50. Регуляция кровообращения

Обеспечение потребности организма в кислороде. В организме, в каждом органе тела, имеются запасы питательных веществ, по нет запасов кислорода. Поэтому доставка кислорода, осуществляемая органами кровообращения, всегда должна точно соответствовать меняющейся потребности организма. Изменение количества потребляемого организмом кислорода вызывает увеличение или уменьшение частоты и силы сердечных сокращений, а следовательно, минутного объема крови. Во время интенсивной физической работы минутный объем крови, поступающей из сердца в аорту, может повыситься в несколько раз.

При напряженной умственной деятельности значительно повышается потребление кислорода клетками мозга, тогда как в других органах, в частности мышцах, нужда в кислороде остается небольшой. Работа органов кровообращения была бы крайне неэкономной, если бы ради усиленной доставки кислорода одному органу увеличилось кровоснабжение всего организма. В действительности этого не происходит, так как путем изменения ширины просвета мелких артерий и капилляров всегда регулируется распределение крови между различными областями тела: сосуды работающих органов расширяются, а сосуды неработающих или слабо работающих - суживаются. Так, через расслабленную мышцу протекает мало крови, так как большинство капилляров находится в спавшемся состоянии. Через усиленно работающую мышцу ток крови может увеличиваться в несколько десятков раз.

Расширение сосудов в одних участках тела влечет за собой их сужение в других участках. Вот почему после сытного обеда, когда значительно усиливается кровенаполнение брюшных внутренностей, мозг и мышцы получают меньше крови, и хочется лежать, а не заниматься физическим или умственным трудом.

Правильное и постоянно меняющееся распределение крови между различными органами предохраняет сердце от чрезмерной работы, и организм получает возможность при всех условиях его деятельности обходиться всего лишь 4-5 литрами крови.

Нервная регуляция кровообращения. К сердцу от головного мозга идет блуждающий нерв, а от спинного - симпатические. Блуждающий нерв тормозит деятельность сердца, замедляет и ослабляет его сокращения. Симпатические нервы, наоборот, учащают и усиливают сокращения сердца. Таким образом, симпатические и блуждающий нервы оказывают на сердце противоположное действие.

Ко всем кровеносным сосудам подходят ветви симпатических нервов. Импульсы, проходящие по этим нервам, вызывают сужение сосудов, а следовательно, уменьшение кровотока. При чрезмерно сильном раздражении симпатического нерва наступает его торможение, и сосуды не суживаются, а иногда наблюдается даже их расширение.

В естественных условиях регуляция кровообращения всегда носит рефлекторный характер и проявляется в одновременном изменении деятельности сердца и сосудов. Иными словами, под влиянием раздражения рефлекторно происходит ускорение или замедление общего кровотока, т. е. изменение минутного объема крови, а также увеличение или уменьшение кровенаполнения отдельных органов или систем органов. Важнейший источник рефлекторного воздействия на сердце и сосуды - изменение мышечной активности, особенно переход от состояния покоя к работе.

Большое значение имеют импульсы, идущие от коры больших полушарий. Так, перед началом спортивных состязаний наблюдается условнорефлекторное учащение сердечных сокращений, расширение кровеносных сосудов преимущественно тех мышц, которые должны принять участие в предстоящей работе. Влиянием коры больших полушарий объясняется учащенное сердцебиение или, наоборот, "замирание" сердца, а также покраснение или побледнение лица при волнении или испуге. В зависимости от того, находится ли человек в бодром или угнетенном состоянии, выполняет ли он работу охотно или без желания, кора больших полушарий будет различно воздействовать на работу сердечно-сосудистой системы.

Для обеспечения надлежащего содержания в крови кислорода особое значение имеют импульсы, которые идут от самой сердечно-сосудистой системы. Так, в месте разветвления общей сонной артерии на наружную и внутреннюю и в стенке аорты имеются рецепторы, чувствительные к содержанию в крови кислорода: при его избытке наступает рефлекторное замедление сердечных сокращений, а при пониженном его содержании - их учащение.

Саморегуляция сердечно-сосудистой системы. При любых реакциях на раздражение все участки сердечно-сосудистой системы должны работать согласованно. Такая согласованность обеспечивается собственными рефлексами кровеносной системы. В стенках сердца, а также артерий и вен находятся рецепторы, чувствительные не к содержанию кислорода, а к изменениям кровяного давления. При его повышении артерии растягиваются сильнее обычного. Это вызывает раздражение соответствующих рецепторов, особенно в аорте и в области разветвления общей сонной артерии. От рецепторов по нервам импульсы поступают в сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга, который посылает ответные импульсы, приводящие к урежению пульса и расширению кровеносных сосудов.

При резком усилении притока крови к сердцу растягиваются стенки предсердий и впадающих в них крупных вен, что влечет за собой раздражение соответствующих рецепторов. В ответ наступает рефлекторное учащение сердечных сокращений, и в результате увеличивается отток крови из предсердий в желудочки сердца.

Собственные рефлексы сердечно-сосудистой системы, возникающие при раздражении рецепторов других ее участков, проявляются главным образом в местном сужении или расширении сосудов.

Таким образом кровеносная система сама себя регулирует, поддерживая нормальное кровяное давление и устраняя препятствия, возникающие по пути тока крови.

Гуморальная регуляция. Работа сердца и распределение крови между отдельными органами находится под влиянием не только нервной системы, но и ряда веществ, находящихся в крови. Особое значение имеют адреналин и ацетилхолин, которые постоянно в том или ином количестве образуются под контролем нервной системы в организме. Адреналин оказывает на сердце и сосуды такое же действие, как раздражение симпатических нервов: введение его в кровь суживает сосуды, учащает и усиливает сокращения сердца. Ацетилхолин оказывает противоположное действие: он замедляет и ослабляет сердечные сокращения, расширяет кровеносные сосуды.

Такая регуляция, осуществляемая через кровь, т. е. гуморальным путем, способствует созданию более или менее длительных сдвигов в работе кровеносной системы, на фоне которых могут происходить быстрые рефлекторные реакции.

Возрастные особенности регуляции кровообращения. К концу внутриутробного периода развития многие клетки сердечных нервных узлов еще сохраняют зародышевое строение и не функционируют. После рождения количество функционально созревших клеток нервных узлов сердца начинает очень постепенно увеличиваться вплоть до 10-летнего возраста.

Подходящие к сердцу симпатические нервы начинают функционировать еще до рождения. Волокна блуждающего нерва хотя и подходят к сердцу, но еще нет связи между их конечными разветвлениями и клетками нервных узлов, через которые передаются импульсы сердечной мышце. Только после рождения, и то не сразу, устанавливается эта связь. Даже после установления связи между нейронами долгое время отсутствуют те сердечные рефлексы, которые протекают при участии блуждающего нерва. Поэтому, например, в грудном возрасте ориентировочный рефлекс обычно сопровождается учащением сердечных сокращений, а не урежением, как это свойственно старшим детям и взрослым.

В детском возрасте очень изменчиво функциональное состояние нервных клеток: меняется уровень их возбудимости, а сильное или длительное возбуждение легко переходит в торможение. Этой особенностью нервных клеток объясняется характерная для детей раннего и дошкольного возраста неустойчивость ритма сердечных сокращений. Электрокардиограмма, т. е. графическая запись сердечных импульсов, с помощью электрических датчиков показывает, что циклы сердечных сокращений заметно отличаются друг от друга по их длительности, по высоте зубцов и длительности интервалов между отдельными зубцами. Неустойчивы и рефлекторные изменения работы сердца и сосудов, в частности собственные рефлексы кровеносной системы, направленные на поддержание нормального кровяного давления.

В последующие годы постепенно повышается устойчивость как ритма сердечных сокращений, так и рефлекторных изменений со стороны сердца и сосудов. Однако еще долгое время, нередко вплоть до 15-17 лет, сохраняется повышенная возбудимость сердечно-сосудистых нервных центров. Этим объясняется чрезмерная выраженность у детей сосудодвигательных и сердечных рефлексов. Они проявляются в побледнении или, наоборот, покраснении кожи лица, замирании сердца или учащении его сокращений.