Нервная и гуморальная регуляция кровообращения
Физиологический механизм приспособления сердечнососудистой системы к уровню физической нагрузки включает ряд согласованно действующих рефлексов, объединяемых деятельностью коры больших полушарий головного мозга. Одно из характерных проявлений регулирующей деятельности коры больших полушарий заключается в том, что деятельность сердца усиливается не только при выполнении мышечной работы, но еще до начала работы — в так называемом предрабочем состоянии, когда человек ожидает начала работы. При этом наблюдается учащение сердечных сокращений и повышение кровяного давления. В ответ на условные раздражения, сигнализирующие приближение начала работы, возникает возбуждение в корковом представительстве нервных центров сердечной деятельности, находящихся в продолговатом и спинном мозге.
Одновременно с возникновением возбуждения в корковом представительстве происходит возбуждение в самих центрах сердечной деятельности, в результате чего начинают действовать или усиливаются механизмы врожденных рефлекторных аппаратов регуляции кровообращения. Из находящегося в продолговатом мозге центра так называемого блуждающего нерва по ветви этого нерва к сердцу поступают импульсы, замедляющие его деятельность. Из нервных центров, заложенных в грудных сегментах спинного мозга, к сердцу по симпатическому нерву подходят нервные импульсы, ускоряющие его работу. В данном случае нервные центры сердечной деятельности посылают свои импульсы сердцу как исполнительные органы коры больших полушарий головного мозга и работают под влиянием условнорефлекторных раздражений, поступающих из внешней среды и воспринимаемых такими органами чувств, как органы зрения, слуха, кожные рецепторы и т. д.
Кроме того, те же центры в порядке безусловнорефлекторной деятельности реагируют на раздражения рецепторов, заложенных внутри организма, в частности в различных частях сердечно-сосудистой системы. К числу таких безусловных рефлексов относится рефлекс с полых вен, приносящих к сердцу кровь из большого круга кровообращения. Происходящие во время мышечной работы интенсивные мышечные сокращения сдавливают вены и тем ускоряют возвращение крови к сердцу, так как в венах есть клапаны. Накопление в полых венах большого количества крови вызывает раздражение имеющихся там рецепторов. Возникающее в них возбуждение передается в нервные центры и через центробежные нервы сердца вызывает ускорение ритма работы и увеличение силы сокращений сердца.
Ритм деятельности сердца поддерживается также собственной нервной системой сердца, центры которой заложены в перегородке между правой и левой частями сердца.
В результате этих механизмов поддерживается правильное соотношение между минутным объемом крови и интенсивностью выполняемой в данный момент мышечной работы.
Во время мышечной работы минутный объем крови увеличивается также в связи с усилением сокращений сердечной мышцы в результате увеличенного растяжения сердца притоком венозной крови и, следовательно, увеличения эластического напряжения мышечных волокон сердца. Система питающих сердечную мышцу кровеносных (так называемых коронарных) сосудов действует таким образом, что при повышении давления в аорте увеличивается и поток крови из аорты в коронарные сосуды. Таким образом, сердце автоматически получает увеличенный приток питательных веществ и кислорода пропорционально росту потребности в них вследствие усиления работы.
Регуляция работы сердца предусматривает необходимость не только повысить кровоснабжение мышц путем усиления сердечной деятельности, но и создать благоприятные условия для работы самого сердца. На сердечную деятельность влияют дыхательные движения: во время вдоха учащаются сердечные сокращения и увеличивается ток крови по венам. Причина этого в присасывающем действии расширения грудной клетки при вдохе. Деятельность сердца находится также под влиянием гуморальных * факторов. Вырабатываемый надпочечниками гормон адреналин действует на сердце как возбуждающий фактор. Противоположно адреналину действуют на сердце гормоны инсулин и ацетилхолин.
Большое значение для приспособления организма к работе имеет распределение крови в тканях и органах. В покое у человека циркулирует не вся имеющаяся в организме кровь, из 5—6 л (у взрослого человека) общего количества крови 1—2 л содержится в так называемых кровяных депо (печень, селезенка). При работе кровь из депо переходит в общее кровяное русло. При покое не все капилляры мышц раскрыты, они раскрываются во время работы и увеличивают емкость капиллярной сети. В норме все более элементарные механизмы регуляции кровообращения подчинены сложившемуся в процессе упражнения и обучения рабочему динамическому стереотипу, обеспечивающему согласованную активность прирожденных (безусловных) и выработанных (условных) рефлексов.