Саморегуляція серцево-судинної системи
Усі нервові і гуморальні механізми регуляції діяльності серця в живій біологічній системі взаємодіють таким чином, що забезпечують стійкий стан організму і його краще пристосування до різних зовнішніх впливів. Якщо, наприклад, в організмі створилося стійке підвищення кров’яного тиску чи збільшення числа серцевих скорочень, то включаються механізми саморегуляції, що забезпечують зниження частоти серцевих скорочень і кров’яного тиску. Рефлекси, що беруть участь в саморегуляції, називають власними рефлексами серцево-судинної системи.
Роль судинних рефлексогенних зон у процесах саморегуляції. У людини виділяють три рефлексогенні зони, що постійно беруть участь у регуляції діяльності серця і просвіту судин, – це аортальна, синокаротидна і зона, розташована в правому передсерді у впадання порожнистих вен.
Ще в 1866р. вперше Цион і Людвіг описали, що після перерізання нервового стовбура на шиї, що йде поруч із блукаючим і симпатичним нервами, наставало підвищення кров’яного тиску. При подразненні центрального кінця цього перерізаного нерва тиск знижувався. Подразнення його периферичного кінця не давало ніякого ефекту. Звідси випливало, що цей нерв є аферентним, що знижує кров’яний тиск рефлекторним шляхом, змінюючи стан судинорухальних і центрів серцевих нервів. Він був названий нервом-депресором (понижуючим тиск), а пізніше – аортальним. Його рецептори розташовані в дузі аорти, у тканинах шлуночків серця і реагують на зміни кров’яного тиску.
При підвищенні тиску в аорті і розтяганні її стінки виникає збудження в пресорецепторах, що по аортальному нерву йде до довгастого мозку. При цьому підвищується тонус центра блукаючого нерва, що приводить до збільшення кількості гальмуючих імпульсів, що йдуть до серця по його волокнах і зменшенню внаслідок цього частоти і сили серцевих скорочень.
Одночасно змінюється тонус судинорухольного центра: зменшується тонус судинозвужувального і збільшується тонус судинорозширюючого центра, внаслідок чого зменшується потік імпульсів, що викликають звуження судин – вони розширюються. Обидва ці механізми, що запускаються підвищеним тиском в аорті, забезпечують зниження кров’яного тиску.
Синокаротидна рефлексогенна зона була відкрита Герингом у 1923 р. Вона розташовується в ділянці розгалуження загальної сонної артерії на зовнішню і внутрішню. Від цієї зони йде аферентний синокаротидний нерв, чи нерв Геринга, у складі язикоглоткового до довгастого мозку. Механізм дії цієї й аортальної зон однаковий.
Важливе значення має і рефлексогенна зона, розташована в правому передсерді, її рецептори лежать в гирлах порожніх вен і в м’язовій стінці передсердь. Пресорецептори цієї зони збуджуються при підвищенні тиску в момент розтягання вен і передсердь кров’ю, що надходить у них. Аферентні імпульси, що виникають тут, йдуть у центральну нервову систему і викликають зниження тонусу центра блукаючого нерва і підвищення – симпатичного. Внаслідок цього зменшується кількість гальмуючих імпульсів, що йдуть до серця, серце скорочується сильніше і частіше, при цьому більше крові виноситься з порожніх вен і тиск у них зменшується.
Саморегуляція тиску крові виникає при порушенні пресорецепторів, що розташовані і в інших судинах. Так, наприклад, при підвищенні тиску в судинах легені чи селезінки відбувається рефлекторна зміна тиску в судинах інших органів.
Інтеркардиальні рефлекси. У недавній час вивчений особливий механізм саморегуляції серця, зв’язаний з наявністю в серцевому м’язі аферентного нейрона. Аферентний нейрон передає збудження на нейрони симпатичної і парасимпатичної нервової системи, здійснюючи інтеркардиальні рефлекси. Аферентний нейрон серця може збуджуватися чи гальмуватися. Якщо, наприклад, підсилюється вплив блукаючого нерва на серце, то воно починає рідше і слабкіше скорочуватися і менше викидати крові в артерії. Тоді виникає переповнення серця кров’ю, його стінки розтягуються і при цьому збуджуються рецептори аферентного нейрона, від нього по аксоні імпульси йдуть до парасимпатичних і симпатичних гангліїв, що розташовані у серці. При цьому нейрони парасимпатичної нервової системи гальмуються, а симпатичної – збуджуються, внаслідок чого серце сильніше скорочується і викидає кров, що накопичилась в ньому. Протилежні зміни відбуваються в тому випадку, якщо серце скорочується часто й аферентний нейрон збуджується менше.
Гуморальна саморегуляція серцево-судинної системи. Ряд гуморальних факторів як гормонального, так і тканинного походження по-різному впливають на серце, судини і центри, що регулюють їх діяльність. Адреналін, діючи безпосередньо на серце, викликає прискорення і посилення його скорочень (симпатикотропний ефект). Але якщо кількість адреналіну в крові значно збільшується, то ця кров з високим змістом адреналіну, що омиває клітини серцевого центра, викликає підвищення тонусу центра блукаючого нерва. При цьому діяльність серця нормалізується.
Під впливом іонів кальцію збільшуються частота і сила серцевих скорочень. Але іони кальцію, діючи на центри, приводять до зменшення числа серцевих скорочень.
Іони калію при введенні їх у вену знижують число серцевих скорочень. Ці ж іони при введенні їх у шлуночки мозку діють на центри, що регулюють діяльність серця, і викликають збільшення частоти серцевих скорочень.
Цікавий гуморальний механізм підтримки кров’яного тиску на постійному рівні. Відомо, що кров’яний тиск підвищується при збільшенні змісту іонів натрію в крові. Якщо кількість натрію зменшується, то тиск повинний зменшуватися, але цього не відбувається, тому що в нирках є особливі клітини, чуттєві до змісту натрію. При зменшенні кількості натрію в крові ці клітини посилено виділяють ренін, що, у свою чергу, впливає на кору наднирників і стимулює утворення альдостерону, що затримує натрій у крові. Зі збільшенням змісту натрію в крові збільшується тонус судин і підвищується кров’яний тиск. При цьому настають протилежні зміни в механізмах регуляції: менше утвориться реніну, відповідно, зменшується й утворення альдостерону, натрій виводиться з крові і тиск крові знижується.
Гуморальні фактори можуть бути стимулом для здійснення рефлекторної саморегуляції серцево-судинної системи. Так, в аортальному тільці, що розташований на висхідній гілці аорти, і в каротидному тільці, що знаходиться в місці розгалуження сонної артерії, розташовані рецептори, чуттєві до хімічного складу крові. Минаючі через каротидне тільце судини розширюются і пропускають через стінки різні речовини, що знаходяться в крові в надлишковій кількості. Ці речовини діють на хеморецептори і викликають рефлекторну зміну діяльності серця і величини кров’яного тиску.
Рефлекторні реакції, що забезпечують саморегуляцію серцево-судинної системи, виникають також при подразненні хеморецепторів судин селезінки, нирок, кісткового мозку, наднирників і ін.