Nervózna humorálna regulácia srdcovej aktivity. Nervová a humorálna regulácia srdcovej činnosti. Faktory ovplyvňujúce činnosť srdca

V tejto časti hovoríme o nervovej a humorálnej regulácii činnosti srdca: o eferentnej inervácii srdca, o vplyve vagusových a sympatických nervov na srdce, o mechanizme vplyvu vagu a sympatiku. nervov na srdci, o tonusu centier srdcových nervov, o reflexnej regulácii činnosti srdca, o humorálnej regulácii činnosti srdca.

Nervová a humorálna regulácia srdcovej činnosti.

Vplyv nervového systému na srdce nemá spúšťací účinok. Vďaka automatickosti sa srdce sťahuje bez vplyvu vonkajších podnetov. Ale napriek tomu je vplyv nervového systému na srdce veľmi dôležitý a významný. Vďaka nim sa činnosť srdca mení v závislosti od stavu organizmu a tým do značnej miery zabezpečuje jeho prispôsobenie sa v každom okamihu vplyvom vonkajšieho prostredia.

Eferentná inervácia srdca.

Prácu srdca regulujú dva nervy: vagus (alebo vagus), ktorý patrí do parasympatického nervového systému, a sympatický.

Vagus a sympatické nervy sú tvorené dvoma neurónmi - preganglionickým a postgangliovým. Jadro blúdivého nervu sa nachádza v medulla oblongata na dne štvrtej komory. Tu začína jeho pregangliová cesta: blúdivý nerv ide do srdca spolu s cievami pozdĺž krku na pravej a ľavej strane a približuje sa ku gangliám ležiacim v srdci (intramurálne). Vlákna pravého blúdivého nervu sa približujú hlavne do oblasti sínusového uzla, kde končí pregangliová časť blúdivého nervu a začína postgangliová dráha. Ten je reprezentovaný špeciálnymi neurónmi s dlhými axónmi - neurocytmi (Dogelove bunky typu I), ktorých procesy idú do svalových vlákien predsiení a do atrioventrikulárneho uzla. Vlákna ľavého vagusového nervu sa približujú hlavne k oblasti atrioventrikulárneho uzla.

Centrálne neuróny sympatického nervového systému, ktoré regulujú činnosť srdca, ležia v bočných rohoch I-V hrudných segmentov. Odtiaľto idú pregangliové vlákna do krčných a horných hrudných uzlín sympatického reťazca. Nachádzajú sa tu aj telá postgangliových neurónov - dlhé axonálne neurocyty - Dogelove bunky typu I, ktorých procesy tvoria sympatické nervy smerujúce do srdca. Väčšina vlákien smeruje do srdca z hviezdicového ganglia. Nervy vychádzajúce z pravého sympatického kmeňa sa približujú hlavne k sínusovému uzlu a svalom predsiení a nervy z ľavej strany sa približujú hlavne k atrioventrikulárnemu uzlu a svalom komôr. Zakončenia efektorových nervov sú tenké, nemyelinizované vetvy s veľkými koncovými zhrubnutiami.

V srdci sú tiež receptorové formácie. Sú prezentované ako voľné stromovité zakončenia alebo zapuzdrené vo forme glomerulov a cibuľovitých teliesok. Nachádzajú sa v spojivovom tkanive, na svalových bunkách a v stene koronárnych ciev. Telá senzorických neurónov ležia v dolnom krčnom gangliu a v spinálnych gangliách (od 7. krčného po 6. hrudný). Ich myelinizované axóny idú do medulla oblongata do jadra blúdivého nervu, odkiaľ môžu prejsť na iné neuróny, ktoré sa dostanú do mozgovej kôry.

Vplyv vagusu a sympatických nervov na srdce.

V roku 1845 bratia Weberovci pozorovali zástavu srdca, keď bola predĺžená miecha podráždená v oblasti jadra blúdivého nervu. Po prerušení vagusových nervov tento účinok chýbal. Z toho sa usúdilo, že blúdivý nerv inhibuje činnosť srdca. Ďalší výskum mnohých vedcov rozšíril chápanie inhibičného vplyvu blúdivého nervu. Ukázalo sa, že pri jeho podráždení klesá frekvencia a sila srdcových kontrakcií, excitabilita a vodivosť srdcového svalu. Po transekcii vagusových nervov sa v dôsledku odstránenia ich inhibičného účinku pozorovalo zvýšenie amplitúdy a frekvencie srdcových kontrakcií.

Účinok blúdivého nervu na srdce závisí od intenzity stimulácie. So slabou silou podráždenia v prvom rade klesá srdcová frekvencia, ktorá bola tzv negatívny choronotropný účinok. Súčasne sa znižuje amplitúda srdcových kontrakcií ( negatívne inotropný účinok), vzrušivosť srdcového svalu sa znižuje ( negatívny bathmotropný účinok) a rýchlosť budenia sa zníži ( negatívny dromotropný účinok). Keď je blúdivý nerv podráždený, dochádza aj k zníženiu tonusu srdcového svalu ( negatívny tonotropný účinok), t.j. Nervus vagus inhibuje všetky aspekty srdcovej činnosti. Pri silnom podráždení dochádza k zástave srdca.

Prvé podrobné štúdie o vplyve sympatického nervového systému na činnosť srdca patrili bratom Sionovým (1867) a potom I. P. Pavlovovi (1887).

Bratia Sionovci pozorovali zvýšenie srdcovej frekvencie pri podráždení miechy v oblasti, kde sa nachádzali neuróny regulujúce činnosť srdca. Po pretrhnutí sympatikových nervov rovnaké podráždenie miechy nespôsobilo zmeny v činnosti srdca. Zistilo sa, že sympatické nervy inervujúce srdce majú pozitívny vplyv na všetky aspekty srdcovej činnosti. Spôsobujú pozitívne chronotropné, inotropné, bathmotropné, dromotropné a tonotropné účinky.

Ďalší výskum I. P. Pavlova ukázal, že nervové vlákna, ktoré tvoria sympatické a vagusové nervy, ovplyvňujú rôzne aspekty srdcovej činnosti: niektoré menia frekvenciu, zatiaľ čo iné menia silu srdcových kontrakcií. Boli pomenované vetvy sympatického nervu, pri podráždení ktorých dochádza k zvýšeniu sily srdcových kontrakcií Pavlovov posilňujúci nerv. Zistilo sa, že zosilňujúci účinok sympatických nervov je spojený so zvýšením metabolických hladín.

V blúdivom nervu sa našli aj vlákna, ktoré ovplyvňujú len frekvenciu a iba silu srdcových kontrakcií.

Srdcová frekvencia je ovplyvnená vláknami vagusu a sympatických nervov približujúcich sa k sínusovému uzlu a sila kontrakcie sa mení pod vplyvom vlákien približujúcich sa k atrioventrikulárnemu uzlu.

Blúdivý nerv sa ľahko prispôsobí stimulácii, a preto jeho účinok môže vymiznúť aj napriek pokračujúcej stimulácii. Tento jav sa nazýva „únik srdca pred vplyvom vagusu“. Nervus vagus má vyššiu excitabilitu, v dôsledku čoho reaguje na menšiu silu stimulácie ako sympatický a má krátku latentnú periódu.

Preto sa za rovnakých podmienok stimulácie účinok blúdivého nervu dostaví skôr ako sympatického.

Mechanizmus vplyvu vagusových a sympatických nervov na srdce.

V roku 1921 výskum O. Leviho ukázal, že vplyv blúdivého nervu na srdce sa prenáša humorálne. V Levyho experimentoch sa na blúdivý nerv aplikovalo silné podráždenie a pozorovala sa zástava srdca. Potom odobrali krv zo srdca a aplikovali ju do srdca iného zvieraťa a dostavil sa rovnaký efekt – inhibícia srdcovej činnosti. Rovnakým spôsobom môže byť účinok sympatiku prenesený do srdca iného zvieraťa. Tieto experimenty naznačujú, že pri podráždení nervov sa na ich zakončeniach uvoľňujú účinné látky, ktoré inhibujú alebo stimulujú činnosť srdca: acetylcholín sa uvoľňuje na zakončeniach blúdivého nervu a norepinefrín (sympatín) sa uvoľňuje na zakončeniach nervu vagus. sympatický nerv.

Pri podráždení srdcových nervov vplyvom mediátora sa mení membránový potenciál svalových vlákien srdcového svalu.

Pri stimulácii blúdivého nervu dochádza k hyperpolarizácii membrány, t.j. membránový potenciál sa zvyšuje. Hyperpolarizácia srdcového svalu je založená na zvýšení priepustnosti membrán pre ióny draslíka.

Vplyv sympatiku sa prenáša cez mediátor norepinefrín, ktorý spôsobuje depolarizáciu postsynaptickej membrány vo vzťahu k iónom draslíka.

Vplyv sympatiku sa prenáša cez mediátor norepinefrín, ktorý spôsobuje depolarizáciu postsynaptickej membrány. Depolarizácia je spojená so zvýšením permeability membrány sodíka.

Keď vieme, že blúdivý nerv hyperpolarizuje membránu a sympatikus ju depolarizuje, môžeme vysvetliť všetky účinky týchto nervov na srdce. Pretože podráždenie blúdivého nervu zvyšuje membránový potenciál, na dosiahnutie kritickej úrovne depolarizácie a získania odpovede je potrebná väčšia sila podráždenia, čo naznačuje zníženie excitability (toto je negatívny bathmotropný efekt).

Negatívny chronotropný účinok je spôsobený skutočnosťou, že pri veľkej sile podráždenia vagu je hyperpolarizácia membrány taká veľká, že spontánna depolarizácia, ku ktorej dochádza, nemôže dosiahnuť kritickú úroveň a nenastane odpoveď - dôjde k zástave srdca.

Pri nízkej frekvencii alebo sile podráždenia blúdivého nervu je stupeň hyperpolarizácie membrány nižší a spontánna depolarizácia postupne dosahuje kritickú úroveň, v dôsledku čoho dochádza k zriedkavým kontrakciám srdca (negatívny dromotropný efekt).

Pri stimulácii sympatiku aj malou silou dochádza k depolarizácii membrány, ktorá je charakterizovaná znížením veľkosti membránových a prahových potenciálov, čo poukazuje na zvýšenie excitability (pozitívny bathmotropný efekt).

Pretože membrána svalových vlákien srdca je depolarizovaná pod vplyvom sympatického nervu, čas spontánnej depolarizácie potrebný na dosiahnutie kritickej úrovne a výskytu akčného potenciálu sa znižuje, čo vedie k zvýšeniu srdcovej frekvencie.

Tón centier srdcových nervov.

Neuróny centrálneho nervového systému, ktoré regulujú činnosť srdca, sú v dobrom stave, t.j. určitý stupeň aktivity. Preto neustále vysielajú impulzy do srdca. Zvlášť výrazný je tón stredu vagusových nervov. Tón centier sympatických nervov je slabo vyjadrený a niekedy chýba.

Prítomnosť tonických vplyvov prichádzajúcich z centier možno pozorovať pri experimentoch s pretínaním nervov. Ak sa prerušia oba blúdivé nervy, dôjde k výraznému zvýšeniu srdcovej frekvencie. U ľudí môže byť vplyv vagusového nervu vypnutý pôsobením atropínu, po ktorom sa tiež pozoruje zvýšenie srdcovej frekvencie. Prítomnosť konštantného tonusu centier vagusových nervov naznačujú aj experimenty so zaznamenávaním nervových potenciálov v momente neprítomnosti podráždenia. V dôsledku toho za prirodzených podmienok prichádzajú impulzy z centrálneho nervového systému pozdĺž blúdivých nervov, čo inhibuje činnosť srdca.

Po transekcii sympatických nervov sa pozoruje mierny pokles počtu srdcových kontrakcií, čo naznačuje konštantný stimulačný účinok na srdce centier sympatických nervov.

Tonus centier srdcových nervov je udržiavaný rôznymi reflexnými a humorálnymi vplyvmi. Zvlášť dôležité sú impulzy prichádzajúce z cievnych reflexogénnych zón nachádzajúcich sa v oblasti oblúka aorty a karotického sínusu (miesto, kde sa krčná tepna rozvetvuje na vonkajšiu a vnútornú). Po prerezaní nervov prichádzajúcich z týchto zón do centrálneho nervového systému sa zníži tonus centier vagusových nervov, čo má za následok zvýšenie srdcovej frekvencie.

Stav srdcových centier ovplyvňujú impulzy prichádzajúce z akýchkoľvek iných intero- a exteroceptorov, najmä z receptorov kože a niektorých vnútorných orgánov (napríklad čriev) atď.

Bolo objavených množstvo humorálnych faktorov, ktoré ovplyvňujú tonus srdcových centier. Napríklad hormón nadobličiek adrenalín zvyšuje tonus nervových centier vagus. Rovnaký účinok majú ióny vápnika.

Keď sa draselné ióny zavedú do medulla oblongata, pozoruje sa zvýšenie srdcovej frekvencie.

Stav tonusu srdcových centier ovplyvňujú aj nadložné časti centrálneho nervového systému.

Reflexná regulácia srdcovej činnosti.

V prirodzených podmienkach činnosti organizmu sa frekvencia a sila srdcových kontrakcií neustále mení v závislosti od vplyvu rôznych faktorov prostredia. Ide o vykonávanie fyzickej aktivity, pohyb tela v priestore, vplyv teploty, zmeny stavu vnútorných orgánov atď.

Základom adaptačných zmien srdcovej činnosti v reakcii na rôzne vonkajšie vplyvy sú reflexné mechanizmy. Vzruch, ktorý vzniká v receptoroch, prechádza aferentnými dráhami do rôznych častí centrálneho nervového systému a ovplyvňuje regulačné mechanizmy srdcovej činnosti. Zistilo sa, že neuróny, ktoré regulujú činnosť srdca, sa nachádzajú nielen v predĺženej mieche, ale aj v mozgovej kôre (v motorickej a premotorickej zóne), diencefale (hypotalame) a mozočku. Z nich idú impulzy do predĺženej miechy a miechy a menia stav centier parasympatickej a sympatickej regulácie srdca. Odtiaľto putujú impulzy po blúdivých a sympatických nervoch k srdcu a spôsobujú spomalenie, oslabenie alebo zrýchlenie a zintenzívnenie jeho činnosti. Preto hovoria o vagových (inhibičných) a sympatických (stimulačných) reflexných účinkoch na srdce.

Neustále úpravy práce srdca sú vykonávané vplyvmi z cievnych reflexogénnych zón - aortálnej a sinokarotickej. Receptory v nich umiestnené sú excitované pri zmene krvného tlaku v cievach (presoreceptory) alebo pod vplyvom meniaceho sa chemického zloženia krvi (chemoreceptory). Keď stúpne krvný tlak v aorte alebo krčnej tepne, stimulujú sa presoreceptory. Vzruch, ktorý v nich vzniká, prichádza do centrálneho nervového systému a zvyšuje excitabilitu centra vagusových nervov, v dôsledku čoho sa zvyšuje počet inhibičných impulzov, ktoré sa pohybujú pozdĺž nich, čo vedie k spomaleniu a oslabeniu srdcových kontrakcií. A preto množstvo krvi emitovanej srdcom do ciev a tlak klesá.

Vagové reflexy zahŕňajú Aschnerov očný-srdcový reflex, Goltzov reflex atď. Aschnerov reflex sa prejavuje reflexným znížením počtu srdcových kontrakcií (o 10-20 za minútu), ku ktorému dochádza pri tlaku na očné buľvy. Goltzov reflex spočíva v tom, že pri mechanickom dráždení na črevá žaby (stláčanie pinzetou, poklepávanie) sa srdce zastaví alebo spomalí. Zastavenie srdca možno pozorovať aj u človeka s úderom do žalúdka. Rovnaká reakcia nastáva v momente, keď sa človek ponorí do studenej vody (vagový reflex z kožných receptorov).

Sympatické srdcové reflexy sa vyskytujú pod rôznymi emocionálnymi vplyvmi, bolestivými podnetmi a fyzickou prácou. V tomto prípade môže dôjsť k zlepšeniu srdcovej aktivity nielen v dôsledku zvýšenia vplyvu sympatických nervov, ale aj v dôsledku zníženia tonusu centier vagusových nervov.

Pôvodcom chemoreceptorov cievnych reflexogénnych zón môže byť zvýšený obsah rôznych kyselín v krvi (oxid uhličitý, kyselina mliečna a pod.) a kolísanie aktívnej reakcie krvi. V tomto prípade dochádza k reflexnému zvýšeniu činnosti srdca, čo zabezpečuje najrýchlejšie odstránenie týchto látok z tela a obnovenie normálneho zloženia krvi.

Humorálna regulácia srdcovej činnosti.

Chemikálie, ktoré priamo ovplyvňujú činnosť srdca, sú rozdelené do dvoch skupín: parasympatikotropné (alebo vagotropné), pôsobiace ako vagus, a sympatikotropné, ako sympatické nervy.

TO parasympatikotropné látky zahŕňajú acetylcholín a draselné ióny. So zvýšením ich obsahu v krvi sa srdcová činnosť spomaľuje.

TO sympatikotropný látky zahŕňajú adrenalín, norepinefrín, sympatín a ióny vápnika. S nárastom ich obsahu v krvi sú srdcové kontrakcie silnejšie a rýchlejšie.

Nervová regulácia srdca.
Zníženie alebo zvýšenie lumenu krvných ciev sa uskutočňuje reflexne - pod vplyvom autonómneho nervového systému. V stenách ciev a srdca sú receptory, ktoré snímajú zmeny tlaku v srdci a cievach.
K hladkým svalom cievnych stien sa približujú dva typy nervových ciev: vazodilatátor a vazokonstriktor. Reguluje činnosť kardiovaskulárneho systému vrátane frekvencie sťahov srdca – predĺženej miechy (delenie zadného mozgu). Obsahuje vazomotorické centrum. Z neho - pozdĺž blúdivého nervu, ktorý obsahuje parasympatické vlákna - inhibuje a znižuje srdcovú frekvenciu. Učte sa pracovať s sympatické vlákna - v mieche (hrudná oblasť 5).
Regulácia funkcie srdca.
V tele, v závislosti od zmien vonkajších a vnútorných faktorov, by sa srdcová frekvencia mala meniť. Tieto zmeny a práca srdca ako celku sú regulované dvoma mechanizmami (podobne ako práca iných orgánov a celého organizmu) – nervovým a nervovým. humorálna Pomocou tejto regulácie sa dosiahne homeostáza. Nervovú reguláciu vykonáva autonómny nervový systém - parasympatikus - sympatikus
1) Parasympatikus - vlákna nervového systému prechádzajú do blúdivého nervu - brzdia, spomaľujú srdcovú frekvenciu.
2) Sympatický - v mieche - v krčnej a hrudnej oblasti - zrýchľuje srdcovú frekvenciu.
Prácu srdca ovplyvňujú impulzy prichádzajúce z ciev - v cievach - receptory, z ktorých ide vzruch do centrálneho nervového systému - zmeny parasympatických a sympatických vplyvov - norma tlaku v cievach.
Zmeny srdcovej aktivity - s bolesťou; silné emócie. Zvyčajne sa srdcový tep zvyšuje so silnými emóciami. To naznačuje úlohu mozgovej kôry.
Humorálna regulácia sa uskutočňuje množstvom látok vstupujúcich do krvi zo žliaz do srdca a iných orgánov a tkanív. Patrí medzi ne hormón adrenalín – pochádza z nadobličiek – a pôsobí ako sympatický nervový systém ==> zvyšuje tep. Hormón štítnej žľazy - tyroxín - zvyšuje srdcovú frekvenciu; zužuje lúmen krvných ciev. Látka acetylcholín spomaľuje srdcovú činnosť a znižuje frekvenciu. K + a Ca 2+ ióny menia srdcový rytmus;
K+ - v krvi spomaľuje
Ca 2+ - zvyšuje frekvenciu.

MINUTOVÝ OBJEM, FREKVENCIA A HĹBKA DÝCHANIA V Kľude

Kvantitatívnym ukazovateľom pľúcnej ventilácie je MINUTOVÝ OBJEM DÝCHANIA, definovaný ako súčin dychového objemu a počtu dychov za minútu. Intenzita ventilácie závisí od hĺbky a frekvencie dýchania. V pokoji je dychová frekvencia 10-14 krát za minútu, takže MRR je 6-8 l/min. Čím hlbší je nádych a výdych, tým nižšia je frekvencia dýchania. Čím slabší je nádych a výdych, tým vyššia je frekvencia dýchania.

ICH ZMENY POČAS DYNAMICKEJ A STATICKEJ PREVÁDZKY

Dýchanie sa výrazne zvyšuje pri svalovej práci - zvyšuje sa hĺbka dýchania (až 2-3 l) a frekvencia dýchania (až 40-60 dychov za minútu). V tomto prípade môže minútový objem dýchania vzrásť na 150-200 l*min - 1. Vysoká spotreba kyslíka dýchacími svalmi (až 1 l*min - 1) však spôsobuje, že obmedzujúce napätie vonkajšieho dýchania je nevhodné.

U športovca prispôsobeného na vykonávanie statickej práce je fenomén statického úsilia menej výrazný – dochádza k menšiemu potlačeniu respiračných a obehových funkcií pri záťaži a menšiemu ich zvýšeniu po práci ako u iných jedincov.

NERVOVÁ A HUMORÁLNA REGULÁCIA DÝCHANIA

Nervová regulácia dýchania

Dýchacie centrum sa nachádza v medulla oblongata. Pozostáva z inhalačných a výdychových centier, ktoré regulujú činnosť dýchacích svalov. Kolaps pľúcnych alveol, ku ktorému dochádza pri výdychu, reflexne aktivuje centrum nádychu a rozšírenie alveol reflexne aktivuje centrum výdychu – teda dýchacie centrum funguje neustále a rytmicky. Automatika dýchacieho centra je spôsobená zvláštnosťami metabolizmu v jeho neurónoch. Impulzy vznikajúce v dýchacom centre pozdĺž odstredivých nervov sa dostávajú do dýchacích svalov, čo spôsobuje ich kontrakciu, a teda poskytuje inhaláciu.

Osobitný význam pri regulácii dýchania majú impulzy vychádzajúce z receptorov dýchacích svalov a z receptorov samotných pľúc. Hĺbka nádychu a výdychu do značnej miery závisí od ich charakteru.

Fyziologický mechanizmus regulácie dýchania je vybudovaný na princípe spätnej väzby: pri nádychu sa pľúca naťahujú a v receptoroch umiestnených v stenách pľúc vzniká vzruch, ktorý sa dostáva do dýchacieho centra pozdĺž dostredivých vlákien blúdivého nervu a inhibuje činnosť neurónov v centre nádychu, kým v centre výdychu, podľa mechanizmu spätnej väzby Indukcia spôsobuje vzruch. V dôsledku toho sa dýchacie svaly uvoľňujú, hrudník sa zmenšuje a dochádza k výdychu. Rovnakým mechanizmom výdych stimuluje nádych.

Pri zadržaní dychu sa svaly nádychu a výdychu stiahnu súčasne, v dôsledku čoho sú hrudník a bránica držané v jednej polohe. Prácu dýchacích centier ovplyvňujú aj iné centrá, vrátane tých, ktoré sa nachádzajú v mozgovej kôre. Vďaka ich vplyvu môžete vedome meniť rytmus dýchania, zadržiavať ho a ovládať dýchanie pri rozprávaní či spievaní.

Pri podráždení brušných orgánov, cievnych receptorov, kože a receptorov dýchacích ciest sa reflexne mení dýchanie. Pri vdychovaní výparov amoniaku teda dochádza k podráždeniu receptorov sliznice nosohltanu, čo spôsobuje aktiváciu dýchacieho aktu a pri vysokej koncentrácii pár reflexné zadržanie dychu. Rovnaká skupina reflexov zahŕňa kýchanie a kašeľ - ochranné reflexy, ktoré slúžia na odstránenie cudzích častíc, ktoré sa dostali do dýchacieho traktu.

CELKOVÁ KAPACITA PĽÚC

Množstvo vzduchu v pľúcach po maximálnom nádychu je celková kapacita pľúc, ktorého hodnota u dospelého človeka je 4-6 litrov. V celkovej kapacite pľúc je obvyklé rozlišovať: dychový objem, inspiračný a exspiračný rezervný objem a zvyškový objem.

Dychový objem je množstvo vzduchu prechádzajúceho pľúcami počas pokojného nádychu (výdychu) a rovná sa 400-500 ml.

Inspiračný rezervný objem (1,5-3 l) je vzduch, ktorý je možné dodatočne vdýchnuť po bežnom nádychu.

Výdychový rezervný objem (1-1,5 l) je objem vzduchu, ktorý je možné ešte vydýchnuť po bežnom výdychu.

Zvyškový objem (1-1,2 l) je množstvo vzduchu, ktoré zostáva v pľúcach po maximálnom výdychu a vychádza až pri pneumotoraxe.

Automatika srdca

Poznámka 1

Automatika srdca je spôsobená výskytom periodickej excitácie v určitých bunkách srdca.

Srdcové centrum automatizmu je zhluk určitých buniek umiestnených v stenách pravej predsiene. Tieto bunky sú schopné samostatnej excitácie s frekvenciou 60-75 r/s. Srdcové komory sa nesťahujú spolu s predsieňou, ale s určitým oneskorením.

V centrách buniek dochádza k excitácii, ktorá sa prenáša do všetkých svalových buniek a spôsobuje kontrakciu. Keď centrum automatiky zlyhá, dôjde k zástave srdca.

Srdcový cyklus

Ľudské srdce môže rytmicky biť s frekvenciou 60 až 75 krát za minútu.

V práci srdca je moment, keď sa svaly predsiene a komôr súčasne uvoľňujú. Táto fáza sa nazýva diastola a trvá 0,4 s. Počas tejto fázy krv naplní predsiene, pričom pravá predsieň sa naplní venóznou krvou a ľavá predsieň sa naplní arteriálnou krvou.

Predsieň sa vo fáze diastoly sťahuje a vytláča krv do uvoľnených komôr. Kontrakcia predsiene trvá 0,1 s, potom sa obe komory stiahnu na 0,3 s. V tomto prípade krv z pravej komory prúdi do pľúcnych tepien az ľavej komory do aorty.

Fáza systoly nastáva bezprostredne po fáze diastoly. Fáza systoly je charakterizovaná kontrakciou komôr a predsiení v trvaní 0,4 s. Po systole prichádza diastola, kedy sa uzatvárajú polmesačné chlopne a uvoľňuje sa srdcový sval.

Každá polovica srdca pri jednej kontrakcii u dospelého človeka vytlačí krv do tepien s objemom približne 70 ml. Za jednu minútu asi 5 litrov v pokojnom stave a počas fyzickej aktivity je objem až 30 litrov, čím sa zvyšuje práca srdca.

Regulácia srdca

Frekvencia a sila srdcových kontrakcií je regulovaná autonómnym nervovým a humorálnym systémom. Aktivácia sympatického nervového systému vedie k zvýšeniu frekvencie a sily kontrakcií. Aktivácia parasympatického systému v prítomnosti blúdivého nervu znižuje frekvenciu a silu kontrakcií.

Poznámka 2

Regulácia funkcie orgánov pomocou látok prenášaných krvou sa nazýva humorálna.

Adrenalín, ktorý sa pri strese uvoľňuje z nadobličiek, zvyšuje koncentráciu oxidu uhličitého v krvi a aktivuje aj srdce, čím zvyšuje rýchlosť dodávky kyslíka do svalov, mozgu a všetkých ostatných orgánov.

Nervová regulácia srdcovej činnosti

Slabý vzruch začne prúdiť zo srdca pozdĺž sympatických nervov do srdca, pričom sa cievy rozšíria, v dôsledku čoho srdce oslabuje svoju prácu. V dôsledku toho klesá krvný tlak. Pri nízkom tlaku sa podráždenie receptora zastaví a vazomotorické centrum zvyšuje svoju prácu. Vysiela veľké množstvo nervových impulzov, čo vedie k vazokonstrikcii a vysokej srdcovej frekvencii a zvýšeniu krvného tlaku.

Humorálna regulácia srdcovej činnosti

Chemikálie ovplyvňujú činnosť srdca.

Sú rozdelené do dvoch skupín:

• Parasympatikotropné. Látky, ktoré zahŕňajú acetylcholín a ióny vápnika. Inhibícia srdcovej aktivity nastáva so zvýšením obsahu parasympatikotropných látok v krvi;
• Sympatikotropný. Látky, ktoré zahŕňajú adrenalín, norepinefrín, ióny vápnika a sympatín. Zvýšenie ich obsahu v krvi vedie k zvýšenej frekvencii a posilneniu srdcových kontrakcií.

Práca srdca hrá podriadenú úlohu, pretože zmeny metabolizmu sú spôsobené nervovým systémom. Posuny v obsahu rôznych látok v krvi zasa ovplyvňujú reflexnú reguláciu kardiovaskulárneho systému.

Funkciu srdca ovplyvňujú zmeny hladín draslíka a vápnika v krvi. Zvýšenie obsahu draslíka má negatívne chronotropné, negatívne inotropné, negatívne dromotropné, negatívne bathmotropné a negatívne tonotropné účinky. Zvýšenie hladiny vápnika robí pravý opak.

Pre normálnu činnosť srdca je potrebný známy pomer oboch iónov, ktoré pôsobia podobne ako nervy vagus (draslík) a sympatikus (vápnik).

Predpokladá sa, že keď sú membrány svalových vlákien srdca depolarizované, draselné ióny a ióny ich rýchlo opúšťajú, čo prispieva k ich kontrakcii. Preto je pre kontrakciu svalových vlákien srdca dôležitá reakcia krvi.

Pri podráždení blúdivých nervov sa do krvi dostáva acetylcholín a pri podráždení sympatických nervov látka podobná zložením adrenalínu (O. Levy, 1912, 1921) - norepinefrín. Hlavným prenášačom sympatických nervov srdca cicavcov je norepinefrín (Euler, 1956). Obsah adrenalínu v srdci je približne 4-krát nižší. Srdce akumuluje adrenalín vpravený do tela viac ako iné orgány (40-krát viac ako kostrové svalstvo).

Acetylcholín sa rýchlo zničí. Preto pôsobí len lokálne, kde sa uvoľňuje, teda na zakončeniach blúdivých nervov v srdci. Malé dávky acetylcholínu stimulujú automatizáciu srdca a veľké dávky inhibujú frekvenciu a silu srdcových kontrakcií. Norepinefrín sa tiež ničí v krvi, ale je trvalejší ako acetylcholín.

Pri podráždení spoločného kmeňa vagusu a sympatikových nervov srdca vznikajú obe látky, ale najskôr sa dostaví účinok acetylcholínu a až potom norepinefrínu.

Zavedenie adrenalínu a norepinefrínu do tela zvyšuje uvoľňovanie acetylcholínu a naopak, zavedenie acetylcholínu zvyšuje tvorbu adrenalínu a norepinefrínu. Norepinefrín zvyšuje systolický a diastolický krvný tlak, zatiaľ čo adrenalín zvyšuje iba systolický krvný tlak.

V obličkách sa za normálnych podmienok a najmä pri znížení ich prekrvenia tvorí rénium, ktoré pôsobí na hypertenzinogén a premieňa ho na hypertenzín, čo spôsobuje vazokonstrikciu a vzostup krvného tlaku.

Lokálna vazodilatácia je spôsobená hromadením kyslých produktov látkovej premeny, najmä oxidu uhličitého, kyseliny mliečnej a kyseliny adenylovej.

Acetylcholín a histamín zohrávajú veľkú úlohu aj pri rozširovaní krvných ciev. Acetylcholín a jeho deriváty dráždia zakončenia parasympatických nervov a spôsobujú lokálne rozšírenie malých tepien. Histamín, produkt rozkladu bielkovín, sa tvorí v stene žalúdka a čriev, vo svaloch a iných orgánoch. Keď sa histamín dostane do krvného obehu, spôsobuje rozšírenie kapilár. Za normálnych fyziologických podmienok histamín v malých dávkach zlepšuje prekrvenie orgánov. Vo svaloch pri práci histamín rozširuje kapiláry spolu s oxidom uhličitým, kyselinou mliečnou a adenylovou a ďalšími látkami, ktoré vznikajú pri kontrakcii. Histamín tiež spôsobuje rozšírenie kožných kapilár pri pôsobení slnečného žiarenia (ultrafialová časť spektra), pri vystavení pokožky sírovodíku, teplu alebo pri trení.

Zvýšenie množstva histamínu vstupujúceho do krvi vedie k celkovému rozšíreniu kapilár a prudkému poklesu krvného tlaku – obehovému šoku.

Regulácia srdca sa uskutočňuje nervovými aj humorálnymi cestami. Nervovú reguláciu srdca vykonáva autonómny nervový systém. Môže meniť frekvenciu srdcových kontrakcií – chronotropný efekt, ovplyvňovať rýchlosť atrioventrikulárneho vedenia – dromotropný efekt, ovplyvňovať dráždivosť srdcového svalu – bathmotropný efekt a meniť silu kontrakcií – inotropný efekt. Pomalšia srdcová frekvencia sa nazýva bradykardia a zvýšená srdcová frekvencia sa nazýva tachykardia.

Parasympatická inervácia je reprezentovaná vagusovými nervami a sympatická inervácia je reprezentovaná vláknami sympatického nervového systému.

Vagusové nervy idú do srdca z jadier umiestnených v medulla oblongata na dne štvrtej komory. Sympatické nervy pristupujú k srdcu z jadier lokalizovaných v bočných rohoch miechy (I-V hrudné segmenty). Vagus a sympatické nervy končia v sinoaurikulárnych a atrioventrikulárnych uzlinách, ako aj vo svalstve srdca. V dôsledku toho, keď sú tieto nervy vzrušené, sú pozorované zmeny v automatizácii sinoaurikulárneho uzla, rýchlosti excitácie cez prevodový systém srdca a intenzite srdcových kontrakcií.

Parasympatické vlákna vagusových nervov pochádzajú z medulla oblongata a dávajú vetvy do srdca. Vagusové nervy spomaľujú srdce. Majú negatívny chrono-, ino-, dromo- a bathmotropný účinok.

Pravý blúdivý nerv inervuje prevažne pravú predsieň a obzvlášť intenzívne sinoatriálny uzol. K atrioventrikulárnemu uzlu pristupujú hlavne vlákna z ľavého blúdivého nervu. V dôsledku toho pravý vagusový nerv ovplyvňuje predovšetkým frekvenciu kontrakcií a ľavý ovplyvňuje atrioventrikulárne vedenie. Parasympatická inervácia komôr je slabo vyjadrená a pôsobí nepriamo - v dôsledku inhibície sympatických účinkov.

Sympatická inervácia pôsobí opačne ako parasympatická. Spôsobuje zvýšené a rýchlejšie sťahy srdca. Sympatická inervácia je na rozdiel od vagusových nervov takmer rovnomerne rozložená vo všetkých častiach srdca. Pregangliové sympatické srdcové vlákna pochádzajú z bočných rohov horných hrudných segmentov miechy. Pregangliové vlákna prechádzajú na postgangliové neuróny v cervikálnych a horných hrudných gangliách sympatického kmeňa, najmä v hviezdicovom gangliu. Procesy postgangliových neurónov pristupujú k srdcu ako súčasť niekoľkých srdcových nervov.

U ľudí je komorová aktivita riadená predovšetkým sympatickými nervami. Čo sa týka predsiení a najmä sinoatriálneho uzla, sú pod neustálym antagonistickým vplyvom blúdivých a sympatických nervov. Keď sú teda parasympatické vplyvy vypnuté, srdcová frekvencia sa zvyšuje. Pri potlačení aktivity sympatiku klesá srdcová frekvencia. Tieto neustále vplyvy vagusových a sympatických nervov sú spojené s ich tónom.

Parasympatické a sympatické nervy pôsobia na srdce spoločne. Počas spánku sa zvyšuje vplyv blúdivých nervov a spomaľuje sa srdcová činnosť. Vplyv sympatických nervov v tomto čase slabne.

Faktory humorálnej regulácie sú:

• 1) látky so systémovým účinkom;
• 2) látky lokálneho účinku.

Systémové látky zahŕňajú elektrolyty a hormóny. Elektrolyty (Ca ióny) majú výrazný vplyv na činnosť srdca. Pri nadbytku Ca môže dôjsť počas systoly k zástave srdca, pretože nedochádza k úplnej relaxácii. Na ióny môžu mať mierny stimulačný účinok na činnosť srdca. K ióny vo vysokých koncentráciách majú inhibičný účinok na srdcovú funkciu v dôsledku hyperpolarizácie.

Hormón nadobličiek adrenalín zvyšuje silu a frekvenciu kontrakcií srdca a vyvoláva účinky podobné účinkom sympatického nervového systému. Pri nadmernej fyzickej námahe, ako aj pri psychickom strese sa do krvi dostáva veľké množstvo adrenalínu.

Tyroxín (hormón štítnej žľazy) zvyšuje funkciu srdca.

Mineralokortikoidy (aldosterón) stimulujú reabsorpciu Na a vylučovanie K z tela.

Glukagón zvyšuje hladinu glukózy v krvi rozkladom glykogénu, čo má za následok pozitívny inotropný účinok.

Pohlavné hormóny sú synergické vo vzťahu k činnosti srdca a zlepšujú činnosť srdca.

Látky miestneho pôsobenia pôsobia tam, kde sa vyrábajú.

Práca srdca je spojená aj s činnosťou iných orgánov. Ak sa excitácia prenáša do centrálneho nervového systému z pracovných orgánov, potom z centrálneho nervového systému sa prenáša do nervov, ktoré posilňujú funkciu srdca. Reflexným procesom sa teda vytvára súlad medzi činnosťou rôznych orgánov a prácou srdca.