第三節(jié) 發(fā)病機(jī)制
心臟通過(guò)循環(huán)不斷的收縮—舒張周期(圖14—5),推動(dòng)機(jī)體的血液循環(huán)。心臟的正常結(jié)構(gòu)是心泵功能的物質(zhì)基礎(chǔ);充足的能量供應(yīng)是心臟收縮—舒張周期的動(dòng)力;起搏點(diǎn)沖動(dòng)引起的心肌胞質(zhì)Ca2+濃度周期性快速升降是心肌興奮—收縮耦聯(lián)的主要調(diào)控環(huán)節(jié)。當(dāng)各種病因或誘因引起的心肌改肄對(duì)心臟結(jié)構(gòu)、心肌能量代謝和(或)興奮—收縮耦聯(lián)過(guò)程產(chǎn)生直接影響時(shí),必將導(dǎo)致心泵功能不同程度降低以至發(fā)生心力衰竭。心泵功能受心肌收縮能力(contractility)、舒張能力(diastolic property)、前后負(fù)荷和心率的綜合影響,而心肌收縮與舒張能力是其最基本和關(guān)鍵的因素。致心功能障礙的病因及誘因?qū)π墓δ艿闹苯佑绊懀?/p>
神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)機(jī)制激活引起的失代償效應(yīng)和心肌改建的失代償效應(yīng)的綜合作用,最終導(dǎo)致心肌收縮及舒藥品數(shù)據(jù)張功能障礙。
一.心肌收縮成分減少和排列改變
心臟是效率很高,而自我修復(fù)能力極差的器官。若心肌中收縮成分相對(duì)或絕對(duì)減少
變,都將導(dǎo)致心肌舒縮能力降低。
(一)心肌細(xì)胞壞死
嚴(yán)重心肌缺血性心肌炎和心肌病可造成心肌細(xì)胞壞死(necrosis)。另外,心肌病變繼發(fā)產(chǎn)生的各種損傷性因素,如TNF—α、細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+過(guò)量堆積和氧自由基等,也可導(dǎo)致心肌細(xì)胞壞死。心肌病變引起的心肌纖維化,使心肌細(xì)胞外間質(zhì)過(guò)量增生,阻礙心肌細(xì)胞與毛細(xì)血管間的物質(zhì)交換,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致心肌細(xì)胞萎縮,甚至死亡。
心肌細(xì)胞壞死對(duì)心功能的影響主要取決于心肌細(xì)胞喪失量,壞死發(fā)生的速度,壞死心肌的部位和分布方式。若心肌梗死達(dá)到左室壁面積10%,可使射血分?jǐn)?shù)降低;達(dá)到20%時(shí)使心排出量顯著降低,引起心力衰竭;超過(guò)40%,即可引起心源性休克。發(fā)生在心臟傳導(dǎo)部位的心肌壞死,影響到心臟沖動(dòng)的傳導(dǎo),引發(fā)傳導(dǎo)阻滯或心律失常,對(duì)心泵功能產(chǎn)生較嚴(yán)重的影響。
(二)心肌細(xì)胞凋亡
凋亡(apoplosis)是造成心肌細(xì)胞死亡的另一種形式。亞致死性的缺血、缺氧、炎癥、氧自由基、TNF-α等,能激活心肌細(xì)胞的凋亡通路。另外,致心功能障礙病因激活的神經(jīng)—體液變化和某些細(xì)胞因子表達(dá)增多,都能激活心肌細(xì)胞凋亡。過(guò)量心肌細(xì)胞凋亡必將導(dǎo)致心肌收縮物質(zhì)減少,傳導(dǎo)系統(tǒng)細(xì)胞凋亡還將影響心臟的正常節(jié)律。
心肌細(xì)胞凋亡機(jī)制目前尚不清楚,引起研究者注意的是誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡與誘導(dǎo)心肌細(xì)胞生長(zhǎng)有一些相同的刺激因子,如機(jī)械負(fù)荷過(guò)重、AngⅡ、細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載、TNF—α等;其間也有相同
的信號(hào)通路,如JNK通路,P38MAPK通路等,而最終結(jié)果不同的機(jī)制尚未闡明。有學(xué)者認(rèn)為,刺激因子強(qiáng)度可能是決定生長(zhǎng)或凋亡的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。病變心肌組織中抗凋亡機(jī)制相對(duì)不足,也在心肌
細(xì)胞凋亡發(fā)生中起一定作用。
(三)肥大心肌收縮成分相對(duì)減少
由于心肌改建中多種不同調(diào)控生長(zhǎng)基因的活化程度不同,導(dǎo)致肥大心肌組織成分的不均衡生長(zhǎng),使其構(gòu)成比發(fā)生變化。無(wú)論是心肌梗死所致的非梗死區(qū)心肌肥大或前、后負(fù)荷加重所致的心肌肥大,其與正常心肌相比,其肌原纖維所占的比例都隨心肌肥大程度加重而進(jìn)行性減少,因而肥大心肌即是收縮成分相對(duì)減少的心肌(表14-3)。
(四)心肌排列改變
心肌壞死可造成心肌間質(zhì)膠原網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的損傷;心肌改建后期,心肌細(xì)胞中肌原纖維生長(zhǎng)遠(yuǎn)超過(guò)線粒體生長(zhǎng),使細(xì)胞能量供應(yīng)障礙;顯著增大的胞核對(duì)其周圍肌原纖維的擠壓推移;間質(zhì)蛋白酶激活使膠原蛋白水解加快等因素,都可造成肌原纖維排列紊亂。在增大的負(fù)荷機(jī)械力作用下,發(fā)生心肌細(xì)胞或肌束相互滑脫移位,導(dǎo)致心肌的立體空間結(jié)構(gòu)改變,使心室容積擴(kuò)大而室壁厚度降低,導(dǎo)www.med126.com致心壁整體收縮合力降低(圖14-6)。
心肌損傷和改建中造成的收縮成分絕對(duì)及相對(duì)減少,心肌空間結(jié)構(gòu)改變等都將影響心肌收縮能力,而且這些變化漸進(jìn)性發(fā)展。當(dāng)心室肌收縮能力不足以克服負(fù)荷增加所增大的室壁應(yīng)力時(shí),心室發(fā)生擴(kuò)張,心腔擴(kuò)大而心壁變薄。結(jié)果不僅因明顯增大室壁應(yīng)力而增加耗氧量,也增大心室前負(fù)荷,同時(shí)造成房室瓣功能性閉鎖不全,加重心臟功能障礙。