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马爱群教授谈DHF诊疗进展(上篇)丨ESC2020

作者:国际循环网   日期:2020/9/9 11:52:37

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在ESC2020大会上,舒张性心力衰竭(diastolic heart failure,DHF)的诊治作为临床热点,被列入Late-Breaking Science环节讨论,西安交通大学第一医院马爱群教授团队对DHF相关研究及诊疗进展进行了总结。

  西安交通大学第一医院心内科 冯云飞 马爱群

 

  编者按:在ESC2020大会上,舒张性心力衰竭(diastolic heart failure,DHF)的诊治作为临床热点,被列入Late-Breaking Science环节讨论,西安交通大学第一医院马爱群教授团队对DHF相关研究及诊疗进展进行了总结。现整理如下,以飨读者。

 

  心力衰竭(心衰)是一组进行性、多因素参与、异质性强的临床综合征。按照2016年欧洲心脏病学学会(ESC)指南,心衰分为三类:射血分数降低的心衰(HFrEF)、射血分数保留的心衰(HFpEF)和射血分数中间值的心衰(HFmEF)。近期有学者还提出,射血分数改善的心力衰竭(HFrecEF)应作为一个新类型。基于左室射血分数(LVEF)的心衰分类及其意义一直饱受争议。将HFrEF与收缩性心衰(systolic heart failure,SHF)、HFpEF与舒张性心衰(diastolic heart failure,DHF)刻意区分的学者越来越少。因为许多完全不同的疾病可能因此划归在同一类,既不利于疾病诊断治疗,亦不利于疾病的研究,有必要理清。

 

  一、 DHF的概念、定义

 

  在年龄≥60岁的人群约4.9%患DHF,所有心衰住院患者的一半以上。DHF是指LVEF≥50%且具备典型心衰临床表现的临床综合征。这一定义外延十分广泛,含盖了多种病因、发病机制、病理生理、临床表现、治疗措施以及预后完全不同的疾病,给临床及科学研究带来了许多困惑,因此必须区别对待并重新分类。

 

  很多学者认为,同时存在左室舒张早期主动松弛和舒张晚期顺应性下降的病理生理学特点,使左室充盈受限,左室充盈压升高,导致肺循环和体循环淤血为特征的一组临床综合征,才是DHF。而仅仅存在心脏舒张期顺应性降低应划归为心脏限制,不应包括在DHF范围内。高心输出量状态,如慢性贫血、甲状腺功能亢进症等,尽管患者出现类DHF样临床表现表现,但是其不存在左室舒张早期主动松弛和舒张晚期顺应性下降的病理生理学特点,也应该从DHF的病因中排除。

 

  二、DHF的病因

 

  DHF的病因多,而且异质性强,不同病因导致DHF的病理生理机制差异很大。常见病因如下:(1)体质性因素:衰老、女性、肥胖等。(2)高血压:早期心室肌代偿性肥大,心脏向心性肥厚,同时心肌细胞间质增生、成分改变。(3) 心肌缺血:主要引起主动松弛功能下降,心肌坏死后亦可以引起心脏舒张顺应性下降。(4)心肌肥厚:各种原因引起的心肌肥厚,如主动脉瓣狭窄、主动脉缩窄、肥厚型心肌病等。(5)糖尿病:糖尿病心肌病可以表现为DHF。    2019年ESC颁发的HFpEF诊治指南列举了该病可能的病因,与2016年ECS急慢性心衰诊治指南中心衰的病因类似,其中包括一些心脏限制性疾病。这些疾病的一些临床表现虽然与DHF相似,但发病机制、病理生理学特点、治疗方法及预后与DHF完全不同,因此不应归类于DHF的病因。

 

  心脏限制性疾病主要包括以下三类:

 

  以心肌细胞间质浸润性病变为主:此类主要有心脏淀粉样变性、含铁血黄素沉着症心脏损害、重金属中毒性心肌病和放射性心肌损害等。

 

  以心内膜纤维化心内膜限制为主:嗜酸性粒细胞增高症引起的心内膜炎及心内膜心肌纤维化症、原发性心内膜心肌纤维化症等。

 

  以心包限制为主:各种原因引起的缩窄性心包炎、心包积液等。

 

  三、DHF发病机制及病理生理学

 

  01、心脏舒张功能的生理学特点

 

  心脏舒张功能正常时,舒张早期心室迅速主动松弛抽吸血液,完成60%~70%的充盈量;舒张中晚期在正常心室充盈压状态下心室能充分被动舒展,接受容纳其余30%~40%的充盈量。舒张功能主要取决于心脏舒张早期主动松弛性与舒张完全被动顺应性两个因素。前者是耗能过程,后者是非耗能过程。

 

  心脏舒张早期功能包括收缩期收缩势能释放和心脏主动性松弛性。前者与收缩功能有关,后者是指心肌纤维恢复至收缩前长度和张力的性能过程,需要为耗能过程完成,主要与心肌细胞Ca2+代谢有关,收缩期从细胞外及肌浆网大量进入细胞浆的游离Ca2+快速与心肌纤维解离,并通过细胞膜上的钠-钙交换体和肌浆网上的钙泵快速移出。二者均是影响心脏舒张早期主动性松弛性关键因素。这一期间内,心室内压迅速下降,而下降最大速率(dp/dt)则反映了心室肌主动舒张性能。

 

  心脏舒张晚期功能,即心脏被动性舒张功能,用心室顺应性表示,指心室在单位压力变化下所引起的容积改变(dV/dp)。

 

  02、心脏舒张功能障碍的病理生理

 

  DHF应同时存在心室主动松弛和心脏顺应性降低(图1、图2)。图1为有创检测记录的DHF病人舒张期压力曲线,当心室舒张压最小的时候,心室未完全舒张,表明存在主动松弛功能障碍,与正常比较,无论是实际测量压力曲线还是矫正压力曲线,其在心脏整个舒张期均为向上向右抬高;图2为有创检测记录的DHF病人舒张晚期左室舒张末压-容积曲线图,向上移、向左移,表明存在舒张晚期顺应性降低。

 

 

  03、心脏限制的病理生理学

 

  心脏限制时,心室压力舒张早期下陷,表明主动松弛功能正常,心室压力中晚期上升,一直持续到下一个心动周期开始,形成舒张中晚期平台,表明心脏舒张受到限制;心室压力曲线形成平方根样图形(图3)。

 

图3. 心脏限制舒张期压力曲线

 

  04、DHF发病机制

 

  (1)心脏主动松弛性降低发病机制

 

  主动松弛性降低,主要与Ca2+稳态调节异常有关,心室舒张时,Na+-Ca2+交换、钙泵运转胞质Ca2+排出及储入肌浆网,肌钙蛋白复位、横桥断开,细肌丝复位,心肌主动舒张。所以当能量供应不足时(如心肌缺血),细胞内Ca2+不能及时被肌浆网回摄及泵出胞外,松弛性即受影响。运动引起心动过速时,心肌主动松弛障碍进一步加重],在这也是DHF病人运动耐量显著降低的机制。

 

  左心室松弛也高度依赖于后负荷,在衰竭的心脏中这种后负荷敏感性显著增强。DHF患者几乎总伴有高血压和动脉硬化,从而导致左室主动松弛进一步延迟,降低左房-左室压力梯度、抑制左室的抽吸作用、增加左室舒张压,从而影响左室早期充盈。

 

  此外,左室松弛障碍延长了心肌内冠状动脉的压迫,限制了舒张早期的冠状动脉血流,导致心内膜下氧的供需失衡,并进一步影响了运动耐力。

 

  (2) 心脏顺应性发病机制

 

  顺应性的主要影响因素包括心室壁厚度、心室壁成分改变、纤维化、间质增生及成分改变。导致心肌顺应性降低的结构成分包括心肌细胞、细胞外基质、间质和冠状动脉微血管的组分。一种以硝化-氧化应激升高为特征的慢性促炎过程,促进了间质纤维化和心肌细胞硬化,可能是DHF的一种潜在机制。而炎症标志物的增加是老年DHF患者疾病发展的一个预测因子,这种炎症反应被证实在DHF与SHF中显著不同。在DHF患者的心肌活检中发现,心肌细胞直径和肌纤维密度均增加,胶原体积过剩,而由合成和降解之间的不平衡导致的过多胶原沉积会增加细胞外基质的僵硬度。在DHF中,冠状动脉微血管密度降低,并与心肌纤维化程度相关,导致冠状动脉血流储备受损。此外,微血管内皮功能障碍导致一氧化氮的合成及利用降低,也增加了心肌的僵硬度。左室主动松弛和顺应性下降,左室充盈时间延长,左室充盈压增加,从而使左房后负荷增加,早期左房代偿性肥厚,收缩力增强,左房收缩期血流增加;晚期左房失代偿,出现左房扩大、纤维化,引起心心房颤动动;当左房衰竭后,出现肺循环淤血、肺水肿,同时回心血量相对减少,心输出量下降;进而累及右室,出现右室扩张及功能障碍。

 

  05、DHF与SHF的关系

 

  二者可同时出现,亦可单独存在(图 4) 。衰老、高血压、糖尿病均可以引起心脏向心性重建,发展为DHF;各种原因引起的心肌细胞变性、凋亡引起心脏离心性重建,发展为SHF;DHF在心肌损伤机制下可发展为SHF;HFmEF介于二者的中间状态,由于存在细胞变性、凋亡,故更接近于SHF。

图4. DHF与SHF的关系

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专家简介
 
 
  马爱群,医学博士,博士生导师,二级教授/一级主任医师,教育部骨干教师,陕西省“35”人才,陕西省卫生厅“215”人才。现任陕西省分子心脏病学重点实验室主任,陕西省心血管疾病质量控制中心主任,陕西省全科医学会主任委员,中华医学会全科医学分会常务委员,《中国分子心脏病学杂志》副主编,《中华心力衰竭和心肌病杂志》副总编辑。主要研究方向为心力衰竭、心血管离子通道病及心血管疾病精准医学的应用研究。先后主持科技部科技惠民计划1项、科技部国际科技合作项目1项、国家自然科学基金4项(重点项目1项,面上项目3项)、卫生部科研基金4项、教育部项目3项及陕西省自然科学基金4项;共发表论文300余篇,其中SCI收录130多篇(H因子为24),主编专著9部,主编国家临床(助理)医师执业资格考试系列丛书6部,主译专著1部,参编专著5部;获得国家实用新型专利1项,软件著作权2项。先后获陕西省科学技术奖一等奖2项、二等奖1项,中华医学科技奖三等奖1项及其他厅级科技成果奖4项;先后指导毕业博士研究生65名,硕士研究生70名。
 
  冯云飞,2008.09-2015.06 就读于吉林大学临床医学七年制;2015.08-2019.03就职于空军军医大学附属西京医院急诊科;2019.09加入西安交通大学第一附属医院心内科马爱群老师课题组,进行博士学习,目前主要研究方向为心力衰竭的诊治及心脏离子通道病的基础研究。
 
 

版面编辑:张冉  责任编辑:王雷



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