Закон Фрэнка-Старлинга: что это такое и что он объясняет о сердце

Сердце вместе с мозгом и легкими образует треугольник физиологической сущности живых существ. Этот небольшой орган (который составляет 0,4% массы тела взрослого человека) перекачивает около 70 миллилитров крови с каждым ударом сердца, то есть примерно 5 литров жидкости в минуту.

Принимая во внимание, что у человека от 4,5 до 6 литров крови по всему телу, можно утверждать, что сердце перекачивает практически всю эту жидкость за 60 секунд.

Эта работа платная: сердце может сжигать от 0,9 до 1,2 килокалорий на килограмм веса человека в час, что составляет 400-600 калорий в день. Большая часть нашего основного метаболизма (энергии, необходимой для жизни в состоянии покоя) объясняется действием этого орган и мозг, поскольку они находятся в непрерывной работе и представляют собой настоящую фабрику потребления Ресурсы.

Мы могли бы часами собирать любопытные данные о человеческом сердце, потому что на самом деле это дает нам возможность существовать и в значительной степени определяет нас как вид. Во всяком случае, сегодня мы хотим раскрутиться немного точнее, перейти к более сложным и конкретным терминам: оставайтесь с нами, если хотите знать все о

Закон франка-старлинга.

• Связанная статья: «13 частей человеческого сердца (и их функции)»

Работа сердца

Прежде всего, мы должны установить ряд основных механизмов кровотока. Сердце человека - полый мышечный орган с 4-мя камерами (2 предсердия и 2 желудочка) перегородкой, то есть они полностью разделены.. Проведение этого различия важно, поскольку у других позвоночных, кроме человека, есть сердца с перегородками. частично или без них, поэтому существует определенная степень смешения между оксигенированной и деоксигенированной кровью. В нашем виде это не так.

Сердце перекачивает кровь ко всем частям тела, но есть четкое различие между тем, какие кислород после прохождения через легкие (насыщенный кислородом) и тот, который возвращается к ним для сбора O2 (дезоксигенированный). Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) дают нам общее представление о перекачивании крови в следующем списке:

• Верхняя полая вена (ВПВ) и нижняя полая вена (НПВ) - это два основных канала, по которым дезоксигенированная кровь возвращается в сердце.
• Эта деоксигенированная кровь поступает в сердце через правое предсердие (RA), которое впоследствии передает кровь в правый желудочек (RV).
• Правый желудочек перекачивает кровь к легочным артериям, которые разветвляются на мелкие капилляры, расположенные в альвеолах легкого.
• Человеческое дыхание делает возможным обмен углекислого газа в крови на капиллярном уровне на кислород.
• Таким образом, кровь возвращается к сердцу через левое предсердие (ЛП) и течет в желудочек. слева (VI), и это перекачивает кровь в артерию аорты, которая распределяет насыщенную кислородом кровь через Тело.

Этот цикл описывает только оксигенацию и деоксигенацию крови, так как вы не должны забывать, что кровь проходит через печень, почки и другие органы для очистки и депонирования веществ.. Безусловно, описание системы кровообращения - грандиозная задача, достойная нескольких томов энциклопедии.

Как закон Франк-Старлинга применим ко всему описанному?

Закон франка-старлинга Он был описан по именам двух исследователей-физиологов: Отто Франка и Эрнеста Генри Старлинга., оба профессионала в области анатомии ХХ века. В любом случае, они не были первыми, кто постулировал и заподозрил определенные корреляции, которые мы вам покажем ниже.

Проще говоря, закон Франка-Старлинга гласит, что сердце имеет внутреннюю способность реагировать на увеличивающиеся объемы кровотока. Исходя из этого предположения, ожидается, что сердечный выброс (объем крови, выбрасываемой желудочком в течение минуты) увеличение или уменьшение в ответ на изменения частоты сердечных сокращений и объема систолический.

Возьмем пример: когда человек встает со своего места, сердечный выброс уменьшается, так как снижение центрального венозного давления (ЦВД) переводится в падение ударного объема (помните, что это объем крови, который сердце выбрасывает в аорту или легочную артерию в ее сокращение).

В итоге, в этом случае важно центральное венозное давление, так как оно определяет давление наполнения правого желудочка и, следовательно, напрямую определяет ударный объем выброса крови. Мы знаем, что эта терминология может показаться довольно запутанной, но, безусловно, формулы помогут вам немного лучше понять описанный здесь закон.

Основы закона Франк-Стерлинга

Сердечная работа (D): ударный объем (SV) x частота сердечных сокращений (HR)

Мы помним, что сердечная работа или выброс (D) относится к количеству крови, которое желудочек выбрасывает из сердца за 60 секунд. С другой стороны, ударный объем (SV) представляет собой объем крови, который сердце выбрасывает в аорту или легочную артерию. Наконец, частота сердечных сокращений (ЧСС) - это параметр, отражающий количество ударов в единицу времени.

Если учесть, что (в нормальной ситуации) ударный объем человека составляет 60 миллилитров на удар при частоте сердечных сокращений 75 ударов в минуту., мы получаем, что общая сердечная работа в минуту составляет 4,5 литра, цифру, которую мы показали вам, когда вы открыли это пространство.

Основываясь на этой предпосылке, закон Франка-Стерлинга объясняет, что по мере того, как сердце наполняется большим объемом крови, сила сокращения значительно возрастает. Другими словами, если человек в данный момент делает мышечное усилие, объем кровь возвращается по венозной системе, поэтому ударный объем (сила сокращения сердца) будет выше. Таким образом, этот сложный механизм понят немного лучше; Правда?

• Вам может быть интересно: «Система кровообращения: что это такое, составные части и характеристики»

Закон и анатомия сердца

Эта теория не только математически обоснована, но и должна давать физиологическое объяснение, подтверждающее постулат. Закон Франка-Стерлинга основан на следующей предпосылке: существует связь между начальной длиной миокардиальные волокна (образующие сердечную мышцу) и сила, создаваемая сокращением сердце.

Увеличение кровотока в венозном возврате приводит к большему наполнению желудочка, поскольку он отвечает за сбор крови в сердце. Это способствует растяжению миокардиальных волокон органа, что приводит к увеличению длины саркомеров (мышечных единиц, образованных набором волокон). При увеличении длины саркомера во время сокращения возможно большее генерирование силы, так что сердце может выбрасывать больше крови в артерии (ударный объем).

В общем, все это можно свести к одной простой для понимания идее: если желудочковая камера больше наполняется кровью, мышечные волокна удлиняются и сжимаются сильнее, что способствует высвобождению более сильной силы для выброса излишков крови, достигшей сердца по венам, в артерии. Возможно, будучи редукционистами, это можно охарактеризовать как «резиновый эффект»: чем больше что-то растягивается под действием внешнего давления, тем с большей силой оно возвращается к своей естественной форме.

Резюме

Таким образом, нормальный желудочек человека со «здоровым» сердцем способен увеличивать ударный объем, когда в него попадает больше крови, чтобы удалить лишнюю жидкость из камеры. К сожалению, это не относится к людям с сердечно-сосудистыми проблемами, поэтому в ответ на «несоблюдение» этого закона могут возникать различные клинические события.

В любом случае следует отметить, что не существует «кривой» Франка-Стерлинга (которая может быть получена из представленного), применимой в каждом из случаев. Желудочек принимает разные формы на кривой в зависимости от состояния сердца и характера периода постнагрузки. Если после прохождения этих линий нам что-то и ясно, так это то, что сердце - гораздо более сложный орган, чем может показаться.

Библиографические ссылки:

• Как работает сердце? Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC). Забрал 11 марта в 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 кровь становится% 20 дезоксигенированной.
• Механизм Франка-Стерлинга. Концепции сердечно-сосудистой физиологии. Забрал 11 марта в https://www.cvphysiology.com/Cardiac%20Function/CF003
• Сакс В., Дзея П., Шлаттнер У., Венделин М., Терзич А. и Валлиманн Т. (2006). Биоэнергетика сердечной системы: метаболические основы закона Франка-Старлинга. Журнал физиологии, 571 (2), 253-273.
• Секейра, В., и ван дер Вельден, Дж. (2015). Исторический взгляд на функцию сердца: закон Фрэнка - Старлинга. Биофизические обзоры, 7 (4), 421-447.
• Соларо, Р. Дж. (2007). Механизмы закона сердца Франка-Старлинга: биение продолжается. Биофизический журнал, 93 (12), 4095.