Jak funguje kůň Část 37.: Řídící jednotky

Náš seriál jsme začínali pohybovou soustavou – protože má zásadní význam pro využívání koní lidmi. A ukončíme ho taky pohybem, ale tentokrát se na něj podíváme trochu z jiného úhlu. Řekneme si něco o tom, jak je vlastně pohyb koně řízený.

Podívejme se na systém, které pohyb řídí: nervový systém. Samozřejmě se nestará pouze o pohyb, ale šéfuje úplně všem životním pochodům v těle. A v tom mu velmi významně pomáhá i endokrinní systém, čili hormony. Princip nervového (ale i hormonálního) řízení spočívá v této na pohled jednoduché „rovnici“: nějaký podnět z prostředí nebo i uvnitř těla podráždí receptor, toto podráždění se nervy přenese do centrálního nervového systému, který ho vyhodnotí a rozhodne se nějak zareagovat. Následně po jiných nervových vláknech spustí elektrický „příkaz“ (nebo se krví roznesou patřičné hormony), který přiměje odpovídající výkonný orgán (obvykle hladká svalová buňka nebo příčně žíhané svalové vlákno) zareagovat vhodným způsobem. Na tomto principu pracují všechny jednoduché či složité reflexy, ale i nesmírně komplikované procesy řízení a koordinace funkcí různých orgánových systémů nebo třeba učení. Podívejme se, kde a co jsou vlastně ony receptory, co jsou to nervy a jak jsou napojené na svaly.

Nervy a nervová tkáň

Nervový systém se rozděluje na centrální (mozek a mícha) a periferní. Centrální nervový systém (CNS) je tvořen nervovou tkání. Ta se skládá z nervových buněk a různých typů gliových buněk, které je vyživují, podporují a pomáhají jim. Z každé nervové buňky vybíhá několik výběžků, kterými se buňky navzájem spojují ve velmi hustou síť. Kratší výběžky se nazývají dendrity a vedou vzruch do buňky, delší jsou axony a vedou vzruch z buňky. Axon obalený do nervové pochvy se nazývá nervové vlákno. Svazky nervových vláken v mozku nebo míše se nazývají nervové dráhy. Po nich „běhají“ elektrické impulsy a těla buněk jsou vlastně „výhybky“, které řídí, kam se impuls přesměruje, a tím rozhodují, na kterou dráhu elektrický impuls pošlou. Na tom pak závisí výsledná reakce těla. Některé tyto dráhy jsou již „zaběhané“ a impuls tudy projde jakoby automaticky. Což je výborné, když se kůň naučil („zažil si“) nějaký drezurní cvik, ale naopak to bude nežádoucí například u křivého držení těla, kdy jedinec ani neví, že je křivý. Některá nervová vlákna opouštějí mozek a míchu a tvoří svazky obalené ve vazivovém pouzdře, zvané nerv. Nervy jsou kratší či delší, různě se propojují a končí téměř ve všech myslitelných tkáních a orgánech. Dohromady tvoří periferní nervový systém (PNS).
Někdy mohou být nervové buňky nahromaděné i mimo CNS. Těmto místům se říká ganglion a je to drobný uzlík obalený vazivovým pouzdrem a velmi dobře prokrvený. Velký význam mají především v řízení funkcí vnitřních orgánů.
Místa, kde se na sebe napojují dva nervové výběžky, se nazývají synapse. V prostoru mezi nimi se nachází speciální látka (neurotransmiter), která umožní, aby nervový impuls „přeskočil“ z jednoho výběžku na druhý a mohl tak pokračovat po své cestě dále.

Receptory

Na začátku celého tohoto procesu stojí receptory, čili buňky, které jsou schopné zachytit podněty různého druhu (tlak nebo tah, změnu teploty, ale i záření, pH, přítomnost různých chemikálií, magnetismus apod.) a přeměnit je na elektrický impuls, který pošlou po takzvaném dostředivém nervu do konkrétní části CNS. Tento nerv se nazývá senzitivní.
Receptory mohou být na povrchu těla (nám známé hmatové nebo teplotní receptory, o kterých jsem psala v kapitole o kůži), některé dokonce tvoří specializované orgány (oko, ucho), nebo se nacházejí na sliznicích stýkajících se s vnějším prostředím (chuťové a čichové receptory). Hodně receptorů se ale nachází uvnitř těla, kde monitorují stav jednotlivých orgánů (například podrážděním některých receptorů v dýchacích cestách cizorodými látkami se spouští obranný reflex zvaný kašel, jiné receptory ve střevech reagují na podráždění kousky vlákniny a podporují střevní peristaltiku), kontrolují i složení a vlastnosti krve, vdechovaného vzduchu, střevního obsahu apod. Pokud zadržíme schválně dech, po určité době poklesne v krvi množství kyslíku a stoupne množství oxidu uhličitého, což zachytí speciální receptory uvnitř cévních stěn, předají tuto informaci mozku a ten zavelí dýchacím svalům, aby se nadechly i přes naše nejupřímnější rozhodnutí nedýchat.
Posledním typem receptorů, které jsou specifické pro pohybovou soustavu, jsou takzvané proprioreceptory. Ty se nacházejí ve svalech (svalová vřeténka), šlachách (šlachová tělíska), kloubních pouzdrech. Zaznamenávají natažení těchto tkání, jeho míru, trvání i směr. Tak například víme, kde máme právě ruku, přestože se na ni nedíváme. Šikovný kůň zase ví, že při zastavení má obě zadní nohy způsobně vedle sebe, přestože se dívá před sebe. Pro správné používání těla je velmi důležitý i rovnovážný orgán ve vnitřním uchu. Ten nám dává informace o tom, jak je hlava a s ní celé tělo orientováno v prostoru.
Mozek je neustále bombardován informacemi ze všech uvedených receptorů, které musí ihned vyhodnotit a díky tomu se dozvídá, v jaké poloze se nachází celé tělo, jeho jednotlivé části, zda se pohybuje a jak rychle, jakým směrem, jak na něho působí okolní prostředí, zda mu nesvítí slunce do očí, zda ho něco nebolí, jestli má dostatek kyslíku apod. A tak může vyhodnotit, jaké má dát příkazy jednotlivým kosterním svalů, aby pohyb udržely, změnily, či zastavily, aby tělu upravily rovnováhu, zachovaly ji nebo ji někam posunuly.
Aby vůbec došlo k podráždění receptoru a vzniku nervového impulsu, musí mít podnět určitou „nadprahovou“ sílu a patřičnou frekvenci. Ale tomu se kůň může částečně i naučit. Stejně jako se může naučit některé podněty ignorovat. Klasickým případem jsou okopaní koně, „tupí“ na holeně (přestože mouchu na svém boku cítí velmi dobře), které lze opět vhodnými výcvikovými metodami „zcitlivit“ na jezdcovy pomůcky.

Nervosvalové spojení

Je vlastně zvláštním druhem synapse. Z CNS jdou ke svalům speciální nervy, zvané motorické, které se na svém konci rozvětví a nasedají na membránu jednotlivých svalových buněk (vláken) jednoho svalu (nervosvalová ploténka). Komplex koncových větviček jednoho nervu a příslušná svalové vlákna se nazývají nervosvalová jednotka a znamená to, že když daným nervem projde vzruch, všechna vlákna k němu připojená se stáhnou. Některé jednotky jsou malé – nerv je spojen jen s malým množstvím svalových vláken. Stah, který tak vznikne, je sice slabý, ale zato velmi přesný (například svaly ovlivňující pohyby pysku, když kůň pečlivě zkoumá žlab, zda v něm ještě nezůstalo zrnko ovsa). U jiných svalů se zase napojí jeden nerv na mnoho svalových vláken, stah je velmi silný, ale nepřesný. Klasickým příkladem jsou silné stehenní nebo hýžďové svaly odpovědné za silné vymrštění těžkého těla koně vpřed. Pokud se kůň učí nový pohyb, například cvik dovnitř plec, budou jeho první úkroky do strany nešikovné. Není to proto, že by třeba nerozuměl pomůckám nebo nebyl nadaný, ale proto, že jeho nervový systém „není zvyklý“ na tento pohyb, nemá v sobě vypálené potřebné dráhy a „pro jistotu“ do práce zapojí co nejvíce svalů, z nichž některé dokonce působí proti sobě. Dovnitř plec bude neohrabaná, kůň křivý. Je jen otázkou času, kdy kůň tento cvik procvičuje, aby se jeho nervový systém naučil vynechat zbytečné impulsy a zapojil do práce pouze ty nervosvalové jednotky, které jsou pro vykonání pohybu nutné.
A jsme u toho, že:

Kůň se musí naučit používat své tělo

Propriocepce je považována za „šestý smysl“ – za uvědomování si relativní polohy těla. Jinými slovy: je to vzájemná souhra všech vnímaných pocitů, podnětů přicházejících z prostředí, z pohybové soustavy i zevnitř těla, zpracovaných a vyhodnocených centrální nervovou soustavou, která pak vydává příkazy všem potřebným svalům, aby udržel, upravil nebo nastolil rovnováhu nejvhodnější pro konkrétní situaci.
Například, když kůň pokládá kopyto na zem, proprioreceptory v kopytě a šlachách jeho mozku řeknou, zda už je kopyto na zemi nebo ještě ne, zda je zem rovná, zda klouže nebo je tvrdá, zda je hmotnost jeho těla rozložená rovnoměrně mezi další končetiny. Řeknou tělu, zda je třeba ještě více napnout šlachy a svaly, aby končetina tělo podepřela a ještě se dokázala odrazit ke kroku nebo třeba i skoku.
Je zajímavé, že rozvoj prostorového rozpoznávání a propriocepce probíhá u lidí i koní ve stupních, od narození až do stádia, kdy si tělo uvědomuje fungování nezávisle na vnějším prostředí. Hříbě si začne uvědomovat své tělo tím, že se na něj dívá a že se dotýká předmětů ve svém blízkém okolí. Zpočátku hojně využívá svůj horní pysk, který je velmi citlivý i pohyblivý. Už od prvních chvil po narození poměrně dobře ovládá i přední končetiny a velmi rádo s nimi záměrně hrabe, dupe, hraje si. Postupně se zlepšuje jeho prostorová koordinace, pohyb hříběte se zpřesňuje, získává na dynamice a ladnosti. Zadní končetiny a hřbet, které jsou mimo zrakové pole koně, přitom odhaduje mnohem pomaleji a jejich ovládání poněkud „pokulhává“. V příštím díle seriálu si proto řekneme, jak těchto poznatků využít ve výcviku koně a v jeho rehabilitaci po nemoci či zranění.

Pozn.: 
obr. 1: Jezdec neodhadl nájezd, takže odskok koni příliš dobře nevyšel. Zkušený kůň velmi rychle vyhodnotil situaci, podle vzdálenosti skoku, jeho výšky a šířky, podle kvality terénu, podle rychlosti, s níž ke skoku běžel – a v neposlední řadě podle pohybů jezdce na hřbetě, zvolit takový stah potřebných svalů, aby jeho tělo vymrštily dostatečně vysoko a daleko a aby překážku překonal bez ztráty vlastní rovnováhy a pokud možno i bez shození.

obr. 2: Kůň měl procválat přes kavalety, ale spolu se svým jezdcem poněkud „zaspal“, ztratil tempo a nevyšel mu krok. Zrak, hmat i proprioreceptory pošlou mozku a míše informace o momentálním stavu těla a ten vyšle do potřebných svalů patřičné příkazy. Kůň tak „zakmitá“ nohama, zadní končetiny prudce ohne a stáhne pod sebe, aby nešlápl na klády, zachytil tělo a mohl se odrazit, a ještě před najetím na druhou kavaletu na přání jezdce řádně nacválat, nešlápnout na ni a pokračovat v požadovaném tempu dál.

Obr. 3: Mladý kůň spěchá za svoji majitelkou a přehlédl na zemi stojící kužel. Zakopl o něho pravou přední nohou. Aby nepadl na nos, pomůže si tím, že výrazně prodlouží krok pravou zadní nohou, která se právě chystala vykročit, tím dá pravé přední čas, aby se vyprostila "ze zajetí" kuželu a mohla pokračovat ve své práci.