Legge di Frank-Starling: cos'è e cosa spiega del cuore

Il cuore, insieme al cervello e ai polmoni, forma il triangolo dell'essenzialità fisiologica negli esseri viventi. Questo piccolo organo (equivalente allo 0,4% del peso corporeo di una persona adulta) pompa circa 70 millilitri di sangue ad ogni battito cardiaco, cioè circa 5 litri di liquido al minuto.

Tenendo conto che un essere umano ha da 4,5 a 6 litri di sangue in tutto il corpo, possiamo dire che il cuore pompa praticamente tutto questo liquido in un intervallo di 60 secondi.

Questo lavoro non è gratuito: un cuore può bruciare tra 0,9 e 1,2 chilocalorie per chilo di peso dell'individuo all'ora, che si traduce in 400-600 calorie al giorno. Gran parte del nostro metabolismo basale (energia necessaria per vivere a riposo) si spiega con l'azione di questo organo e cervello, poiché sono in continuo funzionamento e rappresentano una vera fabbrica di consumo di risorse.

Potremmo passare ore e ore a raccogliere dati curiosi sul cuore umano, perché in realtà ci dà la possibilità di esistere e ci definisce in gran parte come specie. Ad ogni modo, oggi vogliamo girare un po' meglio, entrare in termini più complessi e specifici: resta con noi se vuoi sapere tutto su

Legge di Frank-Starlingling.

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Il funzionamento del cuore

Prima di tutto, dobbiamo cementare una serie di meccanismi di base quando si tratta di flusso sanguigno. Il cuore umano è un organo muscolare cavo con 4 camere (2 atri e 2 ventricoli) settate, cioè completamente separate. Fare questa distinzione è essenziale, poiché altri vertebrati non umani hanno cuori con setti parziale o senza di loro, quindi c'è un certo grado di miscelazione tra sangue ossigenato e deossigenato. Nella nostra specie non è così.

Il cuore pompa il sangue in tutte le parti del corpo, ma c'è una chiara distinzione tra le quali trasporta ossigeno dopo essere passato attraverso i polmoni (ossigenato) e quello che ritorna ad essi per raccogliere O2 (deossigenato). I Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC) ci danno un'idea generale del pompaggio del sangue nel seguente elenco:

• La vena cava superiore (SVC) e la vena cava inferiore (IVC) sono i due principali condotti che consentono il ritorno del sangue deossigenato al cuore.
• Questo sangue deossigenato entra nel cuore attraverso l'atrio destro (RA), che successivamente comunica il sangue al ventricolo destro (RV).
• Il ventricolo destro pompa il sangue nelle arterie polmonari, che si diramano in piccoli capillari, situati negli alveoli del polmone.
• La respirazione umana consente lo scambio dell'anidride carbonica nel sangue a livello capillare con l'ossigeno.
• In sintesi, il sangue ritorna al cuore attraverso l'atrio sinistro (LA), fluisce nel ventricolo sinistra (VI) e questa pompa il sangue all'arteria aortica, che distribuisce il sangue ossigenato attraverso il Corpo.

Questo ciclo descrive solo l'ossigenazione e la deossigenazione del sangue, poiché non bisogna dimenticare che il sangue passa attraverso il fegato, i reni e altri organi per purificare e depositare sostanze. Certo, descrivere il sistema circolatorio è un compito immane degno di diversi volumi di un'enciclopedia.

Come si applica la legge di Frank-Starling a tutto ciò che è descritto?

Legge di Frank-Starlingling È stato descritto dai nomi di 2 ricercatori specializzati in fisiologia: Otto Frank ed Ernest Henry Starling, entrambi professionisti nel campo dell'anatomia del Novecento. In ogni caso, questi non furono i primi a postulare e sospettare alcune delle correlazioni che vi mostriamo di seguito.

In poche parole, la legge di Frank-Starling afferma che il cuore ha una capacità intrinseca di rispondere a volumi crescenti di flusso sanguigno. Sulla base di questa premessa, si prevede che la gittata cardiaca (volume di sangue espulso dal ventricolo entro un minuto) aumentare o diminuire in risposta alle variazioni della frequenza cardiaca e del volume sistolico.

Facciamo un esempio: quando una persona si alza dalla sedia, la gittata cardiaca diminuisce, poiché la diminuzione della pressione venosa centrale (CVP) è si traduce in un calo della gittata sistolica (ricordate, è il volume di sangue che il cuore espelle nell'aorta o nell'arteria polmonare nel suo contrazione).

In sintesi, la pressione venosa centrale è importante in questo caso, in quanto definisce la pressione di riempimento del ventricolo destro e, quindi, determina direttamente la gittata sistolica di eiezione del sangue. Sappiamo che questa terminologia può sembrare piuttosto confusa, ma sicuramente le formule aiutano a capire un po' meglio la legge qui descritta.

Le basi della legge di Frank-Sterling

Lavoro cardiaco (D): gittata sistolica (SV) x frequenza cardiaca (FC)

Ricordiamo che il lavoro o gittata cardiaca (D) si riferisce alla quantità di sangue che un ventricolo espelle dal cuore in 60 secondi. D'altra parte, la gittata sistolica (SV) esemplifica il volume di sangue che il cuore espelle nell'aorta o nell'arteria polmonare. Infine, la frequenza cardiaca (FC) è un parametro che riflette il numero di battiti per unità di tempo.

Se teniamo conto che (in una situazione normale) una persona ha una gittata sistolica di 60 millilitri per battito alla frequenza di una frequenza cardiaca di 75 battiti al minuto, otteniamo che il lavoro cardiaco totale al minuto è di 4,5 litri, la cifra che ti abbiamo mostrato quando apri questo spazio.

Sulla base di questa premessa, la legge di Frank-Sterling spiega che, poiché il cuore è pieno di un maggior volume di sangue, la forza della contrazione aumenterà in modo significativo. In altre parole, se una persona fa uno sforzo muscolare in un dato momento, il volume di sangue restituito dal sistema venoso, quindi la gittata sistolica (la forza di contrazione del cuore) sarà più alto. Quindi, questo meccanismo complesso è compreso un po' meglio; Verità?

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La legge e l'anatomia del cuore

Questa teoria non è solo matematicamente basata, ma deve presentare una spiegazione fisiologica che giustifichi il postulato. La legge di Frank-Sterling si basa sulla seguente premessa: esiste una relazione tra la lunghezza iniziale di le fibre del miocardio (che formano il muscolo cardiaco) e la forza generata dalla contrazione del cuore.

L'aumento del flusso sanguigno nel ritorno venoso si traduce in un maggiore riempimento del ventricolo, poiché questo ha il compito di raccogliere il sangue nel cuore. Ciò favorisce l'allungamento delle fibre miocardiche dell'organo, che si traduce in un aumento della lunghezza dei sarcomeri (unità muscolari risultanti dall'insieme delle fibre). Con un aumento della lunghezza sarcomerica, è possibile una maggiore generazione di forza durante la contrazione, in modo che il cuore sia in grado di espellere più sangue nelle arterie (volume della corsa).

In generale, tutto questo può essere riassunto in un'idea di facile comprensione: se la camera ventricolare si riempie di più di sangue, le fibre muscolari si allungano e si stringono di più, il che favorisce il rilascio di una forza più drastica per espellere nelle arterie il sangue in eccesso che ha raggiunto il cuore attraverso le vene. Peccando forse in quanto riduzionisti, si potrebbe riassumere come un "effetto gomma": più qualcosa viene stirato dalla pressione esterna, maggiore è la forza con cui ritorna alla sua forma naturale.

Curriculum vitae

In sintesi, il normale ventricolo di un essere umano con un cuore "sano" è in grado di aumentare la gittata sistolica quando più sangue lo raggiunge, al fine di espellere il fluido in eccesso nella camera. Sfortunatamente, questo non deve valere per le persone con problemi cardiovascolari, quindi vari eventi clinici possono essere generati in risposta al "non rispetto" di questa legge.

In ogni caso, va notato che non esiste una “curva” Frank-Sterling (che può essere generata da quanto presentato) applicabile in ciascuno dei casi. Il ventricolo assume forme diverse sulla curva, a seconda dello stato del cuore e della natura del periodo di postcarico. Se qualcosa ci è chiaro dopo aver percorso queste linee, è che il cuore è un organo molto più intricato di quanto possa sembrare.

Riferimenti bibliografici:

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• Meccanismo Frank-Sterling. Concetti di fisiologia cardiovascolare. Ritirato l'11 marzo a https://www.cvphysiology.com/Cardiac%20Function/CF003
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