Гуморальная регуляция деятельности сердца

На деятельность сердца оказывают влияние гормоны, некоторые электролиты и другие высокоактивные веще­ства, поступающие в кровь и являющиеся продуктами жизнедеятельности многих органов и тканей организма. Ацетилхолин и норадреналин — медиаторы нервной системы — выражение воздействуют на работу сердца. Действие ацетилхолина неотделимо от функций пара­симпатических нервов, так как он синтезируется в их окончаниях. Ацетилхолин в клетках синусно-предсерд-ного узла и в проводящей системе сердца обусловливает явление гиперполяризации, определяя тем самым харак­терное для вагусного эффекта уменьшение частоты возникновения импульсов и скорости проведения возбуж­дения. Ацетилхолин уменьшает возбудимость сердечной мышцы и силу ее сокращений (см. рис. 12).

Важное значение для регуляции деятельности сердца имеют катехоламины, к которым относятся норадреналин (медиатор) и адреналин (гормон). Катехоламины оказы­вают на сердце влияние, аналогичное воздействию симпатических нервов. Сердце обладает способностью удерживать адреналин, приносимый кровью. Действие адреналина суммируется с влиянием на сердце норадре-налина, который образуется в окончаниях симпатических нервов. Катехоламины стимулируют обменные процессы в сердце, повышают расход энергии и тем самым увели­чивают потребность миокарда в кислороде. Адреналин одновременно вызывает расширение коронарных сосудов, что способствует улучшению питания сердца (см. рис. 13). Оптимальное соотношение в межклеточной жидкости ионов калия и кальция необходимо для нормальной работы сердца. Избыток ионов калия в крови приводит к замедлению ритма сердца, уменьшению силы сердеч­ных сокращений, торможению распространения возбужде­ния по проводящей системе сердца, снижению возбуди­мости сердечной мышцы. Избыток ионов кальция в крови оказывает на деятельность сердца противоположное влияние: увеличивается ритм сердца и сила его сокра­щений, повышается скорость распространения возбуж­дения по проводящей системе сердца и нарастает возбу­димость сердечной мышцы. Характер действия ионов калия на сердце сходен с эффектом возбуждения блужда­ющих нервов, а действие ионов кальция — с эффектом раздражения симпатических нервов.

 

                              КОРОНАРНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ И ЕГО ОСОБЕННОСТИ

Через коронарные сосуды протекает 4—5% всей крови, выбрасываемой сердцем. Это количество крови проходит через сосуды сердца и в условиях относитель­ного покоя, и в условиях максимальной физической работы (4,5—25 л/мин).

Коронарное кровообращение имеет ряд особенностей, к которым относятся высокая приспособляемость к раз­личным функциональным состояниям сердечной мышцы, наивысшая потребность в кислороде (в среднем в 2 раза превышающая потребность в кислороде всех других тканей), наличие густой капиллярной сети (в среднем на 1 мм² приходится 2500 капилляров, в скелетной мышце — 400).

От начальной части аорты (вблизи аортальных клапанов) отходят правая и левая коронарные артерии, идущие в толщу миокарда, где они, разветвляясь, образуют капиллярную сеть.

Между артериями сердца существуют анастомозы. Особенно много их в области межжелудочковой перегородки. Анастомозы могут дополнительно развиваться при возросшей работе, длительно выполня­емой сердцем, или при нарушениях кровоснабжения миокарда, связанных с сужением просвета одной из коронарных артерий.

Артерии сердца сопровождаются венами, которые собираются в крупный венозный ствол — венечный синус, впадающий в правое предсердие. В сердце имеются также более мелкие вены, впадающие непосредственно в полости предсердий.

Кровоток в венечных артериях зависит от ряда физи­ологических факторов: кардиальных (сердечных) и внекардиальных (внесердечных).

К кардиальным факторам относятся интен­сивность обменных процессов в миокарде, тонус коро­нарных сосудов, величина давления в аорте, частота сердечных сокращений.

Интенсивность обменных процессов в миокарде значительно меняется при различных состояниях организ­ма. Например, при физической работе увеличиваются энергетические затраты сердца и возрастает величина коронарного кровотока. Тонус коронарных сосудов, а следовательно, их просвет обеспечивают приспособление величины коронарного кровотока к энергетическим потреб­ностям сердца.

Коронарное кровообращение зависит от величины артериального давления в аорте. Наилучшие условия для коронарного кровообращения создаются при артериальном давлении у взрослого человека, равном 14,7— 18,7 кПа (110—140 мм рт. ст.).

К внекардиальным факторам относятся влияния симпатических и парасимпатических нервов, иннервирующих венечные сосуды. При возбуждении симпатических нервов, как правило, наблюдается увели­чение коронарного кровотока. Сосудосуживающий эффект блуждающих нервов по отношению к коронарным сосудам в настоящее время признается не всеми учеными.

Большую роль в   регуляции коронарного кровотока играют гуморальные факторы. Адреналин, норадреналин, гистамин в дозах, не влияющих на работу сердца и ве­личину артериального давления, способствуют расширению венечных артерий и увеличению коронарного кровотока. Гормон задней доли гипофиза — вазопрессин — способст­вует уменьшению коронарного кровотока. Ацетилхолин уменьшает просвет коронарных сосудов и, следовательно, снижает коронарное кровообращение.

Таким образом, венечная система и ее кардиальные и внекардиальные механизмы регуляции обеспечивают адекватное питание сердца в зависимости от состояния организма.

КРОВЕНОСНЫЕ СОСУДЫ

Типы кровеносных сосудов, особенности их строения.

Различают несколько видов сосудов: магистральные, резистивные, истинные капилляры, емкостные и шунти­рующие сосуды.

Магистральные сосуды — это наиболее крупные артерии, в которых ритмически пульсирующий, изменчивый кровоток превраща­ется в более равномерный и плавный. Стенки этих сосудов содержат мало гладкомышечных элементов и много эластических волокон. В магистральных сосудах оказывается небольшое сопротивление кровотоку.

Резистивные сосуды (сосуды сопротивления) включают в себя прекапиллярные (мелкие артерии, артериолы) и посткапилляр­ные (венулы и мелкие вены) сосуды сопротивления. Соотношение между тонусом пре- и посткапиллярных сосудов определяет уровень гидростатического давления в капиллярах, величину фильтрационного давления и интенсивность обмена жидкости.

Истинные капилляры (обменные сосуды) — важнейший отдел сердечно-сосудистой системы. Через тонкие стенки капилляров проис­ходит обмен между кровью и тканями (транскапиллярный обмен). Стенки капилляров не содержат гладкомышечных элементов.

Емкостные сосуды — венозный отдел сердечно-сосудистой системы. Емкостными эти сосуды называют потому, что они вмещают примерно 70—80% всей крови.

Шунтирующие сосуды — артериовенозные анастомозы, обеспечи­вающие прямую связь между мелкими артериями и венами в обход капиллярного ложа.

Закономерности движения крови по сосудам, значение эластичности сосудистой стенки. В соответствии с зако­нами гидродинамики движение крови определяется двумя силами: разностью давления в начале и конце сосуда (способствует продвижению жидкости по сосуду) и гидравлическим сопротивлением, которое препятствует току жидкости. Отношение разности давления к сопро­тивлению определяет объемную скорость тока жидкости. Объемная скорость тока жидкости — объем жидкости, протекающей по трубам в единицу времени, выражается уравнением: pi -Рг

где Q — объем жидкости, pi— Р₂ — разность давлений в начале и конце сосуда, по которому течет жидкость, R — сопротивление потоку. Эта зависимость носит назва­ние основного гидродинамического закона: количество крови, протекающей в единицу времени через кровеносную систему, тем больше, чем больше разность давления в ее артериальном и венозном концах и чем меньше сопротивление току крови. Основной гидродинамический закон определяет состояние кровообращения в целом и течение крови через сосуды отдельных органов. Количе­ство крови, проходящей за 1 мин через сосуды большого круга кровообращения, зависит от разности кровяного давления в аорте и полых венах и от общего сопротив­ления кровотоку. Количество крови, протекающей через сосуды малого круга кровообращения, определяется разностью кровяного давления в легочном стволе и венах и сопротивлением кровотоку в сосудах легких. Наконец, количество крови, проходящей через отдельный орган, например мышцу, мозг, почки и т. д., зависит от разности давлений в артериях и венах этого органа и сопротивле­ния течению крови в его сосудистой сети.

Сердце во время систолы выбрасывает в соответст­вующие сосуды определенные порции крови. Однако кровь по кровеносным сосудам течет не прерывистой, а беспре­рывной струей. Что же обеспечивает движение крови во время диастолы желудочков? Кровь движется по со­судам во время расслабления желудочков за счет потен­циальной энергии. Ударный объем сердца растягивает

эластические и мышечные элементы стенки, главным образом магистральных сосудов. В стенках магистраль­ных сосудов накапливается запас энергии сердца, затра­ченный на их растяжение. Во время диастолы эластиче­ская стенка артерий спадается и накопленная в ней потенциальная энергия сердца движет кровь. Растяжение крупных артерий облегчается благодаря большому сопротивлению, которое оказывают резистивные сосуды. Поэтому кровь, выбрасываемая сердцем во время систолы, не успевает дойти до мелких кровеносных сосудов. В результате этого создается временный избыток крови в крупных артериальных сосудах.

Таким образом, сердце обеспечивает движение крови в артериях и во время систолы, и во время диастолы.

Значение эластичности сосудистых стенок состоит в том, что они обеспечивают переход прерывистого, пульсирующего (в результате сокращения желудочков) тока крови в постоянный. Это важное свойство сосудис­той стенки обусловливает сглаживание резких колеба­ний давления, что способствует бесперебойному снабже­нию органов и тканей.