Возрастная физиология: лекции 4, 5, 6, 7 / (стр. 8 )

Ядра блуждающего нерва регулируют работу сердца. Они находятся в постоянном тонусе, и от них поступают импульсы к сердцу. Эти импульсы оказывают на сердце тормозное влияние. Тонус ядер блуждающего нерва поддерживается афферентными импульсами, поступающими  от рецепторов сердца и сосудов.

От ядер блуждающего нерва отходят парасимпатические нервные волокна, идущие к сердцу. Преганглионарные нервные волокна направляются к сердцу и передают нервные импульсы на постганглионарные нейроны, расположенные в сердце. Импульсы, приходящие по парасимпатическим волокнам, снижают частоту и силу сердечных сокращений, понижают возбудимость и скорость проведения возбуждения в сердце.

Медиатором в постганглионарных нейронах является ацетилхолин, под влиянием которого увеличивается проницаемость мембран клеток для ионов калия и снижается для ионов кальция. Усиливается выход ионов калия из клетки, что ведет к гиперполяризации мембран и снижению  возбудимости сердечной мышцы.  В то же время уменьшается поступление  ионов кальция в клетки, вследствие чего снижается возбудимость и сократимость миокарда. Ацетилхолин свое влияние оказывает через  активацию холинорецепторов.

Влияние симпатического отдела ВНС

Симпатические центры расположены в боковых рогах спинного мозга  (верхние грудные сегменты). Они в отличие от парасимпатических, не обладают постоянным тонусом. В боковых рогах спинного мозга  располагаются преганглионарные нейроны, от которых отходят преганглионарные нервные волокна и затем направляются в шейные симпатические узлы. В симпатических узлах располагаются постганглионарные нейроны, на которые передается возбуждение. Далее нервные импульсы поступают на постганглионарные нервные волокна, иннервирующие сердце.

Медиатором в постганглионарных нейронах является норадреналин, который через бета-адренорецепторы вызывает увеличение проницаемости мембран клеток для ионов кальция и снижение проницаемости для ионов калия. Повышение поступления ионов кальция в клетки приводит к увеличению сократимости.

Импульсы, приходящие по симпатическим волокнам, увеличивают частоту и силу сердечных сокращений, повышают возбудимость и проводимость  миокарда.

Гуморальные механизмы

Гуморальные влияния на работу сердца – это влияния ионов, метаболитов, медиаторов, гормонов, переносимых кровью. Недостаток ионов калия в крови приводит к аритмии. При повышенном содержании ионов калия снижается возбудимость сердечной мышцы, развивается аритмия и снижается сила сокращений миокарда.

При недостатке ионов кальция снижается сила сердечных сокращений. Повышенное содержание ионов кальция вызывает увеличение силы сокращений сердечной мышцы.

Нарастание концентрации углекислого газа и снижение содержания кислорода угнетают сокращения сердца. Повышение температуры крови приводит к учащению сердечных сокращений, а снижение температуры вызывает урежение сердечных сокращений.

Серотонин и гистамин в небольших концентрациях увеличивают силу сокращений. Но при выделении в кровь в больших количествах гистамин угнетает работу сердца. Катехоламины (адреналин и норадреналин) – медиаторы и гормоны одновременно. Они являются веществами, под влиянием которых увеличиваются возбудимость, проводимость, сократимость и частота сердечных сокращений.

Гормоны оказывают большое влияние на работу сердца. Кортикостероиды, вазопрессин, глюкагон, ангиотензин увеличивают силу сокращений сердца.

Тироксин также увеличивает частоту сердечных сокращений.

Возрастные особенности регуляции деятельности сердца

Во внутриутробном периоде раньше формируется гуморальный механизм регуляции деятельности сердца и позже нервный. В отличие от взрослого гуморальные вещества действуют у плода лишь при относительно высоких их концентрациях в крови. Ацетилхолин у плода вызывает замедление частоты сердечных сокращений. У 6-месячного плода впервые выявляется действие блуждающего нерва на сердце.

К моменту рождения в сердце ребенка сформированы симпатические и парасимпатические нервы и их нервные окончания. Однако влияние на сердце парасимпатических нервов значительно снижено. Преобладает влияние симпатического отдела вегетативной нервной системы, чем обусловлена большая частота сердечных сокращений ребенка. Влияние парасимпатической нервной системы на сердце формируется позже, несмотря на то, что ко времени рождения заканчивается формирование парасимпатических нервов, и в том числе сердечной ветви блуждающего нерва. Недостаточное влияние парасимпатического отдела обусловлено незрелостью ядер блуждающего нерва и, как следствие этого, отсутствием их тонуса. Тонус ядер блуждающего нерва окончательно формируется не ранее

3-х летнего возраста.

У детей наблюдается рефлекторное влияние дыхания на тонус блуждающего нерва: во время вдоха снижается тонус блуждающего нерва, а во время выдоха – повышается. При этом у детей наблюдается дыхательная аритмия, для которой характерно учащение сердечных сокращений в фазу вдоха, когда снижается тонус блуждающего нерва и замедление их в фазу выдоха, когда повышается тонус блуждающего нерва. Дыхательная аритмия снижается к 13–15 годам, а затем снова усиливается к 16–17 годам. Она также выражена во время глубокого сна.

Становление тонуса блуждающего нерва у детей

Тонус блуждающего нерва начинает формироваться с 3–4 мес. жизни ребенка, но достаточно хорошо выражен он только после 3 лет жизни.  Характерным признаком его наличия считается появление у ребенка дыхательной аритмии. Становлению тонуса блуждающего нерва способствуют рост двигательной активности ребенка и усиление потока афферентных импульсов от экстеро-, интеро-, проприорецепторов в процессе развития сенсорных систем.

Особенно велика роль двигательной активности в становлении тонуса блуждающего нерва у детей. Об этом свидетельствует тот факт, что у детей с вынужденным ограничением движений частота сердечных сокращений высокая по сравнению со здоровыми детьми. У их сверстников же с высокой двигательной активностью частота сердечных сокращений ниже.

С возрастом уменьшение частоты сердечных сокращений обусловлено усилением тонуса ядер блуждающего нерва. У детей дошкольного возраста тормозящее влияние блуждающего нерва на сердце меньше, чем у взрослых. Поэтому у них более частый ритм сердечных сокращений. В младшем школьном возрасте, к 7–8 годам, в связи с завершением развития парасимпатической иннервации миокарда и сосудов сердца происходит замедление сердечных сокращений, ритм становится более ровным.

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕРДЦА И СОСУДОВ

Сердце в различные возрастные периоды претерпевает ряд изменений. Наиболее выраженные изменения претерпевает сердце в следующие периоды:

- в период внутриутробного развития;

- у новорожденных и в грудном периоде;

- в 1–6 лет;

-в период полового созревания. Это связано с обеспечением физиологических потребностей растущего организма.

Особенности развития сердечно-сосудистой системы в пренатальном периоде

Органы кровообращения начинают закладываться со 2-й, а функционировать – с 4-й недели. На 3-м месяце внутриутробной жизни сформированы структурные элементы сердечно-сосудистой системы. Сокращения сердца эмбриона возникают на 22–23-й день, но они еще слабые и неритмичные. Частота сокращений его сердца сравнительно низкая –15–35 в мин. С 6-й недели сокращения сердца регистрируются с помощью эхокардиографии, частота сокращений сердца повышается до 110 в мин. В конце 8-й недели внутриутробного развития завершается формирование межжелудочковой перегородки и происходит разделение желудочка на правый и левый.

Сердце у плода начинает функционировать раньше, чем сосуды, образующие замкнутую кровеносную систему.

Для сердца плода, в отличие от сердца взрослых, характерны:

-наличие связи между правой и левой половинами и крупными сосудами, поскольку имеются овальное отверстие между правым и левым предсердиями и артериальный Боталлов проток, соединяющий легочный ствол и аорту (рис.72);

-значительное превышение минутного объема большого круга кровообращения над минутным объемом малого круга кровообращения, вследствие того, что не функционируют легкие.

Особенности кровообращения плода: 1) связь между правой и левой половинами сердца, которая обеспечивается с помощью овального окна; 2) из правого и левого желудочков сердца кровь попадает в аорту, причем из правого желудочка – через артериальный Боталлов проток, а в легочную артерию крови поступает мало; 3) легочный круг кровообращения не функционирует; 4) низкое артериальной давление в аорте и легочной артерии.

Особенность кровоснабжения сердца плода: насыщенная кислородом кровь, оттекающая от плаценты, попадает в правое предсердие по нижней полой вене. Эта уже смешанная кровь направляется через овальное отверстие в левое предсердие, затем в левый желудочек, аорту, откуда сразу же поступает в коронарные сосуды сердца и ко всем органам. Сердце плода получает кровь более богатую кислородом, чем другие органы. Это способствует быстрому росту его сердца.

Рис.72. Сердце плода (стрелки показывают направление движения крови); 1 – овальное отверстие, 2 – артериальный Боталлов проток; 3 – аорта; 4– легочный круг кровообращения

Особенности развития сердца в постнатальном периоде

Перестройка кровообращения у новорожденного

При рождении ребенка прекращается плацентарное кровообращение, появляется легочное дыхание, которое сопровождается расслаблением гладких мышечных волокон сосудов малого круга кровообращения. Сопротивление движения крови в сосудах легких снижается, и сильно возрастает ток крови через сосуды малого круга кровообращения. Возрастает приток крови по легочным венам в левое предсердие, вследствие чего в левом предсердии давление крови становится больше, чем в правом, и поэтому клапан овального отверстия закрывается (происходит механическое закрытие овального отверстия с помощью клапанной заслонки). К 5–7 мес. после рождения происходит полное заращение овального отверстия.