7. СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

7.1. Анатомия сердца

Встенке сердца три слоя: эндокард (внутренний слой), миокард (мышечный слой) и перикард (наружный слой).

Миокард. Мышца сердца особая. По классификации она и не гладкая и не поперечно-полосатая. Она – непроизвольная, поэтому некоторые относят ее к гладким мышцам. Мы не можем произвольно управлять своим сердцем, но йоги могут.

Всердечной мышце два вида мышечных клеток: выделяют рабочие волокна (обычные сокращающиеся мышечные клетки) и проводящую систему сердца (тоже мышечные волокна).

Свойства сердечной мышцы: возбудимость, проводимость, сократимость и автоматия.

7.2. Автоматия сердца

В проводящей системе сердца существует феномен, когда ПД возникают сами по себе, они не приходят к сердцу по нервным волокнам. Поэтому выделенное лягушачье сердце можно поливать соляным раствором, и оно будет сокращаться часами.

При нормальной работе сердца сигнал к сокращению появляется в той части проводящей системы, которую называют «синоатриальный узел».

Синус – это место впадения полых вен в сердце. Атриум – это предсердие. Этот узел еще называется пейсмекером, или водителем ритма. Из пейсмекера ПД идет в следующий предсердножелудочковый узел. Он находится между предсердиями и желудочками. Далее сигнал распространяется по пучкам Гиса и по волокнам Пуркинье, по желудочкам сердца и далее – по всему миокарду. Итак, родившись в проводящей системе сердца, сигнал переходит на рабочие клетки миокарда.

Патология. Эти узлы находятся между собой в подчиненных отношениях: все они подчиняются узлу №1. Он подает сигнал, а узлы №2, №3 и №4 его просто проводят. Но если что-то случилось с узлом №1, потенциал будет рождать узел № 2 и т.д. Однако узлы №2-4 не могут рождать потенциал с такой же частотой, что и узел №1, так узел №2 дает частоту 40-50 имп/мин, а узел №3 – еще меньше.

54

Может также нарушиться связь между узлами №1 и №2, и тогда оба узла будут рождать ПД, но каждый со своей частотой, и разные части сердца будут сокращаться с различной частотой.

7.3. Показатели сердечной деятельности

Электрокардиограмма (ЭКГ). Регистрирует электрические показатели деятельности сердца. Дает возможность оценить: пульс, ритмичность работы сердца, нарушения в проведении сигнала, инфаркты. Инфаркты трудно выявить по-другому, но человеку нужно сразу же создать физический покой.

Сейсмокардиография (СКГ). Регистрирует «сотрясения» грудной клетки, которые записывают и подвергают оценке.

Баллистокардиография (БКГ). Сердце выстреливает кровью: возникает феномен отдачи. Пусть выстрел слабый, но этот метод позволяет зарегистрировать колебания гели от него.

Фонокардиография (ФКГ) – это также запись звуков, которые издает работающее сердце. Мы слышим тоны. Это не шумы. Это звуки захлопывания кланов сердца. Шумы же создаются завихрениями крови при ее движении по сердцу. Эти завихрения связаны либо с недостаточностью клапанов, либо с дефектами перегородок сердца. Так, в сердечной перегородке может образоваться отверстие, и кровь будет сбрасываться с левого сердца в правое, чего в норме быть не должно, и мы услышим шум. Но есть также функциональные шумы, не связанные с патологиями.

Минутный объем – это количество крови, которое выбрасывает сердце за 1 мин (норма: 4 л – это вся кровь, которая есть в нашем организме).

Систолический объем кровотока – это количество крови, которое выбрасывается сердцем за одно его сокращение (норма: 4070 мл).

Есть также другие методы исследования сердечной деятельности.

7.4. Регуляция деятельности сердца

Все механизмы регуляции деятельности сердца можно разделить на 2 группы: внутрисердечные и внесердечные механизмы.

55

1. Внутрисердечные механизмы

Регуляция осуществляется в соответствии с «законом сердца»: чем сильнее растягиваются клетки сердечной мышцы, тем сильнее оно сокращается в ответ. Почему это происходит, непонятно. Есть гипотеза «пружины»: предполагается, что, кроме активного сократительного аппарата, в мышечной клетке содержатся еще и пассивный, и эластический компонент («пружина»), а если «пружину» растянуть, то она сильнее сократится. Поэтому, если в какую-либо камеру крови поступает больше, то она в ответ сокращается сильнее.

Внутрисердечные периферические рефлексы. Это – рефлекторные дуги, замыкающиеся в самом сердце. В сердце есть рецептор и двигательная клетка. Между ними вставочный нейрон. Поэтому, если в какую-то камеру крови поступает больше, то в ответ сокращается сильнее не только эта камера, но и все остальные.

2. Внесердечные механизмы Нервные. Вегетативная нервная система делится на два

отдела: симпатический и парасимпатический.

Какие-то органы симпатическим отделом стимулируются, а парасимпатическим – тормозятся, а какие-то – наоборот.

Сердце иннервируется как симпатическим, так и парасимпатическим отделом вегетативной нервной системы. Парасимпатический нерв (вагус) сердце тормозит. Его центр всегда находится в тонусе, поэтому наше сердце всегда чуть подторможено и пульс, который мы считаем, – это не та частота, которую выдает пейсмекер, а чуть меньше. Пейсмекер дает частоту 70-90 в мин; а вагус притормаживает частоту сокращений сердца до 60-70 ударов в мин.

Симпатические нервы сердце стимулируют. Однако центры симпатических нервов не находятся в постоянном тонусе. Они стимулируют сердце только тогда, когда это необходимо: при физической и эмоциональной нагрузке и т.д.

Но даже влияние вагуса может быть различным. Это зависит от ситуации: при недостаточном кровенаполнении сердца вагус также будет сердце стимулировать.

Гипоталамус. Он приспосабливает работу сердца для обеспечения определенных поведенческих актов – это движения, простые или сложные.

Лимбическая система. Она связана с эмоциями. Поэтому сердечная деятельность также зависит от эмоций.

56

Кора головного мозга обеспечивает выработку условных рефлексов, связанных с деятельностью сердца.

Барорецепторные рефлексы. Барорецепторы воспринимают давление крови. Они находятся в дуге аорты и в каротидном синусе. Каротидный синус – это место, где сонная артерия делится на наружную и внутреннюю ветви.

Хеморецепторные рефлексы. Хеморецепторы информируют ЦНС о химическом составе крови: содержании кислорода, углекислоты и т.д.

Гумморальная регуляция осуществляется с помощью различных веществ, которые поступают в кровь. Так, адреналин и гормон АКТГ сердце стимулируют, ионы К+ – наоборот. Чем больше калия в крови, тем больше тормозится деятельность сердца.

7.5. Сердечный цикл

Цикл работы сердца включает два процесса: систолу (сокращение) и диастолу (расслабление). При пульсе 75 ударов в минуту этот цикл составляет 0,8 сек. Цикл описывается для желудочков сердца, т.к. систола предсердий наслаивается на диастолу желудочков.

Систола желудочков (0,3 сек):

I период – напряжения;

II период – изгнания крови из желудочков.

Диастола желудочков (0,5 сек):

I период – расслабления;

II период – наполнения кровью.

Этот цикл и его характеристики приспосабливаются к конкретной деятельности организма:

–при кратковременной нагрузке (взбежали по лестнице) сердце может реагировать двояко (у нетренированных людей увеличивается частота сокращений, а у тренированных – увеличивается сила сокращений и сила систолического выброса крови);

–при длительной нагрузке возникает гипертрофия мышцы сердца (увеличивается мышечная масса сердца, объем его полостей, увеличивается сила сокращения).

57

Но есть ограничения, они индивидуальны, поэтому не всем доступны высокие спортивные достижения. Сердце может давать отрицательные реакции.

7.6. Сосудистая система

Регуляция кровообращения сводится к изменению сопротивления току крови.

У нас есть емкостные сосуды (капилляры). Они имеют большую емкость, но сопротивление току крови небольшое.

Есть резистивные сосуды. Это – прекапилляры и артериолы. В стенках этих сосудов находятся гладкие спиралевидные мышечные волокна. Эти волокна могут перекрывать просвет сосуда как кран. Данные участки сосудистой системы являются зоной наибольшего сопротивления току крови. Это резистивные (сопротивляющиеся) сосуды.

Наиболее важные показатели кровообращения перечислены

ниже.

Скорость кругооборота крови. Это – время, в течение которого частичка крови проходит малый и большой круг кровообращения. Норма – 25 сек.

Артериальное давление делится на систолическое и диастолическое. Норма: систолическое – 110-125 мм рт. ст., диастолическое – 60-80 мм рт. ст. Разница между ними называется пульсовым давлением и составляет 40 мм рт. ст.

Пульс характеризует сердце и сосуды. Это – ритмические колебания стенки артерии. Но есть и венный пульс, хотя его измеряют реже. Пульс зависит от физической нагрузки. При интенсивной нагрузке он может достигать 150 уд. в мин. Он также определяется температурой тела. При повышении температуры на градус пульс увеличивается на 8 уд. в мин.

Явления микроциркуляции. У нас есть мелкие кровеносные сосуды: мелкие артерии, артериолы, капилляры, венулы, мелкие вены и артериовенозные анастомозы. В этих зонах идет интенсивный обмен веществ, оксигенация крови (насыщение кислородом). Микроциркуляция обеспечивает депонирование (запасание) крови. В артериовенозных анастомозах также осуществляется перераспределение крови: кровь может перебрасываться из артерий в вены, минуя капиллярный отдел.

58

7.7. Регуляция кровообращения

Регуляция кровообращения делится на две системы:

регуляция регионального кровообращения;

регуляция системной гемодинамики.

1. Регуляция регионального кровообращения

Например, в каком-то органе не хватает кислорода, поэтому там расширяются сосуды; нервная система также может менять диаметр сосудов, осуществляется и гуморальная регуляция за счет веществ, поступающих в кровь, например, адреналином.

2. Регуляция системной гемодинамики

Существуют механизмы регуляции кратковременного действия и более длительного.

Кратковременные механизмы регуляции включают в себя:

барорецепторные рефлексы;

хеморецепторные рефлексы.

Барорецепторные рефлексы. Пример: барорецепторы воспринимают высокое давление. Высокое давление опасно, т.к. может быть кровоизлияние. Сигналы от барорецепторов через нервные центры расширяют резистивные (сопротивляющиеся) сосуды. В результате чего давление снижается.

Но регуляция сосудов связана с работой сердца: сосуды расширились, давление снизилось, надо ослабить деятельность сердца. Параллельно идет ослабление деятельности сердца.

Хеморецепторные рефлексы. Для хеморецепторов адекватные раздражители – снижение напряжения кислорода и увеличение напряжения углекислого газа в крови. Хеморецепторы посылают импульсы в ЦНС в продолговатый мозг: в результате рефлексы с хеморецепторов вызывают сужение сосудов, активизацию сердечной и дыхательной деятельности.

Изменение транскапиллярного обмена – это механизм системной регуляции более длительного действия. Например, если повысилось давление крови, то повысилось и давление в капиллярах, при этом увеличивается фильтрация жидкости в капиллярах, за счет чего жидкость уходит из крови в ткани, таким образом, давление крови снижается за счет усиления фильтрации.

Почечная система регуляции артериального давления.

Пример: повысилось давление, почки способствуют выделению

59

жидкости, уменьшается объем циркулирующей крови. Реабсорбцией воды в почках управляет гормон АДГ гипофиза.

Центральные механизмы (за счет ЦНС). В регуляции кровообращения принимают участие все уровни ЦНС как спинного, так и головного мозга. Наиболее важные зоны: ствол, в котором находится сосудодвигательный центр, который находится в состоянии постоянной тонической активности, т.е. он работает всегда. Этот центр состоит из прессорного отдела (повышает давление) и депрессорного отдела (суживает сосуды и снижает давление). Чтобы расширить сосуды, депрессорный центр снижает тонус прессорного центра.

Гипоталамус. Гипоталамус даже в покое влияет на деятельность сосудодвигательного центра продолговатого мозга, который им контролируется. Гипоталамус участвует в общих поведенческих реакциях: тревога, защита, бег, драка. Эти реакции должны быть вегетативно обеспечены. Таким образом, он координирует поведение и вегетативные реакции, прежде всего приспосабливает сердечно-сосудистую регуляцию к общим задачам.

Кора. Если раздражать некоторые области коры, получим то прессорные, то депрессорные реакции. Кора влияет на сосудистый тонус, как и другие отделы ЦНС. Она осуществляет управление сосудами через симпатические нервные волокна, что ведет к изменению их тонуса. Эти реакции скоординированы с движением мышц, так как работающим мышцам нужен кислород.

Вопросы для самоконтроля

1.Расскажите о строении сердца.

2.Каковы физиологические особенности и свойства сердечной

мышцы?

3.Что представляет собой проводящая система сердца?

4.Как осуществляется регуляция работы сердца?

5.Опишите цикл работы сердца.

60