Нервно гуморальная регуляция работы сердца играет подчиненную роль, так как сдвиги в обмене веществ вызываются посредством нервной системы. Сдвиги содержания различных веществ в крови, в свою очередь, оказывают влияние на рефлекторную регуляцию сердечнососудистой системы.
На работу сердца влияют изменения содержания калия и кальция в крови. Увеличение содержания калия оказывает отрицательно хронотропное, отрицательно инотропное, отрицательно дромотропное, отрицательно батмотропное и отрицательно тонотропное влияния. Увеличение содержания кальция действует наоборот.
Для нормальной работы сердца необходимо известное соотношение обоих ионов, которые действуют сходно с блуждающими (калий) и симпатическими (кальций) нервами.
Предполагается, что при деполяризации мембран мышечных волокон сердца из них быстро выходят ионы калия и водорода, что способствует их сокращению. Следовательно, реакция крови имеет значение для сокращения мышечных волокон сердца.
При раздражении блуждающих нервов в кровь поступает ацетилхолин, а при раздражении симпатических нервов — вещество, сходное по своему составу с адреналином (О. Леви, 1912, 1921), — норадреналин. Основной медиатор симпатических нервов сердца млекопитающих животных — норадреналин (Эйлер, 1956). Содержание адреналина в сердце примерно в 4 раза меньше. Сердце больше других органов накапливает адреналин, введенный в организм (в 40 раз больше скелетной мышцы).
Ацетилхолин быстро разрушается. Поэтому он действует только местно, там, где он выделяется, т. е. в окончаниях блуждающих нервов в сердце. Небольшие дозы ацетилхолина возбуждают автоматизм сердца, а большие — тормозят частоту и силу сокращений сердца. Норадреналин также разрушается в крови, но он более стоек, чем ацетилхолин.
При раздражении общего ствола блуждающих и симпатических нервов сердца образуются оба вещества, но вначале проявляется действие ацетилхолина, а затем уже норадреналина.
Введение в организм адреналина и норадреналина увеличивает освобождение ацетилхолина, и, наоборот, введение ацетилхолина увеличивает образование адреналина и норадреналина. Норадреналин повышает систолическое и диастолическое кровяное давление, а адреналин — только систолическое.
Поступление адреналина в кровь из надпочечников увеличивается во время гнева, страха, ярости, боли и других эмоций. Адреналин действует так же, как и возбуждение симпатической нервной системы, поэтому его поступление в кровь вызывает соответствующие изменения работы сердца (положительное хроно-, ино-, дромо-, батмо- и тонотропное действия).
Такое же действие оказывает на сердце и гормон щитовидной железы — тироксин. Холин влияет на сердце аналогично блуждающим нервам.
На просвет сосудов, кроме концентрации водородных ионов, влияют многие вещества, образующиеся в самом организме, которые разделяются на сосудосуживающие и сосудорасширяющие.
Сужение, главным образом, мелких артерий, а также капилляров вызывает адреналин. У животных сужение сосудов вызывает 0,00002 мг адреналина на 1 кг массы тела. Адреналин суживает артерии, артериолы и капилляры кожи, всех органов пищеварительного аппарата, легких и почек. Венечные сосуды сердца и сосуды мозга адреналин расширяет, а сосуды поперечнополосатых мышц он суживает только в очень небольших концентрациях, а в больших — расширяет. Действие адреналина основано на раздражении окончаний симпатических нервов в стенках кровеносных сосудов.
Сосудосуживающим действием обладает также гормон задней доли гипофиза вазопрессин, который суживает преимущественно капилляры во всех органах, кроме почек и серотонин, образующийся в слизистой оболочке кишечника, в некоторых участках головного мозга и при распаде тромбоцитов.
В почках в нормальных условиях и особенно при уменьшении их кровоснабжения образуется рении, который действует на гипертензиноген и превращает его в гипертензин, вызывающий сужение сосудов и подъем кровяного давления.
Местное расширение сосудов вызывается накоплением кислых продуктов обмена веществ, особенно углекислоты, молочной и адениловой кислот.
Большую роль в расширении кровеносных сосудов играют также ацетилхолин и гистамин. Ацетилхолин и его производные раздражают окончания парасимпатических нервов и вызывают местное расширение мелких артерий. Гистамин — продукт белкового распада — образуется в стенке желудка и кишечника, в мышцах и других органах. Гистамин при поступлении его в кровь вызывает расширение капилляров. В нормальных физиологических условиях гистамин в небольших дозах улучшает кровоснабжение органов. В мышцах во время работы гистамин расширяет капилляры наряду с углекислотой, молочной и адениловой кислотами и другими веществами, которые образуются при сокращении. Гистамин вызывает также расширение капилляров кожи при облучении солнечными лучами (ультрафиолетовой частью спектра), при действии на кожу сероводорода, тепла, при ее потирании.
Увеличение количества гистамина, поступающего в кровь, приводит к общему расширению капилляров и резкому падению кровяного давления — циркуляторный шок.