1、充血性心力衰竭的基础研究充血性心力衰竭的基础研究陈 鹏广州中医药大学08级博士心脏的超微结构了解心脏的超微结构及舒缩机制，对于阐明心肌的生理特性，解释心力衰竭的发生机制，认识某些强心剂的药理作用等等，都有重要意义。心脏的超微结构心肌由心肌纤维组成。每一条心肌纤维含有许多心肌细胞，表面盖有肌层。心肌的收缩细胞有闰盘互相连接呈网状。在肌膜下有肌浆、肌原纤维、细胞核等。肌浆内含有线粒体、肌浆网、溶酶体等（见下图）。心脏的超微结构1、短圆柱形，有分枝，由闰盘连接成心肌纤维网。2、核卵圆形，单个，偶见双核，位于中央.心脏的超微结构（一）（一）肌膜肌膜 即心肌细胞膜，包绕在心肌细胞外面，其包括：基膜1、在
2、心肌细胞外，保护心肌细胞。2、心肌细胞兴奋时ca2+经基膜进入细胞内，参与兴奋-收缩偶联。质膜：在内层，其上面镶嵌能选择性通过的离子通道及能主动转运的离子泵。心脏的超微结构（二）肌原纤维（二）肌原纤维心肌细胞中含有大量密集纵向排列的肌原纤维，它纵贯心肌细胞并插入闰盘中，是心肌收缩的基本结构单位。这些与细胞长轴平行的的肌原纤维被无定形的横隔（z线）分割成许多重复的单位，称肌节。肌节是心肌收缩的功能单位。心脏的超微结构心脏的超微结构1、肌球蛋白肌球蛋白 是粗肌丝的主要组成部分，每条粗肌丝内含有百万个肌球蛋白分子。其头部有一膨大部分横桥:能与细肌丝上的结合位点发生可逆性结合;具有ATP酶的作用。心脏
3、的超微结构2、肌动蛋白、肌动蛋白 是细肌丝的主要成份，与向肌球蛋白及肌钙蛋白构成细肌丝。许多球型的肌动蛋白构成的多聚体，系两个链扭成的双螺旋状结构，具有粘合剂作用。在两个肌动蛋白链的沟槽中，有向肌球蛋白作为基质。它们蜷曲在一起，形成细肌丝。心脏的超微结构心脏的超微结构3、向肌球蛋白、向肌球蛋白 位于两条肌动蛋白链之间的沟槽内，与肌动蛋白紧密连在一起。作用：作用：抑制肌球蛋白和肌动蛋白的相互作用，即阻断粗肌丝的横桥与细肌丝接触搭桥。从而对肌肉的收缩发生调节作用。心脏的超微结构4、肌钙蛋白、肌钙蛋白 位于细肌丝上，每隔 40nm出现一个，与向肌球蛋白相接触，两个形成一个复合体。有三个不同性质的亚单
4、位：钙受体（Tnc）：与钙离子亲和力强。抑制亚单位（TnI）:具有抑制肌球蛋白与肌动蛋白相结合的作用。抑制肌球蛋白的 ATP酶活性。向肌球蛋白亚单位（TnT）:和向肌球蛋白亲和力强，与其结合成复合体。心脏的超微结构心脏的超微结构（三）横管系统和肌浆网（三）横管系统和肌浆网 横管系统:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内。部的膜小管系统。也是在z线处凹陷折入细胞内。肌浆网纵小管终池或钙池或侧囊小管网三联体或二联体：是将电变化和机械变化连接来的关键机构。心脏的收缩与舒张机制兴奋传到心肌细胞心肌除极化心室充血心肌被动舒张细肌丝复位心肌主动舒张Na+-Ca2+交换、钙钙通道开放细胞外ca2+进入肌浆网释放储
5、存的ca2+胞内游离的ca2+增加Ca2+与肌钙蛋白结合细肌丝反应位点暴露粗肌丝头端与反应位点结合-横桥形成细肌丝滑入粗肌丝肌节缩短粗肌丝头端ATP酶被激活释放能量-横桥连续摆动横桥断开肌钙蛋白复位泵运转，Ca2+排出胞质、储入肌浆网钙离子在心肌舒缩中的作用1、细胞外的钙离子浓度高出细胞内约2万倍，因为钙离子不能自由通过细胞膜。2、在兴奋-收缩中起作用的是胞内游离的钙离子，其约占胞内钙离子浓度的0.1。3、心肌细胞内的游离的钙离子稳态受两个互相依赖的循环调节：细胞质和细胞外液的间2+2+的ca 循环；细胞质ca 和肌浆网内储存的2+ca 之间的循环。钙离子在心肌舒缩中的作用心肌细胞膜的钙转运系
6、统1、钙通道：分为L通道T通道2、钠离子-钙离子交换蛋白2+3、细胞膜的钙泵（ca-ATP酶）钙离子在心肌舒缩中的作用心肌肌质网钙转运系统1、肌质网的钙释放通道：雷诺亭受体（Ryanodine receptor,RyR）2、肌质网钙泵3、肌质网内的钙结合蛋白心力衰竭的原因及诱因（一）心力衰竭的原因1、心肌伤失及间质的异常2、心脏负荷过度及机械异常3、心脏的激动形成及传导障碍心力衰竭的原因及诱因（二）心力衰竭的诱因1、感染2、体力过度和情绪激动以及气候变化3、妊娠和分娩4、药物影响以及输液不当5、出血及贫血6、电解质紊乱及酸碱平衡失调7、心律失常心衰时的代偿与失代偿1、Frank-Starlin
7、g定律2、神经内分泌的激活A类：儿茶酚胺、血管紧张素、血管加压素、内皮素等。（收缩血管，增加心肌收缩力，加快心率，钠水潴留等）B类：利钠肽、NO、前列腺素、肾上腺髓质素等。（扩张血管，排钠利尿，抑制肾素等）心衰时的代偿与失代偿3、心率加快4、心肌肥厚5、外周循环和组织代谢的改变综上所述，心衰时的各种代偿机制都有双面性，既有代偿有利的一面，又有失代偿不利的一面，且后者随着代偿的超限和心衰的发展逐渐成为促进心衰恶化的危险因素。心肌舒张和收缩功能减低的机制一、收缩功能的减低（一）心肌收缩成份减少1、心肌细胞的坏死2、心肌细胞的凋亡3、肥厚心肌中的收缩成分减少心肌舒张和收缩功能减低的机制（二）心肌结构
8、的改变。如肥厚心肌中间质网络过度生长使心肌纤维化，僵硬度增加。（三）心肌能量代谢的障碍1、心肌缺血、缺氧与能量底物供应不足2、线粒体能量利用障碍3、心肌细胞能量储存障碍4、心肌细胞能量利用障碍心肌舒张和收缩功能减低的机制（四）兴奋-收缩偶联障碍1、心肌细胞钙离子转运障碍+2、肌钙蛋白。如酸中毒时H 浓度升高，使肌钙蛋白和ca2+的亲和力降低，而H+可竞争ca2+与肌钙蛋白结合。心肌舒张和收缩功能减低的机制二、心肌舒张功能障碍（一）心肌主动舒张障碍2+心肌将胞质中的ca 储存入肌质网和转运到细胞外都是耗能的过程，同时需肌球蛋白头部ATP结合点重新结合ATP，方能引起构型改变使横桥解离。因而凡是影响心肌能量生成的因素，必将影响主动舒张过程。（二）心肌的顺应性降低，也是心肌的僵硬度增加。心肌舒张和收缩功能减低的机制（三）心室壁的舒缩不协调（四）心肌的过度肥厚使心肌的舒缩性降低。（五）心肌顿抑和心肌冬眠心力衰竭的治疗
