กลไกของ Frank-Starling: หน้าที่งานบทบาทและโรค

กลไก Frank-Starling เป็นข้อบังคับอัตโนมัติของ หัวใจการขับออกภายในและความสามารถในการบรรจุที่ชดเชยความผันผวนในระยะสั้นของความดันและ ปริมาณ. กฎระเบียบที่สำคัญนี้มีบทบาทสำคัญในระหว่างการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของร่างกาย กลไกดังกล่าวไม่สามารถชดเชยการเปลี่ยนแปลงความดันที่ใหญ่ขึ้นได้อีกต่อไป

กลไกของ Frank-Starling คืออะไร?

แผนผังแสดงกายวิภาคของ หัวใจ แสดงโพรง วงจรควบคุมอัตโนมัติของ หัวใจ ควบคุมการขับออกและการเติมเอาท์พุทของอวัยวะที่สำคัญ กฎระเบียบจะปรับเอาท์พุทการเต้นของหัวใจเป็นการเปลี่ยนแปลงความดันและความดันในระยะสั้น ปริมาณทำให้ทั้งสองห้องของหัวใจดีดออกมาเหมือนกัน ละโบม ปริมาณ. วงจรควบคุมนี้เรียกว่ากลไก Frank-Starling กลไกนี้ได้รับการตั้งชื่อตามนักสรีรวิทยาชาวเยอรมัน Otto Frank และ Ernest Henry Starling นักสรีรวิทยาชาวอังกฤษซึ่งเป็นคนแรกที่อธิบายถึงวงจรควบคุมในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 เกี่ยวกับหัวใจที่แยกจากกันและต่อมาที่หัวใจ -ปอด การเตรียมการ. Hermann Straub นักสรีรวิทยาชาวเยอรมันมีส่วนร่วมในคำอธิบายเบื้องต้นด้วย ด้วยเหตุนี้การวนรอบควบคุมจึงถูกเรียกว่ากลไก Frank-Straub-Starling ในบางครั้ง กลไกนี้เป็นหนึ่งในกฎระเบียบที่สำคัญหลายประการในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์ ในคุณสมบัติพื้นฐานกลไกของ Frank-Starling อธิบายถึงปริมาณของไฟล์ เลือด ที่ผ่านหัวใจในช่วง Diastole และ systole ปริมาณการไหลเข้าที่น้อยลงในระหว่าง Diastoleปริมาณ เลือด ขับออกมาระหว่าง systole

ฟังก์ชั่นและวัตถุประสงค์

กลไกของ Frank-Starling ประกอบด้วย preload และ afterload เมื่อ atria เติมเรากำลังพูดถึงพรีโหลด เมื่อพรีโหลดเพิ่มขึ้นโพรงก็จะเติมไปเรื่อย ๆ อย่างต่อเนื่อง อัตราการเต้นหัวใจที่ ละโบม ปริมาตรของหัวใจเพิ่มขึ้น end-systolic volume เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย เมื่อพรีโหลดเพิ่มขึ้นจะมีการทำงานของปริมาตรความดันในหัวใจเพิ่มขึ้น หลักการนี้สอดคล้องกับการโหลดล่วงหน้าของกลไก Frank-Starling การโหลดล่วงหน้านี้ตามด้วย afterload การไหลออกของ เลือด จากใจเรียกว่า afterload เมื่อเลือดไหลออกจากความต้านทานที่เพิ่มขึ้นการสูบฉีดของหัวใจจะเพิ่มขึ้นเป็นความดันที่สูงขึ้นและด้วยวิธีนี้จะทำให้เลือดมีปริมาตรเท่าเดิมในเวลาเดียวกัน อัตราการเต้นหัวใจ. การปรับตัวทีละน้อยเกิดขึ้น ในตอนท้ายของ systole เนื่องจากการทำงานหนักเพิ่มขึ้นเลือดจำนวนมากโดยเฉพาะยังคงอยู่ในห้องหัวใจ เกิดแรงดันย้อนกลับ ใน Diastoleแรงดันย้อนกลับนี้ทำให้ช่องเติมเต็มมากขึ้น เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ ความแข็งแรง จะขึ้นอยู่กับการโหลดล่วงหน้าและขึ้นอยู่กับการโหลดล่วงหน้าก่อนที่จะเริ่มมีการหดตัวจริง ยิ่งการยืดตัวของ sarcomeres ในเซลล์กล้ามเนื้อสูงขึ้นเท่าใด เนื่องจากปริมาตรในกลไก Frank-Starling จะเพิ่ม end-diastolically เส้นใยไมโอซินและแอกตินจะซ้อนทับกันอย่างเหมาะสมที่สุดและเปลี่ยนจากความยาว sarcomere ที่ 1.9 µm ก่อนหน้านี้เป็นความยาว sarcomere ประมาณ 2.2 µm ดังนั้นเมื่อเหลื่อมกันที่เหมาะสมที่สุดไฟล์ แรงสูงสุด อยู่ระหว่าง 2.2 ถึง 2.6 µm การเกินค่าเหล่านี้ทำให้เกิด แรงสูงสุด เพื่อลด การทับซ้อนที่เหมาะสมทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า แคลเซียม อาการแพ้ใน myofibrils ซึ่งทำให้อุปกรณ์หดตัวสามารถรับแคลเซียมได้มากขึ้น ด้วยวิธีนี้แบบธรรมดา แคลเซียม การไหลเข้าระหว่าง ศักยภาพในการดำเนินการ ทำให้เกิดการตอบสนองที่แข็งแกร่งขึ้นใน myofibrils ปริมาณเลือดของพรีโหลดอาจมีความผันผวนขึ้นอยู่กับการออกกำลังกายและตำแหน่งของร่างกาย กลไก Frank-Starling ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของหัวใจและการปรับระดับการขับออกของแต่ละบุคคลในส่วนด้านขวาและด้านซ้ายของหัวใจ เมื่อระดับเสียงเปลี่ยนไปตัวอย่างเช่นในระหว่างการเปลี่ยนตำแหน่งของร่างกายกลไกจะมีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะ กิจกรรมของกระเป๋าหน้าท้องจะถูกปรับโดยอัตโนมัติโดยวงจรควบคุมตามความผันผวนของความดันและปริมาตรและการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องในพรีโหลดและอาฟเตอร์โหลด เป็นผลให้โพรงทั้งสองสูบเหมือนกันเสมอ ละโบม ปริมาณ

โรคและเงื่อนไขทางการแพทย์

เมื่อหนึ่งในกลไกของ Frank-Starling หมดไป สมดุลอื่น ๆ ก็เช่นกัน Preload เรียกในทางการแพทย์ว่า end-diastolic volume หรือ end-diastolic pressure ซึ่งทั้งสองอย่างนี้สามารถวัดได้ ในโรคหัวใจเช่นซิสโตลิก หัวใจล้มเหลวมีปริมาณ end-diastolic เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังเพิ่มความดันในการบรรจุ พรีโหลดจึงเพิ่มขึ้นด้วยเหตุนี้ของเหลวจากระบบหลอดเลือดจึงถูกสะสมไว้ในเนื้อเยื่อของร่างกาย นี่คืออาการบวมน้ำเช่น อาการบวมน้ำที่ปอด รูปแบบ อาการบวมน้ำที่ปอด อาจทำให้เกิดเช่นหายใจถี่มีผื่นหรือเป็นฟอง เสมหะ จากปอด ความยืดหยุ่นของกระเป๋าหน้าท้องที่ลดลงยังทำให้เกิดปัญหากับกลไกของ Frank-Starling ความยืดหยุ่นของกระเป๋าหน้าท้องลดลงมีอยู่เช่นใน diastolic หัวใจล้มเหลว. ยิ่งช่องท้องแข็งขึ้นการเติม diastolic ก็ยิ่งแย่ลง สิ่งนี้ทำให้เลือดสำรองในหลอดเลือดดำ เพื่อลดการโหลดล่วงหน้าแพทย์จะจัดการ สารยับยั้ง ACE หรือไนเตรตให้กับผู้ป่วย ความดันโลหิตสูง หรือลิ้นตีบสามารถเพิ่ม afterload ของหัวใจได้อย่างง่ายดายทำให้เกิดปัญหาในกลไก Frank-Starling กล้ามเนื้อกระเป๋าหน้าท้องอาจ ยั่วยวน เนื่องจากภาระในตอนกลางคืนที่เพิ่มขึ้นจึงทำให้กำแพงลดลง ความเครียด. กระเป๋าหน้าท้องดังกล่าว ยั่วยวน สามารถส่งผลให้ หัวใจล้มเหลว. การยืด ของเส้นใยกล้ามเนื้อกระเป๋าหน้าท้องทำให้เกิดความตึงเครียดมากขึ้นและการยืดที่เพิ่มขึ้นช่วยให้เลือดถูกขับออกมาด้วยแรงที่มากขึ้น เมื่อกลไกของ Frank-Starling ล้มเหลวหัวใจจะไม่สามารถแสดงความผันผวนของความดันในชีวิตประจำวันและการเปลี่ยนแปลงระดับเสียงได้อย่างง่ายดายอีกต่อไป กลไกนี้สามารถชดเชยความดันที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยและพรีโหลดในบุคคลที่มีสุขภาพดี อย่างไรก็ตามแม้แต่กลไกการกำกับดูแลก็ไม่ได้รับการติดตั้งเพื่อรับมือกับความผันผวนของแรงดันที่มากขึ้นหรือการเปลี่ยนแปลงของโหลด ด้วยเหตุนี้ความผันผวนที่มากขึ้นอาจส่งผลร้ายแรงถึงชีวิต