Frank-Starlings Gesetz: Was es ist und was es über das Herz erklärt

Das Herz bildet zusammen mit dem Gehirn und der Lunge das Dreieck der physiologischen Essenz der Lebewesen. Dieses kleine Organ (das 0,4% des Körpergewichts eines Erwachsenen entspricht) pumpt mit jedem Herzschlag etwa 70 Milliliter Blut, also etwa 5 Liter Flüssigkeit pro Minute.

Berücksichtigen Sie, dass ein Mensch hat 4,5 bis 6 Liter Blut im ganzen Körper, können wir bestätigen, dass das Herz praktisch die gesamte Flüssigkeit in einem Intervall von 60 Sekunden pumpt.

Diese Arbeit ist nicht kostenlos: Ein Herz kann zwischen 0,9 und 1,2 Kilokalorien pro Kilo Körpergewicht des Individuums pro Stunde verbrennen, was 400-600 Kalorien pro Tag entspricht. Ein Großteil unseres Grundstoffwechsels (Energie, die zum Leben in Ruhe erforderlich ist) wird durch diese Wirkung erklärt Organ und Gehirn, da sie im Dauerbetrieb sind und eine wahre Konsumfabrik von Ressourcen.

Wir könnten Stunden und Stunden damit verbringen, kuriose Daten über das menschliche Herz zu sammeln, denn es gibt uns wirklich die Möglichkeit zu existieren und definiert uns weitgehend als Spezies. Wie auch immer, heute wollen wir etwas feiner spinnen, auf komplexere und spezifischere Begriffe eingehen: Bleiben Sie bei uns, wenn Sie alles darüber wissen wollen

Frank-Starlings Gesetz.

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Die Funktion des Herzens

Zuallererst müssen wir eine Reihe von Grundmechanismen für den Blutfluss festigen. Das menschliche Herz ist ein hohles Muskelorgan mit 4 Kammern (2 Vorhöfe und 2 Ventrikel) septiert, d.h. sie sind vollständig getrennt completely. Diese Unterscheidung ist wichtig, da andere nicht-menschliche Wirbeltiere Herzen mit Septen haben teilweise oder ohne sie, so dass ein gewisses Maß an Vermischung zwischen sauerstoffreichem und sauerstofffreiem Blut besteht. Bei unserer Spezies ist dies nicht der Fall.

Das Herz pumpt Blut in alle Körperteile, aber es gibt einen klaren Unterschied zwischen welchen Sauerstoff nach dem Durchgang durch die Lunge (mit Sauerstoff angereichert) und der, der zu ihnen zurückkehrt, um O2. zu sammeln (sauerstofffrei). Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) geben uns in der folgenden Liste eine allgemeine Vorstellung von Blutpumpen:

• Die obere Hohlvene (SVC) und die untere Hohlvene (IVC) sind die beiden Hauptkanäle, die den Rückfluss von sauerstoffarmem Blut zum Herzen ermöglichen.
• Dieses sauerstoffarme Blut tritt durch den rechten Vorhof (RA) in das Herz ein, der das Blut anschließend zum rechten Ventrikel (RV) leitet.
• Der rechte Ventrikel pumpt Blut zu den Lungenarterien, die sich in kleine Kapillaren verzweigen, die sich in den Alveolen der Lunge befinden.
• Die menschliche Atmung ermöglicht den Austausch von Kohlendioxid im Blut auf Kapillarebene gegen Sauerstoff.
• Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Blut durch den linken Vorhof (LA) zum Herzen zurückkehrt, in die Herzkammer fließt links (VI) und diese pumpt Blut in die Aorta, die sauerstoffreiches Blut durch die Körper.

Dieser Zyklus beschreibt nur die Oxygenierung und Desoxygenierung des Blutes, da Sie nicht vergessen sollten, dass das Blut die Leber, die Nieren und andere Organe passiert, um sich zu reinigen und Substanzen abzulagern. Sicherlich ist die Beschreibung des Kreislaufsystems eine Mammutaufgabe, die mehreren Bänden einer Enzyklopädie würdig ist.

Wie gilt das Frank-Starling-Gesetz für alles Beschriebene?

Frank-Starlings Gesetz Es wurde anhand der Namen von 2 auf Physiologie spezialisierten Forschern beschrieben: Otto Frank und Ernest Henry Starling, beides Fachleute auf dem Gebiet der Anatomie des zwanzigsten Jahrhunderts. Jedenfalls waren dies nicht die ersten, die gewisse der Zusammenhänge, die wir Ihnen im Folgenden zeigen, postulierten und vermuten.

Einfach ausgedrückt besagt das Gesetz von Frank-Starling, dass das Herz hat eine intrinsische Fähigkeit, auf steigende Blutmengen zu reagieren. Basierend auf dieser Prämisse wird erwartet, dass das Herzzeitvolumen (vom Ventrikel ausgestoßenes Blutvolumen) innerhalb einer Minute) erhöhen oder verringern als Reaktion auf Veränderungen der Herzfrequenz und des Volumens systolisch.

Nehmen wir ein Beispiel: Wenn eine Person von ihrem Sitz aufsteht, nimmt das Herzzeitvolumen ab, da die Abnahme des zentralen Venendrucks (CVP) führt zu einem Rückgang des Schlagvolumens (denken Sie daran, es ist das Blutvolumen, das das Herz in die Aorta oder Pulmonalarterie ausstößt Kontraktion).

Zusammenfassend, Der zentrale Venendruck ist in diesem Fall wichtig, da er den Fülldruck der rechten Herzkammer definiert und somit direkt das Schlagvolumen des Blutausstoßes bestimmt. Wir wissen, dass diese Terminologie ziemlich verwirrend erscheinen kann, aber die Formeln helfen Ihnen sicherlich, das hier beschriebene Gesetz ein wenig besser zu verstehen.

Die Grundlagen des Frank-Sterling-Gesetzes

Herzarbeit (D): Schlagvolumen (SV) x Herzfrequenz (HF)

Wir erinnern uns, dass sich die Herzleistung (D) auf die Blutmenge bezieht, die ein Ventrikel in 60 Sekunden aus dem Herzen ausstößt. Andererseits steht das Schlagvolumen (SV) beispielhaft für das Blutvolumen, das das Herz in die Aorta oder Pulmonalarterie ausstößt. Schließlich ist die Herzfrequenz (HF) ein Parameter, der die Anzahl der Schläge pro Zeiteinheit widerspiegelt.

Wenn wir das berücksichtigen (in einer normalen Situation) eine Person hat ein Schlagvolumen von 60 Millilitern pro Schlag bei einer Herzfrequenz von 75 Schlägen pro Minute, erhalten wir, dass die gesamte Herzarbeit pro Minute 4,5 Liter beträgt, die Zahl, die wir Ihnen beim Öffnen dieses Raums angezeigt haben.

Basierend auf dieser Prämisse erklärt das Frank-Sterling-Gesetz, dass die Kraft der Kontraktion deutlich zunimmt, wenn das Herz mit einem größeren Volumen an Blut gefüllt wird. Mit anderen Worten, wenn eine Person zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Muskelanstrengung ausführt, wird das Volumen von Blut, das vom Venensystem zurückgegeben wird, so dass das Schlagvolumen (die Kontraktionskraft des Herzens) höher. Somit wird dieser komplexe Mechanismus etwas besser verstanden; Wahrheit?

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Das Gesetz und die Anatomie des Herzens

Diese Theorie basiert nicht nur auf einer mathematischen Grundlage, sondern muss eine physiologische Erklärung vorlegen, die das Postulat rechtfertigt. Das Frank-Sterling-Gesetz basiert auf der folgenden Prämisse: Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Anfangslänge von die Herzmuskelfasern (die den Herzmuskel bilden) und die Kraft, die durch die Kontraktion des Herz.

Die Erhöhung des Blutflusses im venösen Rückfluss führt zu einer stärkeren Füllung des Ventrikels, da dieser für die Blutsammlung im Herzen zuständig ist. Dadurch wird die Dehnung der Herzmuskelfasern des Organs gefördert, was zu einer Längenzunahme der Sarkomere (aus dem Faserverband resultierenden Muskeleinheiten) führt. Mit zunehmender Sarkomerlänge ist eine größere Kraftentfaltung bei der Kontraktion möglich, so dass das Herz mehr Blut in die Arterien ausstoßen kann (Schlagvolumen).

Im Allgemeinen lässt sich all dies in einer leicht verständlichen Idee zusammenfassen: füllt sich die Herzkammer mehr mit Blut, verlängern und straffen sich die Muskelfasern mehr, was die Freisetzung einer drastischeren Kraft fördert um überschüssiges Blut, das das Herz durch die Venen erreicht hat, in die Arterien auszustoßen. Vielleicht als Reduktionisten sündigen, könnte man es als "Gummieffekt" zusammenfassen: Je mehr etwas durch äußeren Druck gedehnt wird, desto stärker kehrt es in seine natürliche Form zurück.

Fortsetzen

Zusammenfassend ist der normale Ventrikel eines Menschen mit einem "gesunden" Herzen in der Lage, das Schlagvolumen zu erhöhen, wenn mehr Blut ihn erreicht, um überschüssige Flüssigkeit in der Kammer auszustoßen. Dies muss leider nicht für Menschen mit Herz-Kreislauf-Problemen gelten, so dass verschiedene klinische Ereignisse als Reaktion auf die "Nichteinhaltung" dieses Gesetzes generiert werden können.

Auf jeden Fall ist zu beachten, dass es keine in jedem Fall anwendbare Frank-Sterling-„Kurve“ (die aus dem Dargestellten generiert werden kann) gibt. Der Ventrikel nimmt auf der Kurve unterschiedliche Formen an, abhängig vom Zustand des Herzens und der Art der Nachlastperiode. Wenn uns etwas klar ist, nachdem wir diese Zeilen gegangen sind, dann ist es, dass das Herz ein viel komplizierteres Organ ist, als es den Anschein hat.

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