Zakon Frank-Starling je postulat, ki nakazuje, da ima srce možnost spremeniti svojo silo krčenja - in posledično svojo količino krčenja - kot odgovor na spremembe v količini dotoka krvi (vensko vračanje).
Frank-Starlingov zakon lahko opišemo preprosto: bolj ko je srce raztegnjeno (povečan volumen krvi), večja je sila krčenja zadnjega prekata.
Posledično je večja količina krvi, ki se izloči skozi aortno in pljučno zaklopko.
Izvor zakona
Ime tega zakona se nanaša na dva velika pionirska fiziologa pri preučevanju srca.
Nemški znanstvenik po imenu Frank in angleški znanstvenik po imenu Starling sta vsak na svoj način preučevala srca različnih živali.
Vsak od njih je opazil, da zdravo srce ne izloči vsake zadnje kapljice krvi iz prekata, ko se skrčijo, temveč ostanek krvi ostane v ventriklih, kar je znano kot volumen končne kapi.
Ugotovili so, da povečanje diastoličnega volumna ali prednapetost povzroči povečanje volumna kapi in izgon več krvi iz srca z vsakim srčnim utripom.
Sčasoma je ta teorija postala priljubljena v srčni fiziologiji in je danes znana kot Frank-Starlingov srčni zakon.
Srčni izhod
Količina krvi, ki jo srka na minuto črpa, je znana kot srčni izhod in je dejavnik, ki se spreminja glede na potrebe telesa.
Srčni izhod lahko izračunamo tako, da množimo število utripov na minuto (srčni utrip) na količino krvi, ki zapusti srce z vsakim utripom (volumen kapi).
Srčni izhod je spremenljivka, ki omogoča merjenje srčne prilagoditve glede na fizične in čustvene potrebe, ki jih telo trpi.
Regulacija prednapetosti in prostornine giba
Obstaja nekaj dejavnikov, ki vplivajo na količino črpane krvi med vsakim srčnim utripom, kar je znano kot količina možganske kapi.
Med fazo počitka srca, znano kot diastola, se ventrikli srca pasivno napolnijo s krvjo.
Kasneje, na koncu diastole, se atrija skrči, še bolj napolni ventrikle.
Prostornina krvi v ventriklih na koncu diastole se imenuje končni diastolični volumen.
Povečanje končnega diastoličnega volumna nato povzroči večje raztezanje ventriklov, ker je tam več krvi.
Ko se prekat raztegne naprej, se krči močneje, tako kot gumijasti trak.
Dober način razmišljanja o končnem diastoličnem volumnu je, da si omislite količino krvi, "nabito" v preddvorih pred krčenjem. Zaradi tega se končni diastolični volumen imenuje prednapetost.
Popolna obremenitev
Drug pomemben vpliv volumna končne kapi je tlak v arterijah, ki izstopajo iz srca.
Če je v arterijah visok pritisk, bo srce težko črpalo kri.
Ta krvni tlak, ki predstavlja odpor, ki ga mora prekat prevladati, da izžene kri, se imenuje po obremenitvi.
Reference
- Hale, T. (2004) Vaja fiziologija: tematski pristop (1. izd.). Wiley.
- Iaizzo, P. (2005). Priročnik za srčno anatomijo, fiziologijo in pripomočke (1. izd.). Humana Press.
- Shiels, HA, & White, E. (2008). Frank-Starlingov mehanizem v vretenčarskih srčnih miocitih. Journal of Experimental Biology, 211 (13), 2005–2013.
- Stouffer, G., Klein, J. & McLaughlin, D. (2017). Kardiovaskularna hemodinamika za klinika (2. izd.). Wiley-Blackwell.
- Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Načela anatomije in fiziologije (13. izd.). John Wiley & Sons Inc.