5/8anyag,8.oldal 2. Idegrendszer 2.1 információelméleti vonatkozások 2.2 sejtszint folyamatok Nyugalmi potenciál: az ingermentes él sejt membránjánakküls és bels felszíne között kialakulópotenciálkülönbség. Potenciálkülönbség minden él sejtben kialakul a membrán küls és bels oldala között,és csaka sejt pusztulásakor sznikmeg. Értéke általában -20és -100mVközé esik,emberi idegsejtekben -60és -100 mvközötti.(ezért szoktákleegyszersítve -90mV-nakemlíteni sokhelyütt.a "- "eljel a bels oldal negatívtöltéstöbbletére utal.) Kialakulása a szintén minden él sejt membránjában megtalálhatóna + -K + - pumpáravezethet vissza.ez egyolyan ATP-bontófehérje,amelyet a Na + és K + ionokaktiválnak,s amelymködése (1ATPelbontása)során általában 3 Na + iont távolít el a sejtbl s helyette 2K + iont hoz be.fontos azonban megjegyeznünk,hogyez a pumpa nem azért mködik,hogya potenciálkülönbséget létrehozza,ez inkábbcsakaktivitásánakmellékterméke. F rendeltetése ketts: Egyrészt eltávolítja a sejt belsejébl a legtöbbsejtenzim számára bénítólag hatónátriumionokat, másrészt a 3:2ioncsere-aránnyal eléri,hogya sejt belsejében kevesebbozmotikusan aktívrészecske legyen.(nem szabadelfelejtenünk,hogya citoplazma a fehérjetartalmánál fogva túl nagyozmotikus szívóervel rendelkezne,ha a Na + -K + -pumpa nem csökkentené a bels iontartalmat!) A nátriumionokazonban mégsem "fogynakki"a sejtbl: a kipumpált Na + - részecskéka szelektíven csakket átengedcsatornafehérjéken át "visszaszivárognak",a behozott K + ionokpedig saját csatornáikon újra "kiszöknek". Fontos momentum,hogya káliumionokat kienged csatornáknagyobbáteresztképességek,mint a nátriumionokat beengedk.ez azt eredményezi, hogyidegység alatt többpozitívtöltés di fundálhat ki (K + formájában),mint amennyi be (Na + formájában),emiatt a bels oldal egyre negatívabblesz.ez a folyamat azonban nem fokozódika végtelenségig,mert a negatívsejtbels vonzóerejével egyre jobban fékezi a K + ionokkiáramlását,és taszításával a Na + ionokbefelé történ di fúzióját.létrejön tehát egyolyan állapot,amelyben az ionokki- és bevándorlásánakeredje nulla.ezt az állapotot egytöbbé-kevésbé állandó(a sejtre jellemz középértékkörül kissé ingadozó)potenciálkülönbség (a nyugalmi potenciál)kíséri,amelyet a fent elmondottakmiatt negatívbels és pozitívküls töltéstöbblet membránoldal jellemez. Ingerület: sejt környezeti hatásra bekövetkez anyagcsere-változása. A sejteket folyamatosan hatásokérika külvilágból és a bels környezetbl (a többi sejt fell)egyaránt.ezeka hatásokigen gyakran módosítjáka sejt anyagcseréjét,ami megnyilvánulhat pl.campképzdésében (erre láttunkmár példát a hormonhatásoknál),de intenzívionáramlásokban - s ezáltal a nyugalmi potenciál megváltozásában - is (ez jellemz például többekközött az idegsejtekre). Összegezve tehát: a környezeti hatás (az inger)hatására módosult anyagcserét nevezzükingerületi állapotnak,s ez nemcsakaz idegsejtekre,hanem bármelysejtre jellemz lehet,hiszen az ingerület nem feltétlenül elektromos potenciálváltozásban nyilvánul meg. 2.3 Szinapszis Szinapszis: idegsejt kapcsolódása más sejttel,amelylehetvé teszi az ingerületi állapot átadását. Az idegsejt kapcsolódhat egymásikidegsejttel (ideg-ideg szinapszis),de más típusúsejttel is (pl.ideg-izom szinapszis). A szinapszisokkategorizálhatókaz ingerületátadás módja szerint is: Az elektromos szinapszisokban a két sejt nagyon szorosan (2-3nanométer)illeszkedikés közöttükún.konnexonfehérjék csatornái létesítenekkapcsolatot (az ábrán nyíllal jelölve): A konnexonokon át ionokés kis molekulákszabadon áramolhatnak,ígyaz ingerületátvitel nagyon gyors lehet,de mindkét irányban végbemehet,s ez nem mindig elnyös: nehezebben irányíthatóaz ingerület útja.az elektromos szinapszis ezért a gerinctelenekben elterjedtebb,a gerincesekben a szívizom sejtjei között tipikus. A kémiai szinapszisban az ingerület kémiai anyagok közvetítésével történik,ami lassabbugyan,de csakegy irányban történhet (ez az elektronikából ismert egyenirányítószerepnekfelel meg).a kémiai szinapszis mködését ld.a tankönyvben,illetve az "akciós potenciál"magyarázatánakvégén. Akciós potenciál: Az ideg- és izomroston kialakuló,tovaterjed membránpotenciálváltozás. A nyugalmi potenciál (NYP)minden sejtben kialakul,de csakaz ún.ingerlékeny membránúsejtekben (idegsejteken,izomsejteken és érzékhámsejteken)képes megváltozni.a NYP-nakez a megváltozása két,jellegzetesen eltér módon történhet.ennek megértéséhez tudnunkkell,hogya NYPmegváltozása mindig valamilyen ioncsatorna küls hatásra történ megnyílásával - pontosabban: áteresztképességénekmegnövekedésével - kapcsolatos.ha pl.inger hatására az ingerlékenysejtekmembránjában általánosan elfordulóún.lassú Na + -csatornák "nyílnak"meg,az a küls nagyobb
5/8 anyag, 9. oldal Na + -koncentráció miatt nátriumionok beáramlását idézi el, s emiatt a bels oldal negatív töltéstöbblete csökkenni kezd. A folytatás attól függ, hogy van-e a membránban ún. feszültségfügg (gyors)na + -csatorna. Az ilyen gyors nátriumcsatornák számottev mennyiségben csak az idegsejt-axonok és a harántcsíkolt izomsejtek membránjában találhatók, ezért ezeken akciós potenciál (AP) jöhet létre. (Az idegsejttesten, a sima izomsejteken és a receptorok érzékhámsejtjein csak ún. helyi potenciál - ld. késbb, a kiegészítések között - alakulhat ki.) Az AP kialakulása: amikor a lassú Na + -csatornák által beengedett nátriumionok kezdik csökkenteni a bels negatív töltéstöbbletet, és ez a csökkenés elér egy bizonyos küszöbértéket (ami kb. -30 és -50 mv közötti érték szokott lenni), kinyílnak a gyors Na + -csatornák, s ekkor olyan sok Na + "zúdul be" a sejtbe, hogy az elveszíti negatív töltését (ez a depolarizáció), st pozitívvá is válhat ("túllövés"). Ez a töltésváltozás bezárja a gyors Na + -csatornát, de egyúttal a szintén feszültségfügg K + -csatornák kinyílását eredményezi. A káliumionok (mivel belül nagy a koncentrációjuk) kiáramlanak, emiatt a sejt kezd újra negatívvá válni (repolarizáció). A hatás tovaterjed, mégpedig azért, mert a membrán egy pontján lejátszódó potenciálváltozás a szomszédos területek feszültségfügg Na + -csatornáit is kinyitja. Ha az AP végigfutott az axonon, végül az axonvégzdésben található szinaptikus hólyagok exocitózisát eredményezi. A hólyagokban található ingerületátviv anyag (pl. ha az acetilkolinról van szó) a posztszinaptikus sejt membránjának lassú Na + -csatornáihoz kötdve elidézi azok kinyílását, s ezzel újabb membránpotenciál-változást indít el. A helyi potenciál: A posztszinaptikus membránokon nem jellemzek a gyors Na + - csatornák. Ezért ezeken (és általában az idegsejtek sejttestén) ún. helyi potenciálok (HP) jönnek létre. Ezek jellemzit - az AP-vel összehasonlítva - a fenti táblázatban összegezzük. Az ingerületvezetés vizsgálatakor élesen el kell választanunk egymástól a sejttest és az axon eseményeit. A sejttesten végzd nagy számú szinapszis ingerületei külön-külön gyakorlatilag sohasem okoznak küszöbérték feletti depolarizációt, hiszen a hipopolarizáció mértéke nem éri el a küszöbértéket, a hiperpolarizáció pedig egyenesen távolít tle. A több ponton kialakuló helyi potenciálok azonban összegzdhetnek a sejttesten, és ha eredjük eléri az axon kezdeténél (az ún. axondombon) található gyors Na + -csatornák ingerküszöbét, akkor ott AP generálódik, és végigfut az axonon. (A gátló szinapszis hiperpolarizációs hatása értelem szerint meghiúsíthatja az ingerküszöb elérését!) Minél jobban meghaladja az összegzdött helyi potenciálok értéke az axondomb ingerküszöbét, annál rövidebb id alatt jöhet létre rajta újabb AP. Tehát a sejttestet ért ersebb serkent hatások srbben (nagyobb frekvenciával) kialakuló AP-sorozatot váltanak ki az axonon. Az AP tehát nem kitérésének (a csúcspotenciálnak) nagyságával "kódolja" az inger ersségét, hanem az egymást követ AP-sorozatok frekvenciájával! (Ezért mondjuk az AP-re az elektronikából kölcsönzött kifejezéssel, hogy digitális jel.) Vegetatív idegrendszer Az idegrendszernek az a része, amely a simaizmok, a mirigyek és a szív mködését szabályozza az akarattól nagymértékben függetlenül. Az idegrendszer természetesen egységes egész, de a mködésében el lehet különíteni két (egymástól egyébként korántsem független) részt: a vegetatív ("növényi jelleg") és a szomatikus idegrendszert. A szomatikus idegrendszer a vázizmok akaratlagosan is irányítható mozgatását végzi (szóma = test), míg a vegetatív - a fenti definícióból is láthatóan - a zsigerek automatikus mködtetését végzi (ezért nevezik néha "zsigeri" vagy "autonóm" idegrendszernek is). A vegetatív idegrendszer felépítési és mködési szempontból két további részre osztható: a szimpatikus és a paraszimpatikus idegrendszerre. A szimpatikus idegrendszer készenléti, riasztási funkciókat lát el, fként stresszhelyzetekben aktivizálódik. Központjai több helyen is megtalálhatók az idegrendszerben, de ilyen hatású idegek csak a gerincvel háti és ágyéki szakaszán lépnek ki a központi idegrendszerbl. A paraszimpatikus idegrendszer képezi a szimpatikus idegrendszer ellensúlyát, leggyakrabban vele ellentétes hatású. Paraszimpatikus jelleg néhány agyideg ( I., V I., IX., X.), és a gerincvel keresztcsonti szakaszának idegei.
5/8 anyag, 10. oldal I. GRAFIKONELEMZÉS A következ grafikonon egy puhatest állat axonján végbemen változások láthatók: Adja meg, hogy az alábbiak az ábra mely betjelének feleltethetk meg! (Figyelem: a felsorolásban két olyan meghatározás is van, mely az ábrán nem szerepel, ezekhez "G" bett írjon!): 1. A membrán nátriumion-átereszt képességének változása. 2. A membrán kloridion-átereszt képességének változása. 3. A membrán káliumion-átereszt képességének változása. 4. A nátrium-kálium pumpa mködésének intenzitása. 5. Az ingerhatás óta eltelt id (ms). 6. A mmol/cm 2 membrán. 7. Akciós potenciál.ss 8. Feszültség (mv). 9. Melyek igazak az axonra 8tízezred másodperccel az ingerhatás után? (Többszörös választás) 1.Membránjának bels oldala pozitívabb a külshöz képest. 2.A sejt belseje felé irányuló passzív nátriumion-transzport zajlik rajta. 3.A sejt belseje felé irányuló aktív káliumion-transzport zajlik rajta. 4.Lezajlott benne a repolarizáció. 10. Mennyiségi összehasonlítás a. a membrán küls és bels oldala között mérhet feszültség abszolút értéke 1 ezredmásodperccel az ingerhatás után b. a membrán küls és bels oldala között mérhet feszültség abszolút értéke 2 ezredmásodperccel az ingerhatás után GERINCVEL SZOMATIKUS a) Izom eredet reflexek: - A vázizmokat nyújtás hatására összehúzódásra készteti (ezzel alakítja ki az izomtónust), - túlzott nyújtóhatásra viszont ellazítja (ezzel akadályozza meg a szakadást). b) Br eredet reflexek: - H vagy fájdalom hatására az azonos oldali végtag behajlik, az ellenoldali megfeszül. - A talp érintésekor a láb megfeszül. Mozgatómködés szimpatikus 1. Saját reflexek A háti és ágyéki szakaszhoz köthet. Példa: Ha hideghatás éri a br nagy felületét, az reflexesen az erek szkülését eredményezi, ami vérnyomásemelkedéssel jár. VEGETATÍV paraszimpatikus A keresztcsonti szakaszhoz köthet. Példa: A nemi szerveket ért ingerhatásra értágulat következik be, ami erekciót okoz. 2. Felsbb központok utasításainak végrehajtása A nagyagyból ered mozgatópályák (piramis és extrapiramidális) a mells szervi mozgatóneuronokat mködtetik. A fentiek felsbb vegetatív központok (pl. agytörzs, hipotalamusz) utasítására is bekövetkezhetnek. Érzmködés Csak továbbítja a hátulsó gyökéren befutó ingerületeket, érzetek kialakítását nem végzi. 2.4 az idegrendszer általános jellemzése 2.4.1 gerincvel 2.4.2 agy Az alábbiakban táblázatosan összefoglaljuk az emberi központi idegrendszer területeinek fontosabb szomatikus és vegetatív mozgató és érz mködéseit:
5/8 anyag, 11. oldal AGYTÖRZS Mozgatómködés SZOMATIKUS 1. Saját reflexek Nyúltvel és híd: a) Testtartási reflexek VEGETATÍV Pl. a fej elmozdulásának hatására a feszítizmok tónusa növekszik. A fej felemelése pedig reflexesen a hátsó végtag behajlását eredményezheti. b) Nyálkahártyareflexek Pl. köhögés, tüsszentés, nyelés, hányás. c) Légzési reflexek A nyúltveli légzközpont spontán ritmusban utasítja összehúzódásra a légzizmokat. A hídban található központok (az ún. belégzésben megállító központ és az annak mködését gátló központ egyensúlya) kisimítják, szabályossá teszik a nyúltveli központ aktivitását. Középagy: a) Testtartási reflexek Pl. felemelkedés a test oldalát ért nyomás, vagy a nyakizmok megnyúlásának hatására. b) Mozgási reflexek Lépési mozgások szervezése, összerendezése (a kisaggyal együttmködve). c) Tekint mozgások Pl. nyugvó háttér eltt mozgó tárgy reflexes követése tekintettel. szimpatikus paraszimpatikus Nyúltvel: Érszkít központ (ún. vazomotor régió): a légzközponthoz hasonlóan ennek is bels aktivitása van, amelyet a paraszimpatikus gátló központ "tart kordában". Nyúltvel: -Szívmködést gátló és vérnyomást csökkent központ: az aorta falában található feszülésérz receptorok hatására aktivizálódik és a X. agyidegen át kifejtett hatásán túl az érszkít központ gátlását is végzi. - Nyál és gyomornedv elválasztás reflexes fokozása. - Pupillaszkít központ. Érzmködés A gerincvelbl felfelé haladó érzpályák futnak át rajta. A középagy a látás és a hallás pályáival is kapcsolatban áll. Önálló érzetkialakító funkciója emberben már nincs. 2. Alsóbb központok mködésének irányítása és hatása az agykéregre Nyúltvel és híd: Izomtónus szabályozás: fokozza a gerincvel izonmtónuskialakító tevékenységét. - A szimpatikus központok a gerincvel háti és ágyéki vegetatív neuronjait mködtetik, a paraszimpatikus központok pedig a keresztcsonti szakaszéit, valamint a vegetatív hatású agyidegeket. - A nyúltvel az agykéreg gátlását (elalvást), a középagy pedig az agykéreg aktiválását (ébredést) okozó központokat tartalmaz. (A középagyi sérülések gyakori következménye kóma.) 2. Felsbb központok utasításainak végrehajtása Középagy: - Az ún. nucleus ruber a nagyagy fell érkez extrapiramidális pálya fontos átkapcsolóhelye. - Az akaratlagos tekintmozgások kivitelezje (a nagyagykéreg tekintközpontjábó l érkez ingerület hatására). HIPOTALAMUSZ Mozgatómködés VEGETATÍV SZOMATIKUS szimpatikus - A szomatikus mozgató rendszerek aktivitásának szabályozása (mködési szint beállítás). - Izomremegés kiváltása hidegre adott válaszreakcióként. Az agykéreg és a hipotalamusz hatására is mködhet, így például: szimpatikusan: vérnyomásemelkedés érzelmi hatásokra, paraszimpatikusan: széklet és vizeletürítésre vonatkozó agyi parancs továbbítása a gerincvel számára. - Ftközpont: a hleadás csökkentése (érszkület, szrmerevít izmok összehúzódása), izomremegés beindítása. - Éhségközpont: az éhség szubjektív érzetének kialakítása (pl. alacsonyvércukorszint hatására). - Neuroszekréció (hormontermelés a hipofízis számára). Érzmködés Központjai a vér paraszimpatikus bizonyos paramétereinek hatására (cukor- - Htközpont: értágulat, verejtékmirigyek mködésének koncentráció, bizoszint, ozmotikus fokozása. nyos hormonok szintje) aktivizálódnak. - Jóllakottságközpont: a jóllakottság szubjektív érzetének kialakítása (pl. magas vércukorszint esetén). - Neuroszekréció (hormontermelés a hipofízis számára).
5/8 anyag, 12. oldal TALAMUSZ SZOMATIKUS - Bizonyos magcsoportjai az extrapiramidális rendszer kiinduló pontjai (pl. a CM: centrum medianum és az IL: intralamináris magvak), illetve átkapcsoló pontjai lehetnek (ilyenek pl. a VA és VL jel ventrális magvak). NAGYAGY Mozgatómködés SZOMATIKUS - Szomatikus mozgatómez (az agykéreg homloklebenyében): a piramis és extrapiramidális pályák kiindulópontja. - Kéreg alatti törzsdúcok: az extrapiramidális pálya átkapcsolódási és részben kiindulási pontjai. - Beszédmozgató központ (szintén a homloklebenyben, férfiakban csak a bal, nkben mindkét féltekében). Mozgatómködés VEGETATÍV - Az IL jel magvak képesek az agykéreg serkentésére (melynek viszontválaszaként az agykéreg is serkenti a talamuszt: ez az ún. reverberációs kör). A folyamat az agykéreg nyugalmi tevékenységének szinkronizáltsága érdekében szükséges. VEGETATÍV Komplex mködések: - memória (több helyen az agykéregben), - asszociációs képességek, tudat, akarat. - Limbikus rendszer (a nagyagykéregnek a kérgestest körüli területe és néhány kéreg alatti mag): a legfelsbb vegetatív központ és az érzelmek kialakulásának helye. Érzmködés A szagláson kívül minden érzreceptor ingerülete áthalad itt. A talamusz analizálja ezeket, elfeldolgozást végez, és szubjektív színezetet alakít ki velük kapcsolatban (pl. kellemeskellemetlen). - A VPL és VPM jel magvak a testfelületi és zsigeri receptorokból kapnak ingerületet, - a CGM a hallási, - a CGL pedig a látási információk feldolgozását végzi. Érzmködés - Szomatikus érzmez (a fali lebenyben): a testérzetek (h, tapintás, fájdalom) és az ízérzékelés központja. - Látóközpont (a nyakszirtlebenyben). - Hallóközpont (a halántéklebenyben). KISAGY Mozgatómködés SZOMATIKUS - Az izomtónus gátlása. - A piramis és extrapiramidális pályák mködésének összehangolása (mozgáskoordináció). Alkohol hatására ez az egyik legelször kies idegi funkció. Érzmködés VEGETATÍV - A retinából és a bels fülbl is kap ingerületet, - Az agytörzsi vegetatív és ezek elemzésével funkciók ellenrzése, regulálása a feladata. a tulajdonságát, hogy a alakítja ki a szemnek azt fej elmozdulásakor is egy helyben marad (jellegzetes kisagyi mködészavar a nisztagmus, a szem rezgése ide-oda). II. A GERINCVEL A strand napozójában ücsörögsz és pihensz, amikor egy barátod arra sétál és a jobb térdkalácsod alá üt a kezében lév könyv gerincével. Válaszolj a kérdésekre a betvel és a részlet nevével (több is szerepelhet)! 1. Az ábrán látható képletek közül melyikben keletkezik elsként ingerület? 2. Melyik területen található a feszítést kiváltó neuron? 3. Melyik egység gátló mködés? 4. Vegetatív rostok futnak benne. 5. Az ingerület a gerincvel felé szállítódik benne. 6. Az ingerület a agyvel felé szállítódik benne. 7. Itt található az érzsejt sejttestje. Döntsd el az alábbi állításokról igazak-e vagy hamisak? 8. A bal láb feszítizmai összehúzódnak. 9. A receptor és a mozgató idegvégzdés azonos típusú szövetben van. 10. A két láb ízületeiben ellentétes irányú mozgás zajlik. III. AZ AGY Az alábbi ábrán az emberi agy egy metszeti képe látható. Add meg az egyes képletek nevét, majd válaszolj a kérdésekre a megfelel bet (k) megadásával. Minden helyes felsorolásért és megnevezésért 1 pont jár (12+13 pont). A hibás betkért pontlevonás jár!!
5/8 anyag, 13. oldal Az érz információkat általában bipoláris neuronnk juttatják a központba. Ezek sejttestje a csigolya közti dúcban van. Az érzmködés központja a talamusz. A szaglás kivételével valamennyi érzpálya átkapcsolódik itt. A talamusz irányítja" a megfelel kérgi területre ezeket az információkat, melyek révén a specifikus érzet kialakulhat. Analizátorok: ízérzékelés: ízlelbimbók VIL, IX., X. agyidegek talamusz fali lebeny receptorai szaglás: szaglóhám- I. agyideg limbikus rendszer környéke látás: pálcikák, csapok II. agyideg talamusz nyakszirtlebeny hallás: csiga VIII. agyideg talamusz halántéklebeny egyensúlyozás: labirintus szerv receptorai- VIII. agyideg talamusz fali lebeny brérzékelés: receptorok-felszálló pályák talamusz-fali lebeny 1. Az elagyhólyagból származik:... 2. A felszálló érzpályák átkapcsoló állomása:... 3. Területén hormonok jutnak a véráramba:... 4. Féltekékre tagolódik:... 5. A piramisrendszer axonjai fleg innen erednek:... 6. A piramispálya els átkapcsolódási helye:... 7. Itt található a piramis:... 8. A két félteke közötti kommunikációért felels:... 9. A szívizom alapvet ingerületképzéséért felel:... 10. Hálózatos állomány van benne:... 11. A limbikus rendszer része:... 12. Itt alakulnak ki az érzetek:... 13. A látókéreg itt található:... 2.5 Érzékelés Az állatoktól az emberig, fontos változások eredményeként, reflexívek, illetve reflexkörök alakulnak ki. Reflexívek: receptor bevezet szár -3 központ, illetve központ kivezet szár végrehajtó szerv, effektor. A reflexkörök kialakulásának lényege, hogy a központ mind a receptorral, mind a végrehajtó szervvel kapcsolatban lesz: a végrehajtó szervtl kapott visszajelentés alapján pl. képes a receptor ingerküszöbét állítani, azt irányítani. Analizátor: receptor bevezet szár központ 2.6 Testérz rendszerek 2.7 Látás A látás evolúciója Az egysejtek a fény jelenlétének érzékelésére képesek. A laposférgek a hám alatti rétegbe tömörült fényérzékel sejtjeivel már a fény irányát, mozgását és intenzitását is képesek érzékelni. A kagylók, csigák szeme már alaklátó. A fejlábúak hólyagszeme a gerincesekhez hasonló hólyagszem (az egyetlen különbség, hogy itt az üvegtest közvetlenül érintkezik a retinával!). A rovarok összetett szeme sok kis egyszer szembl áll, igen nagy látótérrel, az egymás után érkez változások gyors érzékelésével, kisebb látásélességgel rendelkezik. UV-ben is látnak. Az egyszer szemeket egymástól pigmentsejtek határolják el, így nincsenek káros reflexiók. A fényt kitinlencse és kristálykúp töri meg. 2.7.1 Az emberi szem anatómiája Az evolúció során megfigyelhet, hogy az egyszer fényérzékeny sejtektl a bonyolult felépítés látószervekig a tendencia, hogy a fényérzékeny sejtek, receptorok olyan berendezésekkel" egészülnek ki, amelyek a tökéletesebb érzékelést, érzéklet kialakulását segítik. Az emberi szem hólyag szem típusú. Kívülrl befelé haladva a következ rétegek különíthetk el: ínhártya, elüls folytatása a szaruhártya érhártya, elüls folytatása a szivárványhártya és a sugártest ideghártya, ami a fényérzékeny receptorokat tartalmazza. A vakfolt a látóideg kilépési helye, a sárgafolt az éleslátás helye. Az elüls és hátulsó szemcsarnok ún. csarnokvizet tartalmaz. A szemet belülrl az üvegtest tölti ki. Járulékos szervek: szemhéjak és könnymirigyek. 2.7.2 A látás fizikája Az emberi szem retinájára kicsinyített, fordított állású valódi kép kerül. Ennek kialakítását a szem fénytör közegei végzik: a szaruhártya, a szemlencse elüls és hátuisó fel-
5/8 anyag, 14. oldal színe. A bejutó fénymennyiséget a pupilla szabályozza. A távolsághoz a lencse domborúságának változtatásával tud alkalmazkodni a szem. Ezt hívjuk a szem akkomodációjának. Lényege, hogy a sugártest izomzata a lencsefüggeszt rostokon keresztül képes a szemlencse domborúságát változtatni: közelre nézéskor a sugártest izomzata összehúzódik -~ a lencsefüggeszt rostok feszülése csökken ~ a lencse domborúbb lesz. Távolra nézéskor a sugártest izomzata elernyed, a sugártest mintegy kilapul ~ a lencsefüggeszt rostok megfeszülnek -~ a lencse domborúsága csökken. 2.7.3 A látás kémiája A látás kémiája azt jelenti, hogy az ingerületi folyamat kialakulásának oka, a fotoreceptorok fény hatására bekövetkez kémiai átalakulása: rodopszin + fény ~ retinal + opszin. Sötétben a folyamat fordítva megy végbe, és a visszaalakuló rodopszin újabb folyamat résztvevje lehet. Hogy a visszaalakuláshoz id kell, bizonyítja, hogy ha egy ersen megvilágított (sok rodopszin bomlott el az ers fény hatására) helyrl egy roszszul megvilágított helyre megyünk, id kell míg újra" látunk. Ezt hívjuk sötét, illetve fény adaptációnak. A pálcikák a fény-, árnyéklátás receptorai, számuk a sárgafolttól távolodva n. Akár egy foton érzékelésére is képesek. A csapok a színlátás, éleslátás eszközei. Számuk a sárgafoltban a legnagyobb. Sokkal kevésbé érzékenyek, mint a pálcikák (7-8 foton). Az ingerületet bipoláris neuronnk veszik át és a dúcsejteknek adják tovább. Az egy dúcsejttel kapcsolatban álló csapok és pálcikák összessége a látómez. A dúcsejtek axonjai alkotják a látóideget. Látásunk, térlátásunk, színlátásunk tanulási folyamat eredményei (a színárnyalatok megítélésében igen nagy eltérések mutatkozhatnak). 2.7.4 Látási hibák A látási hibák alapveten, a többnyire örökletes okokra visszavezethet, szem alakhibákra, deformitásokra vezethet vissza. Ennek következtében a szem anatómiai tengelye (a szem két legtávolabbi pontját összeköt szakasz) és az optikai tengelye (a fény belépési pontját és a fókuszpontját összeköt szakasz) nem esik egybe. Rövid látás: a szem anatómiai tengelye hosszabb, mint az optikai tengely, a fénysugarak a retina eltt alkotnak képet. A hibát szórólencse korrigál j a. Távollátás: a szem anatómiai tengelye rövidebb, mint az optikai tengely, a fénysugarak a retina mögött alkotnának képet. A hibát gyjtlencse korrigálja. (A látóideg lefutására jellemz, hogy a talamusz eltt keresztezdnek bels rostjai.) Ennek eredményeként, a látóideg különböz helyeken történ sérülése, átvágása különféle látótérkieséseket okoz bal oldali látóideg teljes sérülése a bal szem teljes vakságát okozza, bal oldali látóideg bels rostjainak sérülése a bal szem (jobb oldali retina részének), a bal oldali látóterének kiesését okozza, bal oldali látóideg küls rostjainak sérülése a bal szem (bal oldali retina részének) jobb oldali látóterének kiesését okozza, a jobb szem látótérkiesései hasonló módon értelmezhetk. (A sérülések a talamusz eltti látóidegszakaszokra értendk). A szürkehályog (katarakta) a szemlencsében kialakuló homályosság. A lencse normál állapotban tiszta, átlátszó. Ahogy a homályosság ersödése egyre jobban akadályozza a fény szembe jutását, a látás úgy gyengül. A betegség elörehaladtával csak mtéttel lehet a látást megjavítani. Manapság a mütét biztonságos és nagyon hatásos. A zöldhályog (glaukóma) a szem bels folyadékkeringésének zavara, elssorban a szemben termeld csarnokvíz elfolyásának akadályozottsága, amely a szem bels nyomásának fokozódására, a szem szöveteinek károsodására, valamint a látóidegf és a látóidegrostok sorvadása következtében vakságra vezethet. 2.8 Hallás és egyensúlyérzés 2.8.1 A hallás A gerinctelenek közül csak a rovarok rendelkeznek hallóreceptorokkal. Érintkezésükben a hangadás és a hangfelvétel egyaránt fontos szerepet játszik. Az egyszerbb gerincesekben a hallószerv még nem különül el a labirintus szervtl. A halak és kétéltek hallóreceptorai az egyik töml kiszüremkedésében találhatóak. A hüllk és madarak esetében ennek feltekeredésével alakul ki a csiga, amiben a Corti-féle szerv tartalmazza a hallóreceptorokat. Az emberi fül felépítése Az emberi fül három szakasza: a küls fül, középfül és a bels fül. Küls fül: lényegében a dobhártyáig tart. A fülkagyló a hangok begyjtésében fontos. A dobhártya ersítként mködik, mert a kengyel talpához képest jóval nagyobb felület piciny rezgései is nagyobb rezgéseket idéznek el a kengyel talpánál. Középfül: tartalmazza a hallócsontocskákat: kalapács, üll és kengyel. Feladatuk a dobhártya által keltett rezgések továbbítása. A fülkürtön át kapcsolatban áll a garatüreggel. (Lift, repül, gyors nyomásváltozások hatásai). A kengyel a csigához az ovális ablakkal kapcsolódik. Bels fül: a csiga tartalmazza a hallás szervét, a Corti-féle szervet. A receptorsejtek az alaphártyán helyezkednek el, fölöttük fedlemez van. A csiga belsejét folyadék tölti ki. A hallás folyamata A hallás érzékelésének mechanizmusát Békésy György (1899-1972) magyar származású Nobel-díjas (1961) kutató dolgozta ki. (Az érzékel mködések kutatásában nagyon fontos Helmholtz (1821-1894) munkássága is!) Ennek lényege, hogy a hang, ami a
5/8 anyag, 15. oldal leveg longitudinális rezgése, megrezegteti a dobhártyát, a dobhártya a hallócsontokat. A kengyel talpának rezgései áttevdnek a csigában lév folyadékra, abban hullámokat keltenek. A hullámok rezgésbe hozzák az alaphártyát, ami a receptorsejtekkel a fedhártyához nyomódik. Ez a mechanikai hatás lesz az adekvát inger, a kialakuló ingerületet a VIII. agyideg vezeti el a halántéklebenybe. Egy adott rezgésszámú hang mindig ugyanazon a helyen lév receptorokat hozza ingerületbe. A csiga alapján a magas, a csúcsán mély hangokat érzékeljük. 2.8.2 Az egyensúlyérzékelés Az állatvilág egyensúlyérzékelésében általános jelleg: a helyzetérzékel szerv speciális kristályokat (általában kalcium-karbonát) és érzéksejteket tartalmaznak, a szerv belsejét folyadék tölti ki. Az elmozdulásra, a tehetetlenségük folytán szintén elmozduló kristályok ingerületet keltenek. A férgeknek, puhatesteknek, rákoknak általában van helyzetérzékel szervük. A rovarokban hiányzik. Valószín, a végtagizmok mechanoreceptorai, a látási információk alapján határozzák meg helyzetüket. A gerincesek helyzetérzékel szerve a bels fülben található, ez a labirintus szerv. Részei: a három félkörös ívjárat, a tömlcske és a zsákocska. A félkörös ívjárat folyadékot tartalmaz. A tér három irányára merleges három ívében a receptorsejtek a fej gyorsuló, lassuló mozgását érzékelik. A tömlcske és a zsákocska a folyadék mellett kristályokat is tartalmaz. Mivel a gravitáció ezeket a kristályokat a mozdulatlan fej esetén is a receptorsejtekhez nyomja, a tömlcske és a zsákocska a mozdulatlan fej térbeli helyzetének érzékelésében fontos. (A helyzetérzékelés kutatásában kiemelked Hgyes Endre (1847-1906) - aki 1881-1885 között leírta az egyensúlyérzékelés reflexívét, és Bárány Róbert (1876-1936) munkássága, aki a mködés és a kórélettani kutatásaiért 1914-ben Nobel-díjat kapott.) 2.9 Kémiai érzékelés Szaglás és ízérzékelés Mindkét esetben kemoreceptorok végzik az inger ingerületté alakítását. A környezet folyékony és gáznem anyagainak érzékelését végzik. Fontosak lehetnek a táplálkozásban, tájékozódásban a szexuális magatartásban. A halak receptorai szaglógödörben csoportosulnak. A kétélteknél az orrüregben helyezkednek el a receptorok. A hüllk szaglása fejlett, a madaraké viszont csökevényes. A gerincesek szaglása, különösen a ragadozókéi, igen fejlett (szaglásuk tízezerszer fejlettebb, mint ízérzékelésük). Az ember szaglószerve csökevényes, a szaglóhám az orrüreg fels harmadában van. Jellemzje, hogy gyors adaptálódása miatt hamar kifárad. A rovaroknál igen fontos az ízérzékelés. Gerincesekben a nyelv ízlelbimbói végzik a feladatot. A savanyú íz általában savakkal kapcsolatos, a szerves savak savanyúbb érzetet váltanak ki. A nyelv oldalán érzékeljük a sós és savanyú ízeket, az édes ízt pedig a nyelv hegyén, a kesert a nyelv gyökén. 2.10 Testmozgató rendszerek A szervezet izmait mködtet rendszer. Hatását közvetetten, ideg-izom szinapszisokon (neuromuszkuláris funkció) keresztül fejti ki. (A délamerikai indiánok kuráre nev méreganyaga pontosan ezt a kémiai szinapszist blokkolja.) Alapvet különbség, hogy a szomatikus reflexek mozgató ága átkapcsolás nélkül jut el a célszervhez, a vegetatív reflexek a vegetatív dúcban átkapcsolódnak. Gerincveli reflexek A gerincveli vegetatív reflexek a bels szervek mködésének szabályozásában fontosak. A vegetatív dúcban átkapcsolódnak. A vázizom reflexek átkapcsolás nélkül, közvetlenül jutnak el a célsejtekig. Jellemz, hogy a választ mindig a vázizmok adják. A breredet reflexek receptorai a brben vannak. Általában a hajlító-feszít izmokkal a testhelyzet, egyensúly megtartásában fontosak (zsúfolt villamoson, ha egy tsarkú cipvel a lábunkra lépnek, ennek a reflexnek a mködését tapasztaljuk) az izomrost megnyúlására reagáló mechanoreceptor. Ilyen jelleg például a térdreflex (térdkalács-patella reflex). Extrapiramidális rendszer sibb rendszer eredés: agykéreg piramis sejtjei lefutása: sokszoros átkapcsolással Az agyi területek mozgásirányítása Piramidális rendszer fiatalabb rendszer agykéreg piramis sejtjei átkapcsolás nélkül nyúltagyban: részben átkeresztezés nagy rész átkeresztezése neuronok száma: sok mködés: durvább mozgások betanult, automatikus mozgások izomtónust gátol egy 2.11 Vegetatív érz és mozgató rendszerek finomabb mozgások mozgáskombináció tanulása izomtónust serkenti A vegetatív központok emeletszeren helyezkednek el a központi idegrendszerben. Alapveten az önfenntartás mködésének szabályozását végzi. Legfels irányító a limbikus rendszer. Gátolja, szabályozza a dühközpontot, az érzelmi, szomjúság és szexualitás központjait. Fontos központok a hipotalamusz, az agytörzs. A hipotalamuszban éhségjóllakottság központ, ft-ht központok, vízforgalmat szabályzó központok vannak. Szimpatikus idegrendszer A gerincvel háti, ágyéki szakaszából kilép rostok alkotják. Vegetatív átkapcsolása általában a hasüregi szimpatikus dúcokban történik. Általában hosszabb úton jut el a végrehajtó neuronhoz. A szervezet vészhelyzetben mozgósító rendszere. Szoros kap-