Регуляция работы сосудов. Какая система органов руководит работой организма? Особенности функционирования сосудов и сердца

Регуляция работы сердца

Если извлечь из трупа недавно погибшего человека сердце и пропустить через его сосуды питательную жидкость, обогащенную кислородом, оно может некоторое время сокращаться вне организма. При этом сокращения предсердий, желудочков и пауза будут проходить в нормальной последовательности. Это происходит потому, что в мышце сердца находятся нервно-мышечные структуры, способные обеспечивать его работу.

Способность органа ритмически возбуждаться без внешних раздражений под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, называют автоматизмом . Автоматизмом обладает и сердце.

Быстрое и точное приспособление кровообращения к потребностям организма достигается благодаря многообразным механизмам регуляции работы сердца . Регуляторные механизмы можно разделить на внесердечные механизмы (нервная и гуморальная регуляция), и внутрисердечные механизмы (саморегуляция).

1. Нервная и гуморальная регуляция образуют единый нервно-гуморальный механизм регуляции работы сердца, обеспечивающий нормальное функционирование организма в меняющихся условиях среды.

Нервная регуляция работы сердца осуществляется вегетативной нервной системой. Нервные импульсы, поступающие к сердцу по ветвям блуждающего нерва (парасимпатическая нервная система), уменьшают силу и частоту сокращений. Импульсы, приходящие к сердцу по симпатическим нервам, повышают частоту и силу сердечных сокращений. Их центры находятся в шейном отделе спинного мозга. Активность симпатического и парасимпатического отделов регулирует центральная нервная система по механизму обратной связи: при повышении симпатической активности парасимпатическая снижается и наоборот. Центральная нервная система постоянно контролирует работу сердца посредством нервных импульсов. Например, у человека учащаются сокращения сердца, когда он быстро встаёт из положения лёжа. Дело в том, что переход в вертикальное положение приводит к накоплению крови в нижней части туловища и уменьшает кровенаполнение верхней части, особенно головного мозга. Чтобы восстановить кровоток в верхней части туловища, от рецепторов сосудов поступают импульсы в центральную нервную систему. Оттуда к сердцу по нервным волокнам передаются импульсы, ускоряющие сокращение сердца.

Центральная нервная система не изменяет последовательность сокращений предсердий и желудочков, но она может изменять их ритм. Когда человек отдыхает, сердце работает медленнее. Когда он занят напряженной физической работой, сердце работает сильнее и чаще. Это происходит потому, что к сердцу подходят два нерва: симпатический - ускоряющий и блуждающий , замедляющий сердечную деятельность.

Симпатический и блуждающий нервы относятся к вегетативной нервной системе. Они регулируют работу не только сердца, но и кровеносных сосудов. Так, симпатический нерв не только усиливает деятельность сердца, но и сужает артериальные сосуды, отходящие от сердца. Вследствие этого давление на стенки артериальных сосудов повышается. Но если оно достигает критического уровня, усиливается действие блуждающего нерва, который не только ослабляет деятельность сердца, но и расширяет просвет артериальных сосудов. Это приводит к понижению давления. В результате у здорового человека уровень артериального давления поддерживается в пределах определенных границ. Если оно станет ниже нормы, усилится действие симпатических нервов, которые исправят положение.

Гуморальная регуляция (лат. humor — жидкость) — один из механизмов координации процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость) с помощью биологически активных веществ, выделяемых клетками, тканями и органами при их функционировании. Важную роль в гуморальной регуляции играют гормоны. Например, ацетилхолин оказывает угнетающее влияние на работу сердца, при этом чувствительность к этому веществу так велика, что в дозе 0,0000001 мг он отчётливо замедляет сердечный ритм. Противоположное действие оказывает адреналин, который даже в очень малых дозах усиливает работу сердца. Сердце чувствительно к ионному составу крови. Ионы кальция повышают возбудимость клеток миокарда, но высокая их насыщенность может вызывать остановку сердца, ионы калия угнетают функциональную активность сердца.

2. Второй уровень представлен внутрисердечными механизмами , регулирующими работу сердца на органном уровне, а также внутриклеточными механизмами, которые регулируют силу сердечных сокращений, скорость и степень расслабления миокарда.

В сердце функционирует внутриорганная нервная система, образующая миниатюрные рефлекторные дуги. Так, увеличение притока крови к правому предсердию и растяжение его стенок приводят к усилению сокращения левого желудочка.

Внутриклеточные механизмы регуляции имеют место, например, у спортсменов. Регулярная мышечная нагрузка приводит к усилению синтеза сократительных белков миокарда и утолщению стенок сердца и увеличению его размеров. Так, если масса нетренированного сердца составляет 300 г, то у спортсменов она увеличивается до 500 г.

Сердце способно возбуждаться без внешних раздражений, под влиянием импульсов, возникающих в нем самом. Последовательность сокращений предсердий, желудочков и паузы определяется внутренним автоматизмом сердца.

Регулирует работу сердца в целом вегетативный отдел нервной системы. Симпатический нерв ускоряет и усиливает деятельность сердца, блуждающий нерв - тормозит. Эти нервы влияют и на просвет сосудов, отходящих от сердца. Благодаря их согласованной работе поддерживается стабильное артериальное давление. На сердце и сосуды влияют также гуморальные факторы, в частности гормон адреналин, ацетилхолин, соли кальция и калия, а также некоторые другие вещества.

Какая система органов руководит работой организма?

Нервная система

1. Чтобы восстановить работу остановившегося сердца, кровь, Сж обогащённую кислородом, направляют в аорту, против естественного тока крови. Куда пойдёт кровь: в левый желудочек или в сосуды, питающие сердце, которые начинаются под полулунными клапанами со стороны аорты?

Кровь, обогащенная кислородом, пойдет в коронарные сосуды, начинающиеся под полулунными клапанами со стороны аорты. Это делается для того, чтобы обогащенная кровь поступила сначала по сосудам к сердцу. Тогда зашлакованные в результате анаэробного окисления (пытаясь выжить при сниженном количестве кислорода) продуктами распада белков (меленой, смегмой, гидропиритом) клетки сердца оживают, и сердце начинает сокращаться самостоятельно, неся кислород к остальным органам.

2. Что такое автоматизм сердца?

Способность органа ритмически возбуждаться без внешних раздражений под влиянием импульсов, возникающих в нем самом, называют автоматизмом

3. Как влияет на работу сердца центральная нервная система?

Центральная нервная система не изменяет последовательность сокращений предсердий и желудочков, но она может изменять их ритм. Когда человек отдыхает, сердце работает медленнее. Когда он занят напряженной физической работой, сердце работает сильнее и чаще. Это происходит потому, что к сердцу подходят два нерва: симпатический - ускоряющий и блуждающий, замедляющий сердечную деятельность.

4. Какие вещества влияют на работу сердца гуморальным путём? Могут ли они изменить последовательность сокращений отделов сердца?

Регуляция работы сердца происходит и гуморалъно, веществами, которые приносит к органам кровь. Одни из них, например адреналин, соли кальция, усиливают сердечную деятельность, другие ее ослабляют. К последним относятся ацетилхолин, соли калия и др. Эти вещества не могут изменить последовательность сокращения отделов сердца.

5. Как поддерживается постоянство артериального давления крови?

Симпатический и блуждающий нервы относятся к вегетативной нервной системе. Они регулируют работу не только сердца, но и кровеносных сосудов. Так, симпатический нерв не только усиливает деятельность сердца, но и сужает артериальные сосуды, отходящие от сердца. Вследствие этого давление на стенки артериальных сосудов повышается. Но если оно достигает критического уровня, усиливается действие блуждающего нерва, который не только ослабляет деятельность сердца, но и расширяет просвет артериальных сосудов. Это приводит к понижению давления. В результате у здорового человека уровень артериального давления поддерживается в пределах определенных границ. Если оно станет ниже нормы, усилится действие симпатических нервов, которые исправят положение.

6. Как можно использовать знания о вегетативных сосудистых рефлексах для тренировки сердца и сосудов?

Если раздражать нервные окончания в сердце, то сердце будет работать быстрее и в следствии этого будет тренироваться кардио мышца. Но подбирать комплекс упражнений нужно аккуратно, что бы не перегрузить сердце.

Регуляция деятельности сердца и сосудов. Насосная функция сердца обеспечивает определенное давление в сосудах, которое необходимо для доставки крови во внутренние органы. У здорового человека артериальное давление в условиях покоя сравнительно устойчиво: систолическое (максимальное) давление не превышает 140, диастолическое (минимальное) - 90 мм рт. ст. Постоянное давление в крупных сосудах поддерживается благодаря сложному взаимодействию двух факторов — количества поступающей в минуту крови и сопротивления, которое оказы­вают току крови сосуды. Обе эти величины достаточно изменчивы даже в физиологических условиях. Так, минутный объем кровообращения зависит от числа, силы сокращений сердца и ряда других факторов. Сопротивление кровотоку преимущественно определяется напряжением (тонусом) мелких артерий (артериол), которые способны активно изменять свой просвет и таким образом регулировать количество поступающей в ткани крови. Даже в условиях обычной деятельности человека важнейшие показатели - минутный объем кровообращения и сопротивление кровотоку – изменяются. Так, при больших физических нагрузках (например, беге) минутный объем кровообращения возрастает в несколько раз. Однако артериальное давление при этом повы­шается незначительно из-за уменьшения сопротивления кровотоку в результате расширения сосудов работающей мускулатуры. Минимальные изменения артериального давления в физиологи­ческих условиях (физическое или эмоциональное напряжение) свидетельствуют о наличии сложных механизмов его регуляции.

Решающая роль среди этих механизмов принадлежит нервной системе. Нейрогенные механизмы контроля артериального давления быстро реагируют на его изменения. Начальным звеном этого самоконтролирующего механизма являются специальные нервные окончания (рецепторы), которые расположены преимущественно в участке аорты близ ее отхождения от сердца. Эти рецепторы воспринимают колебания стенки аорты (ее растяжение) при поступлении в нее крови в момент сокращения сердца. При увеличении количества поступающей крови или же повышении давления в аорте стенка ее растягивается, что и стимулирует рецепторы давления (барорецепторы).

От барорецепторов сигналы поступают в центральную нервную систему, где они анализируются, и ответ по специальным нервам направляется к сердцу и сосудам. Увеличение импульсации от барорецепторов в конечном итоге приводит к уменьшению числа сокращений сердца и расширению артерий, что способствует возвращению артериального давления к исходному уровню. Иными словами, у здорового человека нейрогенный контроль артериального давления может рассматриваться как замкнутая схема автоматического регулирования основной функции системы (в данном случае - сердечно-сосудистой). Безусловно, регулирующие влияния нервной системы на сердечно-сосудистую постоянно меняются как за счет изменения активности центральной нервной системы, в том числе и коры головного мозга, так и за счет большого количества импульсов, поступающих в центральную нервную систему от различных органов. Так, при эмоциональном напряжении (стресс) резко уменьшается тормозящее действие центральной нервной системы на нейрогенный механизм регуляции артериального давления и оно повышается. Это влияние осуществляется через так называемые вегетативные отделы нервной системы (симпатические нервные волокна) и блуждающий нерв. В окончаниях симпатических нервных волокон содержится специальное вещество (медиатор) - норадреналин. Его выделение из нервных окончаний резко увеличивается при волнении, физической нагрузке и некоторых других состояниях организма. В этих же условиях в специальных эндокринных железах - надпочечниках - усиливается синтез и выброс в кровь еще одного гормона - адреналина. Адреналин и норадреналин повышают сократимость сердца, частоту его сокращений, повышают тонус мелких сосудов. Следствием этих изменений сердечно-сосудистой системы является повышение артериального давления. Нейрогенные влияния могут существенно изменять деятельность ряда органов, имеющих отношение к регуляции артериального давления. К числу этих органов прежде всего относятся почки, которые выделяют в кровь вещества, как повышающие, так и понижающие артериальное давление. Кроме того, влияние почек на уровень артериального давления связано с их способностью удалять из организма натрий и воду. Целый ряд биологически активных веществ, изменяющих артериальное да­вление, выделяется эндокринными органами внутренней секреции (надпочечники, гипофиз), а также синтезируется в тканях (простатландины).

У здорового человека повышающие и понижающие уровень артериального давления воздействия уравновешены. Увеличение активности факторов, повышающих артериальное давление в по­кое, сразу же приводит к увеличению активности систем противоположного действия. Результатом этих сложных и непрерывно изменяющихся взаимодействий является относительно постоян­ный уровень артериального давления. В необычных ситуациях (сильное физическое или эмоциональное напряжение) артериальное давление может значительно превышать нормальный уро­вень, однако по окончании напряжения оно быстро возвращается к исходному уровню. Наличием столь сложной системы контроля артериального давления и необходимостью его постоянного приспособления к запросам организма объясняется частое возникновение нарушений в этой системе, приводящее к повышению артериального давления и развитию гипертонической болезни.