病理生理學(xué)/心力衰竭的發(fā)病機制

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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)的問題，本節(jié)將首先簡要地復(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)病機制，以及肥大心肌轉(zhuǎn)向衰竭的機制。

心肌的收縮物質(zhì)是組成粗、細肌絲的心肌蛋白。粗肌絲的主要成分是肌球蛋白（myosin），其分子量約50萬，全長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酶的活動中心，它在肌動蛋白和肌球蛋白之間的搭橋和粗細肌絲之間的滑行中起著重要作用。細肌絲的主要成分是肌動蛋白（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）和肌動蛋白卷曲在一起，每距400A處還有一個肌鈣蛋白（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，說明見正文。

B.肌動蛋白分子呈球形，串聯(lián)而成雙鏈螺旋狀的細肌絲。

向肌球蛋白在兩個肌動蛋白鏈之間。

每隔400A有一肌鈣蛋白復(fù)合體。

C.示粗、細肌絲在收縮與舒張時的相互關(guān)系。

Ca²⁺在心肌興奮時的電活動與機械收縮之間起偶聯(lián)作用。當(dāng)心肌除極化時，Ca²⁺從細胞外轉(zhuǎn)移到心肌細胞的胞質(zhì)中，同時也從肌質(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從肌動蛋白移開。這種構(gòu)型變化又可通過TnT影響向肌球蛋白的位置，使向肌球蛋白旋轉(zhuǎn)到肌動蛋白兩條螺旋狀鏈的深溝中，從而使肌動蛋白的受點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，肌動球蛋白（actomyosin）乃發(fā)生收縮。心肌收縮后，由于Ca²⁺又重新移到細胞外及進入肌質(zhì)網(wǎng)，胞質(zhì)內(nèi)Ca²⁺濃度又降至10^-8M。此時，肌鈣蛋白的TnC失去了Ca²⁺，TnC和TnI的構(gòu)型恢復(fù)原狀，故TnI又與肌動蛋白結(jié)合，進而通過TnT使向肌球蛋白從肌動蛋白的深溝中轉(zhuǎn)移出來，而恢復(fù)原來的位置。于是肌動蛋白上的受點又被掩蓋，肌動球蛋白重新解離為肌動蛋白和肌球蛋白，橫橋解除，心肌乃舒張。