心脏代谢的基础与临床

心脏代谢的基础与临床

(1.淮南东方医院集团谢三医院内科安徽淮南232052;2.淮南市第一人民医院内科安徽淮南232007,3.淮南新华医疗集团北方医院心内科安徽淮南232082)

摘要:心脏能量代谢在心脏病发病及治疗中的作用至关重要,但很多医务人员对此缺乏足够认识与重视。本文从以下4个方面对心脏能量代谢的基础与临床情况进行阐述,即心肌能量代谢过程;影响心肌能量代谢的因素;能量代谢障碍与疾病;心肌能量代谢治疗。

关键词:心肌;能量代谢;治疗

Thefoundationandclinicalofcardiacmetabolism

Fanhong,Fanjun,Chenhongxi.(Anhuihuainaneasthospitalgroupxiesanhospital,AnhuiHuainan232052,China)

[Abstract]Cardiacenergymetabolismplaysacrucialroleinthepathogenesisandtreatmentofheartdisease,butmanymedicalstafflacksufficientunderstandingandattention.Thispaperelaboratesonthebasicandclinicalsituationofcardiacenergymetabolisminthefollowingfouraspects,i.e.theprocessofmyocardialenergymetabolism.Factorsaffectingtheenergymetabolismofmyocardium;Energymetabolismdisorderanddisease;Myocardialenergymetabolismtherapy.

[Keywords]Cardiacmuscle;Energymetabolism;treatment

心脏能量代谢在心脏病发病及治疗中的作用至关重要,但很多医务人员对此缺乏足够认识与重视[1]。本文从以下4个方面对心脏能量代谢的基础与临床情况进行阐述,即心肌能量代谢过程;影响心肌能量代谢的因素;能量代谢障碍与疾病;心肌能量代谢治疗。

1心肌能量代谢过程包括心肌能量的产生、储存、利用过程。

1.1心肌可利用游离脂肪酸(FFA)、葡萄糖、乳酸、丙酮酸和氨基酸等能量物质直接合成ATP;通过线粒体、肌红蛋白、细胞色素的氧化磷酸化途径产生约90%能量间接合成磷酸肌酸。

1.2脂肪酸、葡萄糖、酮体、氨基酸等通过糖酵解、丙酮酸脱氢、B氧化,形成乙酰辅酶A,经过三羧酸循环生成NADH+H及PADH2,再通过呼吸链氧化磷酸化,最终生成ATP。

2影响心肌能量代谢的因素

2.1线粒体结构和功能障碍功能:经三羧酸循环和氧化磷酸化产生的ATP支持能量供应;电子传递链可以用于维持心肌细胞内的钙稳态;产生活性氧自由基(ROS)。障碍:线粒体DNA突变—蛋白突变、功能缺失;代谢信号、钙离子转运、活性氧的产生以及细胞凋亡通路的激活出现异常改变或功能缺失;线粒体和其他细胞成分之间的翻译后修饰是线粒体病变的主要机制。有氧氧化、B氧化、三羧酸循环、氧化呼吸链、氧化磷酸化等反应场所,线粒体功能障碍可使90%ATP产生障碍。

2.2缺血缺氧正常情况下,心肌优先氧化游离脂肪酸供应大部分能量;轻度缺血时,心肌能量代谢没有明显变化,无氧酵解加速,FFA氧化增强;中度缺血时,FFA和葡萄糖代谢均受到抑制;FFA氧化增强可加重心肌缺氧,细胞内酸中毒。

2.3电解质紊乱

2.3.1钾离子糖的氧化合成;ATP的生成;葡萄糖的储存;心肌细胞的电生理活动。

2.3.2钠离子葡萄糖的摄取不直接消耗ATP水解的能量,而是随着钠离子内流产生能量实现转运。

2.3.4氯离子改变细胞内能量氧化酶的活性,影响高能磷酸盐代谢;抑制糖酵解中的主要限速酶;抑制脂肪水解和动员;影响肌质网对钙离子的摄取。

3心肌能量代谢障碍与疾病

3.1心肌缺血心脏结构变化:心肌坏死、顿抑、重构、线粒体肿胀。心脏代谢变化:脂肪酸氧化减少,糖有氧氧化减少,早期糖酵解供能增强。

3.2心力衰竭心脏结构变化:心肌代偿肥大、线粒体密度减少、心肌纤维化。心脏代谢变化:早期游离脂肪酸氧化稍增加,晚期减少;糖代谢持续下降。

4心肌能量代谢治疗

4.1增加心肌氧供扩冠、抗血小板、PCI;纠正贫血、低氧。

4.2减少心脏能耗减轻前负荷,降低后负荷。

4.3心肌能量代谢治疗利用有限的氧气与底物,不改变血流动力学,消除代谢产物不良影响,提高心肌产能效率。心肌能量代谢治疗发展历程:1929年,Drury和Szent-Gyorgyi描述了腺苷类物质在心脏和血管中的潜在作用;1962年极化液被首次用于急性心肌梗死的治疗;70年代发现辅酶Q10、磷酸肌酸、哌克西林可能具有心肌保护作用,1978年曲美他嗪上市用于心绞痛的预防治疗;1985年左卡尼汀被证实可以改善心绞痛发作频率;1992年发现喝汤可能与冠心病缺血耐受性有关,动物实验证实谷氨酸和天冬氨酸可以梗死后心脏功能;2000年,乙莫克舍被证实可改善心功能,2006年,雷诺嗪上市,治疗慢性稳定性心绞痛;2012年欧洲心脏病学心衰论坛及2014年中国心衰指南明确辅酶Q10等代谢药物的治疗作用。

4.4药物

4.4.1西药常用有:ATP、辅酶Q10、GIKMg液、维生素B1、曲美他嗪[2]、左卡尼汀、哌克西林、乙莫克舍、雷诺嗪。

4.4.2中药麝香保心丸可以改善心肌能量代谢,长期应用可以改善冠脉血流储备和心肌灌注。

临床医生应该提高强化心肌能量代谢治疗的意识,掌握心肌能量代谢治疗方案,调高心肌能量代谢效率。

参考文献

[1]孙静平,胡大一主译.赫斯特心脏病学[M].第11版.北京:人民军医出版社,2008:674-711.

[2]张成松.冠心病心力衰竭应用美托洛尔联合曲美他嗪治疗的疗效分析[J].中国实用一一医药,2016,11(24):133-134.

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