Frank Starling mehanizam

Od Frank Starling mehanizam je autonomna regulacija unutarnjeg izbacivanja i punjenja srca, koja kompenzira kratkotrajna kolebanja tlaka i volumena. Vitalna regulacija igra ulogu posebno kod promjene položaja tijela. Mehanizam više ne može nadoknaditi veće promjene tlaka.

Što je mehanizam Frank Starlinga?

Srčani autonomni upravljački krug regulira izbacivanje i sposobnost punjenja vitalnog organa. Regulacija prilagođava srčani ishod kratkotrajnim promjenama pritiska i volumena i omogućava obema srčanim komorama da izbacuju isti volumen udara. Ta se upravljačka petlja naziva mehanizam Frank Starling.

Mehanizam je dobio ime po njemačkom fiziologu Otto Frank i britanskom fiziologu Ernestu Henryju Starlingu koji je prvi put opisao kontrolnu petlju na početku 20. stoljeća na izoliranom srcu, a kasnije i na pripremi srčanog pluća. U prvi je opis bio uključen i njemački fiziolog Hermann Straub. Iz tog razloga se ponekad naziva kontrolna petlja Frank Straub Starling Mehanizam određen.

Mehanizam je jedan od nekoliko vitalnih propisa u ljudskom organizmu. Osnovne značajke mehanizma Frank Starling opisuju volumen krvi koji prolazi kroz srce tijekom dijastole i sistole. Što je manji volumen koji ulazi u dijastolu, to je manji volumen krvi izbačene tijekom sistole.

Funkcija i zadatak

Mehanizam Frank Starling sastoji se od prednaprezanja i naknadnog opterećenja. Kada se zglobovi napune, govori se o prednaprezanju. Uz povećani prednapon, srčane komore se također sve više pune. S konstantnim otkucajem srca volumen srca raste. Krajnji sistolni volumen raste samo neznatno.

Kada se prednaprezanje poveća, dolazi do povećanog rada tlaka i volumena u srcu. Ovo načelo odgovara prednaprezanju mehanizma Frank Starling. Nakon prednakupljanja slijedi naknadno učitavanje. Odljev krvi iz srca naziva se naknadnim opterećenjem. Ako se odljev krvi dogodi protiv povećanog otpora, snaga crpljenja srca povećava se na viši tlak i na taj način transportira istu količinu krvi kao i prije pri istom otkucaju srca. Izvodi se postupno prilagođavanje.

Pred kraj sistole posebno velika količina krvi ostaje u srčanim komorama zbog povećanog opterećenja. Dolazi do zaleđa. U dijastoli ovaj povratni tlak uzrokuje još veće punjenje. Snaga stanica srčanog mišića ovisi o prednapregnuću i temelji se na njegovom prednapremanju prije stvarnog početka kontrakcije. Što je veće istezanje sarkomera u mišićnim stanicama, to je veće.

Budući da se volumen u mehanizmu Frank-Starling povećava krajnjim dijastoličkim, miozin i aktinski filamenti optimalno se preklapaju i mijenjaju od duljine sarcomera od 1,9 µm do duljine sarcomera od oko 2,2 µm. S optimalnim preklapanjem, maksimalna sila je između 2,2 i 2,6 pm. Ako se ove vrijednosti premaše, maksimalna sila opada. Optimalno preklapanje uzrokuje takozvanu preosjetljivost na kalcij u miofibrilima, što kontraktilni aparat čini prijemčivijim za kalcij. Na taj način, konvencionalni priliv kalcija u akcijskom potencijalu izaziva jaču reakciju miofibrila.

Volumen prednaprezanja krvi podložan je određenim fluktuacijama, ovisno o tjelesnoj aktivnosti i položaju tijela. Frank-Starlingov mehanizam osigurava rad srca i podešavanje pojedinačnih volumena izbacivanja u desni i lijevi dio srca. Ako se glasnoća mijenja, na primjer tijekom promjene položaja tijela, mehanizam je posebno važan.

Aktivnosti komore automatski se podešavaju pomoću upravljačke petlje na fluktuacije tlaka i volumena i pridružene promjene prije i nakon opterećenja. Obje srčane komore uvijek pumpaju isti udalni volumen.

Bolesti i bolesti

Kada je jedno od opterećenja mehanizma Frank Starling neuravnoteženo, isto tako i drugo. Prednaprezanje se u medicinskoj praksi naziva krajnjim dijastoličkim volumenom ili krajnjim dijastoličkim tlakom, a oba se mogu mjeriti. Kod srčanih bolesti poput sistoličkog zatajenja srca postoji povećan krajnji dijastolički volumen. To također povećava tlak punjenja. Prednalaganje se stoga povećava. Kao posljedica toga, tekućina iz vaskularnog sustava akumulira se u tjelesnom tkivu. Tako nastaju edemi poput plućnog edema. Plućni edem može uzrokovati nedostatak daha, lepršanje disanja ili pjenasti ispljuvak iz pluća, na primjer.

Čak i sa smanjenom elastičnošću ventrikula, mehanizam Frank-Starling prepun je problema. Smanjena elastičnost ventrikula je prisutna, na primjer, kod dijastoličkog zatajenja srca. Što je tvrđa klijetka, to je još gore dijastolično punjenje. To dovodi do zaostatka krvi u venama. Da bi smanjio prednaprezanje, liječnik pacijentu daje ACE inhibitore ili nitrate.

Hipertenzija ili stenoza ventila jednako lako mogu povećati opterećenje srca i tako uzrokovati probleme unutar Frank-Starlingovog mehanizma. Ventrikularni mišići mogu hipertrofirati zbog povećanog noćnog opterećenja i tako smanjiti napetost stijenke.Takva ventrikularna hipertrofija može rezultirati zatajenjem srca. Istezanje mišićnih vlakana ventrikularnih vlakana pruža im veću napetost, a povećano istezanje omogućava da se krv izbaci s većom snagom.

Ako mehanizam Frank Starling otkaže, srce više ne može lako izvršavati svakodnevne fluktuacije tlaka i fluktuacije volumena. Mehanizam može nadoknaditi lagano povišen pritisak i lagano povećano prednaprezanje kod zdravih ljudi. Međutim, mehanizam za regulaciju također nije pripremljen za veće fluktuacije tlaka ili fluktuacije opterećenja. Iz tog razloga, veće fluktuacije mogu imati opasne po život posljedice.