Гуморальная регуляция деятельности сердца — это контроль его работы с помощью Биологически активных веществ (гормонов, ионов, метаболитов), которые циркулируют в крови и лимфе. Она дополняет и тесно взаимодействует с нервной регуляцией, обеспечивая адаптацию сердечной деятельности к меняющимся потребностям организма.
Основные факторы гуморальной регуляции:
1. Гормоны
- Адреналин и норадреналин (катехоламины):
- Вырабатываются мозговым веществом надпочечников. Действие: Увеличивают частоту сердечных сокращений (ЧСС), силу сокращений (инотропный эффект), проводимость (дромотропный эффект) и возбудимость миокарда (батмотропный эффект). Это происходит за счёт активации бета-адренорецепторов на поверхности кардиомиоцитов. Являются ключевыми в реакции "бей или беги".
Тиреоидные гормоны (тироксин T4, трийодтиронин T3):
- Вырабатываются щитовидной железой. Действие: Повышают чувствительность миокарда к катехоламинам, увеличивают экспрессию бета-адренорецепторов, влияют на обмен веществ в сердечной мышце. При избытке (гипертиреоз) вызывают тахикардию, усиление сокращений, аритмии. При недостатке (гипотиреоз) — брадикардию, ослабление сокращений.
Глюкагон:
- Вырабатывается поджелудочной железой. Действие: Оказывает положительное инотропное и хронотропное действие на сердце, аналогичное действию катехоламинов, через активацию аденилатциклазы, но по другому механизму. Используется в некоторых клинических ситуациях как кардиотоническое средство.
Колдужные натрийуретические пептиды (ПНП — предсердный натрийуретический пептид, МНП — мозговой натрийуретический пептид):
- Вырабатываются в основном кардиомиоцитами предсердий и желудочков в ответ на их растяжение (увеличение объёма крови). Действие: Снижают артериальное давление, вызывают натрийурез (выведение натрия) и диурез (выведение воды) почками, что уменьшает объём циркулирующей крови и преднагрузку на сердце. Снижают ЧСС и уменьшают секрецию ренина и альдостерона.
Ангиотензин II:
- Является частью ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС). Действие: Мощный вазоконстриктор, который также может прямо и косвенно влиять на сердце, способствуя гипертрофии миокарда и фиброзу.
Вазопрессин (антидиуретический гормон):
- Вырабатывается гипоталамусом, хранится в задней доле гипофиза. Действие: В высоких концентрациях вызывает вазоконстрикцию и может увеличивать преднагрузку на сердце, хотя его основная роль — регуляция водного баланса.
Кортикостероиды (кортизол):
- Вырабатываются корой надпочечников. Действие: Могут повышать чувствительность сосудов и миокарда к катехоламинам, влиять на водно-солевой обмен, тем самым косвенно влияя на объём циркулирующей крови и нагрузку на сердце.
2. Ионы (электролиты)
Баланс ионов в крови и внеклеточной жидкости критически важен для нормальной работы сердца, поскольку ионы участвуют в генерации потенциала действия в кардиомиоцитах и их сокращении.
- Калий (K+):
- Влияние: Поддерживает потенциал покоя клеточных мембран. Гиперкалиемия (избыток калия) замедляет проводимость, ослабляет сокращения, может привести к остановке сердца в диастоле. Гипокалиемия (недостаток калия) повышает возбудимость, может вызвать аритмии.
Кальций (Ca2+):
- Влияние: Играет центральную роль в процессе сокращения миокарда (электро-механическое сопряжение). Гиперкальциемия (избыток кальция) усиливает сокращения, повышает возбудимость, может привести к остановке сердца в систоле. Гипокальциемия (недостаток кальция) ослабляет сокращения.
Натрий (Na+):
- Влияние: Определяет величину потенциала действия. Изменения концентрации натрия влияют на объём внеклеточной жидкости и, соответственно, на преднагрузку сердца.
Магний (Mg2+):
- Влияние: Важен для стабильности мембран и работы ферментов. Гипомагниемия (недостаток магния) может привести к аритмиям (особенно торсадес де пуант), усилению возбудимости. Гипермагниемия (избыток магния) может угнетать сердечную деятельность.
3. Метаболиты и газы
- Углекислый газ (CO2):
- Влияние: Увеличение концентрации CO2 (гиперкапния) в крови приводит к ацидозу (снижению pH), что угнетает сократительную функцию миокарда и расширяет сосуды.
Кислород (O2):
- Влияние: Гипоксия (недостаток кислорода) вызывает нарушение метаболизма миокарда, что может привести к ослаблению его сократительной способности.
Лактат:
- Накопление лактата при анаэробном метаболизме (например, при ишемии) также способствует ацидозу и угнетению функции миокарда.
Взаимосвязь с нервной регуляцией
Важно отметить, что гуморальная и нервная регуляция тесно взаимосвязаны и образуют единую Нейрогуморальную систему. Например, симпатическая нервная система выделяет норадреналин, а мозговое вещество надпочечников — адреналин (гормон), усиливая сходные эффекты. Нервные импульсы могут стимулировать или тормозить высвобождение гормонов, а гормоны, в свою очередь, могут изменять чувствительность сердца к нервным воздействиям.
