Влияние коры большого мозга на деятельность сердца

Кора большого мозга регулирует и корригирует деятельность сердца через блуждающие и симпатические нервы. Доказательством влияния коры большого мозга на деятельность сердца является возможность образова­ния условных рефлексов. Такие условные рефлексы достаточно легко образуются у человека, а также у живот­ных.

Например, у собаки вырабатывали условный рефлекс, используя в качестве условного сигнала вспышку света или звуковое раздражение. Безусловным раздражителем являлись фармакологические вещества (морфий, адрена­лин и т. д.), типично влияющие на деятельность сердца. Изменения в работе сердца регистрировались с помощью анализа ЭКГ. Оказалось, что после 20—30 инъекций морфия комплекс раздражений, сопровождающих введе­ние этого препарата (вспышка света, лабораторная об­становка и т. д.), приводил к появлению условнорефлектор-ной брадикардии. Замедление ритма сердца наблюдалось и тогда, когда животному вместо морфия вводили изото­нический раствор хлорида натрия.

У человека различные эмоциональные состояния (волнение, страх, гнев, злость, радость) сопровождаются соответствующими изменениями в деятельности сердца. Это также свидетельствует о влиянии коры большого мозга на работу сердца.

Условнорефлекторные реакции лежат в основе так называемых предстартовых состояний спортсменов. Установлено, что у спортсменов перед бегом, то есть в предстартовом состоянии, увеличиваются систолический объем сердца и частота сердечных сокращений.

Гуморальная регуляция деятельности сердца

На деятельность сердца оказывают влияние гормоны, некоторые электролиты и другие высокоактивные веще­ства, поступающие в кровь и являющиеся продуктами жизнедеятельности многих органов и тканей организма. Ацетилхолин и норадреналин — медиаторы нервной системы — выражение воздействуют на работу сердца. Действие ацетилхолина неотделимо от функций пара­симпатических нервов, так как он синтезируется в их окончаниях. Ацетилхолин в клетках синусно-предсерд-ного узла и в проводящей системе сердца обусловливает явление гиперполяризации, определяя тем самым харак­терное для вагусного эффекта уменьшение частоты возникновения импульсов и скорости проведения возбуж­дения. Ацетилхолин уменьшает возбудимость сердечной мышцы и силу ее сокращений (см. рис. 12).

Важное значение для регуляции деятельности сердца имеют катехоламины, к которым относятся норадреналин (медиатор) и адреналин (гормон). Катехоламины оказы­вают на сердце влияние, аналогичное воздействию симпатических нервов. Сердце обладает способностью удерживать адреналин, приносимый кровью. Действие адреналина суммируется с влиянием на сердце норадре-налина, который образуется в окончаниях симпатических нервов. Катехоламины стимулируют обменные процессы в сердце, повышают расход энергии и тем самым увели­чивают потребность миокарда в кислороде. Адреналин одновременно вызывает расширение коронарных сосудов, что способствует улучшению питания сердца (см. рис. 13). Оптимальное соотношение в межклеточной жидкости ионов калия и кальция необходимо для нормальной работы сердца. Избыток ионов калия в крови приводит к замедлению ритма сердца, уменьшению силы сердеч­ных сокращений, торможению распространения возбужде­ния по проводящей системе сердца, снижению возбуди­мости сердечной мышцы. Избыток ионов кальция в крови оказывает на деятельность сердца противоположное влияние: увеличивается ритм сердца и сила его сокра­щений, повышается скорость распространения возбуж­дения по проводящей системе сердца и нарастает возбу­димость сердечной мышцы. Характер действия ионов калия на сердце сходен с эффектом возбуждения блужда­ющих нервов, а действие ионов кальция — с эффектом раздражения симпатических нервов.

КОРОНАРНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ И ЕГО ОСОБЕННОСТИ

Через коронарные сосуды протекает 4—5% всей крови, выбрасываемой сердцем. Это количество крови проходит через сосуды сердца и в условиях относитель­ного покоя, и в условиях максимальной физической работы (4,5—25 л/мин).

Коронарное кровообращение имеет ряд особенностей, к которым относятся высокая приспособляемость к раз­личным функциональным состояниям сердечной мышцы, наивысшая потребность в кислороде (в среднем в 2 раза превышающая потребность в кислороде всех других тканей), наличие густой капиллярной сети (в среднем на 1 мм² приходится 2500 капилляров, в скелетной мышце — 400).

От начальной части аорты (вблизи аортальных клапанов) отходят правая и левая коронарные артерии, идущие в толщу миокарда, где они, разветвляясь, образуют капиллярную сеть.

Между артериями сердца существуют анастомозы. Особенно много их в области межжелудочковой перегородки. Анастомозы могут дополнительно развиваться при возросшей работе, длительно выполня­емой сердцем, или при нарушениях кровоснабжения миокарда, связанных с сужением просвета одной из коронарных артерий.

Артерии сердца сопровождаются венами, которые собираются в крупный венозный ствол — венечный синус, впадающий в правое предсердие. В сердце имеются также более мелкие вены, впадающие непосредственно в полости предсердий.

Кровоток в венечных артериях зависит от ряда физи­ологических факторов: кардиальных (сердечных) и внекардиальных (внесердечных).

К кардиальным факторам относятся интен­сивность обменных процессов в миокарде, тонус коро­нарных сосудов, величина давления в аорте, частота сердечных сокращений.

Интенсивность обменных процессов в миокарде значительно меняется при различных состояниях организ­ма. Например, при физической работе увеличиваются энергетические затраты сердца и возрастает величина коронарного кровотока. Тонус коронарных сосудов, а следовательно, их просвет обеспечивают приспособление величины коронарного кровотока к энергетическим потреб­ностям сердца.

Коронарное кровообращение зависит от величины артериального давления в аорте. Наилучшие условия для коронарного кровообращения создаются при артериальном давлении у взрослого человека, равном 14,7— 18,7 кПа (110—140 мм рт. ст.).

К внекардиальным факторам относятся влияния симпатических и парасимпатических нервов, иннервирующих венечные сосуды. При возбуждении симпатических нервов, как правило, наблюдается увели­чение коронарного кровотока. Сосудосуживающий эффект блуждающих нервов по отношению к коронарным сосудам в настоящее время признается не всеми учеными.

Большую роль в регуляции коронарного кровотока играют гуморальные факторы. Адреналин, норадреналин, гистамин в дозах, не влияющих на работу сердца и ве­личину артериального давления, способствуют расширению венечных артерий и увеличению коронарного кровотока. Гормон задней доли гипофиза — вазопрессин — способст­вует уменьшению коронарного кровотока. Ацетилхолин уменьшает просвет коронарных сосудов и, следовательно, снижает коронарное кровообращение.

Таким образом, венечная система и ее кардиальные и внекардиальные механизмы регуляции обеспечивают адекватное питание сердца в зависимости от состояния организма.