心力衰竭的发生机制较复杂,迄今尚未完全阐明。但心力衰竭发生的基本机制是心肌舒缩功能障碍。
(一)心肌收缩性减弱
1.心肌细胞结构破坏 心肌细胞结构的完整性是心泵功能的物质基础。当心肌细胞严重缺血、缺氧时,心肌细胞发生变性坏死。引起心肌细胞坏死的最常见原因是急性心肌梗死。坏死细胞由于溶酶体破裂,发生细胞自溶,与收缩有关的蛋白质也被破坏。使心肌收缩性下降。急性炎症时的心肌变性、坏死,以及心肌细胞凋亡等可导致心肌细胞数量减少,从而引起心肌收缩性显著减弱。
2.心肌能量代谢障碍
(1)能量生成障碍:心肌缺血、缺氧是导致心肌细胞内能量生成不足的常见原因,如严重贫血、冠状动脉粥样硬化、心肌肥大等时心肌细胞缺氧,物质氧化发生障碍,ATP生成减少,心肌缺乏能量。
(2)能量利用障碍:如过度肥大的心肌,其肌球蛋白头部(横桥)ATP酶活性下降,ATP水解障碍,使心肌的能量利用发生障碍,肌丝滑行能力下降,引起心肌收缩性减弱。
3.兴奋-收缩耦联障碍 Ca2+是兴奋-收缩耦联的关键离子。心肌细胞兴奋除极时,Ca2+从细胞外液进入胞质,并促使肌质网向胞质释放Ca2+,因而胞质中Ca2+浓度增高,触发心肌收缩。心肌细胞在复极时、肌质网膜上的钙泵被胞质内升高的Ca2+激活,从而使胞质中的Ca2+逆浓度差被摄取到肌质网中储存;同时,通过Na+-Ca2+交换体将部分Ca2+从胞质中被转运到细胞外。结果,心肌细胞胞质Ca2+浓度降低,引起心肌舒张。当心肌缺氧和能量不足时,酸中毒和高血钾时,心肌肥大致内源性去甲肾上腺素含量减少时,上述Ca2+的释放、结合、转运等过程受阻,就影响心肌的兴奋-收缩耦联过程,使心肌收缩力下降。
(二)心室舒张功能异常
心脏收缩后,如果没有正常舒张,心室没有足够血液充盈,心输出量必然减少。因此,心脏的收缩与舒张对正常心输出量是同等重要的。有一部分心力衰竭是由于心室舒张功能障碍所致。导致心室舒张功能障碍的机制主要有:
1.细胞质Ca2+过多 ①由于心肌缺血、缺氧,细胞膜通透性增加,细胞外Ca2+顺浓度差大量内流;②肌质网摄取Ca2+不足,过多的Ca2+积聚在胞质中;③线粒体受损,ATP生成减少。往往可出现细胞内钙超载。上述情况,使细胞复极时胞质中Ca2+过多,使Ca2+难以与肌钙蛋白脱离,以致心肌仍处于不同程度的收缩状态,舒张功能受到限制。
2.心室顺应性降低 心肌肥大引起的室壁增厚、心肌炎、心肌硬化、心包炎、心脏压塞等,可引起心室顺应性降低,心室舒张功能受到限制。
(三)心室舒缩活动协调性障碍
心室收缩时,室壁运动的协调一致,是保证心输出量的重要因素。在心肌梗死、心肌炎等情况下,由于心脏各部位病变程度不同,而失去心脏各部位原有舒缩活动的协调性。如病变部分的心肌收缩能力减弱或丧失,非病变部分的心肌收缩时,病变部分心肌向外膨出(室壁瘤);如由于传导障碍,使心肌各部分失去原有收缩的同步性。无论何种形式的舒缩不协调,都可减少心室的射血量,使心输出量降低。
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