החוק של פרנק-סטארלינג הוא תנוחה המציין שללב יש את היכולת לשנות את כוח ההתכווצות שלו - וכתוצאה מכך, את נפח ההתכווצות שלו - בתגובה לשינויים בנפח זרימת הדם (החזרת ורידים).
ניתן לתאר את החוק של פרנק-סטארלינג בפשטות: ככל שהלב נמתח יותר (נפח הדם מוגבר), כך גדל הכוח של התכווצות החדר האחורי.
כתוצאה מכך, כמות הדם המגורשת דרך שסתומי אבי העורקים והריאה גדלה.
מקור החוק
שמו של חוק זה מתייחס לשני פיזיולוגים חלוצים גדולים בחקר הלב.
מדען גרמני בשם פרנק ומדען אנגלי בשם סטארלינג, כל אחד בפני עצמו, חקרו את ליבם של בעלי חיים שונים.
כל אחד מהם ציין כי לב בריא אינו מגרש כל טיפת דם אחרונה מהחדרים כשהם מתכווצים, אלא נשאר שריד של דם בחדרים, המכונה נפח שבץ סוף.
הם ציינו כי העלייה בנפח הדיאסטולי, או טעינה מוקדמת, גורמת לעלייה בנפח השבץ וגירוש יותר דם מהלב בכל פעימות לב.
עם הזמן תאוריה זו הפכה פופולרית בפיזיולוגיה של לב וכיום מכונה חוק הלב-פרנק-סטארלינג.
תפוקת לב
נפח הדם המוזרם על ידי הלב בדקה נקרא תפוקת לב וזה גורם שמשתנה בהתאם לדרישות הגוף.
ניתן לחשב את תפוקת הלב על ידי הכפלת מספר פעימות בדקה (קצב הלב) בנפח הדם היוצא מהלב עם כל פעימה (נפח השבץ).
תפוקת לב היא משתנה המאפשר למדוד את התאמת הלב ביחס לדרישות הגופניות והרגשיות מהן סובל הגוף.
ויסות נפח הטעינה והשבץ
ישנם כמה גורמים המשפיעים על כמות הדם הנשאבת במהלך כל פעימות לב, המכונה נפח שבץ.
בשלב המנוחה של הלב, המכונה דיאסטולה, חדרי הלב מתמלאים בדם באופן פסיבי.
מאוחר יותר, בתום הדיאסטולה, התכווצות האטריה, ממלאות את חדרי החדר עוד יותר.
נפח הדם בחדרים בסוף הדיאסטולה נקרא נפח הדיאסטולי הסופי.
עלייה בנפח הדיאסטולי הסופי לאחר מכן מביאה למתיחה רבה יותר של החדרים מכיוון שיש שם יותר דם.
כאשר החדר נמתח הלאה, הוא מתכווץ ביתר עוצמה, ממש כמו גומיה.
דרך טובה לחשוב על נפח דיאסטולי סוף היא לחשוב על זה ככמות הדם "הנטענת" בחדרים לפני התכווצות. מסיבה זו, הנפח הדיאסטולי הסופי נקרא הטעינה מראש.
עומס אחר
השפעה חשובה נוספת של נפח השבץ הסופי היא הלחץ בעורקים היוצאים מהלב.
אם יש לחץ גבוה בעורקים, הלב יתקשה לשאוב דם.
לחץ דם זה, המייצג את ההתנגדות שעל החדר להתגבר על מנת לגרש דם, נקרא עומס לאחר.
הפניות
- Hale, T. (2004) הפיזיולוגיה של התרגיל: גישה נושאית (מהדורה ראשונה). וויילי.
- Iaizzo, P. (2005). ספר לימוד של אנטומיה לבבית, פיזיולוגיה ומכשירים (מהדורה ראשונה). הומאנה.
- Shiels, HA, & White, E. (2008). מנגנון פרנק-סטארלינג במיוציטים לבביים בעלי חוליות. Journal of Experimental Biology, 211 (13), 2005–2013.
- סטופר, ג ', קליין, ג'יי ומקלולין, ד (2017). המודינמיקה קרדיווסקולרית לרופא המטפל (מהדורה שנייה). וויילי-בלקוול.
- טורטורה, ג 'ודריקסון, ב' (2012). עקרונות האנטומיה והפיזיולוגיה (מהדורה 13). ג'ון וויילי ובניו בע"מ