Zákon Frank-Starlingovej: čo to je a čo vysvetľuje o srdci

Srdce spolu s mozgom a pľúcami tvoria u živých bytostí trojuholník fyziologickej podstaty. Tento malý orgán (čo zodpovedá 0,4% telesnej hmotnosti dospelého človeka) pumpuje okolo 70 mililitrov krvi pri každom údere srdca, to znamená približne 5 litrov tekutiny za minútu.

S prihliadnutím na to človek má v tele 4,5 až 6 litrov krvi, môžeme povedať, že srdce pumpuje prakticky celú túto tekutinu v intervale 60 sekúnd.

Táto práca nie je zadarmo: srdce môže spáliť medzi 0,9 a 1,2 kilokalórií na kilogram hmotnosti jednotlivca za hodinu, čo predstavuje 400-600 kalórií denne. Veľa z nášho bazálneho metabolizmu (energia nevyhnutná na život v pokoji) sa vysvetľuje pôsobením tohto orgán a mozog, pretože sú v nepretržitej prevádzke a predstavujú skutočnú továreň na spotrebu zdrojov.

Mohli by sme stráviť hodiny a hodiny zbieraním kurióznych údajov o ľudskom srdci, pretože nám skutočne dáva možnosť existovať a vo veľkej miere nás definuje ako druh. Každopádne, dnes sa chceme točiť o niečo jemnejšie, povedzme to zložitejšie a konkrétnejšie: zostať s nami, ak chcete vedieť všetko o

Frank-Starlingov zákon.

• Súvisiaci článok: „13 častí ľudského srdca (a ich funkcie)“

Fungovanie srdca

V prvom rade musíme ustanoviť rad bazálnych mechanizmov, pokiaľ ide o prietok krvi. Ľudské srdce je dutý svalový orgán so 4 komorami (2 predsiene a 2 komory) septovanými, to znamená, že sú úplne oddelené. Toto rozlíšenie je nevyhnutné, pretože iné stavovce okrem človeka majú srdcia so septami čiastočné alebo bez nich, takže existuje určitá miera zmiešania medzi okysličenou a odkysličenou krvou. U našich druhov to tak nie je.

Srdce pumpuje krv do všetkých častí tela, ale existuje jasný rozdiel medzi tým, ktoré z nich nesie kyslík po prechode pľúcami (okysličený) a ten, ktorý sa do nich vracia, aby zhromažďoval O2 (odkysličený). Centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb (CDC) nám poskytujú všeobecnú predstavu o čerpaní krvi v nasledujúcom zozname:

• Horná dutá žila (SVC) a dolná dutá žila (IVC) sú dva hlavné kanály, ktoré umožňujú návrat odkysličenej krvi do srdca.
• Táto odkysličená krv vstupuje do srdca pravou predsieňou (RA), ktorá následne komunikuje krv do pravej komory (RV).
• Pravá komora pumpuje krv do pľúcnych tepien, ktoré sa rozvetvujú do malých kapilár, nachádzajúcich sa v pľúcnych mechúrikoch.
• Ľudské dýchanie umožňuje výmenu oxidu uhličitého v krvi na kapilárnej úrovni za kyslík.
• Stručne povedané, krv sa vracia do srdca cez ľavú predsieň (LA), prúdi do komory vľavo (VI) a toto pumpuje krv do aortálnej artérie, ktorá distribuuje okysličenú krv cez Telo.

Tento cyklus popisuje iba okysličenie a odkysličenie krvi, pretože by ste nemali zabúdať na to, že krv prechádza cez pečeň, obličky a ďalšie orgány, aby prečistila a uložila látky. Popis obehového systému je určite mamutová úloha hodná niekoľkých zväzkov encyklopédie.

Ako sa uplatňuje zákon Frank-Starlingovej na všetko popísané?

Frank-Starlingov zákon Bol opísaný od mien 2 výskumníkov špecializovaných na fyziológiu: Otto Frank a Ernest Henry Starling, obaja odborníci v oblasti anatómie dvadsiateho storočia. V každom prípade to neboli prví, ktorí postulovali a majú podozrenie na určité korelácie, ktoré vám ukážeme nižšie.

Jednoducho povedané, hovorí to zákon Frank-Starlingovej srdce má vnútornú schopnosť reagovať na zvyšujúce sa objemy prietoku krvi. Na základe tohto predpokladu sa očakáva, že srdcový výdaj (objem krvi vytlačený z komory do minúty) zvýšenie alebo zníženie v reakcii na zmeny srdcovej frekvencie a objemu systolický.

Uveďme si príklad: keď sa človek zdvihne zo sedadla, srdcový výdaj klesá, pretože pokles centrálneho venózneho tlaku (CVP) je sa premieta do poklesu objemu mozgovej príhody (nezabudnite, že je to objem krvi, ktorý srdce vypudí do aorty alebo pľúcnej tepny v jej kontrakcie).

V súhrne v tomto prípade je dôležitý centrálny žilový tlak, ktorý definuje plniaci tlak pravej komory a priamo tak určuje zdvihový objem ejekcie krvi. Vieme, že táto terminológia môže pôsobiť dosť mätúco, ale určite vám vzorce pomôžu pochopiť tu opísané zákony o niečo lepšie.

Základy Frank-Sterlingovho zákona

Srdcová práca (D): zdvihový objem (SV) x srdcová frekvencia (HR)

Pamätáme si, že srdcová práca alebo výdaj (D) sa týka množstva krvi, ktoré komora vylúči zo srdca za 60 sekúnd. Na druhej strane objem cievnej mozgovej príhody (SV) je príkladom objemu krvi, ktorú srdce vypudzuje do aorty alebo pľúcnej tepny. A nakoniec, srdcová frekvencia (HR) je parameter, ktorý odráža počet úderov za jednotku času.

Ak vezmeme do úvahy, že (v normálnej situácii) človek má zdvihový objem 60 mililitrov za úder pri srdcovej frekvencii 75 úderov za minútu, získame, že celková srdcová práca za minútu je 4,5 litra, čo je údaj, ktorý sme vám ukázali, keď otvoríte tento priestor.

Na základe tohto predpokladu Frank-Sterlingov zákon vysvetľuje, že keď je srdce naplnené väčším objemom krvi, sila kontrakcie sa výrazne zvýši. Inými slovami, ak človek v danom okamihu vyvinie svalové úsilie, objem krv vrátená žilovým systémom, takže zdvihový objem (sila kontrakcie srdca) bude vyššie. Tento zložitý mechanizmus je teda chápaný trochu lepšie; Pravda?

• Mohlo by vás zaujímať: „Obehový systém: čo to je, časti a vlastnosti“

Zákon a anatómia srdca

Táto teória je nielen matematicky založená, ale musí obsahovať aj fyziologické vysvetlenie, ktoré postulát odôvodňuje. Frank-Sterlingov zákon je založený na nasledujúcom predpoklade: existuje vzťah medzi počiatočnou dĺžkou vlákna myokardu (tvoriace srdcový sval) a sila generovaná kontrakciou Srdce.

Zvýšenie prietoku krvi pri venóznom návrate sa prejaví vo väčšom naplnení komory, pretože to má na starosti zber krvi v srdci. To podporuje rozťahovanie vlákien myokardu orgánu, čo vedie k zvýšeniu dĺžky sarkomér (svalových jednotiek, ktoré sú výsledkom súboru vlákien). So zväčšením sarkomérnej dĺžky je počas kontrakcie možné väčšie generovanie sily, takže srdce je schopné vyvrhnúť viac krvi do tepien (objem cievnej mozgovej príhody).

Toto všetko možno vo všeobecnosti zhrnúť do jednej ľahko pochopiteľnej myšlienky: ak sa komora naplní viac krvou, svalové vlákna sa viac predlžujú a napínajú, čo podporuje uvoľnenie drastickejšej sily vylúčiť prebytočnú krv, ktorá sa cez žily dostala do srdca, do tepien. Možno, že bude hrešiť ako redukcionista, dalo by sa to zhrnúť ako „gumový efekt“: čím viac je niečo pretiahnuté vonkajším tlakom, tým väčšia je sila, s ktorou sa vráti do svojej prirodzenej formy.

Pokračovať

Stručne povedané, normálna komora človeka so „zdravým“ srdcom je schopná zvýšiť objem mŕtvice, keď k nej dorazí viac krvi, s cieľom vytlačiť prebytočnú tekutinu z komory. Toto sa, bohužiaľ, nemusí týkať ľudí s kardiovaskulárnymi problémami, takže v reakcii na „nedodržiavanie“ tohto zákona môže dôjsť k niekoľkým klinickým udalostiam.

V každom prípade je potrebné poznamenať, že vo všetkých prípadoch neexistuje žiadna Frank-Sterlingova „krivka“ (ktorá sa dá vygenerovať z toho, čo je uvedené). Komora má na krivke rôzne tvary, v závislosti od stavu srdca a povahy obdobia dodatočného zaťaženia. Ak je nám po prejdení týchto línií niečo jasné, je to tak, že srdce je oveľa zložitejší orgán, ako by sa mohlo zdať.

Bibliografické odkazy:

• Ako funguje srdce? Centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb (CDC). Vyzdvihnuté 11. marca o 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 krv sa stane% 20 deoxygenovanou.
• Frank-Sterlingov mechanizmus. Koncepty kardiovaskulárnej fyziológie. Vyzdvihnuté 11. marca o https://www.cvphysiology.com/Cardiac%20Function/CF003
• Saks, V., Dzeja, P., Schlattner, U., Vendelin, M., Terzic, A., & Wallimann, T. (2006). Bioenergetika srdcového systému: metabolický základ Frank-Starlingovho zákona. The Journal of physiology, 571 (2), 253-273.
• Sequeira, V. a van der Velden, J. (2015). Historický pohľad na funkciu srdca: Frank-Starlingov zákon. Biophysical Reviews, 7 (4), 421-447.
• Solaro, R. J. (2007). Mechanizmy Frank-Starlingovho zákona srdca: rytmus pokračuje. Biofyzikálny časopis, 93 (12), 4095.