintve azonban nem. Összehasonlítva elmondható, hogy lényegesen alacsonyabb a K+, és Ca2+-ion, valamint a glucoz tartalma, de magasabb a Na+ és a Cl tartalma.

A liquor áramlása lassú, a III. és IV. agykamrákon át a gerinccsatorna felé halad. Itt tovább lassul az áramlás, amit a légzés, a testmozgás, különböző testhelyzetek és pl. a tüsszentés segítenek. A liquor nyomását vízcm-ben mérik. A kamrai nyomás 13-15 vízcm, a gerinc lumbális szakaszánál 30-40 vízcm álló emberben.

Az ún. lumbálás a liquor vizsgálatát jelenti. A benne található anyagok mennyisége az agyszövet állapotáról, az agyi működésekről ad felvilágosítást. A vénás vérnyomás emelkedése a liquor nyomásának emelkedésével is jár. Emiatt a tartós nyomásváltozás az agyszövet működését is befolyásolja. A liquor az agyi nyomás térfogati szabályozásában játszik szerepet, tehát ha nő a liquor nyomása, megnő a kamrák mérete az agyszövet kárára (azt összenyomja). Hosszú távon ez szövetelhalást okoz. Fokozott liquor-nyomás alakulhat ki daganatok, vérzések gyulladások, ill. ödéma esetén. Ha az agyszövetben változik a víz (vagy a fehérje) mennyisége, akkor a folyadék áramlási iránya megváltozik, a liquor felől az agyszövet felé irányul, s víz szaporodik fel az agyszövetben. Ezt nevezzük agyödemának. Ez az állapot jöhet létre súlyos hypertóniás (magas vérnyomás) krízisben, de sokkal gyakrabban fejet érő sérülés esetén. Ilyenkor a vénás visszaáramlás akadályozott, a kamrák deformálódnak, a liqour áramlása gátlódik. Súlyos esetben ez halálhoz is vezethet.

A hydrocephalia (vízfejűség) a liqour-keringés zavarai hatására kialakuló kórállapot, melynek alapvetően háromféle oka lehet. Egyrészt a liquoráramlás akadályozottsága, másrészt a liquor túltermelése, harmadrészt a liquor felszívásának csökkenése. Valamennyi eset agyszövet vesztéssel járó folyamat.

Az agyvérzés ( apoplexia) nem más, mint az agyi vérerek sérülése következtében vérömleny képződése, mert az érből vér jut az agyszövetbe. A vérellátás károsodását okozhatja a magas vérnyomás, érelmeszesedés, értágulat ( aneurysma). Agyvérzés során a vér egy része a liquorba is kerülhet.

A központi idegrendszer vérellátása

Mint minden szerv így az idegrendszer is kap oxigénben és tápanyagokban gazdag oxigénes vért, de ugyanakkor vannak erei, melyek a széndioxidot és a bomlástermékeket elszállítják. A központi idegrendszer vérellátását ld. A sportmozgások biológiai alapjai II. „Keringésirendszer” c. fejezetnél.

A központi idegrndszer burkai

A gerincvelőt is és az agyvelőt is burkok védik. Ezek a kemény agyhártya, a pókhálóhártya és a lágyagyhártya.

A kemény agyhártya (dura mater), a legkülső burok. Két lemezből áll, köztük egy vénákból álló érfonat helyezkedik el. A dura mater külső lemeze szorosan összenőtt a gerinccsatorna ill. a koponya belső felszínével, a belső lemez zsákszerűen (durazsák) fogja körül a lágy agyburokkal fedett gerincvelőt.

A durazsákkal érintkező agyburok a pókhálóhártya (arachnoidea).

A legbelső burok mind az agyvelő, mind a geincvelő felszínéhez hézagmentesen rögzülő lágyagyhártya (pia mater), ami közvetlenül az agy ill. a gerincvelőre felszik rá. A pia mater és az arachnoidea között rés található (subarachnoideális rés, cavum subarachnoideale), amit az agykamrákból származó agy-gerincvelői folyadék (liquor cerebrospinalis) tölt ki.

Környéki idegrendszer

A központi idegrendszerből (gerincvelő és agyvelő) kilépő és a perifériára futó idegek tartoznak ide. Így beszélünk gerincvelői idegekről és agyidegekről.

Gerincvelői ideg (nervi spinales)

31 pár gerincvelői idegünk van. Részletes leírásukat ld. „Gerincvelő”-nél.

Agyidegek (nervi craniales)

12 pár agyidegünk van. Az általános meghatározás szerint az agyidegek rostjai az agyból lépnek ki és haladnak a periferiára. Ezalól az I. (szaglóideg, nervus olfactorius), a II. (látóideg, nervus opticus) és a VIII. (halló- és egyensúlyozó ideg nervus statoacusticus) agyidegek kivételek, mert ezen idegek rostjai az agyba vezetik az ingerületet, ezért nem valódi agyidegek. Fejlődésüket figyelve elmondható, hogy agyhólyag eredetű részekből eredek, melyek a korai embrionális fejlődés során kitűrődtek, s a periférián maradtak.

Az agyidegek egy másik szempont szerint: érző-, mozgató- és kevert agyidegek lehetnek.

a./ Érző (tisztán érző) agyidegek. Ide tartoznak:

I. Szaglóideg, (nervus olfactorius). A felső orrkagyló nyálkahártyájában elhelyezkedő primér érzékhámsejtek centrális nyúlványaiból szedődik össze, és a szaglóagyba vezet.

II. Látóideg (nervus opticus). A szem ideghártyájában levő ganglionáris sejtek axonjai alkotják ezt az ideget.

VIII. Halló- és egyensúlyozó ideg ( nervus statoacusticus), a belső fülben elhelyezkedő egyensúlyozó szervtől, valamint a Corti-féle szerv secunder érzékhámsejtjeitől vezeti el az ingerületet. Az érzékszervi idegek részletes ismertetését ld. Sportmozgások biológiai alapjai II. „Érzékszervek” c. fejezet megfelelő részeinél.

b./ Motoros (tisztán motoros) agyidegek:

III. Közös szemmozató ideg (nervus oculomotorius). Tisztán motoros agyideg. A középagyból ered, ahol két magja van, az egyik mag sejtjeinek axonjai a felső -, az alsó- és a belső egyenes szemizmokat, valamint az alsó ferde szemizmot, a másik magjából eredő rostok belső szemizmot innerválnak.

IV. Sodorideg (nervus trochlearis). Tisztán mozgató agyideg. A középagyból ered. A külső szemizmok közül a felső ferde szemizmot látja el mozgató végződésekkel.

VI. Távolítóideg (nervus abducens). Motoros magva a nyúltagyi formatio reticulárisban van. Egyetlen szemizmot, mégpedig a külső egyenes szemizmot innerválja.

XI. Járulékos ideg (nervus accessorius). Nyúltagyból ered. Főleg a gégeizmokat és a musculus cleidomastoideust látja el mozgató rostokkal.

XII. Nyelvalatti ideg (nervus hypoglossus). A nyelv külső izmait idegzi be. Eredő sejtjei a nyúltagy legfelső részén vannak.

c./ Kevert agyidegek

V. Háromosztatú ideg (nervus trigeminus). Kevert agyideg, azaz érző és mozgató rostokat egyaránt tartalmaz. Motoros rostjai a középagy-híd határán levő motoros magból erednek, s rágóizmokat idegeznek be. Érző magja hosszan elnyúló. Fő része a középagy híd határán van, ez a nucleus principalis, amihez egy középagyi, és egy nyúltagyi trigeminális érző mag is csatlakozik. A háromosztatú ideg érző dúca a Gasser dúc (ganglion semilunare = ganglion Gasseri). A dúcban pseudounipoláris neuronok vannak. A sejtek centrális nyúlványai a magcsoportok sejtjeihez kapcsolódnak.

A dúcsejtek nyúlványai kisebb idegekbe a perifériára futnak. Ezek a csak érző rostokat tartalmazó nervus ophthalmicusba (kb. a szemgödör és a felette levő homlokterületet látja el érző rostokkal) és a nervus maxillarisba (a felső fogsor és a szemgödör közti terület érző idege), valamint az érző és mozgató rostokat egyaránt tartalmazó nervus mandibularisba.

VII. Arcideg (nervus facialis). Motoros magva a nyúltvelő és a híd határán helyezkedik el. Beidegzi a mimikai izmokat, a platysmat és néhány nyelvcsont feletti izmot. Az arcideg érző dúca (ganglion geniculi) az agytörzsi maggal (nucleus tractus solitarii) tart kapcsolatot. A nyelv legnagyobb ízérző idege. Az állkapocsalatti és a nyelvalatti nyálmirigyeket, a könnymirigyet vegetatív parasympathicus rostokkal látja el.

IX. Nyelv-garatideg (nervus glossopharyngeus). A garat, a nyelv, a sinus caroticus érző, a fültőmirigy secretoros idege. Motoros magva a bolygóideg magvával közös helyről ered. Érző dúca (ganglion petrosum), melynek pseudounipoláris sejtjei a tractus solitarii és az ala cinereahoz kapcsolnak. A periferiáról a szájüreg hátsó felső, a nyelv hátsó és a garat felső részéről szállít érző ingerületet.

X. Bolygóideg (nervus vagus). Érző, somatomotoros és vegetatív rostokat egyaránt tartalmaz. Motoros magva a nucleus ambiquusban található. Vegetatív parasympathicus magva a IV. agykamra alján van. Érző ganglionjainak (ganglion jugulare és a ganglion nodosum vagi) rostjai nagyrészt a nucleus tractus solitariiben kapcsolnak át. Érző ingerületet a nyelőcső, a hörgők és a szív felől szállít. A legtöbb parasympathicus rostot tartalmazza, és beidegzési területe a nyaki zsigerek nagy része és a törzs területének vegetatív szervei a kismedence kivételével.

A vegetatív idegrendszer

A szervezet belső állandóságát, homeosztásisát biztosítja, a zsigeri szervek működését szabályozza. Ezek a szervek automatikusan működnek, azaz felsőbb szintű beidegződés nélkül is, képesek ellátni feladatukat.

A vegetatív idegrendszer központi és környéki részből áll.

A vegetatív idegrendszer központi része magában a központi idegrendszerben van, nevezetesen a gerincvelőben, a nyúltagyban és a középagyban.

A vegetatív idegrendszer környéki része vegetatív idegekből és az ezek lefutásába iktatott vegetatív dúcokból áll. Ezek a dúcok elhelyezkedhetnek (4.26. ábra):

  1. A gerincoszlop két oldalán. Ezek a  paravertebrális ganglionok.

  2. A gerincoszlop előtti  praevertebrális dúcok.

  3. A különböző szervek előtti viscerális dúcok.

  4. A szervek falában levő fali vagy parietális dúcok.

  5. A fejen az agytörzs közelében levő agyidegek vegetatív dúcai.

4.26. ábra - A vegetatív idegrendszer környéki részei és kapcsolatuk a központi idegrendszerrel

A vegetatív idegrendszer környéki részei és kapcsolatuk a központi idegrendszerrel

1: a gerincvelő thoraco-lumbális szakasza, 2: a gerincvelő sacrális szakasza, 3: a középagyi Edinger-Vestfal mag, 4, 5 ,6: a nyúltagyi VII., IX. és X. agyidegek vegetatív parasympathicus magok, 7: a felső nyaki sympathicus dúc, 8: a középső nyaki sympathicus dúc, 9: ganglion stellatum, 10: ganglion coeliacum, 11: ganglion mesentericum superius, 12: ganglion mesentericum inferius

Paravertebrális ganglionok. A gerincoszlop két oldalán gyöngysorszerű dúcláncot alkotnak, amit truncus sympathicusnak (határköteg) nevezünk. A dúcláncnak nyaki, háti ágyéki és farki szakaszát tudjuk elkülöníteni. Minden háti és ágyéki csigolyatest magasságában található egy ganglion, amit a felette ill. az alatta levő dúccal idegek (connectívumok) kötnek össze. Ez a nagyon szabályos elrendeződés a nyak területén nincs meg. Itt összesen három dúc található, nevezetesen a felső, a középső nyaki dúc, míg a legalsó nyaki ganglion az első háti dúccal olvad össze, ez a dúc a csillagdúc, vagy ganglion stellatum.

A hát- és ágyéki szakasz paravertebralis dúcai összeköttetésben vannak a gerincvelői idegekkel két, az ún. szürke és fehér összekötő ággal (ramus communicans griseus és ramus communicans alba; ld. Gerincvelői idegek). A fehér összekötő ágon a gerincvelő oldalsó szarvában helyet foglaló sympathicus magcsoport neuronjainak axonja mint sympathicus rostok a határkötegi ganglionokba lépnek. A gerincvelő oldalsó szarvának neuronjai a vegetatív sympathicus központok legalacsonyabb szintjét képviselik. Innen erednek a sympathicus idegek. A sympathicus rostok a határkötegen át vagy közvetlenül-, vagy praevertebrális dúcokon jutnak el a vegetatív szervek dúcaihoz.

Praevertebrális dúcok. A hasüregben a gerincoszlop előtt találhatók. Ilyen dúc csak három van, ezek a ganglion coeliacum, a ganglion mesentericum superius és inferius.

A szervek kapujában levő dúcok közvetlenül a szerv előtt, míg a parietális dúcok magában a szerv falában helyezkednek el.

A vegetatív idegrendszer fontos anatómiai sajátossága, hogy rostjai eredési helyükről nem mennek közvetlenül a beidegzett perifériás szervhez, hanem egy lefutásukban elhelyezkedő dúcban átkapcsolnak. Így a vegetatív rostok részben paeganglionáris (átkapcsolás előtti), részben postganglionáris (átkapcsolás utáni) neuronokból indulnak.

A vegetatív idegrendszer funkcionálisan két részre a sympathicus és a parasympathicus rendszerre tagolható, annak megfelelően, hogy a praeganglionaris sejt a központi idegrendszer melyik részében található.

A sympathicus idegrendszer

A gerincvelő thoraco-lumbális gerincvelői szürkeállomány oldalsó szarvából ered (ezek sympathicus praeganglionáris sejtek). A sejtek axonjai a gerincvelőt elhagyva a ramus communicans albuson át a határkötegbe (truncus sympaticus) jutnak. A rostok egy része a dúcban átkapcsolás után a ramus communicans griseuson át visszajut a gerincvelői idegbe, vagy a határkötegi dúcokon át tovább haladva vegetatív szervhez megy.

Tehát a gerincvelő oldalszarva sympathicus-, mégpedig a legalacsonyabbrendű sympathicus központ. Ezeket a hypothalamus hátsó oldalsó területének sympathicus (ugyanakkor fűtőközponti) sejtjei befolyásolják. Ez a terület magasabbrendű sympathicus központ, amit a limbicus rendszer (legmagasabbrendű központ) tart ellenőrzése alatt.

A parasympathicus idegrendszer

A parasympathicus részének legalacsonyabbrendű központjai, ahonnan a parasympathicus idegek is erednek, egyrészt a gerincvelő sacralis tájékán (figyelem itt nincs oldalszarv) ill. az agytörzsben (III., VII., IX., X. agyidegek vegetatív magcsoportjai) vannak. Ezek az említett magcsoportok neuronjainak axonjai lesznek az eredő parasympathicus praeganglionáris rostok.

Fontos megjegyezni, hogy a legalacsonyabbrendű parasympathicus központ két helyen van, nevezetesen a gerincvelő sacralis részén és az agytörzsben (de a két terület azonos szintű központ).

Ezen központokat is magasabbrendű parasympathicus központ tartja ellenőrzése alatt. Így a hypothalamus elülső oldalsó része, amit a limbicus rendszer befolyásol.

Minden zsigeri szervünk kettős beidegzésű, ami azt jelenti, hogy működését mind sympathicus, mind parasympathicus rostok biztosítják. A sympathicus rostok a vegetatív szervek működésére általában serkentően hatnak, a parasympathicus rostok a szervek működését általában gátolják.

Mindkét idegrendszer praeganglionáris szakaszán az acetilcholin a transzmitter. A postganglionáris szakaszon azonban a parasympathicus idegrendszerben a transzmitter az acetilcholin marad, míg a sympathicus idegrendszerben a noradrenalin. A két rendszer hatásait szervekre lebontva mutatja az 5. táblázat.

A mellékvese velőállományának hormonja az adrenalint szabadítja fel, ami a vérárammal a működő szervekhez jutva ugyanazt a hatást éri el, mint a sympathicus postganglionáris idegrostok. Az adrenalin-hatás tehát mintegy kiegészítő tényezője a sympathicus izgalomnak. Ilyen értelemben beszélünk sympathico-adrenális rendszerről, ami akkor lép működésbe, amikor a szervezetet a külső körülmények nagyobb feladatok elé állítják (Cannon-féle vészreakció).

Sympathicus és a parasympathicus idegrendszer funkcionális jellemzése

A sympathicus és parasympathicus idegrendszer hatásában ellentétes, míg a sympathicus idegrendszer elsősorban serkentőleg hat a szervezetre, (kivétel a bélcsatorna), addig a parasympathicus idegrendszer főkét gátló, lassító hatású (kivétel az előbb említett bélcsatorna). Hatásaikat két szlogennel nagyon könnyű összefoglalni. A sympathicus idegrendszert az „Üss, vagy fuss!”, míg a parasympathicust a „Háztartási alkalmazott” kifejezésekkel illethetjük. Ez azt jelenti, hogy a sympathicus idegrendszer az ún. vészreakciókat (alarm) szabályozza, míg a parasympathicus idegrendszer a nyugalmi szerv működésének fenntartásáért felel.

Rendszeres izommunka következményeként a szív nyugalomban parasympathicus túlsúllyal működik, azaz a nyugalmi pulzus csökkenése figyelhető meg. A rendszeres edzés megszűntével lassan újra a genetikailag, élettanilag meghatározott pulzus szám áll vissza, azaz néhány hónap alatt a pulzusszám emelkedik. Ez a parasympathicus túlsúly más szervek esetében nem alakul ki.

A szervek működésének fenntartásához folyamatos sympathicus és parasympathicus impulzusokra van szükség. Ezt az állapotot hívjuk vegetatív tónusnak. Különböző behatásokra hol a sympathicus, hol a parasympathicus tónus fokozódik (5. táblázat). Pl. a hasi zsigeri szervekben sympathicus hatásra vasokonstrikció (érszűkítés) következik be, amely a vérátáramlást lassítja, az átáramló vér mennyisége kisebb lesz, míg a parasympathicus idegrendszer éppen vasodilatációt (értágulat) okoz, ami a vérátáramlás fokozódásával jár. Az egyensúlyiállapot azonban külső vagy belső hatásokra eltolódhat valamelyik rendszer irányában.

4.1. táblázat - A sympathicus és parasympathicus rendszer

 BeidegzésSympathicus hatásBeidegzésParasympathicus hatás
SzemTh1-4 segmentumérszűkítés, távolbalátás biztosítása, pupilla tágításaIII. agyidegpupilla szűkítés (közellátás biztosítása)
NyálmirigyekTh1-4 segmentumserosus nyálelválasztás gátlása   (mucinosus nyálé nem)VII. IX. agyidegeknyálelválasztás serkentése, vasodilatatio a nyálmirigyek ereiben
SzívTh1-5 segmentumpulzusszám fokozódás, coronariák vasodilatációja, összehúzódás fokozódása, pulzustérfogat növekedéseX. agyidegnyugalmi pulzus fenntartartása, esetleg lassítása, coronariák szűkítése
TüdőTh2-6 segmentumbronchusok tágításaX. agyidegbronchusok szűkítése
Hasi zsigeri szervekTh5-12 segmentumvasokonstrikció, a peristalticus mozgás gátlása; máj: lebontó folyamatok serkentése (glikogenolízis); vese: enyhe sympathicus hatásra serkentés, erősebb sympathicus hatásra vizeletkiválasztás lassulása; mellkévesevelő serkentése, adrenalin felszabadulásX. agyidegvasodilatáció, perisztaltika fokozása; máj: felépítő folyamatok fokozása (glikogén felépítése); emésztőenzimek secretiojának fokozása; vese: alapvetően nincs hatása
Medencei zsigerekTh5-12 segmentumperisztaltika gátlása; a hólyag ellazítása (vizeletürítés gátlása); vasokonstrikció, ejaculatioganglion a zsigerek falábanvizeletürítés serkentése (hólyag összehúzása); vastagbél és végbél összehúzás, perisztaltika fokozása; erekció
Bőrerekminden Th-L szakasz segmentumaa bőr ereiben vasokonstrikció; működő izmokban vasodilatáció; verejtékmirigyek működésének serkentése; piloerectionincs hatássalnincs hatással


A légköri változások légnyomás-változással, az elektromos tér megváltozásával stb. járnak. Ezek élettani változások sorát gerjesztik az emberi szervezetben. Normál körülmények között a homeosztázis gyorsan alkalmazkodik ezekhez, az érintett személyben nem alakul ki diszkomfort. Nem így tapasztaljuk ezt betegeknél, serdülőknél, sőt az utóbbi időben a légköri frontok egyre drasztikusabbá válása miatt az egészséges emberek jelentős részénél sem. A diszkomfort a különböző légköri események következtében egyre gyakoribb, a jelenséget hétköznapi értelemben frontérzékenységnek nevezzük. Alapvetően két igen jelentős frontot ismerünk. A meleg vagy felsiklási frontot, melynek jellemzője, hogy a környezethez képest melegebb levegőt hoz. A meleg levegő könnyebb a hideg levegőnél, így fölé siklik, és fentről melegíti át az alatta lévő hideg levegőt. A felsiklási front kiterjedése igen jelentős 250-300 km szélességű sávot is érint, míg az a terület, ahová éppen „felsiklik” akár további 500 km is lehet. Egy-egy melegfront hatására így akár „országos esőről” is beszélhetünk. A front tehát két egymástól jelentősen különböző légréteget választ el, s az általa felmelegítendő terület lehet kb. 500 km kiterjedésű. A melegfrontok előtt, a felsiklás helyén csapadékos az időjárás. A melegfront élettani hatásai még az időjárás megváltozása előtt érzékelhetőek.

Ezzel szemben a hideg vagy betörési front lényegesen kisebb területet érint. Nevét onnan kapta, hogy a környezetnél hidegebb levegőt szállít, így az benyomul a melegebb levegő alá, szinte azonnal kialakítva hőmérsékleti és egyéb hatásait. Az általa megemelt meleg levegő nagy sebességgel emelkedik fel. A front szélessége kb. 50-80 km. Az a terület, ahol megkezdődik a meleg levegő felemelése szintén kisebb a melegfronténál, kb. 200 km széles. A front hatására képződő csapadék, az időjárás megváltozása után érkezik. A hidegfronti hatások később, az időjárás megváltozása után tapasztalhatók. Alapvetően a rossz közérzetet nem a hőingás okozza, bár meg kell jegyeznünk, hogy az utóbbi évek heves frontjainak hőingása következtében kialakuló tünetek sem elhanyagolandóak. A frontok azonban nagyon jelentősen befolyásolják a szervezet életfolyamatait. A két front egymással ellentétes hatásokat eredményez. Hidegfrontban az életfolyamatok lassulnak, míg melegfrontban éppen fokozódnak. Jelentősen módosulnak kognitív funkciók is. Hidegfrontban a koncentrálási képesség javulását, melegfrontban romlását tapasztalták. Változik az ember hangulata is. Hidegfrontban nyugodt, kellemes alaphangulatról számoltak be, míg melegfrontban először egy határozott javulás, sőt enyhe hiperaktivitás is jellemző lehet, majd ezt egy gyors és határozott hangulatromlás követi („A jó szamár megérzi az esőt” -szokták mondani a gyerekek hirtelen hangulatváltozásaira ilyen alkalmakkor.) A közlekedésben nagyon fontos szerepet kap a frontok helyzetfelismerésre gyakorolt hatása. Hidegfrontban ez a képességünk romlik, míg melegfrontban általában javul. Ennek tudható be, hogy a meteorológiai jelentések, már jó előre tájékoztatnak a várható frontokról. Hasonlóan fontos szerepet kap a helyzetfelismerés a különböző sportágakban, különösen a labdajátékok során.

Mindkét front jelentős anyagcsere változásokat okoz, tehát jelentősen befolyásolja a vegetatív idegrendszer működését. A pulzusszám, a légzésszám, a testhőmérséklet, a vércukorszint, a Ca2+-szint, általában az anyagcsere lassul a szervezetben hidegfront hatására (trophotrop tónus), míg melegfrontban az anyagcsere és az előbb felsorolt paraméterek fokozódnak (ergotrop tónus). Ezért a hidegfrontot általános parasympathicus hatást okozónak, míg a melegfrontot általános sympathicus hatást okozónak tartják. Igen jelentősen befolyásolja mindkét légköri esemény a keringést, abban is kiemelve a vérnyomást. Hidegfront hatására a systoles érték csökken, míg a diastolés nő. Ennek hatására kisebb lesz a pulzusnyomás, a szívműködés hatásfoka romlik. Ez különösen kellemetlenül érint mindenkit, de talán a legjobban az alacsony vérnyomású, és szívbeteg egyéneket. A melegfront ezzel szemben növelő hatású a systoles és csökkentő hatású a diastolés nyomásra nézve. A diastoles nyomás csökkenése jó hatású lehetne a magas vérnyomású egyénekre, de a systoles érték további emelkedése mindenképpen rossz közérzetet eredményez ebben az esetben. Minél erősebb a front annál határozottabb változásokat eredményez a szervezetben. Sportolóknál nagyon fontosak lehetnek mind a kognitív, mind pedig a vegetatív működésben tapasztalható változások, ezért többféle módszer ismeretes az aktuális vegetatív-szint felmérésére. Ezek közül a Botár által módosított „Oculocardiális-reflex” vizsgálata a legegyszerűbb. Ennek lényege, hogy egy szemnyomási inger megváltozatja az egyén pulzusát (nervus trigeminus, nervus vagus reflexíven keresztül). Aszerint, hogy a szem nyomása közben és után, hogyan változik a pulzus, megállapítható, hogy sympathicus, vagy parasympathicus túlsúly tapasztalható a szervezetben, ebből pedig következtethetünk az illető várható teljesítményére is.

Mint az előbb említettük a melegfront teljesítmény-javulással járhat, de csak rövid ideig, ezért elsősorban az egyéni sportágat űzők közül azoknál lehet előnyös akik 1-2 percen belül teljesítik a távot (pl. rövidtávfutók). A csapatjátékokban az egyéni és a csapatteljesítmény egyaránt fontos, így a vegetatív működések megváltozása nagyon jelentős következményekkel járhat. Magyar adatok alapján a melegfront labdajátékokban az első félidőben kedvező, míg a második félidőben kedvezőtlen hatású volt.

Hidegfront előtt és alatt is teljesítményromlást mértek. Általában kevés mozgást tapasztaltak a pályán, kicsi volt a gólképesség a lövések pontatlansága miatt. A támadókészséget viszont jobbnak találták az átlagosnál, a második félidőben pedig valamelyest javult a teljesítmény. Sportolóknál a front hőmérsékleti hatásaival is számolni kell különösen szabadtéri sportok esetén. 15-20 °C  között sympathicus tónus fokozódást, míg 20-22,5 °C között a parasympathicus tónus fokozódását mérték. A hőmérséklet befolyásolja az izomremegéseket is (tremor), amelyek különösen fáradás hatására jelentősek lehetnek. A komfortzóna alatti hőmérséklet általában csökkenti, míg a komfortzóna feletti fokozza a tremort. Ez a célzott mozgások pontos kivitelezését jelentősen módosíthatja.

A légköri frontok szélsőségesebbé válásának számtalan oka van. Ezek közül az egyik valószínűleg az üvegházhatás felerősödése. Ez azt jelenti, hogy a Föld légkörében felszaporodó CO2, metán, por, korom és egyéb anyagok ugyan nem gátolják a napsugarak légkörbe jutását, de gátolják az így keletkezett hő távozását, mivel ezek a részecskék a hőt ismét visszaverik a Földre. Ha az üvegházhatást okozó anyagok mennyisége nő a légkörben a hőmérséklet lassan emelkedik. Számítások szerint az elmúlt száz évben a Föld légkörének átlaghőmérséklete 0,5 °C-t nőtt. Becslések szerint a hőmérséklet emelkedésének üteme fokozódik.

A fejlődő, vagy közepesen fejlett országokban a nagy népszaporulat óriási mezőgazdasági gondokat is jelent. A mostohább földrajzi adottságokkal rendelkező területeken a nagyon kevés élelem okoz gondot (sivatagi, félsivatagi körülmények), az ennél jobb körülmények között élőknél pedig a rabló-gazdálkodás. Ez jellemző a trópusi területeket művelő parasztokra is. Számos országban a Földhöz jutás egyetlen módja, hogy kiirtsák az őserdőt, s a helyén termeljenek. Sajnos azonban a magas hőmérséklet nem segíti a humuszban és tápanyagokban gazdag talaj kialakulását, így az adott földterület nagyon hamar kimerül, mezőgazdasági művelésre alkalmatlanná válik. A földművelésből élő igen szegény emberek ekkor ismét kiirtanak egy erdőrészt és így tovább. Mindez nemcsak az ottani emberek problémája, hiszen közismert tény, hogy a trópusok dús őserdei termelik a Föld oxigén készletének legnagyobb részét. Az oxigénszint csökkenése és a széndioxid mennyiségének emelkedése hozza létre azután az üvegházhatás felerősödését.

A melegedés egyrészt hirtelen és heves monszun-eső jellegű csapadékhullást eredményezhet egyes helyeken, míg máshol elsivatagosodást okozhat. Ezt felfoghatná valaki helyi problémának, de a hőmérséklet emelkedésével a sarki jégtakaró lassú olvadásnak indul. Ezzel az óceánok és tengerek vízszintje megemelkedik, ami egyes szárazföldi területek eltűnéséhez vezethet. Gondoljunk csak arra, hogy a tengerek, óceánok partjai a legtöbb helyen igen sűrűn lakottak. Eltűnhet egész Hollandia, a Világ egyik legnagyobb városa New York, Florida, Velence és így tovább!

Szomorú aktualitása van 2000-ben és 2001-ben a fakitermelésnek, hiszen az óriási tiszai árvíz éppen a környezõ országokban jellemző tarvágások miatt szakadt ránk. Az erdők ugyanis részben visszatartják a hó hirtelen eltűnését, a gyökerek pedig bevezetik a víz jelentős részét a talajba, így az áradás valamivel kisebb mértékű lett volna. A másik valószínű ok éppen az üvegházhatás, hiszen egyre nyilvánvalóbb, hogy a tél-tavasz átmenet egyre rövidebb és élesebb, felborulni látszik a szabályos négy viszonylag egyenlő hosszú évszakra való tagolódás.

A légkör összetételének változása sajnos nem merül ki a CO2 mennyiségének megváltozásával. A 4.27. ábra szemlélteti azokat a szennyezõ anyagokat, amelyekből egyre több van a légkörben. A CO felszabadulás a különbözõ kipufogó gázok révén nemcsak az üvegházhatásért felelős, hanem a rengeteg fejfájás, rossz közérzet, légzési elégtelenségek okozója is. A vér hemoglobinja az oxigént nem kovalens kötéssel köti, ellenben a CO-t igen. Ennek a molekulának oly nagy az affinitása a hemoglobinhoz, hogy hetekig kering a vérben.

4.27. ábra - A légkör lehetséges szennyező anyagai

A légkör lehetséges szennyező anyagai

A kén-oxidok a levegő vízpárájával kénsavat, vagy kénessavat alkotnak, és a csapadékkal bemosódnak a talajba. Ez okozza a savasesőt. A savasesőre számtalan növény reagál. Közülük egyesek viszonylag gyorsan kihevernek egy-egy ilyen incidenst, de vannak olyanok, amelyek sohasem. A látszólag oknélküli növénypusztulásnak gyakran a talaj pH-jának megváltozása, ill. a csapadékkal a növény levelére eső sav az oka.

Ma már sokan tudják, hogy a hűtőszekrények, poroltók olyan anyagokat tartalmaztak, amelyek roncsolják az ózonréteget. Ilyen anyagok a desodorokban és egyéb spraykben (vivőgáz) is előfordultak. Ezek a vegyületek összefoglaló néven chloro-fluoro-carbonátok (CFC) és halonok. Ezek a molekulák földközeli hőmérsékleten és nyomáson inert gázként viselkednek, azaz nem reagálnak semmivel. A stratosferában, az ózonpajzs környékén uralkodó hőmérsékleten száz-százötven évig vannak jelen és nem viselkednek inert gázként, hanem folyamatosan bontják az ózont (O3) O2-re es ClO-ra. Az ózon egyébként is egy igen instabil vegyület, és éppen az UV sugarak tartják egyensúlyban (O3 → O2 + O). Ugyanezektől a sugaraktól véd meg bennünket az ózonréteg. Ha azonban az oxigént valami megköti, megszűnnek a szükséges feltételek az ózon képződéséhez. A hírek nagyon gyakran csak a Délisark fölötti ózonlyukról tesznek említést, fontos azonban tudnunk, hogy a nyári időszakokban hosszabb-rövidebb időre egyéb helyeken is képződnek lyukak, ill. a jelentős légköri mozgások következtében egyes helyeken vékonyabb lesz az ózonpajzs. Így pl. 1992-93-ban Bécs fölött is volt egy ózonréteg vékonyodás. Nem véletlenül lesz egyre nagyobb jelentősége a különböző napkrémeknek.

Az ózon csak a stratosférában jótékony hatású, bioszféránkban éppen ellenkezőleg, káros az egészségre. Előbb a növények leveleinek foltosodását, majd lehullását okozza. Nem kevésbé kellemetlenek az ózon hatásai az emberre sem. Légzési zavarok, fejfájás, rossz közérzet, kimerültség, súlyosabb esetben idegrendszeri zavarok, esetleg halál okozója. Elsősorban a gyerekek érzékenyek a magasabb O3 tartalomra (0,35 ppm már magas érték). Nagyvárosokban sajnos előfordulhatnak ilyen körülmények. Az USA-ban Los Angelesben részben a földrajzi és légköri viszonyok miatt, részben az ipari létesítmények miatt nagy a smog veszély. Többször előfordult már, hogy az iskolás gyerekeket nem engedték ki az iskola épületéből, mert túl magas volt az O3 szint. Fontos tudnunk, hogy a modern technika ózongyártó készülékekkel is felszerelt bennünket. A modern fénymásolók, printerek működésük közben nemcsak sok hőt, hanem ózont is termelnek. A fent említettek elkerülése érdekében a nagyteljesítményű fénymásolókat mindenképpen jól szellőztethető helyiségekben célszerű elhelyezni.

Nitrogén-oxidok, szénmonoxid, széndioxid, metán, és más szénhidrogének az autók kipufogó gázaiban nagymennyiségben találhatók. Nitrogén- és kénoxidok a hőerőművek vagy

vegyigyárak kéményfüstjéből jutnak a levegőbe. A metán a háztartásokban és a mezőgazdaságban is képződik (pl. a kérődző állatok gyomrából sok kerül a levegőbe), valamint a mocsarakból is felszabadul.