Регуляция работы сердца

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ретикулярная формация ствола мозга

Ретикулярная формация (formatio reticularis; РФ) мозга представлена сетью нейронов с многочисленными диффузными связями между собой и практически со всеми структурами центральной нервной системы. РФ располагается в толще серого вещества продолговатого, среднего, промежуточного мозга и изначально связана с РФ спинного мозга. В связи с этим целесообразно ее рассмотреть как единую систему. Сетевые связи нейронов РФ между собой позволили Дейтерсу назвать ее ретикулярной формацией мозга.

РФ имеет прямые и обратные связи с корой большого мозга, базальными ганглиями, промежуточным мозгом, мозжечком, средним, продолговатым и спинным мозгом. Основной функцией РФ является регуляция уровня активности коры большого мозга, мозжечка, таламуса, спинного мозга. С одной стороны, генерализованный характер влияния РФ на многие структуры мозга дал основание считать ее неспецифической системой. Однако исследования с раздражением РФ ствола показали, что она может избирательно оказывать активирующее или тормозящее влияние на разные формы поведения, на сенсорные, моторные, висцеральные системы мозга. Сетевое строение обеспечивает высокую надежность функционирования РФ, устойчивость к повреждающим воздействиям, так как локальные повреждения всегда компенсируются за счет сохранившихся элементов сети. С другой стороны, высокая надежность функционирования РФ обеспечивается тем, что раздражение любой из ее частей отражается на активности всей РФ данной структуры за счет диффузности связей. Большинство нейронов РФ имеет длинные дендриты и короткий аксон. Существуют гигантские нейроны с длинным аксоном, образующие пути из РФ в другие области мозга, например в нисходящем направлении, ретикулоспинальный и руброспинальный. Аксоны нейронов РФ образуют большое число коллатералей и синапсов, которые оканчиваются на нейронах различных отделов мозга. Аксоны нейронов РФ, идущие в кору большого мозга, заканчиваются здесь на дендритах I и II слоев.

Активность нейронов РФ различна и в принципе сходна с активностью нейронов других структур мозга, но среди нейронов РФ имеются такие, которые обладают устойчивой ритмической активностью, не зависящей от приходящих сигналов. В то же время в РФ среднего мозга и моста имеются нейроны, которые в покое «молчат», т. е. не генерируют импульсы, но возбуждаются при стимуляции зрительных или слуховых рецепторов. Это так называемые специфические нейроны, обеспечивающие быструю реакцию на внезапные, неопознанные сигналы. Значительное число нейронов РФ являются полисенсорными. В РФ продолговатого, среднего мозга и моста конвергируют сигналы различной сенсорности. На нейроны моста приходят сигналы преимущественно от соматосенсорных систем. Сигналы от зрительной и слуховой сенсорных систем в основном приходят на нейроны РФ среднего мозга. РФ контролирует передачу сенсорной информации, идущей через ядра таламуса, за счет того, что при интенсивном внешнем раздражении нейроны неспецифических ядер таламуса затормаживаются, тем самым снимается их тормозящее влияние с релейных ядер того же таламуса и облегчается передача сенсорной информации в кору большого мозга. В РФ моста, продолговатого, среднего мозга имеются нейроны, которые реагируют на болевые раздражения, идущие от мышц или внутренних органов, что создает общее диффузное дискомфортное, не всегда четко локализуемое, болевое ощущение «тупой боли». Повторение любого вида стимуляции приводит к снижению импульсной активности нейронов РФ, т. е. процессы адаптации (привыкания) присущи и нейронам РФ ствола мозга. РФ ствола мозга имеет прямое отношение к регуляции мышечного тонуса, поскольку на РФ ствола мозга поступают сигналы от зрительного и вестибулярного анализаторов и мозжечка. От РФ к мотонейронам спинного мозга и ядер черепных нервов поступают сигналы, организующие положение головы, туловища и т. д.

Ретикулярные пути, облегчающие активность моторных систем спинного мозга, берут начало от всех отделов РФ. Пути, идущие от моста, тормозят активность мотонейронов спинного мозга, иннервирующих мышцы-сгибатели, и активируют мотонейроны мышц-разгибателей. Пути, идущие от РФ продолговатого мозга, вызывают противоположные эффекты. Раздражение РФ приводит к тремору, повышению тонуса мышц. После прекращения раздражения вызванный им эффект сохраняется длительно, видимо, за счет циркуляции возбуждения в сети нейронов. РФ ствола мозга участвует в передаче информации от коры большого мозга, спинного мозга к мозжечку и, наоборот, от мозжечка к этим же системам. Функция данных связей заключается в подготовке и реализации моторики, связанной с привыканием, ориентировочными реакциями, болевыми реакциями, организацией ходьбы, движениями глаз. Регуляция вегетативной деятельности организма РФ описана в разделе 4.3, здесь же заметим, что наиболее четко эта регуляция проявляется в функционировании дыхательного и сердечно - сосудистых центров. В регуляции вегетативных функций большое значение имеют так называемые стартовые нейроны РФ. Они дают начало циркуляции возбуждения внутри группы нейронов, обеспечивая тонус регулируемых вегетативных систем. Влияния РФ можно разделить в целом на нисходящие и восходящие. В свою очередь каждое из этих влияний имеет тормозное и возбуждающее действие. Восходящие влияния РФ на кору большого мозга повышают ее тонус, регулируют возбудимость ее нейронов, не изменяя специфику ответов на адекватные раздражения. РФ влияет на функциональное состояние всех сенсорных областей мозга, следовательно, она имеет значение в интеграции сенсорной информации от разных анализаторов.

РФ имеет прямое отношение к регуляции цикла бодрствование--сон. Стимуляция одних структур РФ приводит к развитию сна, стимуляция других вызывает пробуждение. Г. Мэгун и Д. Моруцци выдвинули концепцию, согласно которой все виды сигналов, идущих от периферических рецепторов, достигают по коллатералям РФ продолговатого мозга и моста, где переключаются на нейроны, дающие восходящие пути в таламус и затем в кору большого мозга.

Возбуждение РФ продолговатого мозга или моста вызывает синхронизацию активности коры большого мозга, появление медленных ритмов в ее электрических показателях, сонное торможение. Возбуждение РФ среднего мозга вызывает противоположный эффект пробуждения: десинхронизацию электрической активности коры, появление быстрых низкоамплитудных ?-подобных ритмов в электроэнцефалограмме. Г. Бремер (1935) показал, что если перерезать мозг между передними и задними буграми четверохолмия, то животное перестает реагировать на все виды сигналов; если же перерезку произвести между продолговатым и средним мозгом (при этом РФ сохраняет связь с передним мозгом), то животное реагирует на свет, звук и другие сигналы. Следовательно, поддержание активного анализирующего состояния мозга возможно при сохранении связи с передним мозгом.

Реакция активации коры большого мозга наблюдается при раздражении РФ продолговатого, среднего, промежуточного мозга. В то же время раздражение некоторых ядер таламуса приводит к возникновению ограниченных локальных участков возбуждения, а не к общему ее возбуждению, как это бывает при раздражении других отделов РФ.

РФ ствола мозга может оказывать не только возбуждающее, но и тормозное влияние на активность коры мозга. Нисходящие влияния РФ ствола мозга на регуляторную деятельность спинного мозга были установлены еще И. М. Сеченовым (1862). Им было показано, что при раздражении среднего мозга кристалликами соли у лягушки рефлексы отдергивания лапки возникают медленно, требуют более сильного раздражения или не появляются вообще, т. е. тормозятся.

Г. Мэгун (1945--1950), нанося локальные раздражения на РФ продолговатого мозга, нашел, что при раздражении одних точек тормозятся, становятся вялыми рефлексы сгибания передней лапы, коленный, роговичный. При раздражении РФ в других точках продолговатого мозга эти же рефлексы вызывались легче, были сильнее, т. е. их реализация облегчалась. По мнению Мэгуна, тормозные влияния на рефлексы спинного мозга может оказывать только РФ продолговатого мозга, а облегчающие влияния регулируются всей РФ ствола и спинного мозга

кровеносный клапан сердце мозг

Строение и функции ретикулярной формации

Ретикулярная формация - совокупность нейронов отростки которых образуют своеобразную сеть в пределах центральной нервной системы.

Ретикулярная формация открыта Дейтерсом, изучалась В. Бехтеревым, обнаружена в стволе мозга и спинном мозге. Основную роль выполняет ретикулярная формация ствола мозга. Ретикулярная формация занимает центральную часть на уровне продолговатого мозга, варолиевого моста, среднего и промежуточного мозга. Нейроны ретикулярной формации - клетки разнообразной формы, они имеют длинные ветвящиеся аксоны и длинные неветвящиеся дендриты. Дендриты образуют синапсы на нервных клетках. Некоторые дендриты выходят за пределы ствола мозга и доходят до поясничного отдела спинного мозга - они образуют нисходящий ретикулоспинальный путь. Ретикулярная формация имеет связи с различными отделами центральной нервной системы: в ретикулярную формацию поступают импульсы от различных афферентных нейронов. Они поступают по коллатералям других проводящих путей. Ретикулярная формация не имеет непосредственных контактов с афферентной системой; ретикулярная формация имеет 2-х сторонние связи с нейронами спинного мозга - в основном с мотонейронами; с образованиями ствола мозга (с промежуточным и средним мозгом); с мозжечком, с подкорковыми ядрами (базальными ганглиями), с корой больших полушарий.

В ретикулярной формации ствола мозга различают 2 отдела:

растральный - ретикулярная формация на уровне промежуточного мозга;

каудальный - ретикулярная формация продолговатого мозга, моста и среднего мозга.

Изучены 48 пар ядер ретикулярной формации.

Функции ретикулярной формации

Функции ретикулярной формации изучены в 40-е гг. XX века Мэгуном и Моруции. Они проводили опыты на кошках, помещая электроды в различные ядра ретикулярной формации. Ретикулярная формация обладает нисходящим и восходящим влиянием. Нисходящее влияние - на нейроны спинного мозга. Оно (влияние) может быть активирующим и тормозным. Восходящее влияние - на нейроны коры головного мозга - тоже тормозное и активизирующее. За счет особенности своих нейронов ретикулярная формация способна изменять функциональное состояние нейронов центральной нервной системы.

Особенности нейронов ретикулярной формации: постоянная спонтанная электрическая активность - обеспечивается гуморальным влиянием и влиянием вышележащих отделов центральной нервной системы. Эта активность не имеет рефлекторного происхождения; явление конвергенции - к ретикулярной формации идут импульсы по коллатералям различных проводящих путей. Сходясь к телам одних и тех же нейронов импульсы теряют свою специфичность; импульсы, поступая к нейронам ретикулярной формации, изменяют ее функциональную активность - если нейроны обладают выраженной электрической активностью, то под влиянием афферентных импульсов электрическая активность уменьшается и наоборот, т. е. модулируется активность нейронов ретикулярной формации; у нейронов ретикулярной формации низкий порог раздражения и, как следствие, высокая возбудимость; у нейронов ретикулярной формации высокая чувствительность к действию гуморальных факторов: биологически активных веществ, гормонов (адреналина), избытку, недостатку О и т. д.; в состав ретикулярной формации входят нейроны с различными медиаторами: адренергические, холин-, серотонин-, дофаминэргические.

Сердце - строение и функции

Анатомически сердце - это мышечный орган. Размер его небольшой, примерно с размер сжатого кулака. Сердце работает на протяжении всей жизни человека. Оно перекачивает около 5-6 литров крови в минуту. Этот объем увеличивается, когда человек двигается, физически напрягается, и уменьшается во время отдыха. Можно сказать, что сердце - это мышечный насос, который обеспечивает беспрерывное движение крови по сосудам. Вместе сердце и сосуды составляют сердечно - сосудистую систему. Эта система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Из левых отделов сердца кровь сначала движется по аорте, затем по крупным и мелким артериям, артериолам, капиллярам. В капиллярах кислород и другие необходимые организму вещества поступают в органы и ткани, а оттуда выводятся углекислый газ, продукты обмена. После этого кровь из артериальной превращается в венозную и опять начинает движение к сердцу. Сначала по венулам, затем по более мелким и крупным венам. Через нижнюю и верхнюю полые вены кровь снова попадает в сердце, только уже в правое предсердие. Образуется большой круг кровообращения.

Внутри сердце разделено перегородками на четыре камеры. Два предсердия разделены межпредсердной перегородкой на левое и правое предсердия. Левый и правый желудочки сердца разделены межжелудочковой перегородкой. В норме левые и правые отделы сердца абсолютно раздельны. Предсердие и желудочек каждой стороны сердца соединяются предсердно-желудочковым отверстием. Это отверстие открывает и закрывает предсердно-желудочковый клапан. Левый предсердно-желудочковый клапан известен также как митральный клапан, а правый предсердно-желудочковый клапан - как трехстворчатый клапан. Правое предсердие получает всю кровь, возвращающуюся из верхней и нижней частей организма. Затем через трикуспидальный клапан, оно посылает ее к правому желудочку, которое в свою очередь нагнетает кровь через клапан легочного ствола - к легким. В легких кровь обогащается кислородом и возвращается в левое предсердие, которое через митральный клапан посылает ее в левый желудочек. Левый желудочек через аортальный клапан по артериям нагнетает кровь по всему организму, где она снабжает ткани кислородом. Обедненная кислородом кровь по венам возвращается в правое предсердие.

Кровоснабжение сердца осуществляется двумя артериями: правой венечной артерией и левой венечной артерией, которые являются первыми ветвями аорты. Каждая из венечных артерий выходит из соответствующей правой и левой пазух аорты. Для предотвращения кровотока в обратном направлении служат клапаны.

Виды клапанов: трехстворчатый, легочный, митральный, аортальный клапаны.

Они открываются в нужный момент и закрываются, препятствуя кровотоку в обратном направлении.

Трехстворчатый клапан. Расположен между правым предсердием и правым желудочком. Он состоит из трех створок. Если клапан открыт, кровь переходит из правого предсердия в правый желудочек. Когда желудочек наполняется, мышца его сокращается и под действием давления крови клапан закрывается, препятствуя обратному току крови в предсердие.

Легочный клапан. При закрытом трехстворчатом клапане выход крови в правом желудочке возможен только через легочной ствол в легочные артерии. Легочный клапан расположен на входе в легочный ствол. Он открывается под давлением крови при сокращении правого желудочка, кровь поступает в легочные артерии, затем под действием обратного тока крови при расслаблении правого желудочка он закрывается, препятствуя обратному поступлению крови из легочного ствола в правый желудочек.

Двустворчатый или митральный клапан находится между левым предсердием и левым желудочком. Состоит из двух створок. Если он открыт, кровь поступает из левого предсердия в левый желудочек, при сокращении левого желудочка он закрывается, препятствуя обратному току крови.

Аортальный клапан закрывает вход в аорту. Тоже состоит из трех створок, которые имеют вид полулуний. Открывается при сокращении левого желудочка. При этом кровь поступает в аорту. При расслаблении левого желудочка, закрывается. Таким образом, венозная кровь (бедная кислородом) из верхней и нижней полой вен попадает в правое предсердие. При сокращении правого предсердия через трехстворчатый клапан она продвигается в правый желудочек. Сокращаясь, правый желудочек выбрасывает кровь через легочной клапан в легочные артерии (малый круг кровообращения). Обогащаясь кислородом в легких кровь превращается в артериальную и по легочным венам продвигается в левое предсердие, затем в левый желудочек. При сокращении левого желудочка артериальная кровь через аортальный клапан под большим давлением попадает в аорту и разносится по всему организму (большой круг кровообращения).

Сердечная мышца называется (миокард), Выделяют сократительный и проводящий миокард. Сократительный миокард - это собственно мышца, которая сокращается и производит работу сердца. Для того чтобы сердце могло сокращаться в определенном ритме, оно имеет уникальную проводящую систему. Электрический импульс для сокращения сердечной мышцы возникает в синоатриальном узле, который находится в верхней части правого предсердия и распространяется по проводящей системе сердца, достигая каждого мышечного волокна.

Для обеспечения нормального существования организма в различных условиях сердце может работать в достаточно широком диапазоне частот. Такое возможно благодаря некоторым свойствам, таким как:

Автоматия сердца - это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в нем самом. Описана выше.

Возбудимость сердца - это способность сердечной мышцы возбуждаться от различных раздражителей физической или химической природы, сопровождающееся изменениями физико-химических свойств ткани.

Проводимость сердца - осуществляется в сердце электрическим путем вследствие образования потенциала действия в клетках пейс - мейкерах. Местом перехода возбуждения с одной клетки на другую, служат нексусы.

Сократимость сердца - Сила сокращения сердечной мышцы прямо пропорциональна начальной длине мышечных волокон

Рефрактерность миокарда - такое временное состояние не возбудимости тканей

При сбое сердечного ритма происходит мерцание, фибрилляция - быстрые асинхронные сокращения сердца, что может привести к летальному исходу.

Регуляция работы сердца

Нервные импульсы поступают в сердце по блуждающим и симпатическим нервам. Эффект раздражения периферического отрезка блуждающего нерва впервые наблюдал Фолькман (1838). Он отметил замедление ритма и ослабление сокращений сердца во время раздражения нерва и некоторое ускорение ритма и усиление систол по прекращении раздражения в последействии. Фолькман не смог разобраться в антагонистическом характере этого эффекта. Чисто тормозной эффект при раздражении блуждающего нерва получили братья Веберы (1845), выбравшие для раздражения участок блуждающего нерва выше места присоединения к нему симпатического нерва. Эффект выражался в замедлении и остановке сердечных сокращений. Ускоряющие деятельность сердца эффекты раздражения симпатического нерва установили Бецольд (1867) и И. Ф. Цион (1866). Они проследили путь ускоряющих нервов в ветвях симпатических нервов, выходящих из спинного мозга, и прохождение их через звездчатый ганглий, петлю Виуссениуса и нижний шейный симпатический ганглий.

Детальное изучение центробежных нервов сердца осуществлено И. П. Павловым (1883) на собаках и Гаскеллом (1881) на черепахах Независимо друг от друга И. П. Павлов и Гаскелл в своих исследованиях пришли к одним и тем же выводам. Гаскелл установил, что центробежные нервы сердца влияют не только на ритм, но и на силу сердечных сокращений. И. П. Павлов, выключив предварительно при помощи атропина блуждающие нервы, получил при раздражении сердечных нервов либо усиление сердечных сокращений, либо их учащение, установив, таким образом, раздельность динамических и ритмических влияний. Одну из веточек симпатического нерва, постоянно усиливавшего систолы, Павлов назвал усиливающим нервом сердца.

При продолжительном раздражении ускоряющих нервных веточек наступало такое учащение сокращений предсердий, за которыми не поспевали сокращения желудочков, очевидно, вследствие того, что проводящая система не успевала проводить частые импульсы, возникавшие в ведущей части сердца. В этих случаях наступал разлад (диссоциация) в деятельности предсердий и желудочков: на 2--3 сокращения предсердий приходилось одно сокращение желудочков. Присоединение к раздражению ускоряющих нервов раздражения усиливающего нерва вызывало устранение разлада: теперь желудочки «успевали» отвечать сокращениями, и притом усиленными, на каждое сокращение предсердий. Этот эффект раздражения усиливающего нерва И. П. Павлов истолковал в том смысле, что симпатический нерв влияет на скорость проведения возбуждения по проводящей системе сердца.

Раздельные влияния на динамику и ритмику сердца были установлены И. П. Павловым и Гаскеллом и для блуждающего нерва; они выражались в ослаблении сердечных сокращений и урежении их ритма (до полной остановки). В опытах на вырезанном неподвижном сердце И. П. Павлов установил., что раздражение усиливающего нерва способно возобновить сокращения сердца. Он истолковал этот факт в том смысле, что раздражение нерва ведет к повышению возбудимости сердечной мышцы, благодаря чему и происходит восстановление автоматических сокращений сердца. Позднее все эти влияния на сердце были вызваны Энгельманом, но не непосредственным раздражением центро-бежньих нервов сердца, а рефлекторно. Влияние на силу сердечньих сокращений Энгельман обозначил как инотропные: положительные инотропные -- усиливающие, отрицательные инотропные -- ослабляющие сердечную деятельность. Положительные и отрицательные влияния сердечных нервов на частоту сердечных сокращений получили название иxpонотронных, на проведение возбуждения -- дромотропных, на возбудимость -- батмотропных и на тонус сердечной мышцы -- тонотропных.

К настоящему времени можно считать решенным вопрос, казавшийся ранее неясным: следует ли признавать 5 пар различных нервов (для каждого влияния особые нервные волокна) или нужно считать, что все волокна симпатических и соответственно блуждающих нервов одинаковы, а различие эффектов объясняется распределением нервных волокон по функционально различным участкам сердца. Если признать правильным второе решение, пришлось бы считать, что чисто ритмические изменения в деятельности сердца наступают вследствие того, что раздражаются нервные волокна, иннервирующие область синусного узла, чисто динамические влияния могли бы быть объяснены тем, что раздражением затронуты веточки нерва, иннервирующие преимущественно мускулатуру желудочков и т. д.

Суждения И. П. Павлова и Гаскелла о природе установленных ими влияний центробежных нервов сердца имеют принципиальное значение для понимания регулирующей роли нервов не только сердца, но и других органов и систем организма, иннервируемых вегетативными нервами. Гаскелл объяснил эффект раздражения коронарного нерва сердца лягушки тем, что этот нерв «изменяет функциональные свойства мускулатуры желудочков и предсердий», а И. П. Павлов характеризовал усиливающий нерв теплокровных в качестве такого, который «повышает вообще все жизненные свойства сердечного мускула». Для объяснения того, каким же образом осуществляется влияние центробежных нервов на все свойства сердечной мышцы, как представить себе, например, подъем жизненных свойств сердечной мышцы под влиянием усиливающего нерва, Павлов развивает теорию о трофической функции центробежных нервов сердца. Эта теория и разъясняет, откуда «берет сердце средства для более энергичной работы при раздражении усиливающего нерва сердца».

Трофические влияния -- это влияния на процессы обмена веществ, на питание тканей (trepho-- питаю). И. П. Павлов писал: «Химический жизненный процесс каждой ткани регулируется в его интенсивности особыми центробежными нервами и притом по распространенному в организме принципу, в двух противоположных направлениях. Одни нервы усиливают этот процесс, другие ослабляют его». Он указывал, что трофические нервы «определяют в интересах организма как целого точный размер окончательной утилизации (химического) материала каждым органом», являются «последним, самым непосредственным распределителем питательных ресурсов по частям организма» .

Это влияние трофических нервов на обмен веществ наиболее наглядно выступает в случаях, когда орган лишен трофических нервов или действие их резко искажено. Так, сердце, лишенное симпатических нервов, теряет способность при общем голодании сохранять свой вес, что характерно для сердца, сохраняющего нормальную иннервацию (Н. А. Подкопаев). В условиях ненормального постоянного раздражения центростремительных нервов брюшной полости, в ряду болезненных изменений, возникающих в органах и организме в целом (резкое исхудание, стоматиты, обмороки, парезы, параличи), И. П. Павлов отмечает и резкие атрофические изменения сердечной мышцы («дряблое сердце»). Анализируя патологические изменения кожи (язвы, экземы), часто возникающие при экспериментальных нарушениях деятельности больших полушарий головного мозга, а также ряд болезненных симптомов в органах у лиц с ослабленной нервной системой при тяжелых нервных переживаниях (пожар, несчастье на железной дороге, потеря дорогих лиц, истязание чувства человеческого достоинства и другие трудные жизненные ситуации), И. П. Павлов объяснял их как результат нарушения трофических влияний.

Учение о трофической функции вегетативных нервов, и, в частности, сердечных получило дальнейшее развитие в открытии медиаторов -- веществ, возникающих в нервах и нервных окончаниях при их раздражении и участвующих в передаче возбуждения с нервов на рабочую ткань (мышцу и др.)- Наличие их обнаружил О. Леви (1921) в условиях опыта, при котором продукты обмена одного сердца участвуют в процессах обмена другого сердца. Раздражая блуждающий нерв одного сердца («донора»), он наблюдал торможение деятельности другого сердца («реципиента»), имевшего связь с первым только через питательную рингеровскую жидкость, являвшуюся общей для обоих. При раздражении симпатического нерва сердца «донора» второе сердце также свидетельствовало о возникновении медиатора, теперь уже симпатического, усилением и учащением своих сокращений. Наличие химической передачи возбуждения установлено и для теплокровных животных. В. Кеннон с сотрудниками наблюдали учащение деятельности сердца при раздражении симпатического пограничного ствола в задней части туловища после перерыва связи со спинным мозгом (пограничный ствол в передней части был удален).

Химическая природа симпатического и парасимпатического медиаторов в настоящее время выяснена.

Участником передачи симпатического возбуждения является симпатии (Эйлер) -- производное адреналина, а участником возбуждения парасимпатических нервов -- ацетил - холин (уксусный эфир многоатомного спирта холина). Симпатии -- сравнительно стойкое вещество. Оно медленно разрушается в организме, в связи с чем симпатические эффекты являются сравнительно продолжительными. Ацетилхолин -- вещество, чрезвычайно быстро разрушающееся специальным ферментом (холинэстеразой) на холин (значительно менее активный) и уксусную кислоту, в связи с чем парасимпатические эффекты являются кратковременными. Биологический смысл этого явления понятен: симпатические эффекты (усиливающие и учащающие сердечную деятельность) рассчитаны на продолжительную мобилизацию сил, а парасимпатические эффекты по значению их для организма (умерить деятельность сердца) могут быть только кратковременными. В случае интенсивного и длительного раздражения парасимпатического нерва сердце обладает еще одним способом избежать отрицательного влияния этого раздражения: после сравнительно непродолжительной вагусной остановки оно вновь начинает сокращаться, несмотря на продолжающееся раздражение. Биохимический механизм этого «ускользания» сердца от продолжительного и интенсивного раздражения блуждающего нерва неясен.

В последние годы начинают разрабатывать учение о биохимическом механизме действия медиаторов. Действие их объясняют тем, что медиаторы активируют течение ферментативных процессов. Такая активация установлена для близкого к симпатину адреналина -- ферментов окислительно-восстановительной группы (Бейер), а для ацетилхолина -- ферментов, участвующих в обмене серусодержащих аминокислот (X. С. Коштоянц).

Влияние на ферменты окислительно-восстановительной группы -- протеолитические, липолитические -- установлено для некоторых лекарств, например симпатомиметина, вызывающего в организме симпа-топодобное действие (И. П. Чукичев).

Исследования, направленные на вскрытие интимных механизмов действия медиаторов, способствуют дальнейшему развитию учения И. П. Павлова о трофической иннервации.

Автоматия сердца (греч. «автоматос» -- самодвижущийся) -- свойство сердечной мышцы ритмически расслабляться и сокращаться независимо от сознания и внешних раздражителей. Работа сердца осуществляется под контролем сердечнососудистого центра, находящегося в продолговатом мозге. От этого центра через вегетативную нервную систему передается возбуждение к специальным клеткам сердечной мышцы, расположенным в правом предсердии (синусный узел). Проводящая система сердца состоит из синусного узла, расположенного у впадения верхней полой вены, в котором самопроизвольно возникают ритмические сокращения клеток. Эти клетки имеют свойства как мышечной, так и нервной ткани -- они возбуждаются, сокращаются и проводят импульс в предсердия. На границе предсердий этот импульс принимают клетки предсердно-желудочкового узла, которые обладают свойствами синусного узла. От этого узла отходит пучок Гиса, состоящий из нервных волокон. В перегородке между желудочками он делится на две ветви -- ножки пучка Гиса, которые, в свою очередь, в стенках желудочков ветвятся на волокна Пуркинье. Скорость проведения импульса по проводящей системе в 10 раз превышает скорость проведения по мышечной системе (5 м/с и 0,5 м/с соответственно). Все части желудочков сокращаются одновременно, что позволяет избежать повреждение мышечной ткани при несогласованном сокращении и расслаблении. Синусный узел задает ритм -- он водитель ритма, а темп (частота ритма) зависит от симпатической и парасимпатической нервных систем, волокна которых подходят соответственно от грудного отдела спинного мозга и сердечного центра продолговатого мозга (блуждающий нерв). Эти же центры получают информацию от чувствительных нервов в стенке аорты и сонных артерий, а также полых вен, которые непосредственно реагируют на увеличение физической нагрузки, повышение температуры тела, уровень CO2 в крови, гормон адреналин.

Гемодинамика

Гемодинамика -- движение крови по сосудам, возникающее вследствие разности гидростатического давления в различных участках кровеносной системы (кровь движется из области высокого давления в область низкого). Зависит от сопротивления току крови стенок сосудов и вязкости самой крови. О гемодинамике судят по минутному объёму крови.

Существует множество нарушений гемодинамики, связанных с травмами, переохлаждениями, ожогами и т. д.

Основные закономерности. Равенство объёмов кровотока.

Объём крови, протекающей через поперечное сечение сосуда в единицу времени, называют объёмной скоростью кровотока (мл/мин).

Объёмная скорость кровотока через большой и малый круг кровообращения одинакова. Объём кровотока через аорту или лёгочный ствол равен объёму кровотока через суммарное поперечное сечение сосудов на любом отрезке кругов кровообращения.

Движущая сила кровотока

Это разность кровяного давления между проксимальным и дистальным участками сосудистого русла. Давление крови создаётся давлением сердца и зависит от упруго-эластических свойств сосудов.

Поскольку давление в артериальной части кругов кровообращения является пульсирующим в соответствии с фазами работы сердца, для его гемодинамической характеристики принято использовать величину среднего давления (Pср.). Это усреднённое давление, которое обеспечивает такой же эффект движения крови, как и пульсирующее давление. Среднее давление в аорте равно примерно 100 мм рт.ст. Давление в полых венах колеблется около нуля. Таким образом, движущая сила в большом круге кровообращения равна разнице между этими величинами, то есть 100 мм рт.ст. Среднее давление крови в лёгочном стволе менее 20 мм рт.ст., в лёгочных венах близко к нулю -- следовательно, движущая сила в малом круге -- 20 мм рт.ст., то есть в 5 раз меньше, чем в большом. Равенство объёмов кровотока в большом и малом круге кровообращения при существенно различающейся движущей силе связано с различиями в сопротивлении току крови -- в малом круге оно значительно меньше.

Сопротивление в кровеносной системе

Если общее сопротивление току крови в сосудистой системе большого круга принять за 100 %, то в разных её отделах сопротивление распределяется следующим образом. В аорте, крупных артериях и их ветвях сопротивление току крови составляет около 19 %; на долю мелких артерий (диаметром менее 100 мкм) и артериол приходится 50 % сопротивления; в капиллярах сопротивление составляет примерно 25 %, в венулах -- 4 %, в венах -- 3 %. Общее периферическое сопротивление (ОПС) -- это суммарное сопротивление параллельных сосудистых сетей большого круга кровообращения. Оно зависит от градиента давления (?P) в начальном и конечном отделах большого круга кровообращения и объёмной скорости кровотока (Q). Если градиент давления равен 100 мм рт.ст., а объёмная скорость кровотока -- 95 мл/с, то величина ОПС составит:

ОПС==100 мм рт.ст. Ч 133 Па / 95 мл/с = 140 Па·с/смі

(1 мм рт.ст. = 133 Па)

В сосудах малого круга кровообращения общее сопротивление равно примерно 11 Па·с/мл.

Сопротивление в региональных сосудистых сетях различно, оно наименьшее в сосудах чревной области, наибольшее в коронарном сосудистом русле.

Согласно законам гидродинамики, сопротивление току крови зависит от длины и радиуса сосуда, по которому течёт жидкость, и от вязкости самой жидкости.

Применительно к системе кровообращения длина сосудов довольно постоянна, а радиус сосуда и вязкость крови -- переменные параметры. Наиболее изменчивым является радиус сосуда, и именно он вносит существенный вклад в изменения сопротивления току крови при различных состояниях организма, так как величина сопротивления зависит от радиуса, возведённого в четвёртую степень. Вязкость крови связана с содержанием в ней белков и форменных элементов. Эти показатели могут меняться при различных состояниях организма -- анемии, полицитемии, гиперглобулинемии, а также различаются в отдельных региональных сетях, в сосудах разного типа и даже в ветвях одного сосуда.

Так, в зависимости от диаметра и угла отхождения ветви от основной артерии в ней может меняться соотношение объёмов форменных элементов и плазмы. Это связано с тем, что в пристеночном слое крови больше доля плазмы, а в осевом -- эритроцитов, поэтому при дихотомическом делении сосуда меньшая по диаметру ветвь или ветвь, отходящая под прямым углом, получает кровь с большим содержанием плазмы. Вязкость движущейся крови меняется в зависимости от характера кровотока и диаметра сосудов.

Размещено на Allbest.ur