Frank-Starlingin laki: mikä se on ja mitä se selittää sydämestä

Sydän yhdessä aivojen ja keuhkojen kanssa muodostaa elävien olentojen fysiologisen välttämättömyyden kolmion. Tämä pieni elin (joka vastaa 0,4% aikuisen ruumiinpainosta) pumpaa noin 70 millilitraa verta jokaiseen sykkeeseen, ts. Noin 5 litraa nestettä minuutissa.

Ottaen huomioon tämän ihmisellä on 4,5 - 6 litraa verta koko ruumiissaan, voimme vahvistaa, että sydän pumpaa käytännössä kaiken tämän nesteen 60 sekunnin välein.

Tämä työ ei ole ilmainen: sydän voi polttaa välillä 0,9–1,2 kilokaloria yksilön painokiloa kohti tunnissa, mikä tarkoittaa 400–600 kaloria päivässä. Suuri osa aineenvaihdunnastamme (lepotilassa elämiseen tarvittava energia) selittyy tämän toiminnalla elin ja aivot, koska ne ovat jatkuvassa toiminnassa ja edustavat todellista tehtaan kulutusta resursseja.

Voisimme viettää tuntikausia keräämällä uteliaita tietoja ihmissydämestä, koska se todella antaa meille mahdollisuuden olemassaoloon ja määrittelee meidät laajalti lajeiksi. Joka tapauksessa, tänään haluamme pyöriä hieman hienompaa, mennä monimutkaisempiin ja tarkempiin termeihin: pysy kanssamme, jos haluat tietää kaiken

Frank-Starlingin laki.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Ihmisen sydämen 13 osaa (ja niiden toiminnot)"

Sydämen toiminta

Ensinnäkin meidän on sementoitava joukko perusmekanismeja verenkierron suhteen. Ihmisen sydän on ontto lihaksikas elin, jossa on 4 kammion (2 eteistä ja 2 kammion) septate, toisin sanoen ne ovat täysin erillään. Tämän erottamisen tekeminen on välttämätöntä, koska muilla selkärankaisilla kuin ihmisillä on sydämet, joissa on väliseinät osittainen tai ilman niitä, joten hapetetun ja hapettoman veren välillä on tietty sekoitus. Lajissamme tämä ei ole asia.

Sydän pumppaa verta kaikkiin kehon osiin, mutta niiden välillä on selkeä ero happea kulkiessaan keuhkojen läpi (hapetettu) ja happea, joka palaa niihin keräämään O2: ta (hapettamaton). Taudinvalvontakeskukset (CDC) antavat meille yleisen kuvan veren pumppaamisesta seuraavassa luettelossa:

• Ylempi vena cava (SVC) ja alempi vena cava (IVC) ovat kaksi pääputkea, jotka mahdollistavat hapettoman veren palautumisen sydämeen.
• Tämä hapettamaton veri pääsee sydämeen oikean atriumin (RA) kautta, joka sitten välittää veren oikeaan kammioon (RV).
• Oikea kammio pumppaa verta keuhkovaltimoihin, jotka haarautuvat pieniksi kapillaareiksi, jotka sijaitsevat keuhkojen alveoleissa.
• Ihmisen hengitys mahdollistaa veren hiilidioksidin vaihdon kapillaaritasolla hapeksi.
• Yhteenvetona voidaan todeta, että veri palaa sydämeen vasemman atriumin (LA) kautta, virtaa kammioon vasemmalle (VI) ja tämä pumppaa verta aortan valtimoon, joka jakaa hapetettua verta Runko.

Tämä sykli kuvaa vain veren hapettumista ja hapettumista, koska ei pidä unohtaa, että veri kulkee maksan, munuaisten ja muiden elinten läpi puhdistaakseen itsensä ja tallettaakseen aineita. Verenkiertoelimen kuvaus on mammutti, joka ansaitsee useita tietosanakirjoja.

Kuinka Frank-Starlingin lakia sovelletaan kaikkeen kuvattuun?

Frank-Starlingin laki Se kuvattiin kahden fysiologiaan erikoistuneen tutkijan nimistä: Otto Frank ja Ernest Henry Starling, molemmat ammattilaiset 1900-luvun anatomian alalla. Joka tapauksessa nämä eivät olleet ensimmäisiä, jotka postuloivat ja epäilivät tiettyjä korrelaatioita, jotka näytämme sinulle alla.

Yksinkertaisesti sanottuna Frank-Starlingin laki sanoo sen sydämellä on luonnostaan ​​kyky vastata lisääntyvään verenkiertoon. Tämän lähtökohdan perusteella on odotettavissa, että sydämen tuotos (kammion karkotetun veren määrä) minuutin kuluessa) lisääntyminen tai väheneminen vasteena sykkeen ja äänenvoimakkuuden muutoksiin systolinen.

Otetaan esimerkki: kun henkilö nousee istuimelta, sydämen teho pienenee, koska keskuslaskimon paineen (CVP) lasku on kääntyy aivohalvaustilavuuden pudotukseksi (muista, että se on veren määrä, jonka sydän työntyy aorttaan tai keuhkovaltimoon supistuminen).

Yhteenvetona, keskuslaskimon paine on tärkeä tässä tapauksessa, koska se määrittelee oikean kammion täyttöpaineen ja määrittää siten suoraan verenpoiston aivohalvaustilavuuden. Tiedämme, että tämä terminologia voi tuntua melko sekavalta, mutta varmasti kaavat auttavat sinua ymmärtämään tässä kuvattua lakia hieman paremmin.

Frank-Sterlingin lain perusteet

Sydämen työ (D): aivohalvauksen määrä (SV) x syke (HR)

Muistamme, että sydämen työ tai tuotos (D) viittaa veren määrään, jonka kammio karkottaa sydämestä 60 sekunnissa. Toisaalta aivohalvaustilavuus (SV) on esimerkki veritilavuudesta, jonka sydän työntää aortan tai keuhkovaltimon sisään. Lopuksi, syke (HR) on parametri, joka heijastaa lyöntien määrää aikayksikköä kohti.

Jos otamme sen huomioon (normaalitilanteessa) henkilön lyöntitilavuus on 60 millilitraa lyöntiä kohti sydämen lyöntitiheydellä 75 lyöntiä minuutissa, saamme, että sydämen kokonaistyö minuutissa on 4,5 litraa, luku, jonka olemme osoittaneet sinulle, kun avaat tämän tilan.

Tämän lähtökohdan perusteella Frank-Sterlingin laki selittää, että kun sydän täyttyy suuremmalla määrällä verta, supistumisvoima kasvaa merkittävästi. Toisin sanoen, jos henkilö tekee lihasvoimaa tietyllä hetkellä, sen määrä verisuoni, jonka laskimojärjestelmä palauttaa, joten aivohalvauksen määrä (sydämen supistumisvoima) tulee olemaan korkeampi. Siten tämä monimutkainen mekanismi ymmärretään hieman paremmin; Totuus?

• Saatat olla kiinnostunut: "Verenkierto: mikä se on, osat ja ominaisuudet"

Sydämen laki ja anatomia

Tämä teoria ei perustu pelkästään matemaattiseen perustaan, vaan sen on esitettävä fysiologinen selitys, joka oikeuttaa postulaatin. Frank-Sterlingin laki perustuu seuraavaan lähtökohtaan: alkuperäisen pituuden välillä on suhde sydänlihaksen kuidut (muodostavat sydänlihaksen) ja voiman, joka syntyy sydänlihaksen supistumisesta sydän.

Verenvirtauksen kasvu laskimopalautteessa tarkoittaa kammion suurempaa täyttymistä, koska tämä on vastuussa veren keräämisestä sydämeen. Tämä edistää elimen sydänlihassäikeiden venyttämistä, mikä johtaa sarkomeerien (kuitujoukosta johtuvien lihasyksiköiden) pituuden kasvuun. Sarkomeerisen pituuden kasvaessa suurempi voiman muodostuminen on mahdollista supistumisen aikana, joten sydän pystyy poistamaan enemmän verta valtimoihin (aivohalvaustilavuus).

Yleensä kaikki tämä voidaan tiivistää yhdeksi helposti ymmärrettäväksi ajatukseksi: jos kammiokammio täyttyy enemmän verellä, lihaskuidut pidentyvät ja kiristyvät enemmän, mikä edistää voimakkaamman voiman vapautumista poistaa ylimääräinen veri, joka on saavuttanut sydämen laskimoiden kautta valtimoihin. Ehkä syntiä redukcionisteina, se voidaan tiivistää "kumivaikutukseksi": mitä enemmän jotain venyttää ulkoinen paine, sitä suurempi voima se palaa luonnolliseen muotoonsa.

Jatkaa

Yhteenvetona voidaan todeta, että ihmisen, jolla on "terve" sydän, normaali kammio pystyy lisäämään aivohalvauksen määrää, kun siihen pääsee enemmän verta, ylimääräisen nesteen poistamiseksi kammiosta. Valitettavasti tätä ei tarvitse soveltaa sydän- ja verisuonitauteihin, joten erilaisia ​​kliinisiä tapahtumia voi syntyä vastauksena tämän lain "noudattamatta jättämiseen".

Joka tapauksessa on huomattava, että Frank-Sterlingin "käyrää" (joka voidaan muodostaa esitetystä) ei ole sovellettavissa kussakin tapauksessa. Kammion muoto käyrällä on erilainen sydämen tilasta ja jälkikuormitusjakson luonteesta riippuen. Jos jokin on selvää meille kävelemällä näitä linjoja, se on, että sydän on paljon monimutkaisempi elin kuin se saattaa tuntua.

Bibliografiset viitteet:

• Kuinka sydän toimii? Tautien torjunnan ja ehkäisyn keskukset (CDC). Nouto 11. maaliskuuta klo 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 verestä tulee happipitoista% 20.
• Frank-Sterling-mekanismi. Sydän- ja verisuonifysiologiset käsitteet. Nouto 11. maaliskuuta klo https://www.cvphysiology.com/Cardiac%20Function/CF003
• Saks, V., Dzeja, P., Schlattner, U., Vendelin, M., Terzic, A., & Wallimann, T. (2006). Sydänjärjestelmän bioenergetika: Frank-Starlingin lain metabolinen perusta. Journal ofysihology, 571 (2), 253-273.
• Sequeira, V., & van der Velden, J. (2015). Historiallinen näkökulma sydämen toimintaan: Frank-Starling-laki. Biophysical Reviews, 7 (4), 421-447.
• Solaro, R. J. (2007). Frank-Starlingin sydämen lain mekanismit: syke jatkuu. Biofysikaalinen päiväkirja, 93 (12), 4095.