二、心肌能量代谢障碍

各种原因所致的心肌能量代谢障碍，是导致心功能障碍的重要机制(图14-5)。心肌收缩期胞质Ca²⁺瞬变虽不直接耗能，但消耗舒张期耗能将Ca²⁺移出胞质和储入肌浆网所形成的细胞内外Ca²⁺浓度差这种化学势能，而横桥的快速交替摆动是直接耗能过程。心www.med126.com肌舒张期将胞质中Ca²⁺排出和存入肌浆网是主动耗能过程；舒张时肌球蛋白头端需重www.med126.com/yishi/新结合ATP，方能与肌动蛋白反应位点分离，因而能量代谢障碍无疑也影响到心肌的舒缩功能。心肌能量代谢过程可分为生成、储存和利用三个主要环节，心肌中能量代谢障碍主要发生在生成和利用两个环节。

(一)心肌缺血、缺氧与能量底物供应不足

    心肌是机体高耗能器官之一，其所消耗能量主要由有氧代谢提供，当心肌供血、供氧减少时即会影响到心肌的能量生成。冠状动脉粥样硬化、痉挛、血栓形成等病变，是导致心肌缺血的主要原因；肥大心肌中毛细血管密度相对降低，同时心肌细胞增粗使从毛细血管到心肌细胞中央的弥散距离增大，造成肥大心肌缺氧；心动过速、前后负荷过重，在影响冠脉灌流同时，增加心肌耗氧量；严重贫血患者，即使冠状动脉灌流正常，心肌也处在明显缺氧状态。

冠状动脉有较强的血流储备功能。冠状动脉粥样硬化、心肌改建中间质纤维化使冠状小动脉外膜增厚、心室负荷增大使心腔内压增高对心壁的挤压增强等，都使冠状动脉的血流储备功能降低。使得机体在应激状态下冠状动脉代偿性扩张的能力显著降低，甚而出现反向调节，造成心肌缺血，限制了心力储备的充分发挥。

(二)线粒体能量生成障碍

    维生素B₁严重缺乏会造成线粒体中脱氢氧化酶活性降低；严重心肌缺氧、钙超负荷和氧自由基大量生成等，都能造成心肌线粒体损伤；心肌改建过程中心肌细胞线粒体增生较肌原纤维缓慢，使肥大心肌中线粒体比例降低；由于基因表型改变使改建心肌中增生的线粒体内细胞色素氧化酶含量相对减少、酶活性降低等，都造成心肌产能障碍而使心肌能量缺乏(表14-3)。多数学者认为，肥大心肌线粒体产能障碍主要发生在心肌改建后期，对心力衰竭的维持和发展起着重要作用。

(三)心肌细胞能量转化储存障碍

心肌中能量主要储存形式是磷酸肌酸(creatine phosphate，CP)。心肌线粒体中生成的ATP经磷酸肌酸激酶(CPK)催化将高能键转给肌酸生成CP，CP透过线粒体膜进入胞质，在用能部位再经CPK催化又将高能键转给ADP生成ATP，供耗能部位消耗。随着心肌改建的发展，CPK同工酶谱发生变化，高活性的成人型(MM型)CPK减少，而低活性的胎儿型(MB型)CPK增加，使肥大心肌的能量转化储存障碍。

(四)心肌细胞能量利用障碍

心力衰竭发生过程中，肌球蛋白头端的ATP酶活性降低。对衰竭心脏的心肌活检及移植心脏的检测发现，衰竭心肌中肌球蛋白轻链同工型发生显著变化，低活性的胎儿/心房同工型增多，而高活性的心室同工型减少；同时肌钙蛋白中的向肌球蛋白亚单位(TnT)的胎儿同工型(TnT4)增多；肌钙蛋白抑制亚单位(TnI)磷酸化减弱。这些结果提示，改建心肌ATP酶活性降低可能主要与这些调节蛋白改建有关。肌球蛋白ATP酶活性降低，可被看作是心肌对供能不足的适应性代偿。然而改建心肌中收缩单位数量增多而作功效率却降低，使心肌内功消耗相对增大。因而肌球蛋白ATP酶活性降低并不能减少改建心肌的耗能量，却成为肥大心肌收缩能力降低的重要原因。

酸中毒抑制肌球蛋白ATP酶活性，是造成心肌收缩蛋白功能降低的另一重要原因，在心肌缺血导致心功能降低中起着不可忽视的作用。