Frank – Starling-laki
Frank-Starling-mekanismi syntyy juovikkaiden lihasten, mukaan lukien esimerkiksi luurankolihakset, niveljalkaisten lihakset ja sydän (sydän) lihakset, havaitun pituuden ja jännityksen suhteen seurauksena. Kun lihaskuitua venytetään, aktiivinen jännitys syntyy muuttamalla paksujen ja ohuiden filamenttien päällekkäisyyttä. Suurin isometrinen aktiivinen jännitys kehittyy, kun lihas on optimaalisella pituudeltaan. Useimmissa rennoissa luurankolihkakuiduissa passiiviset elastiset ominaisuudet pitävät lihassäikeiden pituuden lähellä optimaalista, mikä määritetään yleensä jänteiden kiinnityskohtien ja luiden (tai niveljalkaisten ulkoisen luuston) välisen kiinteän etäisyyden avulla lihaksen kummassakin päässä. Sitä vastoin sydämen lihassolujen rento sarkomeeripituus lepokammiossa on pienempi kuin optimaalinen supistumisen pituus. Ei ole luuta, jolla kiinnitettäisiin sarkoomin pituus sydämessä (minkään eläimen), joten sarkoomin pituus on hyvin vaihteleva ja riippuu suoraan veren täyttymisestä ja siten sydämen kammioiden laajentamisesta. Ihmisen sydämessä syntyy maksimaalinen voima alkupuolella sarkomeerilla, jonka pituus on 2,2 mikrometriä, jonka pituus ylitetään harvoin normaalissa sydämessä. Alkupituudet, jotka ovat suurempia tai pienempiä kuin tämä optimaalinen arvo, vähentävät voimaa, jonka lihas voi saavuttaa. Pidemmillä sarkomeeripituuksilla tämä johtuu siitä, että ohuita ja paksuja filamentteja on vähemmän päällekkäin; lyhyemmille sarkomeeripituuksille syy on myofilamenttien alentunut herkkyys kalsiumille. Kammion täytön lisääntyminen lisää kunkin sydänlihaskuidun kokemaa kuormitusta venyttämällä kuituja kohti niiden optimaalista pituutta.
Lihassyiden venyttäminen lisää sydämen lihasten supistumista lisäämällä myofibrillien kalsiumherkkyyttä. aiheuttaen suuremman määrän aktiini-myosiini-sillan muodostumista lihassyihin. Erityisesti troponiinin herkkyys Ca2 +: n sitoutumiselle lisääntyy ja Ca2 +: n vapautuminen sarkoplasmisesta verkkokerroksesta lisääntyy. Lisäksi paksujen ja ohuiden filamenttien välinen etäisyys pienenee, kun sydämen lihassäike venytetään, jolloin lisääntynyt määrä ristisiltoja voi muodostua. Minkä tahansa yksittäisen sydänlihaskuidun tuottama voima liittyy sarkomeerin pituuteen lihassolujen kalsiumaktivaation aikaan. Yksittäisten kuitujen venytys, joka johtuu kammiotäytteestä, määrittää kuitujen sarkomeeripituuden. Siksi sydänlihaskuitujen tuottama voima (paine) liittyy vasemman ja oikean kammion loppudiastoliseen tilavuuteen voiman ja sarkomereen pituussuhteen monimutkaisuuden perusteella.
Sisäisen ominaisuuden vuoksi sydänlihaksen, joka on vastuussa Frank-Starling-mekanismista, sydän pystyy automaattisesti vastaamaan laskimopalautuksen lisääntymiseen millä tahansa sykkeellä. Mekanismilla on toiminnallinen merkitys, koska se palvelee vasemman kammion ulostuloa oikean kammion ulostuloon. Jos tätä mekanismia ei ole olemassa ja oikea ja vasen sydämen ulostulo eivät ole samanarvoisia, veri kerääntyy keuhkoverenkiertoon (jos oikea kammio tuottaa enemmän lähtöä kuin vasen) tai systeemiseen verenkiertoon (jos vasen kammio tuottaa enemmän lähtöä kuin oikealla).