Idegrendszeri útikalauz

A magzati fejlődés nagyon komplex, mely a születés utáni időszakra készít fel. Ez alatt az idő alatt nem csak gyermek nemi identitása, szervei és végtagjai, hanem a központi és a vegetatív idegrendszeri szabályzása is folyamatosan fejlődik. A vegetatív, más néven autonóm idegrendszer felelős a szimpatikus, illetve paraszimpatikus idegrendszeri szabályzásokért. A szimpatikus szabályzás részben a szívműködést fokozza, ezzel szemben a paraszimpatikus szabályzás a nyugalmi folyamatokat segíti elő: például az emésztést vagy az alvást.

Az oldal az ajánló után folytatódik...

A neurotranszmitterek vagyis ingerület-átvivő anyagok biokémia úton történő lebomlásuk során információt közvetítenek az egyik idegsejttől a másik idegsejtig.

A szimpatikus és paraszimpatikus ingerület-átvivő anyagok szervezetre kifejtett hatása ellentétes. A szimpatikus idegrendszer által felszabadított adrenalin és noradrenalin fokozza a szívműködést. Ezáltal a szívünk sokkal több vért pumpál a szervezet felé, ezzel is segítve az egyes anyagcsere-folyamatokat. Nem véletlen tehát, hogy stresszhelyzetben pont ez történik, hiszen egész szervezetünknek nagyon nagy intenzitással kell „dolgoznia”, különösképpen az agynak. Ezzel szemben emésztés és alvás során az energiafelhalmozás az elsődleges cél. Így tehát a paraszimpatikus idegrendszer által felszabadított acetilkolin lassítja a szívműködést.

Az ingerulet átadása
(Forrás: Wikimedia Commons / NIDA(NIH) / PD)

Érdekes, hogy az acetilkolin sokkal gyorsabban lebomlik, mint az előbbi két neurotranszmitter. Ez látszólag két ellentétes hatásmechanizmusnak tűnik, viszont a következő analógia nagyon jól magyarázza ezt el. Képzeljük el, hogy egy kocsiban ülünk. A gázpedál legyen az adrenalin és a noradrenalin, míg a fékpedál az acetilkolin. Vezetés során mindkét szabályzásra hatalmas szükség van. Ha nem gyorsulunk fel időben, akkor előzésnél karambolozhatunk, viszont ha a fékek nem működnek jól, akkor például a kanyarokat nem tudjuk jól bevenni. A gázpedál az autó tehetetlenségéből kifolyólag lassan pörgeti fel a motort, mint ahogy a szimpatikus idegrendszer neurotranszmitterei is lassan bomlanak le. Ezzel szemben az acetilkolin hirtelen sokkhatásként jelentkezik, és mint a fék, azonnal képes a gépjárművet megállítani.            

Lélegzünk, hogy éghessünk

Az emberi szervezetet megértéséhez egy jól egyszerűsített modellt alkalmazhatunk. Az élő szervezet legfőbb célja, hogy egyes anyagcsere-folyamatokhoz biztosítsa a megfelelő mennyiségű oxigént, hisz az ezzel történő reakció később égés formájában energiát szabadít fel. A folyamatban több szereplő van: a vér az a továbbító közeg, mely a friss oxigént juttatja el az anyagcsere-folyamatok helyszínére. A szív szerepe a véráram fenntartása, a tüdő a friss oxigént biztosítja, az agy pedig összehangolja és irányítja ez egyes folyamatokat. Nem csoda tehát, hogy a felvett oxigén több mint 80%-át az agy hasznosítja. Éppen ezért a szervezetnek különösen szüksége van a friss levegőre. Sajnos az elhasznált levegőben felhalmozódó szén-dioxid kétszázszor jobban kötődik a vörösvérsejtekhez mint az oxigénmolekulák, ezzel is gátolja a későbbi anyagcsere-folyamatokat. 

Az emberi szervezet egyszerűsített modellje. Az egyes elemek összekapcsolt fogaskerekekként hatnak egymásra.
(Forrás: Goda Márton Áron)

A szén-dioxid felhalmozódása a magzat esetén hypoxiához (oxigénhiányos állapot) vezethet, melynek számos idegrendszeri rendellenesség lehet az eredménye. A magzati hypoxiát okozhatja a méhlepény elhalása (hiszen normális esetben ez látja el vérrel a magzatot), a kismama abnormális szívritmusa (nem jut megfelelő véráram a magzat fele), illetve a dohányzás (magas koncentrációjú szén-dioxid kerül a kismama vérébe).

Magzati légzőmozgás

Mindez hogyan kapcsolódik a magzati légzéshez? A magzat tulajdonképpen nem lélegzik, hisz nincs rá szüksége, ugyanis a friss oxigént az anyától közvetve megkapja. Amikor szüléskor felsír a gyermek, akkor vesz valójában először levegőt. 

Magzati ultrahanglelet. Alul a szív működése.
(Forrás: Wikimedia Commons / Marcel Berteler / PD)

Honnan tudja a kisbaba, hogyan kell levegőt venni? Hiszen kilenc hónapig egy teljesen más környezetben élt. Miért is kezd el lélegezni? Mindez visszavezethető a magzati fejlődésre és a korábban említett autonóm idegrendszeri szabályzásra, ugyanis a légzési reflex már az anyaméhben kialakul.

 A terhesség alatt a magzat vállai egy idő után elkezdenek periodikusan mozogni, és a mozgás ismétlődési mintázata a légzés frekvenciatartományába esik (40-50 mozdulat percenként). Ez nevezzük magzati légzőmozgásnak, mely már a terhesség 12-14.hetében megjelenik, intenzitása pedig folyamatosan nő a fejlődés során. A magzati légzőmozgásnak a fogamzás 30. hete utáni elmaradása pedig különös veszélyt is jelenthet a magzatra nézve, így azt szakorvossal kell kivizsgálni. Cikkünk következő részéből az is kiderül, milyen módszerekkel vizsgálható ez a jelenség.

Már bent is gyakorol a gyerek
(Forrás: Wikimedia Commons / Nina Matthews / CC 2.0)

Források

Ruud M. Buijs and Dick F. Swaab: Autonomic Nervous System

Roger S. Seymour: Respiration and metabolism of embryonic vertebrates

Michael Y. Divon: Respiratory sinus arrhythmia in the human fetus

Goda Márton Áron: Diagnostic tool development on embedded system for heart fitness measurement