Курс лекций по биологии

  При понижении давления в области  каротидных синусов уменьшается  импульсация в ЦНС, активность IV пары черепно-мозговых нервов понижается и наблюдается снижение активности ядер Х пары черепно-мозговых нервов. Наступает преобладающее влияние симпатических нервов, вызывающих повышение силы и частоты сердечных сокращений.

  Значение  рефлекторных влияний с области  каротидных синусов заключается  в обеспечении саморегуляции деятельности сердца.

  При повышении давления рефлекторные влияния  с дуги аорты приводят к увеличению импульсации по волокнам блуждающих нервов, что приводит к повышению активности ядер и уменьшению силы и частоты сердечных сокращений, и наоборот.

  При повышении давления рефлекторные влияния  с коронарных сосудов приводят к  торможению работы сердца. В этом случае наблюдаются угнетение давления, глубины дыхания и изменение  газового состава крови.

  При перегрузке рецепторов с легочных сосудов  наблюдается торможение работы сердца.

  При растяжении перикарда или раздражении  химическими веществами наблюдается  торможение сердечной деятельности.

  Таким образом, собственные кардиальные  рефлексы саморегулируют величину кровяного давления и работы сердца.

  К сопряженным кардиальным рефлексам  относятся рефлекторные влияния  от рецепторов, которые непосредственно  не связаны с деятельностью сердца. Например, это рецепторы внутренних органов, глазного яблока, температурные  и болевые рецепторы кожи и  др. Их значение заключается в обеспечении  приспособления работы сердца при изменяющихся условиях внешней и внутренней среды. Также они подготавливают сердечно-сосудистую систему к предстоящей перегрузке.

  Неспецифические рефлексы в норме отсутствуют, но их можно наблюдать в процессе эксперимента.

  Таким образом, рефлекторные влияния обеспечивают регуляцию сердечной деятельности в соответствии с потребностями  организма.

8. Нервная регуляция деятельности сердца

  Нервная регуляция характеризуется рядом  особенностей.

  1. Нервная система оказывает пусковое и корригирующее влияние на работу сердца, обеспечивая приспособление к потребностям организма.

  2. Нервная система регулирует интенсивность обменных процессов.

  Сердце  иннервируется волокнами ЦНС  – экстракардиальные механизмы  и собственными волокнами – интракардиальные. В основе интракардиальных механизмов регуляции лежит метсимпатическая нервная система, содержащая все необходимые внутрисердечные образования для возникновения рефлекторной дуги и осуществления местной регуляции. Важную роль играют и волокна парасимпатического и симпатического отделов вегетативной нервной системы, обеспечивающих афферентную и эфферентную иннервацию. Эфферентные парасимпатические волокна представлены блуждающими нервами, телами I преганглионарных нейронов, находящихся на дне ромбовидной ямки продолговатого мозга. Их отростки заканчиваются интрамурально, и тела II постганглионарных нейронов располагаются в системе сердца. Блуждающие нервы обеспечивают иннервацию образований проводящей системы: правый – синоатриального узла, левый – атриовентрикулярного. Центры симпатической нервной системы лежат в боковых рогах спинного мозга на уровне I–V грудных сегментов. Она иннервирует миокард желудочков, миокард предсердий, проводящую систему.

  При активации симпатической нервной  системы изменяются сила и частота  сердечных сокращений.

  Центры  ядер, иннервирующих сердце, находятся  в состоянии постоянного умеренного возбуждения, за счет чего к сердцу поступают нервные импульсы. Тонус  симпатического и парасимпатического отделов неодинаков. У взрослого  человека преобладает тонус блуждающих нервов. Он поддерживается за счет импульсов, поступающих из ЦНС от рецепторов, заложенных в сосудистой системе. Они  лежат в виде нервных скоплений  рефлексогенных зон:

  1) в области каротидного синуса;

  2) в области дуги аорты;

  3) в области коронарных сосудов.

  При перерезке нервов, идущих от каротидных синусов в ЦНС, отмечается падение  тонуса ядер, иннервирующих сердце.

  Блуждающие  и симпатические  нервы являются антагонистами  и оказывают на работу сердца пять видов влияния:

  1) хронотропное;

  2) батмотропное;

  3) дромотропное;

  4) инотропное;

  5) тонотропное.

  Парасимпатические нервы оказывают отрицательное  влияние по всем пяти направлениям, а симпатические – наоборот.

  Афферентные нервы сердца передают импульсы из ЦНС на окончания блуждающих нервов – первично-чувствующие хеморецепторы, реагирующие на изменение величины кровяного давления. Они расположены  в миокарде предсердий и левого желудочка. При повышении давления увеличивается  активность рецепторов, и возбуждение  передается в продолговатый мозг, работа сердца рефлекторно изменяется. Однако в сердце обнаружены свободные  нервные окончания, которые образуют субэндокардиальные сплетения. Они  контролируют процессы тканевого дыхания. От этих рецепторов импульсы поступают  к нейронам спинного мозга и обеспечивают возникновение боли при ишемии.

  Таким образом, афферентную иннервацию сердца выполняют в основном волокна  блуждающих нервов, связывающие сердце с ЦНС.

9. Гуморальная регуляция деятельности сердца

  Факторы гуморальной регуляции делят  на две группы:

  1) вещества системного действия;

  2) вещества местного действия.

  К веществам системного действия относят электролиты и гормоны. Электролиты (ионы Ca) оказывают выраженное влияние на работу сердца (положительный инотропный эффект). При избытке Ca может произойти остановка сердца в момент систолы, так как нет полного расслабления. Ионы Na способны оказывать умеренное стимулирующее влияние на деятельность сердца. При повышении их концентрации наблюдается положительный батмотропный и дромотропный эффект. Ионы K в больших концентрациях оказывают тормозное влияние на работу сердца вследствие гиперполяризации. Однако небольшое повышение содержания K стимулирует коронарный кровоток. В настоящее время обнаружено, что при увеличении уровня K по сравнению с Ca наступает снижение работы сердца, и наоборот.

  Гормон  адреналин увеличивает силу и  частоту сердечных сокращений, улучшает коронарный кровоток и повышает обменные процессы в миокарде.

  Тироксин (гормон щитовидной железы) усиливает  работу сердца, стимулирует обменные процессы, повышает чувствительность миокарда к адреналину.

  Минералокортикоиды (альдостерон) стимулируют реабсорбцию Na и выведение K из организма.

  Глюкагон  повышает уровень глюкозы в крови  за счет расщепления гликогена, приводя  к положительному инотропному эффекту.

  Половые гормоны в отношении к деятельности сердца являются синергистами и усиливают  работу сердца.

  Вещества  местного действия действуют там, где вырабатываются. К ним относятся медиаторы. Например, ацетилхолин оказывает пять видов отрицательного влияния на деятельность сердца, а норадреналин – наоборот. Тканевые гормоны (кинины) – вещества, обладающие высокой биологической активностью, но они быстро разрушаются, поэтому и оказывают местное действие. К ним относятся брадикинин, калидин, умеренно стимулирующие сосуды. Однако при высоких концентрациях могут вызвать снижение работы сердца. Простагландины в зависимости от вида и концентрации способны оказывать различные влияния. Метаболиты, образующиеся в ходе обменных процессов, улучшают кровоток.

  Таким образом, гуморальная регуляция  обеспечивает более длительное приспособление деятельности сердца к потребностям организма.

10. Сосудистый тонус и его регуляция

  Сосудистый  тонус в зависимости от происхождения  может быть миогенным и нервным.

  Миогенный тонус возникает, когда некоторые гладкомышечные клетки сосудов начинают спонтанно генерировать нервный импульс. Возникающее возбуждение распространяется на другие клетки, и происходит сокращение. Тонус поддерживается за счет базального механизма. Разные сосуды обладают разным базальным тонусом: максимальный тонус наблюдается в коронарных сосудах, скелетных мышцах, почках, а минимальный – в коже и слизистой оболочке. Его значение заключается в том, что сосуды с высоким базальным тонусом на сильное раздражение отвечают расслаблением, а с низким – сокращением.

  Нервный механизм возникает в гладкомышечных клетках сосудов под влиянием импульсов из ЦНС. За счет этого происходит еще большее увеличение базального тонуса. Такой суммарный тонус  – тонус покоя, с частотой импульсов 1–3 в секунду.

  Таким образом, сосудистая стенка находится  в состоянии умеренного напряжения – сосудистого тонуса.

  В настоящее время выделяют три  механизма регуляции сосудистого  тонуса – местный, нервный, гуморальный.

  Ауторегуляция обеспечивает изменение тонуса под влиянием местного возбуждения. Этот механизм связан с расслаблением и проявляется расслаблением гладкомышечных клеток. Существует миогенная и метаболическая ауторегуляция.

  Миогенная регуляция связана с изменением состояния гладких мышц – это эффект Остроумова—Бейлиса, направленный на поддержание на постоянном уровне объема крови, поступающей к органу.

  Метаболическая  регуляция обеспечивает изменение  тонуса гладкомышечный клеток под влиянием веществ, необходимых для обменных процессов и метаболитов. Она вызвана в основном сосудорасширяющими факторами:

  1) недостатком кислорода;

  2) повышением содержания углекислого газа;

  3) избытком К, АТФ, аденина, цАТФ.

  Метаболическая  регуляция наиболее выражена в коронарных сосудах, скелетных мышцах, легких, головном мозге. Таким образом, механизмы  ауторегуляции настолько выражены, что в сосудах некоторых органах оказывают максимальное сопротивление суживающему влиянию ЦНС.

  Нервная регуляция осуществляется под влиянием вегетативной нервной системы, осуществляющей действие как вазоконстриктора, так и вазодилататора. Симпатические нервы вызывают сосудосуживающий эффект в тех из них, в которых преобладают β₁-адренорецепторы. Это кровеносные сосуды кожи, слизистых оболочек, желудочно-кишечного тракта. Импульсы по сосудосуживающим нервам поступают и в состоянии покоя (1–3 в секунду), и в состоянии активности (10–15 в секунду).

  Сосудорасширяющие нервы могут быть различного происхождения:

  1) парасимпатической природы;

  2) симпатической природы;

  3) аксон-рефлекс.

  Парасимпатический отдел иннервирует сосуды языка, слюнных желез, мягкой мозговой оболочки, наружных половых органов. Медиатор ацетилхолин взаимодействует с  М-холинорецепторами сосудистой стенки, что приводит к расширению.

  Для симпатического отдела характерна иннервация коронарных сосудов, сосудов головного  мозга, легких, скелетных мышц. Это  связано с тем, что адренергические  нервные окончания взаимодействуют  с β-адренорецепторами, вызывая расширение сосудов.

  Аксон-рефлекс  возникает при раздражении рецепторов кожи, осуществляющихся в пределах аксона одной нервной клетки, вызывая  расширение просвет сосуда в данной области.

  Таким образом, нервная регуляция осуществляется симпатическим отделом, который  может оказывать как расширяющее, так и суживающее действие. Парасимпатическая  нервная система оказывает прямое расширяющее действие.