Сосудистая система организма очень важна. Ведь благодаря артериям и венам происходит доставка крови и кислорода. Без этой особенности люди не смогли бы жить. Отвечает за данную функцию организма сосудодвигательный центр. Как и все регуляторные механизмы, он находится в головном мозге. Его повреждение очень опасно и часто несовместимо с жизнью. Ведь благодаря сосудодвигательному центру происходит распределение крови к органам. Также он частично регулирует сердечную деятельность. Несмотря на автономность миокарда, контроль нервной системой всё же необходим.
Понятие о сосудодвигательном центре
Расположение сосудодвигательного центра
Считается, что сосудодвигательный центр находится в продолговатом мозге. Но если брать в расчёт все структуры, влияющие на регуляторную функцию кровоснабжения, то это суждение не совсем верное. Так как нервные волокна сосудодвигательного центра берут начало со спинного мозга, а последним его звеном является корковый слой. Первые представляют собой аксоны – отростки клеток. Сами нейроны расположены в трёх верхних поясничных и всех грудных сегментах спинного мозга. Точная их локализация – это боковые рога. Из-за места своего расположения их называют спинальными сосудосуживающими центрами. Тем не менее, данное название неверно, так как волокна не способны оказывать влияние обособленно от других звеньев. Сосудодвигательный центр продолговатого мозга расположен в 4 желудочке. Он представляет собой скопление нервных клеток. Более точная локализация сосудодвигательного центра – это нижняя и средняя часть ромбовидной ямки. Часть нейронов расположена в ретикулярной формации.
Следующими отделами, относящимися к регуляторным звеньям центра, являются гипоталамус и средний мозг. Там расположены нервные волокна, отвечающие за изменения сосудистой активности. Конечным звеном считается кора головного мозга. В большей степени задействованы пре-, моторный и орбитальный отделы.
Сосудодвигательный центр: физиология органа
Если представить себе все звенья сосудодвигательной системы снизу вверх, следует начать с нейронов, находящихся в спинном мозге. От них отходят симпатические преганглионарные аксоны (волокна). Эти звенья не способны самостоятельно регулировать тонус, но они передают импульсы от других нервных клеток к сосудам. Впервые об их значении узнал учёный Овсянников, тем самым сделав большое открытие в физиологии. Он обнаружил, что при разделении головного и спинного мозга происходит падение артериального давления. Тем не менее, через некоторое время АД снова повышается (ниже исходного уровня) и самостоятельно поддерживается за счёт преганглионарных волокон. В продолговатом мозгу находится нервный центр – сосудодвигательный. Именно он отвечает за регуляцию спинального отдела. Его физиология такова: нейроны, находящиеся в данном центре, делятся на 2 вида. Первые отвечают за прессорную функцию (сужение сосудов). Вторая группа приводит к расслаблению эндотелия. Считается, что нейроны, отвечающие за вазоконстрикцию, преобладают в количестве. Клетки, имеющиеся в среднем мозге, способны вызвать повышение АД. Нейроны гипоталамической области, напротив, выступают в роли депрессоров, то есть приводят к расслаблению сосудов. Большая часть нервных волокон проходит через центр, находящийся в продолговатом мозге. Помимо этого, часть аксонов соединяют непосредственно спинальный отдел и гипоталамус. Передняя область коры головного мозга оказывает влияние как на усиление, так и на торможение активности нейронов, расположенных в нижележащих звеньях.
Деление сосудодвигательного центра на отделы
Учитывая то, что регуляцию осуществляют несколько звеньев нервной системы, можно выделять следующие отделы сосудодвигательного центра:
- Спинной мозг. В боковых рогах грудных и поясничных сегментов находятся преганглионарные ядра. От них отходят аксоны – волокна.
- Непосредственно сосудодвигательный центр. В этом отделе локализованы нейроны, отвечающие за расслабление эндотелия и вазоконстрикцию.
- Средний мозг. Клетки, имеющиеся в этом отделе, способны вызывать сужение сосудистой стенки.
- Гипоталамическая область. Нейроны, отвечающие за расслабление сосудистой ткани, связаны как с самим центром, так и отдельно с клетками спинного мозга.
- Область коры. Несмотря на то что основная часть нейронов расположена в передней области, не исключено влияние и других участков головного мозга.
Несмотря на наличие 5 отделов, физиологи подразделяют сосудодвигательную регуляцию лишь на 2 звена. К ним относят волокна спинного мозга и бульбарную область. В её составе все остальные нервные клетки, оказывающие влияние на тонус сосудов. Обе классификации считаются верными.
Сосудодвигательный центр: функции органа
Как известно, основным предназначением сосудодвигательного центра является регуляция тонуса. Каждый из его отделов выполняет собственную функцию. Тем не менее, выключение хотя бы одного звена приводит к нарушению работы сосудов всего организма. Выделяют следующие функции:
- Проведение импульсов (сигналов) от корковых отделов и продолговатого мозга к периферии. Имеется в виду влияние нейронов на сосуды, кровоснабжающие органы. Данная функция осуществляется благодаря спинномозговым преганглионарным волокнам.
- Поддержание тонуса сосудов. При нормальной работе каждого отдела артериальное давление поддерживается на должном уровне.
- Расслабление и сужение сосудов. Непосредственное влияние оказывает центр, находящийся в продолговатом мозге.
- Обеспечение адекватного кровотока и распределение его к каждому органу.
- Терморегуляция. Эта функция осуществляется посредством изменений просвета сосудов. Их расширение наблюдается в тёплой среде, а сужение происходит при низкой температуре.
Связь центра с сердцем
Помимо того, что сосудодвигательный центр отвечает за сужение и расширение эндотелиальной ткани, он также оказывает влияние и на сердечную мышцу. В этом задействованы клетки, находящиеся в латеральной части ямки 4 желудочка.
Регуляция сосудодвигательного центра
Оказать влияние на нейроны сосудодвигательного центра, находящегося в продолговатом мозге, могут корковые структуры. Ведь они являются основным механизмом регуляции всех нижележащих отделов. Нейроны коры могут вызвать как снижение, так и повышение активности сосудодвигательного центра. Помимо этого, имеется и рефлекторная регуляция. Она осуществляется с синусов сонных артерий и с дуги аорты. Это происходит благодаря механорецепторам. С их поверхности импульсы поднимаются по блуждающим и депрессорным нервам к сосудодвигательному центру. При этом активность депрессорной части этого отдела усиливается. В результате происходит расслабление сосудов и снижение артериального давления. Также вазодилатацию вызывает активация ядер блуждающих нервов.
Изменения тонуса сосудодвигательного центра
Под воздействием различных факторов происходят нарушения регуляции. В результате изменяется тонус сосудодвигательного центра. В нормальных условиях это осуществляется благодаря рефлекторной регуляции. При патологиях происходит нарушение тонуса. Примером служат различные заболевания сосудов, атеросклероз, ожирение. Также снижение или увеличение тонуса может регулироваться под воздействием лекарственных препаратов (гипотензивные средства, вазопрессоры).
Влияние химикатов на сосудистый центр
Непосредственное влияние на регулярные механизмы сосудистой системы могут оказывать химические вещества, находящиеся в организме. Примером является углекислый газ, который накапливается в крови при недостатке кислорода (асфиксии). Под воздействием этого вещества происходит стимуляция сосудодвигательного центра. В тяжёлых случаях длительный недостаток кислорода может привести к его параличу.
регулирует тонус сосудов, силу, частоту сердечных сокращений, объём циркулирующей крови, то есть артериальное давление.
Нервные клетки (нейроны), которые регулируют тонус сосудов, силу, частоту сердечных сокращений, объём циркулирующей крови, то есть артериальное давление (АД) находятся билатерально (симметрично с обеих сторон по отношению к срединной линии) в ретикулярной формации продолговатого мозга и в нижней трети Варолиева моста (ствол головного мозга, дно IV мозгового желудочка, область ромбовидной ямки, около ядер лицевого нерва). Их совокупность называется сосудодвигательным центром (СДЦ). Своё влияние на тонус сосудов, силу и частоту сердечных сокращений нейроны СДЦ реализуют через нейроны симпатической и парасимпатической вегетативной нервной системы (ВНС).
СДЦ состоит из прессорных, депрессорных и сенсорных нейронов.
Прессорные нейроны или вазоконстрикторы для поддержания нормального АД находятся в состоянии постоянного возбуждения, обеспечивая определённую силу сердечных сокращений и поддержание сосудов в состоянии частичного сокращения – в постоянном тонусе. Этот постоянный тонус сосудов называют симпатическим сосудосуживающим тонусом, который обеспечивается постоянной импульсацией от нейронов с частотой от 0,5 до 2 импульсов в секунду. При необходимости под влиянием регулирующих факторов возбуждение прессорных нейронов увеличивается, увеличивается импульсация от них. Это приводит к повышению тонуса сосудов (сужению сосудов), увеличению силы и частоты сердечных сокращений, объёма циркулирующей крови, то есть – к повышению АД. Прессорные нейроны размещены в передне-верхней части продолговатого мозга (бульбарный отдел продолговатого мозга).
Депрессорные нейроны или вазодилататоры, уменьшают активность прессорных нейронов и, таким образом, косвенно способствуют расширению сосудов (уменьшению тонуса сосудов), уменьшают силу и частоту сердечных сокращений, что приводит к снижению АД. Они размещены в передне-нижней части продолговатого мозга (в каудальном отделе продолговатого мозга).
Сенсорные (чувствительные) нейроны по чувствительным нервным волокнам блуждающего и языкоглоточного нервов принимают импульсы (информацию) от рецепторов сердечно-сосудистой системы. В зависимости от поступившей к ним информации, сенсорные нейроны оказывают возбуждающее действие на прессорные или депрессорные нейроны СДЦ. Сенсорные нейроны размещены в задней части продолговатого мозга и нижней трети Варолиева моста.
Прессорных нейронов больше, чем депрессорных. Сенсорные нейроны по размерам меньше, чем прессорные и депрессорные.
Функциональная активность прессорных и депрессорных нейронов регулируется не только сенсорными нейронами СДЦ, но и другими нейронами головного мозга. Нейроны боковой и верхней части ретикулярной формации, заднебоковой части и некоторые нейроны передней части гипоталамуса оказывают возбуждающее действие на прессорные нейроны. Нейроны срединной и нижней части ретикулярной формации и некоторые нейроны передней части гипоталамуса оказывают тормозящее действие на прессорные нейроны.
Опосредовано через гипоталамус нейроны двигательной зоны коры головного мозга оказывают возбуждающее действие на прессорные нейроны. Нейроны передней центральной извилины, передней височной и лобной доли, орбитальных областей лобной коры, передней части поясной извилины, миндалины, перегородки и гиппокампа головного мозга могут возбуждать или тормозить прессорные нейроны. Нейроны коры головного мозга влияют на СДЦ через нейроны гипоталамической области. Сильные эмоции: гнев, страх, тревога, волнение, большая радость, горе могут вызывать возбуждение прессорных нейронов СДЦ. В продолговатом мозге рядом с нейронами СДЦ размещены нейроны регулирующие дыхание (глубину и частоту дыхания). Их совокупность называется дыхательным центром. Такое соседство определяет то, что иногда при возбуждении прессорных нейронов СДЦ возбуждение охватывает и нейроны ДЦ.
Прессорные нейроны возбуждаются самостоятельно, если находятся в состоянии ишемии (состояние недостаточного поступления к ним кислорода с кровью). При этом АД повышается очень быстро и очень сильно.
Своё влияние на сосуды и сердце прессорные нейроны реализуют через нейроны вегетативной нервной системы (ВНС), которая состоит из симпатического и парасимпатического отдела.
Хотя роль парасимпатической нервной системы в регуляции многих автономных функций (например, многочисленных функций пищеварительного тракта) чрезвычайно велика, она играет относительно малую роль в регуляции кровообращения. Самая значимая — регуляция частоты сердечных сокращений с помощью парасимпатических нервных волокон, идущих к сердцу в составе блуждающих нервов.
Скажем только, что стимуляция парасимпатических нервов вызывает существенное уменьшение частоты сердечных сокращений и незначительное снижение силы сокращений.
В составе симпатических нервов проходит огромное количество сосудосуживающих нервных волокон и совсем немного — сосудорасширяющих волокон. Сосудосуживающие волокна иннервируют все отделы сосудистой системы, но плотность распределения их в разных тканях различна. Симпатическое сосудосуживающее влияние особенно выражено в почках, тонком кишечнике, селезенке и коже, но гораздо меньше — в скелетных мышцах и головном мозге.
Сосудодвигателъный центр головного мозга контролирует сосудосуживающую систему. Он расположен билатерально в ретикулярной формации продолговатого мозга и нижней трети моста. Сосудодвигательный центр направляет парасимпатические импульсы по блуждающим нервам к сердцу, а также симпатические импульсы через спинной мозг и периферические симпатические нервы практически ко всем артериям, артериолам и венам организма.
Хотя детальные подробности организации сосудодвигательного центра пока не ясны, экспериментальные данные позволяют выделить в нем следующие важные функциональные зоны.
1. Сосудосуживающая зона, расположенная билатерально в верхней переднебоковой части продолговатого мозга. Аксоны нервных клеток, расположенных в этой зоне, проходят в спинной мозг, где возбуждают преганглионарные нейроны симпатической сосудосуживающей системы.
2. Сосудорасширяющая зона, расположенная билатерально в нижней переднебоковой части продолговатого мозга. Аксоны нервных клеток, расположенных в этой зоне, направляются к сосудосуживающей зоне. Они тормозят активность нейронов сосудосуживающей зоны и таким образом способствуют расширению сосудов.
3. Сенсорная зона, расположенная билатерально в пучке одиночного тракта в заднебоковой части продолговатого мозга и моста. Нейроны этой зоны получают сигналы, идущие по чувствительным нервным волокнам от сердечно-сосудистой системы главным образом в составе блуждающего и языкоглоточного нервов. Сигналы, выходящие из сенсорной зоны, контролируют активность как сосудосуживающей, так и сосудорасширяющей зон сосудодвигательного центра.
Так осуществляется рефлекторный контроль над системой кровообращения. Примером может служить барорецепторный рефлекс, контролирующий уровень артериального давления.
— Вернуться в оглавление раздела «Физиология человека.»