34 § A MŰKÖDÉSEK SZABÁLYOZÁSA. AZ IDEGRENDSZER

34 §  A  MŰKÖDÉSEK  SZABÁLYOZÁSA.  AZ  IDEGRENDSZER

Már ismert számotokra, hogy az állatok szoros kapcsolatban állnak környezetükkel, életműködéseik során anyagokat vesznek fel, és választanak ki, folyamatosan figyelik életterük változásait. A bonyolult életfolyamatok sokaságában a szervezetnek egységes egészként kell működnie. Ez csak úgy valósulhat meg, ha van központi szabályzás.

Az állati szervezetekben az életműködések, a fejlődés és a viselkedés összehangolását az idegi és a humorális szabályozás végzi. E két szabályozás is összehangoltan, összakapcsoltan működik.

A humorális szabályozás az endokrin mirigyek által valósul meg. Az endokrin mirigyek vagy belső elválasztású mirigyek aktív kémiai anyagokat – hormonokat – választanak ki. A hormonok a folyékony belső közeg (vér, nyirok, szövetnedv) által szállítódnak és jutnak el a célszervhez.

A humorális szabályozás sajátossága, hogy viszonylag lassú hatású (összehasonlítva az idegivel), de hosszabb ideig tart. Tehát ezzel a módszerrel olyan folyamatok szabályozódnak, amik nem igényelnek gyors reakciót: emésztés, növekedés, vedlés, nemi érés, egyéb folyamatok, amik a szaporodással vagy az évszakos viselkedéssel vannak kapcsolatban.

Az idegi szabályozás azonnali, gyors és pontos válaszreakciót biztosít a külső vagy belső ingerekre. Az idegi szabályozás idegek által valósul meg.

A magasabbrendű szervezeteknél a humorális szabályozás alá van rendelve az idegi szabályozásnak és egységes neuro-humorális szabályozásról beszélünk.

Az idegi szabályozás alapja a reflex. A reflex a szervezet válasza a külső vagy belső környezet jelzéseire. A reflex-válasz a központi idegrendszer közreműködésével valósul meg.

Megkülönböztetünk feltétlen és feltételes reflexeket.

A feltétlen reflexek egyik példája a az emésztőnedvek kiválasztása, amikor táplálék kerül a szájba és a gyomorba. Az ilyen reflexek a szervezet normális működésében játszanak szerepet.

De a feltétlen reflexek nem elegendőek a változó környezetben való túléléshez. Minden állat menekül a fájdalomforrástól a menekülő reflexnek köszönhetően. De ha ez lenne az egyedüli védekező reflex, a zsákmányállat csak a támadáskor érzett fájdalomra reagálna. Ezért az állatoknál olyan jelzésekre is létrejönnek reflexek, amik a támadásra utalnak (pl: zaj, idegen illat). A tapasztalatok nyomán keletkező reflexeket feltételes reflexeknek nevezzük. Ezek mindig feltétlen reflexekre épülnek. 

Azaz a feltétlen reflex veleszületett, születéstől fogva működik, a feltételes reflex pedig az élet folyamán, valamilyen hatások ismétlődésére alakul ki, vagyis tanult folyamat.

Diffúz idegrendszer
(Űrbelűek vagy csalánozók)

Az idegszövet számtalan idegsejtből és nyúlványaikból áll.

A törzsfejlődés során a csalánozókban kapcsolódtak össze az idegsejtek egymással, kialakítva ezzel az idegrendszert. A sejtek sokágúak, egyenértékűek, nincs központ. Minden sejt több másikkal áll kapcsolatban. Ez a diffúz idegrendszer.

A fejlettebb állatokban az idegrendszer fejlődésében központosulás figyelhető meg. Az idegsejtek egyre nagyobb mértékben csoportosul­nak. A központosulás következménye az, hogy élesen elkülönül a rendszer központi és környéki (perifériás) része. A központi idegrendszerhez soroljuk az agyvelőt, a nagy idegdúcokat, a gerinceseknél még a gerincvelőt is.

A lapos férgeknél már megfigyelhető az idegrendszer központosulása. A test elülső részén egy pár idegdúc található, amikből egy-egy idegtörzs indul ki és fut végig az állat oldalán. Az idegtörzseket keresztirányú idegek kötik össze. Hasonló felépítése van a hengeres férgek (fonálférgek vagy nematódák) idegrendszerének is, de nekik több idegtörzsük van.

A fejlettebb gerinctelen állatok idegrendszere ún. dúcidegrendszer. A gyűrűs férgeknél minden testszelvényben található egy-egy idegdúcpár. A dúcpárokat vastag idegköteg köti össze, így jön létre a hasdúclánc, ami biztosítja a szervezet összehangolt működését. A dúcokból idegek erednek, amik felveszik a különféle ingereket. A feji részen található agydúc (garat fölötti dúcpár) viszonylag nagyobb, ide futnak a fej érzőszerveiből az idegrostok. Fontos még a garat alatti dúc, ami a száj környékét és az emésztőrendszer kezdeti szakaszát idegzi be. A garat alatti és garat fölötti dúcok ideggyűrűvel vannak összekötve.

A puhatestűek idegrendszere is dúcidegrendszer, melyet a test különböző részeiben elhelyezkedő idegdúcok alkotnak. A dúcokat idegtörzs köti össze.

Az ízeltlábúak idegrendszere hasonló a gyűrűs férgekéhez, de lényegesen fejlettebb. Ennek elsősorban a nagyfokú központosulás a jele. A dúcláncrendszer dúcai összeolvadnak, és nagyobb egységeket képeznek. Így alakul ki az agydúc (elő- közép-, és utóagy). Belőle indul ki a garat körüli ideggyűrű, mely összekapcsolja a garat alatti dúccal (ami szintén több dúc összeolvadása). A torban és a potrohban az egyes dúcpárok fajonként különböző mértékben központosulnak. Leggyakoribb a tordúcok és az utolsó 2-3 pár potrohdúc összeolvadása.

Az ízeltlábúaknál (más gerinctelenekkel összehasonlítva) a legfejlettebb a humorális szabályozás.

A jól fejlett központi idegrendszernek köszönhetően az ízeltlábúaknál, különösen a rovaroknál összett reflexek alakultak ki. Viszont ezek a reflexek veleszületett, feltétlen reflexek. A tanulással összefüggő feltételes reflexek majdhogynem teljesen hiányoznak. 

A gerincesek idegrendszere csőidegrendszer. A gerinchúrosoknál – lándzsahalaknál – csak egy egyszerű idegcső, ami a gerinchúr fölött húzódik végig. 

A gerincesek csőidegrendszere központi és környéki részre tagolódik. A központi részt az agyvelő és a gerincvelő alkotja. Az agyvelő további öt részre tagolható:

-           előagy – feladata: felügyelni az egész szervezet működését, a feltételes reflexek kialakítása;

-           középagy – feladata: feldolgozza a látó- ás hallószervtől érkező információt;

-           köztiagy – feladata: anyagcsere-szabályzás;

-       nyúltagy – feladata: ellenőrzi a szív, az erek, a tüdők munkáját, valamint a feltétlen reflexek működését;

-      kisagy – feladata: a test egyensúlyban tartása, a mozgások ellenőrzése, a térben való eligazodás.

Úgy tartják, hogy legokosabbak azok az állatok, amelyek gyorsan és megfelelően válaszolnak a külső ingerekre (sok feltételes reflex alakulhat ki náluk). Tehát legokosabbak a nagy, barázdált előaggyal rendelkező állatok (a barázdálódás, a betüremkedések kialakulása növeli az agy felszínét).

A halak előagya kicsi, legfejlettebb a középagy, különösen a látásért felelős részei. Szintén jól fejlett a köztiagy és a kisagy, ami azzal áll összefüggésben, hogy úszás közben elengedhetetlen a mozgások összehangolása (mozgáskoordináció).

A kétéltűek agyveleje összetettebb, mint a halaké. A feltételes reflexek kialakulásáért felelős előagy jóval nagyobb, és két agyféltekére osztott. Ezzel szemben kevésbé fejlett a kisagy, ami azzal magyarázható, hogy a szárazföldi mozgások viszonylag egyhangúak.

A szárazföldi léttel áll kapcsolatban a hüllők agyvelejének nagyobb fejlettsége. Jelentősek a nagy agyféltekék, felületüket szürkeállományból álló agykéreg borítja. Jól fejlett a kisagy. A híd a nyúltvelő és a középagy között – a törzsfejlődés során először hüllőkben –kialakult agyrész. Megjelenése elsősorban annak köszönhető, hogy a felsőbb agyterületek felől érkező leszálló, mozgató pályák és a mozgásszervező funkciójú kisagy között teremt kapcsolatot.

A repülésre képes madarakra összetett térben való tájékozódás és viselkedés jellemző.  A kisagy – a repülés és a két lábon való járás miatt – nagy tömegű, fejlett. A középagy nagyméretű, a madaraknál nagyon jól fejlettet a látásért felelő részek. A köztiagy a hüllőkénél sokkal fejlettebb, megjelenik a hőszabályozó központ. Az előagy két nagy féltekéből áll. Felszínük nem barázdált.

Az emlősök  rendelkeznek a gerinces állatok között a legösszetettebb idegrendszerrel. Ennek általános szerveződése megegyezik az alacsonyabbrendű gerincesekben tanultakkal, így itt csak az emlősökre jellemző tulajdonságokat említjük.

Az emlősökben nagyon fejlett kisagyat találunk. Állománya lebenyezett, benne igen sok idegsejt található. A kisagy ilyen mértékű fejlettsége azzal magyarázható, hogy az emlősök négy lábon járó állatok, végtagjaik a testüket elemelik a talajtól, mozgásaik így igen finomak. Ez viszont csak úgy lehetséges, ha a mozgás során a test folyamatosan egyensúlyban marad. A kisagy feladata tehát kettős; egyfelől a mozgások finomszabályozását vezérli, másfelől a test folyamatos egyensúlyban tartását biztosítja. A kisagyat az agytörzzsel összekötő agyrészt hídnak nevezzük. A kisagyba bemenő és kimenő rostok egyaránt a hídban futnak. Az emlősök közül a cetalakúak kisagya a legfejlettebb.

A középagynak viszonylag kisebb a jelentősége, ami annak következménye, hogy a vizuális információk feldolgozását fokozatosan az előagy vette át. Ez arról árulkodik, hogy ezeknél az állatoknál a látó- és hallószervekből érkező információknak jelentős befolyása van a környezettel való kapcsolattartásban.

Az öt agyvelőrész közül legjelentősebbek az előagy nagy agyféltekéi. Az előagy fejlettsége az emlős agy legjellemzőbb vonása. Állománya felszíni szürkeállományra, az agykéregre és az alatta elhelyezkedő fehérállományra tagolódik. (Előbbiben az idegsejtek sejttestjeit, utóbbiban az azok nyúlványaiból kialakuló bonyolult rostrendszert találjuk) Az agykéreg felszíne barázdált. Ennek mértéke elsősorban az állat fejlettségével arányos. Ez jelentősen megnöveli az agykéreg felszínét, és ennek megfelelően az idegsejtek számát, mennyiségét. Hozzá tartozik, hogy minél több a barázda, annál jobb a tanulásra való képesség, ezzel együtt a feltételes reflexek kialakulása, összetettebb a viselkedés. Az agykéregben találjuk a legmagasabb szintű érző központokat, valamint az akaratlagos mozgásokat vezérlő mozgatóközpontokat.

Ellenőrző kérdések

1.    Miért nem képes a humorális szabályozás biztosítani a szervezet válaszát a külvilág gyors változásaira?

2.    Milyen folyamatokat irányít a humorális szabályozás?

3.    Milyen típusú idegrendszereket ismertek? Hozzatok fel példákat

4.    Miből áll a dúcidegrendszer?

5.    Milyen állatok rendelkeznek dúcidegrendszerrel?

6.    Milyen reflexek jellemzők a rovarokra?

7.    Milyen felépítése van a csőidegrendszernek?

8.    Milyen agyrészek fejlettek a halaknál, kétéltűeknél, hüllőknél, madaraknál, emlősöknél? Milyen összefüggés van az agyrészek fejlettsége és az állat környezetben való tájékozódása, életvitele között? (Külön-külön minden osztályra)