第三节 心力衰竭的发病机制

　　一、心肌收缩功能障碍

　　(一)心肌收缩相关蛋白质的破坏

　　1. 心肌细胞坏死

　　当心肌细胞受到各种严重的损伤因素作用后，心肌细胞发生坏死。引起心肌细胞坏死最常见的原因是急性心肌梗死。

　　2. 心肌细胞凋亡

　　细胞凋亡(apoptosis)是指由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程。

　　心衰过程中的许多病理因素如氧化应激、前后负荷过重、某些细胞因子等可诱导心肌细胞凋亡。

　　对来自心力衰竭病人心肌标本的研究也证实，心肌凋亡指数(apoptotic index)高达35.5%，而对照仅0.2%--0.4%。

　　可引起心肌细胞凋亡的因素：

　　(1)氧化应激：

　　(2)细胞因子

　　(3)钙稳态失衡

　　(4)线粒体功能异常

　　(二)心肌能量代谢紊乱

　　1.心肌能量生成障碍

　　最常见的原因是心肌缺血、缺氧。VitB1缺乏可导致丙酮酸氧化脱羧障碍也可使ATP生成减少。

　　2.心肌能量利用障碍

　　肌球蛋白ATP酶同工酶有V 1 、V 2 、V 3 三种。V 1 由两条α肽链(αα)组成，活性最高;V 2 由α及β肽链(αβ)组成，活性次之;V 3 由两条β链(ββ)组成，活性最低。

　　过度肥大的心肌其肌球蛋白头部ATP酶的活性下降，原因是该酶的肽链结构发生变异，由原来高活性的 V1 型ATP酶逐步转变为低活性的 V3 型ATP酶。

　　(三)心肌兴奋--收缩耦联障碍

　　1、肌浆网处理Ca2+ 功能障碍

　　肌浆网通过摄取、储存和释放三个环节来调节胞内的Ca2+浓度，心衰时肌浆网对钙处理功能紊乱，导致心肌兴奋-收缩耦联障碍。

　　(1)肌浆网摄取Ca2+能力减弱:

　　心肌缺血缺氧，ATP供应不足，肌浆网Ca2+泵活性减弱可导致肌浆网从胞浆中摄取Ca2+的能力下降。

　　(2)肌浆网储存Ca2+减少:

　　心力衰竭时肌浆网Ca2+泵的摄钙能力下降，而线粒体摄取Ca2+反而增多，不利于肌浆网的钙储存，导致心肌收缩时释放到胞浆中的Ca2+减少，心肌收缩性减弱。

　　(3)肌浆网Ca2+释放量下降：

　　Ry-受体(ryanodin receptor,RyR)是肌浆网上重要的Ca2+释放通道，心衰时，RyR蛋白及RyR的mRNA均减少，使肌浆网Ca2+释放能力下降。

　　2、Ca2+内流障碍

　　Ca2+内流的主要途径有两条：经过Ca2+通道内流;经过Na+-Ca2+交换体内流。

　　Ca2+通道分为“电压依赖性”Ca2+通道和“受体操纵性”Ca2+通道。

　　伴有严重心肌肥大的心力衰竭，其心肌内去甲肾上腺素含量降低，心肌肌膜β-受体密度相对减少，腺苷酸环化酶活性降低，“受体操纵性”Ca2+通道关闭，Ca2+内流受阻。

　　细胞外液的K+与Ca2+在心肌细胞膜有竞争作用，因此高钾血症时K+可阻止Ca2+的内流。

　　3. 肌钙蛋白与Ca2+结合障碍

　　各种原因引起的心肌细胞酸中毒时，由于H+与肌钙蛋白的亲和力比Ca2+大，使Ca2+无法与肌钙蛋白结合。

　　4. 心肌内去甲肾上腺素含量减少

　　当交感神经兴奋，释放去甲肾上腺素，后者与β-受体结合，激活腺苷酸环化酶，使ATP变为cAMP，cAMP再激活膜上“受体操纵性”Ca2+通道,使其开放而Ca2+内流。

　　肥大而衰竭的心肌内去甲肾上腺素含量减少的机制：

　　①去甲肾上腺素合成减少

　　酪氨酸羟化酶活性降低 ;

　　心脏重量的增加超过了支配心脏的交感神经元轴突的生长;

　　②去甲肾上腺素消耗增加

　　(四)心肌肥大的不平衡生长

　　心肌肥大超过限度(成人心脏重量>500g或左室重量>200g)，将由代偿转为代偿失调而发生心力衰竭。肥大心肌发生衰竭的基础是心肌的不平衡生长。

　　1. 心肌重量的增加超过心脏交感神经元轴突的增长，使单位重量心肌的交感神经分布密度下降，使心肌去甲肾上腺素含量减少;

　　2. 肥大心肌因毛细血管数量增加不足，常处于供血供氧不足的状态;

　　3. 心肌线粒体数量不能随心肌肥大成比例地增加, 导致能量生成不足;

　　4. 肥大心肌的肌球蛋白ATP酶活性下降，心肌能量利用障碍。

　　5、肥大心肌的肌浆网处理Ca 2+ 功能障碍

　　二、心肌舒张功能障碍

　　(一)钙离子复位延缓

　　心肌收缩完毕后，产生正常舒张的首要因素是胞浆中Ca2+浓度要迅速降至“舒张阈值”，即从10-5 mol/L降至10-7 mol/L，这样Ca2+才能与肌钙蛋白脱离，肌钙蛋白恢复原来的构型。

　　(1)在ATP供应不足时，舒张时肌膜上的钙ATP酶不能迅速将胞浆内Ca2+向胞外排出，肌浆网钙泵不能将胞浆中的Ca2+重摄回去，肌钙蛋白与Ca2+仍处于结合状态，心肌无法充分舒张。(2)Na+-Ca2+交换体与Ca2+亲和力下降，Ca2+外排减少。

　　(二)肌球-肌动蛋白复合体解离障碍

　　正常的心肌舒张过程，要求肌球-肌动蛋白体解离，恢复到收缩前的位置。在ATP参与下肌球-肌动蛋白复合体才能解离为肌球蛋白-ATP和肌动蛋白。

　　心力衰竭时，①由于Ca2+与肌钙蛋白的亲和力增加，使钙难以解离;②ATP缺乏，使肌动-肌球蛋白复合体难以分离。

　　(三)心室舒张势能减少

　　心衰时，由于心肌收缩性减弱，收缩时心室几何结构改变不明显，产生舒张势能减少，影响心室充分舒张。

　　(四)心室顺应性降低

　　三、心脏各部舒缩活动的不谐调性

　　破坏心脏舒缩活动协调性最常见的原因是各种类型的心律失常。