Kā ķermenis regulē sirdsdarbības ātrumu?

Cilvēka sirds visā dzīves laikā cirkulē milzīgā daudzumā asiņu, kas ir pietiekami, lai piepildītu naftas supertankistu trio. Asinis pārvietojas pa četrām sirds kamerām. Vienā no šīm kamerām, labajā ātrijā, atrodas sinusa mezgls, kas darbojas kā sirds elektrokardiostimulators. Ķermeņa nervu sistēma, neirotransmiteri un hormoni regulē sinusa mezglu un spēlē milzīgu lomu tajā, kā ķermenis regulē sirdsdarbības ātrumu.

Katra sirds muskuļa kontrakcija regulē asins plūsmu pulsa vai sirdsdarbības formā. Pulsu mēra sitienos minūtē. Emocionālais un fiziskais stress, fiziskie vingrinājumi un citas fiziskās aktivitātes ietekmē sirdsdarbības ātrumu, jo asinīm jāpārvietojas pa ķermeni ātrāk, lai tiktu galā ar pieprasījumu pēc skābekļa.

Sirds nepārtrauc pukstēt, jo divi pretēji mehānismi, simpātiskā un parasimpātiskā nervu sistēma, darbojas sinhronizēti, lai regulētu sirdsdarbības ātrumu. Par nepārtrauktu sirdsdarbību atbild parasimpātiskā nervu sistēma. Kad tiek aktivizēta simpātiskā nervu sistēma, tas paātrina sirdsdarbību. Parasimpātiskā sistēma atkal samazina sirdsdarbības ātrumu līdz fona līmenim, kad sirdsdarbības ātrums ir augsts.

Smadzeņu daļā, ko sauc par medulli, sirds centrs saņem informāciju no dažādām ķermeņa daļām un izlemj vai aktivizēt parasimpātisko sistēmu, lai palēninātu sirdsdarbību, vai stimulēt simpātisko sistēmu, lai palielinātu sirdsdarbību likmi.

Neirotransmiteri ir vielas vai ķīmiskas vielas, kas aktivizē nervu šūnas un ļauj tām sazināties ar citām nervu un muskuļu šūnām. Norepinefrīns (noradrenalīns) un epinefrīns (adrenalīns) aktivizē simpātisko nervu sistēmu un izraisa sirdsdarbības ātruma paātrināšanos. Acetilholīns stimulē parasimpātisko nervu sistēmu un pazemina sirdsdarbības ātrumu. Vairogdziedzera hormoni, kas ietekmē gandrīz visas ķermeņa šūnas, palielina sirdsdarbības ātrumu. Hipertireozes laikā vairogdziedzera hormonu līmenis ir neparasti augsts un liek sirdij sisties tādā ātrumā, kas var kaitēt sirds muskuļiem.

Vingrinājumi un citas fiziskās aktivitātes stimulē simpātiskās nervu sistēmas ceļu, liekot sirdij pukstēt ātrāk un palielinot smadzeņu un muskuļu asins piegādi. Fiziskās aktivitātes laikā muskuļi piegādā vairāk asiņu sirds labajā priekškambaru kamerā, un nervu šūnas šo informāciju paziņo sirds centram medulā. Vingrinājumi var izraisīt sirdsdarbības ātruma palielināšanos no pamata sirdsdarbības ātruma no 60 līdz 80 sitieniem minūtē līdz maksimāli apmēram 200 sitieniem minūtē, atkarībā no indivīda gēniem un vecuma. Kad fiziskās aktivitātes apstājas, medulla tiek paziņots par spiediena zudumu artērijās, un sākas parasimpātiskā nervu sistēma, pazeminot sirdsdarbības ātrumu.

Emocionālais un fiziskais stress var palielināt sirdsdarbības ātrumu. Piemēram, filmas skatīšanās ir pasīva aktivitāte, kas var palielināt skatītāju sirdsdarbības ātrumu, ja notiek automašīnas vajāšana. Ķermeņa reakcija cīņā vai lidojumā aktivizējas, un kā rezultātā virsnieru dziedzeri izdala epinefrīnu - ķīmisku vielu, kas stimulē simpātisko nervu sistēmu, paaugstinot sirdsdarbības ātrumu. Drudzis vai ievainojums, ko papildina asins plūsma perifēros audos, piemēram, ādā, palielinās arī sirdsdarbības ātrumu, izmantojot simpātisko nervu sistēmu.