Frank-Starlingi seadus: mis see on ja mida see südame kohta seletab

Süda koos aju ja kopsudega moodustab elusolendites füsioloogilise olemuse kolmnurga. See väike organ (mis vastab 0,4% -le täiskasvanud inimese kehakaalust) pumpab iga südamelöögiga umbes 70 milliliitrit verd, see tähendab umbes 5 liitrit vedelikku minutis.

Seda arvesse võttes inimese kehas on 4,5–6 liitrit verd, võime öelda, et süda pumpab praktiliselt kogu selle vedeliku 60 sekundi jooksul.

See töö pole tasuta: süda võib põletada 0,9–1,2 kilokalorit inimese kehakaalu kilogrammi kohta tunnis, mis tähendab 400–600 kalorit päevas. Suur osa meie põhiainevahetusest (puhkeelus elamiseks vajalik energia) on seletatav selle toimega elundid ja aju, kuna nad on pidevas töös ja esindavad tõelist ressursse.

Me võiksime veeta tunde ja tunde inimese südame kohta uudishimulike andmete kogumisel, sest tegelikult annab see meile võimaluse eksisteerida ja määratleb meid suuresti liigina. Igatahes tahame täna veidi peenemalt keerutada, minna keerukamatesse ja konkreetsematesse terminitesse: jääge meiega, kui soovite kõigest teada Frank-Starlingi seadus.

• Seotud artikkel: "Inimese 13 osa (ja nende funktsioonid)"

Südame toimimine

Kõigepealt peame looma verevoolu rida põhimehhanisme. Inimese süda on õõnes lihaseline organ, millel on 4 kambriga (2 koda ja 2 vatsakest) vahesein, see tähendab, et nad on täielikult eraldatud. Selle eristamise tegemine on hädavajalik, kuna teistel selgroogsetel, kes pole inimesed, on vaheseintega südamed osaline või ilma nendeta, seega on hapnikuga rikastatud ja hapnikuvaba veri teatud määral segunenud. Meie liikide puhul see nii ei ole.

Süda pumpab verd kõikidesse kehaosadesse, kuid mis neid kannab, on selge vahe hapnik pärast kopsude läbimist (hapnikuga rikastatud) ja see, mis naaseb neile O2 kogumiseks (hapnikuvaene). Haiguste tõrje ja ennetamise keskused (CDC) annavad meile üldise ülevaate verepumpamisest järgmises loendis:

• Ülemine õõnesveen (SVC) ja alumine õõnesveen (IVC) on kaks peamist kanalit, mis võimaldavad hapnikuvaba vere naasmist südamesse.
• See hapnikuvaba veri siseneb südamesse läbi parema aatriumi (RA), mis seejärel edastab vere paremale vatsakesele (RV).
• Parem vatsake pumpab verd kopsuarteritesse, mis hargnevad väikesteks kapillaarideks, mis asuvad kopsu alveoolides.
• Inimese hingamine võimaldab veres sisalduva süsinikdioksiidi vahetamist kapillaaride tasemel hapniku vastu.
• Kokkuvõtteks võib öelda, et veri naaseb südamesse vasaku aatriumi (LA) kaudu, voolab vatsakesse vasakule (VI) ja see pumpab verd aordiarteri, mis jaotab hapnikku sisaldavat verd läbi Keha.

See tsükkel kirjeldab ainult vere hapnikuga varustamist ja hapnikuvaesust, kuna te ei tohiks unustada, et veri läbib aineid, maksa ja neere ning muid elundeid ainete puhastamiseks ja ladestamiseks.. Kindel on see, et vereringesüsteemi kirjeldamine on mammutülesanne, mis on väärt entsüklopeedia mitut köidet.

Kuidas kehtib Frank-Starlingi seadus kõige kirjeldatu suhtes?

Frank-Starlingi seadus Seda kirjeldati 2 füsioloogiale spetsialiseerunud teadlase nimest: Otto Frank ja Ernest Henry Starling, mõlemad asjatundjad 20. sajandi anatoomias. Igal juhul polnud need esimesed, kes postuleerisid ja kahtlustasid teatud seoseid, mida teile allpool näitame.

Lihtsamalt öeldes ütleb Frank-Starlingi seadus seda südamel on sisemine võime reageerida suurenevatele verevooluhulkadele. Selle eelduse põhjal eeldatakse, et südame väljund (vatsakese väljutatud vere maht) minuti jooksul) südame löögisageduse ja helitugevuse muutustele vastuse suurenemine või vähenemine süstoolne.

Võtame näite: kui inimene tõuseb oma istmelt, väheneb südame võimsus, kuna tsentraalse venoosse rõhu (CVP) langus on tähendab insuldi mahu langust (pidage meeles, et see on vere maht, mille süda paiskub aordi või kopsuarterisse kokkutõmbumine).

Kokkuvõttes, tsentraalne venoosne rõhk on sel juhul oluline, kuna see määratleb parema vatsakese täitumisrõhu ja määrab seetõttu otseselt vere väljutamise insuldi mahu. Me teame, et see terminoloogia võib tunduda üsna segane, kuid kindlasti aitavad valemid siin kirjeldatud seadust veidi paremini mõista.

Frank-Sterlingi seaduse põhitõed

Südame töö (D): insuldi maht (SV) x südame löögisagedus (HR)

Mäletame, et südametöö või väljund (D) viitab vere hulgale, mille vatsake 60 sekundi jooksul südamest välja viskab. Teiselt poolt on insuldi maht (SV) näide veremahust, mille süda aordi või kopsuarterisse väljutab. Lõpuks on pulss (HR) parameeter, mis kajastab löögi arvu ajaühikus.

Kui me seda arvestame (tavaolukorras) inimesel on löögimaht 60 milliliitrit löögi kohta pulsiga 75 lööki minutis, saame teada, et kogu südame töö minutis on 4,5 liitrit, see on näitaja, mille näitasime teile selle ruumi avamisel.

Selle eelduse põhjal selgitab Frank-Sterlingi seadus, et kuna süda on täidetud suurema veremahuga, suureneb kokkutõmbumise jõud märkimisväärselt. Teisisõnu, kui inimene teeb teatud hetkel lihaseid, on selle maht venoosse süsteemi poolt tagastatud veri, nii et insuldi maht (südame kokkutõmbumise jõud) on kõrgem. Seega mõistetakse seda keerukat mehhanismi veidi paremini; Tõde?

• Teile võivad huvi pakkuda: "Vereringesüsteem: mis see on, osad ja omadused"

Südame seadus ja anatoomia

See teooria ei põhine ainult matemaatilisel alusel, vaid see peab esitama füsioloogilise selgituse, mis õigustab postulaati. Frank-Sterlingi seadus põhineb järgmisel eeldusel: algse pikkuse vahel on seos südamelihase kiud (moodustavad südamelihase) ja lihase kokkutõmbumisel tekkiv jõud süda.

Verevoolu suurenemine venoosses tagasivoolus tähendab vatsakese suuremat täitumist, kuna see vastutab vere kogumise eest südames. See soodustab elundi müokardi kiudude venitamist, mille tulemuseks on sarkomeeride (kiudude komplektist tulenevate lihasüksuste) pikkuse suurenemine. Sarkomeerilise pikkuse suurenemisega on kokkutõmbumise ajal võimalik suurem jõu genereerimine, nii et süda suudab arteritesse väljutada rohkem verd (insuldi maht).

Üldiselt võib selle kõik kokku võtta ühes hõlpsasti mõistetavas idees: kui ventrikulaarne kamber täidab rohkem verd, siis lihaskiud pikenevad ja pingutavad rohkem, mis soodustab drastilisema jõu vabanemist veenide kaudu südamesse jõudnud liigse vere arteritesse väljutamiseks. Võib-olla redutseerijana patustades võiks selle kokku võtta kui "kummiefekti": mida rohkem välise surve tõttu midagi venitatakse, seda suurema jõuga see naaseb oma loomulikku kuju.

Jätka

Kokkuvõtteks võib öelda, et "terve" südamega inimese normaalne vatsake on võimeline suurendama insuldi mahtu, kui selleni jõuab rohkem verd, et väljutada kambris olev liigne vedelik. Kahjuks ei pea see kehtima kardiovaskulaarsete probleemidega inimeste puhul, mistõttu vastuseks selle seaduse "mittevastavusele" võib tekkida mitmesuguseid kliinilisi sündmusi.

Igal juhul tuleb märkida, et Frank-Sterlingi "kõverat" (mida saab genereerida esitatu põhjal) ei ole võimalik kasutada igal üksikjuhul. Vatsake võtab kõveral erineva kuju, sõltuvalt südameseisundist ja järelkoormusperioodi olemusest. Kui pärast nende joontega kõndimist on midagi meile selgeks saanud, on see, et süda on palju keerulisem organ kui võib tunduda.

Bibliograafilised viited:

• Kuidas süda töötab? Haiguste tõrje ja ennetamise keskused (CDC). Vastu tulid 11. märtsil kell 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 veri muutub% 20 hapnikuvabaks.
• Frank-Sterlingi mehhanism. Südame-veresoonkonna füsioloogia mõisted. Vastu tulid 11. märtsil kell https://www.cvphysiology.com/Cardiac%20Function/CF003
• Saks, V., Dzeja, P., Schlattner, U., Vendelin, M., Terzic, A., & Wallimann, T. (2006). Südame süsteemi bioenergeetika: Frank-Starlingi seaduse metaboolne alus. Journal of füsioloogia, 571 (2), 253–273.
• Sequeira, V., & van der Velden, J. (2015). Südamefunktsiooni ajalooline perspektiiv: Frank - Starlingi seadus. Biophysical Reviews, 7 (4), 421-447.
• Solaro, R. J. (2007). Frank-Starlingi südameseaduse mehhanismid: lööki jätkub. Biofüüsikaline ajakiri, 93 (12), 4095.