Jantung, bersama dengan otak dan paru-paru, membentuk segitiga esensialitas fisiologis pada makhluk hidup. Organ kecil ini (yang setara dengan 0,4% dari berat badan orang dewasa) memompa sekitar 70 mililiter darah dengan setiap detak jantung, yaitu sekitar 5 liter cairan per menit.
Mempertimbangkan bahwa manusia memiliki 4,5 hingga 6 liter darah di seluruh tubuhnya , kita dapat mengatakan bahwa jantung memompa hampir semua cairan ini dalam selang waktu 60 detik.
Pekerjaan ini tidak gratis: jantung dapat membakar antara 0,9 dan 1,2 kilokalori per kilo berat individu per jam, yang berarti 400-600 kalori per hari. Sebagian besar metabolisme basal kita (energi yang diperlukan untuk hidup saat istirahat) dijelaskan oleh tindakan organ dan otak ini, karena mereka terus beroperasi dan mewakili pabrik konsumsi sumber daya yang sebenarnya.
Kita bisa menghabiskan berjam-jam mengumpulkan data penasaran tentang hati manusia, karena sungguh, itu memberi kita kemungkinan keberadaan dan sebagian besar mendefinisikan kita sebagai spesies. Bagaimanapun, hari ini kita ingin berputar sedikit lebih baik, masuk ke istilah yang lebih kompleks dan spesifik: tetap bersama kita jika Anda ingin tahu segalanya tentang hukum Frank-Starling .
- Artikel terkait: “13 bagian jantung manusia (dan fungsinya)”
Fungsi jantung
Pertama-tama, kita harus memperkuat serangkaian mekanisme dasar dalam hal aliran darah. Jantung manusia adalah organ berotot berongga dengan 4 ruang (2 atrium dan 2 ventrikel) bersepta, yaitu, mereka benar-benar terpisah . Membuat perbedaan ini sangat penting, karena vertebrata non-manusia lainnya memiliki jantung dengan atau tanpa septa parsial, sehingga ada tingkat tertentu pencampuran antara darah teroksigenasi dan terdeoksigenasi. Dalam spesies kita, ini tidak terjadi.
Jantung memompa darah ke seluruh bagian tubuh, tetapi ada perbedaan yang jelas antara yang membawa oksigen setelah melewati paru-paru (teroksigenasi) dan yang kembali ke paru-paru untuk mengumpulkan O2 (terdeoksigenasi) . Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC) memberi kita gambaran umum tentang pemompaan darah dalam daftar berikut:
- Vena cava superior (SVC) dan vena cava inferior (IVC) adalah dua saluran utama yang memungkinkan kembalinya darah terdeoksigenasi ke jantung.
- Darah terdeoksigenasi ini memasuki jantung melalui atrium kanan (RA), yang kemudian mengomunikasikan darah ke ventrikel kanan (RV).
- Ventrikel kanan memompa darah ke arteri pulmonalis, yang bercabang menjadi kapiler kecil, yang terletak di alveoli paru-paru.
- Respirasi manusia memungkinkan karbon dioksida dalam darah untuk ditukar pada tingkat kapiler untuk oksigen.
- Singkatnya, darah kembali ke jantung melalui atrium kiri (LA), mengalir ke ventrikel kiri (LV) dan ini memompa darah ke arteri aorta, yang mendistribusikan darah beroksigen ke seluruh tubuh.
Siklus ini hanya menggambarkan oksigenasi dan deoksigenasi darah, karena Anda tidak boleh lupa bahwa darah melewati hati, ginjal, dan organ lain untuk memurnikan dirinya sendiri dan menyimpan zat . Yang pasti, menggambarkan sistem peredaran darah adalah tugas besar yang layak untuk beberapa volume ensiklopedia.
Bagaimana hukum Frank-Starling berlaku untuk semua yang dijelaskan?
Hukum Frank-Starling dijelaskan dari nama 2 peneliti yang berspesialisasi dalam fisiologi: Otto Frank dan Ernest Henry Starling , keduanya profesional di bidang anatomi abad ke-20. Bagaimanapun, ini bukan yang pertama untuk mendalilkan dan mencurigai korelasi tertentu yang kita tunjukkan di bawah ini.
Sederhananya, hukum Frank-Starling menyatakan bahwa jantung memiliki kemampuan intrinsik untuk merespon peningkatan volume aliran darah . Berdasarkan premis ini, curah jantung (volume darah yang dikeluarkan oleh ventrikel dalam satu menit) diperkirakan meningkat atau menurun sebagai respons terhadap perubahan denyut jantung dan volume sekuncup.
Mari kita ambil contoh: ketika seseorang bangkit dari tempat duduknya, curah jantung menurun, karena penurunan tekanan vena sentral (CVP) berarti penurunan volume sekuncup (ingat, volume darah yang dikeluarkan jantung menuju aorta atau arteri pulmonalis dalam kontraksinya).
Singkatnya, tekanan vena sentral penting dalam kasus ini, karena menentukan tekanan pengisian ventrikel kanan dan, oleh karena itu, secara langsung menentukan volume sekuncup ejeksi darah . Kita tahu bahwa terminologi ini mungkin tampak cukup membingungkan, tetapi tentu saja rumusnya membantu Anda memahami hukum yang dijelaskan di sini sedikit lebih baik.
Dasar Hukum Frank-Sterling
Kerja jantung (D): volume sekuncup (SV) x denyut jantung (HR)
Kita ingat bahwa kerja atau keluaran jantung (D) mengacu pada jumlah darah yang dikeluarkan oleh ventrikel dari jantung dalam 60 detik. Di sisi lain, stroke volume (SV) mencontohkan volume darah yang dikeluarkan jantung ke dalam aorta atau arteri pulmonalis. Terakhir, detak jantung (HR) adalah parameter yang mencerminkan jumlah detak per satuan waktu.
Jika kita memperhitungkan bahwa (dalam situasi normal) seseorang memiliki volume sekuncup 60 mililiter per denyut pada laju denyut jantung 75 denyut per menit , kita memperoleh bahwa kerja jantung total per menit adalah 4,5 liter, gambar yang kita tunjukkan saat Anda membuka ruang ini.
Berdasarkan premis ini, hukum Frank-Sterling menjelaskan bahwa, ketika jantung diisi dengan volume darah yang lebih besar, kekuatan kontraksi akan meningkat secara signifikan. Dengan kata lain, jika seseorang melakukan upaya otot pada saat tertentu, volume darah yang dikembalikan oleh sistem vena akan meningkat, sehingga volume sekuncup (kekuatan kontraksi jantung) akan lebih besar. Dengan cara ini, mekanisme kompleks ini dipahami sedikit lebih baik; Kebenaran?
- Anda mungkin tertarik: “Sistem peredaran darah: apa itu, bagian dan karakteristiknya”
Hukum dan anatomi jantung
Teori ini tidak hanya berbasis matematis, tetapi harus menghadirkan penjelasan fisiologis yang membenarkan postulat. Hukum Frank-Sterling didasarkan pada premis berikut: ada hubungan antara panjang awal serat miokard (yang membentuk otot jantung) dan gaya yang dihasilkan oleh kontraksi jantung.
Peningkatan aliran darah dalam aliran balik vena diterjemahkan menjadi pengisian ventrikel yang lebih besar, karena ini bertugas mengumpulkan darah di jantung. Ini mendorong peregangan serat miokard organ, yang menghasilkan peningkatan panjang sarkomer (unit otot yang dihasilkan dari kumpulan serat). Dengan peningkatan panjang sarkomer, generasi kekuatan yang lebih besar dimungkinkan selama kontraksi, sehingga jantung mampu mengeluarkan lebih banyak darah ke arteri (volume sekuncup).
Secara keseluruhan, semua ini dapat diringkas dalam ide yang mudah dipahami: jika ruang ventrikel terisi lebih banyak darah, serat otot lebih memanjang dan mengencang, mendorong pelepasan kekuatan yang lebih drastis untuk mengeluarkan darah berlebih . telah mencapai jantung melalui vena ke dalam arteri. Mungkin bersin sebagai reduksionis, itu dapat diringkas sebagai “efek karet”: semakin sesuatu diregangkan oleh tekanan eksternal, semakin besar kekuatan yang dengannya ia kembali ke bentuk aslinya.
Ringkasan
Singkatnya, ventrikel normal manusia dengan jantung “sehat” mampu meningkatkan volume sekuncup ketika lebih banyak darah mencapainya, untuk mengeluarkan kelebihan cairan di dalam bilik. Sayangnya, ini tidak harus berlaku untuk orang dengan masalah kardiovaskular, sehingga berbagai peristiwa klinis dapat dihasilkan sebagai respons terhadap “ketidakpatuhan” terhadap hukum ini.
Bagaimanapun, harus dicatat bahwa tidak ada “kurva” Frank-Sterling (yang dapat dihasilkan dari apa yang disajikan) yang berlaku di setiap kasus. Ventrikel mengambil bentuk yang berbeda pada kurva, tergantung pada keadaan jantung dan sifat periode afterload. Jika ada sesuatu yang jelas bagi kita setelah melewati garis-garis ini, itu adalah bahwa jantung adalah organ yang jauh lebih rumit daripada yang terlihat.
Referensi bibliografi:
- Bagaimana cara kerja jantung? Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC). Diakses tanggal 11 Maret di https://www.cdc.gov/ncbddd/spanish/heartdefects/howtheheartworks.html#:~:text=El%20flujo%20de%20sangre%20a%20trav%C3%A9s%20del%20coraz % C3 % B3n & teks =% 20darah% 20 persediaan% 20ox% C3% ADgen% 20th, darah% 20se% 20 mengubah% 20 menjadi% 20 terdeoksigenasi.
- Mekanisme Frank-Sterling. Konsep Fisiologi Kardiovaskular. Diakses pada 11 Maret dari https://www.cvphysiology.com/Cardiac%20Function/CF003
- Saks, V., Dzeja, P., Schlattner, U., Vendelin, M., Terzic, A., & Wallimann, T. (2006). Bioenergi sistem jantung: dasar metabolisme dari hukum Frank-Starling. Jurnal fisiologi, 571 (2), 253-273.
- Sequeira, V., & van der Velden, J. (2015). Perspektif sejarah tentang fungsi jantung: Hukum Frank – Jalak. Ulasan Biofisik, 7 (4), 421-447.
- Solaro, RJ (2007). Mekanisme hukum jantung Frank-Starling: detak jantung terus berlanjut. Jurnal biofisik, 93 (12), 4095.