Нервные центры сердечно сосудистой системы
В регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы принимают участие почти все отделы ЦНС.Можно выделить 4 уровня такой регуляции.
- симпатичные сосудосуживающие центры, размещенные в боковых рогах спинного мозга.
- стволовые центры — расположены в области ретикулярной формации продолговатого мозга и бульбарных отделах варолиева моста.их действие проявляется путем изменения тонуса симпатических сосудодвигательного ядер, которые обусловливают вазоконстрикторного эффект.Эти центры влияют также на работу сердца.
- циркуляторные центры гипоталамуса — могут как стимулировать, так и подавлять сердечно-сосудистую систему.Действие этих центров опосредованная стволовыми центрами. Кроме этого, гипоталамус согласовывает другие вегетативные реакции с их гемодинамическим обеспечением (реакция тревоги, страха, терморегуляторные реакции).
- центры коры головного мозга — локализованы главным образом в районе моторной зоны, на медиальных поверхностях полушарий и базальной поверхности лобных и теменных долей.Эти центры обеспечивают тонкое согласование кровоснабжение органов с их функциями. Так, при раздражении моторной зоны коры стимулируется кровообращение именно в тех мышцах, которые активируются этим раздражением.
выделяясь в межклеточные промежутки, непосредственно действует на гладкую мускулатуру прекапиллярных сфинктеров. Механизм его действия, связан с уменьшением внутриклеточной концентрации ионов Са. Похожий эффект имеет также простациклин (PGh), секретируемый эндотелием в ответ на гипоксемию.
Если в эксперименте временно ограничить кровоснабжение органа, то после восстановления кровотока он усиливается. Это явление называют реактивной гиперемией. Увеличение кровотока при увеличении функции органа называют рабочей гиперемией. В основе обоих феноменов лежат воздействия сосудорасширяющих метаболитов на гладкие мышцы сосудов-распределителей капиллярного кровотока.
К местным механизмов регуляции регионарного кровотока относят также миогенную ауторегуляцию сосудов, которая заключается в их способности поддерживать постоянную объемную скорость кровотока при значительных колебаниях системного AT. Эта способность проявляется сокращением гладких мышц при повышении внутрисосудистого AT, и в расслаблении — при его снижении. Такая ауторегуляция особенно хорошо выраженная в сосудистом русле почек, головного мозга, миокарда, скелетных мышц.
Гуморальные влияния. К гуморальных факторов, которые обусловливают сосудорасширяющий эффект в слизистых оболочках ЖКТ и коже относят полипептиды каллидин и брадикинин, которые образуются из белка плазмы (фракция альфа-2-глобулинов) кининогена под действием фермента калликреин, выделяемый секреторными железами желудочно-кишечного тракта. К важным вазодилятаторних гормонов относятся также вазоактивный интестинальный пептид (VIP), простагландины и лейкотриены.
При повреждении кожи и слизистых оболочек, а также при аллергических реакциях, в них образуется гистамин, который вызывает местное расширение артериол и повышает проницаемость капилляров.
В тех сосудистых регионах, где преобладают бета-адренорецепторы, судиннорозширяючу действие имеет также адреналин.
Преимущественно сосудосуживающие действие имеют норадреналин, ангиотензин-2 и серотонин.
На тонус сосудов-распределителей капиллярного кровотока значительное влияние осуществляют изменения электролитного состава плазмы. В частности, гиперкалиемия повышает уровень потенциала покоя гладкомышечных клеток и тормозит их возбудимость, способствуя вазодилятации.Гипернатриемия и гиперкальциемия действуют противоположным образом.
Рефлекторные механизмы. Нервная регуляция регионарного кровотока обеспечивается симпатичными сосудосуживающими волокнами, которые иннервируют терминальные артерии и артериолы.Прекапиллярные сфинктеры и сами капилляры реагируют в основном на местные метаболические факторы. При снижении частоты симпатической импульсации — наблюдается расширение сосудов и рост объемной скорости кровотока, а при снижении — наоборот.
Сосуды наружных половых органов иннервируются сосудорасширяющее парасимпатическими холинергическими волокнами, которые обеспечивают увеличение кровенаполнения этих органов при половом возбуждении. Такую же иннервацию имеют сосуды мягкой мозговой оболочки.
В скелетных мышцах сосуды иннервируются симпатическими холинергическими волокнами, которые обеспечивают их расширения. Этот эффект связывают с оксидом азота, выделяется в окончаниях холинергических нервов.
Кровоток регулируется нервными и гуморальными факторами. Благодаря эластичности сосудистой стенки просвет сосудов способен в значительной мере изменяться в зависимости от потребностей тканей организма. Из-за наличия регулирующих влияний, исходящих из сосудодвигательного центра, стенки сосудов постоянно находятся в тонусе. Рефлекторные изменения кровообращения возникают при раздражении баро- и хеморецепторов, сконцентрированных в рефлекторных зонах сосудистого русла, а также вследствии раздражения хемо- и механорецепторов внутренних органов, эктерорецепторов при воздействии на них факторов внешней среды. Главным регулирующим органом является сосудодвигательный центр., расположенный в продолговатом мозге на дне IV желудочка.
Работа сердца усиливается при увеличении венозного притока крови. Мышца сердца при этом сильнее растягивается во время диастолы, что способствует более мощному последующему ее сокращению. При большом притоке крови сердце не успевает полностью освободить свои полости, сокращения ег не только не усиливаются, но даже ослабевают.
Главную роль в регуляции деятельности сердца играют нервные и гуморальные влияния. Сердце сокращается благодаря импульсам, поступающим от главного водителя ритма, деятельность которого контролируется ЦНС.
Нервная регуляция деятельности сердца осуществляется эфферентными ветвями блуждающего и симпатического нервов. Раздражение одних волокон блуждающего нерва вызывает урежение сердцебиений, а раздражение других - их ослабление. Некоторые волокна симпатического нерва учащают ритм сердечных сокращений, другие – усиливают их. Усиливающие нервные волокна являются трофическими, т.е. действующими на сердце путем повышения обмена веществ в миокарде.
В рефлекторной регуляции работы сердца участвуют центры продолговатого и спинного мозга, гипоталамуса, мозжечка и коры больших полушарий, а также рецепторы некоторых сенсорных систем. Большое значение в регуляции сердца и кровеносных сосудов имеют импульсы от сосудистых рецепторов, расположенных в рефлексогенных зонах. Такие же рецепторы находятся в самом сердце. Часть этих рецепторов воспринимает изменение давления в сосудах. Хеморецепторы возбуждаются в результате сдвигов химического состава плазмы крови при увеличении в ней рСО2 , или снижения рО2.
На деятельность сердечно-сосудистой системы влияют импульсы от рецепторов легких, кишечника, раздражение тепловых и болевых рецепторов, эмоциональных и условно-рефлекторных воздействий. (Аулик И.В., 1990г)
Гуморальная регуляция деятельности сердца осуществляется путем воздействия на него химических веществ, находящихся в крови. Гуморальное влияние на сердце могут оказываться гормональными, продуктами распада углеводов и белков, изменениями рH, ионов калия и кальция. Адреналин, норадреналин и тироксин усиливают работу сердца, ацетихлолин – ослабляет. Снижение рH, увеличение уровня мочевины и молочной кислоты повышают сердечную деятельность.
Функциональное состояние сосудистой системы и сердца регулируются нервными и гуморальными влияниями. Нервы регулируют тонус сосудов, и называются сосудодвигательными. Они состоят из двух частей – сосудосуживающих и сосудорасширяющих.
Глава 2. Задачи, методы и организация исследования
Задачи исследования
Целью данной работы является исследование динамики изменения ЧСС под влиянием физической нагрузки (приседания).
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Изучить научно-методическую литературу по физиологическим свойствам сердечно-сосудистой системы.
2. Исследовать изменения ЧСС при физической работе .
Гипотетически известно, что ЧСС у тренированных спортсменов меньше, чем ЧСС у людей, не занимающихся спортом.
Для проведения исследования нам понадобится секундомер.
Проведение теста заключается в повторном исполнении приседаний, с отрывом пяток от поверхности опоры, в течение 3 минут (t) со скоростью 1 приседание за 2-3 сек.
План выполнения исследования :
1.Подготовить испытуемого к замеру ЧСС.
2. Регистрация ЧСС в покое.
3. Регистрация ЧСС во время физической нагрузки каждую минуту.
Вид спорта: большой теннис
Показатели ЧСС: в покое – 94 уд/мин; при физической нагрузке – 104 уд/мин (1 мин), 140 уд/мин (2 мин), 137 уд/мин (2 мин).
Вывод: полученные данные свидетельствуют о том, что у Алисы тахикардия. Зафиксированные данные ЧСС в покое составили 94 уд/мин.
Вид спорта: в школе урок физкультуры
Показатели ЧСС: в покое - 75 уд/мин; при физической нагрузке 120 уд/мин(1 минута), 126 уд/мин(2минута), 140 уд/мин( 3минута).
Вывод: полученные данные свидетельствуют о том, что у Анны ЧСС находится в пределах нормы. Функциональные показатели состояния испытуемого находятся на оптимальном уровне.
Вид спорта: баскетбол
Показатели ЧСС: в покое – 60; при физической нагрузке – 75 уд/мин (1 минута), 75 уд/мин (2 минута), 87 уд/мин (3 минута).
Вывод: полученные данные свидетельствуют о том, что у Артема Показатели ЧСС находятся в норме. Реакция на эту нагрузку была несколько простой.
Вид спорта: не занимается спортом
Показатели ЧСС: в покое – 70 уд/мин, при физической нагрузке – 90 уд/мин (1 минута), 140 уд/мин (2 минута), 188 уд/мин (3 минута).
Вывод: полученные данные свидетельствуют о том, что у Максима в покое пульс соответствует норме. При физической нагрузке ЧСС превышает показатели нормы и составляет 188 уд/мин. Это связано с тем, что испытуемый не занимается какой-либо физической активность. Единственным видом активности Максима можно назвать ходьбу, в день она составляет около 30 минут.
Имя испытуемого | ЧСС (уд/мин) | 1 минута нагрузки (уд/мин) | 2 минута нагрузки (уд/мин) | 3 минута нагрузки (уд/мин) |
Алиса | ||||
Анна | ||||
Артем | ||||
Максим |
Глава 3. Результаты исследования и их обсуждения……………………………………………………………………
Список литературы
1. Аулик И.В. Определение физиологической работоспособности в клинике и спорте. – М.:Медицина, 1990.-192с.
2. Безаппаратурные методики для определения функционального состояния организма: Учебно- методическое пособие. / Н.В. Кудрявцева, Д.С. Мельников, М.А.Шансков; Национальный гос. ун-т физ. культуры, спорта и здоровья им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург. – СПб.: [б.и.], 2010. – 50с.
3. Бухарин В. А., В. Г. Панов, Д. С. Мельников. Подготовка курсовой работы по физиологии: Методические указания / Под ред. А. С. Солодкова // СПбГАФК им. П. Ф. Лесгафта.-СПб.,204.-23с.
4.Гуморальная регуляция мышечной деятельности: учебное пособие. / В.В. Селиверстова; Национальный гос. ун-т физ. культуры, спорта и здоровья им. П.Ф.Лесгафта, Санкт-Петербург. –Спб.: [б.и.], 2010. – 153 с
5. Диагностика функционального состояния: учебно-методическое пособие/ В. В. Селивёрстова, Д. С. Мельников; Национальный гос. ун-т физ. культуры, спорта и здоровья им. П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург.-СПб.: [б.и.],2012.-93 с.
6. Написание отчета по учебно-исследовательской работе студентов (УИРС) по физиологии спорта. Учебно-методическое пособие / И.Б.Маслова ; Национальный гос. ун-т физ. культуры, спорта и здоровья им. П.Ф.Лесгафта, Санкт-Петербург. – СПб.: [б.и.], 2012.-48с.
7. Психофизиологическое тестирование спортсменов: учебное пособие / В. В. Селивёрстова, Д. С. Мельников, Национальный гос. ун-т физ. культуры, спорта и здоровья им. П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург.-СПб.:[б.и.],2010.-81 с.
7. Руководство к практическим занятиям по физиологии человека: уч. пособие (под общей редакцией Солодкова А.С.). М.: Советский спорт. 2006. – 192с.
8. Руководство к практическим занятиям по физиологии человека [Текст] : учеб. Пособие для вузов физической культуры / под общ. ред. А. С. Солодкова ; НГУ им. П. Ф. Лесгафта.-2-е изд., испр. и доп.-М.: Советский спорт, 2011.-200с. :ил.
9. Руководство к практическим занятиям по общей физиологии / СПб.:СПбГАФК им. П. Ф. Лесгафта. 2004.-86 с.
10. Руководство к практическим занятиям по спортивной и возрастной физиологии / Под общ.ред. А.С. Солодкова; СПб ГАФК им. П.Ф. Лесгафта. – Спб.: СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта, 2005. – 81 с.
11. Работоспособность в особых условиях внешней среды: Учебно- методическое пособие / В.В. Селиверстова, М.А.Шансков; национальный гос. ун-т физ. культуры, спорт и здоровья им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург. – СПб.: [б.и.], 2011-72 с.
12. Солодков А. С. , Сологуб Е. Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник.-М.; Терра-Спорт, Олимпия Пресс, 2001.-520 с.,ил.
13. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая, спортивная, возрастная. Учебник. Издание 4-е. Испр. и доп. М.: Советский спорт. 2010. – 620с.
14. Физиология высшей нервной деятельности: Учебное пособие / Ю.А.Поварещенкова; Смоленская государственная академия физической культуры и спорта, Смоленск. – Смоленск [б.и.], 2012. – 116 с.
15. Физическая работоспособность человека: методы оценки и способы коррекции: Учебно-методическое пособие.- Санкт-Петербург гос. ун-т физ. культуры им. П.Ф.Лесгафта.- СПб.: [б.и.] , 2007. – 48 с.
9.3. Регуляция сердечно-сосудистой системы
Работа сердца усиливается при увеличении венозного притока крови. Мышца сердца при этом сильнее растягивается во время диастолы, что способствует более мощному последующему ее сокращению. Однако эта зависимость проявляется не всегда. При очень большом притоке крови сердце не успевает полностью освободить свои полости, сокращения его не только не усиливаются, но даже ослабевают.
Главную роль в регуляции деятельности сердца играют нервные и гуморальные влияния. Сердце сокращается благодаря импульсам, поступающим от главного водителя ритма, деятельность которого контролируется центральной нервной системой.
Нервная регуляция деятельности сердца осуществляется эфферентными ветвями блуждающего и симпатического нервов. Исследование нервной регуляции деятельности сердца началось с открытия в Петербурге в 1845 г. братьями Вебер тормозящего влияния блуждающего нерва, а в 1867 г. там же братья Цион обнаружили ускоряющее влияние симпатического нерва. И лишь благодаря опытам И.П. Павлова (1883) было показано, что различные волокна этих нервов по-разному влияют на работу сердца. Так, раздражение одних волокон блуждающего нерва вызывает урежение сердцебиений, а раздражение других – их ослабление. Некоторые волокна симпатического нерва учащают ритм сердечных сокращений, другие – усиливают их. Усиливающие нервные волокна являются трофическими, т. е. действующими на сердце путем повышения обмена веществ в миокарде.
На основе анализа всех влияний блуждающего и симпатического нервов на сердце создана современная классификация их эффектов. Хронотропный эффект характеризует изменение частоты сердечных сокращений, батмотропный – изменение возбудимости, дромотропный – изменение проводимости, инотропный – изменение сократимости. Все эти процессы блуждающие нервы замедляют и ослабляют, а симпатические – ускоряют и усиливают.
Центры блуждающих нервов находятся в продолговатом мозге. Вторые их нейроны расположены непосредственно в нервных узлах сердца. Отростки этих нейронов иннервируют синоатриальный и атриовентрикулярный узлы и мышцы предсердий; миокард желудочков блуждающими нервами не иннервируется. Нейроны симпатических нервов расположены в верхних сегментах грудного отдела спинного мозга, отсюда возбуждение передается в шейные и верхние грудные симпатические узлы и далее к сердцу. Импульсы с нервных окончаний передаются на сердце посредством медиаторов. Для блуждающих нервов медиатором служит ацетилхолин, для симпатических – норадреналин.
Центры блуждающих нервов постоянно находятся в состоянии некоторого возбуждения (тонуса), степень которого изменяется под влиянием центростремительных импульсов от разных рецепторов тела. При стойком повышении тонуса этих нервов сердцебиения становятся реже, возникает синусовая брадикардия. Тонус центров симпатических нервов выражен слабее. Возбуждение в этих центрах усиливается при эмоциях и мышечной деятельности, что ведет к учащению и усилению сердечных сокращений.
В рефлекторной регуляции работы сердца участвуют центры продолговатого и спинного мозга, гипоталамуса, мозжечка и коры больших полушарий, а также рецепторы некоторых сенсорных систем (зрительной, слуховой, двигательной, вестибулярной). Большое значение в регуляции сердца и кровеносных сосудов имеют импульсы от сосудистых рецепторов, расположенных в рефлексогенных зонах (дуга аорты, бифуркация сонных артерий и др.). Такие же рецепторы имеются и в самом сердце. Часть этих рецепторов воспринимает изменения давления в сосудах (б а – рорецепторы). Хеморецепторы возбуждаются в результате сдвигов химического состава плазмы крови при увеличении в ней рСО2, или снижения рО2.
На деятельность сердечно-сосудистой системы влияют импульсы от рецепторов легких, кишечника, раздражение тепловых и болевых рецепторов, эмоциональных и условно-рефлекторных воздействий. В частности, при повышении температуры тела на ГС частота сердцебиений возрастает на 10 уд./мин.
Гуморальные влияния на сердце могут оказываться гормонами, продуктами распада углеводов и белков, изменениями pH, ионов калия и кальция. Адреналин, норадреналин и тироксин усиливают работу сердца, ацетилхолин – ослабляет. Снижение pH, увеличение уровня мочевины и молочной кислоты повышают сердечную деятельность. При избытке ионов калия урежается ритм и уменьшается сила сокращений сердца, его возбудимость и проводимость. Высокая концентрация калия приводит к расслоению миокарда и остановке сердца в диастоле. Ионы кальция учащают ритм и усиливают сердечные сокращения, повышают возбудимость и проводимость миокарда; при избытке кальция сердце останавливается в систоле.
Функциональное состояние сосудистой системы, как и сердца, регулируется нервными и гуморальными влияниями. Нервы, регулирующие тонус сосудов, называются сосудодвигательными и состоят из двух частей – сосудосуживающих и сосудорасширяющих. Симпатические нервные волокна, выходящие в составе передних корешков спинного мозга, оказывают суживающее действие на сосуды кожи, органов брюшной полости, почек, легких и мозговых оболочек, но расширяют сосуды сердца. Сосудорасширяющие влияния оказываются парасимпатическими волокнами, которые выходят из спинного мозга в составе задних корешков.
Определенные взаимоотношения сосудосуживающих и сосудорасширяющих нервов поддерживаются сосудодвигательным центром, расположенным в продолговатом мозге (открыт В.Ф. Овсянниковым в 1871 г.). Сосудодвигательный центр состоит из прессорного (сосудосуживающего) и депрессорного (сосудорасширяющего) отделов. Главная роль в регуляции тонуса сосудов принадлежит прессорному отделу. Кроме того, существуют высшие сосу до двигательные центры, расположенные в коре головного мозга и гипоталамусе, и низшие – в спинном мозге. Нервная регуляция тонуса сосудов осуществляется и рефлекторным путем. На основе безусловных рефлексов (оборонительных, пищевых, половых) вырабатываются сосудистые условные реакции на слова, вид объектов, эмоции и др.
Основными естественными рецептивными полями, где возникают рефлексы на сосуды, являются кожа и слизистые оболочки (экстероцептивные зоны) и сердечно-сосудистая система (интероцептивные зоны). Главнейшими интерорецептивными зонами являются синокаротидная и аортальная; в дальнейшем подобные зоны были открыты в устье полых вен, в сосудах легких и желудочно-кишечного тракта.
Гуморальная регуляция тонуса сосудов осуществляется как сосудосуживающими, так и сосудорасширяющими веществами. К первой группе относят гормоны мозгового слоя надпочечников – адреналин и норадреналин, а также задней доли гипофиза – вазопрессин. К числу гуморальных сосудосуживающих факторов относят серотонин, образующийся в слизистой оболочке кишечника, в некоторых участках головного мозга и при распаде тромбоцитов. Аналогичный эффект оказывает образующееся в почках вещество ренин, который активирует находящийся в плазме глобулин – гипертензиноген, превращая его в активный гипертензии (ангиотонин).
В настоящее время во многих тканях тела обнаружено значительное количество сосудорасширяющих веществ. Таким эффектом обладает медуллин, вырабатываемый мозговым слоем почек, и простогландины, обнаруженные в секрете предстательной железы. В подчелюстной и поджелудочной железах, в легких и коже установлено наличие весьма активного полипептида – брадикинина, который вызывает расслабление гладкой мускулатуры артериол и понижает кровяное давление. К сосудорасширяющим веществам также относятся ацетилхолин, образующийся в окончаниях парасимпатических нервов, и гистамин, находящийся в стенках желудка, кишечника, а также в коже и скелетных мышцах (при их работе).
Все сосудорасширяющие вещества, как правило, действуют местно, вызывая дилатацию капилляров и артериол. Сосудосуживающие вещества преимущественно оказывают общее действие на крупные кровеносные сосуды.
Нервная регуляция кровообращения решает несколько важнейших для существования организма задач. Во-первых, она поддерживает такой уровень артериального давления, при котором обеспечивается полноценное кровоснабжение ГМ и сердца. Во-вторых, при условии выполнения первой задачи, снабжает кровью все остальные органы. В-третьих, при условии выполнения двух первых задач, осуществляет перераспределение органного кровотока в соответствии с текущими физиологическими задачами организма (дополняя местные и гуморальные механизмы). Перечисленные задачи решаются с помощью ВНС, способной эффективно влиять на насосную функцию сердца (см. гл. 6) и на тонус сосудов всех органов и тканей.
Нервная регуляция сосудов осуществляется ВНС, главным образом — ее симпатическим отделом. Вегетативные нервы иннервируют все сосуды, кроме капилляров (у них нет гладких мышц — основной мишени нервной регуляции).
Плотность нервных окончаний в разных частях сосудистой системы неодинакова: артерии, как правило, иннервированы лучше, чем вены, а артериолы и мелкие артерии — лучше, чем крупные. Нервные окончания лежат на границе гладкомышечного слоя и наружной оболочки, где они ветвятся, образуя синаптические вздутия (варикозы). Расположение нервных окончаний в стенке артериолы и схема иннервации нреканиллярных сосудов показаны на рис. 8.5.
Рис. 8.5. Схема расположения нервных окончаний в стенке сосуда (а); иннервация микрососудов (б)
Симпатические нервные окончания в большинстве случаев выделяют в синаптическую щель НА, вызывающий сокращение гладкой мускулатуры стенок сосудов. По симпатическим нервным окончаниям к сосудам непрерывно идет поток импульсов с частотой 1—3 в секунду, который вызывает сокращение их гладких мышц. Это сокращение поддерживает сосуды в частично суженом состоянии (нейрогенный сосудистый тонус). Уменьшение импульсации по симпатическим сосудосуживающим нервам приводит к расширению сосудов, усиление имиульсации — к сужению сосудов. Таким образом, наличие нейрогенного тонуса расширяет регуляторные возможности симпатической нервной системы.
У некоторых видов животных, например у собак и кошек, существует особая система симпатических волокон, иннервирующая только артериальные сосуды скелетных мышц. Эта система активируется при стимуляции гипоталамуса. В покое импульсация в этих волокнах отсутствует, но появляется при эмоциональных реакциях: ярости, страхе, тревоге и др. Активация этих волокон приводит к выбросу из нервных окончаний АХ, вызывающего расширение сосудов. Значение этой реакции состоит в подготовке мышц к предстоящей работе. У человека такие волокна пока не обнаружены, хотя расширение сосудов скелетных мышц, предшествующее физической нагрузке, у него наблюдается.
Сосуды наружных половых органов иннервируются волокнами парасимпатического отдела ВНС. В покое импульсация в этих волокнах отсутствует, но появляется при половом возбуждении. Окончания этих волокон выделяют АХ и NO, который расширяет сосуды и увеличивает кровенаполнение половых органов. Парасимпатическую иннервацию имеют также сосуды легких и ГМ.
Таким образом, ведущая роль в регуляции тонуса сосудов принадлежит симпатическому отделу ВНС. Роль парасимпатического отдела незначительна. Это отличает нервную регуляцию сосудов от регуляции сердца, где оба отдела нервной системы одинаково важны.
Преганглионарные симпатические нейроны, участвующие в нервной регуляции сердечно-сосудистой системы, лежат в боковых рогах серого вещества большой группы сегментов спинного мозга (от восьмого шейного до третьего поясничного) и посылают свои аксоны к ганглиям, образующим симпатические цепочки (стволы). В цепочках эти аксоны могут образовывать синапсы на нейронах, лежащих в разных ганглиях. Симпатические ганглионарные нейроны непосредственно иннервируют сердце и сосуды, причем в стенке одного сосуда обычно располагаются нервные окончания, связанные с нейронами из нескольких ганглиев. Основные пути эффек- торного звена нервной регуляции сердечно-сосудистой системы показаны на рис. 8.6.
Активность преганглионариых симпатических нейронов находится под контролем нейронной сети, расположенной в продолговатом мозге и варолиевом мосте. Эта сеть получила название сердечно-сосудистого центра.
Сердечно-сосудистый центр ГМ располагается в ретикулярной формации продолговатого мозга и нижней трети моста. В его состав входит ядро блуждающего нерва и зоны, активация которых вызывает сужение сосудов с одновременным усилением работы сердца (прессорный центр) и расширение сосудов с одновременным угнетением работы сердца (депрес- сорный центр). Нейроны прессорного центра активируют симпатические преганглионарные нейроны и тормозят парасимпатические нейроны ядра блуждающего нерва. Нейроны депрессорного центра тормозят активность нейронов прессорного центра и активируют нейроны ядра блуждающего нерва.
Рис. 8.6. Схема анатомического строения основных путей и центров симпатической регуляции сердечно-сосудистой системы:
пунктиром показан парасимпатический путь в составе блуждающего нерва
Сердечно-сосудистый центр, с одной стороны, получает и интегрирует информацию от многочисленных рецепторов сердечно-сосудистой системы, а с другой — находится под постоянным контролем вышележащих нервных центров (рис. 8.7).
На сердечно-сосудистый центр оказывают влияние рецепторы, измеряющие системное давление крови (барорецепторы); рецепторы, измеряющие уровень кровоснабжения тканей (хеморецепторы 02, С02 и др.); рецепторы, измеряющие состояние стенок сердца (механорецепторы сердца), и др. Сердечно-сосудистый центр взаимодействует с дыхательным центром, который также располагается в структурах продолговатого мозга и моста.
Рис. 8.7. Схема основных связей сердечно-сосудистого регуляторного центра продолговатого мозга
Из вышележащих отделов ГМ на сердечно-сосудистый центр наибольшее влияние оказывают ядра ретикулярной формации моста, среднего мозга и гипоталамуса. На сердечно-сосудистый центр влияют также лимбическая система и некоторые отделы коры больших полушарий: двигательная область, передняя часть височной доли, орбитальная область лобной коры, передняя часть поясной извилины и др. Области ГМ, влияющие на сердечно-сосудистый центр, показаны на рис. 8.8.
Большинство из перечисленных структур могут оказывать на работу сердечно-сосудистого центра как угнетающее, так и стимулирующее влияние в зависимости от интенсивности возбуждения и исходной активности центра.
Барорецепторы, осуществляющие контроль за уровнем давления, располагаются в основном в крупных сосудах и в сердце. Там они образуют скопления, которые называются рефлексогенными зонами. Важнейшими из них являются зоны дуги аорты и каротидного синуса (место ветвления сонной артерии на внутреннюю и внешнюю). Расположение этих зон показано на рис. 8.9.
Рис. 8.8. Области головного мозга, участвующие в регуляции кровообращения, и связывающие их пути
Рис. 8.9. Расположение барорецепторов (БР) и хеморецепторов (ХР) в аорте и сонной артерии
Барорецепторы по сути являются рецепторами растяжения, т.е. механорецепторами, реагирующими на изменения напряжения в стенке сосуда. Барорецепторы активны уже при нормальном уровне давления крови. Снижен не давления во время диастолы желудочков уменьшает их активность, а подъем давления во время систолы желудочков — увеличивает. При возрастании давления выше нормы частота импульсации от барорецепторов прогрессивно возрастает. Сигналы от барорецепторов поступают в депрес- сорный центр продолговатого мозга, который в ответ тормозит активность прессорного центра и активирует блуждающий нерв. В результате сосуды расширяются, а сердце тормозит свою работ>'. В совокупности это приводит к очень быстрому и эффективному снижению давления. Активность барорецепторов при этом тоже снижается. Напротив, при снижении артериального давления частота импульсов, идущих от барорецепторов, уменьшается, что приводит к рефлекторному усилению работы сердца и сужению сосудов. В результате артериальное давление повышается. Таким образом, барорефлексы стабилизируют давление на определенном уровне. Этот уровень задается сердечно-сосудистым центром под влиянием сигналов от других рецепторов или вышележащих отделов ГМ.
Сердечные механорецепторы были описаны в гл. 6.
Артериальные хеморецепторы, расположенные в каротидных и аортальных тельцах (см. рис. 8.9), не только играют важную роль в рефлекторной регуляции дыхания, но и влияют на систему кровообращения.
Хеморецепторы представляют собой клетки, чувствительные к недостатку кислорода, а также избытку углекислого газа и ионов водорода. Эти клетки располагаются в небольших (диаметром около 2 мм) хеморе- цептивных органах. Два из них лежат в области каротидного синуса (каротидные тельца), а два-три — вблизи аорты (аортальные тельца). Импульсы от этих хеморецепторов поступают в сердечно-сосудистый центр по чувствительным нервным волокнам, идущим параллельно с волокнами от барорецепторов (см. рис. 8.9). Хеморецепторы находятся в постоянном контакте с кровью, так как густо оплетены капиллярами. Когда артериальное давление падает, хеморецепторы начинают ощущать недостаток кислорода и избыток углекислого газа и ионов водорода, в результате чего они возбуждаются. Усиленная импульсация от рецепторов активирует сердечно-сосудистый центр, который возвращает давление к исходному уровню.
Таким образом, комплекс баро- и хеморецепторов осуществляет постоянный контроль за уровнем артериального давления, посылая сигналы о его отклонениях от нормы в сердечно-сосудистый центр. Этот центр, оказывая влияние на работу сердца и тонус сосудов, обеспечивает рефлекторную стабилизацию давления. Нейрогенные механизмы при необходимости дополняются гуморальными, в частности — эндокринными, которые также способны участвовать в регуляции работы сердца и тонуса сосуда. Время срабатывания нейрогенных механизмов регуляции — секунды, гуморальных — минуты и часы, что позволяет отнести их к системе быстрой регуляции кровообращения. В организме, однако, существует мощный механизм регуляции артериального давления, эффективность которого проявляется не так быстро, но поддерживается в течение недель и даже месяцев. Этот механизм может быть отнесен к системе долговременной регуляции кровообращения.
Читайте также: