กฎของแฟรงก์สตาร์ลิ่งเป็นข้อสันนิษฐานที่บ่งชี้ว่าหัวใจมีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงแรงหดตัวและส่งผลให้ปริมาตรของการหดตัว - เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของปริมาณเลือดที่ไหลเข้า (การไหลกลับของหลอดเลือดดำ)
กฎของ Frank-Starling สามารถอธิบายได้ง่ายๆ: ยิ่งหัวใจยืดออก (ปริมาณเลือดเพิ่มขึ้น) แรงของการหดตัวของกระเป๋าหน้าท้องหลังก็จะมากขึ้น
ดังนั้นปริมาณเลือดที่ถูกขับออกทางลิ้นหัวใจและปอดมากขึ้น
ที่มาของกฎหมาย
ชื่อของกฎหมายนี้หมายถึงนักสรีรวิทยาผู้บุกเบิกผู้ยิ่งใหญ่สองคนในการศึกษาเรื่องหัวใจ
นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อแฟรงก์และนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อสตาร์ลิงต่างศึกษาหัวใจของสัตว์ต่างชนิดกัน
แต่ละคนสังเกตว่าหัวใจที่แข็งแรงไม่ได้ขับเลือดออกจากโพรงในช่องท้องทุกหยดสุดท้ายเมื่อหดตัว แต่เลือดส่วนที่เหลือยังคงอยู่ในโพรงซึ่งเรียกว่าปริมาตรของจังหวะสุดท้าย
พวกเขาตั้งข้อสังเกตว่าการเพิ่มขึ้นของ diastolic volume หรือพรีโหลดส่งผลให้ปริมาตรของโรคหลอดเลือดสมองเพิ่มขึ้นและการขับเลือดออกจากหัวใจมากขึ้นเมื่อหัวใจเต้นแต่ละครั้ง
เมื่อเวลาผ่านไปทฤษฎีนี้ได้รับความนิยมในสรีรวิทยาการเต้นของหัวใจและปัจจุบันรู้จักกันในชื่อกฎการเต้นของหัวใจแฟรงค์ - สตาร์ลิง
การเต้นของหัวใจ
ปริมาตรของเลือดที่หัวใจสูบฉีดต่อนาทีเรียกว่า cardiac output และเป็นปัจจัยที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความต้องการของร่างกาย
อัตราการเต้นของหัวใจสามารถคำนวณได้โดยการคูณจำนวนครั้งต่อนาที (อัตราการเต้นของหัวใจ) ด้วยปริมาตรของเลือดที่ออกจากหัวใจในแต่ละจังหวะ (ปริมาตรของจังหวะ)
Cardiac output เป็นตัวแปรที่ทำให้สามารถวัดการปรับตัวของหัวใจที่สัมพันธ์กับความต้องการทางร่างกายและอารมณ์ในร่างกาย
การควบคุมปริมาณพรีโหลดและจังหวะ
มีปัจจัยบางอย่างที่มีผลต่อปริมาณเลือดที่สูบฉีดระหว่างการเต้นของหัวใจแต่ละครั้งซึ่งเรียกว่าปริมาณโรคหลอดเลือดสมอง
ในช่วงพักของหัวใจที่เรียกว่าไดแอสโทลโพรงของหัวใจจะเติมเลือดอย่างอดทน
ต่อมาในตอนท้ายของ diastole atria หดตัวเติมโพรงให้มากขึ้น
ปริมาตรของเลือดในโพรงที่ส่วนท้ายของไดแอสโทลเรียกว่าปริมาตรไดแอสโทลิกตอนท้าย
การเพิ่มขึ้นของปริมาตรไดแอสโตลิกในตอนท้ายจะส่งผลให้โพรงมีการยืดตัวมากขึ้นเนื่องจากมีเลือดมากขึ้น
เมื่อช่องขยายออกไปมากขึ้นมันจะหดตัวแรงขึ้นเช่นเดียวกับยางรัด
วิธีที่ดีในการคิดถึงปริมาตรไดแอสโตลิกคือการคิดว่าปริมาณเลือด "โหลด" เข้าไปในโพรงก่อนที่จะหดตัว ด้วยเหตุนี้ปริมาตรไดแอสโตลิกสุดท้ายจึงเรียกว่าพรีโหลด
afterload
อิทธิพลที่สำคัญอีกประการหนึ่งของปริมาตรของจังหวะสุดท้ายคือความดันในหลอดเลือดแดงที่ออกจากหัวใจ
หากมีความดันสูงในหลอดเลือดหัวใจจะสูบฉีดเลือดได้ยาก
ความดันโลหิตซึ่งแสดงถึงความต้านทานที่หัวใจห้องล่างต้องเอาชนะเพื่อขับไล่เลือดเรียกว่า afterload
อ้างอิง
- Hale, T. (2004) สรีรวิทยาการออกกำลังกาย: แนวทางเฉพาะเรื่อง (ฉบับที่ 1). ไวลีย์
- เอียซโซ, พี. (2548). คู่มือกายวิภาคศาสตร์หัวใจสรีรวิทยาและอุปกรณ์ (ฉบับที่ 1). กด Humana
- Shiels, HA, & White, E. (2008). กลไก Frank-Starling ใน myocytes cardiac ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง Journal of Experimental Biology, 211 (13), 2548–2556.
- Stouffer, G. , Klein, J. & McLaughlin, D. (2017). หัวใจและหลอดเลือด Hemodynamics สำหรับแพทย์ (2nd ed.) Wiley-Blackwell
- Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). หลักการกายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยา (ฉบับที่ 13) John Wiley & Sons Inc.