射血分数保留的心力衰竭的发病机制与诊断

来源：网络 时间：2022-03-19

　　心力衰竭（heart failure）也称心衰，指的是因心脏舒张、收缩功能障碍，心脏静脉的回心血不能完全排出，造成其静脉血液的淤积，且动脉血液的灌注缺乏，机体出现心脏循环相关障碍证候，主要表现是腔静脉及肺部的淤血。心力衰竭是一种非常复杂的疾病症候群，其不属于独立疾病，且通常开始于左心衰，主要表现是肺循环的淤血。心力衰竭有非常高的发病率与致死率，是各种心血管疾病发展到非常严重的阶段的结果，所有心血管病均会造成心力衰竭，心肌病、心肌梗死、炎症等造成患者心肌损伤，进而出现心肌结构、功能改变，导致机体心衰泵血、充盈功能降低，影响我国人民的生命健康[1-2]。我国正在逐渐步入人口老龄化社会，由于在老年人中极高的发病率以及致死率，心力衰竭严重影响了我国老年人的生命安全。此外，目前心力衰竭疾病的治疗费用正在逐年上升，给患者及其家属带来沉重的经济负担以及心理上的壓力。

　　1 射血分数保留的心力衰竭的基本概念

　　心脏舒张异常心力衰竭疾病其主要的临床表现并不是心脏射血能力的下降。这种心力衰竭疾病由于目前的研究不足，因此尚无比较明确及统一的命名方法命名这种疾病，包括舒张性心力衰竭、左室收缩功能完好的心力衰竭、射血分数保留的心力衰竭等名称，本文采用射血分数保留的心力衰竭[3-5]。左心室相关射血分数（LVEF）超过50%心衰可称射血分数保留的心力衰竭（HFpEF），这种疾病具有一般心力衰竭的症状和体征，患者左心室的充盈异常，舒张、收缩功能出现异常，舒张压上升，运动耐量降低，机体神经分泌被激活等，但是其左心室的射血分数正常。射血分数保留相关心衰不是特异性诊断或是综合征，而是多疾病造成症候群，且射血分数保留相关心衰发生率超过50%，引发这种症状的主要病因原发性心肌病变，导致心肌的舒张能力受到影响，引起射血分数保留的心力衰竭疾病。射血分数保留的心力衰竭包括舒张性心力衰竭、主动脉反流或其他原因导致的循环充血状态及、急性二尖瓣反流[6-7]。HFpEF常发病于肥胖、老年的女性群体，常见基础病是糖尿病、高血压、房颤、糖尿病等，且患者常伴缺血、心肌肥厚、间质性纤维化，从而造成机体心室舒张相关时间增多，心肌僵硬上升，所以临床通常认为HFpEF主要原因为舒张功能相关异常，也被常称舒张心力衰竭。

　　2 射血分数保留的心力衰竭的病因及发病机制

　　2.1 心肌异常引起射血分数保留的心力衰竭

　　心力衰竭的主要发病机制是心室的重构，心室重构包括心室形状的改变和心肌形态与功能的改变，心肌形态与功能的变化同样是射血保留的心力衰竭的重要发病机制。心肌舒张迟缓：β-受体是分布于心肌细胞的儿茶酚胺受体，受副交感神经调控，可以增加心肌的收缩性、自律性和传导性。在射血分数保留的心力衰竭患者的心肌细胞中，β-受体的反应性有所下降，进而导致心肌早期舒张较健康状态下迟缓，加剧心肌的功能异常，导致严重的射血分数保留的心力衰竭。心肌僵硬：在射血分数保留的心力衰竭，心肌僵硬的现象发生率很高[8]。心肌僵硬的主要表现为心肌细胞间质的纤维化与淀粉样浸润，以及心肌细胞自身的硬化。综合因素的影响之下，心肌的代谢以及信号转到等多条通路发生变化，使心肌细胞自身的形态和功能均发生较大的变化，使得心肌细胞的功能无法正常的发挥，表现为收缩期的行为异常[9]。

　　2.2 心室-动脉偶联的硬化

　　心脏在收缩射血的过程中，需要客服主动脉的压力对心脏做功，通过主动脉泵向外周血管，从而实现血液的循环。高龄、肥胖、糖代谢失衡、脏器衰竭等因素可能会导致主动脉的硬化，进而心脏在收缩射血时，主动脉的阻力增加[10]。进而导致心脏的收缩过程与健康状态相比，僵硬程度有所增加，收缩储备功能有所下降。这种由于动脉硬化导致的心室硬化，称为心室-动脉偶联硬化，这种机制经常出现与射血分数保留的心力衰竭并高血压、糖尿病、肾功能衰竭等疾病，是其心力衰竭症状进一步恶化的主要原因。

　　2.3 心脏储备功能下降

　　射血分数保留的心力衰竭患者同样会出现心输出量下降的症状，这是因为当心脏在舒张期出现异常时，舒张末期容量降低，这样就会导致心脏在射血之前心室内的血量储备下降，虽然都伴随心输出量下降的症状，但是与普通的射血分数下降的心力衰竭是有区别的。同时，由于射血分数保留的心力衰竭患者经常伴随窦房结变时性功能不良及外周动脉舒张功能降低的并发症，因此当患者进行剧烈运动时，随耗氧量增加，但是由于并发症的影响，心率不能及时提高，因此导致心脏输出量降低[11]。

　　除了上述病因，射血分数保留的心力衰竭的病因及发病机制，还包括炎症导致的射血保留心力衰竭、肺动脉高压合并右心功能不全、肾功能不全、多脏器功能失调等。

　　3 射血分数保留的心力衰竭诊断

　　2007年我国推出关于射血分数保留的心理衰竭的诊断指南：（1）患者具有典型的心力衰竭症状与体征，或者有呼吸困难的表现;（2）射血分数正常（标准为大于45%），左心腔体积正常;

　　（3）通过超声心动图，可以明显地观测到左心在舒张期有明显的功能异常;（4）通过超声心电图，排除无心瓣膜疾病，并可排除心包疾病、肥厚型心肌病、限制型（浸润型）心肌病等疾病[12]。 　　 随着研究的不断深入与设备方法的不断开发，研究者提出超声心动图检测与生物标志物检测两种比较准确、客观的检测方法。

　　3.1 超声心动图用于检测射血分数保留的心力衰竭

　　超声心动图是利用超声测距原理，通过脉冲超声波透过胸壁、软组织测量其下各心壁、心室及瓣膜等结构的周期性活动的一种技术[13]。超声心动图在射血分数保留的心力衰竭的诊断主要用于判断左心室是否存在明显的舒张活动异常。

　　对于存在舒张功能异常的患者，其超声心动图具有如下特点：（1）对于心脏舒张功能异常，其心肌松弛的图像与正常状态具有明显的差异，具体表现为跨二尖瓣E峰减低，代偿性A峰增高，会导致E/A的值降低。因此临床上将E/A的比值的下降认为是左心室舒张功能异常的早期表现，这种患者处于射血分数保留的心力衰竭疾病的早期阶段。（2）在射血分数保留的心力衰竭，由于心脏功能受到影响（例如左室顺应性下降、容量负荷过重或二尖瓣关闭不全），心脏的充血过程受到抑制，因此左心房压力升高。在超声心动图上，这种病变显示为E峰的明显升高，并且E峰还伴随着明显的减速期缩短，E/A比值则增加。（3）在心肌松弛导致的E/A降低与心脏充盈受限的E/A上升之间可能会相互影响，出现一种E/A既不升高也不降低的中间态，出现“假正常化”的超声心动图。此时，则不能单纯地通过超声心动图对患者时候患有射血分数保留的心力衰竭进行诊断，需结合其他超声检测的指标判断（如肺静脉血流或组织多普勒）。

　　3.2 生物标志物用于诊断射血分数保留的心力衰竭

　　当发生射血分数保留的心力衰竭疾病时，会伴随着体内信号转到及代谢过程的失衡，这导致机体内某些蛋白或者代谢物小分子的含量相对于正常的人群有明显的改变，用于表征疾病状态的蛋白或者小分子称为生物标志物[14-15]。不同疾病具不同的生物标志物，因此，通过测定生物标志物的方法，准确且可靠的诊断患者是否患有心力衰竭及区分类型是射血分数保留的心力衰竭还是射血分数降低的心力衰竭[16-18]。

　　目前，研究者发现脑钠肽与N-末端的脑钠肽前体与心脏的收缩过程具显著的相关性，可以作为判断心脏收缩是否正常的生物标志物[19-21]。N-末端脑钠肽前体是细胞内合成脑钠肽的前提物质，由于受细胞内分子伴侣的保护，相比于脑钠肽具有半衰期长、形态结构稳定的特点，因此更加可以反映心脏功能的活动状况面对心脏受损反应更加敏感，是一种可以广泛应用于心力衰竭诊断、危险分层并且具有指导心力衰竭治疗、愈后恢复状态判断的重要指标，可以作为患者是否患有心力衰竭疾病的重要风险因子[22-23]。但是目前尚无有效的证据证明脑钠肽与N-末端的脑钠肽前体与心脏的舒张过程有明显的相关关系，因此这两种生物标志物是否同样适用于射血分数保留的心力衰竭，目前仍然需要进一步的研究[24-25]。

　　4 结语

　　射血分数保留的心力衰竭由于其特殊的病因与发病机制，导致其具有与射血分数下降的心力衰竭具有明显的区别。研究表明，射血分数保留的心力衰竭同样具有较高的发病率与致死率，严重危害着我国人民的生命健康安全。但是由于射血分数保留的心力衰竭这种疾病的发病机制发现较晚，导致目前缺乏准确可靠并且客观的指标来对这种疾病进行诊断，以及将射血分数保留的心力衰竭与传统射血分数下降的心力衰竭加以区分。由于这种诊断上的困难，导致目前对于射血分数保留的心力衰竭在治疗上遇到了一定的难度。因此对于射血分数保留的心力衰竭的研究，特别是在该疾病诊断方面的研究，越来越受到心血管疾病研究者们的注意，正在成为该领域研究的热点。目前对于射血分数保留的心力衰竭的诊断方法主要有临床症状与临床体征的判断、超声心动图的判断以及生物标志物的判断这三大类方法。但是临床症状与体征的判断缺乏客观性、超声心动图中E/A比值存在一种“假正常”的中间状态。生物标志物诊断是今年来发现的一种用于诊断疾病的新思路，由于是否患有疾病以及患有不同类型的疾病，机體内的代谢过程是具有差异的，生物标志物可以很好地反映这种代谢过程或者信号转到过程上的差异，因此具有较高的准确性和客观性，可以作为前两种诊断方法的重要补充。

　　因此，在今后的临床研究中，可以针对临床心血管科住院患者测定其静脉血浆中的N-末端脑钠肽前体的含量水平，同时行超声心动图的测定，以及从心脏本身的形态学研究，包括测量心脏的左室壁厚度、左房室内径、二尖瓣血流速度、肺静脉血流速度及舒张期二尖瓣环运动速度，从多个角度确定患者是否发生射血分数保留的心力衰竭。还通过研究N-末端脑钠肽与其他指标之间的相关关系，充分挖掘这些之便之间的生物学关联，进而挖掘射血分数保留的心力衰竭在疾病发生、发展过程中的机制，为今后对射血分数保留的心力衰竭的研究指明方向，并且为新的有效治疗策略的提出提供原始临床研究资料。