Регуляция деятельности сердца
Ключевые тезисы:
Регуляция сердца многоуровневая и комплексная- Различают внутрисердечные и внесердечные механизмы регуляции
- Внутрисердечные механизмы действуют автономно, а внесердечные — через нервную и гуморальную системы
- Симпатическая нервная система стимулирует работу сердца, парасимпатическая — угнетает
Внутрисердечная регуляция
Это механизмы, «спрятанные» внутри самого сердца, позволяющие ему автономно подстраивать работу под изменения условий.
Клеточный уровень регуляции
Регуляция на уровне отдельных клеток миокарда.
Закон Франка-Старлинга (гетерометрическая регуляция)
Сила сокращения миокарда пропорциональна степени его растяжения в диастолу.- Чем больше крови притекает в желудочки (больше растяжение), тем сильнее последующее сокращение.
- Механизм: при растяжении мышечного волокна увеличивается количество актино-миозиновых мостиков, что усиливает сокращение.
Лестница Боудича (гомометрическая регуляция)
Увеличение частоты сердечных сокращений приводит к росту их силы.- При повышении ЧСС (например, с 60 до 120 уд/мин) амплитуда сокращений возрастает.
- Аналогия: чтобы быстрее вскопать участок, нужно работать интенсивнее.
Тканевой уровень регуляции
Регуляция на уровне мышечной ткани.
- Феномен Анрепа (эффект постнагрузки)
Усиление сердечных сокращений в ответ на рост давления в аорте.- Объяснение 1: повышенное давление затрудняет изгнание крови, возникает остаточный объем, что приводит к большему растяжению миокарда по закону Франка-Старлинга.
- Объяснение 2: рост давления в аорте улучшает кровоток в коронарных сосудах и питание сердца.
Органный уровень регуляции
Регуляция на уровне целого органа.
- Внутрисердечные рефлексы
Быстрые ответные реакции, реализуемые с участием нейронов, расположенных непосредственно в сердце.- Например, растяжение клеток правого предсердия может изменить силу сокращения левого желудочка.
- Экономит время, так как сигнал не идет в ЦНС и обратно.
Внесердечная регуляция
Влияния на работу сердца извне, осуществляемые через две основные системы.
Нервная регуляция
Осуществляется через автономную (вегетативную) нервную систему.
Парасимпатический отдел (представитель — блуждающий нерв)
- Оказывает тормозящее, угнетающее влияние на все основные свойства сердца.
- Исторический опыт братьев Вебер (1845 г.): раздражение блуждающего нерва приводило к подавлению и даже остановке сердца.
Симпатический отдел
- Оказывает стимулирующее, усиливающее влияние на работу сердца.
- Опыт братьев Цион (1867 г.): раздражение симпатического нерва усиливало сердечную деятельность.
Эффекты вегетативной иннервации на свойства сердца:
| Свойство сердца | Парасимпатический эффект | Симпатический эффект |
|---|---|---|
| Сократимость (инотропный эффект) | Отрицательный (↓ сила) | Положительный (↑ сила) |
| Автоматия (хронотропный эффект) | Отрицательный (↓ ЧСС) | Положительный (↑ ЧСС) |
| Возбудимость (батмотропный эффект) | Отрицательный | Положительный |
| Проводимость (дромотропный эффект) | Отрицательный | Положительный |
| Тоничность миокарда (тонотропный эффект) | Угнетение | Стимуляция |
| Скорость изометрического сокращения (клинотропный эффект) | Отрицательный | Положительный |
Открытие И.П. Павлова — «усиливающий нерв»: раздражение определенной ветви симпатического нерва вызывало изолированное усиление сократимости (положительный инотропный эффект) без изменения других свойств.
Гуморальная регуляция
Влияние на сердце через химические вещества, циркулирующие в крови.
Опыт Отто Леви (1921 г.):
- Изолировал сердце лягушки с подходящим нервом.
- При раздражении нерва сердце останавливалось.
- Жидкость из этого сердца переносили в сердце-реципиент, и оно также останавливалось.
- Вывод: нервное влияние опосредовано выделением химического вещества.
Химические медиаторы:
- Ацетилхолин — медиатор парасимпатических эффектов (угнетает).
- Норадреналин — медиатор симпатических эффектов (стимулирует).
Рефлекторная регуляция деятельности сердца
Быстрые приспособительные реакции сердца на изменения в организме, реализуемые через ЦНС.
- Условно-рефлекторная: например, учащение сердцебиения при мысли об экзамене.
- Безусловно-рефлекторная: через рефлексогенные зоны сердечно-сосудистой системы.
- Рефлекс Гольца: удар в область живота → кратковременная остановка сердца.
- Рефлекс Данини-Ашнера: надавливание на глазные яблоки → урежение ЧСС (функциональная проба).
- Рефлекс Чермака-Геринга: давление на область каротидного синуса (бифуркация сонной артерии) → замедление ЧСС, возможна потеря сознания.
Выводы:
- Сердце обладает сложной, многоэтажной системой регуляции для быстрого и точного приспособления к потребностям организма.
- Внутрисердечные механизмы обеспечивают быструю автономную подстройку.
- Внесердечные механизмы (нервный и гуморальный) интегрируют работу сердца с потребностями всего организма.
- Симпатическая и парасимпатическая системы действуют как «педаль газа и тормоза», обеспечивая тонкий контроль сердечной деятельности.