慢性心功能不全的病理生理

      病理生理：

      （一）正常心髒泵血的生理心髒的泵血功能雖然主要取決于心肌的收縮和舒張特性，但也受心髒前、後負荷和心率的影響。

      1.心肌的收縮與舒張特性肌節是心肌收縮和舒張的基本單位，由粗細兩種肌絲交錯排列構成。粗肌絲爲肌凝蛋白，位于肌節中央。細肌絲爲肌纖蛋白，位于肌節的兩旁，并與肌凝蛋白部分重疊。在心肌舒張時，由于肌纖蛋白上的兩種調節蛋白--向甯蛋白與向肌凝蛋白的複合體阻礙了其與肌凝蛋白結合，使兩者保持分離狀态，肌節弛展。當心肌細胞除極時，膜外的鈣離子随同鈉離子内流，經肌膜進入肌管系統（包括肌漿網和橫管系統），微量Ca2+内流刺激肌漿網絡池中貯存的鈣離子通過Ca2+釋放通道RYR受體大量釋放，Ca2+作用于肌纖蛋白上的調節蛋白複合體，使肌纖蛋白上的受點暴露，肌凝蛋白的球形頭端得以與肌纖蛋白結合，形成橫橋，肌纖蛋白由兩旁向肌節中央滑行，緻肌節縮短，心肌收縮。心肌細胞除極導緻心肌機械收縮的過程稱爲興奮-收縮耦聯。心肌收縮所需能量，由肌纖肌凝蛋白ATP酶作用于線粒體制造的ATP提供。心肌收縮的強度與速度取決于肌節的長度（正常爲2.0～2.2μm），更取決于鈣離子轉運與能量供應狀況。刺激位于肌纖維膜外層的β1受體，可興奮與其相結合的鳥苷酸調節蛋白Gs。後者可激活腺苷酸環化酶，從而使ATP轉化爲cAMP，激活蛋白激酶，促使鈣通道磷酸化，從而增加鈣離子的内流，并由肌漿網迅速攝取，參與心肌興奮-收縮的耦聯，而增強心肌收縮力。抑制磷酸二酯酶可阻抑cAMP的降解，也可增加細胞内鈣離子濃度而增強心肌收縮力。

      興奮-收縮耦聯後，肌漿網再攝取Ca2+，肌膜鈉-鈣交換以及肌膜Ca2+泵轉運Ca2+至肌膜外，肌質内Ca2+濃度下降，調節蛋白複合體與鈣離子分離，調節蛋白作用于肌纖蛋白的受點上，使收縮蛋白間橫橋分離，肌纖蛋白向兩旁滑行回複原位，肌節弛展，心肌舒張。心肌舒張時所耗的能量較收縮時更多。當能量供應不足時，如心肌缺血或室壁肥厚，心肌的舒張功能較收縮功能更早受損。

      2.前負荷指心室在收縮前所承受的容量負荷，即心室舒張末期容量。它受循環血量、靜脈張力、心室順應性及心房收縮的影響。根據Frank-Starling定律，前負荷的增加，由于使肌纖維牽張，在一定限度内使心肌收縮力增強，心搏量增加。但當前負荷的增加超過一定限度後，由于肌纖維過度牽張（＞2.2μm），心肌收縮力反而下降，心搏量減少。雖然晚近的電鏡研究顯示活體衰竭心髒的肌節長度平均在2.2μm，并不是在Frank-Starling曲線的下降支工作，提示心肌收縮力的減退主要在于其内在的缺陷（見下文）。臨床上常用心室舒張末期壓（即充盈壓）來表示心室前負荷，用心室功能曲線（圖1）來表示前負荷與心搏量的關系。對左心室而言，舒張末期壓在2.0～2.4kPa（15～18mmHg）時，心搏量達峰值。前負荷不足或過度，均可導緻心搏量減少。心功能不全時，心功能曲線向右下移位，心搏量随前負荷增加的幅度明顯減小。

      正常左心室的心搏量或心排血量随其前負荷（左心室舒張末壓或容量）的增加而增加，直至儲備耗竭。心力衰竭時左心室功能曲線受抑而向右下移位。使用正性肌力藥或下降後負荷，可增強心肌收縮力，使左心室在高的舒張末壓或容量的情況下心排血量低下。如予下降前負荷（利尿劑或靜脈擴張劑）可使A點移至B點，充血症狀可有所改善，但心排血量并不增加甚或下降。如予正性肌力藥或下降後負荷，可使A點移至C點，充血與低排症狀均有改善

      3.後負荷指心室射血時所承受的壓力負荷，包括室壁張力和血管阻力。根據Laplace定律，室壁張力與心室内壓力和心腔半徑呈正比，而與室壁厚度呈反比。血管阻力主要取決于周圍動脈阻力，也受主動脈壓、主動脈壁順應性、動脈内血容量及血液粘度的影響。後負荷增高時，心室肌收縮的速率和程度降低，心搏量減少。心功能不全時後負荷降低心搏量的作用更爲明顯。

      4.心率直接影響心排血量心率增快在一定限度内可使心肌收縮力相應增強；但心率過快時，心室由于舒張期顯著縮短而充盈減少，心搏量和心排血量反見下降。

      在正常情況下，機體能通過神經激素系統和心血管系統本身的調節，調整心肌的收縮與舒張，以及心髒的前、後負荷及心率，使心搏量适應機體代謝需求的變化，例如正常心髒在機體靜息狀态下的心排血量約4L/min，而劇烈運動時通過交感神經興奮，增強心肌收縮并加速心率，以及選擇性血管收縮與血流再分配，心排血量可增高達38L/min，其中70％～80％流向運動的骨骼肌。表明心髒功能正常時，體内完善的調節系統可随時協調心髒作功與機體代謝需求間的關系。即正常心髒有相當大的儲備适應機體代謝需要。

      （二）心功能不全時的變化當各種原因導緻心肌負荷過度或心肌喪失時，循環功能的立即短暫調節有賴于神經激素系統的血流動力效應；而長期調節則依靠心肌機械負荷誘發的與神經激素系統介導的心肌重構與心室重塑。若機體通過上述調節尚能維持靜息和運動時心排血量正常，或靜息時正常而運動時略不足，是爲适應良好（adaptATion），心泵功能代償，但心髒儲備已減少。若經上述調節仍出現左心室舒縮功能障礙，是爲适應不良（maladaptATion）。如僅有左心室舒縮功能障礙的客觀證據而自覺症狀不明顯，即稱爲無症狀左心室功能障礙或無症狀心力衰竭。左心室功能障礙發展到心排血量不足以維持全身代謝需要，且出現由于心排血量低下和左心室充盈壓增高，肺循環和體循環淤血以及水鈉潴留等心力衰竭表現時，稱爲有症狀心力衰竭。有症狀心力衰竭階段，神經激素系統激活使外周血管阻力增高