Гуморальная регуляция деятельности сердца

Изменения работы сердца наблюдаются при действии на него ряда биологически активных веществ, циркулирующих в крови.

Катехоламины (адреналин, норадреналин) увеличивают си­лу и учащают ритм сердечных сокращений, что имеет важное биологическое значение. При физических нагрузках или эмоцио­нальном напряжении мозговой слой надпочечников выбрасывает в кровь большое количество адреналина, что приводит к усилению сердечной деятельности, крайне необходимому в данных условиях.

Указанный эффект возникает в результате стимуляции катехоламинами рецепторов миокарда, вызывающей активацию внутри­клеточного фермента аденилатциклазы, которая ускоряет образова­ние 3',5'-циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Он акти­вирует фосфорилазу, вызывающую расщепление внутримышечного гликогена и образование глюкозы (источника энергии для сокра­щающегося миокарда). Кроме того, фосфорилаза необходима для активации ионов Са2+ -- агента, реализующего сопряжение воз­буждения и сокращения в миокарде (это также усиливает положи­тельное инотропное действие катехоламинов). Помимо этого, кате­холамины повышают проницаемость клеточных мембран для ионов Са2+, способствуя, с одной стороны, усилению поступления их из межклеточного пространства в клетку, а с другой -- мобилизации ионов Са2+ из внутриклеточных депо.

Активация аденилатциклазы отмечается в миокарде и при дей­ствии глюкагона -- гормона, выделяемого α-клетками панкреа­тических островков, что также вызывает положительный инотропный эффект.

Гормоны коры надпочечников, ангиотензин и серотонин также увеличивают силу сокращений миокарда, а ти­роксин учащает сердечный ритм. Гипоксемия, гиперкапния и ацидоз угнетают сократительную активность миокарда.

 

Эндокринная функция сердца

Миоциты предсердий образуют атриопептид, или натрийуретический гормон. Стимулируют секрецию этого гормона растяжение предсердий притекающим объемом крови, изменение уровня натрия в крови, содержание в крови вазопрессина, а также влияния экстракардиальных нервов. Натрийуретический гормон обладает ши­роким спектром физиологической активности. Он сильно повышает экскрецию почками ионов Na+ и Сl-, подавляя их реабсорбцию в канальцах нефронов. Влияние на диурез осуществляется также за счет увеличения клубочковой фильтрации и подавления реабсорбции воды в канальцах. Натрийуретический гормон подавляет секрецию ренина, ингибирует эффекты ангиотензина II и альдостерона. На­трийуретический гормон расслабляет гладкие мышечные клетки мел­ких сосудов, способствуя тем самым снижению артериального дав­ления, а также гладкую мускулатуру кишечника.

 

Гемодинамика - это раздел физиологии кровообращения, изучающий закономерности движения крови по сосудам. С помощью сосудов обеспечивается возможность жизнедеятельности человека, так как по ним к каждой клетке организма доставляются и удаляются различные продукты обмена. Благодаря работе сердца кровь в сосудах находится в постоянном движении.

Строение сосудов. Все кровеносные сосуды выстланы изнутри слоем эндотелия, непосредственно прилегающим к просвету сосуда. Кроме эндотелия, во всех сосудах, за исключением капилляров, имеются эластические волокна, коллагеновые волокна и гладкомышечные волокна, количество которых различается в разных сосудах.

Прежде всего, представим функциональную классификацию кровеносных сосудов. Все сосуды организма представлены:

- магистральными сосудами;

- резистивными сосудами;

- обменными сосудами;

- емкостными сосудами;

- шунтирующими сосудами.

 

Рис. Структура кровеносных сосудов в различных областях системной гемоциркуляции.

К магистральныым сосудам относятся аорта, легочные атрериии другие крупные артерии организма. Стенка этих сосудов содержит много эластических элементов и много гладкомышечных волокон. Значение этих сосудов: превращают пульсирующий выброс крови из сердца в непрерывный кровоток.

К резистивным сосудам относятся пре- и посткапилляры. Прекапиллярные сосуды - это мелкие артерии и артериолы, капиллярные сфинктеры. Эти сосуды имеют несколько слоев гладкомышечных клеток. Посткапиллярные сосуды - это мелкие вены, венулы, у них тоже есть гладкие мышцы. Значение этих сосудов состоит в том, что они оказывают наибольшее сопротивление кровотоку. Прекапиллярные сосуды регулируют кровоток в микроциркуляторном русле и поддерживают определенную величину кровяного давления в крупных артериях. Посткапиллярные сосуды поддерживают определенный уровень кровотока и величину давления в капиллярах.

К обменным сосудам относятся капилляры, стенка которых имеет один слой эндотелиальных клеток и поэтому они обладают высокой проницаемостью по отношении к различным классам веществ. В них собственно и осуществляется транскапиллярный обмен.

К емкостным сосудам относятся все вены. Они обладают наименьшим сопротивлением кровотоку, поскольку их стенка легко растягивается. Значение этих сосудов состоит в том, что они за счет своего расширения депонируют кровь. В них обычно содержится до 2/3 всей крови организма.

Шунтирующие сосуды связывают артерии с венами минуя капилляры. Их значение состоит в том, что они обеспечивают разгрузку капиллярного русла.

 

Капилляры - это наиболее важный в функциональном отношении отдел кровеносной системы, так как именно в них осуществляется обмен между кровью и интерстициальной жидкостью. Обмен между кровью и интерстициальной жидкостью происходит не только в капиллярах, он осуществляется также в венулах. Поскольку венулы и артериолы участвуют в регуляции капиллярного кровотока, совокупность сосудов от артериол до венул именуется терминальным или микроциркуляторным руслом и его следует рассматривать как общую функциональную единицу.

Функции сердца и периферических сосудов скоординированы для транспорта крови в капиллярную сеть, где осуществляется обмен между кровью и тканевой жидкостью. Перенос воды и веществ через стенку сосудов осуществляется посредством диффузии, пиноцитоза и фильтрации.

Транскапиллярное движение жидкости определяется впервые описанным Старлингом соотношением между капиллярной и интерстициальной гидростатической и онкотической силами, действующими через капиллярную стенку. Это движение может быть описано следующей формулой:

 

V= Kf * ((P_гк+P_ои)-(P_ги+P_ок))

где V -- объём жидкости, проходящей через стенку капилляра за 1 мин;

Kf -- коэффициент фильтрации;

P_гк -- гидростатическое давление в капилляре;

P_ои -- онкотическое давление в интерстициальной жидкости;

P_ги -- гидростатическое давление в интерстициальной жидкости;

P_ок -- онкотическое давление в плазме.

 

Коэффициент капиллярной фильтрации (Kf) -- объём жидкости, фильтруемой за 1 мин 100 г ткани при изменении давления в капилляре в 1 мм рт.ст. Kf отражает состояние гидравлической проводимости и поверхности капиллярной стенки.

Среднее капиллярное давление на артериальном конце капилляров на 15-25 мм рт.ст. больше, чем на венозном конце. В силу этой разницы давлений кровь фильтруется из капилляра на артериальном конце и реабсорбируется на венозном.