Вегетативная нервная система и контроль сердечной деятельности

Вегетативная нервная система обеспечивает самый быстрый уровень сердечно-сосудистого контроля, регулируя частоту сердечных сокращений, проводимость, сократимость и сосудистый тонус в течение нескольких секунд через свои симпатический и парасимпатический отделы. Их противоположное, но взаимодействующее влияние на сердце позволяет быстро и точно реагировать на изменения позы, активности, эмоций и артериального давления.

Definition

Вегетативный контроль сердечной деятельности — это регуляция частоты, проводимости и сократимости сердца (а также сосудистого тонуса) симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы, интегрированная главным образом через рефлексы ствола мозга, которые реагируют на сигналы артериальных и кардиопульмональных рецепторов.

Scope

Эта тема охватывает, как симпатический и парасимпатический оттоки достигают сердца и действуют на него, как барорецепторный рефлекс замыкает петлю регуляции артериального давления, и как сердечная вегетативная активность может быть охарактеризована с помощью таких показателей, как вариабельность сердечного ритма и чувствительность барорефлекса. Это справочная физиологическая статья, а не клиническое руководство.

Core questions

• Как симпатический и парасимпатический отделы действуют на сердце и как они взаимодействуют?
• Как барорецепторный рефлекс преобразует изменение давления в вегетативную адаптацию?
• Что вариабельность сердечного ритма и чувствительность барорефлекса показывают о вегетативном балансе?

Key concepts

• Симпатическая и парасимпатическая (вагусная) иннервация сердца
• Акцентированный антагонизм между двумя отделами
• Хронотропия, дромотропия и инотропия
• Барорецепторный рефлекс
• Вариабельность сердечного ритма
• Чувствительность барорефлекса
• Симпатовагальный баланс

Mechanisms

Парасимпатические волокна проходят в блуждающем нерве и, через ацетилхолин, действующий на мускариновые рецепторы, замедляют синоатриальный узел и атриовентрикулярную проводимость, вызывая быстрые, от удара к удару, изменения частоты сердечных сокращений. Симпатические волокна высвобождают норэпинефрин на бета-адренергические рецепторы, увеличивая частоту сердечных сокращений, скорость проводимости и сократимость, при этом эффекты нарастают и ослабевают медленнее. Два отдела не просто суммируются: вагусная активность может непропорционально ослаблять симпатические эффекты, нелинейность, которую Леви описал как акцентированный антагонизм. Барорецепторный рефлекс обеспечивает доминирующую петлю отрицательной обратной связи — рецепторы растяжения в каротидном синусе и дуге аорты сигнализируют об артериальном давлении в ствол мозга, который регулирует вегетативный отток, чтобы противодействовать изменению. Получающиеся колебания частоты сердечных сокращений во времени (вариабельность сердечного ритма) и коэффициент, связывающий изменения давления с изменениями частоты сердечных сокращений (чувствительность барорефлекса), используются для характеристики вегетативной функции.

Clinical relevance

Вегетативная регуляция сердца лежит в основе интерпретации таких явлений, как ортостатические реакции, а измененный вегетативный баланс связан с такими состояниями, как гипертония и сердечная недостаточность; такие показатели, как вариабельность сердечного ритма, изучаются как маркеры этого баланса. Эта статья предназначена для справки и образования и не является основанием для диагностики или лечения.

Evidence & guidelines

Стандарты Целевой группы 1996 года остаются широко используемой эталонной основой для измерения и интерпретации вариабельности сердечного ритма, определяя ее временные и частотные показатели и предостерегая относительно их физиологической интерпретации.

History

Противоположные действия блуждающего и симпатического нервов на сердце были установлены в классической физиологии, но современный акцент на их взаимодействии был усилен анализом акцентированного антагонизма Леви в 1971 году. Впоследствии появились количественные инструменты: тестирование чувствительности барорефлекса и, после стандартов Целевой группы 1996 года, анализ вариабельности сердечного ритма, что позволило ввести оценку вегетативной функции в воспроизводимые измерения.

Debates

Насколько хорошо вариабельность сердечного ритма отражает вегетативный тонус?

Частотные показатели часто интерпретируются как индексы симпатической и вагусной активности, но это сопоставление несовершенно — мощность высокочастотного компонента достаточно хорошо отражает вагусную модуляцию, в то время как интерпретация мощности низкочастотного компонента и любого единого соотношения «симпатовагального баланса» остается предметом споров.

Key figures

• Matthew N. Levy
• Maria Teresa La Rovere
• Giuseppe Mancia

Seminal works

• levy-1971
• task-force-hrv-1996

Frequently asked questions

Какой отдел вегетативной нервной системы быстрее изменяет частоту сердечных сокращений?

Парасимпатический (вагусный) отдел действует быстрее всего, изменяя частоту сердечных сокращений от удара к удару через ацетилхолин в синоатриальном узле, тогда как симпатические эффекты нарастают и ослабевают медленнее.

Что такое барорецепторный рефлекс?

Это петля отрицательной обратной связи, в которой рецепторы растяжения в каротидном синусе и дуге аорты воспринимают артериальное давление, а ствол мозга регулирует вегетативный отток к сердцу и сосудам, чтобы противодействовать изменениям давления.