На рисунке (а) показана только нижняя половина потенциала действия

При продолжительном раздражении блуждающего нерва прекратившиеся вначале сокращения сердца восстанавливаются, несмотря на продолжающееся раздражение. Это явление называют ускользанием сердца из-под влияния блуждающего нерва.

Влияние на сердце симпатических нервов впервые было изучено в 1867 г. братьями Ционами, а затем И. П. Павловым. Ционы описали учащение сердечной деятельности при раздражении симпатических нервов сердца (положительный хронотропный эффект); соответствующие волокна они назвали nn. accelerantes cordis (ускорители сердца). И. П. Павлов в 1887 г. обнаружил нервные волокна, усиливающие сердечные сокраще­ния без заметного учащения ритма (положительный инотропный эффект). По мнению И. П. Павлова, эти волокна являются специально трофическими, т. е. действующими на сердце в результате стимуляции процессов обмена веществ.

При раздражении симпатических нервов ускоряется спонтанная деполяризация кле­ток — водителей ритма в диастолу, что ведет к учащению сердечных сокращений; увели­чивается также амплитуда потенциалов действия.

Раздражение сердечных ветвей симпатического нерва улучшает проведение возбуж­дения в сердце (положительный дромотропный эффект) и повышает возбудимость серд­ца (положительный батмотропный эффект). Влияние раздражения симпатического нерва наблюдается после большого латентного периода — 10 с и более и продолжается еще долго после прекращения раздражения нерва.

Химический механизм передачи нервных импульсов в сердце. При сильном раздра­жении периферических отрезков блуждающих нервов в их окончаниях в сердце выделяет­ся ацетилхолин, а при раздражении симпатических нервов — норадреналин. Эти вещества являются непосредственными агентами, вызывающими торможение или усиле­ние деятельности сердца, и потому получили название медиаторов (передатчиков) нерв-

^juJJJJJ^

* I I I м М I 1 I 1 I .................. М I Ы I i I I............................ 1 I 11 II I I I I I 1 I I J I I I I М I м

Рис. 130. Влияние раздражения блуждающего нерва на сердце лягушки.

а — запись сокращения изолированного сердца, под кривой — отметка раздражения блуждающего нерва, подходящего к сердцу; б — запись сокращений Е1торогоизолированного сердца. В момент, отмеченный стрел­кой, жидкость, питавшая первое сердце но время раздражения, перенесена во второе сердце. Это также вызы­вает тирмпяюнне деятельности сердца.

Рис. 131. Влияние раздражения симпатического нерва на сердце лягушки. В момент, отмеченный на нижней линии, производится раздражение симпатического нерва, подходящего к изолированному сердцу. Это вызывает резкое усиление н учащение сердечных сокращений ^а). Физиологи­ческий раствор во время раздражения сердца содержит симпатии (норадреналин) и при действии на второе сердце, не подвергавшееся раздражению, вызывает эффект, подобный раздражению симпатического нерва (б) {по В. Б. Болдыреву).

ных влияний. Существование медиаторов было показано Леви в 1921 г. Он раздражал блуждающий или симпатический нерв изолированного сердца лягушки, а затем пере­носил жидкость из этого сердца в другое, тоже изолированное, но не подвергавшееся нервному влиянию — второе сердце давало такую же реакцию (рис. 130, 131). Следова­тельно, при раздражении нервов первого сердца в питающую его жидкость переходит соответствующий медиатор. На нижних кривых рис. 131 можно видеть эффекты, вызы­ваемые перенесенной жидкостью Рингера, находившейся в сердце во время раздражения. Ацетилхолин, образующийся в окончаниях блуждающего нерва, быстро разрушается ферментом холинэстеразой, присутствующим в крови и клетках тела. Поэтому ацетил­холин оказывает только местное действие. Симпатический медиатор норадреналин разрушается значительно медленнее, чем ацетилхолин, и потому действует дольше. Этим объясняется то, что после прекращения раздражения симпатического нерва в течение некоторого времени сохраняются учащение и усиление сердечных сокращений.

Взаимодействие интракардиальных и экстракардиальных

нервных регуляторных механизмов

Интрамуральные эфферентные нейроны сердца — это не только конечное звено, непосредственно передающее на структуры сердца импульсы, приходящие к сердцу по преганглионарным волокнам блуждающего нерва. Эти нейроны одновременно являются конечным звеном, через которое передаются на структуры сердца импульсы, возникаю­щие во внутрисердечной нервной системе.

Таким образом, указанные интрамуральные эфферентные нейроны сердца представ­ляют собой общий конечный путь для нервных влияний экстракардиального и интракар- диального происхождения. Характер реакций сердца, возникающих при этом, зависит от взаимодействия импульсов экстракардиального и интракардиального происхождения.

Среди этих нейронов найдены не только холинергические, но и адренергические эфферентные нейроны. Импульсы, приходящие к сердцу по преганглионарным волокнам блуждающего нерва, как и импульсы, возникающие в рецепторах растяжения миокарда, относящихся к внутрисердечной нервной системе, могут поступать как на холинерги- ческие, так и на адренергические эфферентные нейроны сердца.

Ряд данных свидетельствует о том, что адренергические эфферентные интрамураль- ные нейроны обладают большей возбудимостью, чем холинергические. Вследствие этого при слабой интенсивности поступающей к ним импульсации (как экстракардиального, так и интракардиального происхождения) возбуждаются внутрисердечные адренергиче­ские нейроны. Выделяемый ими норадреналин увеличивает силу и частоту сердечных сокращений, повышает возбудимость и скорость проведения возбуждения в миокарде.

При усилении поступающей импульсации происходит торможение адренергических и возбуждение холинергических эфферентных нейронов. Выделяемый ими ацетилхолин снижает частоту и силу сердечных сокращений, понижает возбудимость и скорость проведения возбуждения в миокарде.

При одной и той же силе раздражения блуждающего нерва характер его влияния на сердце может быть противоположным в зависимости от степени кровенаполнения сердца и коронарных сосудов. На фоне значительного кровенаполнения, вызывающего интенсивное возбуждение механорецепторов, раздражение преганглионар- ных волокон блуждающего нерва оказывает на сердце тормозящее влияние. При незна­чительном кровенаполнении сердца, вызывающем слабое раздражение рецепторов растяжения внутрисердечной нервной системы, возникают влияния, стимулирующие работу сердца. Этот механизм регуляций действует таким же образом, как и описанный ранее внутрисердечный механизм регуляции (посредством внутрисердечньгх перифериче­ских рефлексов). Вследствие этого постоянство кровенаполнения артериального русла регулируется не только рефлекторными реакциями внутрисердечной нервной системы, но и блуждающими нервами. Здесь имеет место дублирование механизмов регуляции, что очень важно для поддержания стабильности кровенаполнения артерий.

Таким образом, блуждающий нерв, взаимодействуя с внутрисердечными механизма­ми, может как тормозить, так и усиливать деятельность сердца, регулируя необходимый уровень кровенаполнения артериальной системы.

В условиях нормального притока крови к сердцу и нормального уровня кровенапол­нения сердца и артериальной системы у человека и ряда животных преобладают тормоз­ные влияния блуждающего нерва на сердце, доказательством чему является так называемый тонус центров блуждающего нерва.

Тонус центров, регулирующих деятельность сердца

Нервный центр, от которого идут к сердцу блуждающие нервы, как правило, нахо­дится в состоянии постоянного возбуждения — так называемого центрального тонуса. При нормальных условиях кровообращения по блуждающим нервам к сердцу постоянно поступают тормозящие влияния. Прекращение этих влияний после перерезки обоих блуждающих нервов у собаки вызывает учащение сокращений сердца.

У человека временного выключения влияния блуждающих нервов можно добить­ся введением алкалоида атропина. В таких случаях сокращения сердца резко уча­щаются.

Удаление обоих звездчатых узлов, от которых отходят к сердцу симпатические нервы, не влечет за собой стойкого урежения сердечных сокращений, так как тонус нервных центров, от которых к сердцу идут симпатические нервы, или отсутствует, или выражен слабо. Поддержание центрального тонуса блуждающих нервов обусловлено рефлекторными влияниями, т. е. возбуждением ядра блуждающих нервов импульсами, идущими к нему по центростремительным нервам от различных рецепторов. В поддержа­нии тонуса ядер блуждающих нервов особенно велика роль тех импульсов, которые поступают к ним по центростремительным нервам от рецепторов дуги аорты и каротид- ного синуса. Перерезка этих нервов вызывает падение тонуса центров блуждающих нервов и вследствие этого отмечается такое же учащение сердечных сокращений, как после перерезки самих блуждающих нервов.

На тонус ядер блуждающих нервов влияют также некоторые химические факторы. Тонус повышается при увеличении содержания в крови адреналина, выделяемого в кровь мозговым веществом надпочечников, а также ионов Са²⁺.

Тонус ядер блуждающих нервов изменяется в зависимости от фазы дыхания. В конце выдоха он повышается и сердечная деятельность поэтому замедляется. В результате наблюдается дыхательная аритмия. Она исчезает после перерезки блуждающих нервов или введения атропина.

У новорожденного тонус ядер блуждающих нервов отсутствует. Это видно из того, что перерезка сердечных нервов у новорожденных животных, а также введение детям атропина, выключающего передачу на сердце влияний блуждающего нерва, не отражает­ся на частоте сердечных сокращений.

В отличие от блуждающих нервов волокна симпатических нервов не вступают во взаимодействие с регуляторными процессами, осуществляемыми внутрисердечной нерв­ной системой. Они оказывают на сердце лишь стимулирующие влияния, т. е. положи­тельные ино-, хроно-, батмо- и дромотропный эффекты.

Центры блуждающих и симпатических нервов являются второй ступенью иерархии нервных центров, регулирующих работу .сердца. Более высокая ступень этой иерархии — центры гипоталамической области. При искусственном электрическом раздражении раз­личных зон гипоталамуса наблюдаются резкие реакции сердечно-сосудистой системы, по силе и выраженности намного превосходящие реакции, возникающие в естественных условиях. При локальном точечном раздражении некоторых пунктов гипоталамуса удавалось наблюдать изолированные реакции: изменение только ритма сердца, или толь­ко силы сокращений левого желудочка, или только степени расслабления ле­вого желудочка и т. д. Таким образом удалось выявить, что в гипоталамусе имеются структуры, способные регулировать отдельные функции сердца. В естественных условиях эти структуры не работают изолированно. Гипоталамус представляет собой интегратив- ный центр, который может изменять любые параметры сердечной деятельности и состоя­ние любых отделов сердечно-сосудистой системы с тем, чтобы обеспечить потребности организма при поведенческих реакциях, возникающих в ответ на изменение условий окружающей (и внутренней) среды.

Однако гипоталамус также является лишь одним из уровней иерархии центров, регулирующих деятельность сердца. Он — исполнительный механизм, обеспечивающий интегративную перестройку функций сердечно-сосудистой системы (и других систем) организма по сигналам, поступающим из расположенных выше отделов мозга - лимби- ческой системы и новой коры. Раздражение определенных структур лимбической систе­мы, или новой коры, наряду с двигательными реакциями изменяет функции сердечно­сосудистой системы: артериальное давление, частоту сердечных сокращений и т. д.

Анатомическая близость в коре центров, ответственных за возникновение двига­тельных и сердечно-сосудистых реакций, способствует оптимальному вегетативному обеспечению поведенческих реакций организма.

Рефлекторная регуляция сердечной деятельности осуществляется при участии всех перечисленных отделов центральной нервной системы. Рефлекторные реакции могут как тормозить (замедлять и ослаблять), так и возбуждать (ускорять и усиливать) сердечные сокращения.

Рефлекторные изменения работы сердца возникают при раздражении различных рецепторов. Особое значение в регуляции работы сердца имеют рецепторы, расположен­ные в некоторых участках сосудистой системы. Они возбуждаются при изменении давле­ния крови в сосудах или гуморальными (химическими) раздражителями. Участки, где сосредоточены такие рецепторы, получили название сосудистых рефлексогенных зон. Особенно значительна роль рефлексогенных зон, расположенных в дуге аорты и в области разветвления сонной артерии. Здесь находятся окончания центростремительных нервов, раздражение которых рефлекторно вызывает замедление сердечных сокращений. Эти нервные окончания представляют собой прессорецепторьг. Естественным их раздражите­лем служит растяжение сосудистой стенки при повышении давления в тех сосудах, где

Uxu

d

Рис. 132. Импульсация от одиночного нервного волокна, идущего от рецептора каротидиого синуса кролика при среднем артериальном давлении 55 мм рт. ст. (а) и 135 мм рт. ст. (б).