心力衰竭的发病机制

　　一、心肌能量代谢障碍

　　（一)能量生成（释放)障碍

　　心肌主要借各种能源物质包括脂肪酸，葡萄糖等的有氧氧化而获得能量。心肌细胞对氧的需要量很大，摄取能力很强，在正常安静情况下，冠状动静脉血氧含量差可高达14ml%。可见，心肌氧供给不足或有氧氧化过程的障碍，均可使心肌细胞内能量生成不足而导致心肌收缩性减弱。

　　严重的贫血、冠状动脉硬化等所引起的心肌缺氧，是导致心肌细胞内能量生成不足的常见原因。维生素B₁缺乏时，由于焦磷酸硫胺素（丙酮酸脱羧酶的辅酶)生成不足，丙酮酸的氧化发生障碍，故也可引起心肌能量生成不足。肥大的心肌也可因心肌缺氧而导致能量生成不足（详后文)。医学全在线www.med126.com

　　（二)能量利用障碍

　　心肌细胞内氧化磷酸化过程中所产生的ATP，在心肌兴奋-收缩偶联过程中受到肌球蛋白头部ATP酶的作用而水解，为心肌收缩提供能量。实验表明，部分动物的心肌由肥大转向衰竭时，心肌耗氧量和ATP含量并不减少而完成的机械功却显著减少，说明心肌利用ATP中的化学能作机械功的过程有障碍，即心肌的能量利用发生障碍。有人发现，随着心肌负荷过重而发生心肌肥大时，心肌收缩蛋白的结构发生变化，肌球蛋白头部ATP酶的活性降低，ATP水解发生障碍，因此能量利用发生障碍，心肌收缩性乃因而减弱。这种现象也可见于老年人及甲状腺功能低下的心脏。关于心肌收缩蛋白质结构发生变化的机制尚未阐明。

　　二、兴奋-收缩偶联障碍-Ca²⁺的运转失常

　　近年来，在心力衰竭的发病机制中，因Ca²⁺运转失常引起的心肌兴奋-收缩偶联障碍，受到了很大重视。正常心肌在复极化时，心肌细胞内肌质网的ATP酶（钙泵)被激活，从而使胞质中的Ca²⁺逆着浓度差被摄取到肌质网中储存；同时，另一部分Ca²⁺则从胞质中被转运到细胞外。于是心肌细胞胞质Ca²⁺浓度降低。心肌舒张。心肌除极化时，肌质网向胞质释放Ca²⁺，同时又有Ca²⁺从细胞外液进入胞质，因而胞质中Ca²⁺浓度增高，心肌收缩。心肌兴奋-收缩偶联障碍的发生机制主要有：

图12－3 心肌能量代谢

　　（一)肌质网摄取Ca²⁺减少有人发现，在过度肥大的心肌中，肌质网ATP酶的活性降低，因而在心肌复极化时肌质网摄取和储存Ca²⁺的量减少，除极化时肌质网向胞质释放的Ca²⁺也因之减少。由此所引起的心肌细胞除极化时胞质内Ca²⁺浓度的低下可能是心肌收缩性减弱的重要原因。

　　另据报道，在肌质网摄取Ca²⁺减少的同时，线粒体对Ca²⁺摄取量增多，但线粒体在心肌除极化时向胞质释放Ca²⁺的速度却非常缓慢。Ca²⁺在心肌细胞中这种异常的分布也是胞质Ca²⁺浓度降低的一个原因。此外，还有人认为线粒体内Ca²⁺的增多可引起氧化磷酸化脱偶联，从而使能量生成不足。

　　（二)酸中毒和高钾血症 Ca²⁺的运转也受H⁺和K⁺的影响。在心力衰竭时有一定程度的缺氧，故可有细胞外液H⁺和K⁺浓度的增高。关于H⁺如何影响运转的问题也未完全清楚。不同的作者提出过不同的假设：Katz等曾认为H⁺能在肌钙蛋白上与Ca²⁺竞争结合位置，因而在H⁺过多时就能取代Ca²⁺的位置而使心肌的兴奋-收缩偶联发生障碍。也有人报道，在H⁺浓度增高时，Ca²⁺与肌质网的结合比较牢固，除极化时肌质网释放Ca²⁺减少，故H⁺增多时，心肌的兴奋-收缩偶联发生障碍。前文已经提到，正常心肌细胞在除极化时有Ca²⁺从细胞外液进入胞质，而最近有人报道，在细胞外液H⁺浓度增高时，Ca²⁺的内流减慢，故心肌兴奋-收缩偶联发生障碍。

　　细胞外液中的K⁺和Ca²⁺在心肌细胞上有互相竞争的作用。当外液中K⁺浓度升高时，动作电位中Ca²⁺内流就减少，因而心肌胞质中Ca²⁺浓度降低，这也是引起心肌兴奋-收缩偶联障碍的一个因素。

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