第二節(jié) 機體的代償適應反應
心肌受損或心室負荷增重引起的血流動力學平衡紊亂必將激活機體的代償機制，以維持血流動力學平衡。這些代償調節(jié)機制不僅代償能力有一定限度，同時存在著不利的一面。持續(xù)過強的這些適應代償調節(jié)激活，成為促使慢性心功能障礙發(fā)展的機制。過去認為心功能障礙時激活機體代償調節(jié)的機制主要是血流動力學異常，20世紀80年代逐漸認識到神經—體液調節(jié)機制激活在其中起重要作用。近10年來進一步明確心肌改建及心室重構，是慢性心功能障礙時機體適應代償的基本機制，同時也是導致心功能障礙發(fā)展的基本機制。
一、神經體液調節(jié)機制激活
(一)交感神經系統興奮性增高
1、交感神經系統興奮性增高的機制 心肌受損、心臟負荷增加造成心排出量降低、脈壓差減小，使主動脈和頸動脈壓力感受器 (baroreceptor)受到的牽張刺激減弱，傳人抑制交感中樞興奮性的沖動減弱；慢性心功能障礙時持續(xù)組織低灌流，可引起壓力感受器改建，對牽張刺激敏感性降低。從而，導致交感神經系統興奮性增高。
生理情況下當心室、心房和肺循環(huán)大血管壁的容量感受器(volume receptor)受到的牽張刺激增大時，經迷走神經傳人的沖動可抑制交感中樞興奮性。心功能障礙使心排出量降低必然同時引起心室殘余血量增多，使心房、腔靜脈淤血。急性心功能障礙時，通過容量感受器興奮傳人沖動增多，調控交感緊張性的過度增高。而在慢性心臟功能障礙時同樣伴有容量感受器的改建，使房室和腔靜脈淤血所引起抑制交感興分性的效應降低，成為導致交感神經興奮性增高的又一原因。
此外，心輸出量降低引起的組織低灌流，使組織代謝產物、CO2和H+增多，興奮化學感受器(chemoreceptor)使呼吸中樞興奮性增高，可間接引起交感中樞興奮性增高。
2、交感神經系統興奮性增高對心泵功能的代償效應
(1)動用心力儲備 心臟具有較強的儲備功能（圖14-1)，神經-體液機制調控著心力儲備的動用（圖14-3)
1)增加前負荷動用舒張期儲備 舒張期儲備是通過 增加心肌初長度引起的自身調節(jié)，即Starling機制。生理情況下即依靠Starling機制，將體位變化引起增多的回心
血量泵出。心肌受損或超負荷激活神經—體液調節(jié)機制，引起容量血管收縮增加回心血量，使心室舒張末容積擴大心肌細胞肌節(jié)被拉長，從而使粗肌絲與細肌絲更接近最佳重疊狀態(tài)，不僅使形成的有效橫橋數增多，同時提高細肌絲對Ca2+敏感性，從而增強心肌收縮能力。
由于正常心室舒張末期容積只能增大約10％，故舒張期儲備代償能力有限(圖14—1)。另外，若長期心室舒張末容積過度增大，如心力衰竭失代償期，則產生明顯不利影響：心腔容積擴大使心室壁應力增大(見后述)，導致心肌耗氧量增多；使舒張末壓增高影響冠脈灌流；使靜脈系統淤血加重等。
2)交感神經興奮性增高動用收縮期儲備 交感神經系統興奮性增高使心肌中NE增多，激活心肌細胞膜β1受體，通過興奮性G蛋白(Gs)激恬腺苷酸環(huán)化酶使cAMP增多。cAMP激活蛋白激酶A(PKA)，使心肌細胞膜鈣通道磷酸化引起鈣通道開放速率和時間增加，鈣內流增多使收縮能力增強。蛋白激酶A還可使抑制肌漿網鈣泵功能的受磷蛋白磷酸化，從而降低其對肌漿網鈣泵的抑制，加快肌漿網攝鈣；使肌鈣蛋白抑制亞單位(TnI)磷酸化，引起鈣結合亞單位(TnC)與Ca2+親和力降低等效應，從而提高心肌舒張功能。收縮期儲備增加心搏量的能力，約是舒張期儲備的4倍(圖14—1)。
3)心率加快 心肌中NE濃度增高，加快竇房結自律細胞4期Na+內流，使自動除極速度加快，心率加快。在一定范圍內，隨著心率加快可使心排出量m.quanxiangyun.cn/jianyan/增加約2-2.5倍(圖14—1)。
但心率過快使心肌耗氧量增大，并使舒張期顯著縮短而影響心室充盈量和冠脈灌流，從而對心臟功能產生不利影響。人心率超過150次／min時每搏量即減少，超過170-180次/min時可減少達一半以上。用藥物減慢心功能障礙者過快的心率，有助于心功能的改善。
(2)體循環(huán)臟器血流重分配 交感神經系統興奮性增高，通過α受體引起外周血管選擇性收縮使體循環(huán)臟器血流重分配，保障心、腦等重要臟器灌流量，增強心泵功能。
(3)持續(xù)交感神經興奮性增高激活心肌改建(詳見后述)。
3.交感神經系統興奮性增高對心泵功能的不利效應 交感神經系統過度興奮也會對心泵功能產生許多不利影響：①增大心肌耗氧量，同時使舒張期縮短，可能減少冠脈灌流量；②引起全身血管廣泛收縮，增大心臟前、后負荷；③過量兒茶酚胺使心肌細胞膜離子轉運異常，易誘發(fā)心律紊亂；④激活腎素-血管緊張素—醛固酮系統，引起鈉、水潴留，增大心臟負荷；⑤持續(xù)增高的去甲腎上腺素(NE)和血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)促進心肌改建；⑥外周血管收縮使組織低灌流，引起骨骼肌疲勞等癥狀。此外，交感神經系統持續(xù)過度興奮將引起心肌改建不斷加重，促進心功能障礙的發(fā)展(圖14-4)。
近年依照循證醫(yī)學原則設計的多項臨床治療試驗已證實，運用β—受體阻滯劑，減輕慢性心功能障礙中持續(xù)交感神經系統過度興奮的不良影響，對心力衰竭的治療顯示出良好效應。
(二)腎素—血管緊張素—醛固酮系統激活
1.循環(huán)腎素—血管緊張素—醛固酮系統激活 交感興奮性增高可通過：①腎血管收縮導致腎灌流量和灌注壓降低，使腎人球小動脈受到的牽張刺激減弱，激活腎素分泌；②NE激活腎小球旁器的β受體，促進腎素釋放；③交感緊張性增高引起出球小動脈收縮程度超過人球小動脈，提高腎小球濾過分數從而使近曲小管重吸收增強，導致流經遠曲小管致密斑的Na+負荷減少，激活腎素分泌。血漿腎素增多激活腎素—血管緊張素—醛固酮系統(reniu-angiotensin-aldosterone system，RAAS)，使血漿AngⅡ和醛固酮水平增高(圖14-2)。
2．心肌局部腎素--血管緊張素系統激活 20世紀80年代以來的研究證實心肌、腎、腦和血管壁等組織器官中都有表達腎素—血管緊張素系統(RAS)全部組分的能力，生成的AngⅡ在組織局部發(fā)揮作用。研究還發(fā)現，人心肌的胃促胰酶(chymase)可替代血管緊張素轉換酶(angaotensin converting enzyme．ACE)，將AngⅠ水解為AngⅡ(圖14-2)。心肌局部AngⅡ的主要作用是：①可促進心交感神經末梢釋放NE，在提高心肌舒縮功能同時增大心肌耗氧量；②引起冠狀血管收縮、促進血管壁增生及纖維化；③促進心肌細胞肥大、心肌間質纖維化，激活心肌改建。心肌局部RAS在促進心肌改建中的作用，較循環(huán)RAS更為重要。
(三)其他體液因素在心功能障礙時的變化
隨著不斷深入的研究證實，心肌受損和超負荷可引起心肌組織中多種體液活性物質的變化。就功能而言，這些活性物質可分為兩大類。一類為縮血管類活性物質，如NE、AngⅡ、血管升壓素、內皮素和神經肽Y等，具有調控血管收縮、促進水鈉潴留和促生長等功能。另一類為擴血管類活性物質，如心房鈉尿肽(atrial natriureticpeptide，ANP)、腦利鈉肽(BNP)、腎上腺髓質素(adrenomedullin)、PCE2、PGI2，和NO等，具有擴張血管、促進水鈉排出和抑制生長等功能。心肌中這兩類活性物醫(yī)學全.在線質的相對平衡狀態(tài)，調控著心功能代償與失代償狀態(tài)的轉換。
心臟泵功能障礙激活心肌組織中縮血管類活性物質高表達是一種自身代償性反應，但其持續(xù)高表達又過度加重心臟負荷，并促進過度心肌改建，對心功能產生不利影響。在縮血管類活性物質表達上調同時，又激活了擴血管類活性物質的表達上調，這是機體的一種負反饋調控。若致心功能障礙病因較輕，心肌中縮血管類物質輕度表達增高，通過擴血管類物質表達上調基本可抑制其對心臟的不利作用，則心泵功能可較長時間維持在代償狀態(tài)。反之，若致心功能障礙病因較重，心肌中縮血管類物質持續(xù)過度表達，遠超過擴血管類物質表達量，則心肌改建不斷加重，心泵功能障礙不斷發(fā)展，終將導致心力衰竭(圖14-4)
