Frank-Starling törvénye: mi ez és mit magyaráz a szívről

A szív, az agy és a tüdő együtt alkotja az élőlények élettani lényegének háromszögét. Ez a kis szerv (amely egy felnőtt ember testtömegének 0,4% -ának felel meg) körülbelül 70 milliliter vért pumpál minden szívveréshez, azaz körülbelül 5 liter folyadékot percenként.

Ezt figyelembe véve egy emberi testben 4,5-6 liter vér van, megerősíthetjük, hogy a szív gyakorlatilag az egész folyadékot 60 másodpercenként pumpálja.

Ez a munka nem ingyenes: egy szív óránként 0,9 és 1,2 kilokalória között éghet el, ami napi 400-600 kalóriát jelent. A bazális anyagcserénk nagy részét (a nyugalmi élethez szükséges energia) ennek magyarázza szerv és agy, mivel folyamatos működésben vannak, és valódi gyárfogyasztást jelentenek erőforrások.

Órákat és órákat tölthetnénk az emberi szívről szóló kíváncsi adatok gyűjtésével, mert valójában ez lehetőséget nyújt számunkra a létezésre, és nagyrészt fajként határoz meg minket. Mindenesetre ma egy kicsit finomabban akarunk forogni, bonyolultabb és konkrétabb kifejezésekbe bocsátkozni: maradjon velünk, ha mindent tudni szeretne Frank-Starling törvénye.

• Kapcsolódó cikk: "Az emberi szív 13 része (és funkcióik)"

A szív működése

Először is meg kell erősítenünk egy sor alapmechanizmust, amikor a véráramlásról van szó. Az emberi szív egy üreges izomszerv, 4 kamrás (2 pitvari és 2 kamrai) szeptummal, vagyis teljesen elválasztva. Ennek a megkülönböztetésnek az elvégzése elengedhetetlen, mivel más nem emberi gerinceseknek szívük van a válaszokkal részleges vagy nélkülük, tehát bizonyos fokú keveredés tapasztalható az oxigénes és az oxigénmentes vér között. Fajunkban ez nem így van.

A szív vért pumpál a test minden részébe, de egyértelmű különbség van a hordozók között oxigén, miután áthaladt a tüdőn (oxigénnel), és az, ami visszatér hozzájuk, hogy O2-t gyűjtsön (oxigénmentesítve). A Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok (CDC) a vérpumpálásról adnak általános elképzelést az alábbi listában:

• A felső vena cava (SVC) és az alsó vena cava (IVC) a két fő csatorna, amelyek lehetővé teszik az oxigéntelen vér visszatérését a szívbe.
• Ez az oxigéntelen vér a jobb pitvaron (RA) keresztül jut be a szívbe, amely ezt követően közli a vért a jobb kamrával (RV).
• A jobb kamra vért juttat a tüdőartériákba, amelyek kis kapillárisokká ágaznak, amelyek a tüdő alveolusaiban helyezkednek el.
• Az emberi légzés lehetővé teszi, hogy a vér szén-dioxidja kapilláris szinten kicserélődjön oxigénre.
• Összefoglalva: a vér a bal pitvarban (LA) keresztül visszatér a szívbe, a kamrába áramlik balra (VI), és ez vért juttat az aortaartériába, amely oxigénnel telített vért oszt el az Test.

Ez a ciklus csak a vér oxigénellátását és az oxigénhiányt írja le, mivel nem szabad elfelejteni, hogy a vér a májon, a vesén és más szerveken át jut az anyagok tisztításához és lerakódásához. Az biztos, hogy a keringési rendszer leírása mamut feladat, amely méltányos az enciklopédia több kötetéhez.

Hogyan vonatkozik Frank-Starling törvénye minden leírtra?

Frank-Starling törvénye 2 fiziológiára szakosodott kutató nevéből írták le: Otto Frank és Ernest Henry Starling, mindkét szakember a huszadik századi anatómia területén. Mindenesetre ezek nem elsőként feltételeztek és gyanakodtak bizonyos összefüggésekről, amelyeket alább bemutatunk.

Egyszerűen fogalmazva, Frank-Starling törvénye kimondja a szív önmagában képes reagálni a növekvő mennyiségű véráramlásra. Ezen előfeltevés alapján várható, hogy a szívteljesítmény (a kamra által kiszorított vér térfogata) egy percen belül) a pulzus és a hangerő változására adott válasz növekedése vagy csökkenése szisztolés.

Vegyünk egy példát: amikor egy személy feláll az üléséről, a szívteljesítmény csökken, mivel a központi vénás nyomás (CVP) csökkenése átfordul a stroke térfogatának csökkenésébe (ne feledje, ez a vér mennyisége, amelyet a szív az aortába vagy a pulmonalis artériába dob ki összehúzódás).

Összefoglalva, A központi vénás nyomás ebben az esetben fontos, mivel meghatározza a jobb kamra töltőnyomását, és ezért közvetlenül meghatározza a vérkiadás stroke-térfogatát.. Tudjuk, hogy ez a terminológia meglehetősen zavarónak tűnhet, de a képletek bizonyára segítenek egy kicsit jobban megérteni az itt leírt törvényt.

Frank-Sterling törvényének alapjai

Szívmunka (D): stroke térfogat (SV) x pulzus (HR)

Emlékszünk arra, hogy a szívmunka vagy a kimenet (D) arra a vérmennyiségre vonatkozik, amelyet a kamra 60 másodperc alatt kidob a szívből. Másrészt a stroke térfogata (SV) példázza azt a vérmennyiséget, amelyet a szív az aorta vagy a pulmonalis artériába dob ki. Végül a pulzus (HR) egy olyan paraméter, amely tükrözi az ütemek időegységenkénti számát.

Ha ezt figyelembe vesszük (normális helyzetben) egy személy stroke-térfogata 60 milliliter / perc, a szívritmus 75 ütés / perc sebességgel, azt kapjuk, hogy a teljes szívmunka percenként 4,5 liter, az a szám, amelyet megmutattunk, amikor kinyitotta ezt a helyet.

Ezen előfeltevés alapján Frank-Sterling törvénye elmagyarázza, hogy mivel a szív nagyobb vérmennyiséggel telik meg, az összehúzódás ereje jelentősen megnő. Más szavakkal, ha egy személy izmos erőfeszítéseket tesz egy adott pillanatban, akkor a mennyisége a vénás rendszer által visszaadott vér, így a stroke térfogata (a szív összehúzódásának ereje) magasabb. Így ezt a komplex mechanizmust egy kicsit jobban megértik; Igazság?

• Érdekelheti: "Keringési rendszer: mi ez, részei és jellemzői"

A szív törvénye és anatómiája

Ez az elmélet nemcsak matematikai alapú, hanem fiziológiai magyarázatot is tartalmaz, amely igazolja a posztulátumot. Frank-Sterling törvénye a következő előfeltevésen alapszik: összefüggés van a kezdeti hosszúság között a szívizomot alkotó szívizomrostok és a szív.

A véráramlás növekedése a vénás visszatérésben a kamra nagyobb kitöltését eredményezi, mivel ez felelős a vér szívben történő összegyűjtéséért. Ez elősegíti a szerv szívizomrostjainak megnyúlását, ami a szarcomerek (izomegységek, amelyek a rostkészletből adódnak) növekedését eredményezik. A szarkómikus hosszúság növekedésével az erő nagyobb mértékű generálása lehetséges az összehúzódás során, így a szív képes több vért kiadni az artériákba (stroke-térfogat).

Összességében mindez egy könnyen érthető ötletben foglalható össze: ha a kamrai kamra jobban megtelik vérrel, az izomrostok jobban meghosszabbodnak és meghúzódnak, ami elősegíti a drasztikusabb erő felszabadulását hogy a vénákon keresztül a szívbe jutott vér feleslegét az artériákba juttassa. Talán redukcionistaként vétkezve "gumihatásként" lehetne összefoglalni: minél jobban kifeszíti valamit a külső nyomás, annál nagyobb erővel tér vissza természetes alakjába.

Önéletrajz

Összefoglalva: az "egészséges" szívű ember normál kamrája képes növelni a stroke mennyiségét, amikor több vér ér el ahhoz, hogy a kamrában lévő felesleges folyadékot kiszorítsa. Sajnos ez nem vonatkozik a szív- és érrendszeri problémákkal küzdő emberekre, ezért különféle klinikai események generálódhatnak e törvény "be nem tartása" válaszaként.

Mindenesetre meg kell jegyezni, hogy nincs minden esetben alkalmazható Frank-Sterling „görbe” (amely a bemutatottakból előállítható). A kamra a görbén különböző formákat ölt, a szív állapotától és az utóterhelés időszakának jellegétől függően. Ha valami világos számunkra e vonalak járása után, az az, hogy a szív sokkal bonyolultabb szerv, mint amilyennek tűnhet.

Bibliográfiai hivatkozások:

• Hogyan működik a szív? Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok (CDC). Átvették március 11-én 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 vér% 20 oxigénmentes lesz.
• Frank-Sterling mechanizmus. Kardiovaszkuláris élettani fogalmak. Átvették március 11-én https://www.cvphysiology.com/Cardiac%20Function/CF003
• Saks, V., Dzeja, P., Schlattner, U., Vendelin, M., Terzic, A., & Wallimann, T. (2006). A szívrendszer bioenergetikája: a Frank-Starling-törvény metabolikus alapja. Journal ofysiology, 571 (2), 253-273.
• Sequeira, V., és van der Velden, J. (2015). A szív működésének történelmi perspektívája: a Frank - Starling törvény. Biophysical Reviews, 7 (4), 421-447.
• Solaro, R. J. (2007). A szív Frank-Starling-törvényének mechanizmusai: az ütem folytatódik. Biofizikai folyóirat, 93 (12), 4095.