二、心肌能量代謝障礙
各種原因所致的心肌能量代謝障礙，是導致心功能障礙的重要機制(圖14-5)。心肌收縮期胞質Ca2+瞬變雖不直接耗能，但消耗舒張期耗能將Ca2+移出胞質和儲入肌漿網所形成的細胞內外Ca2+濃度差這種化學勢能，而橫橋的快速交替擺動是直接耗能過程。心payment-defi.com肌舒張期將胞質中Ca2+排出和存入肌漿網是主動耗能過程；舒張時肌球蛋白頭端需重payment-defi.com/yishi/新結合ATP，方能與肌動蛋白反應位點分離，因而能量代謝障礙無疑也影響到心肌的舒縮功能。心肌能量代謝過程可分為生成、儲存和利用三個主要環(huán)節(jié)，心肌中能量代謝障礙主要發(fā)生在生成和利用兩個環(huán)節(jié)。
(一)心肌缺血、缺氧與能量底物供應不足
心肌是機體高耗能器官之一，其所消耗能量主要由有氧代謝提供，當心肌供血、供氧減少時即會影響到心肌的能量生成。冠狀動脈粥樣硬化、痙攣、血栓形成等病變，是導致心肌缺血的主要原因；肥大心肌中毛細血管密度相對降低，同時心肌細胞增粗使從毛細血管到心肌細胞中央的彌散距離增大，造成肥大心肌缺氧；心動過速、前后負荷過重，在影響冠脈灌流同時，增加心肌耗氧量；嚴重貧血患者，即使冠狀動脈灌流正常，心肌也處在明顯缺氧狀態(tài)。
冠狀動脈有較強的血流儲備功能。冠狀動脈粥樣硬化、心肌改建中間質纖維化使冠狀小動脈外膜增厚、心室負荷增大使心腔內壓增高對心壁的擠壓增強等，都使冠狀動脈的血流儲備功能降低。使得機體在應激狀態(tài)下冠狀動脈代償性擴張的能力顯著降低，甚而出現(xiàn)反向調節(jié)，造成心肌缺血，限制了心力儲備的充分發(fā)揮。
(二)線粒體能量生成障礙
維生素B1嚴重缺乏會造成線粒體中脫氫氧化酶活性降低；嚴重心肌缺氧、鈣超負荷和氧自由基大量生成等，都能造成心肌線粒體損傷；心肌改建過程中心肌細胞線粒體增生較肌原纖維緩慢，使肥大心肌中線粒體比例降低；由于基因表型改變使改建心肌中增生的線粒體內細胞色素氧化酶含量相對減少、酶活性降低等，都造成心肌產能障礙而使心肌能量缺乏(表14-3)。多數學者認為，肥大心肌線粒體產能障礙主要發(fā)生在心肌改建后期，對心力衰竭的維持和發(fā)展起著重要作用。
(三)心肌細胞能量轉化儲存障礙
心肌中能量主要儲存形式是磷酸肌酸(creatine phosphate，CP)。心肌線粒體中生成的ATP經磷酸肌酸激酶(CPK)催化將高能鍵轉給肌酸生成CP，CP透過線粒體膜進入胞質，在用能部位再經CPK催化又將高能鍵轉給ADP生成ATP，供耗能部位消耗。隨著心肌改建的發(fā)展，CPK同工酶譜發(fā)生變化，高活性的成人型(MM型)CPK減少，而低活性的胎兒型(MB型)CPK增加，使肥大心肌的能量轉化儲存障礙。
(四)心肌細胞能量利用障礙
心力衰竭發(fā)生過程中，肌球蛋白頭端的ATP酶活性降低。對衰竭心臟的心肌活檢及移植心臟的檢測發(fā)現(xiàn)，衰竭心肌中肌球蛋白輕鏈同工型發(fā)生顯著變化，低活性的胎兒/心房同工型增多，而高活性的心室同工型減少；同時肌鈣蛋白中的向肌球蛋白亞單位(TnT)的胎兒同工型(TnT4)增多；肌鈣蛋白抑制亞單位(TnI)磷酸化減弱。這些結果提示，改建心肌ATP酶活性降低可能主要與這些調節(jié)蛋白改建有關。肌球蛋白ATP酶活性降低，可被看作是心肌對供能不足的適應性代償。然而改建心肌中收縮單位數量增多而作功效率卻降低，使心肌內功消耗相對增大。因而肌球蛋白ATP酶活性降低并不能減少改建心肌的耗能量，卻成為肥大心肌收縮能力降低的重要原因。
酸中毒抑制肌球蛋白ATP酶活性，是造成心肌收縮蛋白功能降低的另一重要原因，在心肌缺血導致心功能降低中起著不可忽視的作用。
