A köztiagy, nagyagy, kisagy Szerk.: Vizkievicz András A köztiagy és a nagyagy az embrinális fejlődés srán az előagyhólyagból fejlődik ki. A köztiagy (dienchephaln) Állmánya a III. agykamra körül szerveződik. Részei: Epitalamusz Talamusz Hiptalamusz Legfntsabb kéregalatti érző- és krdinációs közpnt. Fnts része az exrapiramidális mzgatórendszernek. Vegetatív és neurendkrin közpnt. Epitalamusz Részei A harmadik agykamrát bélelő ependyma réteg, amely fnts szerepet játszik az agy-gerincvelői flyadék képzésében, összetételének ellenőrzésében. A tbzmirigy (pineal gland) Az alacsnyabb rendű gerincesek tbzmirigye fényérzőszervi sajátsságkat mutat. (a kpnyatetőn átszűrődő gyenge fényt érzékeli) Emlősökben mirigyes szerkezetű. Melatnint termel, amely gátlja az ivarmirigyek működését, beflyáslja a kedélyállaptt (depressziót válthat ki). Mivel a fény gátlja az elválasztását, alvásflyamatk kiváltásában jelentős. 1
Talamusz A III. agykamra két ldalán elhelyezkedő párs magcsprt. Kapcslatban áll az agytörzsi hálózats állmánnyal és magvakkal, az összes felszálló érzőpályával, a kisaggyal, a nagyaggyal (sugárkszrú: az agykéreggel összekötő pályák). Feladata Kéreg alatti érzőközpnt: minden érzőpálya (kivéve szaglópálya, amely ldalágakat küld) átkapcslódik rajta, érzőinfrmációk integrálása, előzetes feldlgzása. Az extrapiramidális mzgatórendszer része. Alvás és ébrenléti állapt szabályzása, része az agykérgi aktiváló rendszereknek. Hiptalamusz A III. agykamra lefelé tölcsérszerűen elkeskenyedő része körüli terület. A hipfízissel egy nyél köti össze. Szrs kapcslatban áll a limbikus rendszerrel (egyesek szerint annak része). Hiptalamusz működése (lásd alább részletesen) 1. A hrmnális rendszer irányítója. 2. Víz és sóháztartás idegrendszeri kp.-ja. 3. Vegetatív idegrendszer egyik legfelsőbb kp.-ja, szimpatikus és a paraszimpatikus hatásk összehanglója. Ösztönös magatartást kialakító mechanizmusk: 4. táplálkzási magatartás szabályzása (éhség-jóllakttsági kp.), 5. vízfelvétel szabályzása (szmjúság kp.), 6. testhőmérséklet szabályzása (hűtő-fűtő kp.), 7. szexuális magatartás kialakítása, érzelmi reakciók düh- kiváltása, 8. bilógiai óra. 1. Kissejtes állmánya révén a hrmnális rendszer irányítója, gátló és serkentő faktrkat termel, amelyek a hipfízis elülső lebenyére hatnak. A hiptalamusz az a végső közös út, amelyen át a hipfízis az irányítást kapja, mivel a hiptalamusz gyakrlatilag a közpnti idegrendszer összes többi területéről kap infrmációt. 2. A hiptalamuszban helyezkednek el azk a neurnk nagysejtes magk -, amelyek termelik az ADH-t és az xitcint, ezeknek az idegsejteknek az axnjai egészen a hipfízis hátulsó lebenyéig húzódnak és tt végződnek. A neurhrmnk itt tárlódnak és szükség esetén felszabadulnak. 2
Ez a magcsprt egyben a szmjúság közpnt, amely aktiválódásának ingere a vér zmtikus kncentrációjának emelkedése, ezért a vízfelvétel szabályzásának közpntja. 3. A hiptalamusz a vegetatív és a szmatikus idegrendszer működésének az összehanglója. Feladata a Cannn-féle vészreakció megszervezése (Fight r flight / Harclj vagy menekülj reakció): fenyegető környezet, bekövetkezett ártalm, vagy nagy fizikai erőkifejtés srán a szervezet mbilizálja az erőfrrásait és felkészül a védekezésre vagy a menekülésre. Mzgósítja a szervezet erőfrrásait. A flyamat alatt szimpatikus idegrendszeri aktiválódás történik, amit a hiptalamusz integrál. 4. A táplálékfelvétel szabályzása Hiptalamuszban található az éhség közpnt, melynek ingerlése táplálék felvételt, írtása a táplálkzás elmaradását eredményezi. A szintén itt található jóllakttsági közpnt frdítva működik. Az éhség érzetét 1. elsősrban az alacsny vércukrszint, 2. és a gymr üressége jelzi. Jóllakttság jelzései: 1. gymr teltsége (mechanreceptrk révén), 2. magas inzulin szint, 3. magas vércukrszint (ami emeli az inzulinszintet). 4. Bmbezin és társai, amelyek táplálkzás srán a bélben termelődő peptidek. 6. Hőszabályzás Az ember állandó testhőmérsékletű; maghőmérséklete 37 C, ez a végtagkn lehet váltzó. A szabályztt flyamatk, melyek az állandó testhőmérsékletet biztsítják: hőtermelés, hőleadás, hőfelvétel, egyensúlyuk biztsítja az ptimális állandó testhőmérsékletet, amely a hmesztázis egyik fnts paramétere. Hőtermelés, amely nyugalmban főleg a zsigerek, munkában az izmkhz kapcslható. 1. Az alaphőtermelést az alapanyagcsere lebntó flyamatai biztsítják, melyek srán a szerves vegyületek energiatartalmának csupán 40 %-a knzerválódik ATP frmájában, a többi hővé alakul. A hőtermelés a testtömeggel aránysan nő. 2. Didergéses hőtermelés srán az izmk remegése, fkztt munkája fejleszt hőt (4xesen). Az izm összehúzódáshz szükséges ATP bntásakr felszabaduló energia egy jelentős része hővé alakul. 3. Nem didergéses hőtermeléskr egyes hrmnk hatására (pl. tirxin) fkzódó zsír, glikgén bntásakr felszabaduló hő biztsítja az állandó testhőmérsékletet. 3
Hőtermelő szervek az izmk, a máj és a vesék. Hőleadás módjai: vezetés különböző hőmérsékletű érintkező felületek között játszódik le, áramlás amikr a meleg levegő kisebb sűrűségű, ezért felszáll, sugárzás infrasugárzás által, párlgás útján, mely különböző mértékben, de állandóan zajlik a bőr felszínéről a verejték párlgása hőt vn el a bőr ereinek véréből. A hőszabályzás közpntja a hiptalamuszban van, ahl két ellentétes hatású mag fűtőközpnt, hűtőközpnt - működésének az egyensúlya biztsítja az állandó testhőmérsékletet. A szabályzás a negatív visszacsatlás elvén alapszik. Fűtőközpnt integrálja azkat a mechanizmuskat, amelyek alacsnyabb külső környezeti hőmérséklet esetén is biztsítják az ptimális testhőmérsékletet: a bőr erei összehúzódnak, a lebntó anyagcsere mértéke nő (az adrenalin, tirxin elválasztás nő), didergéses hőtermelés beindul, a szőrzetbrzlás kialakul, aminek köszönhetően a szőrszálak között egy jól hőszigetelő légréteg alakul ki, viselkedésbeli váltzásk tapasztalhatók. Összességében szimpatikus reakció. Hűtőközpnt, melynek aktivitása srán a bőr erei tágulnak, a bőr véráramlása nő, a verejtékezés fkzódik, a légzés fkzódik, miáltal a tüdőn keresztül leadtt hőmennyiség nő, a lebntó anyagcsere mértéke csökken, viselkedésbeli váltzásk következnek be. Paraszimpatikus reakció. A termreceptrk a belső szervekben (máj), ill. a hiptalamuszban és a bőrben találhatók. Láz Lázról akkr beszélhetünk, ha a testhőmérséklet 38,2 Celsius fk fölé emelkedik. Lázas állaptban a maghőmérséklet azért emelkedik, mert a hiptalamikus kell érték magasabbra állítódik különféle vegyületek (pyrgének) pl. egyes fehérvérsejtek által termelt citkinek (interleukinek), tvábbá a különféle kórkzók bmlástermékeinek hatására. (A pyrgének prsztglandinkat szabadítanak fel, melyek serkentik a fűtőközpnt működését.) A hiptalamusz hőérzékeny neurnjai a nrmális testhőmérsékletet alacsnynak érzékelik, és ennek megfelelően működtetik a lehűlés elleni szabályzást. A láz az immunválasz fnts eleme, mivel magasabb hőmérsékleten a kórkzók szaprdása csökken, az immunrendszer működése fkzódik (limfciták sztódása, interfernk képződése). 4
Első szakasza a didergés. Hőtermelés beindulása, bőr ereinek szűkülése, mivel a kell érték magasabbra állítódtt. A testhőmérséklet emelkedik. A láz állandó szakasza alatt a hiptalamusz neurncsprtjai ezt az emelkedett maghőmérsékletet tartják stabil szinten, a hőleadás ekkr egyenlő a hőtermeléssel, a bőr meleg, de a verejtékezés még nem indul meg. Harmadik szakasz a verejtékezés, mivel a kell érték visszaállítódik, így beindul a hűtés. 1 fks hőváltzás 500-1000 ml flyadékveszteséget jelent! A testhőmérséklet visszaáll az eredeti értékre. Lázcsillapítás A láz biznys érték tartmányban segíti a gyógyulási flyamatkat, aznban 41 Celsius fk felett életveszélyessé válik, mivel magasabb hőmérsékleten megváltzik az enzimek térszerkezete, aktív centruma, ami az anyagcsere flyamatk leállásáhz vezet. Ezért a lázat 39 Celsius fk felett csillapítani kell. Erre több lehetőség van. Gyógyszeresen paracetaml, aspirin, amidazphen, ibuprfen segítségével, melyek gátlják a prsztaglandink felszabadulását. Fizikai módszerekkel, pl. hűtőfürdő, brgatás alkalmazásával. Kisagy Hátsó kpnyagödörben található. 2 féltekéből áll. Kisagykark kötik össze az agyvelő többi részével: alsó, középső, felső kisagykar. Kívül helyezkedik el a kb. 1 mm vastag szürkeállmány, a kisagykéreg, belül található a fehérállmány, benne kisagyi magvak, melyek a kisagykéreg neurnjainak átkapcslási helyei. Mzgáskrdinációs közpnt az izmtónus szabályzásában, testtartásban, izmmzgásk összerendezésében, a pnts, bnylult, célvezérelt mzgásk kivitelezésében játszik szerepet. Az idegrendszer szinte valamennyi részéből kap infrmációt a kisagykarkn keresztül. 1. Egyensúlyérző közpntból. 2. A gerincvelőből ill. az agytörzsből, amelyek a test bőr és izmreceptraiból szállít infrmációkat a kisagynak. 3. Nagyagykéregből, amely leszálló pályarendszerekkel kapcslja össze a kisagyat. 5
A kisagy infrmációkat kap az akaratlags mzgáskról az agykéregből, valamint a test helyzetéről az izmkból, az inakból és az ízületekből, egyensúlyzó szervből, szemből. A kisagyból rstk futnak: 1. A nagyagykéregbe, köztiagyba (talamusz). 2. Az agytörzsbe. A kisagynak nincs közvetlen kapcslata az alsó gerincvelői mtrs neurnkkal, hanem hatását közvetve, az agykérgi és az agytörzsi neurnk beflyáslásán keresztül fejti ki. A kisagy a pnts mzgáskat krdináló működését úgy fejti ki, hgy csak azk a mzgásk valósulnak meg, amelyeket a kisagy nem gátl, azaz negatív mintával dlgzik. Sérülésekr mindenféle célvezérelt mzgás végrehajtása lehetetlenné válik. A kisagy sérülése ataxiáhz vezet: a kéz mögé vagy elé nyúl a tárgyaknak. Állás közben támaszkdni kell, járás a részegéhez hasnló. Flytns izmremegés. Beszéd, írás, rajzlás kmly zavarkat szenved. Az alkhl hatása a közpnti idegrendszer működésére. Az alkhl két ingerületátvivő anyag receptráhz is kötődik, megváltztatva azk működését. A gátló GABA receptrkat serkenti, a serkentő glutamát receptrát gátlja. A GABA és a glutamát az agy több részén is fnts szerepet játszik, különösen a hippcampusban, a kisagyban és a középagyban, ezért elsősrban a felsrlt területek működésében kz zavarkat az alkhl, aminek köszönhetően csökken az agresszió féken tartása, gyakri az emlékezetkiesés, memóriazavar, tapasztalható a részegek tántrgása, egyensúlyvesztése, taglatlan beszéde. Nagyagy A közpnti idegrendszer legfejlettebb, tömegét tekintve legjelentősebb része, 1300-1400 gramm, 1350 cm 3. Egy mély hsszanti barázda alapvetően két féltekére sztja, ezeket a kérgestest pályái kapcslják össze. A nagyagy nagybb egységeit az egyes kpnyacsntknak megfelelően tagljuk, így megkülönböztetünk: Hmklebenyt Szaglóközpnt, beszéd, írás, összerendezett szemmzgásk, elsődleges mzgatókéreg. Fali lebenyt Elsődleges érző kp. (testérzés) Nyakszirti lebenyt Látás kp.-ja. Halántéklebenyt Hallás és beszédértő kp. 6
Az agy felszínét kisebb-nagybb barázdák ún. tekervényekre taglják. Lefutásuk, egyéni különbséget mutathat, ugyanakkr fő vnalaikban mindenkiben hasnló. A tekervények lényegében az agy felületét növelő képződmények. (2200 cm 2 ) ww Az agyvelő keresztmetszetén jól látszik, hgy állmánya két részre különül: felszíni szürkeállmányra, amely a nagyagykérget alktja, belső fehérállmányra, melyben neurncsprtkat, ún. törzsmagvakat találunk. A nagyagykéreg Neurnk sejttestei alktják (kb. 90 milliárd). Vastagsága váltzó, 2-4 mm. Törzsfejlődéstani szempntból az agykéregnek 2 része van: 1. Necrtex: az agykéreg törzsfejlődéstanilag legfiatalabb és legfejlettebb része. Emlősökben és az emberben az agykéreg túlnymó részét adja. 6 szövettani rétegre különül. 2 alapvető sejttípus, 2 és 4. rétegben szemcsesejtek, 3 és 5. rétegben a piramissejtek. Felületes réteg (főleg rstk) Külső szemcsesejtes réteg Külső piramissejt réteg. A piramissejtek axnja a sejttest közepéről indul a fehérállmány irányába. Belső szemcsesejtes réteg Belső piramissejt réteg Plexifrm réteg 2. Allcrtex: tvább bntható pale- és archicrtexre, 3 rétegű, a legősibb, szaglószervvel kapcslats, ez képezi szaglólebenyt, érzelmi reakciókkal, memóriával kapcslats. 7
Az agykéreg különböző működésű területeinek szerkezete eltérő az egyes rétegek fejlettségét tekintve. Megkülönböztetünk: Mtrs kéregrészleteket, pl. hmlklebeny, ahl az 5. réteg piramissejtjei dminálnak. Érzőkéreg részeket, pl. fali lebeny, ahl inkább a 4. réteg szemcsesejtjei fejlettek. Asszciációs kéreg területeket, amelyek átmenetet mutatnak az előző kettő között. A nagyagy neurnjainak 99,95 %-a asszciációs neurn, a többi 0,05 % mzgató idegsejt. Az agykéreg szlps működése A 200-300 µm átmérőjű, 2.5-3 mm magas hengeridmú mdulk az agykéreg funkcinális egységei. Kb. 5000-10000 sejt alkt egy mdult. Hzzávetőleg 2 millió mdul létezik (patkány: 1000, majmk: 1 millió). A sejtek főleg a mduln belül, függőlegesen kmmunikálnak, az szlp működésekr egyszerre kerülnek ingerületbe. Egy mdul kb. 100-200 másikkal tart kapcslatt. Az szlpk lehetnek n/ff üzemmódban. A kikapcslt szlpkat bekapcslt szlpk veszik körük. A kérgi szlpkban a gátló sejtek megakadályzzák az ingerület ldalirányú terjedését, így az egyes mdulk a szmszéds hengerektől mintegy hermetikusan izláltak. Az szlpk felépítése, határai dinamikusan váltznak. Egy sejt hl az egyik, hl a másik szlphz tartzik. Brdmann, 1909-ben a kéreg 52 mezőjét különítette el a mikrszkóps sajátsságk (rétegek fejlettsége, aránya, sejttípusk, -méretek alapján) Az ún. Brdmann areák funkcinális egységeket jelentenek. Megkülönböztetünk érző, mzgató, asszciációs kéregrészleteket. 8
Elsődleges mzgatókéreg (Br. 4) indítja el az akaratlags mzgáskat, végzi a knkrét kivitelezést. Másd és harmadrendű mtrs közpntk: Supplementer mtrs kéreg: krdinálja a két kézzel végzett összetett mzgáskat. Praemtrs kéreg: összetett mzgásk előkészítése, tervezése. Beszédmzgató közpnt. (Brca area) Frntális tekintés közpnt (Br8): akaratlags szemmzgásk krdinálása. Elsődleges érzőkéreg: (Br 1, 2, 3) a testérzetek, bőr, izmk, inak mechanikai, hő és fájdalm érzetének kialakulása. Primer látókéreg (Br17): a látópálya végződési területe, fényérzet kialakulása. Másdlags, harmadlags látómezők, asszciációs látómezők (Br18, 19): alaklátás, arcfelismerés, vizuális memória helyei. Primer hallókéreg (Br41): a hallópálya végződési területe, hangérzet kialakulása. Szekunder hallókéreg (Br42): beszédértés, asszciációs hallómező, akusztikus memória helyei. (Wernicke area) Fehérállmány Lényegében pályák alktják, melyek 3 csprtba szthatók. 1. A két féltekét összekapcsló (cmmissuralis) pályák, amelyek a kérgestestet hzzák létre a két félteke határán. 2. Az egy féltekén belül az egyes lebenyeket összekapcsló asszciációs pályák. 3. Az agykéregbe felszálló, ill. az abból eredő leszálló (prjekciós) pályák. Nagyagyi törzsmagvak A nagyagy fehérállmányában idegsejtcsprtkat, ún. törzsmagvakat találunk, amelyek az extrapiramidális mzgatórendszer kiinduló egységei. Farks mag (nucl. caudatus) Putamen Claustrum 9