Приспособление деятельности сердца и сосудов к меняющимся условиям
Регуляция нагнетательной деятельности сердца и тонической деятельности сосудов к меняющимся условиям осуществляется благодаря информации с рецепторов сердца и сосудов о сложившихся условиях, возникшем несоответствии уровня нагнетания крови, давления, кровотока потребностям обмена веществ в органе, новому уровню деятельности органов.
В сердце и сосудах заложены механизмы саморегуляции, местной саморегуляции. Чем больше растягивается каждая клетка миокарда во время диастолы, тем больше она сокращается во время систолы, выбрасывая тот объем крови, который поступил во время диастолы. При усилении сокращений сердца соединительнотканные клетки миокарда увеличивают поставку для сократительных клеток миокарда ряда сложных высокомолекулярных продуктов, необходимых для поддержания их структуры и функции.
Афферентные, вставочные и эфферентные нейроны внутрисердечных нервных структур образуют внутрисердечные рефлекторные дуги, через которые осуществляются внутрисердечные периферические рефлексы: при увеличении растяжения кровью правого предсердия усиливается сокращение левого желудочка (при высоком давлении в аорте эффект обратный).
Гладкие мышцы сосудистой стенки капилляров очень чувствительны к действию продуктов обмена, количество которых повышается в органе при усилении деятельности и вызывает расширение сосудов органа, усиление микроциркуляции — тока крови через терминальные артериолы, метартериолы, прекапиллярные сфинктеры, капилляры и венулы. На сердце и сосуды осуществляются постоянные влияния с нервного центра системы через эфферентные нервы и путем поддержания определенной концентрации гормонов в крови.
При физической нагрузке, после приема корма, в период стельности, лактации, при значительном повышении или понижении температуры окружающей среды и ряде других условий изменяется активность отдельных или многих органов и соответственно состояние сосудов, давление и кровоток в них. В результате нарушается соотношение минутного объема, давления крови, скорости кровотока и объема циркулирующей крови. Изменения названных показателей воспринимаются рецепторами.
Информация о несоответствии (уменьшении или увеличении) объема притекающей крови потребностям органа в кислороде, питательных веществах поступает в нервный центр и вызывает распад ранее оформленной программы действия, рассогласование, формирование новой программы для обеспечения полезного приспособительного результата.
Программа действия передается к сердцу путем изменения тонуса блуждающих и симпатических нервов, концентрации в крови адреналина, норадреналина, глюкокортикоидов, ангиотензина, серотонина в зависимости от цели действия — увеличить или уменьшить нагнетательную деятельность сердца. В нервном центре системы главную исполнительную роль играет сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга.
В нем различают три связанных между собой отдела:
1) группу нейронов, постоянная активность которых оказывает тоническое активирующее влияние на функцию сердца и гладкие мышцы сосудов через симпатические нейроны и нервные волокна;
2) группу нейронов, обладающих тормозящим действием на вышеназванные симпатические нейроны и уменьшающих их активирующее влияние;
3) ядро блуждающего нерва, оказывающее через парасимпатические волокна тормозящее влияние на сердце. Программа действия (эффекторные влияния) в нервном центре формируется в результате широкого взаимодействия и переработки афферентной информации в его нейронах.
При повышении давления крови возбуждаются барорецепторы дуги аорты и каротидного синуса. В ответ снижаются сопротивление сосудов и минутный объем кровотока, нормализуется давление (депрессорный рефлекс). Падение артериального давления воспринимается барорецепторами этих зон, устья полых вен и легочных вен, вызывает повышение тонического возбуждения симпатических нейронов и снижемте тонуса блуждающих нервов, учащение сокращений сердца, сужеште сосудов, выход крови из депо и восстановление давления (прессорный рефлекс).
Повышение давления крови в сосудах легких при увеличении притока крови с барорецепторов легких вызывает снижение давлештя крови в большом круге кровообращения и уменьшение ритма сердца. Чрезмерное расслабление сердца предотвращает возникающая информация с рецепторов околосердечной сумки.
С волюморецепторов предсердий и устья вен при уменьшении и увеличении объема циркулирующей крови осуществляются влияния, регулирующие объем циркулирующей крови: уменьшается или увеличивается диурез за счет уменьшения или увеличения тонуса симпатических волокон и, как следствие, тонуса почечных сосудов и фильтрации и диуреза, секреции ренина и содержания ангиотензина, депонирования или вытеснения крови из депо крови.
Снижение содержания кислорода, увеличение содержания диоксида углерода и водородных ионов в крови воспринимаются хеморецепторами каротидных телец и вен. В ответ происходит учащение ритма сердечных сокращений, увеличение минутного объема, разницы давлений крови в сосудах, объема крови, кровотока и, как результат, удаление диоксида углерода, водородных ионов, увеличение поступления кислорода. Приспособительные влияния осуществляются с рецепторов мышц, терморецепторов кожи, рецепторов других органов.
Во всех случаях в той или иной мере изменяется и поступление в кровь гормонов адреналина, норадре- налина, ренина и альдостерона, антидиуретического гормона (вызывают учащение и усиление деятельности сердца, сужение сосудов, задержку воды в организме), медуллина, гистамина и других, простагландинов, брадикинина (расширяют сосуды) (см. гл. «Физиология желез внутренней секреции»).
Парасимпатические волокна блуждающих нервов подходят к синоатриальному и атриовентрикулярному узлам, мышце предсердий. Миокард желудочков не иннервируется блуждающими нервами. Повышение тонуса волокон блуждающих нервов вызывает понижение возбудимости и проводимости сердечной мышцы, уменьшение силы и ритма сокращений сердца, нагнетания крови в сосуды, давления крови и кровотока в сосудах.
Симпатические волокна подходят к проводящей системе и мышце предсердий и желудочков. Через симпатические волокна осуществляются влияния, повышающие возбудимость (кровоток в сердечной мышце, питание) и проводимость сердечной мышцы, силу и ритм сокращений сердца.
При повышении концентрации адреналина, норадреналина увеличиваются сила и ритм сокращений сердца. Гормоны коры надпочечников, ангиотензин, серотонин увеличивают силу сокращений сердца; тироксин учащает сердечный ритм. Программа действия к сосудам передается путем изменения тонуса симпатических нервов, концентрации гормонов и биологически активных веществ в крови и тканях.
Повышение тонуса симпатических нервных волокон, снабжающих сосуды, вызывает повышение тонуса сосудов, уменьшение их радиуса, повышение давления,и наоборот. Через некоторые симпатические нервные волокна (в скелетных мышцах) осуществляются влияния, понижающие тонус сосудов, расширяющие сосуды (влияния передаются с помощью медиатора ацетилхолина).
Повышение тонуса сосудов и давления крови в сосудах вызывают адреналин, норадреналин, антидиуретический гормон, серотонин, ренин (поступая в кровь из ткани почек при понижении давления крови, он расщепляет глобулин-ангиотензиноген, превращает его в ангиотензин-1, последний превращается в ангиотензин-П, повышающий тонус сосудов, давление крови). Понижение тонуса сосудов в органах, повышение кровотока вызывают медуллин, простагландины, бра- дикинин, гистамин.
При усилении деятельности органов повышаются ритм, сила сокращений сердца, давление крови (прессорный рефлекс), расширяются капилляры, возрастает ток крови через органы (в скелетной мышце с 3 мл на 100 г до 50 мл), и наоборот. При уменьшении концентрации кислорода и повышении диоксида углерода в крови учащается ритм сокращений сердца и поднимается давление крови, усиливается кровоток в органах.
Усиление деятельности мышц вызывает расширение сосудов и увеличение кровотока в мышцах, сужение сосудов и уменьшение кровотока в органах пищеварения, и наоборот, т. е. перераспределение крови. Увеличение кровотока в органе при усилении деятельности сопровождается уменьшением кровотока в других органах с меньшей активностью.
При определенных условиях на сердце и сосуды осуществляются влияния и с рецепторов кожи, рецепторов зрительных, слуховых и других по типу условного рефлекса. Так, вид соперника, время доения (у коров), действия условных сигналов, предвещающих чрезвычайные воздействия на организм, сопровождаются изменениями действия системы.
Источник. Физиология и этология животных. Под редакцией доктора биологических наук, профессора В. И. Максимова. Учебное издание.
AOF | 22.12.2020 18:42:06