Több, mint egy évszázaddal ezelőtt, két physiologists, Otto Frank Ernest Starling rájött, hogy mint a szív megtelik több vér diastole során, a szerződések nehezebb, valamint szivattyúk több vér systole alatt. Így jött a Frank Starling törvény megmagyarázni ezt a kapcsolatot.
ennek a kapcsolatnak a megértéséhez nagyítsuk be a kamrák falát. Ezeknek a falaknak a nagy része rövid, elágazó szívizomsejtekből áll, amelyek egymás mellé vannak csomagolva., Nagyítás tovább, ha megnézzük az izomsejtek, látjuk kötegek myofibrils, vagy hosszú láncok sarcomeres. A sarcomere a legkisebb szerkezet az izom, amely képes a szerződő, így ez tekinthető az alapvető kontraktilis egység az izom. A sarcomere két Z tárcsával rendelkezik, amelyek határát képezik, középen pedig egy m vonal. A Z lemezhez vékony szálak vannak aktin fehérjéből. Ezek az aktin szálak szerkezeti polaritással rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy az izzószál mindkét vége másképp néz ki., Úgy gondolhatunk rá, mint egy nyílra, amelynek hegyes vége a “mínusz vég”, az M vonal felé mutatva, a farok vége pedig a” plusz vég”, amely a Z lemezhez van rögzítve. Csakúgy, mint egy nyíl, az aktin izzószál csak egy irányba mozoghat: az irányba, amelyre mutat. Az M vonalhoz kapcsolódnak a myosin szálak, amelyek vastag kötegek a myosin fehérjékből, két gömbfejjel. Az izomösszehúzódás során a myosin fejek megragadják az aktinszálakat, majd az M vonal felé húzzák őket, ami közelebb hozza a két Z lemezt egymáshoz.,
összességében a kialakult feszültség mennyisége vagy az izomösszehúzódás ereje a szisztolé alatt függ az aktinhoz kötődő myosin fejek számától. Ez a szám közvetlenül függ az aktin és a myosin szálak közötti átfedő szakasz hosszától. Az átfedő szakasz hossza a sarcomere teljes hosszától függ. A sarcomere hossza attól függ, hogy mennyi vér tölti ki a kamrát a diasztolé alatt – mert ez befolyásolja, hogy a teljes izomfal kinyújtott-e, és minden egyes szarkomere benne van., Ez a kapcsolat ismert, mint a szív hossza-feszültség kapcsolat, és ez is mutatja, ez a grafikon, a sarcomere hossza vagy a kamrai vég-diasztolés térfogat az x tengelyen, és a feszültség vagy nyomás fejlődött a kamrában, során összehúzódás, vagy szisztolé, az y tengelyen.
tehát képzeljük el, hogy a kamrák többnyire üresek,szinte nincs vérük. Ez azt jelentené, hogy a kamrai fal izmait semmi sem nyújtja, így a szarkomerek hossza nagyon rövid., Ebben a hosszúságban a két Z lemezt egymáshoz közel húzzák, és nincs sok hely a további összehúzódásra. Ezenkívül a sarcomere mindkét oldalán található aktinszálak keresztezik az M vonalat és átfedik egymást. Mivel az aktint csak egy irányba lehet húzni – a középvonal felé, a myosinnak a megfelelő szerkezeti polaritással kell rögzítenie és húznia az aktinszálat: az, amely ugyanabba az irányba mutat, mint a myosin húz. Tehát, amikor az aktinszálak átfedik egymást, a myosin megakadályozza, hogy a másik oldalról származó aktinszál rossz polaritással kötődjön a saját aktin izzószálához., Ennek eredményeként nagyon kevés myosin-aktin mellékletet készítenek, és a sejtek csak nagyon gyengén tudnak összehúzódni a szisztolé alatt. A grafikonon a származási pont közelében láthatjuk, hogy a miokardiális rostok rövid hossza alacsony kontraktilis erőnek felel meg.
mivel a kamrák több vérrel töltik meg a vénákat, a falak egyre jobban megnyúlnak, és ez az izomsejtekben is minden egyes sarcomert kinyújt., Ez azt jelenti, hogy több hely van, és nincs olyan aktin átfedés, amely lehetővé teszi, hogy több myosin fej megfelelően kölcsönhatásba lépjen az aktinnal, és ennek eredményeként több erőt vagy feszültséget hozzon létre összehúzódás közben. A grafikont nézve ez a görbénket folyamatosan felfelé mozgatná növekvő erővel, mivel növekszik a térfogat. Ez a nyújtás addig folytatódhat, amíg meg nem haladja a maximális pontot, majd a dolgok túlságosan kinyúlnak. Ez azt jelenti, hogy a Z lemezek annyira távol vannak egymástól, hogy csak kevés átfedés van az aktin és a myosin filamentumok között, és az aktin a myosintól nem érhető el., Ennek eredményeként, van egy csökkent számú myosin fejek, hogy sikerül csatolni aktin húzza felé M vonal. Ez csökkent összehúzódási erőhöz vezet, így a görbe újra leesik.