Frank-Starling yasası: nedir ve kalp hakkında ne açıklar?

Kalp, beyin ve akciğerlerle birlikte canlılarda fizyolojik özsellik üçgenini oluşturur. Bu küçük organ (yetişkin bir insanın vücut ağırlığının %0,4'üne eşdeğerdir) her kalp atışında yaklaşık 70 mililitre kan, yani dakikada yaklaşık 5 litre sıvı pompalar.

Dikkate alınarak bir insanın vücudunda 4.5 ila 6 litre kan vardır.Kalbin pratikte bu sıvının tamamını 60 saniye aralıklarla pompaladığını söyleyebiliriz.

Bu iş bedava değil: Bir kalp, saatte bireyin kilosu başına 0,9 ila 1,2 kilokalori yakabilir, bu da günde 400-600 kaloriye dönüşür. Bazal metabolizmamızın çoğu (dinlenme halinde yaşamak için gerekli olan enerji) bunun etkisiyle açıklanır. organ ve beyin, sürekli çalışma halinde oldukları ve gerçek bir tüketim fabrikasını temsil ettikleri için kaynaklar.

İnsan kalbi hakkında ilginç veriler toplamak için saatler harcayabiliriz, çünkü gerçekten bize var olma imkanı verir ve bizi büyük ölçüde bir tür olarak tanımlar. Her neyse, bugün biraz daha ayrıntılı olarak ele almak, daha karmaşık ve spesifik terimlere girmek istiyoruz: hakkında her şeyi bilmek istiyorsanız bizimle kalın.

Frank-Starling yasası.

• İlgili makale: "İnsan kalbinin 13 parçası (ve işlevleri)"

Kalbin işleyişi

Her şeyden önce, kan akışı söz konusu olduğunda bir dizi bazal mekanizmayı sağlamlaştırmalıyız. İnsan kalbi, 4 odacıklı (2 kulakçık ve 2 karıncık) bölmeli, yani tamamen ayrılmış içi boş kaslı bir organdır.. İnsan olmayan diğer omurgalıların kalpleri septaya sahip olduğundan, bu ayrımı yapmak çok önemlidir. kısmi veya onlarsız, bu nedenle oksijenli ve oksijensiz kan arasında belirli bir derecede karışım vardır. Bizim türümüzde ise durum böyle değil.

Kalp kanı vücudun tüm bölgelerine pompalar, ancak hangisinin kan taşıdığı arasında net bir ayrım vardır. akciğerlerden geçtikten sonra oksijen (oksijenlenmiş) ve onlara geri dönen ve O2 toplamak için (oksijensizleştirilmiş). Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC), aşağıdaki listede bize kan pompalama hakkında genel bir fikir veriyor:

• Superior vena cava (SVC) ve inferior vena cava (IVC), oksijeni giderilmiş kanın kalbe geri dönmesini sağlayan iki ana kanaldır.
• Bu oksijeni giderilmiş kan, kalbe sağ atriyumdan (RA) girer ve daha sonra kanı sağ ventriküle (RV) iletir.
• Sağ ventrikül, kanı akciğerin alveollerinde bulunan küçük kılcal damarlara ayrılan pulmoner arterlere pompalar.
• İnsan solunumu, kandaki karbondioksitin kılcal düzeyde oksijenle değiştirilmesini sağlar.
• Özetle, kan sol kulakçıktan (LA) kalbe döner, karıncığa akar. sola (VI) ve bu kanı, oksijenli kanı damar yoluyla dağıtan aort arterine pompalar. Vücut.

Bu döngü sadece kanın oksijenlenmesini ve oksijensizleşmesini anlatır çünkü kanın karaciğer, böbrekler ve diğer organlardan geçerek kendini arındırdığını ve madde biriktirdiğini unutmamalısınız.. Kuşkusuz, dolaşım sistemini tanımlamak, birkaç ciltlik bir ansiklopediye layık devasa bir görevdir.

Frank-Starling yasası açıklanan her şeye nasıl uygulanır?

Frank-Starling yasası Fizyoloji konusunda uzmanlaşmış 2 araştırmacının isimlerinden tarif edilmiştir: Otto Frank ve Ernest Henry Starling, yirminci yüzyıl anatomisi alanında her iki profesyonel. Her halükarda bunlar, aşağıda size göstereceğimiz bağıntılardan bazılarını ilk varsayanlar ve şüphelenenler değildi.

Basitçe söylemek gerekirse, Frank-Starling yasası şunu belirtir: Kalbin artan kan akışı hacmine yanıt verme yeteneği vardır.. Bu önermeye dayanarak, kardiyak output (ventrikül tarafından atılan kan hacmi) beklenir. bir dakika içinde) kalp hızı ve hacmindeki değişikliklere yanıt olarak artış veya azalma sistolik.

Bir örnek verelim: Bir kişi oturduğu yerden kalktığında, santral venöz basınçtaki (CVP) azalma olduğu için kalp debisi azalır. atım hacminde bir düşüşe dönüşür (unutmayın, kalbin aorta veya pulmoner artere attığı kan hacmidir). kasılma).

Özetle, merkezi venöz basınç bu durumda önemlidir, çünkü sağ ventrikülün dolum basıncını tanımlar ve bu nedenle kan ejeksiyonunun atım hacmini doğrudan belirler. Bu terminolojinin oldukça kafa karıştırıcı görünebileceğini biliyoruz, ancak kesinlikle formüller burada açıklanan yasayı biraz daha iyi anlamanıza yardımcı olacaktır.

Frank-Sterling Yasasının Temelleri

Kardiyak çalışma (D): atım hacmi (SV) x kalp hızı (HR)

Kardiyak çalışma veya çıktının (D), bir ventrikülün 60 saniyede kalpten attığı kan miktarını ifade ettiğini hatırlıyoruz. Öte yandan, atım hacmi (SV), kalbin aorta veya pulmoner artere attığı kan hacmini örneklemektedir. Son olarak, kalp atış hızı (HR), birim zamandaki atım sayısını yansıtan bir parametredir.

Bunu hesaba katarsak (normal bir durumda) Bir kişinin dakikada 75 vuruşluk bir kalp atış hızında vuruş başına 60 mililitrelik bir vuruş hacmi vardır., bu alanı açtığınızda size gösterdiğimiz rakam olan dakikadaki toplam kalp çalışmasının 4,5 litre olduğunu elde ediyoruz.

Bu önermeye dayanarak, Frank-Sterling yasası, kalp daha fazla kanla dolduğunda, kasılma kuvvetinin önemli ölçüde artacağını açıklar. Başka bir deyişle, bir kişi belirli bir anda kaslı bir çaba gösteriyorsa, hacmi venöz sistem tarafından döndürülen kan, böylece atım hacmi (kalbin kasılma kuvveti) olacaktır. daha yüksek. Böylece bu karmaşık mekanizma biraz daha iyi anlaşılmış; Hakikat?

• İlginizi çekebilir: "Dolaşım sistemi: nedir, parçaları ve özellikleri"

Kalbin kanunu ve anatomisi

Bu teori yalnızca matematiksel temelli değildir, aynı zamanda varsayımı haklı çıkaran fizyolojik bir açıklama sunmalıdır. Frank-Sterling yasası şu önermeye dayanmaktadır: başlangıç ​​uzunluğu arasında bir ilişki vardır. miyokardiyal lifler (kalp kasını oluşturur) ve kasın kasılmasıyla oluşan kuvvet kalp.

Venöz dönüşteki kan akışındaki artış, kalpteki kanın toplanmasından sorumlu olduğundan ventrikülün daha fazla dolmasına neden olur. Bu, organın miyokardiyal liflerinin gerilmesini teşvik eder, bu da sarkomerlerin uzunluğunda bir artışa (lif setinden kaynaklanan kas birimleri) neden olur. Sarkomerik uzunluktaki bir artışla, kasılma sırasında daha büyük bir kuvvet üretimi mümkündür, böylece kalp atardamarlara daha fazla kan atabilir (atım hacmi).

Genel olarak, tüm bunlar anlaşılması kolay tek bir fikirde özetlenebilir: ventriküler oda daha fazla kanla dolarsa, kas lifleri daha fazla uzar ve gerilir, bu da daha şiddetli bir kuvvetin salınmasını teşvik eder. toplardamarlar yoluyla kalbe ulaşan fazla kanı atardamarlara atmak. Belki de indirgemeciler olarak günah işlemek, bir "kauçuk etkisi" olarak özetlenebilir: bir şey dış baskı tarafından ne kadar çok gerilirse, doğal şekline geri dönme gücü o kadar büyük olur.

Devam et

Özetle, "sağlıklı" bir kalbe sahip bir insanın normal ventrikülü, odacıktaki fazla sıvıyı dışarı atmak için daha fazla kan ulaştığında atım hacmini artırma yeteneğine sahiptir. Ne yazık ki, bunun kardiyovasküler sorunları olan kişiler için geçerli olması gerekmez, bu nedenle bu yasaya "uyumsuzluk"a yanıt olarak çeşitli klinik olaylar üretilebilir.

Her halükarda, vakaların her birinde uygulanabilir bir Frank-Sterling “eğrisi” (sunulanlardan oluşturulabilecek) olmadığı belirtilmelidir. Ventrikül, kalbin durumuna ve ardyük süresinin doğasına bağlı olarak eğri üzerinde farklı şekiller alır. Bu çizgileri yürüdükten sonra bizim için net olan bir şey varsa, o da kalbin göründüğünden çok daha karmaşık bir organ olduğudur.

Bibliyografik referanslar:

• Kalp nasıl çalışır? Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC). 11 Mart'ta alındı 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 kan % 20 oksijensizleşir.
• Frank-Sterling Mekanizması. Kardiyovasküler Fizyoloji Kavramları. 11 Mart'ta alındı https://www.cvphysiology.com/Cardiac%20Function/CF003
• Saks, V., Dzeja, P., Schlattner, U., Vendelin, M., Terzic, A., & Wallimann, T. (2006). Kardiyak sistem biyoenerjetiği: Frank-Starling yasasının metabolik temeli. Fizyoloji Dergisi, 571 (2), 253-273.
• Sequeira, V. ve van der Velden, J. (2015). Kalp fonksiyonuna tarihsel bakış açısı: Frank – Starling Yasası. Biyofizik İncelemeler, 7 (4), 421-447.
• Solaro, R. J. (2007). Kalbin Frank-Starling yasasının mekanizmaları: vuruş devam ediyor. Biyofizik dergisi, 93 (12), 4095.