Рис. 9.17. Электрическое раздражение эфферентных нервов сердца

Вверху — уменьшение частоты сокращений при раздражении блуждающего нерва; внизу — увеличение частоты и силы сокращений при раздражении симпатического нерва.

Стрелками отмечены начало и конец раздражения.

эффекта зависит от силы и частоты раздражения блуждающего нерва. По мере увеличения силы раздражения отмечается переход от небольшого за­медления синусного ритма до полной остановки сердца.

Отрицательный хронотропный эффект раздражения блуждающего нерва связан с угнетением (замедлением) генерации импульсов в водителе ритма сердца синусного узла. Поскольку при раздражении блуждающего нерва в его окончаниях выделяется медиатор — ацетилхолин, при его взаимодейст­вии с мускариночувствительными рецепторами сердца повышается прони­цаемость поверхностной мембраны клеток водителей ритма для ионов ка­лия. Вследствие этого возникает гиперполяризация мембраны, которая за­медляет (подавляет) развитие медленной спонтанной диастолической де­поляризации, и поэтому мембранный потенциал позже достигает критиче­ского уровня. Это приводит к урежению ритма сокращений сердца.

При сильных раздражениях блуждающего нерва диастолическая деполя­ризация подавляется, возникают гиперполяризация водителя ритма и пол­ная остановка сердца. Развитие гиперполяризации в клетках водителей ритма снижает их возбудимость, затрудняет возникновение очередного ав­томатического потенциала действия и тем самым приводит к замедлению или даже остановке сердца. Стимуляция блуждающего нерва, усиливая вы­ход калия из клетки, увеличивает мембранный потенциал, ускоряет про­цесс реполяризации и при достаточной силе раздражающего тока укорачи­вает длительность потенциала действия клеток водителя ритма.

При вагусных воздействиях имеет место уменьшение амплитуды и дли­тельности потенциала действия кардиомиоцитов предсердия. Отрицатель­ный инотропный эффект связан с тем, что уменьшенный по амплитуде и укороченный потенциал действия не способен возбудить достаточное ко­личество кардиомиоцитов. Кроме того, вызванное ацетилхолином повы­шение калиевой проводимости противодействует потенциалзависимому входящему току кальция и проникновению его ионов внутрь кардиомио­цита. Холинергический медиатор ацетилхолин может также угнетать АТФ- азную активность миозина и, таким образом, уменьшать величину сокра­тимости кардиомиоцитов. Возбуждение блуждающего нерва приводит к повышению порога раздражения предсердий, подавлению автоматии и за­медлению проводимости атриовентрикулярного узла. Указанное замедле­ние проводимости при холинергических влияниях может вызвать частич­ную или полную атриовентрикулярную блокаду.

Влияние симпатических нервов на сердце проявлется в виде положитель­ного хронотропного и положительного инотропного эффекта. Сведения о наличии тонических влияний симпатической нервной системы на миокард основываются в основном на хронотропных эффектах.

Электрическая стимуляция волокон, отходящих от звездчатого ганглия, вызывает увеличение ритма сердца и силы сокращений миокарда (см. рис. 9.17). Под влиянием возбуждения симпатических нервов скорость медлен­ной диастолической деполяризации повышается, снижается критический уровень деполяризации клеток водителей ритма синоатриального узла, уменьшается величина мембранного потенциала покоя. Подобные измене­ния увеличивают скорость возникновения потенциала действия в клетках водителей ритма сердца, повышают его возбудимость и проводимость. Эти изменения электрической активности связаны с тем, что выделяющийся из окончаний симпатических волокон медиатор норадреналин взаимодей­ствует с Pj-адренорецепторами поверхностной мембраны клеток, что при­водит к повышению проницаемости мембран для ионов натрия и кальция, а также уменьшению проницаемости для ионов калия.

Ускорение медленной спонтанной диастолической деполяризации кле­ток водителей ритма, увеличение скорости проведения в предсердиях, ат­риовентрикулярном узле и желудочках приводит к улучшению синхронно­сти возбуждения и сокращения мышечных волокон и к увеличению силы сокращения миокарда желудочков. Положительный инотропный эффект связан также с повышением проницаемости мембраны для ионов кальция. При увеличении входящего тока кальция возрастает степень электромеха­нического сопряжения, в результате чего увеличивается сократимость мио­карда.

Менее изучено участие в регуляции сердечной деятельности интракар­диальных ганглиозных нервных элементов. Известно, что они обеспечива­ют передачу возбуждения с волокон блуждающего нерва на клетки синоат­риального и атриовентрикулярного узлов, выполняя функцию парасимпа­тических ганглиев. Описаны инотропные, хронотропные и дромотропные эффекты, полученные при стимуляции этих образований в условиях экс­перимента на изолированном сердце. Значение этих эффектов в естествен­ных условиях остается неясным.

9.1.3.6.9. Механизмы адренергической

и холинергической регуляции деятельности сердца

Симпатические и парасимпатические нервы оказывают влияние на сердце посредством высвобождения нейромедиаторов, которые взаимодействуют с рецепторами, расположенными на наружной мембране миокардиальных клеток. К основным медиаторам, высвобождающимся из симпатических и парасимпатических терминалей, относят соответственно норадреналин и ацетилхолин. Норадреналин взаимодействует с адренорецепторами мио­карда, а ацетилхолин — с холинорецепторами.

Адренергические механизмы. В сердце человека содержатся преимущест­венно pi- и в меньшей степени [32-адренорецепторы, а также al- и а2-ад- ренорецепторы. Поскольку [3-адренорецепторы расположены на поверхно­сти миокардиальных клеток, это делает их легкодоступными как для но­радреналина, высвобождающегося из симпатических нервных окончаний, так и для циркулирующего в крови адреналина.

При повышении активности симпатической нервной системы или кон­центрации катехоламинов в крови количество p-адренорецепторов на по­верхности миокардиальной клетки уменьшается, тогда как в случае сниже­ния симпатической активности их количество возрастает. Йодсодержащие гормоны щитовидной железы, особенно тироксин, а также гормон коры надпочечников кортизол увеличивают количество p-адренорецепторов в миокарде, что приводит к усилению эффектов катехоламинов на сердце.

Возбуждение p-адренорецепторов сердца приводит к росту частоты со­кращений сердца, сократимости миокарда, значительному увеличению по­требления им кислорода и уменьшению длительности диастолы.

Физиологические механизмы, связанные с активацией а₍-адренорецеп­торов миокарда, известны в меньшей степени. а₂-Адренорецепторы распо­лагаются на пресинаптических мембранах симпатических и парасимпати­ческих нервных окончаний, их возбуждение тормозит выделение норадре­налина и ацетилхолина из нервных терминалей.

Холинергические механизмы. На наружной мембране кардиомиоцитов представлены, в основном, мускаринчувствительные (М-) холинорецепто- ры. Доказано наличие в миокарде и никотинчувствительных (N-) холино- рецепторов, однако их значение в парасимпатических влияниях на сердце менее ясно. Плотность мускариновых рецепторов в миокарде зависит от концентрации мускариновых агонистов в тканевой жидкости.

Возбуждение мускариновых рецепторов тормозит активность пейсме- керных клеток синусного узла и в то же время увеличивает возбудимость предсердных кардиомиоцитов. Эти два процесса могут привести к возник­новению предсердных экстрасистол в случае повышения тонуса блуждаю­щего нерва, например ночью во время сна. Таким образом, возбуждение М-холинорецепторов вызывает снижение частоты и силы сокращений предсердий, но повышает их возбудимость.

Ацетилхолин угнетает проводимость в атриовентрикулярном узле. Это связано с тем, что под влиянием ацетилхолина возникает гиперполяриза­ция клеток атриовентрикулярного узла вследствие усиления выходящего калиевого тока.

Таким образом, возбуждение мускариновых холинорецепторов оказыва­ет противоположное, по сравнению с активацией p-адренорецепторов, действие на сердце. При этом снижается частота сердечных сокращений, угнетается проводимость и сократимость миокарда, а также потребление миокардом кислорода. Возбудимость предсердий в ответ на применение ацетилхолина возрастает, тогда как возбудимость желудочков, напротив, уменьшается.

Рефлекторные влияния на сердце. Выделены три категории кардиальных рефлексов: собственные, вызываемые раздражением рецепторов сер­дечно-сосудистой системы; сопряженные, обусловленные активностью любых других рефлексогенных зон; неспецифические, которые вос­производятся в ответ на неспецифические влияния (в условиях физиологи­ческого эксперимента, а также в патологии).

Наибольшее физиологическое значение имеют собственные рефлексы сердечно-сосудистой системы, которые возникают чаще всего при раздра­жении барорецепторов магистральных артерий в результате изменения системного давления. Так, при повышении давления в аорте и каротидном синусе происходит рефлекторное урежение частоты сердцебиения.

Особую группу собственных кардиальных рефлексов представляют те из них, которые возникают в ответ на раздражение артериальных хемо­рецепторов изменением напряжения кислорода в крови. В условиях ги­поксемии развивается рефлекторная тахикардия, а при дыхании чистым кислородом — брадикардия. Эти реакции отличаются исключительно вы­сокой чувствительностью: у человека увеличение частоты сердцебиений наблюдается уже при снижении напряжения кислорода всего на 3 %, ко­гда никаких признаков гипоксии в организме обнаружить еще невоз­можно.

Собственные рефлексы сердца проявляются и в ответ на механическое раздражение сердечных камер, в стенках которых находится большое ко­личество барорецепторов. К их числу относят рефлекс Бейнбриджа, прояв­ляющийся в виде тахикардии в ответ на быстрое внутривенное введение определенного объема крови. Считается, что эта реакция сердца является рефлекторным ответом на раздражение барорецепторов полых вен и пред­сердия, поскольку она устраняется при денервации сердца. Отрицательные хронотропные и инотропные реакции сердца рефлекторной природы воз­никают в ответ на раздражение механорецепторов как правых, так и левых отделов сердца. Значение интракардиальных рефлексов состоит в том, что увеличение исходной длины волокон миокарда приводит к усилению со­кращений не только растягиваемого отдела сердца (в соответствии с зако-