Регуляция функций сердца
Сердце обладает хорошо развитой многоступенчатой системой регуляции, приспосабливающей его деятельность к постоянно меняющимся условиям функционирования системы кровообращения и потребностям организма.
Внутрисердечная регуляция сердца осуществляется в первую очередь за счет деятельности так называемой метасимпатической нервной системы, нейроны которой располагаются в многочисленных интрамуральных ганглиях сердца. В ответ на раздражение рецепторов, расположенных в самом сердце (например, механорецепторов растяжения предсердий и желудочков), метасимпатическая нервная система рефлекторно регулирует силу и скорость сокращения миокарда, скорость его расслабления, ЧСС, скорость атриовентрикулярного проведения и другие параметры сердечной деятельности. Важно, что эти приспособительные реакции осуществляются независимо от функционирования центральных регуляторных механизмов, в том числе от изменений симпатических и парасимпатических влияний на сердце.
Большое значение имеют также внутриклеточные механизмы регуляции, обеспечивающие, например, функционирование известного механизма Старлинга (увеличение силы сокращения в ответ на растяжение миофибрилл при увеличении кровенаполнения сердца) или компенсаторное удлинение диастолы в ответ на усиление работы сердца.
Внесердечная (центральная) регуляция осуществляется благодаря хорошо развитой двойной (симпатической и парасимпатической) иннервации сердца,
Действие этих систем на миокард, проводящую систему сердца и гладкомышечные клетки сосудов реализуется с помощью специфических рецепторов клеток-мишеней:
· симпатические влияния осуществляются благодаря взаимодействию катехоламинов с a- и b-адренергическими рецепторами;
· парасимпатические — в результате взаимодействия ацетилхолина (АХ) со специфическими мускариновыми М-холинорецепторами
a- и b-адренорецепторы, впервые описанные в 1948 г. R.P. Ahlquist, представляют собой два функционально различных типа рецепторов. Их стимуляци норадреналином (НА), выделяющимся из окончаний симпатических нервов, или адреналином (А), образующимся в надпочечниках и доставляемым к клеткам-мишеням с током крови, «запускает» различные генетически запрограммированные внутриклеточные процессы. Конечный эффект симпатической стимуляции зависит, главным образом, от соотношения в клетках тех или иных органов и тканей a- и b-адренорецепторов
Важнейшие эффекты стимуляции адренорецепторов
|
Тип рецептора |
Механизм |
Медиатор |
Локализация |
Эффекты |
|
b1 |
Активация аденилатциклазы и цАМФ |
НА А |
Рабочий миокард |
Положит. инотропный |
|
Миокард предсердий |
Положит. инотропный | |||
|
СА-узел |
Положит. хронотропный (увеличение автоматизма СА-узла) | |||
|
АВ-узел |
Положит. дромотропный Положит.хронотропный | |||
|
Система Гиса–Пуркинье |
То же | |||
|
b2 |
Активация аденилатциклазы |
А |
Бронхи |
Расширение |
|
Сосуды: коронарные, скелетн.мышц, орг-в брюшн.пол., легочной артерии |
Расширение | |||
|
Крупные вены |
Расширение | |||
|
Скелетные мышцы |
Активация гликогенолиза | |||
|
Печень |
Активация гликогенолиза | |||
|
Поджелудочная железа |
Повышение секреции инсулина | |||
|
Миометрий |
Расслабление | |||
|
a1 |
Активация фосфолипидного пути (Са2+-протеинкиназа С) |
НА А |
Артериолы |
Сужение |
|
Вены |
Сужение | |||
|
Миокард желудочков |
Положит. инотропный, Гипертрофия миокарда (при длительном воздействии) | |||
|
a2 |
Ингибирование аденилатциклазы |
А |
Внесинаптические окончания в сосудах |
Сужение сосудов |
|
НА |
Пресинаптические окончания симпатич. волокон сосудов |
Расширение сосудов | ||
|
Активация фосфолипидного пути |
А |
Тромбоциты |
Агрегация тромбоцитов |
В сердце, как известно, преобладают b1-адренорецепторы, стимуляция которых сопровождается положительным инотропным, хронотропным и дромотропным эффектами. В результате повышается сократимость миокарда, увеличивается ЧСС (положительный хронотропный эффект), сила и скорость сокращения предсердий и желудочков (положительный инотропный эффект), скорость расслабления миокарда, ускоряется проведение электрического импульса в атриовентрикулярном узле (положительный дромотропный эффект), увеличивается возбудимость сердечной мышцы (батмотропный эффект).
Стимуляция a1-рецепторов, также присутствующих в миокарде (хотя и в меньшем количестве), сопровождается положительным инотропным эффектом. Кроме того, длительное воздействие медиаторов на a1-адренорецепторы кардиомиоцитов ведет к постепенному развитию гипертрофии сердечной мышцы.
На рис. 1.33 показано, что чрезмерно высокая концентрация норадреналина в синапсах стимулирует a2-адренорецепторы, расположенные в пресинаптических окончаниях симпатических нервов, иннервирующих сосуды, что ведет к ингибированию высвобождения ноадреналина. Наоборот, воздействие норадреналина на пресинаптические b2-рецепторы активирует высвобождение этого медиатора из нервных окончаний симпатических нервов.
Возбуждение парасимпатических нервов (n. vagi) сопровождается высвобождением медиатора ацетилхолина (АX), который взаимодействует с М-холинорецепторами клеток-мишеней, вызывая урежение сердечных сокращений (отрицательный хронотропный эффект), замедление проводимости по атриовентрикулярному узлу вплоть до полной блокады проведения (отрицательный дромотропный эффект), уменьшение силы и скорости сокращения (отрицательный инотропный эффект). Интересно, что ацетилхолин, освобождаемый из нервных окончаний парасимпатических волокон способен стимулировать М-холинорецепторы, расположенные на окончаниях симпатических волокон, что приводит к угнетению освобождения из них
норадреналина
Важнейшие эффекты стимуляции М-холинорецепторов
|
Локализация |
Эффекты |
Механизмы |
|
СА-узел |
Отрицательный хронотропный |
Уменьшение автоматизма Гиперполяризация клеточных мембран Снижение скорости диастолической деполяризации |
|
АВ-узел |
Отрицательный дромотропный |
Замедление проводимости (увеличение А-Н-интервала) Увеличение рефрактерного периода |
|
Миокард предсердий |
Отрицательный инотропный |
Укорочение длительности ТМПД Гиперполяризация мембран Укорочение рефрактерного периода |
|
Волокна Пуркинье |
Отрицательный дромотропный |
Замедление проведения Повышение автоматизма |
|
Миокард желудочков |
Отрицательный инотропный |
Удлинение рефрактерного периода |
|
Артериолы |
Релаксация |
Неизвестен (возможно, стимуляция эндотелиальных факторов расслабления) |
|
1. Стимуляция b1-адренорецепторов сопровождается увеличением сократимости
миокарда предсердий и желудочков, ЧСС, скорости
расслабления миокарда, ускорением проведения электрического импульса в АВ-узле,
увеличением возбудимости сердечной мышцы. |
