В работающем органе тонус мышц артериол падает, что приводит к расширению сосудов и прохождению через капилляры большей массы крови. В покоящемся органе тонус увеличивается — это вызывает уменьшение кровотока. Тоническое сокращение сосудистых мышц возникает под влиянием импульсов, непрерывно поступающих по симпатическим нервам. Нервные импульсы вызывают выделение в нервных окончаниях активного химического вещества — норадреналина, который и является передатчиком, или медиатором, нервных влияний на сосуды.
У симпатической нервной системы имеется «помощник» — клетки мозгового слоя надпочечников. Они вырабатывают адреналин. Попадая с током крови к мышцам кровеносных сосудов, он действует на них так же, как симпатические волокна, т. е. повышает тонус сосудов. Не случайно поэтому адреналин называют «жидкой симпатической нервной системой». К сосудистым мышцам усиленно функционирующего органа поступает меньше сосудосуживающих импульсов, вследствие чего сосуды работающего органа расширяются.
Описанные выше механизмы изменений сосудистого тонуса не единственные в работающем органе. Через симпатические волокна передаются также импульсы, расширяющие артериолы сокращающихся скелетных мышц.
Существует и непосредственная химическая регуляция сосудистого тонуса. При усилении деятельности любого органа или ткани увеличивается выработка некоторых продуктов обмена, обладающих местным сосудорасширяющим действием. Вследствие этого сосуды усиленно работающего органа расширяются. Попадая в общий кровоток и достигая с током крови центров головного мозга, регулирующих деятельность сердечно-сосудистой системы, продукты обмена вызывают противоположный эффект — усиление сосудистого тонуса и повышение общего артериального давления. При этом усиливается и сердечная деятельность. В работающем же органе вследствие большей концентрации этих продуктов обмена (а также влияния других причин) местное сосудорасширяющее действие их преобладает над общим сосудосуживающим влиянием, осуществляющимся через нервные центры. При этом возникает благоприятная ситуация для усиления снабжения кровью интенсивно работающего органа: давление в артериальной системе (напор крови) возрастает, а сосуды работающего органа расширяются.
Тонус симпатической нервной системы поддерживается не только вследствие действия продуктов обмена, но и благодаря притоку сигналов из работающих мышц. Следовательно, повышение артериального давления и усиление работы сердца — одна из важных физиологических реакций на деятельность мышц.
Благодаря механизму условных рефлексов «команды» посылаются не только тогда, когда работа мышц уже началась, а под влиянием сигналов, предшествующих мышечной работе. Поэтому перестройка функции кровообращения и других систем возникает заблаговременно, что позволяет органу сразу же, «с места», интенсивно функционировать. Ведущую роль в такой перестройке играют высшие отделы нервной системы — кора больших полушарий головного мозга. «Ничтожные по своим размерам небольшие группы клеток коры головного мозга производят колоссальные действия... Это они направляют силу мышц и секреторных актов туда, куда нужно в данный момент»,— говорил академик К. М. Быков[6]. Чем интенсивнее предстоящая деятельность, тем больше повышается артериальное давление и усиливается работа сердца.
В обстановке длительного нервного, психического или эмоционального напряжения, появляющегося в том случае, когда перед организмом возникают сложные и трудные задачи, наблюдается длительное повышение уровня артериального давления. Однако такое состояние еще не является гипертонической болезнью. Это — нормальная физиологическая реакция на трудную обстановку, обеспечивающая лучшее выполнение возникших перед организмом задач. Для того чтобы такая временная реакция сменилась длительным и стойким повышением артериального давления, необходимо действие факторов, повреждающих нервную систему, ломающих ее регуляторные механизмы.
Для понимания рассматриваемых вопросов важное значение имеют опыты ближайшей ученицы И. П. Павлова М. К. Петровой, которая изучала срывы высшей нервной деятельности — экспериментальные неврозы. Эти исследования были развернуты после наводнения, происшедшего в сентябре 1924 г. в Ленинграде. Вышедшая из берегов Нева залила город. Были затоплены павловские лаборатории и помещения с животными. Пришлось принимать экстренные меры, чтобы спасти собак. Все это не прошло для животных бесследно. Поведение их после этого резко изменилось. Из веселых, жизнерадостных, общительных некоторые из них превратились в жалкие трусливые существа, замирающие в полной неподвижности при любом новом звуке, шорохе, при той или иной перемене обстановки.