Регуляция работы сердечно-сосудистой системы

Сила и частота сердечных сокращений могут меняться в соответствии с потребностями организма, его органов и тканей в кислороде и питательных веществах. Регуляция деятельности сердца осуществляется нейрогумораль­ными регуляторными механизмами.

Сигналы из центральной нервной системы поступают к сердцу по блу­ждающим и симпатическим нервам. Первые, как правило, ослабляют силу и замедляют ритм сердечных сокращений, понижают возбудимость и проводи­мость сердечной мышцы, симпатические нервы всегда стимулируют эти функции.

Центральная нервная система непрерывно получает сигналы о состоя­нии организма и всех изменениях в деятельности органов и тканей, о переме­нах в окружающей среде и посылает в соответствии с этим необходимые «ко­манды» сердцу, которые могут в известной степени дублироваться воздей­ствиями на сердце биологически активных веществ, притекающих к нему с током крови (гуморальная регуляция). В результате такого дублирования ре­гуляторных влияний сердце способно продолжать свою деятельность после полного выключения его нервных связей с центра, нервной системой (напри­мер, при пересадке сердца).

Сердце обладает и собственными механизмами регуляции. Одни из них связаны со свойствами самих волокон миокарда — зависимостью между ве­личиной ритма сердца и силой сокращения его волокна, другие с зависимо­стью энергии сокращений волокна от степени растяжения его во время диа­столы.

Сердце сокращается тем сильнее, чем больше крови притекает к нему во время диастолы. Поэтому даже изолированное сердце, так же как и сердце в организме после выключения его нервных связей с центральной нервной системой, способно перекачать в артерии всю кровь, притекающую к нему по венам.

В 70-е гг. 20 в. описан новый тип регуляции сердца, осуществляющий­ся посредством внутрисердечных периферических рефлексов. Воспринимаю­щие окончания (рецепторы) контролируют степень кровенаполнения камер сердца и коронарных сосудов и способны целенаправленно менять силу и ритм сердечных сокращений, автоматически поддерживая постоянный ре­жим кровенаполнения артериальной системы. Сигналы, поступающие к серд­цу из центральной нервной системы по волокнам блуждающего нерва, взаи­модействуют с периферическими рефлексами внутрисердечной нервной си­стемы. В связи с этим окончательный характер регуляторных воздействий на сердце определяется итогами взаимодействия внутрисердечных и внесердеч­ных нервных регуляторных механизмов.

Процессы регуляции кровообращения осуществляются изменением то­нуса артериол и величины минутного объема. Тонус артериол регулируется сосудодвигательным центром, расположенным в продолговатом мозге. Этот центр посылает импульсы гладким мышцам сосудистой стенки через центры вегетативной нервной системы. Необходимое давление крови в артериальной системе поддерживается лишь при условии постоянного тонического сокра­щения мышц артериол, для чего необходимо непрерывное поступление к этим мышцам нервных импульсов по сосудосуживающим волокнам симпати­ческой нервной системы. Эти импульсы следуют с частотой 1—2 импульса в 1 сек. Повышение частоты приводит к увеличению тонуса артериол и возрас­танию артериального давления, урежение импульсов вызывает противопо­ложный эффект.

Деятельность сосудо-двигательного центра регулируется сигналами, поступающими от баро- или механорецепторов сосудистых рефлексогенных зон (важнейшая из них — каротидный синус). Повышение давления в этих зонах вызывает увеличение частоты импульсов, возникающих в барорецепто­рах, что приводит к снижению тонуса сосудодвигательного центра, а следо­вательно, и к урежению ответных импульсов, поступающих из него к глад­ким мышцам артериол. Это приводит к снижению тонуса мышечной стенки артериол, урежению сердцебиений и, как следствие, — к падению артериаль­ного давления. Падение давления в указанных зонах вызывает противопо­ложную реакцию. Т. о., вся система представляет собой механизм, работаю­щий по принципу обратной связи и поддерживающий величину артериально­го давления на относительно постоянном уровне.

Аналогичные реакции возникают и при раздражении барорецепторов сосудистого русла малого круга кровообращения. Тонус сосудо-двигательно­го центра зависит и от импульсов, возникающих в хеморецепторах сосуди­стого русла и тканей, а также под влиянием биологически активных веществ крови. Кроме того, состояние сосудодвигательного центра определяется и сигналами, приходящими от др. отделов центральной нервной системы. Благодаря этому адекватные изменения наступают при изменениях функцио­нального состояния любого органа, системы или всего организма.

Количество крови, притекающей к сердцу, зависит от тонуса гладких мышц венозной стенки, определяющего ёмкость венозной системы, от сокра­тительной деятельности скелетных мышц, облегчающей возврат крови к сердцу, а также от общего объёма крови и тканевой жидкости в организме. Тонус вен и сократительной деятельность скелетных мышц обусловливаются импульсами, поступающими к этим органам соответственно из сосудодвига­тельного центра и центров, управляющих движением тела. Общий объём крови и тканевой жидкости регулируется посредством рефлексов, возникаю­щих в рецепторах растяжения правого и левого предсердий. Увеличение при­тока крови к правому предсердию возбуждает эти рецепторы, вызывая ре­флекторное угнетение выработки надпочечниками гормона альдостерона. Недостаток в альдостероне приводит к усиленному выделению с мочой ионов Na и Cl и вследствие этого к снижению общего количества воды в кро­ви и тканевой жидкости, а следовательно, и к уменьшению объёма циркули­рующей крови. Усиленное растяжение кровью левого предсердия также вы­зывает уменьшение объёма циркулирующей крови и тканевой жидкости. Од­нако в этом случае включается др. механизм: сигналы от рецепторов растя­жения тормозят выделение гипофизом гормона вазопрессина, что приводит к усиленному выделению воды почками. Величина минутного объема зависит также от силы сокращений сердечной мышцы, регулируемой рядом внутрисердечных механизмов, действием гуморальных агентов, а также центральной нервной системой.

Система регуляции кровообращения не является замкнутой. В неё не­прерывно поступает информация из др. отделов центральной нервной систе­мы и, в частности, из центров, регулирующих движения тела, центров, опре­деляющих возникновение эмоционального напряжения, из коры головного мозга. Благодаря этому изменения кровообращения возникают при любых изменениях состояния и деятельности организма, при эмоциях, психических переживаниях и т. д. Эти изменения кровообращения носят приспособитель­ный, адаптивный характер. Перестройка функции кровообращения нередко предшествует переходу организма на новый режим, как бы заранее подготав­ливая его к предстоящей деятельности.