Frank-Starlings lov: hva det er og hva forklarer det om hjertet

Hjertet, sammen med hjernen og lungene, danner trekanten av fysiologisk essensialitet i levende vesener. Dette lille organet (som tilsvarer 0,4% av kroppsvekten til en voksen person) pumper omtrent 70 milliliter blod med hvert hjerterytme, det vil si omtrent 5 liter væske per minutt.

Tatt i betraktning det et menneske har 4,5 til 6 liter blod i kroppen, kan vi bekrefte at hjertet pumper praktisk talt all denne væsken i et intervall på 60 sekunder.

Dette arbeidet er ikke gratis: et hjerte kan forbrenne mellom 0,9 og 1,2 kilokalorier per kilo vekt av individet per time, noe som tilsvarer 400-600 kalorier om dagen. Mye av vårt basale stoffskifte (energi som er nødvendig for å leve i ro) forklares av handlingen av dette organ og hjerne, siden de er i kontinuerlig drift og representerer en sann fabrikk for forbruk av ressurser.

Vi kunne bruke timer og timer på å samle nysgjerrige data om menneskets hjerte, fordi det virkelig gir oss muligheten til å eksistere og i stor grad definerer oss som en art. Uansett, i dag vil vi snurre litt finere, gå inn i mer komplekse og spesifikke begreper: bli hos oss hvis du vil vite alt om

Frank-Starlings lov.

• Relatert artikkel: "De 13 delene av menneskets hjerte (og deres funksjoner)"

Hjertets funksjon

Først og fremst må vi sementere en serie basalmekanismer når det gjelder blodstrøm. Menneskehjertet er et hult muskulært organ med 4 kamre (2 atria og 2 ventrikler) septat, det vil si at de er helt atskilt. Å gjøre dette skillet er viktig, ettersom andre ikke-menneskelige virveldyr har hjerter med septa delvis eller uten dem, så det er en viss grad av blanding mellom oksygenert og deoksygenert blod. I vår art er dette ikke tilfelle.

Hjertet pumper blod til alle deler av kroppen, men det er et klart skille mellom det som bærer oksygen etter å ha passert gjennom lungene (oksygenert) og det som returnerer til dem for å samle O2 (deoxygenated). Centers for Disease Control and Prevention (CDC) gir oss en generell ide om blodpumping i følgende liste:

• Den overlegne vena cava (SVC) og den underordnede vena cava (IVC) er de to viktigste ledningene som tillater retur av deoksygenert blod til hjertet.
• Dette deoxygenerte blodet kommer inn i hjertet gjennom høyre atrium (RA), som deretter kommuniserer blodet til høyre ventrikkel (RV).
• Høyre ventrikkel pumper blod til lungearteriene, som forgrener seg til små kapillærer, som ligger i lungens alveoler.
• Menneskelig respirasjon gjør at karbondioksid i blodet kan byttes ut på kapillærnivå mot oksygen.
• Oppsummert, blod går tilbake til hjertet gjennom venstre atrium (LA), strømmer til ventrikkelen venstre (VI) og dette pumper blod til aorta arterien, som distribuerer oksygenert blod gjennom Kropp.

Denne syklusen beskriver bare oksygenering av blod og oksygenering, da du ikke bør glemme at blod passerer gjennom leveren, nyrene og andre organer for å rense og deponere stoffer.. For å være sikker er det å beskrive sirkulasjonssystemet en enorm oppgave som er verdig til flere bind i et leksikon.

Hvordan gjelder Frank-Starlings lov for alt beskrevet?

Frank-Starlings lov Det ble beskrevet fra navnene på to forskere spesialisert i fysiologi: Otto Frank og Ernest Henry Starling, begge fagpersoner innen det tjuende århundre anatomi. I alle fall var disse ikke de første som postulerer og mistenker visse av sammenhenger som vi viser deg nedenfor.

Enkelt sagt, Frank-Starlings lov sier det hjertet har en egen evne til å svare på økende mengder blodstrøm. Basert på denne forutsetningen, er det forventet at hjertevolum (volum av blod utvist av ventrikkelen innen et minutt) øke eller redusere som svar på endringer i hjertefrekvens og volum systolisk.

La oss ta et eksempel: når en person reiser seg fra setet sitt, reduseres hjertevolumet, siden reduksjonen i det sentrale venetrykket (CVP) er oversettes til et fall i slagvolum (husk at det er blodvolumet som hjertet skyver ut i aorta eller lungearterien i sin kontraksjon).

Oppsummert, sentralt venetrykk er viktig i dette tilfellet, da det definerer fyllingstrykket til høyre ventrikkel og derfor direkte bestemmer slagvolumet for blodutkast. Vi vet at denne terminologien kan virke ganske forvirrende, men formlene hjelper deg med å forstå loven som er beskrevet her litt bedre.

Grunnleggende om Frank-Sterlings lov

Hjertearbeid (D): slagvolum (SV) x hjertefrekvens (HR)

Vi husker at hjertearbeid eller -utgang (D) refererer til mengden blod som en ventrikkel utdriver fra hjertet på 60 sekunder. På den annen side er slagvolumet (SV) et eksempel på blodvolumet som hjertet driver ut i aorta eller lungearterien. Til slutt er hjertefrekvens (HR) en parameter som gjenspeiler antall slag per tidsenhet.

Hvis vi tar hensyn til det (i en normal situasjon) en person har et slagvolum på 60 milliliter per slag med en puls på 75 slag per minutt, får vi at det totale hjertearbeidet per minutt er 4,5 liter, tallet som vi har vist deg når du åpner dette rommet.

Basert på denne forutsetningen forklarer Frank-Sterlings lov at når hjertet er fylt med et større volum blod, vil sammentrekningskraften øke betydelig. Med andre ord, hvis en person gjør en muskuløs innsats i et gitt øyeblikk, vil volumet av blod returneres av venøs system, slik at slagvolumet (kraften til sammentrekning av hjertet) vil være høyere. Dermed forstås denne komplekse mekanismen litt bedre; Sannhet?

• Du kan være interessert i: "Sirkulasjonssystem: hva er det, deler og egenskaper"

Hjertens lov og anatomi

Denne teorien er ikke bare matematisk basert, men må presentere en fysiologisk forklaring som rettferdiggjør postulatet. Frank-Sterlings lov er basert på følgende premiss: det er en sammenheng mellom den opprinnelige lengden på hjerteinfibrene (som danner hjertemuskelen) og kraften som genereres av sammentrekningen av hjerte.

Økningen i blodstrøm i venøs retur fører til en større fylling av ventrikkelen, siden dette har ansvaret for å samle blodet i hjertet. Dette fremmer tøyningen av organets myokardfibre, noe som resulterer i en økning i lengden på sarkomerer (muskelenheter som følge av settet med fibre). Med en økning i sarkomerlengde er en større generasjon av kraft mulig under sammentrekning, slik at hjertet er i stand til å kaste ut mer blod i arteriene (slagvolum).

Generelt kan alt dette oppsummeres i en lettfattelig idé: hvis ventrikkelkammeret fylles mer med blod, forlenger og strammer muskelfibrene mer, noe som fremmer frigjøring av en mer drastisk kraft å kaste ut overflødig blod som har nådd hjertet gjennom venene inn i arteriene. Kanskje syndet som reduksjonister, kan det oppsummeres som en "gummieffekt": jo mer noe blir strukket av ytre trykk, jo større er kraften som den går tilbake til sin naturlige form med.

Gjenoppta

Oppsummert er den normale ventrikkelen til et menneske med et "sunt" hjerte i stand til å øke slagvolum når mer blod når det, for å utvise overflødig væske i kammeret. Dessverre trenger dette ikke å gjelde for personer med kardiovaskulære problemer, så flere kliniske hendelser kan genereres som svar på "manglende overholdelse" av denne loven.

Under alle omstendigheter bør det bemerkes at det ikke er noen Frank-Sterling-kurve (som kan genereres ut fra det som presenteres) som kan brukes i hver og en av tilfellene. Ventrikkelen tar forskjellige former på kurven, avhengig av hjertets tilstand og naturen til etterbelastningsperioden. Hvis noe er klart for oss etter å ha gått disse linjene, er det at hjertet er et mye mer intrikat organ enn det kan virke.

Bibliografiske referanser:

• Hvordan fungerer hjertet? Senter for sykdomskontroll og forebygging (CDC). Hentes 11. mars kl 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 blod blir% 20 deoksygenert.
• Frank-Sterling-mekanismen. Konsepter for kardiovaskulær fysiologi. Hentes 11. mars kl https://www.cvphysiology.com/Cardiac%20Function/CF003
• Saks, V., Dzeja, P., Schlattner, U., Vendelin, M., Terzic, A., & Wallimann, T. (2006). Hjertesystemets bioenergetikk: metabolsk grunnlag i Frank-Starling-loven. The Journal of physiology, 571 (2), 253-273.
• Sequeira, V., & van der Velden, J. (2015). Historisk perspektiv på hjertefunksjon: Frank - Starling Law. Biofysiske anmeldelser, 7 (4), 421-447.
• Solaro, R. J. (2007). Mekanismer av Frank-Starling-loven om hjertet: rytmen fortsetter. Biofysisk tidsskrift, 93 (12), 4095.