Задания № 16, 20 · ЕГЭ

Регуляция кровообращения

Как нервная система и гормоны изменяют частоту сокращений сердца, силу выброса и просвет сосудов

6 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Регуляция кровообращения поддерживает постоянное снабжение органов кислородом и питательными веществами. Она изменяет работу сердца и сосудов в зависимости от потребностей организма: например, при физической нагрузке кровоток к мышцам увеличивается, а при кровопотере организм старается сохранить давление и кровоснабжение мозга.

Что именно регулируется

Система кровообращения включает насос — сердце — и сосуды, по которым движется кровь. Общая схема кровообращения и направление движения крови разобраны на странице кровообращение. Регуляция изменяет несколько показателей:

частоту сердечных сокращений — число сокращений сердца за минуту;
силу сокращений и объём крови, выбрасываемый за одно сокращение;
просвет артериол, то есть сопротивление движению крови;
распределение крови между органами;
венозный возврат — количество крови, возвращающейся к сердцу по венам.

Сердечный выброс — объём крови, который сердце перекачивает за минуту. Он зависит от частоты сокращений и ударного объёма. Подробное понятие сердечного выброса вынесено на соседнюю страницу сердечный выброс, а изменения давления рассматриваются на странице артериальное давление.

\[Q = f \cdot V_{уд}\]1

Здесь \(Q\) — сердечный выброс, \(f\) — частота сердечных сокращений, \(V_{уд}\) — ударный объём. Например, при частоте 70 сокращений в минуту и ударном объёме 70 мл сердечный выброс равен \(4900\) мл/мин, то есть примерно 4,9 л/мин.

Регуляция кровообращения

Это совокупность нервных и гуморальных механизмов, которые изменяют деятельность сердца, тонус сосудов и распределение кровотока в соответствии с состоянием организма.

Нервная регуляция

Нервная регуляция осуществляется быстро и кратковременно. Информация о состоянии сосудов и составе крови поступает в центральную нервную систему от рецепторов. Главный координирующий центр сосудистых реакций находится в продолговатом мозге. Его работа связана с гипоталамусом и корой больших полушарий.

Вегетативная нервная система действует независимо от сознания. Симпатический отдел обычно усиливает работу сердца: повышает частоту и силу сокращений, ускоряет проведение возбуждения. Одновременно он сужает многие артериолы, поэтому увеличиваются общее сосудистое сопротивление и артериальное давление. В скелетных мышцах при нагрузке возможно расширение сосудов под действием местных факторов и адреналина через β2-рецепторы.

Парасимпатический отдел действует главным образом на сердце через блуждающий нерв: уменьшает частоту сокращений, замедляет проведение возбуждения и снижает сердечный выброс. На большинство кровеносных сосудов его прямое влияние невелико; диаметр сосудов во многих органах преимущественно регулируется симпатическими нервами, гормонами и местными веществами.

Правило действия отделов вегетативной нервной системы

Симпатический отдел — «мобилизация»: сердце работает чаще и сильнее, сосуды многих органов сужаются. Парасимпатический отдел — «восстановление»: сердцебиение урежается, расход энергии снижается.

Рецепторы растяжения в стенках дуги аорты и сонных артерий называют барорецепторами. Если давление повышается, они чаще посылают импульсы в продолговатый мозг. В ответ уменьшается симпатическое и усиливается парасимпатическое влияние: сердце сокращается реже, а сосуды расширяются. Давление снижается к исходному уровню. При падении давления происходит противоположная реакция.

Хеморецепторы реагируют на уменьшение содержания кислорода, увеличение содержания углекислого газа и изменение кислотности крови. Их сигналы усиливают дыхание и могут активировать сосудодвигательные реакции, помогающие поддерживать давление и кровоснабжение жизненно важных органов.

Проверь себя

Что произойдёт при резком повышении артериального давления у здорового человека?

Гуморальная и местная регуляция

Гуморальная регуляция происходит с помощью веществ, переносимых кровью. Она обычно развивается медленнее нервной, но может действовать дольше и распространяться на многие органы.

Фактор	Основное действие	Результат
Адреналин	Увеличивает частоту и силу сокращений; в некоторых сосудистых бассейнах вызывает сужение, в сосудах скелетных мышц — расширение	Сердечный выброс возрастает, организм готовится к нагрузке
Антидиуретический гормон	Усиливает обратное всасывание воды в почках, в больших концентрациях сужает сосуды	Увеличиваются объём крови и давление
Ангиотензин II	Сужает артериолы, стимулирует образование альдостерона и жажду	Давление и объём циркулирующей крови повышаются
Натрийуретический пептид	Выделяется при растяжении предсердий, усиливает выведение натрия и воды	Объём крови и давление снижаются
Углекислый газ, ионы водорода, аденозин	Местно расширяют сосуды активно работающих тканей	Кровоток в ткани увеличивается

При недостатке крови или снижении давления активируется ренин-ангиотензин-альдостероновая система. Почки выделяют ренин, образуется ангиотензин II, который сужает сосуды. Альдостерон усиливает задержку натрия и воды почками. Поэтому объём циркулирующей крови постепенно возрастает.

Местная регуляция особенно важна для органов с изменяющейся активностью. В работающей мышце накапливаются углекислый газ, молочная кислота, ионы водорода, калий и аденозин; содержание кислорода уменьшается. Эти изменения расширяют артериолы, поэтому к мышце поступает больше крови. Такой механизм называют рабочей гиперемией.

Связь с сопротивлением сосудов

Чем меньше радиус артериол, тем больше сопротивление кровотоку. Поэтому даже небольшое сужение артериол заметно повышает давление, а расширение облегчает движение крови. Подробнее это рассматривается на странице сосудистое сопротивление.

Рефлекторная дуга регуляции

Быстрая регуляция давления проходит по рефлекторной дуге. Её звенья: рецепторы сосудов, чувствительные нервные волокна, центр в продолговатом мозге, двигательные волокна вегетативной нервной системы и сердце или сосуды как органы-исполнители.

Барорецепторы воспринимают растяжение стенки сосуда.
Импульсы поступают в продолговатый мозг.
Центр сравнивает информацию с необходимым уровнем давления.
Изменяется активность симпатического и парасимпатического отделов.
Меняются частота сокращений сердца, сила выброса и диаметр сосудов.

Например, при вставании часть крови под действием силы тяжести задерживается в венах ног. Венозный возврат и ударный объём временно уменьшаются. Барорецепторный рефлекс повышает симпатическое влияние: сердце начинает сокращаться чаще, а сосуды сужаются. Благодаря этому давление восстанавливается.

№

Разобранный пример: реакция на физическую нагрузку

Ученик начал быстро бежать. Объясните, почему у него увеличились пульс и кровоток в мышцах.

Двигательная зона мозга и рецепторы работающих мышц сигнализируют о начале нагрузки.

\(\displaystyle \text{нагрузка} \rightarrow \text{активация симпатического отдела}\)

Симпатические нервы и адреналин воздействуют на сердце.

\(\displaystyle f \uparrow,\quad V_{уд} \uparrow \Rightarrow Q = f \cdot V_{уд} \uparrow\)

В работающей мышце накапливаются CO_2, H^+, K^+ и аденозин, а O_2 расходуется.

\(\displaystyle O_2 \downarrow,\quad CO_2 \uparrow \Rightarrow \text{расширение артериол}\)

Расширение сосудов мышцы уменьшает сопротивление и увеличивает её кровоток.

\(\displaystyle r \uparrow \Rightarrow R \downarrow \Rightarrow \text{кровоток к мышце} \uparrow\)

Итоговая реакция обеспечивает мышцу кислородом и удаляет продукты обмена.

\(\displaystyle \text{доставка } O_2 \uparrow,\quad \text{удаление } CO_2 \uparrow\)

Как отвечать на экзаменационный вопрос

Всегда связывайте причину и результат цепочкой: нагрузка → симпатическая активация → усиление сердца; продукты обмена в мышце → местное расширение сосудов → увеличение кровотока.

Как согласуются механизмы

Нервные и гуморальные механизмы работают одновременно. Нервная система быстро запускает реакцию, гормоны поддерживают её, а местные факторы уточняют кровоснабжение каждой ткани. Например, при стрессе адреналин увеличивает сердечный выброс, симпатические нервы поддерживают давление, а сосуды активно работающих мышц расширяются благодаря местным веществам.

Нельзя считать, что при любой нагрузке все сосуды только сужаются или только расширяются. Реакция зависит от органа, вида рецепторов, концентрации гормона и обмена веществ в ткани. Важен и объём крови: при обезвоживании или кровопотере регуляция стремится сохранить давление за счёт сужения сосудов кожи и внутренних органов и учащения сердцебиения.

Частые ошибки

1. Парасимпатический отдел не является главным регулятором диаметра всех сосудов: его основное действие направлено на сердце. 2. Адреналин не вызывает одинаковую реакцию во всех сосудах: эффект зависит от типа рецепторов. 3. Повышение частоты пульса не всегда означает пропорциональное увеличение сердечного выброса: при слишком частых сокращениях сердце хуже наполняется. 4. Барорецепторы регулируют давление быстро, но не являются единственным механизмом долгосрочного поддержания объёма крови.

Быстрый тест по теме

Быстрая проверка

~ 2 мин4 вопроса

Вопрос 1 / 4

Вопрос 1 из 4 · нервная регуляция

Какой отдел нервной системы обычно учащает сердцебиение?

Главное за минуту

Главное

Симпатический отдел усиливает работу сердца и обычно повышает сосудистый тонус; парасимпатический отдел в основном замедляет сердце.
Барорецепторный рефлекс быстро стабилизирует артериальное давление при его повышении или падении.
Гормоны адреналин, антидиуретический гормон и ангиотензин II поддерживают работу сердца, сосудистый тонус и объём крови.
В работающих тканях местные продукты обмена расширяют сосуды и увеличивают кровоток.
Сердечный выброс рассчитывают по формуле \(Q=f\cdot V_{уд}\); нервная, гуморальная и местная регуляция действуют согласованно.