Нервная регуляция деятельности сердца.Потенциал действия пейсмекерных клеток и рабочего миокарда. Влияние блуждающих и симпатических нервов

Симпатическая нервная система – часть вегетативной нервной системы, регулирующая совместно с парасимпатической нервной системой деятельность внутренних органов и обмен веществ в организме. Анатомические образования, составляющие симпатическую нервную систему, располагаются как в центральной нервной системе, так и вне её. Спинальные симпатические центры находятся под контролем высших вегетативных нервных центров, расположенных в головном мозге. От этих симпатических центров идут симпатические нервные волокна, которые, выйдя из спинного мозга с передними мозговыми корешками, попадают в пограничный симпатический ствол (левый и правый), расположенный параллельно позвоночнику.

Каждый узел симпатического ствола связан с определёнными отделами организма и внутренними органами через нервные сплетения. Из грудных узлов выходят волокна, образующие солнечное сплетение, из нижних грудных и верхних поясничных - почечное сплетение. Практически каждый орган имеет собственное сплетение, образующееся путём дальнейшего разделения указанных крупных симпатических сплетений и их соединения с подходящими к органам парасимпатическим волокнами. От сплетений, где происходит передача возбуждения с одной нервной клетки на другую, симпатические волокна подходят непосредственно к органам, мышцам, сосудам и тканям. Передача возбуждения с симпатического нерва на рабочий орган осуществляется с помощью определённых химических веществ (медиаторов) – симпатинов, выделяющихся нервными окончаниями. По своему химическому составу симпатины близки к гормону мозгового слоя надпочечников – адреналину.

При раздражении симпатических нервных волокон большинство периферических кровеносных сосудов (за исключением сосудов сердца, обеспечивающих нормальное питание сердца) суживается, ритм сердечных сокращений учащается, расширяются зрачки, выделяется густая вязкая слюна и так далее. Отмечается выраженное влияние симпатической нервной системы на ряд процессов обмена веществ, одним из проявлений которого является повышение уровня сахара в крови, повышенное теплообразование и уменьшение теплоотдачи, увеличение свёртываемости крови.

Нарушения деятельности симпатической нервной системы могут возникнуть в результате инфекционного или токсического поражения её образований. При нарушении функции симпатической нервной системы могут наблюдаться местные и общие расстройства кровообращения, расстройства деятельности пищеварительного аппарата, нарушение сердечной деятельности, нарушения питания тканей. Повышенная возбудимость симпатической нервной системы обнаруживается при таких распространённых заболеваниях, как, например, гипертоническая и язвенная болезни, неврастения и другие.

Влияние симпатического отдела:

На сердце - повышает частоту и силу сокращений сердца.

На артерии - расширяет артерии.

На кишечник - угнетает перистальтику кишечника и выработку пищеварительных ферментов.

На слюнные железы - угнетает слюноотделение.

На мочевой пузырь - расслабляет мочевой пузырь.

На бронхи и дыхание - расширяет бронхи и бронхиолы, усиливает вентиляцию лёгких.

На зрачок - расширяет зрачки.

Сердце иннервируется симпатическими и парасимпатическими нервами. Парасимпатические волокна, отходящие от блуждающего нерва, распределяются главным образом в СА-и АВ-узлах. Симпатические нервы распределены по всему сердцу.

Стимуляция парасимпатических нервов, идущих к сердцу, урежает ритм, задаваемый СА-узлом и замедляет скорость проведения возбуждения через АВ-узел.

Симпатическая стимуляция оказывает на частоту сердечных сокращений противоположное действие, увеличивая частоту спонтанного возбуждения СА- узла, уменьшая задержку при проведении через АВ-узел и увеличивая силу сокращения мышцы сердца. И блуждающие, и симпатические нервы оказывают на сердце 5 влияний:

1. хронотропный (изменяют частоту сердечных сокращений);
2. инотропный (изменяют силу сердечных сокращений);
3. батмотропный (влияют на возбудимость миокарда);
4. дромотропный (влияет на проводимость);
5. тонотропный (влияют на тонус миокарда);

То есть они оказывают влияние на интенсивность обменных процессов.

Парасимпатическая нервная система - отрицательные все 5 явлений; симпатическая нервная система - все 5 явлений положительные.

Влияние парасимпатических нервов.

Отрицательное влияние n.vagus связано с тем, что его медиатор ацетилхолин взаимодействует с М-холинорецепторами.

Отрицательное хронотропное влияние - за счёт взаимодействия между ацетилхолином с М-холинорецепторами синоартиального узла. в результате открываются калиевые каналы (повышается проницаемость для К+), в результате уменьшается скорость медленной диастолической спонтанной поляризации, в итоге уменьшается количество сокращений в минуту (за счёт увеличения продолжительности действия потенциала действия).

Отрицательное инотропное влияние - ацетилхолин взаимодействует с М-холинорецепторами кардиомиоцитов. В результате тормозится активность аденилатциклазы и активируется гуанилатциклазный путь. Ограничение аденилатциклазного пути уменьшает окислительное фосфорилирование, уменьшается количество макроэргических соединений, в итоге уменьшается сила сердечных сокращений.

Отрицательное батмотропное влияние - ацетилхолин взаимодействует и М-холинорецепторами всех образований сердца. В резултате увеличивается проницаемость клеточной мембраны миокардиоцитов для К+. Величина мембранного потенциала увеличивается (гиперполяризация). Разность между мембранным потенциалом и Е критическим увеличивается, а эта разность показатель порога раздражения. Порог раздражения увеличивается - возбудимость уменьшается.

Отрицательное дромоторопное влияние - т. к. возбудимость уменьшается, то малые круговые токи медленнее распространяются, поэтому уменьшается скорость проведения возбуждения.

Отрицательный тонотропный эффект - под действием n.vagus не происходит активации обменных процессов.
Влияние симпатических нервов.

Медиатор норадреналин взаимодействует с бетта 1-адренорецепротами синоатриального узла. в результате открываются Са 2+ -каналы - повышается проницаемость для К + и Са 2+ . В результате увеличивается скорость мелоенной спонтанной диастолической деполяризации. Продолжительность потенциала действия уменьшается, соответственно частота сердечных сокращений увеличивается - положительный хронотропный эффект.

Положительный инотропный эффект - норадренолин взаимодействует с бетта1- рецепторами кардиоцитов. Эффекты:

• активируется фермент аденилатциклаза, т. о. стимулируется окислительное фосфорилирование в клетке с образованием, увеличивается синтез АТФ - увеличивается сила сокращений.
• увеличивается проницаемость для Са 2+ , который участвует в мышечных сокращениях, обеспечивая образование актомиозиновых мостиков.
• под действием Са 2+ увеличивается активность белка кальмомодулина, который обладает сродством к тропонину, что увеличивает силу сокращений.
• активируются Са 2+ -зависимые протеинкиназы.
• под действием норадреналина АТФ-азная активность миозина (фермент АТФ-аза). Это самый важный для симпатической нервной системы фермент.

Положительный батмотропный эффект: норадреналин взаимодействует с бетта 1-адренорецепорами всех клеток, увеличивается проницаемость для Na + и Ca 2+ (эти ионы поступают внутрь клетки), т. о. возникает деполяризация клеточной мембраны. Мембранный потенциал приближается к Е критическому (критический уровень деполяризации). Это снижает порог раздражения, а возбуждаемость клетки увеличивается.

Положительное дромотропное влияние - вызвано повышением возбудимости.

Положительное тонотропное влияние - связано с адаптационно-трофической функцией симпатической нервой системы.
Для парасимпатической нервной системы наиболее важен отрицательный хронотропный эфект, а для симпатической нервной системы - положительное инотропное и тонотропное влияние.

Симпатический отдел - это часть вегетативной нервной ткани, который вместе с парасимпатической обеспечивает функционирование внутренних органов, химических реакций, отвечающих за жизнедеятельностью клеток. Но следует знать, что существует метасимпатическая нервная система, часть вегетативной конструкции, располагающаяся на стенках органов и способная сокращаться, контактирующая напрямую с симпатической и парасимпатической, внося корректировки в их деятельность.

Внутренняя среда человека находится под непосредственным воздействием симпатической и парасимпатической нервной системы.

Симпатический отдел локализуется в ЦНС. Спинальная нервная ткань осуществляет свою деятельность под контролем находящихся в мозге нервных клеток.

Все элементы симпатического ствола, находящегося по две от позвоночника стороны, непосредственно связаны с соответствующими органами посредством нервных сплетений, при этом каждый обладает собственным сплетением. Внизу позвоночника оба ствола у человека объединяются вместе.

Симпатический ствол принято делить на отделы: поясничный, крестцовый, шейный, грудной.

Симпатическая нервная система концентрируется около сонных артерий шейного отдела, в грудном - сердечное, а также легочное сплетение, в брюшной полости солнечное, брыжеечное, аортальное, подчревные.

Данные сплетения разделяются на меньшие, и от них импульсы двигаются к внутренним органам.

Переход возбуждения с симпатического нерва на соответствующий орган происходит под воздействием химических элементов – симпатинов, выделяемыми нервными клетками.

Они снабжают одни и те же ткани нервами, обеспечивая их взаимосвязь, с центральной системой, зачастую оказывая на данные органы прямопротивоположное действие.

Влияние, которое оказывают симпатическая и парасимпатическая нервная система видно из таблица ниже:

Вместе они отвечают за сердечнососудистые организмы, органы пищеварения, дыхательной конструкции, выделения, работу гладкой мышцы полых органов, контролируют процессы обмена, рост, размножение.

Если одна начинает преобладать над другой, проявляются симптомы повышенной возбудимости симпатикотония (преобладает симпатическая часть), ваготония (преобладает парасимпатическая).

Симпатикотония проявляется в следующих симптомах: жар, тахикардия, онемения и покалывания в конечностях, повышенный аппетит без появления лишено веса, безразличность к жизни, беспокойные сны, страх смерти без причины, раздражительность, рассеянность, уменьшается слюноотделение, а также потоотделение, проявляется мигрень.

У человека при активации повышенной работы парасимпатического отдела вегетативной конструкции проявляются повышенная потливость, кожа на ощупь холодная и влажная, возникает уменьшение частоты сердечного ритма, становится меньше положенных 60 ударов за 1 минуту, обмороки, увеличивается слюновыделение и дыхательная деятельность. Люди становятся нерешительными, медленными, склонными к депрессиям, невыносливыми.

Парасимпатическая нервная система уменьшает деятельность сердца, имеет свойство расширять сосуды.

Функции

Симпатическая нервная система — это уникальная конструкция элемента вегетативной системы, которая в случае возникшей внезапно необходимости, способна увеличивать способности выполнения организма функций работы, путем собирания возможных ресурсов.

В результате конструкция осуществляет работу, таких органов, как сердца, уменьшает сосуды, увеличивает способность мышц, частоту, силу ритма сердца, работоспособность, затормаживает секреторную, всасывающую способность ЖКТ.

СНС поддерживает такие функции, как нормальное функционирование внутренней среды в активном положении, включаясь в действие при физических усилиях, стрессовых ситуациях, болезнях, потерях крови и регулирует обмен веществ, например, увеличение сахара, свёртываемость крови, другие.

Она наиболее полно активизируется во время психологических потрясений, путем вырабатывания адреналина (усиливающего действия нервных клеток) в надпочечниках, который дает возможность человеку быстрее и эффективнее реагировать на внезапно возникшее факторы из внешнего мира.

Также адреналин способен вырабатываться и при увеличении нагрузки, что также помогает человеку лучше справляться с ней.

После справления с ситуацией, человек чувствует усталость, ему необходимо отдохнуть, это связано с симпатической системой, наиболее полно израсходовавшей возможности организма, в связи с увеличением функций организма во внезапно сложившейся ситуации.

Парасимпатическая НС выполняет функции саморегуляции, защиты организма, отвечает за опорожнение человека.

Саморегуляция организма имеет восстановительный эффект, работая в спокойном состоянии.

Парасимпатическая часть деятельности вегетативной нервной системы проявляется понижением силы и частоты ритма сердца, стимулированием работы ЖКТ при понижении глюкозы в составе крови и т. д.

Осуществляя защитные рефлексы, она избавляет организм человека от чужеродных элементов (чихание, рвота и другие).

Таблица ниже отражает, как симпатическая и парасимпатическая нервная система действуют на одни и те же элементы организма.

Лечение

Если вы заметили признаки проявления увеличенной чувствительности, надо обратиться к врачу, так как это способно вызвать заболевание язвенного, гипертонического характера, неврастении.

Правильную и эффективную терапию способен назначить только врач! Не надо экспериментировать с организмом, так как последствия, если нервы находятся в состоянии возбудимости достаточно опасное проявление не только для вас, но и для близких вам людей.

При назначении лечения рекомендуется по возможности устранить факторы, взбудораживающие симпатическую нервную систему, будь то физические или эмоциональные нагрузки. Без этого никакое лечение, скорее всего, не поможет, пропив курс лекарств, вы снова заболеете.

Вам необходима уютная домашняя обстановка, сочувствие и помощь близких, свежий воздух, хорошие эмоции.

В первую очередь надо следить за тем, чтобы ничто не поднимало ваши нервы.

Медикаментозные средства, применяющиеся при лечении, относятся в основе к группе сильнодействующих лекарств, поэтому применять их надо осторожно только по назначению или после консультации с врачом.

К назначаемым лекарственным препаратам обычно относят: транквилизаторы («Феназепам», «Реланиум» и другие), нейролептики («Френолон», «Сонапакс»), снотворные, антидепрессанты, ноотропные лекарственные средства и при необходимости сердечные («Коргликон», «Дигитоксин»), сосудистые, седативные, вегетативные препараты, курс витаминов.

Хорошо при использовании применять физиотерапию, включающую лечебную физкультуру и массаж, можно заняться дыхательной гимнастикой, плаванием. Они хорошо помогают расслаблять организм.

В любом случае, игнорирование лечение данного заболевания категорически не рекомендуется, необходимо своевременно обратиться к врачу, провести назначенный курс терапии.

Вегетативная (автономная) НС – комплекс центральных и периферических клеточных структур, регулирующих функциональный уровень внутренней жизни организма, необходимый для адекватных реакций всех систем.

Главная функция ВНС заключается в поддержании гомеостаза. Вегетативная и соматическая нервная система действуют содружественно. Их нервные центры, особенно на уровне полушарий и ствола головного мозга, невозможно отделить друг от друга, однако периферические отделы этих двух систем совершенно различны.

Периферическая ВНС состоит из двух отделов – симпатического и парасимпатического. Их центры расположены на разных уровнях ЦНС.

Симпатические нервные волокна исходят из грудных и второго, третьего верхних поясничных сегментов спинного мозга. Парасимпатические нервные волокна идут от ствола мозга и крестцовых сегментов.

Симпатическая система иннервирует гладкие мышцы всех органов (сосудов, органов брюшной полости, выделительных органов, легких, зрачка), сердце и некоторые железы (потовые, слюнные и пищеварительные), а также клетки подкожной жировой клетчатки и печени.

Парасимпатическая система иннервирует гладкую мускулатуру и железы желудочно-кишечного тракта, выделительные и половые органы, легкие, а также предсердия, слезные и слюнные железы и глазные мышцы. Парасимпатические нервы не снабжают гладкие мышцы кровеносных сосудов, за исключением артерий половых органов.

Влияние симпатической и парасимпатической системы на эффекторные органы

Многие внутренние органы получают как симпатическую, так и парасимпатическую иннервацию. Влияние этих двух отделов часто носит антагонистический характер (см. табл. 1).

Во многих случаях оба отдела ВНС действуют совместно. Симпатический отдел усиливает работу внутренних органов в экстремальных условиях, а парасимпатический отдел оказывает тормозящее действие на работу этих органов, обеспечивая восстановление показателей после напряженной деятельности, то есть оказывает антистрессорное действие. Так, нервные импульсы, стимулирующие работу сердца, следуют по симпатическим нервам, а тормозящие – по ветвям блуждающего нерва. Пищеварительный канал снабжен активирующими и тормозными нервными волокнами, которые соответственно усиливают и замедляют перистальтику кишечника.

Таблица 1

Действие парасимпатической и симпатической НС

Хронотропное (частота сокращений), инотропное (сила сокращений) и дромотропное (проведение импульсов) влияение парасимпатических и симпатических волокон на сердце.

Эфференты . Парасимпатическая иннервация : волокна блуждающего нерва (n.vagi);

Локализация влияний:

• правый – к правому предсердию и SA-узлу =>основной эффект – хронотропный,
• левый – к AV-узлу =>основной эффект – дромотропный.

Парасимпатическое влияние слабо (в основном - за счет торможения симпатики).

Симпатическая иннервация : от боковых рогов грудных сегментов спинного мозга, переключаются в звездчататом и других ганглиях на постганглионарные =>сердечные нервы =>равномерно распред-ся в сердце.

Эффекты :

Хронотропия . Парасимп.: замедл-ся диастол.деполяризация => «−» эффект; Симп.: наоборот – «+»-эффект. Кроме того, усиливают автоматизм всех проводящих отделов (важно при выключении основного водителя ритма). Инотропия. В предсердиях: парасимп.: укорачивают ПД кардиомиоцитов => «−»-эффект; на желудочки пр.не действует. симп.: крутизны фазы 0 ПД кардиомиоцитов, скорость расслабления. «+»-эффект и в предсердиях, и в желудочках.

Дромотропия . парасимп.: ↓крутизны нарастания ПД в клетках AV-узла =>торможение проведения (иногда – атриовентрикул.блокада). симп.: «+»-эффект. Механизм действия. Парасимп.: прониц-ти возбуд.мембран для К+ (=>мембр.потенциал стремится к Eравн.К+ =>задержка ПД), ↓Са2+-проницаемости в клетках предсердий, блокада симп.влияния – в желудочках. Симп.: Са2+-проницаемость, стимулирует поступление Са2+ во внутриклет.депо (=>ускорение расслабления мышцы), медл.Са-тока (=>хронотропн.эффект)

Афференты – в составе n.vagi от механорецепторов (В-рецепторы – ответ на пасс.растяжение, А-рецепторы – на активное) +афференты от субэндокардиального сплетения безмякотных волокон (в составе симп.нервов).

Механизм влияний блуждающего нерва на сердце.

Ацетилхолин , который выделяется из окончаний блуждающего нерва, увеличивает проницаемость клеточных мембран для ионов калия. Ионы калия диффундируют из проводящих волокон во внеклеточную жидкость, что приводит к увеличению отрицательного заряда на внутренней поверхности клеточных мембран, т.е. к гиперполяризации . В этих условиях возбудимость проводящих волокон понижается .

В клетках синусного узла гиперполяризация приводит к изменению мембранного потенциала покоя с -55-60 мВ до более отрицательной величины, а именно до -65-75 мВ. Следовательно, требуется гораздо больше времени, чтобы мембранный потенциал от этого нового исходного уровня достиг пороговой величины за счет входа в клетку ионов натрия и кальция. Это резко уменьшает частоту генерации импульсов в клетках синусного узла. При достаточно сильной стимуляции блуждающих нервов автоматия синусного узла полностью подавляется.

В атрио-вентрикулярной проводящей системе гиперполяризация затрудняет генерацию потенциалов действия в мелких клетках предсердной переходной зоны, а также замедляет их передачу на узловые волокна. Следовательно, фактор надежности проведения импульсов от клеток переходной зоны непосредственно к А-В узлу уменьшается. Это приводит к задержке проведения возбуждения от предсердий к желудочкам , а при значительном снижении фактора надежности развивается полная А-В блокада.

Влияния симпатических нервов на сердечный ритм и проведение.

Симпатическая стимуляция вызывает противоположное влияние на сердце по сравнению с влиянием блуждающих нервов:

(1) происходит увеличение частоты генерации импульсов в клетках синусного узла;

(2) увеличивается скорость проведения импульсов во всех отделах сердца, что связано с общим увеличением возбудимости клеток;

(3) значительно увеличивается сила сокращения миокарда предсердий и желудочков. Таким образом симпатические нервы стимулируют сердечную деятельность. Максимальная их стимуляция приводит к увеличению частоты сердечных сокращений в 3 раза и увеличению силы сердечных сокращений более чем в 2 раза.

Механизм влияния симпатических нервов на сердце. Из симпатических нервных окончаний при их стимуляции выделяется медиатор норадреналин . Механизм действия этого медиатора на сердечную мышцу в настоящее время не совсем ясен, однако полагают, что он увеличивает проницаемость клеточных мембран для ионов натрия и кальция. В синусном узле увеличение натрий-кальциевой проницаемости приводит к сдвигу потенциала покоя к менее отрицательным значениям. В связи с этим скорость диастолической деполяризации, необходимой для достижения порогового уровня, увеличивается; способность клеток синусного узла к автоматии возрастает, что и приводит к увеличению частоты сердечных сокращений.

В А-В проводящей системе увеличение натрий-кальциевой проницаемости облегчает генерацию потенциала действия и последовательное проведение импульса по проводящим волокнам. Это приводит к уменьшению времени проведения возбуждения от предсердий к желудочкам.
Увеличение проницаемости клеточных мембран для кальция и увеличение притока ионов кальция в кардиомиоциты способствует усилению сердечных сокращений , т.к. ионы кальция играют важнейшую роль в развитии сократительного процесса .