Вегетативные механизмы регуляции кровообращения

В замкнутой сети кровеносных сосудов и сердца (рис. 11.6) по­стоянно движется кровь, объём которой составляет в среднем 69 мл/ кг массы тела у взрослых мужчин и 65 мл/кг массы тела у женщин (т.е. при массе тела 70 кг он составит соответственно 4830 мл и 4550 мл). В состоянии покоя от 1/3 до 1/2 этого объёма не циркулирует по сосудам, а находится в кровяных депо: капиллярах и венах брюшной полости, печени, селезёнки, лёгких, подкожных сосудов. При физи­ческой работе, эмоциональных реакциях, стрессе эта кровь перехо­дит из депо в общий кровоток. Движение крови обеспечивают рит­мические сокращения желудочков сердца, каждый из которых изго­няет в аорту (левый желудочек) и лёгочную артерию (правый желу­дочек) приблизительно по 70 мл крови, а при тяжёлой физической нагрузке у хорошо тренированных людей этот показатель (его назы­вают систолическим или ударным объёмом) может увеличиваться до 180 мл. Сердце взрослого человека сокращается в покое приблизительно 75 раз в минуту, а значит за это время через него должно прой­ти свыше 5 литров крови (75x70 = 5250 мл) - этот показатель называ­ется минутным объёмом кровообращения. При каждом сокращении левого желудочка давление в аорте, а затем в артериях повышается до 100-140 мм рт. ст. (систолическое давление), а к началу следую­щего сокращения опускается до 60-90 мм (диастолическое давление). В лёгочной артерии эти показатели меньше: систолическое - 15-30 мм, диастолическое - 2-7 мм - это связано с тем, что т.н. малый круг кровообращения, начинающийся от правого желудочка и доставляю­щий кровь к лёгким, короче большого, а потому оказывает меньшее сопротивление току крови и не требует высокого давления. Таким образом, главными показателями функции кровообращения оказы­ваются частота и сила сердечных сокращений (от неё зависит систо­лический объём), систолическое и диастолическое давление, кото­рые определяются объёмом жидкости в замкнутой системе кровобращения, минутным объёмом кровотока и сопротивлением сосудов этому кровотоку. Сопротивление сосудов изменяется в связи с сокра­щениями их гладких мышц: чем уже становится просвет сосуда, тем большее сопротивление кровотоку он оказывает.

Постоянство объёма жидкости в организме регулируют гормоны (см. главу 12), но какая часть крови будет находиться в депо, а какая циркулировать по сосудам, какое сопротивление окажут сосуды кро­вотоку - зависит от управления сосудами симпатическим отделом. Работу сердца, а значит и величину артериального давления, в пер­вую очередь систолического, контролируют и симпатические, и блуж­дающие нервы (хотя эндокринные механизмы и местная саморегуляция здесь тоже играют важную роль). Механизм слежения за изменениями важнейших параметров системы кровообра 11 юния довольно прост, он сводится к непрерывной регистрации барорецепторами степени растя­жения дуги аорты и места разделения общих сонных артерий на наруж­ные и внутренние (эта область называется каротидным синусом). Этого достаточно, поскольку растяжение указанных сосудов отражает и рабо­ту сердца, и сопротивление сосудов, и объём крови.

Чем сильнее растягиваются аорта и сонные артерии, тем с боль­шей частотой распространяются от бароцепторов нервные импуль­сы по чувствительным волокнам языкоглоточного и блуждающего нервов к соответствующим ядрам продолговатого мозга. Это приво­дит к двум последствиям: повышению влияния блуждающего нерва на сердце и понижению симпатического влияния на сердце и сосуды. В результате уменьшается работа сердца (снижается минутный объ­ём) и понижается тонус сосудов, оказывающих сопротивление кро­вотоку, а это приводит к уменьшению растяжения аорты и сонных артерий и соответственному уменьшению импульсации от бароре-цепторов. Если она станет понижаться, то произойдёт повышение симпатической активности и снизится тонус блуждающих нервов, а в результате опять восстановится надлежащее значение важнейших параметров кровообращения.

Непрерывное движение крови необходимо, в первую очередь, для того, чтобы доставлять работающим клеткам кислород от лёгких, а образующийся в клетках углекислый газ уносить к лёгким, где он выделяется из организма. Содержание этих газов в артериальной кро­ви поддерживается на неизменном уровне, который отражают значения их парциального давления (от лат. pars - часть, т.е. частичного от целого атмосферного): кислорода -100 мм рт. ст., углекислого газа -около 40 мм рт. ст. Если ткани станут работать интенсивнее, то они начнут забирать из крови больше кислорода и отдавать в неё больше углекислого газа, что приведёт соответственно к понижению содер­жания кислорода и повышению - углекислого газа в артериальной крови. Эти сдвиги улавливают хеморецепторы, расположенные в тех же сосудистых областях, что и барорецепторы, т.е. в аорте и развил­ках сонных артерий, питающих мозг. Поступление более частых сигна­лов от хеморецепторов в продолговатый мозг приведёт к активации симпатического отдела и уменьшению тонуса блуждающих нервов: в результате усилится работа сердца, повысится тонус сосудов и под большим давлением кровь станет быстрее циркулировать между лёг­кими и тканями. Одновременно с этим увеличенная по частоте им-пульсация от хеморецепторов сосудов приведёт к учащению и углуб­лению дыхания и быстро циркулирующая кровь станет быстрее на­сыщаться кислородом и освобождаться от излишков углекислого газа: в итоге показатели газового состава крови нормализуются.

Таким образом, барорецепторы и хеморецепторы аорты и сон­ных артерий незамедлительно реагируют на сдвиги гемодинамиче-ских параметров (проявляющиеся увеличением или уменьшением растяжения стенок этих сосудов), а также на изменения насыщения крови кислородом и углекислым газом. Вегетативные центры, полу­чившие от них информацию, так изменяют тонус симпатического и парасимпатического отделов, что оказываемое ими на рабочие орга­ны влияние приводит к нормализации отклонившихся от гомеоста-тических констант параметров.

Конечно, это лишь часть сложной системы регуляции кровообра­щения, в которой наряду с нервными существуют ещё гуморальные и местные механизмы регуляции. Например, любой особенно интенсив­но работающий орган потребляет больше кислорода и образует боль­ше недоокисленных продуктов обмена, которые способны сами рас­ширять сосуды, снабжающие орган кровью. В результате он начинает забирать из общего потока крови больше, чем забирал прежде, а пото­му в центральных сосудах из-за уменьшающегося объёма крови пони­жается давление и возникает необходимость регулировать этот сдвиг уже с помощью нервных и гуморальных механизмов.

При физической работе система кровообращения должна прила­живаться и к мышечным сокращениям, и к повышенному потребле­нию кислорода, и к накоплению продуктов обмена, и к изменяющей­ся активности других органов. При различных поведенческих реак­циях, при переживании эмоций в организме происходят сложные из­менения, отражающиеся на постоянстве внутренней среды: в таких случаях весь комплекс таких изменений, активирующих разные об­ласти мозга, непременно отражается на активности нейронов гипо­таламуса, а он уже координирует механизмы вегетативной регуля­ции с мышечной работой, эмоциональным состоянием или поведен­ческими реакциями.