Когда стимулирующие или ингибирующие рецепторы активированы в ре¬зультате связывания своих агонистов, при посредстве соответствующего N-белка, который связывается с рецептором, происходит либо увеличение, либо уменьшение активности каталитической субъединицы аденилатцикла-зы. Вследствие этого внутриклеточная концентрация цАМФ либо увеличи¬вается, либо уменьшается (схема 2).
Внутриклеточный уровень цАМФ регулируется с помощью 2 фермен¬тов: аденилатциклазы и фосфодиэстеразы. Фосфодиэстераза превращает цАМФ в 5′ АМФ, что приводит к восстановлению уровня цАМФ до ис¬ходного, отмечавшегося до активации аденилатциклазы. Пока нет убеди¬тельных доказательств того, что активация рецепторов к нейромедиато-рам вегетативной нервной системы изменяет активность фосфодиэстера¬зы, однако ингибирование этого фермента относится к хорошо извест¬ным механизмам действия некоторых лекарственных средств, в частно¬сти метилксантинов и амринона.
цАМФ взаимодействует с регуляторной субъединицей протеинкиназы (фермента, находящегося как в сарколемме, так и в цитоплазме в ра¬створенной форме), связывая ее, что приводит к освобождению ката¬литической субъединицы, которая катализирует фосфорилирование ряда белков. К настоящему времени выяснено значение фосфорилирования 2 белков: фосфоламбана и белкового компонента Са2+-канала клеточной мембраны. Перенос концевой фосфатной группы АТФ на белок мембра¬ны саркоплазматического ретикулума фосфоламбан вызывает повыше¬ние активности Са2+—АТФ-азы саркоплазматического ретикулума и тем самым способствует увеличению скорости расслабления миокарда. Фос¬форилирование белкового компонента Са2+-канала сарколеммы приво¬дит к увеличению числа открытых медленных Са2+-каналов и (или) уд¬линению времени их открытия, что влечет за собой увеличение медлен¬ного тока Са2+ внутрь клеток и в итоге повышает сократимость миокарда.
Рефлекторная регуляция деятельности сердца осуществляется с помо¬щью трех наиболее важных рефлексов: барорецепторного, Бейнбриджа и хеморецепторного.
Барорецепторный рефлекс. Барорецепторы, воспринимающие механическое растяжение стенки артерий, расположены в “областях вы¬сокого давления” — в дуге аорты и сонных синусах. Активируются при повышении среднего АД. Афферентные импульсы от дуги аорты поступа¬ют в сосудодвигательный центр по ветвям блуждающего нерва, а от сон¬ных синусов — через синусовый нерв Геринга по языкоглоточным не¬рвам. Увеличение частоты импульсации в этих нервах через депрессорную область сосудодвигательного центра вызывает торможение, то есть умень¬шение тонической активности его вазоконстрикторной области, умень¬шение частоты импульсации в эфферентных симпатических волокнах и увеличение активности в эфферентных парасимпатических волокнах. В результате уменьшаются ЧСС, сократимость миокарда, УОС и МОС, снижается тонус артериальных сосудов; расширение вен приводит к уве¬личению депонирования крови в них, уменьшению венозного притока к сердцу, и, как следствие, и МОС. В итоге АД снижается, стремясь к нор¬мальному уровню.
Снижение АД вызывает уменьшение тонуса блуждающего нерва и пре¬обладание активности симпатической части вегетативной нервной систе¬мы, в результате чего увеличиваются ЧСС, сократимость миокарда, УОС и МОС, суживаются артерии, что приводит к повышению АД. Этому способствует также повышение тонуса вен, что влечет за собой умень¬шение депонирования крови в венозной системе, увеличение венозного возврата к сердцу и увеличение МОС.
Рефлекс Бейнбриджа состоит в увеличении ЧСС при возраста¬нии ОЦК, несмотря на сопутствующее некоторое повышение АД. Вызы¬вается возбуждением рецепторов растяжения в “областях низкого давле¬ния” — в обоих предсердиях и крупных венах — при увеличении венозно¬го притока к сердцу. Афферентная импульсация передается по блуждаю¬щим нервам в сосудодвигательный центр, который вызывает увеличение эфферентной импульсации по симпатическим волокнам, и в результате воздействия на синоатриальный узел приводит к повышению ЧСС и МОС. Такой эффект позволяет сердцу “перекачать” как можно больше крови, скопившейся на путях притока. Интересно отметить, что при этом прак¬тически не происходит повышения сократимости миокарда, и ЧСС воз¬растает пропорционально МОС, несмотря на повышение АД. Наоборот, тонус почечных артерий избирательно уменьшается, что совместно с реф¬лекторным снижением секреции антидиуретического гормона задней до¬лей гипофиза способствует увеличению диуреза.
При уменьшении О ЦК основное управляющее воздействие на реф¬лекторную регуляцию сердечной деятельности оказывает наступающее при этом снижение МОС и АД, по мере которого растет ЧСС. Следова¬тельно, в этой ситуации барорецепторный рефлекс преобладает над реф¬лексом Бейнбриджа.
Хеморецепторный рефлекс. Хеморецепторы, расположенные в дуге аорты и сонных тельцах, окружающих сонный синус, возбуждают¬ся при снижении Р02 и насыщения крови кислородом, повышении РС02 и (или) уменьшении рН. Усиление афферентной импульсации по ветвям блуждающего и языкоглоточного нервов стимулирует вазоконстриктор-ный центр продолговатого мозга и вызывает повышение АД вследствие сужения периферических сосудов, а также увеличение легочной венти¬ляции за счет частоты и глубины дыхания. Отмечающиеся при этом реф¬лекторные изменения ЧСС зависят от степени увеличения легочной вен¬тиляции. Первичным рефлекторным эффектом стимуляции хеморецепто-ров, который имеет место при относительно небольшом повышении вен¬тиляции, является угнетение автоматизма синоатриального узла и умень¬шение ЧСС. Вторичный эффект связан со значительной стимуляцией вен¬тиляции, которая вследствие возбуждения рецепторов растяжения в лег¬ких и гипокапнии приводит к увеличению ЧСС.
Дыхательная аритмия. Регулярные колебания ЧСС, связанные с дыха¬нием, обнаруживаются у большинства людей и особенно выражены у детей. Они характеризуются ускорением ритма сердца во время вдоха и его замед¬лением на выдохе. Дыхательная аритмия опосредуется главным образом блуж¬дающим нервом, и ее выраженность прямо пропорциональна тонусу па¬расимпатической части вегетативной нервной системы.
В происхождении дыхательной аритмии играют роль рефлекторные и центральные факторы. Снижение внутригрудного давления на вдохе при¬водит к увеличению венозного возврата в правые отделы сердца, что посредством рефлекса Бейнбриджа вызывает повышение ЧСС. Через не¬которое время, необходимое, чтобы увеличившийся венозный возврат достиг левых отделов сердца, выброс левого желудочка возрастает, что влечет за собой повышение АД. Это,в свою очередь, благодаря стимуля¬ции барорецепторов, приводит к уменьшению ЧСС и АД. Сосудистый тонус периодически изменяется также в зависимости от дыхания, что вызывает ритмические колебания АД с частотой дыхания, которые по¬средством барорецепторного рефлекса оказывают влияние на ЧСС. ЧСС может изменяться также при возбуждении рецепторов растяжения в лег¬ких, увеличиваясь на вдохе.
Кроме рефлекторных воздействий, в генезе дыхательной аритмии опре¬деленное значение имеют центральные механизмы – влияние дыхательного центра ствола мозга на активность сосудодвигательного центра.