Hukum Frank-Starling , juga dikenal sebagai hukum jantung , adalah hukum yang menggambarkan kemampuan jantung untuk merespon peningkatan volume darah. Secara khusus, hukum ini menyatakan bahwa gaya yang dikembangkan dalam serat otot (kekuatan kontraksi) tergantung pada sejauh mana ia diregangkan.
Hukum Fran-Starling dirumuskan lebih dari 100 tahun yang lalu oleh Otto Frank dari Jerman dan Ernest Starling dari Inggris, itulah sebabnya hukum itu menyandang nama keluarga mereka. Penelitian kedua ilmuwan memberikan kontribusi besar pada pemahaman manusia tentang hubungan antara tingkat pengisian ventrikel dan fungsi pemompaan jantung.
Siklus pengosongan dan pengisian bilik jantung: sistol (pengosongan) dan diastol (pengisian) (Sumber: BruceBlaus, via Wikimedia Commons)
Hukum ini menjelaskan mekanisme jantung itu sendiri, yang tidak bergantung pada pengaruh sistem saraf (neurotransmitter) atau sistem endokrin (hormon atau pembawa pesan kimia lainnya); Hal ini ditunjukkan oleh fakta bahwa kedua ilmuwan mencapai kesimpulan mereka menggunakan hati yang diisolasi dari katak dan anjing.
Dengan kata sederhana, hukum menyatakan bahwa semakin besar volume darah yang masuk ke jantung selama pengisian (diastol), semakin besar kekuatan yang membuatnya berkontraksi (sistol) dan, oleh karena itu, semakin besar volume darah yang dikeluarkan, dalam waktu batas-batas tertentu.
Indeks artikel
Konsep dasar
Diagram jantung manusia (Sumber: Jmarchn, via Wikimedia Commons)
Jantung adalah organ yang sangat penting. Itu terdiri dari jaringan otot dan bekerja seperti pompa, karena tugasnya adalah memompa dan mendistribusikan darah ke seluruh tubuh.
Organ ini menerima darah dari organ dan jaringan lain (juga dikenal sebagai darah sistemik) yang tidak memiliki oksigen, dan memompanya ke paru-paru untuk oksigenasi.
Darah beroksigen kemudian masuk dari paru-paru ke jantung, dari mana ia didistribusikan “secara sistemik”.
Ruang hati
Jantung manusia, serta hewan vertebrata lainnya , terdiri dari satu set empat ruang berongga: dua atrium dan dua ventrikel. Ada atrium kiri dan kanan, serta ventrikel.
Atrium adalah ruang atas (pompa booster), sedangkan ventrikel adalah ruang bawah (pompa sebenarnya).
Setiap atrium terhubung ke ventrikel di sisi yang sama melalui katup dan ventrikel, pada gilirannya, dipisahkan dari vena yang terhubung melalui katup.
Atrium dipisahkan oleh septum interatrial, sedangkan ventrikel dipisahkan satu sama lain oleh septum interventrikular. Sekat-sekat ini tidak lebih dari lembaran-lembaran jaringan fibrosa yang mencegah bercampurnya darah yang terdapat di antara bilik kiri dan bilik kanan.
Ventrikel adalah ruang yang bertanggung jawab untuk memproyeksikan darah ke paru-paru dan ke organ tubuh lainnya, yang dicapai berkat kontraksi serat otot yang membentuk dindingnya.
Darah teroksigenasi dan darah terdeoksigenasi
Sisi kiri jantung, terdiri dari atrium dan ventrikel kiri, menerima darah sistemik dari tubuh, terdeoksigenasi, dan memompanya ke paru-paru.
Sisi kanan jantung, terdiri dari atrium dan ventrikel kanan, menerima darah beroksigen dari paru-paru dan memompanya ke seluruh tubuh.
Siklus kontraksi dan relaksasi jantung
Dinding jantung rileks atau “melebar” untuk memungkinkan darah masuk dan kemudian berkontraksi untuk mendorong darah ini, melalui jaringan vena, ke seluruh tubuh atau ke paru-paru.
Karena pemompaan darah diperlukan tidak hanya untuk pengangkutan oksigen tetapi juga banyak nutrisi dan faktor terlarut lainnya yang terkandung dalam jaringan ini, siklus kontraksi dan relaksasi jantung adalah konstan.
Fase relaksasi otot jantung disebut diastol dan fase kontraksi disebut sistol.
Prinsip hukum Frank-Starling
Prinsip dasar yang menetapkan hukum Frank-Starling adalah bahwa gaya atau tegangan yang berkembang pada otot bergantung langsung pada sejauh mana otot tersebut diregangkan.
Ketika regangan serat otot lebih besar, yaitu ketika serat otot mulai berkontraksi dari panjang yang lebih besar dengan pengisian diastolik, maka kekuatan kontraksi lebih besar.
Untuk jantung ini dapat dinyatakan dalam volume diastolik dan sistolik:
– Volume darah yang masuk ke bilik jantung selama relaksasi (diastol) disebut volume diastolik ; yang akhir Volume diastolik tidak lebih dari volume hadir darah di jantung sebelum saat kontraksi atau sistol.
– Di sisi lain, volume darah yang dikeluarkan selama kontraksi bilik jantung disebut volume sekuncup atau volume sekuncup .
Volume sekuncup, terlepas dari jenis pengaruh lain yang diberikan pada jantung, tergantung pada panjang serat otot pada saat kontraksi dimulai.
Semakin penuh jantung selama diastol, semakin besar kekuatan kontraksi selama sistol dan, oleh karena itu, semakin besar volume sekuncup atau volume sekuncup yang dikeluarkannya.
Contoh
Mari kita coba memahami ini lebih baik dengan contoh berikut:
Jika jantung mengisi (diastol) dengan volume 120 ml darah, ketika terjadi kontraksi (sistol) 60 ml dikeluarkan.
Jika alih-alih menerima 120 ml ini, jantung menerima 140 ml, volume diastolik akhir (volume pengisian yang dimiliki jantung pada saat sistol dimulai) lebih besar, yang berarti bahwa kekuatan kontraksi lebih besar dan oleh karena itu jumlah darah yang akan dikeluarkan akan lebih besar, katakanlah sekitar 70 ml.
Hukum ini atau, lebih tepatnya, mekanisme jantung ini ditemukan oleh manusia dan diketahui bahwa itu terjadi di organ ini tanpa pengaruh apa pun dari sistem saraf atau sistem endokrin.
Jantung yang terisolasi mampu merespons secara otomatis volume pengisian diastolik akhir yang lebih tinggi.
Bila volume ini lebih besar, maka volume jantung lebih besar, yang berarti bahwa dinding jantung lebih meregang, yang berarti bahwa serat otot jantung lebih meregang, sehingga kekuatan yang mereka kontrak lebih besar, meningkatkan volume sekuncup.
Jumlah darah yang dikeluarkan jantung semakin besar semakin banyak jumlah darah yang mencapainya. Jika jantung memiliki lebih banyak darah saat berkontraksi, maka ia mengeluarkan lebih banyak darah.
Hal ini tergantung pada volume darah yang mencapainya, dalam batas-batas tertentu, karena jika volume darah terlalu besar, kontraksi terhambat.
Referensi
- Ganong, WF (1995). Tinjauan fisiologi medis. McGraw-Hill.
- Konhilas, JP, Irving, TC, & De Tombe, PP (2002). Hukum jantung Frank-Starling dan mekanisme seluler dari aktivasi yang bergantung pada panjang. Arsip Pflügers, 445 (3), 305-310.
- Sequeira, V., & van der Velden, J. (2015). Perspektif sejarah tentang fungsi jantung: Frank – Starling Law. Ulasan Biofisik, 7 (4), 421-447.
- Seres, T. (2011). Gagal jantung. Dalam Rahasia Anestesi (edisi ke-4, Hal. 236–243). Ilmu Kesehatan Elsevier. Diambil dari sciencedirect.com
- Solaro, RJ (2007). Mekanisme hukum jantung Frank-Starling: detak jantung terus berlanjut. Jurnal biofisik, 93 (12), 4095.
