Het Frank-Starling-mechanisme is de autonome regeling van de hart-'s interne uitwerp- en vulcapaciteit die kortstondige schommelingen in druk compenseert en volume Deze vitale regulatie speelt vooral een rol bij veranderingen in de lichaamshouding. Het mechanisme kan grotere drukveranderingen niet meer compenseren.
Wat is het Frank-Starling-mechanisme?
Schematische anatomische weergave van de hart- met de ventrikels. Het autonome stuurcircuit van de hart- regelt het uitwerpen en vullen van het vitale orgaan. De regeling past het hartminuutvolume aan op korte termijn veranderingen in druk en volume, waardoor beide kamers van het hart hetzelfde kunnen uitwerpen beroerte volume Dit regelcircuit wordt het Frank-Starling-mechanisme genoemd. Het mechanisme is vernoemd naar de Duitse fysioloog Otto Frank en de Britse fysioloog Ernest Henry Starling, die de regellus aan het begin van de 20e eeuw voor het eerst beschreven op het geïsoleerde hart en later op het hart.long voorbereiding. Bij de eerste beschrijving was ook de Duitse fysioloog Hermann Straub betrokken. Om deze reden wordt de regellus soms het Frank-Straub-Starling-mechanisme genoemd. Het mechanisme is een van de vele essentiële regelingen in het menselijk organisme. In zijn basisfuncties beschrijft het Frank-Starling-mechanisme dat volume van bloed dat door het hart gaat tijdens diastole en systole. Hoe kleiner de volume-instroom tijdens diastole, hoe kleiner het volume van bloed uitgeworpen tijdens systole.
Functie en doel
Het Frank-Starling-mechanisme bestaat uit preload en afterload. Als de boezems vollopen, hebben we het over preload. Wanneer de voorbelasting toeneemt, vullen de ventrikels zich ook geleidelijk. Op een constante hartslag beroerte het volume van het hart neemt toe. Het eindsystolische volume neemt slechts licht toe. Wanneer de voorbelasting wordt verhoogd, is er een verhoogde druk-volume-inspanning in het hart. Dit principe komt overeen met de voorbelasting van het Frank-Starling-mechanisme. Deze preload wordt gevolgd door een afterload. De uitstroom van bloed vanuit het hart heet de afterload. Wanneer de bloeduitstroming plaatsvindt tegen verhoogde weerstand, neemt de pompende werking van het hart toe tot hogere druk en voert op deze manier hetzelfde bloedvolume als voorheen tegelijkertijd af. hartslag Er vindt een geleidelijke aanpassing plaats. Tegen het einde van de systole blijft er vanwege de verhoogde afterload een bijzonder grote hoeveelheid bloed achter in de hartkamers. Er treedt een tegendruk op. In diastoleDoor deze tegendruk vullen de kamers zich des te meer. Myocardiale cel sterkte is altijd afhankelijk van de voorspanning, en is dus gebaseerd op de voorspanning vóór het daadwerkelijke begin van de contractie. Hoe groter de verlenging van de sarcomeren in de spiercellen, hoe hoger deze is. Omdat het volume in het Frank-Starling-mechanisme end-diastolisch toeneemt, overlappen de myosine- en actinefilamenten elkaar optimaal en veranderen ze van een sarcomeerlengte van voorheen 1.9 µm naar een sarcomeerlengte van ongeveer 2.2 µm. Dus, bij optimale overlapping, de maximale kracht ligt tussen 2.2 en 2.6 µm. Als deze waarden worden overschreden, wordt het maximale kracht afnemen. De optimale overlap veroorzaakt een zogenaamde calcium sensibilisatie in de myofibrillen, waardoor het contractiele apparaat gevoeliger wordt voor calcium. Op deze manier wordt de conventionele calcium instroom tijdens een actiepotentiaal lokt een des te sterkere reactie uit in de myofibrillen. Het bloedvolume van de voorbelasting is onderhevig aan bepaalde schommelingen, afhankelijk van fysieke activiteit en lichaamshouding. Het Frank-Starling-mechanisme zorgt voor de hartfunctie en de aanpassing van de individuele uitwerpvolumes in het rechter- en linkergedeelte van het hart. Wanneer het volume verschuift, bijvoorbeeld tijdens een verandering van lichaamshouding, is het mechanisme bijzonder relevant. Ventriculaire activiteiten worden automatisch door het regelcircuit aangepast aan druk- en volumeschommelingen en de daarmee samenhangende veranderingen in voor- en nabelasting. Het resultaat is dat beide ventrikels altijd hetzelfde pompen beroerte volume.
Ziekten en medische aandoeningen
Als een van de ladingen van het Frank-Starling-mechanisme uitvalt evenwicht, net als de andere. Preload wordt in de medische praktijk end-diastolisch volume of end-diastolische druk genoemd, die beide kunnen worden gemeten. Bij hartaandoeningen, zoals systolisch hartfalenis er een verhoogd eind-diastolisch volume. Dit verhoogt ook de vuldruk. De voorbelasting wordt daardoor verhoogd, met als gevolg dat vocht uit het vasculaire systeem wordt afgezet in de lichaamsweefsels. Dit is hoe oedeem zoals longoedeem vormen. Longoedeem kan bijvoorbeeld kortademigheid, reanimatie of schuimig gevoel veroorzaken sputum uit de longen. Een verminderde ventriculaire elasticiteit geeft ook problemen met het Frank-Starling-mechanisme. Een verminderde ventriculaire elasticiteit is aanwezig, bijvoorbeeld in diastolisch hartfalen Hoe stijver het ventrikel, hoe slechter de diastolische vulling. Hierdoor stroomt het bloed terug in de aderen. Om de voorbelasting te verminderen, beheert de arts ACE-remmers of nitraten voor de patiënt. hypertensie of klepstenose kan net zo goed de afterload van het hart vergroten, waardoor problemen ontstaan in het Frank-Starling mechanisme. De ventrikelspieren kunnen hypertrofie door verhoogde nachtbelasting, dus verlaging van de muur spanning Zo'n ventriculair hypertrofie kan resulteren in hartfalen. Stretching van de ventriculaire spiervezels geeft ze meer spanning, en door de grotere rek kan het bloed met grotere kracht worden uitgeworpen. Wanneer het Frank-Starling-mechanisme faalt, kan het hart niet langer gemakkelijk alledaagse drukschommelingen en volumeveranderingen uitvoeren. Het mechanisme kan een licht verhoogde druk en voorbelasting bij gezonde personen compenseren. Maar zelfs het regelmechanisme is niet uitgerust om grotere drukschommelingen of belastingsvariaties op te vangen. Om deze reden kunnen grotere schommelingen levensbedreigende gevolgen hebben.
