心力衰竭简称心衰,是指由于心脏的收缩功能和(或)舒张功能发生障碍,不能将静脉回心血量充分排出心脏,导致静脉系统血液淤积,动脉系统血液灌注不足,从而引起心脏循环障碍症候群。主要表现为呼吸困难、体力活动受限和体液潴留。心力衰竭通俗理解就是心脏功能不好了,人体泵血的器官——心脏出现了功能衰竭,全身各处的组织器官都无法得到充分的血液和养分供应,很快就会因为缺血、缺氧而导致坏死,可以说是分分钟威胁人的生命,不可谓不凶险。
心力衰竭并不是一个独立的疾病,而是心脏疾病发展的终末阶段,几乎是各种心脏结构或功能性疾病的共同归宿。冠心病是心力衰竭最常见的病因,其中心肌梗死后心力衰竭是临床心力衰竭最常见的类型。中国目前心力衰竭患者约1 100万人,且每年新增心力衰竭患者50余万人,70岁以上人群平均每10人就有1名心力衰竭患者。心力衰竭患者平均5年病死率约为50%,甚至高于恶性肿瘤患者。从心血管疾病长期进展的角度来看,大约40%的慢性心力衰竭患者在出院后6个月内再次入院。
如果将心脏看作是一匹任劳任怨、负重前行的老马,那么身体日积月累的各种负荷(超重、高血压、水钠潴留等)都会逐渐减弱老马的步伐,并且透支其体力,加速其衰老。当老马气喘吁吁、无法承担负荷强度时,就出现了常见的心力衰竭症状(呼吸困难、乏力和水肿、心慌、发绀)。经典学说认为,这种情况必须要卸掉老马身上的重担,尽可能地减少各种负荷,在临床上体现为传统的“强心、利尿、扩血管”治疗策略。现在,从能量代谢的供需平衡来看,“老马拉破车”的心力衰竭困局本质就是能量的供不应求。传统心力衰竭治疗强调减少心脏做功需求,但是能量代谢稳态已经受损的心脏会随着疾病进展愈加虚弱,衰竭的心脏自身的能量供给依然捉襟见肘。为了解决这个问题,以能量代谢为代表的新型心力衰竭治疗强调恢复老马的活力,让心脏代谢趋于正常,配合传统治疗,在能量供求两侧同时施加影响,完成能量代谢角度上的“开源节流”,最大限度地解决“老马拉破车”问题。
减轻心力衰竭的治疗策略
ALDH2基因被证实是一个影响心肌代谢、改善线粒体功能的重要个体遗传因素。ALDH2基因高表达对于心肌细胞有保护作用。对于合并症引发的心力衰竭疾病,ALDH2基因突变导致酶活性下降可能加重心功能损害,对疾病预后起到消极作用。
ALDH2基因与心力衰竭的关系
从不同疾病类型导致心力衰竭方面进行阐述,证实ALDH2基因在心力衰竭过程中起的关键作用。主要包括缺血性心力衰竭、高血压相关性心力衰竭、糖尿病相关心力衰竭和酒精性心力衰竭。
缺血性心力衰竭是一种因血液供应不足而引起的心力衰竭,此类患者病情一般较重,预后不理想。事实上,正常人群患上缺血性心力衰竭的概率极低,但对于已患冠心病的人群,罹患此病风险较大。尤其是对于存在病情进展的缺血性冠心病患者,过长时间的缺血会逐渐增加心脏负荷,超过心脏的工作强度,导致心肌细胞不断死亡,最终出现心力衰竭的症状,包括LVEF、B型利尿钠肽、N末端B型利尿钠肽原、6分钟步行试验及纽约心脏病学会心功能分级等在内的心力衰竭指标出现异常。尽管及时入院治疗可以延缓心脏功能恶化,缓解部分心力衰竭症状,但是传统药物治疗心力衰竭的方法并没有突破性进展,无法改善远期生存。
人们发现心肌梗死患者面临严重的心肌缺血,是罹患缺血性心力衰竭的高危人群,而ALDH2基因突变是心肌梗死的一个危险因素。有基础研究证实,增加心肌细胞内的ALDH2,可以改善细胞代谢,让细胞充满活力。现有研究证明ALDH2在缺血再灌注损伤中起到心脏保护作用。动物实验也发现,ALDH2高表达的心力衰竭小鼠急性心肌梗死后心肌细胞的凋亡明显减少,心脏功能得到改善。反之,ALDH2低表达的小鼠心肌细胞凋亡增多,心功能恶化。因此,ALDH2表达水平的高低将影响心肌细胞的凋亡和心功能。
另有研究证实,ALDH2高表达可以抑制急性心肌梗死后心脏扩大,减缓心室重构,而后者将直接影响心力衰竭的远期预后。心室重构指各种损伤使心脏原来存在的物质和心脏形态学发生变化,是机体的一种适应性反应,是病变修复和心室整体代偿及继发的病理生理反应过程。作者团队研究发现,缺血损伤可引起心肌梗死后小鼠心脏线粒体ALDH2表达活性下调,从而导致4—HNE的积累,增加的4—HNE通过一系列调控,将线粒体信号传递到细胞质,增加心肌细胞凋亡,从而促进心力衰竭的发展。相反地,上调线粒体ALDH2的表达活性,可以通过降解4—HNE等毒性物质,从而减轻心肌细胞损伤。
因此,ALDH2基因在缺血性心力衰竭发展过程中起关键作用,是心肌细胞中毒性物质的“清道夫”,降低心肌细胞凋亡,减缓心室重构改善心脏功能。增强心肌细胞ALDH2的表达或活性有望成为缺血性心力衰竭的治疗策略。
心力衰竭的病理生理基础是心脏重塑。人们早就意识到,在负荷增重的刺激下,心脏也会像骨骼肌一样通过增加肌肉组织的质量(体积)来适应工作负荷的增加。心脏的结构性适应不是只有量的增加(心肌肥大),还伴随着质的变化(细胞表型改变);非心肌细胞(成纤维细胞、平滑肌细胞及内皮细胞等)及细胞外基质(主要是胶原纤维)也发生了深刻变化;由于这三个方面(心肌细胞、非心肌细胞及细胞外基质)是在基因表达改变的基础上所发生的变化,使心脏的结构、代谢和功能都经历了一个模式改建的过程,称为心室重塑。
高血压可以引起一系列病理学心脏重塑,最终引发心力衰竭。高血压心脏重塑的特点是左心室肥厚和间质纤维化,这也是心力衰竭的主要原因。
李女士,今年47岁,在35岁时被初次诊断为高血压,但总认为自己年轻而不以为意,最近活动量大一些就觉得气短,双腿时有水肿。有天晚上下班回家上楼梯时,自觉气短明显,楼梯也上不了,自己急忙呼叫120到医院,医生告诉她,是高血压性心脏病导致慢性心力衰竭急性发作。经过抢救,李女士幸运地脱离了生命危险,她也告诉各位病友一定要注意控制血压,按时服药,等到心力衰竭就迟了。
李女士如此年轻怎么会进展成心力衰竭了呢?
通过与李女士沟通,医生了解到她平时就有高血压,但是因为上班忙,总是忘记吃药。前面章节已经提到了ALDH2基因与高血压发病明显相关,密切关注ALDH2对高血压引起的心脏功能改变是十分必要的。
高血压引起的心力衰竭与心肌梗死后的心力衰竭有明显差异,主要表现为典型的心脏舒张功能异常。其进展包括心肌肥厚阶段、保留射血分数的心力衰竭阶段及射血分数降低的心力衰竭三个阶段,其中,控制心肌肥厚的进展对于抑制心肌肥厚向心力衰竭发展十分重要。作者团队的研究结果显示,ALDH2基因缺失明显加剧横向主动脉缩窄(transverse aortic constriction,TAC)诱发心功能异常。TAC 8周后敲除小鼠的ALDH2基因,其心肌细胞损害更为严重,ALDH2基因缺失会加重压力诱导的心力衰竭,降低心脏的收缩功能,导致心脏进一步扩大。而ALDH2高表达对于心功能早期和晚期代偿性调节则有显著保护作用。
中国高血压人群中有很大一部分人血压控制并不理想,血压对于心脏的影响则会更加明显,心肌肥厚是高血压引发心力衰竭的最初阶段,ALDH2基因在心肌肥厚进展方面发挥重要作用,ALDH2基因缺失将加剧高血压引发心力衰竭的发病和进展。建议对于高血压人群进行ALDH2基因检测,并给予相应的个性化防治措施。
小刘今年32岁,没有得过高血压、冠心病,最近却出现了胸闷气短,住院检查各种症状和结果证实,小刘是发生心力衰竭了。他十分不解,自己这么年轻,怎么会心力衰竭呢?医生详细询问了小刘的工作经历和生活习惯,得知由于工作性质特殊,需要经常喝酒应酬。医生说,他的心力衰竭很可能就是喝出来的。
前面介绍了ALDH2基因与饮酒有密切相关。长期酒精摄入或酗酒可以诱发扩张型心肌病、酒精性心脏病、心肌肥大、心肌收缩功能障碍、纤维化等。
尽管ALDH2基因野生型影响个体的饮酒行为,使得该基因型人群更容易嗜酒,而ALDH2基因突变型本身是酒精性心脏病的一个保护因素。
在酒精介导的心肌病中,ALDH2的高活性对于心肌肥大和心肌收缩功能障碍具有保护作用。在中国人群的一项社区调查中,统计了台湾北部沿海社区1 577例居民(40~74岁)的身高、体重、年龄、性别、腰围、臀围、血压、超声心动图、饮酒习惯、ALDH2基因型等,目的是研究ALDH2基因、生活方式和临床危险因素三者的潜在相关性,结果显示,高频饮酒个体左心室扩大、舒张功能受损、整体纵向应变降低、心脏收缩下降、心脏早期舒张期应变率下降。如果是ALDH2基因突变携带者,且合并高频饮酒,该类型人群整体收缩峰值应变率和舒张早期峰值应变率均更差。在东亚人群中,增加饮酒将明显导致心功能异常,这点在ALDH2基因突变携带者尤为明显。
在酒精摄入前,需确认个体ALDH2基因型。ALDH2基因突变携带者即使少量饮酒,酒精带来的危害也不容忽视。(www.daowen.com)
糖尿病相关心力衰竭是一种发生于糖尿病患者,不能用高血压性心脏病、冠状动脉粥样硬化性心脏病及其他心脏病变来解释的心肌疾病。HbA1c每升高1%,心力衰竭的风险增加8%。血糖每升高1 mmol/L,心力衰竭住院和心血管死亡的复合终点相对风险增加9%。
糖尿病心肌病即由糖尿病引起的心脏微血管病变、心肌代谢紊乱和心肌纤维化等所致的心肌结构异常。在糖尿病患者群体中,相关的心肌病十分常见,尤以老年糖尿病人群为甚。Framingham在心脏研究中发现,同龄男性糖尿病患者发生心力衰竭的风险是非糖尿病患者的2倍,而同龄女性糖尿病患者发生心力衰竭的风险是非糖尿病患者的5倍。糖尿病心肌病发生具有一定的隐匿性,疾病发生发展时间较长,最终可进展为心力衰竭。因此,糖尿病心肌病的控制和治疗对于心力衰竭具有十分重要的意义。
现有的研究对于ALDH2与糖尿病心肌病的相关性及因果关系的阐述越来越明确。在细胞模型研究中,抑制心肌细胞的ALDH2活性,构建高血糖体系,结果显示高血糖组ALDH2活性抑制增加了4—HNE等毒性物质累积,证明ALDH2活性在预防高糖诱导的细胞损伤中起重要作用。
如果糖尿病病程已经很长且ALDH2低活性,将进一步加重心肌纤维化。提高ALDH2活性可以明显减轻心肌结构和功能改变,而ALDH2活性降低则与糖尿病心肌损伤明显相关。作者团队发现,ALDH2在糖尿病心功能不全的发生和发展中起重要调控作用。ALDH2基因缺失显著加重了糖尿病诱导的心脏舒张功能不全,其作用机制与以下两点有关:① ALDH2可以清除毒性物质4—HNE,发挥心脏保护作用;② ALDH2通过改善能量代谢储备、调控LKB1—AMPK代谢通路,影响糖脂代谢谱参与糖尿病心脏重塑过程。
ALDH2基因与心力衰竭的危险因素
心力衰竭是心血管疾病最后的堡垒,是各种心脏疾病的严重表现或晚期阶段,病死率和再住院率居高不下。根据心力衰竭发生的时间、速度分为急性心力衰竭和慢性心力衰竭。多数慢性心力衰竭患者在某些诱因条件下发作急性心力衰竭,危及生命;急性心力衰竭经药物治疗改善后可转为慢性心力衰竭。
治疗目标:改善症状、提高生活质量、预防或逆转心脏重塑、减少再住院率。
1)一般治疗
(1)针对原发病治疗,去除诱因:控制血压、血糖、血脂,避免过度劳累、激动、生气,避免感染、过度输液等诱因。
(2)调整生活方式:清淡饮食,营养均衡,戒烟限酒,适当运动。建议有条件的患者每天自测体重、血压、心率并及时随访。
2)药物治疗
(1)利尿剂:恰当地使用利尿剂可以改善心力衰竭患者的呼吸困难、水肿的症状,提高运动耐量,是心力衰竭药物取得成功的关键和基础。常用的利尿剂包括呋塞米、托拉塞米、布美他尼、托伐普坦、氢氯噻嗪等。
(2)预防或逆转心脏重塑的药物:合理使用抗心脏重塑的药物是心力衰竭治疗的根本,ACEI/ARB、β受体阻滞剂、醛固酮受体拮抗剂构成心力衰竭治疗的金三角。近年来,沙库巴曲缬沙坦(诺欣妥)在抗心脏重塑、治疗心力衰竭方面也获得越来越多的证据。
(3)伊伐布雷定:部分心力衰竭患者有伊伐布雷定使用指征时可加用,以改善左心室功能、提高生活质量、降低心血管死亡和心力衰竭再住院的风险。
(4)洋地黄类:应用上述药物后仍持续有心力衰竭症状、射血分数降低的患者,可考虑加用洋地黄类药物。
(5)其他药物治疗:包括中医中药、曲美他嗪、硝酸酯类药物等。
3)器械治疗及心脏移植
部分严重心力衰竭患者,依据病情可能需要行起搏器植入、植入式心律转复除颤仪和左心室辅助装置等治疗。难治性终末期心力衰竭可行心脏移植。
(1)立即吸氧,采取端坐位腿下垂,尽早呼叫救护车送往医院。
(2)等待期间测定血压、心率,安抚患者情绪。
(3)有医疗条件后进行面罩或鼻导管吸氧,静脉用药包括襻利尿剂、强心剂、吗啡等。
(4)根据患者的收缩压和肺淤血情况选择血管活性药物类型。对于收缩压>90 mmHg或者伴有高血压的心力衰竭患者,给予血管扩张剂,包括硝酸酯类、硝普钠、重组人脑利钠肽等;对于急性心力衰竭症状严重、血压持续降低(<90 mmHg)甚至心源性休克者,应监测血流动力学,给予多巴胺、多巴酚丁胺、去甲肾上腺素、米力农、左西孟旦等强心、升压,必要时采用主动脉内气囊反搏术、机械通气支持、血液透析、心室机械辅助装置、体外膜肺氧合装置以及外科手术等各种非药物治疗方法。
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