心脏肥厚与心力衰竭

心脏肥厚是心脏负荷（主要是压力负荷）持续增加所产生的一种代偿适应性反应。表现为心肌纤维直径增大，长度增加，致使心脏的重量增加。正常心脏的重量，男性约占体重的0．43%，女性约占0．4%。一般认为心脏的重量男性超过350g，女性超过300g，即表示心脏肥大。根据心室舒张末期容量及心室壁厚度的变化，可以把心脏病理性肥大分成两种类型：①离心性（或容量负荷性）肥大：由于容量负荷持续增加，使心室舒张末期容量增加，心脏扩张，而心室壁厚度近于或大于正常者；②向心性（或压力负荷性）肥大：由于压力负荷持续增加，而心室舒张末期容量及心腔大小相对正常，但心室壁已明显增厚。一般所讲的心脏肥大主要指向心性肥大。

心脏肥厚的病理变化表现为：①心肌细胞肥大和间质细胞增生，常以前者为主。心室肥厚除肌纤维增大增粗外，肌纤维数、细胞核、毛细血管数也有增加。②心肌细胞的表面积和体积的变化。细胞体积的变化，往往由细胞组成成分的合成及分解比率所决定；而细胞表面积又影响到细胞内外物质交换。细胞体积和表面积的比例，关系到细胞代谢及功能。传统的观点认为，当细胞增生性生长时，体积和表面积均成倍增加，故二者比值不变。然而，细胞肥大性生长时，体积虽成倍增加，但表面积的增长则不成比例，于是二者的比值降低。最近的研究认为，心肌细胞的表面积应该是肌细胞膜面积和横管系统面积的总和。因横管是膜内陷所成的亚细胞结构，具有膜的特性。所以，心肌肥大时，心肌细胞的体积和表面积仍是按比例生长。③肥大心肌的肌原纤维中线粒体呈现减少、结构异常和时相的变化。④肌节伸长和新的肌节生长。⑤心肌神经和血管的变化。心肌肥大时，支配心脏的交感神经原轴突神经末梢生长缓慢，心肌单位面积的神经元轴突数减少。心肌肥大时心肌组织中毛细血管数未见减少。

关于心脏负荷持续增加是如何激发心肌细胞的发生装置（genetic apparatus），而引起心肌细胞肥大问题，目前有两种观点：①心肌结构的功能强度增高。Meerson认为，在心力衰竭时，心功能代偿性增强，从而激活了心肌细胞的发生装置，引起其中的核酸及蛋白质合成增加和心肌肥大，从而把增强的心脏功能分配给增加的心肌成分上。于是单位重量心肌结构的功能增强就恢复到它的原来水平，从而出现相对稳定的代偿时期。单位重量心肌结构的功能增强，激发心肌细胞的发生装置的具体环节，多数认为与ATP降低、ADP增高有关。②膜牵张。当心脏前负荷或后负荷增加时，由于容量或压力的变化，对心肌细胞膜有牵张作用，从而导致心肌肥大。对心肌细胞膜的牵张进而引起心肌肥大的机制，可能是由于机械因素改变了膜的特性或腺苷酸环化酶的激活。

心脏肥大发展到心力衰竭可分为3个阶段，即心脏肥大的发展阶段、心脏肥大的维持阶段和心力衰竭阶段。这3个阶段蛋白质代谢有如下特点：

1．心脏肥大发展阶段　蛋白质合成明显增快，分解相对降低，故为心肌肥大发生奠定了物质基础。在该阶段，不仅心肌收缩蛋白合成加快，而且非收缩蛋白如线粒体的各种酶蛋白、胶原蛋白和肌红蛋白等的合成也都加快，心肌中的DAN含量也明显增加。

2．心脏肥大维持阶段　心肌蛋白质合成速度和RNA含量逐渐恢复到正常或稍高于正常水平，心肌蛋白质合成和分解基本处于平衡状态．心肌越肥大，蛋白质合成越快。但在心脏维持高功能6个月后则降至正常水平，同时表现为核酸和蛋白质的合成速度减慢，甚至受到限制。当限止与蛋白质合成的两种因素平衡时，心肌的肥大则停止发展而进入了维持阶段，也就是进入了心力衰竭的前一阶段。

3．心力衰竭阶段　蛋白质和核酸的合成进一步受到阻碍。其结果不但表现为心肌的收缩蛋白的更新发生障碍，而且参与心肌收缩和代谢的各种有关酶活性也有所降低。

总之，心力衰竭时的蛋白质合成加快，是心肌代偿性肥大和提高心肌收缩性能的基础，但心肌肥大的结果所造成的蛋白质合成障碍，又是导致心肌舒缩功能减弱和成为心力衰竭发生、发展的重要因素。