病理生理學/心肌的結構破壞

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病理生理學

心力衰竭及高血壓
- 心力衰竭的發病機制
  - 心肌能量代謝障礙
  - 興奮-收縮偶聯障礙-鈣離子的運轉失常
  - 心肌的結構破壞

嚴重缺血時的心肌壞死，以及急性炎癥時的心肌變性，壞死等可導致心肌收縮蛋白大量破壞，從而引起心肌收縮性顯著減弱。

關于肥大心肌轉向衰竭的機制，前文已經有幾處提到。為了加深理解，下文將再就此問題作綜合性的概述。

心肌肥大是一種強有力的代償形式，然而它不是無限度的，如果病因歷久而不能被消除，則肥大心肌的功能便不能長期維持正常而終轉向心力衰竭。慢性心力衰竭一般都是在心肌代償性肥大的基礎上逐漸發生發展的。

肥大的心肌為何會轉向衰竭？這是長期以來為人們進行探討和研究的問題。目前認為，代償性心肌肥大是一種不平衡的生長形式。這種在器官、組織、細胞、分子等不同的水平上都有其特征性表現的不平衡生長，是肥大心肌轉向功能不全的基礎。

（一）器官水平上的特征從整個心臟來看，不平衡生長表現為心臟重量的增長超過了支配心臟的交感神經元軸突的生長，因此心臟內交感神經分布的密集程度顯著地低于正常。而且，肥大心肌中兒茶酚胺合成減少而消耗增多，因而心內去甲腎上腺素含量顯著減少，這種神經支配和遞質含量方面的變化，就會促使心肌興奮-收縮偶聯發生障礙，從而導致心肌收縮性減弱。

（二）組織水平上的特征表現在心肌內微動脈和毛細血管的生長明顯地落后于心肌細胞體積的增長，所以單位重量的肥大心肌毛細血管數目減少。對哺乳類動物心肌微循環的活體組織研究表明，安靜時，正常動物心肌每1mm³內約有2，300條開放的毛細血管，毛細血管平均間距為16.8μm。當心臟負荷加重或缺氧時，毛細血管前括約肌松弛，原處于貯備狀態的約2，100條毛細血管也開放。這樣，總的功能性毛細胞管可達4.400條/mm³，毛細血管間距因而減少到5.5μm。因而，由于負荷加重而增高的心肌需氧量，很快通過原運輸加快而得到滿足。然而在心肌肥大時，則因毛細血管總數相對減少，氧的彌散間距增大，故心肌缺氧。這樣的患者在安靜的狀態下，大部分貯備毛細血管已經開放，故當負荷增加時，功能性毛細血管數不能再有顯著的增加，氧的彌散間距也不能明顯縮小。因此肥大心肌在負荷增加時常處于缺氧狀態，致有氧代謝減弱，能量生成不足，心肌收縮性減弱。

關于肥大心肌是否缺氧的問題，也曾有過不同的見解，因為有人曾經測定過單位重量肥大心肌冠狀動、靜脈血液氧含量差，結果與正常心肌的情況無明顯的差別，指示肥大心肌并不缺氧。

（三）細胞水平上的特征表現為細胞體積和重量的增加大于其表面積的增加，即肥大心肌的表面積與重量之比顯著降低。而細胞表面的胞膜（sarcoplasmic membrane）正是Na⁺-K⁺、Na⁺-Ca²⁺等離子轉運所必經的部位。故細胞面積的相對減少可使細胞轉運離子的能力減弱，包括Ca²⁺內流相對不足，從而使心肌細胞的功能降低。近年來電子顯微鏡的觀察還證實、肥大心肌內線粒體數量與心肌細胞體積的比值減小，線粒體膜表面積與心肌纖維重量的比值也明顯減少，所以肥大心肌內生物氧化作用相對減弱。這也是肥大心肌能量生成不足的原因之一。

（四）分子水平上的特征表現為肌球蛋白分子的重節片（頭部）和輕節片（尾部）的比值降低，即頭部在整個分子中所占的比重減少。而頭部正是ATP酶所在的部位，頭部比重的減少，就可使ATP酶的活性隨之相對降低。此外，ATP酶又受Ca²⁺的激活，心力衰竭時，由于Ca²⁺向肌球蛋白橫橋部位轉運緩慢，故可使ATP酶活性進一步降低。體外實驗表明，衰竭心肌中ATP酶的活性約降低20～30％。ATP酶活性的降低使心肌能量利用發生障礙，因而心肌收縮性減弱。

應當強調指出，臨床上心力衰竭的發生發展，往往是多種機制共同作用的結果。例如，貧血和維生素B₁缺乏主要引起心肌能量生成障礙，但當心肌因負荷加重而代償性肥大，即發生心肌的不平衡生長時，又可發生心肌能量利用障礙和興奮-收縮偶聯障礙。高血壓病慢性心瓣膜病引起心肌肥大時，固然以興奮-收縮偶聯障礙和能量利用障礙為主，然而在高度肥大的心肌中也可能存在著相對的缺血缺氧，因而也可有能量生成障礙。