Механизм Франка - Стерлинга

Эффективность функционирования механизма Франка- Старлинга чрезвычайно важна для повышения ударного объема крови при физической нагрузке. В серии классических исследований, выполненных Старлин-гом с сотр., был установлен так называемый закон сердца, который в настоящее время обозначают как закон Старлинга, а в самое последнее время как механизм Франка - Старлинга. Суть этого закона состоит в том, что сила сердечного сокращения зависит от исходной пресистоличсской длины мышечного волокна миокарда. Эффективность закона Старлинга доказывается на полностью денервированном и лишенном гуморальных связей сердце. Sarnoff, Mitchell и др. (1958) обозначают этот тип саморегуляции как гстерометрический, желая тем самым подчеркнуть, что изменение сердечной деятельности связано с изменением размеров полостей сердца. В противоположность этому механизму они говорят и о гомеометрических механизмах саморегуляции, которая включает в себя механизм Анрепа и эффект Боудича.

Эффективность функционирования механизма Франка - Старлинга   при   мышечной   работе   может быть объяснена тем, что при этом увеличивается центральное венозное давление, в результате чего лучше наполняются желудочки сердца (Guyton, 1973). Благодаря высокой релаксационной способности миокарда под влиянием высокого давления наполнения конечно диастолический объем полостей желудочков может оказаться увеличенным. При этом как бы создается дополнительный резервный объем крови (зона, ограниченная пунктирной линией). Появление этого дополнительного резервного объема крови в сочетании с высоким уровнем инотропизма миокарда способствует Значительному увеличению ударного объема крови по сравнению с тем, который обеспечивается за счет использования одного лишь базального резервного объема крови.

Увеличение ударного объема крови как за счет использования базального резервного объема крови, так и дополнительного. Как следует из этого рисунка, у спортсменов с большим базальный резервным объемом крови включение механизма Франка - Старлинга, по-видимому, незначительно и имеет место лишь после того, как реализован базальный резервный объем крови. У спортсменов с нормальным базальным резервным объемом механизм Франка - Старлинга эффективно функционирует при любых величинах мощности физической нагрузки.

Как уже указывалось, механизм саморегуляции по Старлингу объединяют с механизмом саморегуляции по Франку. Однако такое объединение двух механизмов саморегуляции не всегда допустимо. Дело в том, что Frank (1895) связывал усиление сердечного сокращения с исходным пресистолическим напряжением волокон миокарда (конечно диастолическим давлением в полости), в то время как Starling (1912-1914) - с исходной длиной волокна. Оба эти параметра - напряжение волокна и его длина - в условиях принудительного (под давлением) наполнения желудочков меняются однона-правленно, однако в определенных естественных условиях они могут изменяться прямо противоположно. Примером этого может служить экстрасистолическое сокращение, которое начинается при относительно увеличенном напряжении волокон миокарда, но при относительно уменьшенной их длине.

Следовательно, .идентификация обсуждаемых механизмов саморегуляции вряд ли целесообразна, хотя, по-видимому, в большинстве случаев оба эти механизма действуют однонаправленно.

Функционирует ли самостоятельно механизм Франка? Можно предполагать, что механизм Франка принимает важное участие в усилении сердечного сокращения лишь при выраженной тахикардии, вызванной мышечной работой. При этом резко укорачивается дна-стола и тем самым сохраняется высокий днастолнче-ский тонус миокарда. Следовательно, относительно повышенным оказывается и прссистолнческос напряжение волокон сердечной мышцы. Можно- также думать, что механизм Франка лежит в основе эффекта Боудича. Однако он включается лишь при укорочении сердечного цикла до 0,4 с и больше.

Таким образом, увеличение производительности сердечно-сосудистой системы при физической нагрузке регулируется сложным и разнообразным комплексом механизмов. К их числу относятся как нейрогуморальные, так и механизмы саморегуляции сердца. Слаженная работа всех этих механизмов особенно отчетливо проявляется у спортсменов, у которых гемодинамическое обеспечение мышечной работы значительно превосходит то, которое имеет место у нетренированных людей. В свою очередь, среди спортсменов эффективность механизмов регуляции сердца наиболее высока у лиц, тренирующихся на выносливость.