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【中图分类号】 R541 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-8231（2011） 08-0741-02 1概述 慢性心力衰竭(Chronic heart failure,CHF)亦称“充血性心力衰竭”是心脏结构功能异常导致心脏泵血量长期不能满足器官及组织代谢需要的一种病理生理状态,是一种复杂的临床综合征,它是各种心脏疾患的终末状态,其发病率高,5年存活率与恶性肿瘤相仿。
在近几十年年,已经经基本明确了心力衰竭的发生发展的基础是心肌重构。心肌重构的一个重要代谢特点是心肌的脂肪酸的氧化利用减少,而葡萄糖的酵解增加,就是现在我们公认的心肌能量代谢的“胚胎型再演”[1,2]，伴有胚胎基因再表达的病理性心肌细胞的肥大，导致心肌细胞收缩力下降，寿命缩短；当心脏压力负荷持续存在时，在原癌等基因的诱导下，细胞凋亡自杀途径被激活，出现进行性心肌细胞的凋亡和心肌间质纤维化，最终导致死亡；综上所述，Braunwald等[3]指出：衰竭心肌的功能和结构的内源性缺陷，可能是心肌的生物学基础的改变，即衰竭心肌处于“能量肌饿”及基因表达异常，最终导致心肌能源的匮乏，引起压力超负荷性心肌病[4]。据研究能量代谢障碍贯穿于心力衰竭发生发展的的全过程,是心力衰竭发生、发展和恶化的主要因素之一。因此，心肌能量代谢支持治疗主要改善心肌细胞的能量代谢及机械作功,正逐渐引起人们的重视。这种治疗方法有别于目前改善心力衰竭机体血流动力学及阻断神经内分泌异常的病理机制,有望成为一种新型的心力衰竭治疗手段。现将慢性充血性心力衰竭的糖代谢特点综述如下：
2正常心肌的能量代谢特点
在正常情况下,心肌收缩和舒张的机械作功的主要能量来源是由脂肪酸和葡萄糖氧化代谢转换成ATP所提供的。心肌作功的速率与能量代谢的脂肪酸和葡萄糖代谢速率和氧耗的速率呈正相关,就是心肌作功越多,代谢及氧耗的速率越快。ATP的分解极为迅速,大约每10～15秒钟整个心肌的ATP库就清完一次，就要求心肌迅速高效的氧化供能,以提供稳定、可靠、足够的ATP能量以供心脏作功。但哺乳动物的肌肉中含有许多的磷酸肌酸(CP),而ATP的含量极低。在肌肉收缩时,磷酸肌酸的高能磷酸键可以转移给二磷酸腺苷(ADP),使其重新合成ATP,以提供心肌收缩时不断消耗的ATP,保证心肌运动的正常进行。
脂肪酸是心肌活动的最主要能量来源,心脏利用的脂肪酸主要来自机体的血液,当血液中无脂肪酸供给时,则利用心肌储存的脂肪酸。心肌之所以能较多地利用脂肪酸,主要原因是由于心肌细胞含有较丰富的分解与利用脂肪酸的各种酶,例如在毛细血管壁上含有丰富的脂肪蛋白酶。此外,心肌细胞内所含的肉碱棕榈酰转化酶及肉碱均较多,这些酶均有利于心肌脂肪酸的氧化分解和利用。由于游离脂肪酸或脂肪酰辅酶A是脂溶性的均不易透过线粒体内膜,而肉碱起着携带脂肪酸通过线粒体内膜,而进入膜内的脂肪酰肉碱又经过位于线粒体内膜内侧的酶催化而重新转变成脂肪酰辅酶A。这就是心肌的主要能量提供方式, 约占总供能的60%～80%[5]。调节脂肪酸代谢氧化速率的因素主要包括三点，一是血浆中游离脂肪酸浓度,二是肉碱转运脂肪酸进入细胞线粒体的速度,以及影响脂肪酸在线粒体β氧化各个代谢步骤的各种线粒体酶的活性[6,7]。虽然脂肪酸作为心肌能量的来源不如葡萄糖有效,而且产生等量ATP需要多消耗10%的氧[8]。但脂肪酸是心肌的主要能量来源，而且葡萄糖和乳酸的摄取与血浆游离脂肪酸浓度呈负相关[9,10]。
3衰竭心脏的能量代谢特点
心力衰竭时心肌的主要代谢特点是脂肪酸分解代谢增强而氧化利用受抑,导致血清及心肌局部组织的脂肪酸浓度升高,造成这种特点的主要原是肾上腺素能活性增高导致脂肪分解增加,以及心肌组织中脂蛋白酯酶、激素敏感脂肪酶与脂动员相关的酶表达及活性增强使心肌组织中的脂肪酸浓度升高,同时脂肪酸氧化利用则受限,致使脂肪酸堆积;而堆积的脂肪酸可抑制糖酵解,使心肌能量代谢及利用进一步恶化。因此，在正常心肌向衰竭心肌发展过程中,能量底物利用方面显著的变化表现为由优先利用脂肪酸变为优先利用葡萄糖,而心肌衰竭患者血清的脂肪酸浓度增高[10]。
肉碱主要分布在机体的心肌和骨骼肌内,参与脂肪酸转运,将活性长链脂肪酸从胞液转移至线粒体基质内,脂肪酸在线粒体内的氧化则是缺血缺氧心肌细胞最重要的能量来源之一。现已证实,心力衰竭并存多种心肌能量代谢紊乱，其中包括心力衰竭患者心肌长链乙酰肉碱的堆积，研究显示心内膜心肌活检显示心肌细胞不仅存在游离肉碱的缺失,还存在长链乙酰肉碱的堆积；另有研究证明由于冠状动脉缺血或心脏瓣膜疾病导致的心力衰竭,心肌肉碱水平明显降低[11]。肉碱缺乏时,脂肪酸的β氧化受抑,不仅使心肌细胞的ATP容量不足,而且使具有潜在毒性的氧化不全的长链脂酰基肉碱、酰基CoA和游离脂肪酸在心肌细胞内蓄积,导致心肌细胞凋亡，其结果是心肌细胞内ATP和磷酸肌酸供应和贮存减少,心肌能量代谢失衡和减少,终致心肌细胞机械收缩功能和代谢功能受损。
4心力衰竭时心肌能量代谢支持治疗
心肌能量代谢支持治疗的核心机理是提高心肌能量代谢效率及速率,以适应机体在心力衰竭时心肌作功的能量需求,从而维护心功能及代偿。而这一治疗目标可以通过改善心肌细胞能量代谢的多个缓解来实现,如促进心肌细胞内脂肪酸氧化代谢转向葡萄糖氧化代谢,以减少能量代谢的氧耗代价,增加心肌能量代谢中产物或终产物,以促进心肌细胞能量的生成,以及增强心肌细胞机械-生物能量性耦合以提高心肌细胞做功效率等。现在研究较多的是药物为曲美他嗪、丙酮酸等。这种能量代谢支持治疗并不影响机体血流动力学,因而有别于传统的抗心力衰竭药物,如硝酸酯类、ACEI及β-肾上腺素能受体拮抗剂等[12～14]。
综上所述,能量代谢障碍在心力衰竭的发生、发展中扮演着重要的角色,而通过提高心肌能量代谢的效率,以适应病理状态下心肌作功的能量需求,成为心力衰竭治疗的一个重要方向。该方面的研究进展,将为临床上心力衰竭的治疗带来新的希望[15]。
参考文献
[1] 胡琴,李隆贵.心肌脂肪酸氧化酶的基因调控机制及PPARα的作用[J].中国病理生理杂志,2002,18(12):1552-1555.
[2] Jose Mar?n - Garc?a,Michael J.Goldenthal.Fatty acid metabolism in cardiac failure:biochemical, genetic and cellular analysis[J].Cardiovasc Res,2002,54:516-527.
[3] Braunwal E,Bristow MR.Congestive heart fail ure.Circulation，2000,102：V1-14-23.
[4] 袁祖贻，心衰治疗的战略转移医学与哲学，1995，16(9):472.
[5] Stanley WC,Lopaschuk GD,Hall JL,et al.Regulation of myocardial carbohy2drate metabolism under normal and ischaemic conditions.Potential for pharma2cological interventions[J].Cardiovasc Res,1997,33:2432257.
[6] Lopaschuk GD,Beike DD,Gamble J,et al.Regulation of fatty acid oxidation in the mammalian heart in health and disease[J].Biochim Biophys Acta,1994,1213:2632276.
[7] Wisneski JA,Gertz EW,Neese RA,et al.Myocardial metabolism of free fattyacids.Studies with 14C2 labeled substrates in humans[J].J Clin Invest,1987,79:3592366.
[8] 吴洪斌,胡盛寿,吴清玉,等.冠状动脉旁路移植术后围术期心肌缺血[.中国胸心血管外科临床杂志,2002,94:237-239.
[9] Gertz EW,Wisneski JA,Stanley WC,et al.Myocardial substrate utilization dur2ing exercise in humans. Dual Carbon2labeled carbohydrate isotope experiments[J].J Clin Invest,1988,82:201722025.
[10] Wisneski JA,Gertz EW,Neese RA,et al.Metabolic fate of extractedglucose innormal human myocardium[J].J ClinInvest,1985,76:181921827.
[11] RegitzV Shug AL Flock E Defectivemyocardial carnitine metabolism in conjestive heart failure secondary to dilated cardiomyopathy and to coronary hypertensive and valvular ChimicaActa，1985,1492:2632268。
[12] J ani S,Bergmann SR.Metabolic modulation of myocardial ische2mia[J].Curr Cadiol Rep,2006,8(2):123-130.
[13] Abozguia K,Clarke K,Lee L,et al.Modification of myocardial subst rate use as a t herapy for heart failure[J].Nat Clin PractCardiovasc Med,2006,3(9):490-498.
[14] Hadj A,Pepe S,Marasco S,et al.The principles of metabolict herapy for heart disease [J].Heart Lung Circ,2003,12(Supp12):S55-S62.
[15] Razegh i P,Young M E,A lcom JL,et al.M etabo lic gent ex2p ression in fetal and failing human heart [J].C ircu lation,2001,104(24):2923-2927.
