Симпатические воздействия на сердце. Влияние симпатических нервов на сердце.

Подробности

Хронотропное (частота сокращений), инотропное (сила сокращений) и дромотропное (проведение импульсов) влияение парасимпатических и симпатических волокон на сердце.

Эфференты. Парасимпатическая иннервация: волокна блуждающего нерва (n.vagi);

Локализация влияний:

правый – к правому предсердию и SA-узлу =>основной эффект – хронотропный,
левый – к AV-узлу =>основной эффект – дромотропный.

Парасимпатическое влияние слабо (в основном — за счет торможения симпатики).
Симпатическая иннервация: от боковых рогов грудных сегментов спинного мозга, переключаются в звездчататом и других ганглиях на постганглионарные =>сердечные нервы =>равномерно распред-ся в сердце.
Эффекты:

Хронотропия. Парасимп.: замедл-ся диастол.деполяризация => «−» эффект; Симп.: наоборот – «+»-эффект. Кроме того, усиливают автоматизм всех проводящих отделов (важно при выключении основного водителя ритма). Инотропия. В предсердиях: парасимп.: укорачивают ПД кардиомиоцитов => «−»-эффект; на желудочки пр.не действует. симп.: ↑крутизны фазы 0 ПД кардиомиоцитов, ↑скорость расслабления. «+»-эффект и в предсердиях, и в желудочках.

Дромотропия. парасимп.: ↓крутизны нарастания ПД в клетках AV-узла =>торможение проведения (иногда – атриовентрикул.блокада). симп.: «+»-эффект. Механизм действия. Парасимп.: ↑прониц-ти возбуд.мембран для К+ (=>мембр.

потенциал стремится к Eравн.К+ =>задержка ПД), ↓Са2+-проницаемости в клетках предсердий, блокада симп.влияния – в желудочках. Симп.: ↑Са2+-проницаемость, стимулирует поступление Са2+ во внутриклет.депо (=>ускорение расслабления мышцы), ↑медл.

Са-тока (=>хронотропн.эффект)

Афференты – в составе n.vagi от механорецепторов (В-рецепторы – ответ на пасс.растяжение, А-рецепторы – на активное) +афференты от субэндокардиального сплетения безмякотных волокон (в составе симп.нервов).

Механизм влияний блуждающего нерва на сердце

Ацетилхолин, который выделяется из окончаний блуждающего нерва, увеличивает проницаемость клеточных мембран для ионов калия.

Ионы калия диффундируют из проводящих волокон во внеклеточную жидкость, что приводит к увеличению отрицательного заряда на внутренней поверхности клеточных мембран, т.е. к гиперполяризации.

В этих условиях возбудимость проводящих волокон понижается.

В клетках синусного узла гиперполяризация приводит к изменению мембранного потенциала покоя с -55-60 мВ до более отрицательной величины, а именно до -65-75 мВ.

Следовательно, требуется гораздо больше времени, чтобы мембранный потенциал от этого нового исходного уровня достиг пороговой величины за счет входа в клетку ионов натрия и кальция. Это резко уменьшает частоту генерации импульсов в клетках синусного узла.

При достаточно сильной стимуляции блуждающих нервов автоматия синусного узла полностью подавляется.

В атрио-вентрикулярной проводящей системе гиперполяризация затрудняет генерацию потенциалов действия в мелких клетках предсердной переходной зоны, а также замедляет их передачу на узловые волокна.

Следовательно, фактор надежности проведения импульсов от клеток переходной зоны непосредственно к А-В узлу уменьшается.

Это приводит к задержке проведения возбуждения от предсердий к желудочкам, а при значительном снижении фактора надежности развивается полная А-В блокада.

Влияния симпатических нервов на сердечный ритм и проведение

Симпатическая стимуляция вызывает противоположное влияние на сердце по сравнению с влиянием блуждающих нервов:
(1) происходит увеличение частоты генерации импульсов в клетках синусного узла;
(2) увеличивается скорость проведения импульсов во всех отделах сердца, что связано с общим увеличением возбудимости клеток;

(3) значительно увеличивается сила сокращения миокарда предсердий и желудочков. Таким образом симпатические нервы стимулируют сердечную деятельность. Максимальная их стимуляция приводит к увеличению частоты сердечных сокращений в 3 раза и увеличению силы сердечных сокращений более чем в 2 раза.

Механизм влияния симпатических нервов на сердце. Из симпатических нервных окончаний при их стимуляции выделяется медиатор норадреналин. Механизм действия этого медиатора на сердечную мышцу в настоящее время не совсем ясен, однако полагают, что он увеличивает проницаемость клеточных мембран для ионов натрия и кальция.

В синусном узле увеличение натрий-кальциевой проницаемости приводит к сдвигу потенциала покоя к менее отрицательным значениям.

В связи с этим скорость диастолической деполяризации, необходимой для достижения порогового уровня, увеличивается; способность клеток синусного узла к автоматии возрастает, что и приводит к увеличению частоты сердечных сокращений.

В А-В проводящей системе увеличение натрий-кальциевой проницаемости облегчает генерацию потенциала действия и последовательное проведение импульса по проводящим волокнам.

Это приводит к уменьшению времени проведения возбуждения от предсердий к желудочкам.Увеличение проницаемости клеточных мембран для кальция и увеличение притока ионов кальция в кардиомиоциты способствует усилению сердечных сокращений, т.к.

ионы кальция играют важнейшую роль в развитии сократительного процесса.

Влияние симпатических и парасимпатических нервов на сердце

Сердце иннервируется симпатическими и парасимпатическими нервами. Парасимпатические волокна, отходящие от блуждающего нерва, распределяются главным образом в СА-и АВ-узлах. Симпатические нервы распределены по всему сердцу.

Стимуляция парасимпатических нервов, идущих к сердцу, урежает ритм, задаваемый СА-узлом и замедляет скорость проведения возбуждения через АВ-узел.

Симпатическая стимуляция оказывает на частоту сердечных сокращений противоположное действие, увеличивая частоту спонтанного возбуждения СА- узла, уменьшая задержку при проведении через АВ-узел и увеличивая силу сокращения мышцы сердца. И блуждающие, и симпатические нервы оказывают на сердце 5 влияний:

хронотропный (изменяют частоту сердечных сокращений);
инотропный (изменяют силу сердечных сокращений);
батмотропный (влияют на возбудимость миокарда);
дромотропный (влияет на проводимость);
тонотропный (влияют на тонус миокарда);

То есть они оказывают влияние на интенсивность обменных процессов.
Парасимпатическая нервная система — отрицательные все 5 явлений; симпатическая нервная система — все 5 явлений положительные.
Влияние парасимпатических нервов.

Отрицательное влияние n.vagus связано с тем, что его медиатор ацетилхолин взаимодействует с М-холинорецепторами.

Отрицательное хронотропное влияние — за счёт взаимодействия между ацетилхолином с М-холинорецепторами синоартиального узла.

в результате открываются калиевые каналы (повышается проницаемость для К+), в результате уменьшается скорость медленной диастолической спонтанной поляризации, в итоге уменьшается количество сокращений в минуту (за счёт увеличения продолжительности действия потенциала действия).

Отрицательное инотропное влияние — ацетилхолин взаимодействует с М-холинорецепторами кардиомиоцитов. В результате тормозится активность аденилатциклазы и активируется гуанилатциклазный путь. Ограничение аденилатциклазного пути уменьшает окислительное фосфорилирование, уменьшается количество макроэргических соединений, в итоге уменьшается сила сердечных сокращений.

Отрицательное батмотропное влияние — ацетилхолин взаимодействует и М-холинорецепторами всех образований сердца. В резултате увеличивается проницаемость клеточной мембраны миокардиоцитов для К+.

Величина мембранного потенциала увеличивается (гиперполяризация). Разность между мембранным потенциалом и Е критическим увеличивается, а эта разность показатель порога раздражения.

Порог раздражения увеличивается — возбудимость уменьшается.

Отрицательное дромоторопное влияние — т. к. возбудимость уменьшается, то малые круговые токи медленнее распространяются, поэтому уменьшается скорость проведения возбуждения.

Отрицательный тонотропный эффект — под действием n.vagus не происходит активации обменных процессов. Влияние симпатических нервов.

Медиатор норадреналин взаимодействует с бетта 1-адренорецепротами синоатриального узла. в результате открываются Са2+-каналы — повышается проницаемость для К+ и Са2+.

В результате увеличивается скорость мелоенной спонтанной диастолической деполяризации.

Продолжительность потенциала действия уменьшается, соответственно частота сердечных сокращений увеличивается — положительный хронотропный эффект.

Положительный инотропный эффект — норадренолин взаимодействует с бетта1- рецепторами кардиоцитов. Эффекты:

активируется фермент аденилатциклаза, т. о. стимулируется окислительное фосфорилирование в клетке с образованием, увеличивается синтез АТФ — увеличивается сила сокращений.
увеличивается проницаемость для Са2+, который участвует в мышечных сокращениях, обеспечивая образование актомиозиновых мостиков.
под действием Са2+ увеличивается активность белка кальмомодулина, который обладает сродством к тропонину, что увеличивает силу сокращений.
активируются Са2+-зависимые протеинкиназы.
под действием норадреналина АТФ-азная активность миозина (фермент АТФ-аза). Это самый важный для симпатической нервной системы фермент.

Положительный батмотропный эффект: норадреналин взаимодействует с бетта 1-адренорецепорами всех клеток, увеличивается проницаемость для Na+ и Ca2+ (эти ионы поступают внутрь клетки), т. о. возникает деполяризация клеточной мембраны. Мембранный потенциал приближается к Е критическому (критический уровень деполяризации). Это снижает порог раздражения, а возбуждаемость клетки увеличивается.

Положительное дромотропное влияние — вызвано повышением возбудимости.

Положительное тонотропное влияние — связано с адаптационно-трофической функцией симпатической нервой системы. Для парасимпатической нервной системы наиболее важен отрицательный хронотропный эфект, а для симпатической нервной системы — положительное инотропное и тонотропное влияние.

Как стресс и негативные эмоции влияют на развитие сосудистых заболеваний

Говорят: «все болезни от нервов», предупреждают: «не принимай близко к сердцу», или «это может разбить твое сердце». Патофизиологическая модель, описывающая, как стресс влияет на здоровье, была создана Гансом Селье более 60 лет назад. Как же реагирует сердце и на перенапряжение, невысказанные эмоции, страхи и сомнения? И можно ли как-то “настроить его на новый лад”?

Теория адаптации к стрессу Ганса Селье

Что такое стресс? Это совокупность нормальных реакций организма, возникающих в ответ на действие неблагоприятных факторов. Война, голод, эпидемия, автокатастрофа, заключение брака, рождение ребенка — все это может стать стрессом.

Регуляцией обмена веществ, физиологических реакций, поведения занимается цепочка из гипоталамуса, гипофиза и надпочечников. Кортиколиберин гипоталамуса стимулирует выработку адренокортикотропного гормона гипофиза, а тот, в свою очередь запускает секрецию кортизола.

Кортизол — это стероидный гормон. Он синтезируется в корковом слое надпочечников. Кортизол тормозит распад гликогена в мышцах, активизирует в печени, принимает участие в развитии реакции организма на стресс. Как он работает? Этот гормон стимулирует симпатическую нервную систему, давая толчок к любой деятельности.

Концентрация кортизола в крови меняется в течение суток: максимальна утром, когда надо встать и начинать что-то делать, и постепенно падает в течение дня. Вечером содержание гормона в крови низко, человек может расслабиться и заснуть. Если он занят чем-то важным, интересным, то надпочечники выделяют больше кортизола, чем во время рутинной деятельности.

Что же происходит при стрессе? Уровень кортизола повышается. Гормон говорит телу: «Бей или беги». Пульс учащается, артериальное давление растет, мышцы напрягаются — человек готовится к немедленным решительным действиям.

Этот механизм адаптации к стрессу открыт еще в 1936 году. Автор теории, биохимик Ганс Селье подробно описал, как тело реагирует на любой сильный раздражитель, и ввел понятия эустресса и дистресса.

В первом случае организм мобилизуется для выполнения задачи, человек чувствует себя бодрым, активным, продуктивным. А когда ситуация нормализуется, уровень кортизола снижается.

Человек может «выдохнуть и расслабиться».

Дистресс – хронический стресс, при котором концентрация кортизола остается на высоких цифрах. Человек не успевает восстановиться и тратит все ресурсы организма на поддержание боеготовности.

Бытовые проблемы не требуют «тушить избы и останавливать коней на скаку», но постоянно держат на «низком старте», не давая ни расслабиться, ни отреагировать телом, чтобы сбросить напряжение. Уровень кортизола по-прежнему высок, нарушаются суточные ритмы его секреции.

Так человек начинает хуже спать ночью, растет масса тела, повышается артериальное давление, изменяется соотношение фракций холестерина.

Триада Селье, описывающая такое состояние, включает 3 группы симптомов:

язвенная болезнь желудка;
гипертрофия коры надпочечников
атрофия вилочковой железы (тимуса).

«Если стресс чрезмерен, он может привести к гипертонической болезни, астме, синдрому раздражения толстой кишки», — отмечает Эрнесто Шиффрин, профессор факультета медицины в McGill University, Монреаль.

Кто хуже переносит стресс

Все ли, кто находится в состоянии острого или хронического стресса, будут «принимать его близко к сердцу» и приобретут хронические заболевания? Психологи и психиатры более 50 лет изучают причины возникновения психосоматических расстройств.

Так американские кардиологи Фридман и Розенман в 1960 г впервые описали черты человека, предрасположенного к поражению коронарных сосудов и назвали его «тип А». Ученые проанализировали частоту заболевания у лиц обоих полов в разных странах.

Исследование показало, что в государствах, где сердечные приступы чаще встречаются у мужчин, чем у женщин, поведение и образ жизни больных имели характерные особенности:

амбициозность и отсутствие гибкости. Эти качества сочетались с высоким уровнем работоспособности, нуждаемости в признании, стремлении конкурировать с окружающими даже в тех ситуациях, когда это было не столь важно;
стремление контролировать в сочетании с импульсивностью. Это приводило к попыткам работать одновременно в нескольких направлениях;
сложности в межличностных отношениях из-за негибкости, эгоцентричности. Такие люди легко обижаются, разрывают связи, если не могут достичь желаемого, а окружающие не хотят им «проиграть»;
стремление прерывать других и самостоятельно заканчивать фразы в диалоге, отсутствие «подстройки» под собеседника. Драматичная речь, высокая скорость рождения ассоциаций;
выразительная мимика и жесты, которые часто свидетельствуют о мышечном напряжении: скрежет зубов, «жующие» движения нижней челюстью, сжатые кулаки;
резкое дыхание с частыми вздохами, демонстративные выдохи в беседе, призванные для расстановки акцентов;
высокая скорость работы и жизни, такие люди выполняют несколько задач одновременно, не рассчитывая свой ресурс.

Высокий тонус симпатической нервной системы делает людей типа А очень чувствительными к стрессу. Представители типа B не такие: они не торопятся, лишены духа соперничества, могут уступать и не завершать какие-то дела.

В целом кардиологический риск выше у людей старшего возраста, больных с сопутствующими заболеваниями: инфаркт миокарда, ишемическая болезнь сердца, транзиторная ишемическая атака (или инсультом), сахарный диабет, поражение артерий в анамнезе. Ситуацию усугубляют гиперхолестеринемия, избыточный вес, вредные привычки. Для прогностической оценки вероятности заболевания кардиологи используют разные шкалы.

Стрессоры:модель Холмса и Рэя

«Да что ему будет! Смотрите, как держится!» — так можно сказать о любом малознакомом человеке, а потом с удивлением узнать, что он старается из последних сил и уже перенес 2 инфаркта. По времени действия психогенные факторы ССЗ делят на психические травмы и психотравмирующие ситуации.

Травмы возникают внезапно, человек оказывается во власти эмоций и зачастую не успевает адаптироваться (острый стресс). Психотравмирующие ситуации существуют длительно, иногда – годами. На каком-то этапе человек может приспособиться к ним, но с течением времени компенсаторные механизмы истощаются.

Развивается болезнь.

Как же можно оценить силу негативного влияния и ресурс организма? По важности действующего фактора жизненным ситуациям присваивается различное количество баллов. В 1970 г американские психиатры Т. Холмс и Р.

Рэй проанализировали реакции людей на значимые события, ранжировали их и составили шкалу стрессоров. В список попали не только очевидные катастрофы, но и большое количество «рядовых» событий и ситуаций.

Ниже перечислены десять самых важных ситуаций в порядке убывания:

гибель супруга или другого самого близкого человека;
развод супругов;
разъезд супругов (в браке);
тюремное заключение;
смерть одного близкого члена семьи;
болезнь (травма);
заключение брака;
увольнение;
примирение супругов;
прекращение работы с выходом на пенсию.

Меньшее количество баллов «дают» за смену работы, отпуск, беременность, штрафы за незначительные правонарушения, изменение привычек. В шкале Холмса и Рэя всего 43 пункта-события, которые способны выбить почву из-под ног.

Для оценки ресурса и вероятности развития нервного или психосоматического расстройства авторы теории рекомендовали отметить те события, которые человек переживал в течение года, и суммировать баллы. Высокая оценка по шкале Холмса и Рэя говорит о том, что исследуемый исчерпал свои ресурсы и нуждается в немедленной помощи.

Реакция на стресс

Стрессогенные ситуации могут разворачиваться быстро (острый стресс) или день за днем «подтачивать» здоровье человека (хронический стресс).

В первом случае реакция организма может проявляться в виде стрессовой кардиомиопатии такоцубо или так называемого «синдрома разбитого сердца».

При этом заболевании сердечная мышца временно утрачивает способность к сокращению, верхушка левого желудочка расширяется, толщина стенки уменьшается. Человек может умереть от опасной аритмии, разрыва стенки или сердечной недостаточности.

Хронический стресс влияет не только на сердце и уровень давления. Он изменяет поведение, нарушает работу эндокринных желез, что в совокупности приводит к тяжелым последствиям.

Если острый стресс или убивает человека, или дает возможность пережить ситуацию и стараться двигаться дальше, то хроническое перенапряжение нередко словно подталкивает к употреблению алкоголя, курению.

Эти зависимости и связанные с ними другие вредные привычки меняют образ жизни и еще больше ухудшают состояние пациентов.

Продолжительное нервное напряжение может запускать такие изменения:

Чтобы «успокоиться» человек начинает употреблять сладости, выпечку, другие высококалорийные продукты.
Высокое содержание трансжиров, животных жиров нарушает баланс между фракциями полезного и вредного холестерина, атеросклероз прогрессирует.
Калорийные продукты с высоким гликемическим индексом, могут спровоцировать инсулинорезистентность и привести к сахарному диабету 2 типа, осложнением которого становится поражение мелких сосудов.
Сохраняющаяся «боевая » концентрация кортизола также негативно сказывается на углеводном обмене.
Растет масса тела, нагрузка на сердечно-сосудистую систему. Возникает гипертоническая болезнь.
Стенки сосудов уплотняются, сужается их просвет. Растет вероятность инсульта или инфаркта.

Как распознать того, кто будет хуже справляться со стрессом и негативными эмоциями? Стоит обратить внимания на такие деструктивные черты в его поведении:

слишком много работает;
старается «взять на себя» и героически решить слишком много задач;
не может регулярно высыпаться, временами забывает про сон;
с трудом принимает важные решения, медлит;
часто торопится, но не может выполнить работу достаточно хорошо;
принимает пищу, чтобы расслабиться, успокоиться;
выпивает и (или) курит;
принимает пищу очень быстро;
раздражителен, говорит быстро.

Заметив у себя или близкого человека подобные личностные особенности, следует заранее позаботиться о здоровье: научиться «отпускать» события, не торопиться, не «заедать и запивать» стресс.

Как защитить сердечно-сосудистую систему

Все люди реагируют на стресс по-разному, но у каждого есть свои личные способы совладания с непредвиденной ситуацией.

В зависимости от пола, личностных качеств, культуральных особенностей тактики решения проблем могут различаться.

Копинг (или копинговые стратегии) – это совокупность действий, которые совершает человек, чтобы совладать со стрессом. Реакции могут быть как произвольными, так и непроизвольными (непланируемыми, неосознаваемыми).

В копинг входят эмоциональные, поведенческие и когнитивные стратегии. По своей сути они делятся на продуктивные и непродуктивные. Это объясняет, почему в одном случае меры действительно помогают решить задачу, а в другом – усугубляют ее и выводят человека на новый виток проблем.

Как же должно выглядеть здоровое стресс-преодолевающее поведение? Психологи советуют:

Достаточно двигаться, заниматься фитнесом. Активность не только снимает мышечное напряжение, но и обеспечивает организм гормонами удовольствия – эндорфинами, позволяет сохранять оптимальную массу тела, тренирует сердце.
Найти техники расслабления, которые помогают «отключить голову» и наполняют позитивными эмоциями. Хорошо работают медитация в связке с дыхательной гимнастикой и визуализацией, рисование, аппликация, вязание. Следует регулярно выделять время на это занятие и не отказываться от него в пользу работы.
Использовать книготерапию и фильмотерапию. Эти виды арт-терапии позволяют обогатить духовную жизнь, взглянуть на привычные вещи под новым углом.
Сохранять позитивный настрой. Кардиологи повторяют, что оптимизм и чувство юмора – лучшие друзья здорового сердца.
Научиться «ставить жизнь на паузу». Постоянная гонка за достижениями, стремление сделать больше за меньшее время могут привести к инфаркту любого человека. Правильным решением будет ограничение потока информации (телевидение, интернет), отключение телефона после рабочего дня, умение на время забывать на делах и посвящать себя близким людям.

Эти советы действительно просты, следование им не требует большого напряжения и каких-то кардинальных перемен в жизни. Но не все люди умеют и хотят «переключаться» по щелчку пальцев. Они могут испытывать напряжение, раздражительность, сетовать, что техники и практики не работают.

Кардиологи советуют обратиться за профессиональной психологической помощью, которая при ССЗ помогает предотвратить развитие психосоматического расстройства или справиться с переживаниями на фоне лечения.

Визиты к психологу или психотерапевту необходимы для того, чтобы в безопасной обстановке осознать свои реакции, взглянуть на них со стороны, сформировать новые стратегии поведения и найти силы для их реализации.

Стресс и негативные эмоции вызывают изменения в работе всех систем органов. Повышенные тонус симпатической нервной системы, усиленная секреция кортизола «подталкивают» к высокому давлению, росту артериального давления, ожирению и повреждению сосудов.

Определенные личностные особенности и количество стрессов делают организм человека еще более уязвимым к негативному воздействию.

Для совладания со стрессом человек использует копинг-стратегии, повысить эффективность которых можно самостоятельно или в работе с психологом.

Строение и работа сердца

«– Что сделаю я для людей?! – сильнее грома крикнул Данко. И вдруг он разорвал себе руками грудь и вырвал из нее свое сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало так ярко, как солнце, и ярче солнца, и весь лес замолчал, освещенный этим факелом великой любви к людям, а тьма разлетелась от света его и там, глубоко в лесу, дрожащая, пала в гнилой зев болота. – Идем! – крикнул Данко и бросился вперед на свое место, высоко держа горящее сердце и освещая им путь людям… …Люди же, радостные и полные надежд, не заметили смерти его и не видали, что еще пылает рядом с трупом Данко его смелое сердце. Только один осторожный человек заметил это и, боясь чего-то, наступил на гордое сердце ногой…» (М.Горький) «Михель выдвинул какой-то ящик и достал оттуда каменное сердце. – Это? – переспросил Петер, задыхаясь, и холодная дрожь пробежала у него по спине. – Мраморное сердце? Но ведь от него должно быть очень холодно в груди. – Конечно, оно немного холодит, – сказал Михель. – Да и зачем сердце непременно должно быть горячим? Главное – оно-то уж не забьется у тебя ни от страха, ни от тревоги, ни от глупой жадности. Очень удобно…» (Вильгельм Гауф «Холодное сердце») Горячее сердце и холодное, бескорыстное и жадное, умное и глупое, отзывчивое, доброе и жестокое, смелое, гордое и злое, каменное, чуткое, щедрое, открытое и черствое, глухое, черное сердце и золотое, раненое, разбитое, сердце матери и сердце друга… Какое оно, мое сердце? Оно неутомимо бьется день и ночь, всю жизнь… За сутки сердце сокращается примерно 100 тыс. раз, перекачивая более 7 тыс. л крови, что равносильно поднятию железнодорожного товарного вагона на высоту 1 м. Задача. Известно, что сердце человека сокращается в среднем 70 раз в 1 мин, при каждом сокращении выбрасывая около 150 см3 крови. Какой объем крови перекачивает ваше сердце за время шести уроков в школе? Решение. 70 х 45 = 31 500 раз сократится сердце за урок. 3150 х 150 = 472500 см3 = 472,5 л крови будет перекачено за урок.475,2х6=2835 л крови перекачивает сердце за 6 уроков.

Чем же объясняется такая высокая работоспособность сердца? Ознакомимся со строением сердца и механизмом его работы.

Сердце человека расположено в грудной полости за грудиной, от середины сдвинуто несколько влево, масса его около 300 г, размер – примерно с левый кулак человека. Оно покрыто тонкой и плотной оболочкой, образующей замкнутый мешок – околосердечную сумку, или перикард.

Между ней и сердцем находится жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая трение при его сокращениях. Эпикард покрывает сердце. Сердце человека, как у всех млекопитающих, четырехкамерное и состоит из строго обособленных правой и левой частей.

Обе части делятся на предсердие и желудочек, которые сообщаются между собой, но в одном направлении (рис. 1).

Рис. 1. Внутреннее строение сердца

Стенки камер сердца состоят из сердечных мышечных волокон – миокарда, соединительной ткани и многочисленных кровеносных сосудов. Каждое мышечное волокно содержит 1–2 ядра, миофиламенты, множество митохондрий.

Волокна разветвляются и соединяются между собой концами, образуя сложную сеть – это обеспечивает быстрое сокращение камеры как единой структуры. Стенки камер различаются по толщине в зависимости от выполняемой работы.

При сокращении стенок предсердий выполняется небольшая работа – кровь подается в желудочки, поэтому эти стенки относительно тонкие. Правый желудочек проталкивает кровь по малому кругу кровообращения, а левый – выбрасывает кровь в большой круг кровообращения, поэтому его стенки в 2,5–3 раза толще стенок правого.

Клапаны сердца и сосудов обеспечивают движение крови строго в одном направлении: по артериям – от сердца, по венам – к сердцу, из предсердий – в желудочки. Между предсердиями и желудочками расположены створчатые клапаны: в левой части сердца они двустворчатые, а в правой – трехстворчатые.

Между желудочками и артериями расположены полулунные клапаны, каждый из которых состоит из трех кармашков. Створчатые клапаны имеют сухожильные нити, которыми крепятся к внутренней поверхности желудочков – это удерживает клапаны от прогибания. Кармашки полулунных клапанов направлены свободным краем в просвет сосудов.

Если кровь потечет в обратном направлении, кармашки заполнятся кровью и их края плотно сомкнутся, не давая крови течь в сердце. Клапаны эластичны, имеют идеально ровную поверхность, что уменьшает трение, предотвращает возникновение завихрений тока крови – это особенно важно при высокой частоте сокращений.

Поражение клапанов инфекцией (осложнения после гриппа, ангины, венерические заболевания) приводит к возникновению воспалительных рубцов, спаек, и клапаны начинают пропускать кровь в обратном направлении. Это – приобретенные пороки сердца. Рассмотрим работу сердца на примере одного сердечного цикла. Сердечный цикл – это последовательность событий, происходящих во время одного сокращения сердца. Длится оно менее 1 с.

Сердечный цикл состоит из трех фаз (рис. 2):

А – систола предсердий, диастола желудочков;

Б – систола желудочков;

В – диастола предсердий и желудочков

– сокращение предсердий – систола предсердий – длится около 0,1 с, при этом желудочки расслаблены, створчатые клапаны открыты, полулунные закрыты; – сокращение желудочков – систола желудочков– длится около 0,3 с, при этом предсердия расслаблены, створчатые клапаны закрыты (сухожильные нити не дают им прогибаться, а крови – затекать в предсердия), кровь устремляется в легочную артерию и аорту; – полное расслабление сердца – сердечная пауза, или диастола, – длится около 0,4 с.

Итак, серия событий, образующих один полный цикл прокачивания крови, называется сердечным циклом. Он прослушивается как сердцебиение. Воронежские физики и медики Ю.Д. Сафонов и Л.И.

Якименко определили, что в течение одного сердечного цикла клапаны и сердечная мышца участвуют в 40 последовательных движениях.

Оптимальный режим работы сердца: предсердия работают 0,1 с, а 0,7 с отдыхают; желудочки работают 0,3 с, а 0,5 с отдыхают.

Задача. Человеку 80 лет. Определите, сколько лет отдыхали у него желудочки сердца. В среднем частота биения сердца – 70 ударов в 1 мин.

В сердце чрезвычайно интенсивно протекают обменные процессы, т.к. клетки мышечной ткани содержат много митохондрий и ткань хорошо снабжается кровью: масса сердца составляет 0,5% от массы тела, при этом 10% крови, выбрасываемой аортой, идет в коронарные, или венечные, сосуды, питающие само сердце.

Высокая работоспособность сердца обусловлена:
– высоким уровнем обменных процессов, происходящих в нем; – усиленным снабжением его мышц кровью;
– строгим ритмом его деятельности (фазы работы и отдыха каждого отдела строго чередуются).

Организм предъявляет к сердечно-сосудистой системе меняющиеся требования. Сердце отвечает на это изменением частоты сокращений. Что же влияет на работу сердца?

Вспомним известные нам способы регуляции функций в организме.

Нервная регуляция. ЦНС постоянно контролирует работу сердца посредством нервных импульсов.

В продолговатом мозге находится центр кровообращения, оттуда выходит одна пара парасимпатических нервов, уменьшающих частоту и силу сокращений.

Сильное возбуждение блуждающего нерва вызывает остановку сердца (опыт Гольца), поэтому, например, удар по животу может оказаться смертельным; раздражение органов брюшной полости замедляет сердечные сокращения.

Известен и глазо-сердечный рефлекс (рефлекс Ашнера) – его используют и кардиологические больные, когда недоступны медикаменты – надавливание на глазные яблоки также замедляют работу сердца.

Из шейного симпатического узла выходят симпатические нервы, учащающие и усиливающие сердечные сокращения.

Итак, сердце имеет двойную иннервацию – парасимпатическую и симпатическую. И парасимпатические, и симпатические центры управляются также импульсами, поступающими от рецепторов сердца в ЦНС.

Антагонизм влияний парасимпатических и симпатических нервов – частный случай глубокого внутреннего единства регуляторных воздействий на сердце.

Нарушение иннервации может привести к тахикардии, т.е. повышению частоты сердечных сокращений, или брадикардии – снижению их частоты.

Условно-рефлекторная деятельность сердца определяется активностью коры головного мозга. Так, например, у спортсмена перед стартом изменяется ритм работы сердца, расширяются коронарные сосуды, что приводит к улучшению кровоснабжения миокарда.

Отрицательные эмоции также изменяют деятельность сердца, ускоряя его сокращения через выброс катехоламинов. Длительные отрицательные эмоции, стресс могут привести к истощению функции надпочечников.

При физической работе интенсивные сокращения мышц ускоряют возвращение по венам крови к сердцу. Это вызывает растяжение полых вен, что тоже ускоряет работу сердца; повышенный приток крови вызывает растяжение сердечной мышцы, и сердце сильнее сокращается, выбрасывая больше крови. (Так, например, за время лыжного забега на 10 км сердце спортсмена перегоняет 35 т крови!

Известно, что на работу сердца влияет температура (низкая – замедляет; высокая – усиливает сокращения). Это явлется одной из причин использования в современной хирургии метода охлаждения тела оперируемого.

Гуморальная регуляция активности сердца обеспечивается веществами, циркулирующими в крови.
Работу сердца тормозят: ацетилхолин, соли натрия, увеличение pH крови.
Усиливают работу сердца: адреналин (при остановке сердца его вводят иногда прямо в сердечную мышцу), соли калия, уменьшение pH крови.
Изменяют сердечную деятельность и гормоны – секреты эндокринных желез: тироксин (щитовидная железа), инсулин (поджелудочная железа), кортикостероидные гормоны (надпочечники), гормоны гипофиза.
Нервная и гуморальная регуляция тесно связаны и составляют единый механизм регуляции сокращений сердца.

Иногда можно наблюдать удивительное явление: биение изолированного сердца, т.е. сердца вне организма, в искусственно созданной питательной среде.

Сердце – живучий орган. Русский физиолог А.А. Кулябко (1903 г.) оживил сердце трехмесячного ребенка, умершего от пневмонии, через 20 часов после его смерти. С.С. Брюхоненко сумел оживить сердце через 100 часов после наступления смерти.

Почему сердце сокращается даже вне организма? Оно имеет собственный «встроенный» механизм, обеспечивающий сокращение мышечных волокон. Импульсы идут от предсердий к желудочкам. Эту способность сердца ритмично сокращаться без внешних раздражений, под влиянием импульсов, возникающих в нем, называют автоматизмом сердца.

Автоматизм обеспечивают особые мышечные клетки. Они иннервируются окончаниями вегетативных нейронов. В этих клетках мембранный потенциал может достигать 90 мВ, что и приводит к генерации волны возбуждения. Изменения этих потенциалов можно зарегистрировать специальной аппаратурой – их запись представляет собой электрокардиограмму.