Clinical Significance
Il meccanismo di Frank-Starling gioca un ruolo nella compensazione dellinsufficienza cardiaca sistolica, tamponando la caduta gittata cardiaca per aiutare a preservare una pressione sanguigna sufficiente per perfondere gli organi vitali. Linsufficienza cardiaca causata dalla ridotta funzione contrattile del ventricolo sinistro provoca uno spostamento verso il basso della curva di prestazione del ventricolo sinistro. Ad ogni dato precarico, il volume della corsa sarà ridotto rispetto al normale. Questo volume sistolico ridotto porta a uno svuotamento ventricolare sinistro incompleto. Di conseguenza, il volume di sangue che si accumula nel ventricolo sinistro durante la diastole è maggiore del normale. Il volume residuo amplificato aumenta lallungamento delle fibre miocardiche e induce una maggiore gittata sistolica con la successiva contrazione, tramite il meccanismo di Frank-Starling. Ciò consente un migliore svuotamento del ventricolo sinistro allargato e preserva la gittata cardiaca.
I benefici del meccanismo di Frank Starling nella compensazione dellinsufficienza cardiaca sistolica sono limitati. Nellinsufficienza cardiaca grave con maggiore malfunzionamento della contrattilità cardiaca, la curva di prestazione ventricolare può essere quasi piatta a volumi diastolici più elevati, riducendo laumento della gittata cardiaca con laumento del riempimento della camera. In questa circostanza, un grave innalzamento dellEDV e dellEDP ventricolare sinistra può provocare congestione polmonare.
Il meccanismo di Frank-Starling svolge anche un ruolo compensatorio nei pazienti con cardiomiopatia dilatativa. Nella cardiomiopatia dilatativa, vi è comunemente dilatazione dei ventricoli destro e sinistro con ridotta funzione contrattile. Poiché la ridotta contrattilità dei miociti provoca la depressione della gittata sistolica ventricolare e della gittata cardiaca, il meccanismo di Frank-Starling ha effetti compensatori. Poiché lelevato volume diastolico ventricolare aumenta lallungamento delle fibre miocardiche, ci sarà un successivo aumento della gittata sistolica. Insieme al meccanismo di Frank-Starling, lattivazione neuroormonale mediata dal sistema nervoso simpatico compensa anche la cardiomiopatia dilatativa aumentando la frequenza cardiaca e la contrattilità, contribuendo a tamponare la ridotta gittata cardiaca. Questi meccanismi compensatori possono portare a una mancanza di sintomi durante le prime fasi della disfunzione ventricolare. Con la degenerazione progressiva dei miociti e il sovraccarico di volume, si svilupperanno sintomi clinici di insufficienza cardiaca sistolica.
Nei pazienti con insufficienza sistolica miocardica compromessa, vengono utilizzati farmaci inotropi per aumentare la forza di contrazione ventricolare. Gli agenti inotropi farmacologici includono glicosidi cardiaci, come la digitale; ammine simpaticomimetiche come dopamina ed epinefrina; e inibitori della fosfodiesterasi-3, come il milrinone. Tutti funzionano attraverso diversi meccanismi per migliorare la contrazione cardiaca aumentando la concentrazione di calcio intracellulare, migliorando linterazione tra actina e miosina. Ciò avrà leffetto emodinamico di spostare una curva di prestazione ventricolare depressa (Frank-Starling) verso lalto verso la normalità in modo che a un dato precarico (EDP ventricolare sinistra), la gittata sistolica e la gittata cardiaca siano aumentate.
Con la progressiva perdita di contrattilità ventricolare, un aumento del precarico (pressione) nel ventricolo sinistro supererà le forze idrostatiche del sistema venoso polmonare, con conseguente congestione polmonare. In un paziente affetto da insufficienza cardiaca sistolica con frazione di eiezione ridotta e conseguente congestione polmonare, il trattamento con un diuretico, come la furosemide o lidroclorotiazide, o un vasodilatatore venoso puro, come i nitrati, riduce il precarico senza grandi variazioni nel volume della corsa. Questo perché la curva di Frank-Starling è quasi orizzontale a livelli più alti di precarico in un paziente la cui curva è spostata verso il basso a causa della disfunzione contrattile sistolica. Tuttavia, uneccessiva diuresi o vasodilatazione venosa può provocare una caduta indesiderata della gittata sistolica, con conseguente ipotensione.
La terapia di vasodilatazione arteriolare, come lidralazina, ha anche valore nel trattamento dellinsufficienza cardiaca sistolica con congestione polmonare. I vasodilatatori arteriolari determinano una diminuzione del postcarico, consentendo un aumento della gittata sistolica. Il miglioramento dello svuotamento ventricolare sinistro determina una diminuzione del precarico e un miglioramento dei sintomi polmonari. Esiste il potenziale vantaggio aggiuntivo di combinare il trattamento con un vasodilatatore e un agente inotropo positivo, consentendo un aumento maggiore della gittata sistolica rispetto a quanto sarebbe osservato con la monoterapia. Anche con la terapia di combinazione con un vasodilatatore e un agente inotropo, la curva di Frank-Starling non migliorerà al livello di prestazioni di un normale ventricolo.