Otto Frank e la tensione del muscolo cardiaco

Otto Frank e la tensione del muscolo cardiaco

Modello di un esperimento di Frank sulla forza del cuore (di rana) misurata con l’uso di due manometri.

Il fisiologo tedesco Otto Frank, un allievo di Carl Ludwig, fu colui che presentò una sintesi dei fattori coinvolti nella contrazione atriale e ventricolare. Egli aveva lo stesso background in fisica e matematica del suo mentore e perciò era ben preparato a sopportare tale lavoro. La maggior parte degli sforzi furono compiuti durante il suo incarico di direttore del Dipartimento di Fisiologia a Monaco di Baviera che occupò per 26 anni.
Le osservazioni di Frank furono pubblicate nel 1895 nel suo articolo “Zur Dynamik des Herzmuskels”.
Egli descrive come avesse misurato e registrato le pressioni, il volume delle camere e la portata del cuore di rana perfuso con sangue bovino diluito. Vennero utilizzati dei rubinetti per regolare l’afflusso ed il deflusso.


ESPERIMENTI DI FRANK

Otto Frank (21 giugno 1865 – 12 novembre 1944)

Curve pressorie nell’esperimento del 1895 di Frank

I suoi esperimenti furono semplici ma dettagliati, e delinearono le caratteristiche della contrazione isometrica contro varie pressioni aortiche iniziali, la rapida crescita della pressione camerale durante la fase sistolica precoce della contrazione ventricolare, e la presenza di sangue residuo in ventricolo alla fine della sistole.
Egli valutò le curve isometriche del ventricolo rapportando le pressioni atriali e ventricolari a livelli variabili di riempimento ventricolare. Tali curve lo portarono a concludere che:

“la tensione massima della contrazione isometrica all’inizio incrementa con l’aumento della lunghezza o della tensione iniziale, ma oltre un certo livello di riempimento il picco declina”.

Reperti simili furono ottenuti durante la fase isotonica della contrazione.  Cole indicò giustamente come Frank fosse consapevole del significato del volume telediastolico e della probabile relazione tra questo e la pressione o la compliance sebbene il suo modello sperimentale non mostrasse la relazione in modo quantitativo.

“…La tensione si incrementa con l’aumento del riempimento … essa (la tensione) fornisce una misura del riempimento se si conosce la curva di distensibilità del muscolo cardiaco a riposo. La determinazione di questa relazione potrebbe essere utile riguardo a molti problemi del riempimento cardiaco, il quale non può essere misurato direttamente. La tensione iniziale potrebbe essere usata per dedurre il volume cardiaco durante il rilassamento. Come già menzionato, la relazione non può essere determinata dalle mie osservazioni”.

La semplicità del suo modello sperimentale è una testimonianza della sua brillantezza e del suo approccio diretto al problema fisiologico. Nel suo esperimento con cuori di rana egli registrò la pressione in atrio e in ventricolo con due manometri e ne descrisse le curve pressorie.


Tratto da

la legge di frank-starling

Il lavoro di Otto Frank, insieme a quello di Ernest Starling (1866-1927), condusse nel 1918 alla descrizione della celeberrima ‘legge Frank-‘Starling‘ secondo cui:

il muscolo cardiaco regola la forza della sua contrazione, la sistole, in relazione alla quantità di sangue presente nel ventricolo alla fine della diastole: più sangue sarà entrato più ne sarà eiettato, garantendo l’equilibrio tra il precarico (ritorno venoso) e la gittata cardiaca.


vedi:

 

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