2017西綜考研病理學：心力衰竭發生機理

西醫綜合來源：中公考研 2016-04-12　

心力衰竭的發生機理至今尚未完全闡明，但隨研究方法的不斷完善，近年已從分子水平和亞分子水平研究正常和病理狀態下的心臟活動，取得了很大進展。目前認為，心肌舒縮障礙是心力衰竭發生的基礎，對引起心肌舒縮障礙的機理主要有以下認識。

(一)心肌收縮性減弱

1、心肌結構的破壞正常的心肌結構是心臟完成泵血功能的物質基礎。因此，當嚴重的心肌缺血、缺氧、感染、中毒等造成大量心肌纖維變性、壞死，使心肌收縮蛋白大量破壞時，必然引起心肌收縮性的減弱而導致，心力衰竭。但這種因心肌結構嚴重破壞所引起的心力衰竭，臨床上畢竟只占較少的數量。

2、心肌能量代謝障礙心肌活動必須消耗大量能量。正常情況下，心肌的能量來源主要是游離脂肪酸，其次為乳酸、酮體及葡萄糖等物質徑線粒體內經有氧氧化產能;產生的能量經氧化磷酸化作用，以ATP和磷酸肌酸(CP)的形式貯存;心肌利用貯存的ATP，使化學能轉變為機械能以供收縮作功之用。因此能量代謝的任何環節發生障礙，均可導致心肌收縮性減弱。

(1)能量產生障礙：常見于：①冠狀動脈粥樣硬化、嚴重貧血時，均可因供應或供氧減少，導致心肌缺氧，使能量產生不足;②維生素B1缺乏時，因丙酮酸氧化脫玫輔酶減少，致丙酮酸氧化障礙，影響能量的產生;③心肌過度肥大，一方面是因毛細血管的增生與心肌肥大的程度不相適應，單位體積心肌中的毛細血管數量減少，引起供血相對不足;另一方面增粗的心肌纖維與毛細血管之間距離加大，影響氧彌散至心肌纖維內部的速度，均可導致心肌缺氧，引起能量生成不足。

(2)能量利用障礙：心肌氧化磷酸化過程中所產生的ATP，主要是在心肌興奮。收縮偶聯過程中通過肌球蛋白頭部ATP。酶水解，為心肌收縮提供能量。現在認為由高血壓、心瓣膜病等引起的心力衰竭，主要是由于心肌利用能量障礙所致，其機理可能是心肌因負荷過重，引起ATP酶同工酶中活性最低的V3增多，而活性最高的V1減少、故ATP酶活性降低，ATP水解發生障礙，從而影響肌球蛋白與肌動蛋白相互作用的強度，造成心肌收縮性減弱。

3、興奮。收縮偶聯障礙正常心肌在復極化時，心肌細胞內肌質網中的ATP酶(鈣泵)被激活，使細胞質中Ca2加逆濃度差被攝取到肌質網內儲存，同時，另一部分Ca2加從細胞胞質內被轉運到細胞外，結果使心肌細胞胞質中的Ca2加濃度降低，故心肌舒張;在心肌除極化時，肌質網向胞質內釋放Ca2加，同時又有Ca2加從細胞外進入胞質，因而使心肌細胞胞質內Ca2加濃度升高(>10-5mo1/L，引起心肌收縮。因此，在心肌興奮-收縮偶聯過程中，Ca2加運轉的速度與數量是決定心肌收縮的重要因素，而Ca2加運轉失常就成為心肌收縮性減弱的關鍵。引起Ca2加運轉失常的機理主要為：

(1)在過度肥大的心肌細胞中，肌質網ATP酶的活性降低，致使在心肌復極化時，肌質網攝取和儲存的Ca2加量均減少，故在除極化時，肌質網向細胞質內釋放的Ca2加也因之減少，從而導致心肌細胞除極化時胞質的Ca2加濃度降低(<10-5mo1/L),心肌收縮性因而減弱。

(2)由于心肌內代謝物氧化不全，致細胞內產生酸中毒，H加濃度升高。固H加與肌鈣蛋白的結合力比Ca2加與礬鈣蛋白的結合力強許多倍，故H加濃度升高可競爭性地抑制肌鈣蛋白與Ca2加結合，而使心肌的興奮收縮偶聯發生障礙。也有人認為，在H加濃度增高時，Ca2與肌質網結合比較牢固，因此除極化時，肌質網釋放Ca2加減少而致興奮。收縮偶聯發生障礙。

(3)心力衰竭時雖然血中的兒茶酚胺增高、但心肌中的去甲腎上腺素含量卻減少。正常情況下受體結合后，通過激活腺苷酸環化酶，可使心肌細胞構的ATP轉變為cAMP，cAMP一方面能促使Ca2加內流，另方面又可通過蛋白激酶的活化而使心肌細胞肌質網的一種蛋白磷酸化，使肌質網攝取和釋放Ca2加的速度增加，故去甲腎上腺素有加強心肌興奮收縮偶聯的作用。因此，心肌內去甲腎上腺素含量減少，也可引起心肌的興奮。收縮偶聯過程發生障礙。心力衰竭時肥大心肌內去甲腎上腺素減少，除了可能與合成減少有關外，還可能是由于消耗過多。

(二)心室舒張功能障礙和順應性降低

心室舒張功能和順應性是保證血液流入心臟的基本因素。若心室舒張延緩，或舒張順應性降低，僵硬度增加，均可影響心室的舒張期充盈，從而影響心臟的搏出量和射血功能;還可減少冠狀動脈的灌流。大約30%心力衰竭的發生與此種因素作用有關。如心肌缺血缺氧所致的心力衰竭，當心肌復極化時，由于ATP不足或肌質網Ca2加ATP酶活性降低，致使心肌胞質中Ca2加濃度不能迅速降低到使Ca2加與肌鈣蛋白分離的水平;或因ATP不足，肌球，肌動蛋白復合體分離延緩，從而導致心肌舒張延緩或舒張不全，嚴重影響心室的舒張期充盈。心室順應性降低多見于心肌肥大或心肌炎性病變，因此時心室壁增厚,僵硬度增大。

(三)心室各部舒縮活動不協調

某些心臟疾患如心肌梗死、心肌炎和心內傳導阻滯等，可能使心臟各部分的收縮或舒張活動在空間和時間上產生不協調性。心室收縮不協調，可減少心室的射血量，舒張不協調可影響心臟的舒張充盈，二者均可使心輸出量減少。
總之，心力衰竭的發生機理頗為復雜、可以認為心力衰竭的發生發展是多種機理共同作用的結果。但由于心力衰竭的原因不同，上述機理在各種心力衰竭發生發展中所起的作用也不盡相同。多數心力衰竭主要是由于心肌收縮性減弱所致。