Mécanisme de Frank-Starling: fonction, tâches, rôle et maladies

Le mécanisme de Frank-Starling est la régulation autonome du Cœurla capacité d'éjection interne et de remplissage qui compense les fluctuations à court terme de la pression et le volume. Cette régulation vitale joue un rôle principalement lors des changements de position corporelle. Le mécanisme ne peut plus compenser les changements de pression plus importants.

Quel est le mécanisme de Frank-Starling?

Représentation anatomique schématique du Cœur montrant les ventricules. Le circuit de contrôle autonome du Cœur régule l'éjection et la sortie de remplissage de l'organe vital. Le règlement ajuste le débit cardiaque aux changements de pression à court terme et le volume, permettant aux deux cavités du cœur d'éjecter le même accident vasculaire cérébral le volume. Ce circuit de régulation s'appelle le mécanisme de Frank-Starling. Le mécanisme a été nommé d'après le physiologiste allemand Otto Frank et le physiologiste britannique Ernest Henry Starling, qui ont décrit pour la première fois la boucle de contrôle au début du 20e siècle sur le cœur isolé et plus tard sur le cœur-poumon préparation. Le physiologiste allemand Hermann Straub a également participé à la description initiale. Pour cette raison, la boucle de contrôle est parfois appelée mécanisme Frank-Straub-Starling. Le mécanisme est l'une des nombreuses régulations vitales de l'organisme humain. Dans ses caractéristiques de base, le mécanisme de Frank-Starling décrit ce volume de sang qui traverse le cœur pendant diastole et systole. Plus le volume entrant est petit pendant diastole, plus le volume de sang éjecté pendant la systole.

Fonction et objectif

Le mécanisme Frank-Starling se compose de la précharge et de la post-charge. Lorsque les oreillettes se remplissent, on parle de précharge. Lorsque la précharge augmente, les ventricules se remplissent également progressivement. À une constante de la fréquence cardiaque, accident vasculaire cérébral le volume du cœur augmente. Le volume de fin de systolique n'augmente que légèrement. Lorsque la précharge est augmentée, il y a une augmentation du travail pression-volume dans le cœur. Ce principe correspond à la précharge du mécanisme Frank-Starling. Cette précharge est suivie d'une post-charge. La sortie de sang du cœur s'appelle la postcharge. Lorsque l'écoulement du sang se produit contre une résistance accrue, l'action de pompage du cœur augmente à une pression plus élevée et de cette manière transporte le même volume de sang qu'auparavant en même temps. de la fréquence cardiaque. Une adaptation progressive a lieu. Vers la fin de la systole, en raison de l'augmentation de la postcharge, une quantité particulièrement importante de sang reste dans les cavités cardiaques. Une contre-pression se produit. Dans diastole, cette contre-pression provoque le remplissage des chambres d'autant plus. Cellule myocardique force dépend toujours de la précharge, et est donc basée sur sa précharge avant le début réel de la contraction. Plus l'allongement des sarcomères dans les cellules musculaires est important, plus il est élevé. Parce que le volume dans le mécanisme de Frank-Starling augmente en fin de diastolique, les filaments de myosine et d'actine se chevauchent de manière optimale et passent d'une longueur de sarcomère de 1.9 µm auparavant à une longueur de sarcomère d'environ 2.2 µm. Ainsi, au chevauchement optimal, le force maximale est compris entre 2.2 et 2.6 µm. Le dépassement de ces valeurs entraîne le force maximale diminuer. Le chevauchement optimal provoque un soi-disant calcium sensibilisation dans les myofibrilles, ce qui rend l'appareil contractile plus réceptif au calcium. De cette façon, le conventionnel calcium afflux pendant un potentiel d'action suscite une réponse d'autant plus forte dans les myofibrilles. Le volume sanguin de la précharge est soumis à certaines fluctuations en fonction de l'activité physique et de la position du corps. Le mécanisme Frank-Starling assure la fonction cardiaque et l'ajustement des volumes d'éjection individuels dans les parties droite et gauche du cœur. Lorsque le volume change, par exemple lors d'un changement de position du corps, le mécanisme est particulièrement pertinent. Les activités ventriculaires sont automatiquement ajustées par le circuit de commande aux fluctuations de pression et de volume et aux changements associés de précharge et de postcharge. En conséquence, les deux ventricules pompent toujours le même accident vasculaire cérébral le volume.

Maladies et conditions médicales

Quand l'une des charges du mécanisme Frank-Starling sort de équilibre, tout comme l’autre. La précharge est appelée dans la pratique médicale le volume de fin de diastolique ou la pression de fin de diastole, qui peuvent toutes deux être mesurées. Dans les maladies cardiaques, telles que systolique l'insuffisance cardiaque, il y a une augmentation du volume en fin de diastolique. Cela augmente également la pression de remplissage. La précharge est donc augmentée, ce qui entraîne un dépôt de liquide du système vasculaire dans les tissus corporels. C'est ainsi que les œdèmes tels que œdème pulmonaire formes. Œdème pulmonaire peut provoquer, par exemple, un essoufflement, des râles ou de la mousse crachat des poumons. La diminution de l'élasticité ventriculaire pose également des problèmes avec le mécanisme de Frank-Starling. Une diminution de l'élasticité ventriculaire est présente, par exemple, en diastolique l'insuffisance cardiaque. Plus le ventricule est rigide, plus le remplissage diastolique est mauvais. Cela fait remonter le sang dans les veines. Pour réduire la précharge, le médecin administre Inhibiteurs de l'ECA ou nitrates au patient. Hypertension ou la sténose valvulaire peut tout aussi facilement augmenter la postcharge du cœur, provoquant des problèmes dans le mécanisme de Frank-Starling. Les muscles ventriculaires peuvent hypertrophie en raison de l'augmentation de la charge nocturne, abaissant ainsi le mur stress. Un tel ventriculaire hypertrophie peut entraîner l'insuffisance cardiaque. Étirements des fibres musculaires ventriculaires leur donne une plus grande tension, et l'augmentation de l'étirement permet au sang d'être éjecté avec une plus grande force. Lorsque le mécanisme de Frank-Starling échoue, le cœur ne peut plus facilement effectuer les fluctuations de pression quotidiennes et les changements de volume. Le mécanisme peut compenser une pression et une précharge légèrement accrues chez les individus en bonne santé. Cependant, même le mécanisme de régulation n'est pas équipé pour faire face à des fluctuations de pression ou à des variations de charge plus importantes. Pour cette raison, des fluctuations plus importantes peuvent avoir des conséquences mortelles.