- Origine de la loi
- Débit cardiaque
- Régulation de la précharge et du volume de course
- Afterload
- Références
La loi de Frank-Starling est un postulat qui indique que le cœur a la capacité de faire varier sa force de contraction - et par conséquent, son volume de contraction - en réponse aux changements du volume de l'afflux sanguin (retour veineux).
La loi de Frank-Starling peut être décrite simplement: plus le cœur est étiré (augmentation du volume sanguin), plus la force de la contraction ventriculaire postérieure est grande.
Par conséquent, plus la quantité de sang expulsée par les valves aortique et pulmonaire est élevée.
Origine de la loi
Le nom de cette loi fait référence à deux grands physiologistes pionniers dans l'étude du cœur.
Un scientifique allemand du nom de Frank et un scientifique anglais du nom de Starling ont chacun étudié le cœur de différents animaux.
Chacun a observé qu'un cœur en bonne santé n'expulse pas la dernière goutte de sang des ventricules lorsqu'ils se contractent, mais qu'un reste de sang reste dans les ventricules, ce que l'on appelle le volume de fin de course.
Ils ont noté que l'augmentation du volume diastolique, ou précharge, entraîne une augmentation du volume systolique et l'expulsion de plus de sang du cœur à chaque battement cardiaque.
Au fil du temps, cette théorie est devenue populaire en physiologie cardiaque et est maintenant connue sous le nom de loi cardiaque de Frank-Starling.
Débit cardiaque
Le volume de sang pompé par le cœur par minute est appelé débit cardiaque et c'est un facteur qui varie en fonction des demandes du corps.
Le débit cardiaque peut être calculé en multipliant le nombre de battements par minute (la fréquence cardiaque) par le volume de sang quittant le cœur à chaque battement (le volume systolique).
Le débit cardiaque est une variable qui permet de mesurer l'ajustement cardiaque par rapport aux exigences physiques et émotionnelles subies par le corps.
Régulation de la précharge et du volume de course
Certains facteurs influencent la quantité de sang pompée pendant chaque battement cardiaque, ce que l'on appelle le volume systolique.
Pendant la phase de repos du cœur, appelée diastole, les ventricules du cœur se remplissent de sang passivement.
Plus tard, à la fin de la diastole, les oreillettes se contractent, remplissant encore plus les ventricules.
Le volume de sang dans les ventricules à la fin de la diastole est appelé volume diastolique final.
Une augmentation du volume diastolique de fin entraîne alors un étirement plus important des ventricules car il y a plus de sang.
Lorsque le ventricule s'étire davantage, il se contracte plus fort, tout comme un élastique.
Une bonne façon de penser au volume diastolique de fin est de le considérer comme la quantité de sang «chargée» dans les ventricules avant la contraction. Pour cette raison, le volume diastolique final est appelé la précharge.
Afterload
Une autre influence importante du volume de fin de course est la pression dans les artères sortant du cœur.
S'il y a une pression élevée dans les artères, le cœur aura du mal à pomper le sang.
Cette pression artérielle, qui représente la résistance que le ventricule doit surmonter pour expulser le sang, est appelée postcharge.
Références
- Hale, T. (2004) Physiologie de l'exercice: une approche thématique (1ère éd.). Wiley.
- Iaizzo, P. (2005). Handbook of Cardiac Anatomy, Physiology and Devices (1ère éd.). Humana Press.
- Shiels, HA et White, E. (2008). Le mécanisme de Frank-Starling dans les myocytes cardiaques des vertébrés. Journal of Experimental Biology, 211 (13), 2005–2013.
- Stouffer, G., Klein, J. et McLaughlin, D. (2017). Cardiovascular Hemodynamics for the Clinician (2e éd.). Wiley-Blackwell.
- Tortora, G. et Derrickson, B. (2012). Principes d'anatomie et de physiologie (13e éd.). John Wiley & Sons Inc.