中医药改善心力衰竭心肌能量代谢治疗研究进展

中医药改善心力衰竭心肌能量代谢治疗研究进展

发表时间：2012-05-28T14:35:43.030Z 来源：《医药前沿》2012年第1期供稿作者：杨富荣刘宇

[导读] 因此，这种检测方法或许会成为证明中医药对心肌能量代谢作用的突破口。

杨富荣刘宇（上海市中医药大学附属龙华医院心内科 200030）

【摘要】本文根据近来心肌的能量代谢障碍而导致心力衰竭的作用机制的相关研究，结合中医理论及实践应用，简要阐述中医药通过改善心肌能量代谢而治疗心力衰竭的可行性。

【关键词】心力衰竭能量代谢中医药治疗

【中图分类号】R242 【文献标识码】B 【文章编号】2095-1752（2012）01-0335-02

Research Progress in the Treatment of Improving Failing Heart's Cardiac Energy Metabolism with Traditional Chinese Medicine 【Abstract】This article investigates the feasibility of the treatment of improving failing heart's cardiac energy metabolism with traditional Chinese medicine from the research of the

mechanism of cardiac energy metabolism leads to heart failure and perspectives of Chinese medicine theory and clinical practice.

心力衰竭（Heart Failure,HF）已经成为一种对公众健康威胁日益增长的主要疾病，其似乎不仅仅是由于心脏的负荷过重或是受到某些损伤所引起的，近年来的研究已经证明慢性心力衰竭其实是一种复杂的、有基因调控、神经-体液机制、炎症、生物化学改变以及能量代谢障碍等机制共同参与作用于心肌细胞及心脏间质的结果。早在1939年Herrmann等人就已经发现在心力衰竭的心肌细胞中肌氨酸含量的显著下降，从而认识到能量代谢障碍在心力衰竭发展中起到了重要作用[1]。而近年来，由于在能量代谢异常如代谢综合征的患者中，心力衰竭的发病率显著较高的现象[2]；降低心肌能耗的治疗手段，比如 -blockers[3]ACEI[4,5]，和ARB[6]等药物，均能改善心衰的预后；如极化液、曲美他嗪[7,8],磷酸肌酸[9],左旋肉毒碱，二磷酸果糖等等能改善心肌能量代谢药物也已在临床广泛运用等原因，此类学说再次得到广泛关注。

所以尽管心力衰竭是众多机制参与的共同结果，但无疑心肌能量代谢异常在其中的重要作用已越来越得到重视，能量代谢疗法有可能成为慢性心衰全新的治疗靶点。而中医药对于治疗心力衰竭的疗效已得到我国医疗界的公认，也有许多实验证实了中医药有改善心肌能量代谢功能的作用。

1.正常心肌的能量代谢

心脏是人体耗氧量最大的器官，基础代谢时的耗氧量为8—15m l/mi n•100g，运动时可增加到70m l/m i n•100g，其每天循环的AT P有6公斤之多，是其自身重量的20-30倍[10]。由于心肌细胞需持续而巨大的能量供应来保证其收缩功能和心脏输出的需要，以实现心脏作为循环泵的核心作用，心肌细胞也是机体细胞中线粒体密度最高的细胞，约占其细胞容积的60％[11]。由此，心脏才能及时将足够多的脂肪酸及葡萄糖中所储存的化学能转化为机械能以进行收缩-舒张活动。任何能导致能量供应不足的因素都能造成心力衰竭。

正常心肌的能量代谢分为生成、储存和利用三个主要环节，而心肌能量代谢障碍主要发生在生成和利用环节。

1.1心脏的能量生成

心脏的能量来源总体而言并不特殊，其包含了以下两个主要步骤：1）底物的利用——也就是从食物中摄取料，包括分解脂肪酸的 氧化与分解葡萄糖的糖酵解过程，并通过三羧酸循环进入下一步骤，即：2）氧化磷酸化：在线粒体中通过呼吸链完成，并生成心脏中所有耗能运动的直接能量来源——ATP。

1.2心脏的能量转运与利用——“肌酸激酶能量穿梭”线粒体中的肌酸激酶(C r e a t i n e K i n a s e, C K)能催化三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate，ATP)和肌酸而形成磷酸肌酸(phosphocreatine，PCr)与ADP，即：ATP+肌酸磷酸肌酸+ADP此过程即“肌酸激酶能量穿梭”(the Creatine Kinase Energy Shuttle)，为可逆反应。其左向右的反应发生于线粒体，并且生成的磷酸肌酸迅速从线粒体扩散至肌原纤维，在那里其与AD P共同在心肌的肌酸激酶的作用下合成ATP与肌酸，从而心肌得以利用ATP发生收缩舒张和其他耗能运动[10]。

2.异常心脏能量代谢及其与心力衰竭的关系

各种原因引起的心肌能量生成或利用障碍，是导致心功能障碍的重要机制。因为心肌的做功量大，所以耗能量大。如果心脏的能量供不应求，那么机体就会通过上文所说的“肌酸激酶能量穿梭”系统就会起到缓冲作用：为了保证AT P供给水平不变，磷酸肌酸的消耗就会增多，从而使得游离的磷酸肌酸水平下降，同时由于ATP分解的增多，也将导致游离ADP水平上升[12]。而游离AD P含量的增多会抑制细胞内许多酶的活性，从而引起心脏的收缩功能的衰竭。因此，当磷酸肌酸水平下降，ADP水平升高时，即使ATP水平保持不变，心肌细胞仍可发生能量代谢紊乱[10]。

造成心肌“能量饥饿”的原因很复杂，K a r z将其归纳为以下主要几点：氧的供给减少，线粒体的变异，肌酸磷酸激酶的构型改变等[13]。最终导致了心肌细胞能量生成、转运或利用的障碍。

2.1能量生成障碍

1）底物利用的异常

能量代谢异常的患者有较高心衰的发病率，如血脂代谢异常的患者——独立于其高心肌梗塞发病率——有较高的心衰发病风险[14]。胰岛素抵抗也可能与心力衰竭互为因果[15]。而此类疾病的共同特点都是底物利用异常。有实验也发现：虽然心衰早期的脂肪酸利用水平不变，但是随着心衰的不断发展，其利用水平是逐步降低的；而血糖水平是逐渐上升的[16]。此外，由于胰岛敏感性降低或胰岛素不足导致糖、脂肪酸代谢调节异常将会使心肌细胞糖利用受损、脂肪酸代谢增加、进而对氧的消耗增加，导致心脏结构和功能受损[17]。

2）氧化磷酸化异常

作为氧化磷酸化反应进行的场所，线粒体的结构功能以及数量上的改变是导致心力衰竭的重要原因[18]。心肌能量生成和转化储存都离不开线粒体，其与心肌细胞的代谢活动有着极为密切的关系——也就是说，心脏是人体的“发动机”，而细胞的“发动机”则是线粒体。另外线粒体不但为细胞提供代谢所需的主要能源，它也是细胞凋亡的主要途径。所以有学者认为，心衰的发展过程就是线粒体功能紊乱的过程，线粒体是防治心衰的重要靶点之一[11]。衰竭心肌的线粒体不但能量产生受损，而且线粒体DNA也有异常，从而导致了衰竭心脏的线粒体虽然量有所增多，但体积却减小了。

另外，在血流动力学发生改变而导致心肌肥厚的过程中，线粒体功能异常起到了关键作用。多数学者认为，肥大心肌的线粒体产能障