MedicinABC

23 jul. 2013

La ley de Frank-Starling del corazón

La ley de Frank-Starling, llamada también mecanismo de Frank-Starling, ha sido descubierta por dos hombres llamados Otto Frank y Ernest Henry Starling, y describe la capacidad del corazón de adaptarse a volúmenes crecientes de flujo sanguíneo. Es decir, si la precarga aumenta, incrementa la fuerza de contracción y, como consecuencia, el volumen sistólico. A continuación explicamos de manera simple por qué es así.


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Este primer gráfico nos muestra cuál es la relación entre el volumen que llena el ventrículo, y la presión en él. Al aumentar la cantidad de sangre en el ventrículo, en cierto rango incrementa la presión poco a poco, hasta llegar al volumen máximo que cabe en el ventrículo. Cuánto más el ventrículo se llena, más se dilatan los miocitos del miocardio y cambian su forma.
Los números en el gráfico corresponden a 5 estados de llenado diferentes, desde casí vacío hasta alcanzar el máximo.



En las imágenes siguientes observamos lo que ocurre con el sarcómero en cada uno de los diferentes estados de llendado (haz clic en las imágenes para aumentar):

(1) Cuando el miocardio no está dilatado las moléculas de actina (rojas) se superponen unas a otras. Debido a la polaridad de la actina, la miosina (azul) no puede interactuar con cualquier parte de actina que esté cerca, así que en esta imagen 16 de 20 cabezas de miosina están bloqueadas porque no se pueden unir a su lugar correspondiente en la actina. Además no queda nada de espacio para la contracción, así que la fuerza que esperamos en esta situación es algo como zero.


(2) A medida que se llena el ventrículo y la dilatación aumenta, el sarcómero se extiende y da espacio para que la contracción se pueda efectuar. Pero todavía algunas de las cabezas de miosina quedan bloqueadas (en esta imagen 8 de 20) así que esperamos poca fuerza de contracción.


(3) Ahora la miosina está en la posición idónea para la interacción con la actina y existe mucho espacio para una contracción efectiva. Contamos con gran fuerza.


(4) Aquí la situación es parecida: Mucho espacio, y la miosina y actina están en posición perfecta para llevar a cabo la contracción con gran fuerza.



(5) Aunque hasta ahora, más dilatación significaba más fuerza de contracción, no sigue siempre así. Como el miocardio es demasiado dilatado, la actina está fuera del alcance de las cabezas de miosina. Por eso, aunque esté mucho espacio para la contracción, ésta resulta imposible.



De ahí viene la curva de Frank-Starling de la función ventricular: 
 
Al aumentar la precarga, aumenta también el volumen sistólico debido al incremento de fuerza de contracción, hasta llegar a una meseta o plateau. Si la precarga excede esa cantidad, el volumen sistólico baja otra vez. La curva debajo de la normal representa la situación en la insuficiencia cardíaca. La curva puede ser elevada a través de medicamentos que aumentan la inotropia del corazón (catecolaminas, digoxina, digitalina) y los que disminyuen la poscarga (hidralazina, antagonistas del calcio tipo DHP).


Ahora puedes comprobar tu entendimiento respondiendo esta pregunta:



1) La meseta o plateau de la curva de Frank-Starling, o el máximo de fuerza de contracción, ¿a cuál de los números de la gráfica de muy arriba corresponde?
al número 1.
al número 2.
al número 3.
a los números 2 y 3.
al número 4.
a los números 3 y 4.
al número 5.




Fuentes y enlaces externos:
"Cardiovascular Physiology Concepts. Frank Starling Mechanism" Richard E. Klabunde, PhD
"Frank-Starling Mechanism." Khan Academy

Acerca del Autor:

Dorina Ferrario es la fundadora de MedicinABC y estudiante de Medicina Humana en la Universidad Humboldt de Berlín. Su reto es conseguir la difusión de información médica gratuita y de calidad a sus lectores. Bloguera en formación continua para una continua difusión de información. Sígue MedicinABC en Twitter.