há Mais de um século, dois fisiologistas, Otto Frank e Ernest Starling descobriu que o coração fica cheio de sangue durante a diástole, contrai-se mais difícil e bombeia mais sangue durante a sístole. Então eles inventaram a Lei de Frank Starling para explicar esta relação.para entender esta relação, vamos ampliar a parede dos ventrículos. A maior parte destas paredes é feita de células musculares cardíacas curtas e ramificadas, embaladas uma ao lado da outra., Ampliando mais, se olharmos para dentro das células musculares, vemos feixes de miofibrils, ou longas cadeias de sarcomas. O sarcoma é a menor estrutura do músculo que é capaz de contrair, por isso é considerado a unidade contractil básica do músculo. O sarcomere tem dois discos Z que formam seu limite e uma linha M no meio. Ligados ao disco Z estão filamentos finos feitos de proteína de actina. Estes filamentos de actina têm polaridade estrutural, o que significa que ambas as extremidades do filamento parecem diferentes., Podemos pensar nisso como uma seta com a ponta pontiaguda sendo a “ponta menos”, apontando para a linha M, e a extremidade traseira sendo a “ponta mais”, anexada ao disco Z. Tal como uma seta, o filamento de actina só pode mover-se numa direcção: na direcção para onde está apontado. Ligados à linha M estão os filamentos de miosina que são feixes grossos de proteínas de miosina com duas cabeças globulares. Durante uma contração muscular, as cabeças de miosina agarram-se aos filamentos de actina, e puxam-nos para a linha M que aproxima os dois discos Z.,
globalmente, a quantidade de tensão desenvolvida, ou a força de contração muscular durante a sistólica, depende do número de cabeças de miosina que se ligam à actina. E este número depende directamente do comprimento da secção sobreposta entre a actina e os filamentos de miosina. O comprimento da seção sobreposta depende do comprimento total do sarcômero. E o comprimento do sarcoma depende da quantidade de sangue que enche o ventrículo durante o diastol-porque isso afeta a extensão da parede muscular geral e cada sarcoma dentro dela acaba sendo., Esta relação é conhecida como relação comprimento-tensão Cardíaca e pode ser demonstrada por este grafo, com o comprimento sarcômero ou o volume end – diastólico ventricular no eixo x e a tensão ou pressão desenvolvida dentro do ventrículo, durante sua contração, ou sistole, no eixo Y.então vamos imaginar que os ventrículos estão quase vazios, com quase nenhum sangue neles. Isso significaria que não há nada que estique os músculos na parede ventricular, então o comprimento dos sarcomas é muito curto., Neste Comprimento, os dois discos Z são puxados perto de cada um e não há muito espaço para mais contração. Além disso, os filamentos de actina de cada lado do sarcoma atravessam a linha M e sobrepõem-se. Uma vez que a actina só pode ser puxada numa direcção – em direcção à linha média, a miosina tem de ligar e puxar o filamento de actina com a polaridade estrutural direita: aquele que aponta na mesma direcção que a miosina puxa. Assim, quando os filamentos de actina se sobrepõem, a miosina é impedida de se ligar ao seu próprio filamento de actina pelo filamento de actina do outro lado com a polaridade errada., Como resultado, muito poucos anexos de miosina-actina são feitos e as células só podem contrair-se muito fracamente durante a sistólica. No gráfico, podemos ver perto do ponto de origem, o curto comprimento das fibras do miocárdio corresponde a uma força contractil baixa.à medida que os ventrículos se enchem com mais sangue a voltar pelas veias, as suas paredes ficam cada vez mais esticadas e que se estende cada sarcoma nas células musculares também., Isso significa que há mais espaço, e nenhuma sobreposição de actina que permite que mais Cabeças de miosina interajam adequadamente com actina e, como resultado, criar mais força, ou tensão, durante a contração. Olhando para o gráfico, isso faria nossa curva mover-se firmemente para cima com força crescente à medida que aumenta o volume. Este alongamento pode continuar até exceder um ponto máximo, após o qual as coisas começam a ficar muito esticadas. Isto significa que os discos Z estão tão distantes um do outro que há apenas pouca sobreposição entre a actina e os filamentos de miosina e a actina fica fora do alcance da miosina., Como resultado, há um número reduzido de cabeças de miosina que conseguem ligar-se à actina e puxá-la para a linha M. Isto leva a uma diminuição da força de contração, então a curva começa a cair novamente.