Hukum Frank-Starling: apa itu dan apa penjelasannya tentang jantung

Jantung, bersama dengan otak dan paru-paru, membentuk segitiga esensialitas fisiologis pada makhluk hidup. Organ kecil ini (yang setara dengan 0,4% dari berat badan orang dewasa) memompa sekitar 70 mililiter darah dengan setiap detak jantung, yaitu sekitar 5 liter cairan per menit.

Mempertimbangkan bahwa seorang manusia memiliki 4,5 hingga 6 liter darah di seluruh tubuhnya, kita dapat menegaskan bahwa jantung memompa hampir semua cairan ini dalam selang waktu 60 detik.

Pekerjaan ini tidak gratis: jantung dapat membakar antara 0,9 dan 1,2 kilokalori per kilo berat individu per jam, yang berarti 400-600 kalori per hari. Sebagian besar metabolisme basal kita (energi yang diperlukan untuk hidup saat istirahat) dijelaskan oleh aksi ini organ dan otak, karena mereka terus beroperasi dan mewakili pabrik konsumsi sejati sumber daya.

Kita bisa menghabiskan berjam-jam mengumpulkan data penasaran tentang hati manusia, karena sungguh, itu memberi kita kemungkinan keberadaan dan sebagian besar mendefinisikan kita sebagai spesies. Bagaimanapun, hari ini kami ingin berputar sedikit lebih baik, masuk ke istilah yang lebih kompleks dan spesifik: tetap bersama kami jika Anda ingin tahu segalanya tentang

Hukum Frank-Starling.

• Artikel terkait: "13 bagian hati manusia (dan fungsinya)"

Fungsi jantung

Pertama-tama, kita harus memperkuat serangkaian mekanisme dasar dalam hal aliran darah. Jantung manusia adalah organ berotot berongga dengan 4 ruang (2 atrium dan 2 ventrikel) bersepta, yaitu, mereka benar-benar terpisah. Membuat perbedaan ini sangat penting, karena vertebrata non-manusia lainnya memiliki hati dengan septa sebagian atau tanpanya, sehingga ada tingkat tertentu pencampuran antara darah teroksigenasi dan terdeoksigenasi. Dalam spesies kita, ini tidak terjadi.

Jantung memompa darah ke seluruh bagian tubuh, tetapi ada perbedaan yang jelas antara yang membawa oksigen setelah melewati paru-paru (teroksigenasi) dan yang kembali ke paru-paru untuk mengumpulkan O2 (terdeoksigenasi). Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC) memberi kita gambaran umum tentang pemompaan darah dalam daftar berikut:

• Vena cava superior (SVC) dan vena cava inferior (IVC) adalah dua saluran utama yang memungkinkan kembalinya darah terdeoksigenasi ke jantung.
• Darah terdeoksigenasi ini masuk ke jantung melalui atrium kanan (RA), yang kemudian mengomunikasikan darah ke ventrikel kanan (RV).
• Ventrikel kanan memompa darah ke arteri pulmonalis, yang bercabang menjadi kapiler kecil, yang terletak di alveoli paru-paru.
• Respirasi manusia memungkinkan karbon dioksida dalam darah untuk ditukar pada tingkat kapiler untuk oksigen.
• Singkatnya, darah kembali ke jantung melalui atrium kiri (LA), mengalir ke ventrikel kiri (VI) dan ini memompa darah ke arteri aorta, yang mendistribusikan darah beroksigen melalui Tubuh.

Siklus ini hanya menggambarkan oksigenasi dan deoksigenasi darah, karena Anda tidak boleh lupa bahwa darah melewati hati, ginjal, dan organ lain untuk memurnikan dan menyimpan zat.. Yang pasti, menggambarkan sistem peredaran darah adalah tugas besar yang layak untuk beberapa jilid ensiklopedia.

Bagaimana hukum Frank-Starling berlaku untuk semua yang dijelaskan?

Hukum Frank-Starling Itu dijelaskan dari nama 2 peneliti yang berspesialisasi dalam fisiologi: Otto Frank dan Ernest Henry Starling, keduanya profesional di bidang anatomi abad kedua puluh. Bagaimanapun, ini bukan yang pertama untuk mendalilkan dan mencurigai korelasi tertentu yang kami tunjukkan di bawah ini.

Sederhananya, hukum Frank-Starling menyatakan bahwa jantung memiliki kemampuan intrinsik untuk merespon peningkatan volume aliran darah. Berdasarkan premis ini, diharapkan curah jantung (volume darah yang dikeluarkan oleh ventrikel) dalam satu menit) meningkat atau menurun sebagai respons terhadap perubahan denyut jantung dan volume sistolik.

Mari kita ambil contoh: ketika seseorang bangkit dari tempat duduknya, curah jantung menurun, karena penurunan tekanan vena sentral (CVP) adalah berarti penurunan volume sekuncup (ingat, ini adalah volume darah yang dikeluarkan jantung ke dalam aorta atau arteri pulmonalis di kontraksi).

Singkatnya, tekanan vena sentral penting dalam kasus ini, karena menentukan tekanan pengisian ventrikel kanan dan, oleh karena itu, secara langsung menentukan volume sekuncup ejeksi darah.. Kami tahu bahwa terminologi ini mungkin tampak cukup membingungkan, tetapi tentu saja rumusnya membantu Anda memahami hukum yang dijelaskan di sini sedikit lebih baik.

Dasar Hukum Frank-Sterling

Kerja jantung (D): volume sekuncup (SV) x denyut jantung (HR)

Kita ingat bahwa kerja atau keluaran jantung (D) mengacu pada jumlah darah yang dikeluarkan oleh ventrikel dari jantung dalam 60 detik. Di sisi lain, stroke volume (SV) menunjukkan volume darah yang dikeluarkan jantung ke dalam aorta atau arteri pulmonalis. Terakhir, detak jantung (HR) adalah parameter yang mencerminkan jumlah detak per satuan waktu.

Jika kita memperhitungkan bahwa (dalam situasi normal) seseorang memiliki volume sekuncup 60 mililiter per denyut pada laju denyut jantung 75 denyut per menit, kami memperoleh bahwa total kerja jantung per menit adalah 4,5 liter, angka yang kami tunjukkan saat Anda membuka ruang ini.

Berdasarkan premis ini, hukum Frank-Sterling menjelaskan bahwa, ketika jantung diisi dengan volume darah yang lebih besar, kekuatan kontraksi akan meningkat secara signifikan. Dengan kata lain, jika seseorang melakukan upaya otot pada saat tertentu, volume darah yang dikembalikan oleh sistem vena, sehingga volume sekuncup (kekuatan kontraksi jantung) akan menjadi lebih tinggi. Dengan cara ini, mekanisme kompleks ini dipahami sedikit lebih baik; Kebenaran?

• Anda mungkin tertarik pada: "Sistem peredaran darah: apa itu, bagian dan karakteristiknya"

Hukum dan anatomi jantung

Teori ini tidak hanya berbasis matematis, tetapi harus menghadirkan penjelasan fisiologis yang membenarkan postulat. Hukum Frank-Sterling didasarkan pada premis berikut: ada hubungan antara panjang awal serat miokard (membentuk otot jantung) dan kekuatan yang dihasilkan oleh kontraksi otot jantung jantung.

Peningkatan aliran darah dalam aliran balik vena diterjemahkan menjadi pengisian ventrikel yang lebih besar, karena ini bertugas mengumpulkan darah di jantung. Ini mendorong peregangan serat miokard organ, yang menghasilkan peningkatan panjang sarkomer (unit otot yang dihasilkan dari kumpulan serat). Dengan peningkatan panjang sarkomer, generasi kekuatan yang lebih besar dimungkinkan selama kontraksi, sehingga jantung mampu mengeluarkan lebih banyak darah ke dalam arteri (volume sekuncup).

Secara keseluruhan, semua ini dapat diringkas dalam satu ide yang mudah dipahami: jika ruang ventrikel terisi lebih banyak dengan darah, serat otot lebih memanjang dan mengencang, yang mendorong pelepasan kekuatan yang lebih drastis. untuk mengeluarkan kelebihan darah yang telah mencapai jantung melalui vena ke dalam arteri. Mungkin berdosa sebagai reduksionis, itu dapat diringkas sebagai "efek karet": semakin sesuatu diregangkan oleh tekanan eksternal, semakin besar kekuatan yang dengannya ia kembali ke bentuk aslinya.

Lanjut

Singkatnya, ventrikel normal manusia dengan jantung "sehat" mampu meningkatkan volume sekuncup ketika lebih banyak darah mencapainya, untuk mengeluarkan kelebihan cairan di dalam bilik. Sayangnya, ini tidak harus berlaku untuk orang dengan masalah kardiovaskular, sehingga berbagai kejadian klinis dapat dihasilkan sebagai respons terhadap "ketidakpatuhan" terhadap hukum ini.

Bagaimanapun, perlu dicatat bahwa tidak ada "kurva" Frank-Sterling (yang dapat dihasilkan dari apa yang disajikan) yang berlaku di setiap kasus. Ventrikel mengambil bentuk yang berbeda pada kurva, tergantung pada keadaan jantung dan sifat periode afterload. Jika ada sesuatu yang jelas bagi kita setelah melewati garis-garis ini, itu adalah bahwa jantung adalah organ yang jauh lebih rumit daripada yang terlihat.

Referensi bibliografi:

• Bagaimana cara kerja jantung? Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC). Diambil pada 11 Maret di 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 darah menjadi% 20 terdeoksigenasi.
• Mekanisme Frank-Sterling. Konsep Fisiologi Kardiovaskular. Diambil pada 11 Maret di https://www.cvphysiology.com/Cardiac%20Function/CF003
• Saks, V., Dzeja, P., Schlattner, U., Vendelin, M., Terzic, A., & Wallimann, T. (2006). Bioenergi sistem jantung: dasar metabolisme dari hukum Frank-Starling. Jurnal fisiologi, 571 (2), 253-273.
• Sequeira, V., & van der Velden, J. (2015). Perspektif sejarah tentang fungsi jantung: Hukum Frank – Jalak. Ulasan Biofisik, 7 (4), 421-447.
• Solaro, R. J (2007). Mekanisme hukum jantung Frank-Starling: detak jantung terus berlanjut. Jurnal biofisik, 93 (12), 4095.