病理生理學(xué)/心力衰竭的發(fā)病機(jī)制

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病理生理學(xué)

心力衰竭及高血壓

心力衷竭的本質(zhì)是心肌收縮性減弱。為了理解有關(guān)的問(wèn)題，本節(jié)將首先簡(jiǎn)要地復(fù)習(xí)心肌收縮的分子生物學(xué)基礎(chǔ)，然后討論心力衰竭的一般發(fā)病機(jī)制，以及肥大心肌轉(zhuǎn)向衰竭的機(jī)制。

心肌的收縮物質(zhì)是組成粗、細(xì)肌絲的心肌蛋白。粗肌絲的主要成分是肌球蛋白（myosin），其分子量約50萬(wàn)，全長(zhǎng)1500A，一端為桿狀的尾部，另一端為粗大的頭部（S₁），二者之間是能彎曲的頸部（S₂）。頭部又分成兩片，是ATP酶的活動(dòng)中心，它在肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白之間的搭橋和粗細(xì)肌絲之間的滑行中起著重要作用。細(xì)肌絲的主要成分是肌動(dòng)蛋白（actin），分子量47.000，分子呈球狀，串聯(lián)而成雙鏈螺旋狀的細(xì)肌絲纖維。在雙鏈間的溝槽內(nèi)，桿狀的向肌球蛋白（tropmyosin）和肌動(dòng)蛋白卷曲在一起，每距400A處還有一個(gè)肌鈣蛋白（troponin）分子。向肌球蛋白和肌鈣蛋白是調(diào)節(jié)蛋白，本身不起收縮作用，但能調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白的聯(lián)結(jié)，而使心肌纖維發(fā)生收縮和舒張。肌鈣蛋白由三個(gè)亞單位組成，即向肌球蛋白亞單位（tropotroponin,TnT）、抑制亞單位（inhibrtor troponin,TnI）鈣結(jié)合亞單位（calciumcombining troponin, TnC）在心肌興奮-收縮偶聯(lián)中起重要作用（圖12－1、2）。

心肌收縮蛋白和調(diào)節(jié)蛋白

圖12－1 心肌收縮蛋白和調(diào)節(jié)蛋白

A.肌球蛋白分子結(jié)構(gòu)模式圖，說(shuō)明見(jiàn)正文。

B.肌動(dòng)蛋白分子呈球形，串聯(lián)而成雙鏈螺旋狀的細(xì)肌絲。

向肌球蛋白在兩個(gè)肌動(dòng)蛋白鏈之間。

每隔400A有一肌鈣蛋白復(fù)合體。

C.示粗、細(xì)肌絲在收縮與舒張時(shí)的相互關(guān)系。

Ca²⁺在心肌興奮時(shí)的電活動(dòng)與機(jī)械收縮之間起偶聯(lián)作用。當(dāng)心肌除極化時(shí)，Ca²⁺從細(xì)胞外轉(zhuǎn)移到心肌細(xì)胞的胞質(zhì)中，同時(shí)也從肌質(zhì)網(wǎng)釋放入胞質(zhì)。因此胞質(zhì)內(nèi)Ca²⁺濃度升高（由10^-8M升至10^-5M）。此時(shí)肌鈣蛋白的TnC即迅速與Ca²⁺結(jié)合。這種結(jié)合相繼使TnC和TnI的構(gòu)型發(fā)生變化，其結(jié)果是TnI從肌動(dòng)蛋白移開。這種構(gòu)型變化又可通過(guò)TnT影響向肌球蛋白的位置，使向肌球蛋白旋轉(zhuǎn)到肌動(dòng)蛋白兩條螺旋狀鏈的深溝中，從而使肌動(dòng)蛋白的受點(diǎn)暴露而與肌球蛋白頭部相接觸，形成橫橋。S₁的ATP酶隨即作用于ATP而釋放能量，肌動(dòng)球蛋白（actomyosin）乃發(fā)生收縮。心肌收縮后，由于Ca²⁺又重新移到細(xì)胞外及進(jìn)入肌質(zhì)網(wǎng)，胞質(zhì)內(nèi)Ca²⁺濃度又降至10^-8M。此時(shí)，肌鈣蛋白的TnC失去了Ca²⁺，TnC和TnI的構(gòu)型恢復(fù)原狀，故TnI又與肌動(dòng)蛋白結(jié)合，進(jìn)而通過(guò)TnT使向肌球蛋白從肌動(dòng)蛋白的深溝中轉(zhuǎn)移出來(lái)，而恢復(fù)原來(lái)的位置。于是肌動(dòng)蛋白上的受點(diǎn)又被掩蓋，肌動(dòng)球蛋白重新解離為肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白，橫橋解除，心肌乃舒張。