background image

Lect. 8 

 
Ccardiovascular
 innervations: 
 
Cardiovascular centers
  

Objectives; 

1.  Identify 

morphologically 

differences 

between 

types 

of 

cardiovascular centers. 

 
There are 2 main centers: 

  Vasomotor center (VMC). 

  Cardioinhibitory centre (CIC). 

Vasomotor center: 

This  center  located  bilaterally  in  the  reticular  substance  of  the  medulla 
and  lower  pons. The  center  transmits  parasympathetic  impulses  through 
the vagus nerves to the heart and sympathetic impulses through the spinal 
cord  and  peripheral  sympathetic  nerves  to  the  heart  and  to  the  blood 
vessels of the body. It includes the following areas or centers: 
1-Vasoconstrictor center (VCC): 

Its  neurons  secrete  norepinephrine  to  excite  the  vasoconstrictor 
neurons  of  the  sympathetic  system  throughout  the  spinal  cord. 
Stimulation of the VCC increases the sympathetic discharge to: 

  The blood vessels (leading to generalized vasoconstriction (VC)).  

  The adrenal medullae (leading to secretion of Catecholamines).  

  The heart (increasing heart rate).  

2-Vasodilator center (VDC): 

Its  fibers  ascend  upward  to  the  vasoconstrictor  center,  inhibiting  the 
activity  of  this  area  (VCC),  thus  causing  vasodilation.  Stimulation  of 
this  center  leads  to  generalized  vasodilatation  (VD)  by  inhibiting  the 
activity of the VCC. 

3-Sensory area: 

Its  neurons  receive  sensory  nerve  signals  from  the  vagus  and 
glossopharyngeal  nerves.  This  area  controls  the  activities  of  the 
vasoconstrictor  and  vasodilator  centers,  an  example  are  the 
baroreceptor reflex that controls the blood pressure. 

 
At the same time, the vasomotor center controls the heart activity:  

  The  lateral  portion  of  the  vasomotor  center  transmits  excitatory 

impulses  through  the  sympathetic  nerve  fibers  to  the  heart  to 
increase heart rate and contractility.  

  The  medial  portion  of  this  center  transmits  impulses  through  the 


background image

vagus nerves to the heart to decrease the heart rate.  

Therefore,  the  vasomotor  center  can  either  increase  or  decrease  heart 
activity. 

Cardioinhibitory center: 

This includes mainly the dorsal motor nucleus of the vagus (plus parts of 
the  nucleus  ambiguus  and  nucleus  of  tractus  solitarius).  It  sends 
inhibitory signals to the heart via the vagus nerve. 

 

 
 


background image

 

 
Innervation of the heart:
  

The heart receives sympathetic and parasympathetic nerve supply. The 
sympathetic nerve supply to the heart is connected to, and controlled by, 
the  vasoconstrictor  center.  The  parasympathetic  vagal  supply

 

to  the 

heart  is  connected  to,  and  controlled  by,  the  cardioinhibitory  center. 
There are also afferent nerve fibers from the heart join the sympathetic 
and parasympathetic nerves to the CNS. 
The sympathetic cardiac nerves 
The  preganglionic  fibers  arise  from  the  lateral  horn  cells  of  the  upper 
five thoracic spinal segments. They relay in the three cervical and upper 
five  thoracic  sympathetic  ganglia.  Postganglionic  fibers  arise  from  the 
cervical and thoracic ganglia and proceed to supply the atria, ventricles, 
and the conducting system of the heart. 
The parasympathetic cardiac nerves 
The preganglionic fibers arise from the cardioinhibitory center in the 
medulla. The fibers proceed as vagal fibers to relay in terminal ganglia 
in the wall of the atria. Short postganglionic fibers arise from terminal 
ganglia  &  proceed  to  supply  the  atria,  SA  node,  &  AV  node,  but  the 
ventricles are not supplied by vagus nerve. 

 


background image

Innervation of the blood vessels: 

The  vessels  which  are  most  affected  by  the  vasoconstrictor  nerve  fibers 
are: 

  The high resistance vessels (the arterioles). 

  The capacitance vessels (mainly the big veins). 

The  vessels  constrict  when  the  sympathetic  discharge  to  them  increases 
and dilate when the sympathetic discharge decreases. 
The vasoconstrictor nerves 
All the blood vessels of the body except the capillaries are supplied with 
sympathetic vasoconstrictor fibers. These fibers are connected with, and 
under  control  of,  the  medullary  vasoconstrictor  center.  The  chemical 
transmitter of all the sympathetic vasoconstrictor fibers is noradrenaline. 
It  acts  on  the  (alpha); 

α

-adrenergic  receptors  on  the  smooth  muscles  of 

the blood vessels leading to their constriction.  
The vasodilator nerves 
The  vasodilator  nerves  include  sympathetic,  parasympathetic,  and 
somatic  nerves.  None  of  them  is  under  the  control  of  the  vasomotor 
center. 
A- The sympathetic vasodilator system 

These are sympathetic vasodilator cholinergic nerves which supply the 
blood  vessels  of  skeletal  muscle.  The  activity  of  this  system  is 
centrally controlled by the motor cerebral cortex in the frontal lobe of 
the  brain.  Descending  fibers  from  the  motor  cortex  proceed 
downwards,  relay  in  the  anterior  hypothalamus  and  midbrain.  Fibers 
from  the  hypothalamus  and  midbrain  descend  through  the  brainstem 
without relay, to end on specific lateral horn cells in the spinal cord. 
These  lateral  horn  cells  send  preganglionic  fibers  which  activate  the 
postganglionic sympathetic vasodilator fibers. Thus, this sympathetic 
vasodilator system is not under the control of the vasomotor center. It 
helps  to  increase  the  blood  flow  through  skeletal  muscles  during 
exercise.  
 
 
In addition, this system is activated by sudden strong emotions which 
may  lead  to  widespread  vasodilation  →  severe  hypotension  →  brain 
ischemia → syncope (transient loss of consciousness). 
Other  sympathetic  cholinergic  vasodilator  fibers  are  those  which 
supply sweat glands. Their activity is controlled by the heat loss center 
in  the  anterior  hypothalamus.  Another  example  of  sympathetic 
cholinergic  fibers  is  those  which  supply  piloerector  muscles  of  the 
hairs. 

B- The parasympathetic vasodilator system 


background image

All  parasympathetic  nerves  contain  vasodilator  fibers  except  the 
oculomotor  nerve.  The  vasodilator  fibers  in  the  vagus  are  generally 
weak, but parasympathetic  stimulation has almost no effects on most 
blood vessels. 

C- The somatic vasodilator fibers 

These  are  fibers  of  the  cutaneous  pain-conducting  nerves.  They  are 
short  branches  which  emerge  from  the  main-stem  nerve  fibers  near 
their termination in the skin. They supply the cutaneous blood vessels. 
Their  chemical  transmitter  is  substance  P  which  is  a  strong 
vasodilator.  

 
The resting tones to the heart:

  

The VCC and CIC are normally continuously active during rest leading to 
tonic  discharge  to  the  heart  known  as  the  sympathetic  and  vagal  tones 
respectively. 

*

 The resting sympathetic tone to the heart 

This is positively inotropic (increasing the ventricular pumping power 20-
25  %)  and  positively  chronotropic  (tending  to  increase  the  heart  rate  to 
about  120  beats  /minute).  However,  the  chronotropic  effect  is 
antagonized  by  the  stronger  vagal  tone.  So  blocking  the  sympathetic 
activity reduces the ventricular pumping power only but doesn't decrease 
the normal heart rate. 

*

 The resting parasympathetic tone to the heart (vagal tone) 

The inhibitory vagal tone is the continuous discharge of impulses in the 
vagus  nerves  at  the  SA  node  during  rest,  reducing  its  rhythmicity; 
decreasing the heart rate to about 72 beats/min. which is well below the 
inherent rate of SA node rate that is of 100 beats/minute. It doesn't affect 
the  ventricular  pumping  power  (because  the  vagi  don't  supply  the 
ventricles).  Thus,  vagotomy  increases  the  heart  rate  to  about  120  beats 
per  minute  (because  of  the  dominance  of  sympathetic  tone).    In  other 
words, in resting state, there is more parasympathetic activity (vagal tone) 
to  the  heart  than  sympathetic,  so  the  normal  resting  heart  rate  is  of  72 
beats/minute.  

 
Vasomotor tone: (the resting tone to the blood vessel) 

Under  normal  conditions,  the  vasoconstrictor  area  of  the  vasomotor 
center transmits a continuous discharge of impulses to the vasoconstrictor 
neurons  in  the  lateral  horn  of  the  spinal  cord  and  in  turn  to  the 
sympathetic  vasoconstrictor  nerve  fibers,  maintaining  a  partial  state  of 
contraction  in  the  blood  vessels,  keeping  the  normal  level  of  arterial 
pressure.     

 


background image

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
>>>>>>>>> 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 10 أعضاء و 327 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل