Der Frank-Starling-Mechanismus ist die Regel, nach der sich das Herz umso kräftiger zusammenzieht, je stärker es vorher gefüllt und gedehnt wurde. Mehr Blut am Ende der Diastole bedeutet mehr Vordehnung der Muskelfasern und damit ein größeres Schlagvolumen. So passt das Herz seine Auswurfleistung Schlag für Schlag an das Blut an, das zu ihm zurückfließt.
Klingt simpel. Trotzdem stolpern viele im Physikum über Vorlast, Nachlast und die Kurve.
Key Takeaways
- Mehr Füllung, mehr Kraft. Laut OpenStax ist die Kontraktionskraft innerhalb physiologischer Grenzen direkt proportional zur Ausgangslänge der Muskelfaser.
- Vorlast ist das enddiastolische Volumen. In Ruhe liegen im Ventrikel am Ende der Diastole etwa 130 ml Blut.
- Der Grund sitzt im Sarkomer. Bei optimaler Länge binden mehr Myosinköpfe an Aktin, es entstehen mehr Querbrücken.
- Schlagvolumen gleich EDV minus ESV. Mit 70 ml Schlagvolumen und 75 Schlägen pro Minute ergibt das rund 5,25 Liter pro Minute.
- Physiologie zählt im Physikum. Im Herbst 2026 waren 61 von 313 Aufgaben Physiologie, gelöst im Schnitt zu 60,3 Prozent.
Was besagt der Frank-Starling-Mechanismus?
Der Frank-Starling-Mechanismus besagt, dass ein stärker gedehnter Herzmuskel kräftiger kontrahiert. OpenStax formuliert es so: Innerhalb physiologischer Grenzen ist die Kraft der Herzkontraktion direkt proportional zur Ausgangslänge der Muskelfaser. Mehr Dehnung des Ventrikels führt also zu einer kräftigeren Kontraktion und damit zu einem größeren Schlagvolumen.
Der Name kommt von zwei Forschern. Otto Frank war ein deutscher Physiologe, Ernest Starling ein englischer. Sie arbeiteten weitgehend unabhängig, kamen aber zu ähnlichen Ergebnissen. Ob Frank-Starling-Gesetz oder Frank-Starling-Mechanismus: gemeint ist dasselbe.
Das Herz pumpt aus, was hereinkommt. Nicht mehr, nicht weniger.
Wie funktioniert der Frank-Starling-Mechanismus im Sarkomer?
Der Frank-Starling-Mechanismus funktioniert über die Länge der Sarkomere, also der kleinsten kontraktilen Einheiten im Herzmuskel. In Ruhe ist der Ventrikel wenig gedehnt und die Sarkomere bleiben kurz. Füllt sich die Kammer stärker, werden sie länger. Bei ihrer optimalen Länge können laut OpenStax mehr Myosinköpfe an Aktin binden.
Mehr Bindungen heißt mehr Querbrücken. Mehr Querbrücken heißt mehr Kraft. Das ist der ganze Trick.
- Mehr venöser RückstromMehr Blut fließt in der Diastole in den Ventrikel.
- Höhere VorlastDas enddiastolische Volumen steigt, die Muskelwand wird stärker gedehnt.
- Längere SarkomereDie Sarkomere nähern sich ihrer optimalen Länge.
- Mehr QuerbrückenMehr Myosinköpfe binden an die Aktinfilamente.
- Größeres SchlagvolumenDie Kontraktion wird kräftiger, mehr Blut wird ausgeworfen.
Und wenn die Dehnung immer weiter geht? Dann sinkt die Kraft wieder, weil die Sarkomere über ihre optimale Länge hinaus gezogen werden. Beim gesunden Herzen ist das laut OpenStax kein Problem, weil die Lage des Herzens eine so starke Überdehnung verhindert.
Was ist die Vorlast?
Die Vorlast ist die Dehnung der Ventrikel kurz vor der Kontraktion. OpenStax setzt sie mit dem enddiastolischen Volumen gleich, kurz EDV. Je größer das EDV, desto größer die Vorlast. Bei einem ruhenden Erwachsenen im Stehen enthält jeder Ventrikel am Ende der Vorhofkontraktion etwa 130 ml Blut.
Was erhöht die Vorlast? Vor allem mehr venöser Rückstrom. Sympathische Aktivierung der Venen schiebt laut OpenStax mehr Blut zum Herzen zurück. Die Vorhofkontraktion liefert die letzten 20 bis 30 Prozent der Ventrikelfüllung.
Was senkt sie? Eine hohe Herzfrequenz. Schlägt das Herz schneller, wird die Füllungszeit in der Diastole kürzer, EDV und Vorlast sinken. Genau hier wird eine Altfrage gern gemein.
Was zeigt die Frank-Starling-Kurve?
Die Frank-Starling-Kurve zeigt das Schlagvolumen in Abhängigkeit von der Vorlast. Auf der x-Achse steht das enddiastolische Volumen oder der Füllungsdruck, auf der y-Achse das Schlagvolumen. Im physiologischen Bereich steigt die Kurve an: mehr Füllung, mehr Auswurf. Bei extremer Überdehnung flacht sie ab und fällt wieder, weil die Sarkomere zu lang werden.
Lies sie in drei Abschnitten: links der steile Anstieg, in der Mitte das Optimum, rechts der Bereich, in dem weitere Dehnung nichts mehr bringt.
Solange die Dehnung im normalen Bereich bleibt, gilt: Was du an Füllung hineingibst, kommt als Schlagvolumen heraus. Nur am Ende der Kurve kippt das. Weitere Merksätze zum Kreislauf findest du in Herz-Kreislauf-Basics mit Eselsbrücken.
Was unterscheidet Vorlast, Nachlast und Kontraktilität?
Vorlast, Nachlast und Kontraktilität sind laut OpenStax die drei Hauptfaktoren für das Schlagvolumen. Die Vorlast ist die Dehnung vor der Kontraktion. Die Nachlast ist die Spannung, die der Ventrikel aufbringen muss, um gegen den Widerstand in den Gefäßen auszuwerfen. Die Kontraktilität ist die Kraft der Kontraktion selbst.
| Faktor | Was es ist | Was es erhöht | Wirkung auf das Schlagvolumen |
|---|---|---|---|
| Vorlast | Füllung am Ende der Diastole (EDV) | mehr venöser Rückstrom, längere Füllungszeit | steigt |
| Nachlast | Widerstand gegen den Auswurf | höherer Gefäßwiderstand, Klappenstenose | sinkt |
| Kontraktilität | Kraft der Kontraktion | Sympathikus, Adrenalin und Noradrenalin | steigt |
Der Frank-Starling-Mechanismus hängt an der ersten Zeile: Er wirkt über die Füllung. Der Sympathikus dagegen ist laut OpenStax ein positiv inotroper Faktor, Noradrenalin bindet an Rezeptoren der Herzmuskelzellen und steigert so die Kraft. Beide Wege vergrößern das Schlagvolumen, aber über verschiedene Stellschrauben. Wie Hormone über das Blutvolumen indirekt an der Vorlast drehen, zeigt der Beitrag zum RAAS-System.
Wofür braucht das Herz den Frank-Starling-Mechanismus?
Das Herz braucht den Frank-Starling-Mechanismus, damit rechte und linke Kammer dasselbe Volumen auswerfen. OpenStax betont, dass beide Ventrikel dieselbe Blutmenge pumpen, obwohl der linke gegen viel höheren Druck arbeitet. Wirft die rechte Seite kurz mehr aus, kommt links mehr Blut an, die linke Kammer wird stärker gefüllt und pumpt automatisch kräftiger.
Ohne diesen Ausgleich würde sich Blut in einem der beiden Kreisläufe stauen. Wie du die elektrische Seite derselben Kontraktion im EKG erkennst, erklärt EKG lesen lernen. Was später in der Klinik aus diesem Wissen wird, zeigt dein-medizinstudium im Beitrag Was macht ein Kardiologe.
Rechenbeispiel: Schlagvolumen und Herzzeitvolumen
Die Zahlen, die du fürs Physikum brauchst, stehen alle in OpenStax. Bei einem EDV von etwa 130 ml und einem Schlagvolumen von 70 bis 80 ml bleiben 50 bis 60 ml als endsystolisches Volumen (ESV) im Ventrikel zurück.
| Größe | Formel | Typischer Ruhewert laut OpenStax |
|---|---|---|
| Schlagvolumen (SV) | EDV minus ESV | etwa 70 ml, Bereich 55 bis 100 ml |
| Herzzeitvolumen (HZV) | Herzfrequenz mal SV | im Mittel 5,25 l/min, Bereich 4 bis 8 l/min |
| Ejektionsfraktion | SV geteilt durch EDV | 55 bis 70 Prozent, Mittel 58 Prozent |
Rechne einmal selbst: 75 Schläge pro Minute mal 70 ml ergibt 5.250 ml, also 5,25 Liter pro Minute. Unter Belastung kann das Schlagvolumen laut OpenStax von 70 auf etwa 130 ml steigen, die Frequenz auf 150. Dann liegt das Herzzeitvolumen bei rund 19,5 Litern pro Minute, vier bis fünf Mal so hoch wie in Ruhe.
So lernst du den Frank-Starling-Mechanismus fürs Physikum
Laut IMPP-Ergebnisinformation entfielen im Physikum Herbst 2026 61 von 313 Aufgaben auf die Physiologie. Die 7.385 Teilnehmenden lösten diese Aufgaben im Schnitt nur zu 60,3 Prozent. Herzmechanik ist ein Klassiker darin, weil sich Vorlast, Nachlast und Kurve wunderbar in Fallfragen verpacken lassen.
- Tag 1: Definition und SarkomerDen Satz "mehr Dehnung, mehr Kraft" mit eigenen Worten bis zu den Querbrücken erklären.
- Tag 2: Kurve zeichnenDie Frank-Starling-Kurve aus dem Kopf skizzieren und die drei Abschnitte beschriften.
- Tag 3: Fälle durchspielenWas passiert bei Hinlegen, bei Tachykardie, bei Klappenstenose? Danach Altfragen kreuzen.
Den Rahmen für das ganze Fach gibt dir Physiologie lernen, die Karteikarten wiederholst du am besten mit FSRS und Spaced Repetition. Wie sich Herzphysiologie im ersten Praktikum anfühlt, erzählt eine Studentin bei dein-medizinstudium in Das erste Physiologie-Praktikum. Welche Fächer im Physikum insgesamt drankommen, fasst das ncrechner Lexikon zum Physikum zusammen.
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SlayMed kostenlos holenHäufige Fragen zum Frank-Starling-Mechanismus
Was ist das Frank-Starling-Gesetz?
Das Frank-Starling-Gesetz ist ein anderer Name für den Frank-Starling-Mechanismus. Es besagt, dass die Kraft der Herzkontraktion innerhalb physiologischer Grenzen mit der Ausgangslänge der Muskelfaser steigt. Ein stärker gefüllter und gedehnter Ventrikel zieht sich also kräftiger zusammen und wirft ein größeres Schlagvolumen aus.
Wie funktioniert der Frank-Starling-Mechanismus?
Mehr venöser Rückstrom füllt den Ventrikel stärker und dehnt seine Muskelfasern. Die Sarkomere nähern sich dabei ihrer optimalen Länge, sodass mehr Myosinköpfe an Aktin binden und mehr Querbrücken entstehen. Die Kontraktion wird kräftiger, und das Herz wirft mehr Blut aus, ohne dass die Frequenz steigen muss.
Was ist die erhöhte Vorlast im Frank-Starling-Mechanismus?
Eine erhöhte Vorlast bedeutet ein größeres enddiastolisches Volumen, also mehr Blut im Ventrikel kurz vor der Kontraktion. In Ruhe sind das etwa 130 ml. Steigt die Füllung, etwa durch mehr venösen Rückstrom, werden die Fasern stärker gedehnt und das Schlagvolumen nimmt zu.
Was ist die Frank-Starling-Kurve?
Die Frank-Starling-Kurve stellt das Schlagvolumen gegen die Vorlast dar. Im physiologischen Bereich steigt sie an, weil mehr Füllung mehr Auswurf bringt. Bei extremer Überdehnung flacht sie ab und fällt, weil die Sarkomere über ihre optimale Länge hinaus gezogen werden und weniger Querbrücken bilden.
Fachlich geprüft von Amir Belkhodja (Medizinstudent an der Charité) und Niklas Schütte (Physiotherapeut).
Quellen
- OpenStax: Anatomy and Physiology 2e, 19.4 Cardiac Physiology, Rice University (Frank-Starling-Mechanismus, Vorlast, Nachlast, Kontraktilität, Schlagvolumen, Herzzeitvolumen, Ejektionsfraktion; abgerufen 07.11.2026): https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/19-4-cardiac-physiology
- OpenStax: Anatomy and Physiology 2e, 19.3 Cardiac Cycle, Rice University (EDV etwa 130 ml, Schlagvolumen 70 bis 80 ml, ESV 50 bis 60 ml, beide Ventrikel pumpen dieselbe Menge; abgerufen 07.11.2026): https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/19-3-cardiac-cycle
- IMPP: Prüfungsergebnisse Medizin, Schriftlicher Teil des Ersten Abschnitts Herbst 2026, Ergebnisinformation und Fachergebnisse (abgerufen 07.11.2026): https://www.impp.de/pruefungen/medizin/ergebnisse
