2017西医综合考研:病理学基础要点五

西医综合 来源:中公考研 2016-07-28 
 

心力衰竭发生机理

心力衰竭的发生机理至今尚未完全阐明,但随研究方法的不断完善,近年已从分子水平和亚分子水平研究正常和病理状态下的心脏活动,取得了很大进展。目前认为,心肌舒缩障碍是心力衰竭发生的基础,对引起心肌舒缩障碍的机理主要有以下认识。

(一)心肌收缩性减弱

1、心肌结构的破坏正常的心肌结构是心脏完成泵血功能的物质基础。因此,当严重的心肌缺血、缺氧、感染、中毒等造成大量心肌纤维变性、坏死,使心肌收缩蛋白大量破坏时,必然引起心肌收缩性的减弱而导致,心力衰竭。但这种因心肌结构严重破坏所引起的心力衰竭,临床上毕竟只占较少的数量。
2、心肌能量代谢障碍心肌活动必须消耗大量能量。正常情况下,心肌的能量来源主要是游离脂肪酸,其次为乳酸、酮体及葡萄糖等物质径线粒体内经有氧氧化产能;产生的能量经氧化磷酸化作用,以ATP和磷酸肌酸(CP)的形式贮存;心肌利用贮存的ATP,使化学能转变为机械能以供收缩作功之用。因此能量代谢的任何环节发生障碍,均可导致心肌收缩性减弱。
(1)能量产生障碍:常见于:①冠状动脉粥样硬化、严重贫血时,均可因供应或供氧减少,导致心肌缺氧,使能量产生不足;②维生素B1缺乏时,因丙酮酸氧化脱玫辅酶减少,致丙酮酸氧化障碍,影响能量的产生;③心肌过度肥大,一方面是因毛细血管的增生与心肌肥大的程度不相适应,单位体积心肌中的毛细血管数量减少,引起供血相对不足;另一方面增粗的心肌纤维与毛细血管之间距离加大,影响氧弥散至心肌纤维内部的速度,均可导致心肌缺氧,引起能量生成不足。
(2)能量利用障碍:心肌氧化磷酸化过程中所产生的ATP,主要是在心肌兴奋。收缩偶联过程中通过肌球蛋白头部ATP。酶水解,为心肌收缩提供能量。现在认为由高血压、心瓣膜病等引起的心力衰竭,主要是由于心肌利用能量障碍所致,其机理可能是心肌因负荷过重,引起ATP酶同工酶中活性最低的V3增多,而活性最高的V1减少、故ATP酶活性降低,ATP水解发生障碍,从而影响肌球蛋白与肌动蛋白相互作用的强度,造成心肌收缩性减弱。
3、兴奋。收缩偶联障碍正常心肌在复极化时,心肌细胞内肌质网中的ATP酶(钙泵)被激活,使细胞质中Ca2加逆浓度差被摄取到肌质网内储存,同时,另一部分Ca2加从细胞胞质内被转运到细胞外,结果使心肌细胞胞质中的Ca2加浓度降低,故心肌舒张;在心肌除极化时,肌质网向胞质内释放Ca2加,同时又有Ca2加从细胞外进入胞质,因而使心肌细胞胞质内Ca2加浓度升高(>10-5mo1/L,引起心肌收缩。因此,在心肌兴奋-收缩偶联过程中,Ca2加运转的速度与数量是决定心肌收缩的重要因素,而Ca2加运转失常就成为心肌收缩性减弱的关键。引起Ca2加运转失常的机理主要为:
(1)在过度肥大的心肌细胞中,肌质网ATP酶的活性降低,致使在心肌复极化时,肌质网摄取和储存的Ca2加量均减少,故在除极化时,肌质网向细胞质内释放的Ca2加也因之减少,从而导致心肌细胞除极化时胞质的Ca2加浓度降低(<10-5mo1/L),心肌收缩性因而减弱。
(2)由于心肌内代谢物氧化不全,致细胞内产生酸中毒,H加浓度升高。固H加与肌钙蛋白的结合力比Ca2加与矾钙蛋白的结合力强许多倍,故H加浓度升高可竞争性地抑制肌钙蛋白与Ca2加结合,而使心肌的兴奋收缩偶联发生障碍。也有人认为,在H加浓度增高时,Ca2与肌质网结合比较牢固,因此除极化时,肌质网释放Ca2加减少而致兴奋。收缩偶联发生障碍。
(3)心力衰竭时虽然血中的儿茶酚胺增高、但心肌中的去甲肾上腺素含量却减少。正常情况下受体结合后,通过激活腺苷酸环化酶,可使心肌细胞构的ATP转变为cAMP,cAMP一方面能促使Ca2加内流,另方面又可通过蛋白激酶的活化而使心肌细胞肌质网的一种蛋白磷酸化,使肌质网摄取和释放Ca2加的速度增加,故去甲肾上腺素有加强心肌兴奋收缩偶联的作用。因此,心肌内去甲肾上腺素含量减少,也可引起心肌的兴奋。收缩偶联过程发生障碍。心力衰竭时肥大心肌内去甲肾上腺素减少,除了可能与合成减少有关外,还可能是由于消耗过多。

(二)心室舒张功能障碍和顺应性降低

心室舒张功能和顺应性是保证血液流入心脏的基本因素。若心室舒张延缓,或舒张顺应性降低,僵硬度增加,均可影响心室的舒张期充盈,从而影响心脏的搏出量和射血功能;还可减少冠状动脉的灌流。大约30%心力衰竭的发生与此种因素作用有关。如心肌缺血缺氧所致的心力衰竭,当心肌复极化时,由于ATP不足或肌质网Ca2加ATP酶活性降低,致使心肌胞质中Ca2加浓度不能迅速降低到使Ca2加与肌钙蛋白分离的水平;或因ATP不足,肌球,肌动蛋白复合体分离延缓,从而导致心肌舒张延缓或舒张不全,严重影响心室的舒张期充盈。心室顺应性降低多见于心肌肥大或心肌炎性病变,因此时心室壁增厚,僵硬度增大。

(三)心室各部舒缩活动不协调

某些心脏疾患如心肌梗死、心肌炎和心内传导阻滞等,可能使心脏各部分的收缩或舒张活动在空间和时间上产生不协调性。心室收缩不协调,可减少心室的射血量,舒张不协调可影响心脏的舒张充盈,二者均可使心输出量减少。总之,心力衰竭的发生机理颇为复杂、可以认为心力衰竭的发生发展是多种机理共同作用的结果。但由于心力衰竭的原因不同,上述机理在各种心力衰竭发生发展中所起的作用也不尽相同。多数心力衰竭主要是由于心肌收缩性减弱所致。

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