Zákon Frank-Starling je postulát, že označuje, že srdce má schopnosť meniť svoju silu kontrakcie - a v dôsledku toho, jej objemová kontrakcie - v reakcii na zmeny v objeme prítoku krvi (žilový návrat).
Frank-Starlingov zákon možno opísať jednoducho: čím viac je srdce napnuté (zvýšený objem krvi), tým väčšia je sila zadnej kontrakcie komôr.
V dôsledku toho väčšie množstvo krvi vylúčené cez aortálnu a pľúcnu chlopňu.
Pôvod zákona
Názov tohto zákona sa odvoláva na dvoch veľkých priekopníckych fyziologov v štúdiu srdca.
Nemecký vedec menom Frank a jeden anglický vedec menom Starling, každý z nich, študoval srdcia rôznych zvierat.
Každý pozoroval, že zdravé srdce nevylučuje každú poslednú kvapku krvi z komôr, keď sa sťahujú, ale skôr zvyšok krvi zostáva v komôrkach, ktorý je známy ako objem koncových cievnych mozgových príhod.
Poznamenali, že zvýšenie diastolického objemu alebo predpätia má za následok zvýšenie objemu cievnej mozgovej príhody a vylúčenie väčšieho množstva krvi zo srdca s každým úderom srdca.
V priebehu času sa táto teória stala populárnou v srdcovej fyziológii a dnes je známa ako Frank-Starlingov zákon o srdci.
Srdcový výdaj
Objem krvi čerpanej srdcom za minútu je známy ako srdcový výdaj a je to faktor, ktorý sa mení v závislosti od požiadaviek tela.
Výstup srdca sa môže vypočítať vynásobením počtu úderov za minútu (srdcová frekvencia) objemom krvi opúšťajúcou srdce pri každom úderu (objem mŕtvice).
Výstup srdca je premenná, ktorá umožňuje merať nastavenie srdca vo vzťahu k fyzickým a emocionálnym požiadavkám tela.
Regulácia objemu predpätia a zdvihu
Existuje množstvo faktorov, ktoré ovplyvňujú množstvo krvi pumpovanej počas každého srdcového rytmu, ktorý je známy ako objem mŕtvice.
Počas pokojovej fázy srdca, známej ako diastola, sa srdcové komory pasívne naplnia krvou.
Neskôr, na konci diastoly, sa predsieň kontraktuje, čím sa komory ešte viac naplnia.
Objem krvi v komôrkach na konci diastoly sa nazýva konečný diastolický objem.
Zvýšenie diastolického objemu na konci potom vedie k väčšiemu rozťahovaniu komôr, pretože tam je viac krvi.
Keď sa komora ďalej rozťahuje, sťahuje sa silnejšie, rovnako ako gumička.
Dobrým spôsobom, ako myslieť na konečný diastolický objem, je myslieť naň ako množstvo krvi „nabité“ v komorách pred kontrakciou. Z tohto dôvodu sa posledný diastolický zväzok nazýva predpätie.
afterload
Ďalším dôležitým vplyvom objemu koncových cievnych mozgových príhod je tlak v tepnách vychádzajúcich zo srdca.
Ak je v tepnách vysoký tlak, srdce bude mať ťažko pumpovať krv.
Tento krvný tlak, ktorý predstavuje odpor, ktorý musí komora prekonať, aby vylúčil krv, sa nazýva dodatočné zaťaženie.
Referencie
- Hale, T. (2004) Fyziológia cvičenia: Tematický prístup (1. vydanie). Wiley.
- Iaizzo, P. (2005). Príručka srdcovej anatómie, fyziológie a zariadení (1. vydanie). Humana Press.
- Shiels, HA, a White, E. (2008). Frank-Starlingov mechanizmus srdcových myocytov stavovcov. Journal of Experimental Biology, 211 (13), 2005–2013.
- Stouffer, G., Klein, J. & McLaughlin, D. (2017). Kardiovaskulárna hemodynamika pre lekára (2. vydanie). Wiley-Blackwell.
- Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Zásady anatómie a fyziológie (13. vydanie). John Wiley & Sons Inc.