Frank-Starling心脏定律的证明方法探讨

本文目的在于探讨Frank-Starling心脏定律的科学证明方法。认为证明某一理论的真实性应该包括理论证明(引用科学概念的定义、公理和定律等去判断它的真实性)和实验证明两个方面。理论证明必须首先完成,然后才是设计合理的实验以证明该理论的真实性。理论证明和科学实验的关系是:二者均能否定错误理论,但任何实验结果都不能否定正确的理论证明。众所周知,生命现象有其独特的生物学规律,但它也服从有关的物理学、化学和数学等表达的一般物质的运动规律,因此,心脏作功遵守低级物质的运动形态规律。Frank-Starling定律对心脏搏动作功规律的表达是:心脏收缩释放的能量(作功)是心肌纤维初长度/心室舒张末期容积的函数。显然,该理论对心脏作功规律的表达没有包含收缩时心肌纤维长度的变化情况(例如,没有表达心室收缩末期容积的变化),如此表达心脏作功的规律,不符合物理学中关于作功的定义:Frank-Starling心脏定律不是一个真实的定律。既然理论证明已经十分清楚地显示了Frank-Starling心脏定律是错误的,那么,否定它,只须阐明为什么根据Frank和Starling的实验结果不能推导得出Frank-Star-ling心脏定律理论的理由而不一定再需要做出否定它的实验证明。

伽利略启迪我们质疑Frank-Starling心脏定律

心室舒张末期容积(EDV)越大心脏收缩力越强,即著名的Frank-Starling心脏定律,是心脏生理学中的重要理论。伽利略启迪我们发现该定律存在着逻辑矛盾:如果增高的心室充盈压力伸展心室肌壁超过通常的舒张末期位置(心脏"扩张",EDV"增加")还在其生理限度范围内时,按照该定律原理,"增加"的EDV将引起每搏量和心输出量增加,心脏收缩末期心室腔内的残余血量就会减少,"扩张"的心室肌壁将自动恢复原来的体积。换言之,在正常生理条件下,心脏"扩张"(EDV"增加")是不存在的;心脏"扩张"的存在,表明其收缩力业已减低。这样,按照Frank-Starling心脏定律原理进行的逻辑推理,结果是否定了该定律自身——EDV在生理限度范围的"增加"是心脏收缩力减低的表现。据此,笔者质疑Frank-Starling心脏定律。

WTARLING心脏定律质疑(英文)

本文分析了游离心肌和心肺制备试验结果，并从Starling心脏定律的主要作用、显微结构基础和心脏做功等几个方面进行了讨论。作者认为：①游离心肌条所具有的Frank-Starling效应不能用以表征完整心脏的生理特性，如同一台机器的零件离开整机时所具有的性质不能视为是那台机器的主要性质一样;②在心肺制备试验中增加心脏负荷所引起的心脏收缩活动增强，是心脏具有丰富储备力的表现，它需要通过心肌细胞内的生化机制方能得以实现，因此，根据试验中增加心室充盈压引起心脏收缩活动增强的事实，在逻辑上不应得出心室充盈压力（心肌纤维长度）决定心脏收缩强度的推论;③公式“每搏功＝P×（EDV-ESV）”的数学关系表明，心脏每搏做功和心室舒张末期容积（EDV，心肌纤维初长度）不成正比例或正相关;④Starling心脏定律是一个错误的概念，它不是心脏的一种生理特性。

人体心脏舒张最大吸力的模拟实验研究

目的:模拟研究人体心脏舒张早期潜存的心室最大负压。材料与方法:先在血液循环体外模拟装置上模拟正常生理情况下的左、右心室心动周期压力曲线,然后近似阻断房室瓣,分别测定左、右心室压力。结果:模拟实验得到的左、右心室心动周期压力曲线和正常生理情况下的左、右心室心动周期压力曲线非常接近。近似阻断房室瓣时,左、右心室舒张的负压平均值分别是-93.25mmHg(-12.43kPa)和-10.28mmHg(-1.37kPa)。结论:(1)模拟得到的实验结果可以定性地说人体心脏舒张和静脉血液回流心生物动力学关系;(2)心脏舒张时心室压力的减低(负压)是形成静脉—心房—心室压力梯度的根本原因,心脏舒张所产生的舒张吸力是静脉血液回流心室的主要动力,即静脉血液回流心脏是心脏舒张吸力作用的结果;(3)心脏前负荷产生的机理应该是心脏舒张抽吸静脉血液回流心脏所需的吸力;(4)静脉血液在被抽吸回流心室腔的过程中对心室肌没有伸展作用,即Starling心定律没有心脏舒张动力学基础。

人体心脏舒张最大吸力的模拟实验研究(英文)

目的 :模拟研究人体心脏舒张早期潜存的心室最大负压。方法 :先在血液循环体外模拟装置上模拟正常生理情况下的左、右心室心动周期压力曲线 ,然后近似阻断房室通道 ,分别测定左、右心室压力。结果 :模拟实验得到的左、右心室心动周期压力曲线和正常生理情况下的左、右心室心动周期压力曲线非常接近。近似阻断房室瓣时 ,左、右心室舒张的负压平均值分别是 - 93.2 5mmHg(- 12 .4 3kPa)和 - 10 .2 8mmHg(- 1.37kPa)。结论 :模拟得到的实验结果可以定性地说人体心脏舒张和静脉血液回流心生物动力学关系 ;心脏舒张时心室压力的减低 (负压 )是形成静脉 -心房 -心室压力梯度的根本原因 ,心脏舒张所产生的舒张吸力是静脉血液回流心室的主要动力 ,即静脉血液回流心脏是心脏舒张吸力作用的结果 ;心脏前负荷产生的机理应该是心脏舒张抽吸静脉血液回流心脏所需的吸力。静脉血液在被抽吸回流心室腔的过程中对心室肌没有伸展作用 。