病理生理學(xué)/興奮-收縮偶聯(lián)障礙-鈣離子的運(yùn)轉(zhuǎn)失常
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近年來(lái)，在心力衰竭的發(fā)病機(jī)制中，因Ca2+運(yùn)轉(zhuǎn)失常引起的心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙，受到了很大重視。正常心肌在復(fù)極化時(shí)，心肌細(xì)胞內(nèi)肌質(zhì)網(wǎng)的ATP酶（鈣泵）被激活，從而使胞質(zhì)中的Ca2+逆著濃度差被攝取到肌質(zhì)網(wǎng)中儲(chǔ)存；同時(shí)，另一部分Ca2+則從胞質(zhì)中被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外。于是心肌細(xì)胞胞質(zhì)Ca2+濃度降低。心肌舒張。心肌除極化時(shí)，肌質(zhì)網(wǎng)向胞質(zhì)釋放Ca2+，同時(shí)又有Ca2+從細(xì)胞外液進(jìn)入胞質(zhì)，因而胞質(zhì)中Ca2+濃度增高，心肌收縮。心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙的發(fā)生機(jī)制主要有：
圖12－3 心肌能量代謝
（一）肌質(zhì)網(wǎng)攝取Ca2+減少有人發(fā)現(xiàn)，在過(guò)度肥大的心肌中，肌質(zhì)網(wǎng)ATP酶的活性降低，因而在心肌復(fù)極化時(shí)肌質(zhì)網(wǎng)攝取和儲(chǔ)存Ca2+的量減少，除極化時(shí)肌質(zhì)網(wǎng)向胞質(zhì)釋放的Ca2+也因之減少。由此所引起的心肌細(xì)胞除極化時(shí)胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度的低下可能是心肌收縮性減弱的重要原因。
另?yè)?jù)報(bào)道，在肌質(zhì)網(wǎng)攝取Ca2+減少的同時(shí)，線粒體對(duì)Ca2+攝取量增多，但線粒體在心肌除極化時(shí)向胞質(zhì)釋放Ca2+的速度卻非常緩慢。Ca2+在心肌細(xì)胞中這種異常的分布也是胞質(zhì)Ca2+濃度降低的一個(gè)原因。此外，還有人認(rèn)為線粒體內(nèi)Ca2+的增多可引起氧化磷酸化脫偶聯(lián)，從而使能量生成不足。
（二）酸中毒和高鉀血癥 Ca2+的運(yùn)轉(zhuǎn)也受H+和K+的影響。在心力衰竭時(shí)有一定程度的缺氧，故可有細(xì)胞外液H+和K+濃度的增高。關(guān)于H+如何影響運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題也未完全清楚。不同的作者提出過(guò)不同的假設(shè)：Katz等曾認(rèn)為H+能在肌鈣蛋白上與Ca2+競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位置，因而在H+過(guò)多時(shí)就能取代Ca2+的位置而使心肌的興奮-收縮偶聯(lián)發(fā)生障礙。也有人報(bào)道，在H+濃度增高時(shí)，Ca2+與肌質(zhì)網(wǎng)的結(jié)合比較牢固，除極化時(shí)肌質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+減少，故H+增多時(shí)，心肌的興奮-收縮偶聯(lián)發(fā)生障礙。前文已經(jīng)提到，正常心肌細(xì)胞在除極化時(shí)有Ca2+從細(xì)胞外液進(jìn)入胞質(zhì)，而最近有人報(bào)道，在細(xì)胞外液H+濃度增高時(shí)，Ca2+的內(nèi)流減慢，故心肌興奮-收縮偶聯(lián)發(fā)生障礙。
細(xì)胞外液中的K+和Ca2+在心肌細(xì)胞上有互相競(jìng)爭(zhēng)的作用。當(dāng)外液中K+濃度升高時(shí)，動(dòng)作電位中Ca2+內(nèi)流就減少，因而心肌胞質(zhì)中Ca2+濃度降低，這也是引起心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙的一個(gè)因素。
（三）心肌內(nèi)去甲腎上腺素含量減少有人報(bào)道，從心力衰竭患者取得的心房活組織中。去甲腎上腺素的含量很低：從有嚴(yán)重心力衰竭而行二尖瓣置換術(shù)的患者取得的心室乳頭肌活組織中，去甲腎上腺素的含量也很少，在有的病人，含量?jī)H為正常的10％。心力衰竭時(shí)心肌去甲腎上腺素含量減少，可能是由于肥大而衰竭的心肌中酪氨酸羥化酶活性降低，因而心肌交感神經(jīng)纖維中兒茶酚胺的合成減少所致。在正常情況下，去甲腎上腺素與心肌細(xì)胞表面的β受體結(jié)合后，通過(guò)激活腺苷酸環(huán)化酶，可使心肌細(xì)胞內(nèi)的ATP轉(zhuǎn)變?yōu)閏AMP,cCAMP一方面能促使Ca2+內(nèi)流，另一方面又可通過(guò)蛋白激酶的活化而使心肌細(xì)胞肌質(zhì)網(wǎng)的一種蛋白磷酸化，從而使肌質(zhì)網(wǎng)攝取和釋放Ca2+的速度增高?？梢?jiàn)去甲腎上腺素有加強(qiáng)心肌興奮-收縮偶聯(lián)的作用，而心肌內(nèi)去甲腎上腺素含量減少時(shí),心肌的興奮-收縮偶聯(lián)過(guò)程就可能發(fā)生障礙。肥大而衰竭的心肌內(nèi)去甲腎上腺素含量減少，除了可能與合成減少有關(guān)外，還可能是由于消耗過(guò)多。這是因?yàn)?a href="/w/%E5%BF%83%E8%BE%93%E5%87%BA%E9%87%8F" title="心輸出量">心輸出量減少時(shí)，交感神經(jīng)的活動(dòng)加強(qiáng)，故交感神經(jīng)末梢包括心肌交感神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素增多。
此外，有些事實(shí)還說(shuō)明心力衰竭時(shí)不僅有心肌兒茶酚胺含量的減少，而且心肌細(xì)胞腎上腺能受體的功能也發(fā)生了改變，例如在嚴(yán)重心力衰竭時(shí)，β受體受異丙基腎上腺素作用時(shí)細(xì)胞內(nèi)不能產(chǎn)生正常量的cAM，提示可能此時(shí)β受體敏感性降低，因而cAMP產(chǎn)生不足。如前所述,cAMP的不足就可使Ca2+內(nèi)流和肌質(zhì)網(wǎng)攝取Ca2+不足，從而導(dǎo)致心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙。
在這方面，也有一些不同的見(jiàn)解。有人認(rèn)為，雖然心力衰竭時(shí)心肌兒茶酚胺含量減少，但因心力衰竭患者交感神經(jīng)活動(dòng)加強(qiáng)，故血液中兒茶酚胺顯著增多，而心肌對(duì)兒茶酚胺的敏感性也較高，故完全可能彌補(bǔ)心肌中兒茶酚胺的不足。
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