Frank-Starlings lov: hvad det er, og hvad forklarer det om hjertet

Hjertet danner sammen med hjernen og lungerne trekanten af ​​fysiologisk væsentlighed hos levende væsener. Dette lille organ (svarende til 0,4% af en voksen persons kropsvægt) pumper omkring 70 ml blod med hvert hjerterytme, dvs. ca. 5 liter væske pr. Minut.

Under hensyntagen til det et menneske har 4,5 til 6 liter blod i hele sin krop, kan vi bekræfte, at hjertet pumper praktisk talt al denne væske i et interval på 60 sekunder.

Dette arbejde er ikke gratis: et hjerte kan brænde mellem 0,9 og 1,2 kilokalorier pr. Kilo individets vægt pr. Time, hvilket svarer til 400-600 kalorier om dagen. Meget af vores basale stofskifte (energi, der er nødvendig for at leve i ro), forklares ved handlingen af ​​dette organ og hjerne, da de er i kontinuerlig drift og repræsenterer en ægte forbrugsfabrik af ressourcer.

Vi kunne bruge timer og timer på at indsamle nysgerrige data om det menneskelige hjerte, fordi det virkelig giver os muligheden for at eksistere og i vid udstrækning definerer os som en art. Alligevel ønsker vi i dag at dreje lidt finere, gå ind i mere komplekse og specifikke termer: bliv hos os, hvis du vil vide alt om

Frank-Starlings lov.

• Relateret artikel: "De 13 dele af det menneskelige hjerte (og deres funktioner)"

Hjertets funktion

Først og fremmest skal vi cementere en række basale mekanismer, når det kommer til blodgennemstrømning. Det menneskelige hjerte er et hult muskulært organ med 4 kamre (2 atria og 2 ventrikler) septat, det vil sige de er fuldstændigt adskilt. Det er vigtigt at gøre denne skelnen, da andre ikke-menneskelige hvirveldyr har hjerter med septa delvis eller uden dem, så der er en vis blanding mellem iltet og deoxygeneret blod. I vores art er dette ikke tilfældet.

Hjertet pumper blod til alle dele af kroppen, men der er en klar skelnen mellem hvilken bærer ilt efter passage gennem lungerne (iltet) og det der vender tilbage til dem for at opsamle O2 (deoxygeneret). Centrene for sygdomsbekæmpelse og forebyggelse (CDC) giver os en generel idé om blodpumpning på følgende liste:

• Den overlegne vena cava (SVC) og den ringere vena cava (IVC) er de to hovedrør, der tillader retur af deoxygeneret blod til hjertet.
• Dette deoxygenerede blod kommer ind i hjertet gennem højre atrium (RA), som derefter kommunikerer blodet til højre ventrikel (RV).
• Den højre ventrikel pumper blod til lungearterierne, som forgrener sig til små kapillærer, der ligger i lungens alveoler.
• Menneskelig åndedræt gør det muligt at udskifte kuldioxid i blodet på kapillærniveauet for ilt.
• Sammenfattende vender blod tilbage til hjertet gennem venstre atrium (LA), strømmer til ventriklen venstre (VI), og dette pumper blod til aortaarterien, som distribuerer iltet blod gennem Legeme.

Denne cyklus beskriver kun iltning og deoxygenering af blodet, da du ikke skal glemme, at blodet passerer gennem leveren, nyrerne og andre organer for at rense sig selv og deponere stoffer. For at være sikker er beskrivelsen af ​​kredsløbssystemet en enorm opgave, der er værd at adskillige bind af et encyklopædi.

Hvordan finder Frank-Starlings lov anvendelse på alt det beskrevne?

Frank-Starlings lov Det blev beskrevet fra navnene på 2 forskere specialiseret i fysiologi: Otto Frank og Ernest Henry Starling, begge fagfolk inden for det 20. århundredes anatomi. Under alle omstændigheder var disse ikke de første til at postulere og mistanke om visse af de sammenhænge, ​​som vi viser dig nedenfor.

Kort sagt siger Frank-Starlings lov det hjertet har en iboende evne til at reagere på stigende mængder blodgennemstrømning. Baseret på denne forudsætning forventes det, at hjertevolumen (blodvolumen udvist af ventriklen inden for et minut) øges eller formindskes som reaktion på ændringer i puls og lydstyrke systolisk.

Lad os tage et eksempel: når en person rejser sig fra sit sæde, falder hjertevolumenet, da faldet i det centrale venetryk (CVP) er oversættes til et fald i slagvolumen (husk, det er blodvolumenet, som hjertet udstødes i aorta eller lungearterien i dets sammentrækning).

Sammenfattende centralt venetryk er vigtigt i dette tilfælde, da det definerer fyldningstrykket i højre ventrikel og derfor direkte bestemmer slagvolumenet ved blodudstødning. Vi ved, at denne terminologi kan virke ret forvirrende, men formlerne hjælper dig med at forstå loven beskrevet her lidt bedre.

Grundlæggende om Frank-Sterlings lov

Hjertearbejde (D): slagvolumen (SV) x puls (HR)

Vi husker, at hjertearbejde eller -udgang (D) refererer til den mængde blod, som en ventrikel uddriver fra hjertet på 60 sekunder. På den anden side er slagvolumenet (SV) et eksempel på det blodvolumen, som hjertet udsender i aorta eller lungearterien. Endelig er puls (HR) en parameter, der afspejler antallet af slag pr. Tidsenhed.

Hvis vi tager højde for det (i en normal situation) en person har et slagvolumen på 60 milliliter pr. slag med en puls på 75 slag pr. minut, opnår vi, at det samlede hjertearbejde pr. minut er 4,5 liter, det tal, vi har vist dig, når du åbner dette rum.

Baseret på denne forudsætning forklarer Frank-Sterlings lov, at da hjertet er fyldt med et større volumen blod, vil sammentrækningskraften stige betydeligt. Med andre ord, hvis en person gør en muskuløs indsats på et givet tidspunkt, skal volumenet af blod returneres af det venøse system, så slagvolumenet (hjertets sammentrækningskraft) vil være højere. På denne måde forstås denne komplekse mekanisme lidt bedre; Sandhed?

• Du kan være interesseret i: "Kredsløbssystem: hvad er det, dele og egenskaber"

Hjertens lov og anatomi

Denne teori er ikke kun matematisk baseret, men skal præsentere en fysiologisk forklaring, der berettiger postulatet. Frank-Sterlings lov er baseret på følgende forudsætning: der er en sammenhæng mellem den oprindelige længde på myokardiefibrene (der danner hjertemusklen) og den kraft, der genereres af sammentrækningen af hjerte.

Forøgelsen af ​​blodgennemstrømningen i venøs tilbagevenden oversættes til en større fyldning af ventriklen, da dette er ansvarlig for at samle blodet i hjertet. Dette fremmer strækningen af ​​organets myokardiefibre, hvilket resulterer i en forøgelse af længden af ​​sarkomerer (muskelenheder som følge af sæt af fibre). Med en stigning i sarkomær længde er en større generation af kraft mulig under sammentrækning, så hjertet er i stand til at skubbe mere blod ud i arterierne (slagvolumen).

Alt i alt kan alt dette sammenfattes i en letforståelig idé: hvis det ventrikulære kammer fylder mere med blod, forlænges muskelfibrene og strammes mere, hvilket fremmer frigivelsen af ​​en mere drastisk kraft at skubbe overskydende blod, der har nået hjertet gennem venerne ind i arterierne. Måske synder som reduktionister, kan det opsummeres som en "gummieffekt": jo mere noget strækkes af eksternt tryk, jo større er kraften, hvormed det vender tilbage til sin naturlige form.

Genoptag

Sammenfattende er den normale ventrikel hos et menneske med et "sundt" hjerte i stand til at øge slagtilfældevolumen, når mere blod når det, for at udvise overskydende væske i kammeret. Desværre behøver dette ikke at gælde for personer med hjerte-kar-problemer, så forskellige kliniske hændelser kan genereres som reaktion på "manglende overholdelse" af denne lov.

Under alle omstændigheder skal det bemærkes, at der ikke er nogen Frank-Sterling “kurve” (som kan genereres ud fra det, der præsenteres), der er anvendelig i hver eneste sag. Ventriklen har forskellige former på kurven, afhængigt af hjertets tilstand og arten af ​​efterbelastningsperioden. Hvis noget er klart for os efter at have gået disse linjer, er det, at hjertet er et meget mere indviklet organ, end det måske ser ud til.

Bibliografiske referencer:

• Hvordan fungerer hjertet? Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Afhentet den 11. marts kl https://www.cdc.gov/ncbddd/spanish/heartdefects/howtheheartworks.html#:~:text=El%20flujo%20de%20sangre%20a%20trav%C3%A9s%20del%20coraz%C3%B3n&text=La%20sangre%20suministra%20ox%C3%ADgeno%20y, % 20se% 20 blod bliver% 20 deoxygeneret.
• Frank-Sterling-mekanismen. Kardiovaskulære fysiologiske begreber. Afhentet den 11. marts kl https://www.cvphysiology.com/Cardiac%20Function/CF003
• Saks, V., Dzeja, P., Schlattner, U., Vendelin, M., Terzic, A., & Wallimann, T. (2006). Hjertesystemets bioenergetik: metabolisk basis af Frank-Starling-loven. Journal of physiology, 571 (2), 253-273.
• Sequeira, V., & van der Velden, J. (2015). Historisk perspektiv på hjertefunktion: Frank - Starling Law. Biofysiske anmeldelser, 7 (4), 421-447.
• Solaro, R. J. (2007). Mekanismer i Frank-Starling-loven om hjertet: rytmen fortsætter. Biofysisk tidsskrift, 93 (12), 4095.