Регуляция кровообращения

Саморегуляция работы сердца

Сердце является центральным органом системы кровообращения. Оно способно самостоятельно регулировать режим и характер своей работы. Один из основных механизмов саморегуляции связан с изменением длины рабочих волокон миокарда. Чем больше крови притекает к сердцу во время диастолы, тем больше растянуты мышечные волокна и тем сильнее они сокращаются. Это пример накопления и перехода потенциальной энергии в кинетическую. Благодаря этому сердце работает как автоматический насос, прокачивающий любое количество крови, поступающее к нему.

 

Хотя сердце имеет собственную регулирующую систему, для его нормальной работы необходим нервный контроль. Он быстро приспосабливает силу и частоту сердечных сокращений (производительность сердца) к текущим запросам по снабжению кровью работающих органов. К сердцу от продолговатого мозга идут парасимпатические (блуждающий), а от спинного мозга — симпатические нервы (рис.). Они влияют на уровень обмена веществ в мышечных клетках и клетках водителей ритма, создавая этим благоприятные условия для регуляции частоты и силы сердечных сокращений.

Рис. Нервная регуляция работы сердца

Это интересно. В экспериментах на животных было установлено, что при раздражении электрическим током блуждающего нерва сокращения сердца становятся более редкими и менее сильными. Эти опыты демонстрируют, что парасимпатический отдел нервной системы замедляет и ослабляет работу сердца. При стимуляции симпатических нервов, идущих к сердцу, его сокращения учащаются и усиливаются. В основе этих эффектов лежит действие биологически активных соединений (ацетилхолина и норадреналина) на кровообращение и обмен веществ в мышечных клетках сердца.

Сократимость сердечной мышцы зависит и от ионного состава крови. Увеличение концентрации ионов калия тормозит, а избыток ионов кальция, наоборот, усиливает работу сердца.

Адаптация сердца к физическим нагрузкам возможна только при согласованных действиях его собственных, а также нервного и гуморального механизмов регуляции.

Регуляция кровообращения

Регуляция кровообращения осуществляется в интересах отдельных органов, систем и организма в целом. Уровень кровоснабжения зависит от интенсивности обмена веществ и потребностей тканей в кислороде, от накопления продуктов обмена.

У человека в состоянии покоя функционирует только 25—35 % капилляров. Увеличение содержания продуктов обмена веществ в тканях приводит к расширению функционирующих и заполнению кровью неактивных капилляров. При этом кровоток в работающих скелетных мышцах может увеличиться в 20—30 раз.

Изменение диаметра артериол происходит благодаря расслаблению или сокращению гладких мышц, расположенных в их стенках. Так как стенка капилляров лишена мышечного слоя, величина их просвета и наполнение зависят от давления в артериолах и рядом лежащих тканях.

Расширение сосудов в одних участках тела вызывает их рефлекторное сужение в других. Именно по этой причине после приема пищи мышцы тела получают меньшее количество крови. Наоборот, при физической нагрузке в органах брюшной полости кровоснабжение снижается, а в мышцах — увеличивается.

Ведущим отделом нервной системы, через который осуществляются практически все влияния на сосуды и сердце, является сосудодвигательный центр продолговатого мозга. Его активность регулируется нервными импульсами, поступающими от органов и тканей, а также из различных отделов ЦНС (коры больших полушарий, промежуточного мозга и т. д.). Свидетельством тому служит изменение окраски (покраснение или, наоборот, бледность) кожи лица при волнении или испуге.

Нервные влияния на сосуды осуществляются преимущественно симпатическими нервными волокнами. Парасимпатические нервы не оказывают влияния на просвет большинства кровеносных сосудов.

Историческая справка. Сосудосуживающее влияние симпатических нервных волокон было впервые показано в 1851 г. французским физиологом Клодом Бернаром. После перерезки симпатического нерва на шее кролика ученый наблюдал значительное расширение сосудов ушной раковины. Кожа уха краснела, повышалась ее температура. Раздражение периферического конца перерезанного нерва сопровождалось сужением кровеносных сосудов.

Функциональное состояние сердца и гладкой мускулатуры кровеносных сосудов находится под контролем не только нервной системы, но и биологически активных веществ. К ярко выраженным сосудистым эффектам приводит выброс в кровь гормона надпочечников адреналина. Артерии кожи, почек и органов пищеварения он сужает, а сосуды скелетных мышц расширяет. Так адреналин способствует перераспределению крови в организме.