Frank-Starling-Mechanismus
nach dem deutschen Physiologen Otto Frank (1865-1944) und dem britischen Physiologen Ernest Henry Starling (1866-1927)
wegen der Beteiligung des deutschen Internisten und Physiologen Hermann Straub (1882-1938) manchmal auch "Frank-Straub-Starling-Mechanismus" genannt
Englisch: Starling's law of the heart, Frank-Starling law, Frank-Starling principle
Definition
Der Frank-Starling-Mechanismus beschreibt die Zusammenhänge zwischen der Füllung und der Auswurfleistung des Herzens. Durch ihn wird die Tätigkeit des Herzens an kurzfristige Schwankungen von Druck und Volumen angepasst, sodass beide Herzkammern dasselbe Schlagvolumen auswerfen.
Preload
Erhöht sich die Vorlast, d.h. kommt es zu einem erhöhten enddiastolischen Füllungsvolumen des Ventrikels, verschiebt sich der Bezugspunkt auf der Ruhedehnungskurve nach rechts. Dies bewirkt eine Verschiebung der Kurve der Unterstützungsmaxima nach rechts, da durch die erhöhte Füllung größere isovolumetrische und isobare Maxima erreicht werden können. Das ausgeworfene Schlagvolumen ist vergrößert, wobei das endsystolische Volumen (ESV) nur geringfügig ansteigt. Bei einer erhöhten Vorlast ist die Druck-Volumenarbeit des Herzens erhöht.
Afterload
Kommt es zu einer erhöhten Nachlast, d.h. einem erhöhten Auswurfwiderstand, steigt zunächst das endsystolische Volumen. Dadurch erhöht sich in der folgenden Diastole das enddiastolische Volumen. Bei der folgenden Kontraktion liegt somit eine erhöhte Vorlast vor. Sie führt über den Frank-Starling-Mechanismus zu einer stärkeren Kontraktionskraft und damit zu einer teilweisen Kompensation des verringerten Schlagvolumens.
Zelluläre Mechanismen
Der positiv inotrope Effekt der Dehnung des Herzmuskels entsteht auf der Zellebene durch die Sensitivierung der Myofilamente infolge der Dehnung.