心衰的病理心肌的收缩与舒张特性肌节是心肌收缩和舒张的基本单位,由粗细两种肌丝交错排列构成。
粗肌丝为肌凝蛋白,位于肌节中央。细肌丝为肌纤蛋白,位于肌节的两旁,并与肌凝蛋白部分重叠。在心肌舒张时,由于肌纤蛋白上的两种调节蛋白--向宁蛋白与向肌凝蛋白的复合体阻碍了其与肌凝蛋白结合,使两者保持分离状态,肌节弛展。
当心肌细胞除极时,膜外的钙离子随同钠离子内流,经肌膜进入肌管系统(包括肌浆网和横管系统),微量Ca2+内流刺激肌浆网络池中贮存的钙离子通过Ca2+释放通道RYR受体大量释放,Ca2+作用于肌纤蛋白上的调节蛋白复合体,使肌纤蛋白上的受点暴露,肌凝蛋白的球形头端得以与肌纤蛋白结合,形成横桥,肌纤蛋白由两旁向肌节中央滑行,致肌节缩短,心肌收缩。
心肌细胞除极导致心肌机械收缩的过程称为兴奋-收缩耦联。心肌收缩所需能量,由肌纤肌凝蛋白ATP酶作用于线粒体制造的ATP提供。心肌收缩的强度与速度取决于肌节的长度(正常为2.0~2.2μm),更取决于钙离子转运与能量供应状况。
刺激位于肌纤维膜外层的β1受体,可兴奋与其相结合的鸟苷酸调节蛋白Gs。后者可激活腺苷酸环化酶,从而使ATP转化为cAMP,激活蛋白激酶,促使钙通道磷酸化,从而增加钙离子的内流,并由肌浆网迅速摄取,参与心肌兴奋-收缩的耦联,而增强心肌收缩力。
抑制磷酸二酯酶可阻抑cAMP的降解,也可增加细胞内钙离子浓度而增强心肌收缩力。
兴奋-收缩耦联后,肌浆网再摄取Ca2+,肌膜钠-钙交换以及肌膜Ca2+泵转运Ca2+至肌膜外,肌质内Ca2+浓度下降,调节蛋白复合体与钙离子分离,调节蛋白作用于肌纤蛋白的受点上,使收缩蛋白间横桥分离,肌纤蛋白向两旁滑行回复原位,肌节弛展,心肌舒张。心肌舒张时所耗的能量较收缩时更多。当能量供应不足时,如心肌缺血或室壁肥厚,心肌的舒张功能较收缩功能更早受损。