Frank Mecanism Starling

Dintre Frank Mecanism Starling este reglarea autonomă a capacității de evacuare și umplere internă a inimii, care compensează fluctuațiile pe termen scurt ale presiunii și volumului. Reglarea vitală joacă un rol mai ales atunci când se schimbă poziția corpului. Mecanismul nu mai poate compensa modificările mai mari ale presiunii.

Care este mecanismul Frank Starling?

Circuitul autonom de control al inimii reglează capacitatea de ejecție și umplere a organului vital. Reglarea adaptează debitul cardiac la presiunea pe termen scurt și la modificările de volum și permite ambelor camere ale inimii să elimine același volum de accident vascular cerebral. Această buclă de control se numește mecanismul Frank Starling.

Mecanismul poartă numele fiziologului german Otto Frank și fiziologul britanic Ernest Henry Starling, care au descris pentru prima dată bucla de control la începutul secolului XX folosind o inimă izolată și mai târziu folosind un preparat cardiac-plămân. Fiziologul german Hermann Straub a fost implicat și în prima descriere. Din acest motiv, bucla de control este uneori numită Frank Straub Mecanism Starling desemnat.

Mecanismul este una dintre mai multe reglementări vitale în organismul uman. Caracteristicile de bază ale mecanismului Frank Starling descriu volumul de sânge care trece prin inimă în timpul diastolei și sistolei. Cu cât este mai mic volumul care curge în timpul diastolei, cu atât este mai mic volumul de sânge evacuat în timpul sistolei.

Funcție și sarcină

Mecanismul Frank Starling constă dintr-o preîncărcare și o încărcare ulterioară. Când auriculele se umplu, se vorbește despre o preîncărcare. Cu o preîncărcare crescută, camerele inimii se umplu tot mai mult. Cu o frecvență cardiacă constantă, volumul accidentului vascular cerebral crește. Volumul sistolic final crește doar ușor.

Când preîncărcarea este crescută, în inimă există un volum de presiune crescut. Acest principiu corespunde preîncărcării mecanismului Frank Starling. Această preîncărcare este urmată de o suprasarcină. Ieșirea de sânge din inimă se numește post-descărcare. Dacă fluxul de sânge are loc împotriva rezistenței crescute, capacitatea de pompare a inimii crește până la presiune mai mare și în acest fel transportă aceeași cantitate de sânge ca înainte cu aceeași frecvență cardiacă. Se face o ajustare treptată.

Spre sfârșitul sistolei, o cantitate deosebit de mare de sânge rămâne în camerele inimii, din cauza încărcăturii crescute. Se produce o apă din spate. În diastolă, această presiune cauzează o umplere și mai mare. Forța celulelor musculare cardiace depinde de preîncărcare și se bazează pe preîncărcarea sa înainte de începerea efectivă a contracției. Cu cât este mai mare întinderea sarcomerelor în celulele musculare, cu atât este mai mare.

Deoarece volumul mecanismului Frank-Starling crește diastolicul final, filamentele de miozină și actină se suprapun în mod optim și se schimbă de la o lungime a sarcomerului de 1,9 um la o lungime a sarcomerei de aproximativ 2,2 um. Cu o suprapunere optimă, forța maximă este cuprinsă între 2,2 și 2,6 um. Dacă aceste valori sunt depășite, forța maximă scade. Suprapunerea optimă provoacă așa-numita sensibilizare a calciului în miofibrilele, ceea ce face ca aparatul contractil să fie mai receptiv la calciu. În acest fel, influxul convențional de calciu la un potențial de acțiune determină o reacție și mai puternică în miofibrilele.

Volumul de sânge al preîncărcării este supus anumitor fluctuații în funcție de activitatea fizică și de poziția corpului. Mecanismul Frank-Starling asigură funcția inimii și ajustarea volumelor individuale de ejecție în partea dreaptă și stângă a inimii. Dacă volumul se schimbă, de exemplu în timpul unei schimbări de poziție a corpului, mecanismul este deosebit de relevant.

Activitățile camerei sunt reglate automat de circuitul de comandă în funcție de fluctuațiile de presiune și volum și de modificările asociate încărcărilor pre și post. Ambele camere ale inimii pompează întotdeauna același volum de accident vascular cerebral.

Boli și afecțiuni

Când una dintre încărcăturile mecanismului Frank Starling este dezechilibrată, la fel și cealaltă. Preîncărcarea este menționată în practica medicală ca volumul diastolic final sau presiunea diastolică finală, ambele putând fi măsurate. În bolile de inimă, cum ar fi insuficiența cardiacă sistolică, există un volum final diastolic crescut. Aceasta crește, de asemenea, presiunea de umplere. Prin urmare, preîncărcarea este crescută. În consecință, lichidul din sistemul vascular se acumulează în țesutul corpului. Așa se formează edemul ca edemul pulmonar. Edemul pulmonar poate provoca respirație scurtă, respirație zdrobitoare sau spută spumoasă din plămâni, de exemplu.

Mecanismul Frank-Starling este, de asemenea, plin de probleme atunci când elasticitatea ventriculară este redusă. O elasticitate scăzută a ventriculelor este prezentă, de exemplu, în insuficiența cardiacă diastolică. Cu cât ventriculul este mai rigid, cu atât umplerea diastolică este mai gravă. Acest lucru duce la acumularea de sânge în vene. Pentru a reduce preîncărcarea, medicul oferă pacientului inhibitori sau nitrați de ACE.

Hipertensiunea arterială sau stenoza valvulelor poate crește la fel de ușor după încărcarea inimii și poate cauza probleme în cadrul mecanismului Frank-Starling. Mușchii ventriculari se pot hipertrofia datorită creșterii încărcării pe timp de noapte și astfel scade tensiunea peretelui.O astfel de hipertrofie ventriculară poate duce la insuficiență cardiacă. Întinderea fibrelor musculare ventriculare le conferă tensiune mai mare, iar întinderea crescută permite evacuarea sângelui cu o forță mai mare.

Dacă mecanismul Frank Starling nu reușește, inima nu mai poate face față cu ușurință fluctuațiilor de presiune zilnice și fluctuațiile de volum. Mecanismul poate compensa o presiune ușor crescută și o preîncărcare ușor crescută la persoanele sănătoase. Cu toate acestea, mecanismul de reglare nu este pregătit pentru fluctuații de presiune mai mari sau fluctuații de sarcină. Din acest motiv, fluctuațiile mai mari pot avea consecințe care pot pune viața în pericol.