近年来临床观察发现,在具有典型心力衰竭(心衰)临床表现的患者,约30-40%的患者左室射血分数正常或仅轻度降低。对这些患者,近来的认识趋向一致,即舒张性心衰是他们的主要问题,从而扩展了我们对心衰的认识。对舒张性心衰的概念、发生机制和治疗加以了解,对临床充血性心衰的处理有重要的意义。
舒张性心衰(diastolic heart failure, DHF)是一组以具有心力衰竭的症状和体征、射血分数正常而舒张功能异常为特征的临床综合症。从概念上讲,舒张性心衰时,心室腔在舒张期不能接受足够的血液是由心室舒张性能减低和/或心室僵硬度增加引起的,而不是由前负荷异常引起的。
二、流行病学资料
舒张性心衰的发生与患者的年龄和性别有关。有报道,在60岁以下患者舒张性心衰的发生率(incidence)为15~25%,在60~70岁患者为35~40%,而在70岁以上的患者高达50%。这些资料表明舒张性心衰的发生随年龄而增加,推测这可能与心肌结构和功能以及神经递质因素随年龄改变有关。女性患者的发生率高于男性患者,但原因尚不清楚。
引起舒张性心功能不全并导致舒张性心衰的机制很复杂,但从概念上可分为心肌自身的机制和心肌以外的机制二部分。前者包括心肌细胞,包绕心肌细胞的细胞外基质和刺激自分泌、旁分泌系统产生神经递质的结构和过程。这些机制在导致舒张功能不全和DHF的病理生理过程中发挥重要作用。
舒张性心功能不全可由心肌细胞内在的机制引起。这些机制通过以下作用影响细胞内Ca++的自身稳定:1. 清除细胞浆内Ca++的通道异常,如Na+-Ca++交换泵和Ca++泵异常;2. 肌浆网Ca++ ATP酶活性降低,它使肌浆网内Ca++重摄入异常;3. 调节肌浆网内Ca++ATP酶功能的蛋白磷酸化异常,如钙调蛋白,Calsequestrin等。这些过程的任何一个方面异常都会导致舒张期细胞浆内Ca++浓度增加,Ca++浓度下降延迟和减慢。研究已证实,这些异常可发生在心肌发生病变时,并引起心肌主动舒张和被动弹性的异常。
心肌细胞的骨架蛋白由微管、中间肌丝(desmin),微肌丝(肌动蛋白)和细胞浆内蛋白(titin, nebulin, a-actin, myomesin, M-protein)组成。研究已发现一些骨架蛋白的改变可影响舒张功能。如同型titin的改变可改变心肌的舒张功能和心肌的僵硬度。当心肌收缩时,titin抑制,储存能量,当心肌舒张时,titin象弹簧一样伸张,消耗能量,提供动力使心肌恢复初始长度。但titin在舒张期的伸张受一定的限制,这可保护心肌细胞的过度拉长。在晚期扩张型心肌病的实验动物发现,titin的isoform和分布发生改变,并引起心肌僵硬度增加。同样,在一些压力负荷模型,也观察到了微管的密度和分布发生异常,伴心肌细胞僵硬度增加,当通过物理或化学作用将微管解聚合后可将异常的舒张功能改善。
细胞外基质的改变可以影响舒张功能。它包括三个主要成分:1. 纤维蛋白,如胶原蛋白Ⅰ,Ⅲ和弹性蛋白;2. proteoglycans;和3. 基础膜蛋白,如胶原纤维Ⅳ,laminin,和fibronectin。现在认为,细胞外基质中导致舒张性心衰最为重要的因素是纤维蛋白。研究已在三个方面证实纤维蛋白对舒张性心功能不全和舒张性心衰中发挥重要作用:1. 影响舒张功能的疾病也影响细胞外基质的胶原纤维,特别是胶原纤维的数量、几何形状、分布、横向联合程度以及胶原纤维Ⅰ和胶原纤维Ⅲ的比例;2. 对疾病进行治疗,在舒张功能得到纠正时,胶原纤维也恢复正常;3. 在实验动物中,胶原代谢的长期改善也伴有舒张功能的改善。其他胶原蛋白、细胞膜蛋白和蛋白多糖(proteoglycans)对舒张功能的作用尚没有阐明。
(三)神经递质和内皮功能的激活
四、舒张功能的评价
(一)超声心动图
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