興奮收縮耦聯(lián)、心肌變力性調(diào)節(jié)及心衰-10-2

FMMU第四軍醫(yī)大學(xué)FOURTHMILITARYMEDICALUNIVERSITY心肌興奮－收縮偶聯(lián)、變力性調(diào)節(jié)及心力衰竭朱妙章

第四軍醫(yī)大學(xué)一.興奮－收縮偶聯(lián)興奮是膜上的電變化（動(dòng)作電位），而收縮是肌纖維內(nèi)部收縮蛋白的變化。由肌膜上的電變化變成肌絲滑行的收縮過(guò)程，稱(chēng)為興奮-收縮耦聯(lián)。興奮—收縮耦聯(lián)主要包括三個(gè)主要步驟：①電興奮通過(guò)橫管系統(tǒng)傳入；②三聯(lián)管結(jié)構(gòu)處的信息傳遞；③肌漿網(wǎng)（即縱管系統(tǒng)）對(duì)Ca2+釋放和回?cái)z。在肌漿網(wǎng)膜上的鈣泵主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)下，逆濃度差將肌漿內(nèi)的Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)到肌漿網(wǎng)中，使肌漿中Ca2+濃度降低，與肌鈣蛋白結(jié)合的Ca2+發(fā)生解離，肌動(dòng)(纖)蛋白和肌球(凝)蛋白橫橋的相互作用被抑制，引起肌肉舒張。鈣誘導(dǎo)肌質(zhì)網(wǎng)釋放鈣和鈣瞬變?cè)谛募管膜上的L型Ca2+通道內(nèi)口和接頭肌質(zhì)網(wǎng)（JSR）上的鈣釋放通道（ryanodine受體，RYR）十分靠近，經(jīng)L型Ca2+通道內(nèi)流的Ca2+觸發(fā)RYR釋放肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的Ca2+，稱(chēng)為鈣誘導(dǎo)鈣釋放（calcium-inducedcalciumrelease,CICR）。反向Na+/Ca2+交換進(jìn)入的Ca2+也參與觸發(fā)肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)貯存鈣的釋放，所以心肌細(xì)胞收縮依賴(lài)于細(xì)胞外Ca2+的內(nèi)流，心肌細(xì)胞興奮-收縮耦聯(lián)的特點(diǎn)是由Ca2+內(nèi)流觸發(fā)肌質(zhì)網(wǎng)釋放鈣。鈣瞬變?cè)谂d奮-收縮耦聯(lián)中，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高的時(shí)間很短暫，胞內(nèi)游離Ca2+濃度很快回降至正常，Ca2+濃度的這種變化稱(chēng)為鈣瞬變（calciumtransient），心肌細(xì)胞的收縮由鈣瞬變引起，鈣瞬變的幅值越大，心肌細(xì)胞的收縮強(qiáng)度也越大。形成鈣瞬變升支的Ca2+增量中，經(jīng)L-型鈣通道和反向Na+/Ca2+交換內(nèi)流的Ca2+約占10%~20%，80%~90%是肌質(zhì)網(wǎng)釋放的。胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度升高并與肌鈣蛋白結(jié)合后，Ca2+很快被解離、運(yùn)走，胞質(zhì)內(nèi)的Ca2+濃度很快降低,形成鈣瞬變降支。降低胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度有四條途徑：①肌質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵攝取的Ca2+約占胞內(nèi)Ca2+的90%；②細(xì)胞膜上的鈉-鈣交換體（NCX）將胞質(zhì)中的Ca2+與細(xì)胞外的Na+進(jìn)行交換，增加Na+跨膜梯度的因素都會(huì)加快NCX的運(yùn)轉(zhuǎn)，使細(xì)胞內(nèi)鈣濃度降低；③細(xì)胞膜上存在鈣泵將胞質(zhì)中的Ca2+泵出細(xì)胞外；④部分鈣進(jìn)入線(xiàn)粒體。心肌細(xì)胞的收縮、舒張依賴(lài)于胞質(zhì)內(nèi)Ca2+的濃度在一定范圍內(nèi)，Ca2+濃度越高，Ca2+-TnC(肌鈣蛋白C)形成的量多，肌動(dòng)蛋白結(jié)合粗絲的橫橋數(shù)也越多，收縮力越強(qiáng)。鈣瞬變的幅值和心肌細(xì)胞收縮強(qiáng)度也大。通常情況下，心肌胞質(zhì)內(nèi)的Ca2+濃度僅能使約1/2的TnC與Ca2+結(jié)合，所以心肌細(xì)胞具有很大的收縮儲(chǔ)備。β受體興奮，使細(xì)胞外Ca2+經(jīng)L型Ca2+通道內(nèi)流，肌動(dòng)蛋白與粗絲橫橋結(jié)合增多，同時(shí)橫橋周期加快，心肌的收縮速度加快，收縮力量增強(qiáng)，表現(xiàn)為正性變力作用。β受體興奮還促進(jìn)受磷蛋白的磷酸化，加速游離Ca2+的攝取，加快胞內(nèi)Ca2+濃度的降低，同時(shí)促進(jìn)TnI的磷酸化，加快Ca2+-TnC的解離速率，所以心肌的舒張速率也明顯加快。由于攝取Ca2+是一個(gè)耗能的過(guò)程，所以在心力衰竭和心肌供血不足時(shí),往往出現(xiàn)心臟的舒張功能受損。肌肉收縮及舒張中的變化收縮中的變化（1）除極沿著T管系統(tǒng)向細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散。（2）肌質(zhì)網(wǎng)的終末池釋放Ca2+，Ca2+濃度升高。（3）Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合，使肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白結(jié)合的部位暴露。（4）肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白（橫橋）結(jié)合，細(xì)絲向粗絲方向滑行，肌肉縮短。舒張中的變化（1）Ca2+被泵入肌漿網(wǎng)（2）Ca2+從肌鈣蛋白中釋放（3）肌動(dòng)與肌凝蛋白之間的相互作用被抑制（兩者解離）PKA磷酸化L-鈣通道蛋白，ryanodine受體PKA使受磷蛋白磷酸化解除對(duì)SR鈣泵的抑制，即提高SR鈣泵攝取Ca2+的速率，PKA又使肌鈣蛋白C（troponin）磷酸化，使其對(duì)Ca2+的敏感性下降，有利于心肌舒張。鈣內(nèi)流的機(jī)制交感兒茶酚胺

1受體GsACcAMPPKA氨力農(nóng)茶堿(-)PDE失活兩種Ca2+通道的磷酸化Ca2+釋放心縮力受磷蛋白和肌鈣蛋白的磷酸化鈣瞬變降支速率舒張功能鈣瞬變幅度、速率

二.心肌變力性調(diào)節(jié)1.經(jīng)鈣通道的調(diào)控2.經(jīng)β受體和cAMP的機(jī)制引起心肌內(nèi)cAMP水平升高(激素、藥物）腺苷酸環(huán)化酶的激動(dòng)劑（佛司克林Forskolin)磷酸二酯酶抑制劑（氨力農(nóng)、米力農(nóng)、異丁甲基黃嘌呤、茶堿）cAMP的親脂性衍生物（二丁基-cAMP，8-溴-芐基-cAMP，8-溴-cAMP等）被PKA磷酸化的心肌功能蛋白有L型-鈣通道蛋白、受磷蛋白、肌鈣蛋白I、肌鈣蛋白C、ryanodine受體和肌球蛋白輕鏈。鈣通道、ryanodine受體和肌球蛋白輕鏈的磷酸化可增強(qiáng)收縮功能。

受磷蛋白的磷酸化解除了它對(duì)SR鈣泵的抑制；提高了SR鈣泵攝取Ca2+的速率，肌鈣蛋白C的磷酸化可使其對(duì)Ca2+的敏感性下降，兩者加速鈣瞬變降支的速率，可增強(qiáng)心肌的舒張功能。3.增加細(xì)胞內(nèi)Ca2+BAYK8644、YC-170、H160/51等Ca2+促進(jìn)劑直接與DHPR的α1亞單位上的特定位點(diǎn)結(jié)合，使鈣通道開(kāi)放概率增加，Ca2+瞬變幅度增加，心肌收縮加強(qiáng)。Ca2+激動(dòng)劑BAYy5959對(duì)心臟有選擇性作用。4.激動(dòng)反向Na/Ca交換血管緊張素Ⅱ、內(nèi)皮素Ⅰ、β1受體激動(dòng)劑、E-4031等對(duì)心肌反向Na/Ca交換有激動(dòng)作用，是它們正性變力作用的重要機(jī)制。

5.增加細(xì)胞內(nèi)Na+胞漿Na+濃度升高使膜兩側(cè)Na+濃度梯度減小，減少了經(jīng)Na/Ca交換排出的Ca2+，使胞漿內(nèi)Ca2+濃度升高。鈉通道激動(dòng)劑，如藜蘆堿、BDF9148和維司力農(nóng)等可增加動(dòng)作電位除極期進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的Na+，進(jìn)而提高胞漿Ca2+濃度，提高心肌變力性。６.Ca2+敏感性的調(diào)節(jié)通過(guò)增加收縮蛋白對(duì)Ca2+的敏感性來(lái)發(fā)揮作用，這類(lèi)強(qiáng)心劑也稱(chēng)為鈣增敏劑1）增加或降低對(duì)Ca2+的親和力，2）干預(yù)肌鈣蛋白-原肌球蛋白復(fù)合物與肌動(dòng)蛋白的相互反應(yīng),3）通過(guò)降低Ca2++與肌鈣蛋白解離的速率，提高肌鈣蛋白與Ca2+的親和力。MCI-154增加肌鈣蛋白與Ca2+的親和力來(lái)發(fā)揮Ca2+增敏作用。7.張力-頻率關(guān)系心室肌在高于生理驅(qū)動(dòng)頻率范圍時(shí)，隨刺激頻率增加，收縮力也增加（正性階梯現(xiàn)象）。發(fā)現(xiàn)刺激頻率增加時(shí)鈣瞬變幅度也明顯增加。因?yàn)樵黾恿藛挝粫r(shí)間內(nèi)動(dòng)作電位平臺(tái)期的總長(zhǎng)度，使通過(guò)DHPR內(nèi)流的Ca2+增多。二是除極引起的快Na+通道激活次數(shù)增加，使細(xì)胞內(nèi)Na+水平升高，Na+水平升高又通過(guò)Na/Ca交換機(jī)制使細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平升高。8.降低心臟的后負(fù)荷血管舒張藥中,硝酸酯類(lèi)以舒張小靜脈為主,鈣通道阻滯劑和肼屈嗪以舒張小動(dòng)脈為主,使心臟的后負(fù)荷降低,改善心功能。9.生長(zhǎng)激素和生長(zhǎng)激素釋放肽（Growthhormoneandgrouthhormonereleasingpeptides,GHandGHRP）促進(jìn)心肌的生長(zhǎng)而增加心臟的作功和心室壁的張力，改善心功能。10.β受體阻滯劑、內(nèi)皮素拮抗劑、醛固酮拮抗藥和中性?xún)?nèi)肽酶抑制劑，上述藥物從不同角度改善心衰患者的心功能狀態(tài)，有潛在的臨床應(yīng)用前景。三.心肌收縮能力降低的機(jī)制心肌收縮時(shí)產(chǎn)生的張力大小主要決定于活化橫橋數(shù)，它取決于興奮后心肌胞漿Ca2+濃度的瞬間升高程度及肌鈣蛋白對(duì)鈣瞬變的敏感性。心肌縮短的速度決定于橫橋擺動(dòng)的速率，它主要取決于肌球蛋白ATP酶的活性及充足的能量供應(yīng)。此外，心肌細(xì)胞與膠原網(wǎng)絡(luò)之間的有序組合，收縮蛋白和骨架蛋白的有序組合，心室各部分在收縮時(shí)間和強(qiáng)度上的高度協(xié)調(diào)，上述因素在心室收縮活動(dòng)中，對(duì)力的產(chǎn)生、傳導(dǎo)及整合中也有重要作用。肌球蛋白的兩端由連接蛋白（connectin）或雙聯(lián)蛋白（titin）固定在肌節(jié)的Z線(xiàn)上。連接蛋白是一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的大分子蛋白質(zhì)，具有黏性和彈性，它有固定肌球蛋白的作用，還使心肌具有黏彈性，使肌節(jié)不易被拉長(zhǎng)。當(dāng)心肌收縮后發(fā)生舒張時(shí)，由連接蛋白產(chǎn)生的彈性回復(fù)力（restoringforce）是形成心室舒張初期抽吸力的主要因素。心肌細(xì)胞數(shù)量減少及結(jié)構(gòu)改變心肌的原發(fā)性損害（如心肌炎、心肌梗死及心肌病等）可導(dǎo)致心肌細(xì)胞變性、壞死、收縮蛋白大量喪失而造成原發(fā)性心肌收縮能力降低。（1）心肌細(xì)胞壞死：①缺血或缺氧②心肌細(xì)胞周?chē)w維化：心肌改建過(guò)程中間質(zhì)膠原的過(guò)度增加③體液因子對(duì)心肌細(xì)胞的直接毒性作用（2）心肌細(xì)胞凋亡心肌細(xì)胞壞死和凋亡是在老年心臟和衰竭心臟觀(guān)察到的細(xì)胞減數(shù)的原因。（3）心肌細(xì)胞的組織結(jié)構(gòu)改變：心肌細(xì)胞肥大的初期，線(xiàn)粒體數(shù)目增多，肌原纖維增多，細(xì)胞核增大，心肌肥大增粗時(shí)，肌絲不成比例的（與線(xiàn)粒體相比）增加，肌節(jié)不規(guī)則疊加，顯著增大的細(xì)胞核對(duì)鄰近肌節(jié)的擠壓,使肌原纖維排列紊亂。肌絲滑行的阻力增大。心肌肥大晚期，突出表現(xiàn)是肌原纖維減少,相鄰細(xì)胞的肥大程度不一；心肌與間質(zhì)成分的正常比例破壞；局灶性或彌散性心肌細(xì)胞壞死及纖維化造成的心肌的不均一性（heterogencity），也是心肌收縮力降低的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。2.能量代謝障礙能量產(chǎn)生和儲(chǔ)存兩個(gè)環(huán)節(jié)都有內(nèi)在缺陷（1）心肌細(xì)胞缺血心肌細(xì)胞肥大性生長(zhǎng)超過(guò)毛細(xì)血管樹(shù)的跟進(jìn)，肥大心肌中毛細(xì)血管密度降低，毛細(xì)血管間距增大，造成肥大心肌缺血、缺氧。（2）心肌細(xì)胞能量產(chǎn)生障礙心肌肥大后期使線(xiàn)粒體數(shù)相對(duì)減少，線(xiàn)粒體利用氧能力降低（3）心肌儲(chǔ)能減少CPK活性降低，使CP含量減少（4）收縮蛋白ATP酶活性降低肌球蛋白頭部的Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性是決定心肌收縮速率（張力發(fā)展速率及心肌縮短速率）的內(nèi)在因素。肌球蛋白ATP酶活性降低，心肌收縮能力降低，肌球蛋白ATP酶活性降低成為肥大心肌收縮能力降低的重要原因。3.興奮-收縮偶聯(lián)障礙興奮-收縮偶聯(lián)是通過(guò)胞漿內(nèi)Ca2+濃度的瞬變把心肌的電活動(dòng)（興奮）與機(jī)械活動(dòng)（收縮）聯(lián)系起來(lái)的過(guò)程。內(nèi)環(huán)境紊亂，細(xì)胞因子（TNF-α）也是通過(guò)對(duì)細(xì)胞內(nèi)Ca2+瞬變的影響而發(fā)揮負(fù)性變力作用的。鈣瞬變不僅是心肌舒縮性能降低的重要機(jī)制，也是心肌對(duì)兒茶酚胺（CA）反應(yīng)性降低的內(nèi)在因素。（1）Ca2+內(nèi)流減慢及SR釋放、攝取Ca2+能力降低SRCa2+-ATP酶減少，是SR電壓門(mén)控鈣通道及SR鈣釋放通道的減少使心肌興奮時(shí)鈣內(nèi)流及鈣刺激的SR鈣釋放減慢。共同作用使興奮時(shí)Ca2+瞬變峰值降低，活化橫橋數(shù)減少而致心肌收縮能力降低。（2）心肌對(duì)兒茶酚胺正性變力作用的反應(yīng)性降低①NE耗竭酪氨酸羥化酶活性降低所致的NE合成障礙②β1-腎上腺素受體下調(diào)（即數(shù)目減少）活化腺苷酸環(huán)化酶降低③實(shí)驗(yàn)性心衰動(dòng)物心肌中興奮性G-蛋白（Gs）減少，抑制性G-蛋白（Gi）增多，導(dǎo)致AC活性降低。（二）心肌舒張性能異常的機(jī)制心室的血液充盈量及充盈壓取決于松弛（relaxation）性能及順應(yīng)性（compliance）。前者是在等容舒張期及快速充盈期，使橫橋迅速解離、復(fù)位，心肌主動(dòng)伸展使心室壓迅速降低的過(guò)程。后者是在減慢充盈期及心房收縮期，由于心肌的被動(dòng)伸展性能，能容納較多血液而室內(nèi)壓增加幅度不大的力學(xué)性能。1.心肌的主動(dòng)松弛異常（1）心肌缺血（2）心肌肥大肥大心肌SR攝取Ca2+降低，鈣瞬變時(shí)程延長(zhǎng)，β1-腎上腺素受體下調(diào)及受磷蛋白減少，肥大心肌松弛效應(yīng)的反應(yīng)性降低。（3）舒張不同步：局灶性病變可造成心室不同部位間，心肌主動(dòng)伸展的啟動(dòng)、速率和程度的差異，因而使心室內(nèi)壓下降速率減慢。（4）心室后負(fù)荷急劇增加2.心肌的順應(yīng)性降低心肌的順應(yīng)性（可擴(kuò)張性）與僵硬度互為倒數(shù)，順應(yīng)性取決于心肌的固有僵硬度及心肌的總質(zhì)量及厚度。（1）心肌質(zhì)量及室壁厚度增大：室壁厚度增加，需要較大的充盈壓才能使心腔容積相應(yīng)增大，即僵硬度增大。（2）心肌的固有僵硬度增大：心肌纖維化，肥大心肌中的膠原含量增加，心肌缺血均可使心肌的被動(dòng)彈性減低，僵硬度增大。

心力衰竭(心衰)時(shí)心臟結(jié)構(gòu)和功能改變的研究已經(jīng)歷了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,直至20世紀(jì)90年代中期,已經(jīng)認(rèn)識(shí)到心衰發(fā)生發(fā)展的基礎(chǔ)是心室重構(gòu),心室重構(gòu)是心衰患者發(fā)病率和死亡率的決定因素,而且不一定與病因有關(guān)。四.心力衰竭（一）心肌缺血時(shí)的電生理變化①靜息電位（RP）降低，傳導(dǎo)速度減慢缺血心肌能量不足，Na+泵活性下降，使細(xì)胞內(nèi)外K+濃度差減小，RP減小，因此，AP的幅度與上升速度減小，傳導(dǎo)速度減慢或傳導(dǎo)阻滯,平臺(tái)消失。缺血也使Ca2+在細(xì)胞內(nèi)蓄積，當(dāng)[Ca2+]i增加至300nmol以上時(shí)，一種非特異性陽(yáng)離子通道被激活，在缺血早期產(chǎn)生由Na+和K+形成的內(nèi)向除極電流，可觸發(fā)早期心律失常(早期后除極)。②室顫閾降低急性冠脈缺血（結(jié)扎冠脈）的初期室顫閾值降低，在冠脈閉塞3-6min時(shí)，室顫發(fā)生率最高。③ATP敏感的的K+通道（KATP）開(kāi)放KATP通道在正常情況下處于關(guān)閉狀態(tài)，在心肌缺血缺氧時(shí)或代謝受抑制情況下，ATP濃度下降，當(dāng)降到臨界水平以下時(shí)，KATP開(kāi)放，K+外流引起動(dòng)作電位時(shí)程（APD）和有效不應(yīng)期（ERP）縮短，限制Ca2+的內(nèi)流，改善供氧與耗氧的平衡。④對(duì)缺血、高鉀敏感性的變化外膜下心肌對(duì)缺血和ATP缺少比內(nèi)膜下心肌敏感，APD縮短較內(nèi)膜心肌明顯，在正常情況下，心外膜心肌的IK和Ito密度大，復(fù)極時(shí)K+外流大，心外膜心肌的APD短于心內(nèi)膜，心肌缺血使心肌內(nèi)外膜的APD差值加大，導(dǎo)致室壁復(fù)極的離散度增大（復(fù)極過(guò)程不均一）。在缺血條件下，因外膜心肌細(xì)胞的Ito明顯增大，且KATP開(kāi)放早，外膜心肌細(xì)胞的KATP在缺血2～5min時(shí)激活。M細(xì)胞在缺血5～15min激活，內(nèi)膜下心肌細(xì)胞在缺血30min時(shí)激活，激活的幅度也是外膜下心肌細(xì)胞最大，缺血狀態(tài)下，三層心肌細(xì)胞的KATP開(kāi)放時(shí)間和程度的差異是構(gòu)成APD異質(zhì)性的原因之一。又M細(xì)胞的IK較內(nèi)外膜顯著減小，增加心室跨壁的復(fù)極離散度，導(dǎo)致跨壁折返的形成和心律失常的發(fā)生。（二)心衰時(shí)心肌細(xì)胞的電生理變化心力衰竭(HeartFailure，HF)指由于心臟泵血功能降低，心排出量不足，，以致動(dòng)脈系統(tǒng)灌注不足和體(肺)靜脈淤血(充血)的一組病理生理狀態(tài)。HF是臨床上極為常見(jiàn)的危重病癥，是心血管疾病患者喪失勞動(dòng)力及死亡的重要原因之一。參與HF發(fā)生和發(fā)展的一個(gè)重要病理生理因素是交感神經(jīng)系統(tǒng)的過(guò)度激活和一系列神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)。HF時(shí)一方面通過(guò)代償機(jī)制而導(dǎo)致過(guò)度激活，另方面可能使血管升壓素(ADH)、醛固酮、內(nèi)皮素(ET)分泌增加。心源性猝死最常見(jiàn)的原因是室性心動(dòng)過(guò)速或心室顫動(dòng)。因此，深入研究慢性心衰時(shí)室性心律失常發(fā)生的電生理機(jī)制。有效防止慢性心衰病人心源性猝死的發(fā)生。1．RP下降心衰時(shí)K+的平衡電位下降，IKI幅值顯著下降，Na+-K+泵活性下降，RP減小。2．APD延長(zhǎng)心衰時(shí)Ito明顯下降，IKI及IK下降使AP終末期復(fù)極過(guò)程3相延長(zhǎng)，APD延長(zhǎng)。3.鉀通道的變化電不穩(wěn)定性是心衰的一個(gè)重要特征，心衰時(shí)鉀電流下調(diào)，APD延長(zhǎng)，尤其是Ito的下調(diào)將使復(fù)極異常，心肌復(fù)肌極異?？稍黾有乃r(shí)猝死的幾率。4.Na+-Ca2+交換增加Na+-Ca2+交換是心肌內(nèi)Ca2+外流的主要機(jī)制，在人心衰和動(dòng)物心衰模型中，Na+-Ca2+交換的mRNA和蛋白水平均增加，活性增加可作為心衰時(shí)肌質(zhì)網(wǎng)鈣泵活性下降的代償，有利于心肌松弛。5.Na+-K+-ATP酶的變化慢性心衰模型和人衰竭心臟中，左心室Na+-K+-ATP酶水平下降，易致心肌細(xì)胞內(nèi)低鉀，胞外高鉀，從而誘發(fā)心律失常。6.易致室性心律失常心衰發(fā)生后，反射性地使迷走神經(jīng)功能降低，而交感神經(jīng)興奮性增強(qiáng)。在短期內(nèi)對(duì)心衰產(chǎn)生有利的效應(yīng)，持久的交感興奮性過(guò)度增強(qiáng)對(duì)心臟將產(chǎn)生不利的影響。交感神經(jīng)活性亢進(jìn)，心率加快，QT間期縮短，心肌肥厚、心臟增大和心肌纖維化的存在，局部心肌QT間期縮短不同步，QTc異常增大，心肌復(fù)極不均一，心電活動(dòng)不穩(wěn)定，形成了折返性心動(dòng)過(guò)速的電生理基礎(chǔ)。6.易致室性心律失常心衰時(shí)心肌細(xì)胞因缺血、缺氧及變性等可使整個(gè)或部分心肌，特別是不同部位、或同一部位不同心肌細(xì)胞甚至是同一心肌細(xì)胞在不同電活動(dòng)周期，其膜電位水平、除極程度均可能不完全一致，這種心肌電活動(dòng)的不均一性可導(dǎo)致各種心律失常，并有隨心肌損害加重、心功能惡化而更呈顯著的趨勢(shì)。牽張激活機(jī)制可能參與心臟觸發(fā)活動(dòng)，導(dǎo)致發(fā)生室性異位搏動(dòng)及其它心律失常。先天性長(zhǎng)QT綜合征的復(fù)極鉀電流下降，說(shuō)明鉀通道下調(diào)和APD延長(zhǎng)、復(fù)極異常之間存在關(guān)系。復(fù)極離散說(shuō)明心電活動(dòng)不穩(wěn)定性增加。心肌肥厚和心衰時(shí)APD延長(zhǎng)是獲得性L(fǎng)QT綜合征的重要原因，伴隨APD延長(zhǎng)和外向鉀電流的減弱，易于早后除極、多形性室性心動(dòng)過(guò)速或尖端扭轉(zhuǎn)性心動(dòng)過(guò)速、猝死的發(fā)生。（三）.心衰時(shí)心肌細(xì)胞興奮-收縮耦聯(lián)的變化1．電-機(jī)械耦聯(lián)(肌漿網(wǎng)功能)障礙①心衰心室肌細(xì)胞靜息時(shí)[Ca2+]i顯著高于正常人。②受刺激興奮時(shí)，[Ca2+]i僅輕度升高，③心舒張期[Ca2+]i下降速率遠(yuǎn)比正常低(肌漿網(wǎng)回收Ca2+速率下降，復(fù)活速率下降，[Ca2+]i升高)。2.鈣調(diào)蛋白的變化心衰時(shí)興奮-收縮耦聯(lián)發(fā)生障礙主要在于與鈣平衡相關(guān)的蛋白密度和功能發(fā)生了改變。（1）鈣釋放通道（ryanodinereceptor，RyR）心衰時(shí)內(nèi)流的鈣誘發(fā)肌質(zhì)網(wǎng)釋放鈣效應(yīng)下降，導(dǎo)致鈣瞬變延長(zhǎng)，心肌收縮時(shí)對(duì)鈣的利用下降，鈣泵活性下降，但RyR下調(diào)造成肌漿網(wǎng)鈣釋放減少。（2）肌質(zhì)網(wǎng)鈣泵和受磷蛋白（phospholamban）鈣轉(zhuǎn)運(yùn)到肌質(zhì)網(wǎng)依靠SR-Ca2+-ATP酶。肌質(zhì)網(wǎng)鈣泵、Na+-Ca2+交換和肌膜鈣泵共同消除胞內(nèi)鈣，促使心肌松弛。肌質(zhì)網(wǎng)鈣泵由受磷蛋白調(diào)節(jié)，脫磷酸的受磷蛋白可抑制肌質(zhì)網(wǎng)鈣泵。在不同的心衰動(dòng)物模型中，發(fā)現(xiàn)隨著心衰程度的加重，肌質(zhì)網(wǎng)鈣泵mRNA和蛋白水平下降，而且肌質(zhì)網(wǎng)鈣泵的活性較蛋白水平下降更明顯，受磷蛋白水平亦可下降。（四）.心衰發(fā)展的三個(gè)階段

心衰是一種慢性和發(fā)展性的過(guò)程，促發(fā)心衰的因素有很多，在其發(fā)展過(guò)程中必須有心功能障礙，心衰發(fā)展是連續(xù)性三個(gè)階段。第一階段

功能受到保護(hù)階段

心肌受到損傷或心臟負(fù)荷加重,心臟的泵功能開(kāi)始下降,各種適應(yīng)性代償機(jī)制開(kāi)始激活,這種代償機(jī)制主要為神經(jīng)內(nèi)分泌介導(dǎo)(SNSRAS)。部分患者可出現(xiàn)不同程度局灶性損傷和功能失調(diào)，但心肌整體功能正?；蜉p度降低。第二階段

心功能代償階段

心臟超負(fù)荷,心肌損傷和最初階段的適應(yīng)性代償機(jī)制在短期是有利的，長(zhǎng)期使左心室功能進(jìn)一步惡化,左心室出現(xiàn)結(jié)構(gòu)和形狀的改變，心肌肥厚和擴(kuò)張，出現(xiàn)臨床癥狀，神經(jīng)激素和炎癥細(xì)胞因子進(jìn)一步激活，促進(jìn)心室重構(gòu)，加重心肌損傷，又進(jìn)一步激活神經(jīng)內(nèi)分泌因子形成惡性循環(huán)。治療的關(guān)鍵是阻斷神經(jīng)內(nèi)分泌激活。第三階段心功能失代償階段

左心功能失代償伴嚴(yán)重心衰，是心衰終末階段，左心結(jié)構(gòu)、形狀和大小明顯異常，室壁變薄，心功能?chē)?yán)重受損，病人預(yù)后差，死亡率高。

初始心肌損傷

心肌梗死血流動(dòng)力負(fù)荷過(guò)重炎癥繼發(fā)性介導(dǎo)因素去甲腎上腺素、血管緊張素機(jī)械應(yīng)激、內(nèi)皮素炎癥性細(xì)胞因子、氧化應(yīng)激

心室重塑

心肌細(xì)胞肥大心肌細(xì)胞凋亡胚胎基因表達(dá)細(xì)胞外基質(zhì)變疾病進(jìn)展

癥狀并發(fā)癥死亡（五）.心室重構(gòu)是心力衰竭發(fā)生、發(fā)展的基礎(chǔ)

心室重構(gòu)是由一系列復(fù)雜的分子和細(xì)胞機(jī)制導(dǎo)致心肌結(jié)構(gòu)、功能和表型的變化，是一種自身不斷的發(fā)展的過(guò)程，一旦起始以后，即使沒(méi)有新的心肌損害，臨床亦處穩(wěn)定階段，仍可自身不斷發(fā)展。心室重構(gòu)（心肌細(xì)胞＋心肌間質(zhì)）心肌細(xì)胞肥大◆壓力超負(fù)荷：肌原纖維平行增加，心肌細(xì)胞變厚 向心性心室肥厚◆容量超負(fù)荷：肌原纖維成長(zhǎng)列增加，心肌細(xì)胞變長(zhǎng) 心室擴(kuò)張病理性心肌細(xì)胞肥大的分子生物學(xué)特征：胚胎基因再表達(dá)：收縮蛋白與鈣調(diào)節(jié)的基因改變?nèi)绂?MyHc向β-MyHc轉(zhuǎn)變心肌細(xì)胞肥大不僅僅是收縮蛋白“量”的增加，更關(guān)鍵的是“質(zhì)”的變化（胚胎基因再表達(dá)）收縮功能受損、壽命縮短心肌細(xì)胞凋亡Narula、Olivetti于1996年首次證明:人體終末期衰竭心臟有心肌細(xì)胞凋亡心肌細(xì)胞凋亡是使心衰從“代償”向“失代償”轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵因素心肌細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的變化◆纖維膠原的過(guò)度沉積：如心肌梗死的非梗死區(qū)高血壓心臟病的肥厚左室和非肥厚右室◆膠原降解增加：如梗死區(qū)的延展（expansion）和擴(kuò)張型心肌病臨床表現(xiàn)

心肌質(zhì)量、心室容量增加和心室形狀的改變，可引起心臟機(jī)械性損傷，室壁應(yīng)力增加，后負(fù)荷過(guò)重，心內(nèi)膜下灌注不足，心肌耗氧增加，代償機(jī)制啟動(dòng)障礙，心肌電－機(jī)械不同