ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനം: പ്രവർത്തനം, ചുമതലകൾ, പങ്ക് & രോഗങ്ങൾ

ന്റെ സ്വയംഭരണ നിയന്ത്രണമാണ് ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനം ഹൃദയംസമ്മർദ്ദത്തിലെ ഹ്രസ്വകാല ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക് പരിഹാരം നൽകുന്ന ആന്തരിക പുറന്തള്ളലും പൂരിപ്പിക്കൽ ശേഷിയും അളവ്. ശരീരത്തിന്റെ മാറ്റങ്ങളിൽ പ്രധാനമായും ഈ സുപ്രധാന നിയന്ത്രണം ഒരു പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. സമ്മർദ്ദത്തിലെ വലിയ മാറ്റങ്ങൾക്ക് മെക്കാനിസത്തിന് ഇനി നഷ്ടപരിഹാരം നൽകാൻ കഴിയില്ല.

എന്താണ് ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനം?

സ്കീമാറ്റിക് അനാട്ടമിക്കൽ പ്രാതിനിധ്യം ഹൃദയം വെൻട്രിക്കിളുകൾ കാണിക്കുന്നു. ന്റെ സ്വയംഭരണ നിയന്ത്രണ സർക്യൂട്ട് ഹൃദയം സുപ്രധാന അവയവത്തിന്റെ പുറന്തള്ളലും പൂരിപ്പിക്കൽ output ട്ട്‌പുട്ടും നിയന്ത്രിക്കുന്നു. നിയന്ത്രണം കാർഡിയാക് output ട്ട്‌പുട്ടിനെ സമ്മർദ്ദത്തിലെയും ഹ്രസ്വകാല മാറ്റങ്ങളിലേക്കും ക്രമീകരിക്കുന്നു അളവ്, ഹൃദയത്തിന്റെ രണ്ട് അറകളും ഒരേപോലെ പുറന്തള്ളാൻ അനുവദിക്കുന്നു സ്ട്രോക്ക് അളവ്. ഈ റെഗുലേറ്ററി സർക്യൂട്ടിനെ ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ജർമ്മൻ ഫിസിയോളജിസ്റ്റ് ഓട്ടോ ഫ്രാങ്ക്, ബ്രിട്ടീഷ് ഫിസിയോളജിസ്റ്റ് ഏണസ്റ്റ് ഹെൻറി സ്റ്റാർലിംഗ് എന്നിവരുടെ പേരിലാണ് ഈ സംവിധാനത്തിന് പേരിട്ടത്, ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കത്തിൽ ഒറ്റപ്പെട്ട ഹൃദയത്തിലും പിന്നീട് ഹൃദയത്തിലും കൺട്രോൾ ലൂപ്പിനെക്കുറിച്ച് ആദ്യമായി വിവരിച്ച-ശാസകോശം തയ്യാറാക്കൽ. ജർമ്മൻ ഫിസിയോളജിസ്റ്റ് ഹെർമൻ സ്ട്രോബും പ്രാഥമിക വിവരണത്തിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരുന്നു. ഇക്കാരണത്താൽ, നിയന്ത്രണ ലൂപ്പിനെ ചിലപ്പോൾ ഫ്രാങ്ക്-സ്ട്രോബ്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. മനുഷ്യ ജീവജാലത്തിലെ നിരവധി സുപ്രധാന നിയന്ത്രണങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ഈ സംവിധാനം. അതിന്റെ അടിസ്ഥാന സവിശേഷതകളിൽ, ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനം അതിന്റെ അളവ് വിവരിക്കുന്നു രക്തം അത് ഹൃദയത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു ഡയസ്റ്റോൾ സിസ്റ്റോളും. ഈ സമയത്ത് വോളിയം കുറയുന്നു ഡയസ്റ്റോൾ, വോളിയം ചെറുതാണ് രക്തം സിസ്റ്റോളിനിടെ പുറന്തള്ളപ്പെട്ടു.

പ്രവർത്തനവും ലക്ഷ്യവും

പ്രീലോഡും സ്റ്റാർലോഡും അടങ്ങുന്നതാണ് ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനം. ആട്രിയ പൂരിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഞങ്ങൾ പ്രീലോഡിനെക്കുറിച്ചാണ് സംസാരിക്കുന്നത്. പ്രീലോഡ് വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, വെൻട്രിക്കിളുകളും ക്രമേണ നിറയുന്നു. ഒരു സ്ഥിരാങ്കത്തിൽ ഹൃദയമിടിപ്പ്, സ്ട്രോക്ക് ഹൃദയത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നു. എൻഡ്-സിസ്‌റ്റോളിക് വോളിയം ചെറുതായി വർദ്ധിക്കുന്നു. പ്രീലോഡ് വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഹൃദയത്തിൽ സമ്മർദ്ദ-വോളിയം വർദ്ധിക്കുന്നു. ഈ തത്ത്വം ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനത്തിന്റെ പ്രീലോഡുമായി യോജിക്കുന്നു. ഈ പ്രീലോഡിന് ശേഷം ഒരു ഓഫ്‌ലോഡ് ഉണ്ട്. പുറത്തേക്ക് ഒഴുകുന്നു രക്തം ഹൃദയത്തിൽ നിന്ന് ഓഫ്ലോഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. വർദ്ധിച്ച പ്രതിരോധത്തിനെതിരെ രക്തപ്രവാഹം സംഭവിക്കുമ്പോൾ, ഹൃദയത്തിന്റെ പമ്പിംഗ് പ്രവർത്തനം ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലേക്ക് വർദ്ധിക്കുകയും ഈ രീതിയിൽ മുമ്പത്തെപ്പോലെ അതേ അളവിലുള്ള രക്തം വഹിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു ഹൃദയമിടിപ്പ്. ക്രമേണ പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ നടക്കുന്നു. സിസ്റ്റോളിന്റെ അവസാനത്തിൽ, വർദ്ധിച്ച ആഫ്റ്റർലോഡ് കാരണം, പ്രത്യേകിച്ച് വലിയ അളവിലുള്ള രക്തം ഹൃദയ അറകളിൽ അവശേഷിക്കുന്നു. ഒരു ബാക്ക്പ്രഷർ സംഭവിക്കുന്നു. ൽ ഡയസ്റ്റോൾ, ഈ ബാക്ക്‌പ്രഷർ‌ അറകൾ‌ കൂടുതൽ‌ പൂരിപ്പിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. മയോകാർഡിയൽ സെൽ ബലം എല്ലായ്പ്പോഴും പ്രീലോഡിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ചുരുങ്ങൽ ആരംഭിക്കുന്നതിന് മുമ്പുള്ള അതിന്റെ പ്രീലോഡിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. പേശി കോശങ്ങളിലെ സാർകോമെറുകളുടെ ദൈർഘ്യം കൂടുന്തോറും അത് വർദ്ധിക്കും. ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് മെക്കാനിസത്തിലെ വോളിയം അന്തിമമായി വർദ്ധിക്കുന്നതിനാൽ, മയോസിൻ, ആക്റ്റിൻ ഫിലമെന്റുകൾ മികച്ച രീതിയിൽ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുകയും മുമ്പത്തെ 1.9 µm ന്റെ സാർകോമർ നീളത്തിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 2.2 .m വരെ മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെ, ഒപ്റ്റിമൽ ഓവർലാപ്പിൽ, ദി പരമാവധി ശക്തി 2.2 നും 2.6 betweenm നും ഇടയിലാണ്. ഈ മൂല്യങ്ങൾ കവിയുന്നത് കാരണമാകുന്നു പരമാവധി ശക്തി കുറയ്ക്കാൻ. ഒപ്റ്റിമൽ ഓവർലാപ്പ് ഒരു വിളിക്കപ്പെടുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു കാൽസ്യം മയോഫിബ്രിലുകളിലെ സംവേദനക്ഷമത, ഇത് സങ്കോചപരമായ ഉപകരണത്തെ കാൽസ്യം കൂടുതൽ സ്വീകാര്യമാക്കുന്നു. ഈ രീതിയിൽ, പരമ്പരാഗത കാൽസ്യം ഒരു സമയത്ത് വരവ് പ്രവർത്തന സാധ്യത മയോഫിബ്രിലുകളിലെ ശക്തമായ പ്രതികരണമാണ് ലഭിക്കുന്നത്. ശാരീരിക പ്രവർത്തനത്തെയും ശരീരനിലയെയും ആശ്രയിച്ച് പ്രീലോഡിന്റെ രക്തത്തിന്റെ അളവ് ചില ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക് വിധേയമാണ്. ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനം ഹൃദയത്തിന്റെ പ്രവർത്തനവും ഹൃദയത്തിന്റെ വലത്, ഇടത് ഭാഗങ്ങളിൽ വ്യക്തിഗത എജക്ഷൻ വോള്യങ്ങളുടെ ക്രമീകരണവും ഉറപ്പാക്കുന്നു. വോളിയം മാറുമ്പോൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, ശരീര സ്ഥാനത്തിലെ മാറ്റത്തിനിടയിൽ, സംവിധാനം പ്രത്യേകിച്ചും പ്രസക്തമാണ്. കൺട്രോൾ സർക്യൂട്ട് വെൻട്രിക്കുലാർ പ്രവർത്തനങ്ങൾ സ്വപ്രേരിതമായി സമ്മർദ്ദത്തിലേക്കും വോളിയം ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളിലേക്കും പ്രീലോഡിലെയും ഓഫ്‌ലോഡിലെയും അനുബന്ധ മാറ്റങ്ങളിലേക്ക് ക്രമീകരിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, രണ്ട് വെൻട്രിക്കിളുകളും എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരേപോലെ പമ്പ് ചെയ്യുന്നു സ്ട്രോക്ക് വോളിയം.

രോഗങ്ങളും മെഡിക്കൽ അവസ്ഥകളും

ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനത്തിന്റെ ലോഡുകളിലൊന്ന് പുറത്തുപോകുമ്പോൾ ബാക്കി, മറ്റുള്ളവയും അങ്ങനെ തന്നെ. പ്രീലോഡിനെ മെഡിക്കൽ പ്രാക്ടീസിൽ എൻഡ്-ഡയസ്റ്റോളിക് വോളിയം അല്ലെങ്കിൽ എൻഡ്-ഡയസ്റ്റോളിക് മർദ്ദം എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇവ രണ്ടും അളക്കാൻ കഴിയും. സിസ്റ്റോളിക് പോലുള്ള ഹൃദ്രോഗങ്ങളിൽ ഹൃദയം പരാജയം, വർദ്ധിച്ച എൻഡ്-ഡയസ്റ്റോളിക് വോളിയം ഉണ്ട്. ഇത് പൂരിപ്പിക്കൽ സമ്മർദ്ദവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ പ്രീലോഡ് വർദ്ധിക്കുന്നു. അനന്തരഫലമായി, വാസ്കുലർ സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്നുള്ള ദ്രാവകം ശരീര കോശങ്ങളിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നു. എഡീമ പോലുള്ളവ ശ്വാസകോശത്തിലെ നീർവീക്കം ഫോമുകൾ. പൾമണറി എഡ്മ ഉദാഹരണത്തിന്, ശ്വാസതടസ്സം, റാലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ നുരയെ കാരണമാകാം സ്പുതം ശ്വാസകോശത്തിൽ നിന്ന്. വെൻട്രിക്കുലാർ ഇലാസ്തികത കുറയുന്നത് ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനത്തിലെ പ്രശ്നങ്ങളും അവതരിപ്പിക്കുന്നു. വെൻട്രിക്കുലാർ ഇലാസ്തികത കുറയുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, ഡയസ്റ്റോളിക് ഹൃദയം പരാജയം. വെൻട്രിക്കിൾ കടുപ്പമുള്ളതാണ്, ഡയസ്റ്റോളിക് പൂരിപ്പിക്കൽ മോശമാണ്. ഇത് സിരകളിൽ രക്തം ബാക്കപ്പ് ചെയ്യുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. പ്രീലോഡ് കുറയ്ക്കുന്നതിന്, വൈദ്യൻ നിയന്ത്രിക്കുന്നു ACE ഇൻഹിബിറ്ററുകൾ അല്ലെങ്കിൽ രോഗിക്ക് നൈട്രേറ്റ്. രക്തസമ്മർദ്ദം അല്ലെങ്കിൽ വാൽവ് സ്റ്റെനോസിസിന് ഹൃദയത്തിന്റെ അനന്തരഭാരം എളുപ്പത്തിൽ വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനത്തിൽ പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. വെൻട്രിക്കുലാർ പേശികൾ ഉണ്ടാകാം ഹൈപ്പർട്രോഫി രാത്രി ഭാരം വർദ്ധിച്ചതിനാൽ മതിൽ കുറയുന്നു സമ്മര്ദ്ദം. അത്തരം വെൻട്രിക്കുലാർ ഹൈപ്പർട്രോഫി കാരണമാകാം ഹൃദയം പരാജയം. നീക്കുക വെൻട്രിക്കുലാർ പേശി നാരുകൾ അവർക്ക് കൂടുതൽ പിരിമുറുക്കം നൽകുന്നു, വർദ്ധിച്ച നീട്ടൽ കൂടുതൽ ശക്തിയോടെ രക്തം പുറന്തള്ളാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ഫ്രാങ്ക്-സ്റ്റാർലിംഗ് സംവിധാനം പരാജയപ്പെടുമ്പോൾ, ഹൃദയത്തിന് ദൈനംദിന സമ്മർദ്ദ വ്യതിയാനങ്ങളും വോളിയം മാറ്റങ്ങളും എളുപ്പത്തിൽ നടത്താൻ കഴിയില്ല. ആരോഗ്യമുള്ള വ്യക്തികളിൽ അല്പം വർദ്ധിച്ച സമ്മർദ്ദത്തിനും പ്രീലോഡിനും ഈ സംവിധാനത്തിന് കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, വലിയ സമ്മർദ്ദ വ്യതിയാനങ്ങളോ ലോഡ് വ്യതിയാനങ്ങളോ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ റെഗുലേറ്ററി സംവിധാനം പോലും സജ്ജീകരിച്ചിട്ടില്ല. ഇക്കാരണത്താൽ, വലിയ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക് ജീവൻ അപകടകരമായ ഫലങ്ങൾ ഉണ്ടായേക്കാം.