Ló a levegőben

A legtöbb embert bámulatba ejti az állatok mozgása. Tanulmányozásukra tudósok és művészek már az 1800-as években elmés konstrukciókat szerkesztettek. Napjainkban különböző műszerekkel és filmkamerával felvértezve folyik e kutatómunka – kezdte előadását a Mindentudás Egyetemén Sótonyi Péter Tamás, a Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Karának professzora.

Mindentudás Egyeteme
2005. 04. 08. 23:00
VéleményhírlevélJobban mondva - heti véleményhírlevél - ahol a hét kiemelt témáihoz fűzött személyes gondolatok összeérnek, részletek itt.

A világ egyik legcsodálatosabb dolga az, ahogy a megtermékenyített petesejtből kibontakozik egy élőlény. A madarak embrionális fejlődése a tojássárgáján kialakuló csírapajzson indul meg. Létrejönnek a kezdetleges testszelvények, a velőcső kezdeménye, amely a feji rész felé kitágul, aggyá alakul. A szív már nagyon korán kifejlődik (a vért lüktetve továbbító kis pontot Arisztotelész punctum saliensnek, ugrópontnak nevezte el). Megjelennek a végtagok kezdeményei is, majd a szem és a csőr.
A kikelést megelőző időszakban a fióka csaknem az egész tojásbelsőt elfoglalja. A külső magzatburkot dúsan behálózó érrendszer tölti be a tüdő szerepét, ezen keresztül megy végbe a gázcsere. A tojásban a magzat összegörnyedve, lábait a fejéhez húzva helyezkedik el. Ha elérkezett az idő, a magzat a tojás légkamráját kicsípve áttér a tüdőlégzésre, mivel a magzatburkok eddigre tönkremennek. Körbeforogva a tojásban a csőr kemény képződményét, a gyémántot hozzákopogtatja a héjhoz, s azt egy körív mentén feltöri. Fejét előhúzza szárnyai alól, s teljes testével kibújik a tojásból.
Ezt a hatalmas munkát a madárfióka a tarkóizommal, a musculus complexusszal végzi. Sótonyi professzorék elvégezték ennek az izomnak a szövettani, elektronmikroszkópos és biokémiai vizsgálatát, és úgy gondolják, hogy munkájuk modellként szolgálhat más állatok vagy az ember izomzatának tanulmányozásához is. A különleges izom a kikelés előtt három nappal – erőteljes szövettani differenciálódással – gyors fejlődésnek indul, egyre nagyobb lesz, az izomrostok átmérője a többszörösére nő. Ám a kikelés utáni harmadik napon az izom tömötté válik, a kezdeti méretére csökken, a kicsi, szalagszerű képlet már alig látható a tarkón. Feladatát – a tojás feltörését – teljesítette, későbbi szerepe statikus: a fej tartását végzi. Ez a néhány nap alatt lezajló izomátalakulás páratlan az élővilágban.
A kiscsikó a születését követően rögtön összerendezett, bonyolult mozgáskombinációkra képes, eltérően a lassabban fejlődő kutyától, illetve embertől. Ez azzal magyarázható, hogy a ló, a kutya és az ember idegrendszerének mozgatópályáiban különböző időszakokban megy végbe a mielinizáció, aminek a mértéke meghatározza a mozgások összehangolását. Maga a mielin (a velős hüvely) az idegrostokat veszi körül, s az ingerületátvitel teljesítményét fokozza. Kialakulása a késői embrionális és a születés utáni korai időszakra tehető. Bizonyos fajok úgy jönnek világra, hogy a mielinizáció nem ment végbe a központi idegrendszerükben, más fajoknál viszont ez különböző mértékben lezajlik erre a pillanatra. Néhány idegpályának a mielinizációja akár a felnőttkorig elhúzódhat, ilyen például a motoros rendszer. Az axon körüli mielinhüvely kialakulása jelzi annak funkcionális érettségét, az idegrost csak ezután lesz képes teljes fokú ingerületvezetésre. A motoros pályák előrehaladottabb mielinizációjával születő fajoknál hamarabb alakul ki az önálló mozgás, mint azoknák, amelyeket újszülöttkorban kevésbé fejlett mielinizáció jellemez.
A csikó agyvelőmérete nem változik számottevően az ellés előtti 14. naptól a születés utáni 45. napig, noha jelentős belső változásokon megy át: az agy mielinmennyisége megnő, újonnan keletkezett mielin tűnik fel, ami megnöveli a mielinizálódott motoros pályák összterületét. A születést követő 45. naptól a felnőttkorig az agy mintegy megkétszereződik, de ezt már nem kíséri a mielin arányos változása. Ez azt jelenti, hogy a motoros pályák érésének főbb mozzanatai már lejátszódtak a születés előtti és az azt követő korai időszakban, míg az agyvelő méretbeli növekedése csak az érési folyamat után következik be.


Az agykéreg által kontrollált mozgásszabályozást a szürkeállományból kiinduló mozgatópályák végzik. A születés előtti és utáni csikó, majd a felnőtt ló agyában ez az idegpálya egyre terjedelmesebb, fejlettebb. A mozgáselemzési vizsgálatokkal azt is kimutatták Sótonyi professzorék, hogy a végtagokat a törzshöz kapcsoló nagy tömegű izmoknak a teljes beidegzése csak a mozgatóidegek teljes mielinizációja után lehetséges. (Ember esetében ez egészen a felnőttkor küszöbéig elhúzódik, s részben ennek is köszönhető, hogy egy kisgyermek öt–hét éves kora előtt nem tanítható meg írni.) A lovakra jellemző kifinomult mozgásformák tehát csak a mozgatóidegek teljes érése után várhatók.
Az ember és a ló testét összehasonlítva feltűnő különbözőségeket találunk. A páratlan ujjú patás állatnak a háromból csak egyetlen ujja, a középső fejlődött ki, s annak is az ujjhegyén áll (ez az utolsó ujjperc a patacsont). A lábközépcsontok hosszúak, így az ember csuklójának, illetve bokájának megfelelő lábtő és csánk – a mi végtagjaink arányaival összevetve – magasabbra került. A mellső végtag alkarcsontjai redukálódtak: a könyök- és az orsócsont összenőtt. A hátsó végtagon egy erős, nagy sípcsont és egy kis szárkapocscsont található (a nevét onnan kapta, hogy az ókori rómaiak ezzel kapcsolták össze tógájukat).


Legyen szó lépésről vagy vágtáról, a rendkívül stabil testfelépítésű ló mindegyik járásmódban könnyedén mozog. Hogyan lehetséges ez? Súlypontja álló helyzetben a törzs alsó és középső harmadának határán, a mellső végtaghoz közelebb található. A súlypont hátrább tolódik, ha az állat felemeli a fejét, kinyújtja a farkát, illetve ha a gyomor- és a bélcsatorna telt, valamint ha vemhes. Előbbre helyeződik, ha lehajtja a fejét, vagy ha a bélcsatorna üres. A súlypontból vont függőleges a négy lábat átlósan összekötő egyenesek metszéspontja elé esik. Részben ez az oka annak, hogy a négy lábon álló állatok könnyebben kimozdíthatók egyensúlyi helyzetükből előre és oldalt. Mindebből következik az is, hogy a törzs súlya nem egyenletesen terheli a négy lábat: a mellső végtagra a test tömegének nagyobb része, ló esetében mintegy 57 százaléka esik.
A fej és a törzs csontos vázból, ízületekből, szalagokból és statikus működési izmokból álló rendszere leginkább egy kétkonzolos, rácsos-ívhúros hídhoz hasonlítható. A híd pilléreit a mellső és a hátsó végtagok alkotják. A törzs statikus váza a két végtagpár között kifeszülő parabolikus hídív, amelyet a csigolyák rostos, porcos, ízületes és szalagos összeköttetései, vagyis a hajlékony, hosszú gerincoszlop képez. A fej és a nyak, illetve a keresztcsont és a farok a híd ívéhez kapcsolódó, szalagok útján rögzített konzoloknak felel meg.
A gerincoszlop ívét a fölötte és alatta elhelyezkedő, kettős hevederből álló húrrendszer feszíti ki. A test súlya a pillérként működő végtagpárok közötti ívre, a gerincoszlopra hat. Az a terhelést a bordákon és a hasfal izmain át, a csigolyák nyúlványait összekötő szalagokon keresztül adja át a húrrendszereknek. A zsigerek súlyát is viselő húrrendszer olyan függőágyhoz hasonlítható, amely a végtagokhoz, valamint – a mellkas szilárd váza és a hasfal izmai révén – kétoldalt a gerincoszlophoz is rögzítve van. A ló testfelépítése, különleges statikus rendszere teszi lehetővé, hogy álló helyzetben is képes aludni, ilyenkor – izomzatát kikapcsolva, pihentetve – ízületeit passzívan rögzíti az inakkal. Inai óriási húzóerővel, végtagcsontjai hatalmas nyomóerővel szemben ellenállók. Csontjai – különösen a lábközép- és az ujjperccsontok – akár több száz kilogrammos nyomásnak is ellenállnak.
A végtagok mozgékony, többszörös szöget képező emelőrendszerhez hasonlíthatók. Az előrehaladó mozgásban az első lábak alátámasztó és előrelendítő emelőként működnek, a hátsók pedig a mozgás motorjai. Mivel a lónak nincs kulcscsontja, mellső végtagjai teljes egészében izmosan kapcsolódnak a törzséhez. Két hátsó végtagja a medencén keresztül rögzül a törzs statikus rendszeréhez. Támasztó, oszlopszerű működésében itt a térdízület hurokhoz hasonló rögzítő szalagrendszerének, az úgynevezett térdkalács-mechanizmusnak van a legnagyobb szerepe.
A helyváltoztatással együtt járó, előrehaladó mozgás lényegében a súlypont áthelyezésének összehangolt ritmikus folyamata, amelynek iránya a mozgás típusától függ. Oldalirányú és hátrafelé mozgás háziállatainkban csak védekezéskor, játékban, küzdelemben vagy kényszerből észlelhető, egyébként előrehaladó mozgás jellemzi őket. A végtag ízületeinek szöge és az izmok felépítési módja is ehhez a mozgástípushoz alkalmazkodik. Az előrehaladó mozgás közben az állat általában váltva használja a négy lábát, de egy-egy láb mozgásának szakaszai időben többé-kevésbé egybefolynak. Pontos vizsgálatára a lassított filmfelvételt felhasználó kinematografikonok szolgálnak. E módszerrel megállapítható, hogy a lépés az a mozgástípus, amelyben az állat a súlypontját az egyik hátsó lábáról az elsőre helyezi át, vagyis amíg az egyik az alátámasztás, a súlyeltolás szakaszában van, a másik a levegőben függ.
Léteznek olyan mozgástípusok is, amelyeknek bizonyos szakaszában egyszerre három végtag van a földön, avagy a két átlós, illetve a két azonos oldali végtag éri a talajt. S akad olyan mozgástípus is, amelyben három végtag függ a levegőben, és csupán egy viseli a test súlyát. Sőt ha az előrehaladó mozgás egymást követő ugrásokból áll, egy adott pillanatban az állat a levegőben úszik, mintegy lebeg. Az előrehaladó mozgás különböző gyorsasága és az egyes végtagok szakaszainak eltérő típusú sorrendje szerint lépést, ügetést, poroszkálást, vágtát és ugrást különböztetünk meg.
A ló mozgásának első tudományos leírása Wilhelm Baumeistertől származik, aki 1870-ben vetette papírra az állat lépésének patadiagramját. Három évvel később a francia fiziológus, Etienne-Jules Marey mutatta be az eredetileg emberi mozgás analízisére szánt pneumatikus eszközét, amely lóra alkalmazva patadiagramot írt, és részletes adatokat szolgáltatott a lépésfázisokról. Marey hírnevét azonban sokkal inkább a saját tervezésű fotópuskája alapozta meg. Első felvételei azonos kockára exponált montázsfotók voltak, később megoldotta az elkülönített exponálást, és az így nyert sorozatai már alkalmasak voltak elemzési célokra is.


Szintén a ló mozgásanalízisére vezethető vissza a mozgófilm készítésének kezdete . Az 1880-as évek közepén az amerikai Muybridge fogadást kötött, miszerint a lovak vágtája során van olyan pillanat, amikor egyetlen végtag sem érinti a talajt. Ennek az úgynevezett lebegő fázisnak a tettenérésére sorba állított tizenkét fényképezőgépet, amelyek expozícióit a ló mozgásának megfelelően szinkronizálta. Így jött létre az első mozgófilmképsor a lóvágta elemzése céljából. A fogadást egyébiránt megnyerte, bizonyítva egyúttal az olyan művészeti alkotások valótlan ábrázolásmódját, amelyek hintalószerűen – végtagjait előre-hátra nyújtva – jelenítik meg a lovat.
Hazánkban a történelmi témájú festményeiről ismert Székely Bertalan, a Képzőművészeti Főiskola anatómiatanára volt a „művészeti boncalaktan” nagy mestere. Az egymás utáni pillanatnyi állásokat rekonstruálva tizenkét fázisban rajzolta meg a ló mozgását különféle járásmódokban. Úgynevezett zootropszalagokat készített, amelyeket egy speciális hengerben, a zootropban megpörgetve ismét meg lehetett szemlélni a „lelassított” mozgást az eredeti sebességben, és eldönteni, hogy helyes volt-e a szerkesztés. Székely célja elsősorban a korrekció volt, miközben e fázisfotókkal tulajdonképpen a filmet előlegezte meg, illetve – mint Marey hozzá írt levelei bizonyítják – szerkesztései révén egy rövidke pillanatig a fotográfia lehetőségeit is túlszárnyalta részletesebb ábrázolásaival.
Manapság a futószalagon vizsgált állatokon vörös fényt kibocsátó kamerák érzékelik a főbb anatómiai helyekre (például az ízületekre) rögzített fényvisszaverő jelzőpontok mozgását. A jeleket számítógépbe továbbítják, ahol háromdimenziós koordináta-rendszerben jelennek meg az információk. E pontok összekötésével készíthetjük el a „pálcikaállatot”: a modell a tér minden irányába elfordítható és tanulmányozható. A felvételek értékes információkat szolgáltatnak a végtagok és az ízületek mechanikájáról.
E módszerek segítségével dolgoznak a legújabb kor nagy díjlovas egyéniségei is, és győznek az olimpiákon. Hasonló munka folyik a bécsi Spanyol Lovasiskolában, a világ egyetlen intézményében, amely művészi eredetiségében őrzi az évezredek lovastradícióit. Válogatott származású ménekkel – az anatómiai adottságok végső határait kihasználva – mutatják be a művészettel megzabolázott erőt, a könnyedség balettszerű harmóniáját.

A fenti szöveg az április 4-én elhangzott előadás rövidített változata. Megtekinthető 9-én (szombaton) 9.40-kor a Duna Televízió és 10-én (vasárnap) 13 órakor az MTV, valamint 23 órakor az M 2 műsorán. A következő előadást 11-én 19.30 órakor a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Kozma László termében (Budapest XI., Magyar tudósok körútja 2.) Bókay Antal tartja Énszerkezet, önteremtés – József Attila üzenete címmel. A részvétel ingyenes, az előadások teljes szövegét a hozzászólásokkal és a vitával együtt a www.mindentudas.hu weblapon találják meg az érdeklődők.

Ne maradjon le a Magyar Nemzet legjobb írásairól, olvassa őket minden nap!

Google News
A legfrissebb hírekért kövess minket az Magyar Nemzet Google News oldalán is!

Portfóliónk minőségi tartalmat jelent minden olvasó számára. Egyedülálló elérést, országos lefedettséget és változatos megjelenési lehetőséget biztosít. Folyamatosan keressük az új irányokat és fejlődési lehetőségeket. Ez jövőnk záloga.