心肌代謝與心力衰竭心衰治療的新思路(已修改)
2025-01-16 10:37 本頁面
【正文】 心肌代謝與心力衰竭 心衰治療的新思路 衛(wèi)生部中日友好醫(yī)院 柯元南 正常心肌能量代謝特點 ? 心肌的收縮和舒張均需要能量； ? 心臟可將儲存在 脂肪酸 和 葡萄糖 中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為肌原纖維中肌動蛋白 肌球蛋白相互作用的機(jī)械能； ? 這一過程由三部分組成： （ 1）底物的利用 （ 2）線粒體呼吸鏈產(chǎn)生能量（ ATP） （ 3） ATP的轉(zhuǎn)運和利用 底物的利用（ 1） ? 脂肪酸 是提供心肌能量的主要底物，正常情況下心肌所需能量的 60%90%來自游離脂肪酸的 β 氧化 。 ? 長鏈游離脂肪酸借助肉毒堿脂肽轉(zhuǎn)移酶 1（ CPT1）和 CPT2，轉(zhuǎn)運入線粒體，經(jīng) β氧化產(chǎn)生 乙酰輔酶 A（ CoA）， 進(jìn)入 三羧酸循環(huán) 。 底物的利用（ 2） ? 另外的 10%40%能量則由碳水化合物（ 葡萄糖、乳酸和丙酮酸 ）提供： 葡萄糖 乳酸 丙酮酸 丙酮酸 LDH 醣酵解 乙酰輔酶 A 丙酮酸脫氫酶（ PDH） 三羧酸循環(huán) 正常心肌代謝特點 Lopaschuk GD, Stanley WC. Circulation. 1997。95:313315. ATP的生成 當(dāng)心肌氧供正常時， 2/3的 ATP是經(jīng)耗氧量最高的游離脂肪酸氧化途徑產(chǎn)生的 代謝途徑 氧耗 ATP 生成 ATP/O2 評價 葡萄糖氧化 5 38 ATP 耗氧低 游離脂肪酸氧化 26 146 ATP 耗氧極高 無氧糖酵解 0 2 ATP 酸中毒 脂肪酸代謝 ? 在生理狀態(tài)下脂肪酸是心肌供能的“偏愛”物質(zhì)，占 ATP總量的 60%90% ? 產(chǎn)生同樣的 ATP脂肪酸氧化較葡萄糖氧化需多消耗 10%的氧（ 1個 O2產(chǎn)生 ATP） 脂肪酸是更耗氧的能量來源 葡萄糖代謝 ? 消耗同樣的氧葡萄糖氧化產(chǎn)生 ATP較 FFA氧化高 12% （ 1個 O2產(chǎn)生 ATP） ? 在缺血狀態(tài)下糖酵解成為 ATP主要來源，糖有氧氧化減少產(chǎn)生更多乳酸 ? 脂肪酸氧化與葡萄糖氧化互相抑制 在缺氧時恢復(fù)葡萄糖的有氧氧化 ,是產(chǎn)生更多 ATP,減少酸中毒的關(guān)鍵 FFA：游離脂肪酸 線粒體呼吸鏈產(chǎn)生能量 ? 在 線粒體 中，三羧酸循環(huán)產(chǎn)生的電子通過呼吸鏈復(fù)合物轉(zhuǎn)移到氧上，產(chǎn)生跨線粒體膜質(zhì)子電化學(xué)梯度，驅(qū)動 F1F0ATP合成酶，使 ADP磷酸化，產(chǎn)生 ATP。 ATP的轉(zhuǎn)運和利用 ? ATP 中的高能磷酸鍵與肌酸結(jié)合，形成磷酸肌酸（ CP）和 ADP； ? 磷酸肌酸由線粒體彌散至肌原纖維，在肌酸激酶催化下，重新釋放出 ATP，用作心肌收縮和舒張的能量。 ATP+肌酸 CP ADP 肌酸 P* 肌酸池 肌纖維 ATP ATP 肌酸 脂肪酸氧化和葡萄糖氧化的 相互調(diào)節(jié) ? 脂肪酸氧化代謝增加可抑制葡萄糖氧化： （ 1） FFA代謝增強(qiáng)可使心肌細(xì)胞檸檬酸含量增加，后 者可抑制磷酸果糖激酶（ PFK）活性； （ 2） FFA代謝可增加線粒體中乙酰輔酶 A和還原型輔酶 I（ NADH）水平，抑制丙酮酸脫氫酶（ PDH）的活性，進(jìn)而抑制葡萄糖酵解。 ? 反之，葡萄糖或乳酸增加，或胰島素水平增加，可促進(jìn)乙酰輔酶 A 合成，刺激丙二酰輔酶 A生成，從而抑制脂肪酸氧化。 缺血心肌的能量代謝 ? 輕度缺血 ：心肌細(xì)胞的能量代謝無明顯改變； ? 中度缺血 ：心肌細(xì)胞的醣酵解加速， FFA的氧化增強(qiáng)，葡萄糖的氧化磷酸化過程受到抑制； ? 重度缺血（或無血流）： FFA和葡萄糖的氧化均受到抑制，葡萄糖酵解提供的少量 ATP成為維持心肌細(xì)胞存活的唯一來源。 中 \重度缺血時能量代謝特點 ? 中重度缺血時， 葡萄糖氧化磷酸化與無氧酵解不匹配 ,(前者受到抑制 ,而后者加速 )； ? FFA氧化增強(qiáng) ，導(dǎo)致 FFA堆積，細(xì)胞內(nèi)酸中毒，導(dǎo)致心肌細(xì)胞損傷或死亡。 FFA 衍生物積聚 酸中毒 Ca2+ 過載 細(xì)胞膜 損傷 失耦聯(lián) Tani amp。 Neely, 1989 Pierce
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