能量代谢与心肌缺血损伤与治疗
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心肌缺血与糖代谢
心肌缺血与糖代谢心肌缺血可以描述为心肌能量需要和能量供给之间失平衡, 这一病理状态使心肌能量代谢转为以外源葡萄糖为主要代谢底物, 代谢效率由高效转向低效。
越来越多的实验室和临床研究表明: 改善心肌能量代谢对减少心肌缺血所引起的损害有积极的作用。
加强心肌碳水化合物代谢有可能改善心功能和/ 或减少组织损害。
1 正常心肌的能量代谢正常心肌代谢的底物主要是碳水化合物和脂肪酸。
在饥饿状态下, 血游离脂肪酸水平高, 心肌对游离脂肪酸的摄取增加, 并抑制葡萄糖氧化代谢, 此时游离脂肪酸成为心肌能量的主要来源。
而摄取的葡萄糖则主要转化为糖原储存[ 脂肪酸氧化的葡萄糖节约作用( glucose sparing effect ) ] 。
进食后, 心肌的能量代谢底物由以脂肪酸为主转向以碳水化合物为主。
脂肪酸氧化代谢和葡萄糖氧化代谢之间存在相互反馈调节关系。
脂肪酸氧化代谢增强可以抑制葡萄糖氧化。
这是由于( 1) 脂肪酸代谢增强使心肌细胞柠檬酸含量增加, 后者可以抑制磷酸果糖激酶(PFK) 活性; ( 2) 脂肪酸代谢可以增加线粒体水平乙酰辅酶A 和还原型辅酶I( NADH) 水平,抑制丙酮酸脱氢酶( PDH) 活性; 进而抑制葡萄糖酵解反应。
反之, 血浆中葡萄糖或乳酸浓度增加, 或者血胰岛素水平增加, 能够促进乙酰辅酶A( Acetyl CoA) 的合成,进一步刺激丙二酰辅酶A( Malonyl CoA) 的生成, 抑制脂肪酸氧化代谢。
尽管和其他能量代谢底物比较, 脂肪酸( 如软脂酸) 单位分子的底物氧化代谢后生成ATP 最多( 一分子葡萄糖经过充分氧化生成31分子ATP, 一分子软脂酸充分氧化生成105 分子ATP) , 但脂肪酸氧化代谢的一个重要缺点是脂肪酸氧化生成相同分子ATP 的需氧量较大。
实验证实,单一脂肪酸灌注的心脏生成相同量的ATP 比单一葡萄糖灌注的心脏耗氧量大17%。
这是因为脂肪酸氧化每一次循环产生等量的FADH2 和NADH2, FADH2 进入呼吸链的位置晚于NADH2 进入的位置,相应生成ATP 较少。
能量代谢障碍与心肌缺血再灌注损伤
酸 ８氧 化加 速 ， Ｔ Ａ Ｐ产 生 增 多 ， 同 时 耗 氧 也 增 加 。 实 验 但 证 实 ， 一 脂肪 酸 灌 注 的心 脏生 成 相 同量 的 Ａ Ｐ比单 一 葡 单 Ｔ 萄 糖灌 注 的 心脏 耗 氧量 大 １ ％ ， 不利 于 再灌 注 早 期 氧 供 ７ 这 仍 不 充分 的 心 肌 功 能 的 恢 复 。另 外 ， 度 活 跃 的脂 肪 酸 过 Ｂ氧化 也 抑制 了葡 萄糖 氧 化 磷 酸 化 ， 加 重 了 心 肌 细胞 损 更
影再通 治疗 中常见 的 病理 、 生理 现 象 ， 主要 表 现 为梗 死 区血
液灌流 重建后 反而 发 生心 脏 顿 抑 、 肌 细胞 坏 死 加 速 、 律 心 心 失常、 甚至猝 死等 一系列 病情恶 化 的表现 。 目前越 来越 多 的 研 究发现 ， 肌 能 量 代 谢 障 碍 是 缺 血 再 灌 注 损 伤 的 始 发 环 心 节 。本文 就心肌 缺血 再灌 注 过 程 中心 肌 能量 代 谢 的 特 点 与能量代 谢 障碍 引起 再灌 注损伤 的机 制综述 如下 。
内 的无机 磷 酸含 量 升 高 。随 着 缺 血 时 间 的 延 长 ， 酸 等代 乳 谢 终 末产 物 在细 胞 内积 聚增 加 ， 细胞 内 ｐ 值 进 一 步下 使 Ｈ
氧化 代谢 ， 灌 注 后 并 没 有 促 进 心 功 能 恢 复 ， 再 而是 使 心 肌 功 能 恢 复延 迟 。 产 生 这 种 负 面 影 响 的原 因 可 能 为 脂 肪
速 在 心肌 再 灌 注 早 期 甚 至 数 天 后 仍 持 续 活 跃 。有 研 究 表明 ， 心肌 缺 血再 灌 注提 高 血液 循 环 中糖 酵 解 底 物 的 浓 度 可 减 轻缺 血 心 肌 细 胞 损 伤 、 进 再 灌 注 后 心 肌 功 能恢 复 ， 促
影再通 治疗 中常见 的 病理 、 生理 现 象 ， 主要 表 现 为梗 死 区血
液灌流 重建后 反而 发 生心 脏 顿 抑 、 肌 细胞 坏 死 加 速 、 律 心 心 失常、 甚至猝 死等 一系列 病情恶 化 的表现 。 目前越 来越 多 的 研 究发现 ， 肌 能 量 代 谢 障 碍 是 缺 血 再 灌 注 损 伤 的 始 发 环 心 节 。本文 就心肌 缺血 再灌 注 过 程 中心 肌 能量 代 谢 的 特 点 与能量代 谢 障碍 引起 再灌 注损伤 的机 制综述 如下 。
内 的无机 磷 酸含 量 升 高 。随 着 缺 血 时 间 的 延 长 ， 酸 等代 乳 谢 终 末产 物 在细 胞 内积 聚增 加 ， 细胞 内 ｐ 值 进 一 步下 使 Ｈ
氧化 代谢 ， 灌 注 后 并 没 有 促 进 心 功 能 恢 复 ， 再 而是 使 心 肌 功 能 恢 复延 迟 。 产 生 这 种 负 面 影 响 的原 因 可 能 为 脂 肪
速 在 心肌 再 灌 注 早 期 甚 至 数 天 后 仍 持 续 活 跃 。有 研 究 表明 ， 心肌 缺 血再 灌 注提 高 血液 循 环 中糖 酵 解 底 物 的 浓 度 可 减 轻缺 血 心 肌 细 胞 损 伤 、 进 再 灌 注 后 心 肌 功 能恢 复 ， 促
心肌缺血、损伤、心梗
中毒
某些有毒物质，如酒精、药物等也会引起心肌损 伤。
症状
心绞痛
心肌损伤患者可能会出现心绞 痛的症状，表现为胸骨后疼痛
、压迫感、紧缩感等。
心律失常
心肌损伤患者可能会出现心律 失常的症状，如心动过速、心 动过缓、早搏等。
心力衰竭
心肌损伤严重时会导致心力衰 竭，表现为呼吸困难、乏力、 水肿等症状。
其他症状
心肌缺血、损伤、心梗
目录
CONTENTS
• 心肌缺血 • 心肌损伤 • 心梗 • 诊断与治疗
01 心肌缺血
CHAPTER
定义
心肌缺血是指心脏的血液灌注减 少，导致心肌能量代谢不正常， 不能满足心脏正常工作的需要。
心肌缺血通常由冠状动脉狭窄或 阻塞引起，导致心肌供血不足。
心肌缺血可以是暂时的，也可以 是长期的，取决于冠状动脉狭窄 的程度和侧支循环的建立情况。
心肌损伤患者还可能出现其他 症状，如发热、咳嗽、乏力等
。
03 心梗
CHAPTER
定义
01
02
03
心肌梗塞（心梗）
心肌缺血导致心肌细胞死 亡的现象。
心肌缺血
心脏肌肉缺乏足够的血液 供应，导致心肌细胞受损。
心肌损伤
心肌受到损伤，但未导致 心肌细胞死亡。
原因
冠状动脉粥样硬化
冠状动脉内脂肪沉积，导致血管狭窄或阻塞。
适量运动
控制情绪
适量运动可以增强心肺功能，提高心血管 系统的耐受能力，预防心肌缺血、损伤和 心梗的发生。
情绪波动可以引起心血管系统的变化，进 而诱发心肌缺血、损伤和心梗的发生，因 此控制情绪也是预防措施之一。
谢谢
THANKS
其他症状
如出汗、乏力、头晕等。
某些有毒物质，如酒精、药物等也会引起心肌损 伤。
症状
心绞痛
心肌损伤患者可能会出现心绞 痛的症状，表现为胸骨后疼痛
、压迫感、紧缩感等。
心律失常
心肌损伤患者可能会出现心律 失常的症状，如心动过速、心 动过缓、早搏等。
心力衰竭
心肌损伤严重时会导致心力衰 竭，表现为呼吸困难、乏力、 水肿等症状。
其他症状
心肌缺血、损伤、心梗
目录
CONTENTS
• 心肌缺血 • 心肌损伤 • 心梗 • 诊断与治疗
01 心肌缺血
CHAPTER
定义
心肌缺血是指心脏的血液灌注减 少，导致心肌能量代谢不正常， 不能满足心脏正常工作的需要。
心肌缺血通常由冠状动脉狭窄或 阻塞引起，导致心肌供血不足。
心肌缺血可以是暂时的，也可以 是长期的，取决于冠状动脉狭窄 的程度和侧支循环的建立情况。
心肌损伤患者还可能出现其他 症状，如发热、咳嗽、乏力等
。
03 心梗
CHAPTER
定义
01
02
03
心肌梗塞（心梗）
心肌缺血导致心肌细胞死 亡的现象。
心肌缺血
心脏肌肉缺乏足够的血液 供应，导致心肌细胞受损。
心肌损伤
心肌受到损伤，但未导致 心肌细胞死亡。
原因
冠状动脉粥样硬化
冠状动脉内脂肪沉积，导致血管狭窄或阻塞。
适量运动
控制情绪
适量运动可以增强心肺功能，提高心血管 系统的耐受能力，预防心肌缺血、损伤和 心梗的发生。
情绪波动可以引起心血管系统的变化，进 而诱发心肌缺血、损伤和心梗的发生，因 此控制情绪也是预防措施之一。
谢谢
THANKS
其他症状
如出汗、乏力、头晕等。
能量代谢障碍对心肌缺血再灌注损伤的影响
碍引起再灌注损伤的机 制做一综述 。
唯一 的能量来源 ¨ 。由于糖 酵解产 生的Ａ Ｐ Ｔ 远不能满
个结合 ：一是要 把传统的中学生教育的政治拢势和互 明行为 。教师要多与学生交流 、沟通 ，帮助他们辩证 网上 的东西并 联网的特征有机 结合起 来 ；二是把党 、政府和群众团 地分析 网上 的一些现象 ，从而树立起 “ 体 的组织力 量 和培养 网上 青年 志愿 者 的工作 结合 起 非全是 好东西 ”这 一观念 ； 外 ，教 师要不 断 为 自己 另 充 来 ；三是 把网站的建设 工作 与对现有 中学生 组织和机 “ 电” ，把网络 中与教学相关 的知识带进课堂 ，真 构运行机制进行 必要 的改革结 合起来 ，以适 应网络发 正做 到教学相长。 展需 求 。另 外 ，还要 着重 加强 对 中学生 的社 会化 教 育 ，提高中学生适 应现代社会 的能力 ，使他们 勇敢 地 直面现实世界 ，积极投人 到改造社会 的实践 中去 。
３２ 加大政府和社会的监管力度 － ３４ 努力加强家长 的合理监督与正确 引导 ．
父 母们有时 间要 多和孩子一起 上 网冲浪 ，与孩子
分享 网络带来的快 乐 。家长要引导孩子对 网上信息做
出正 确性 的判断 ，避 免他们受到 网络带来的危害 ，引 政 府的有关部 门要 对街头 网吧经 营者进行强有 力 导孩 子有 目的性地 汲取网上的知识 。节假 日家长应多 的监督 和管理 ，使他们诚信经 营 ，有 序竞争 ，树立公 关心 孩子的课余 生活 ，避免孩子到街头 网吧上 网。要 德 意识和最起 码 的社会 责任感 ，少去诱 惑１ 学生 ，坑 引导 学生学会控制 ，不会 因上网而荒废 学业 ，家长应 害学生。各级人 大有必要 出台行之有效 的法规来规 范 密切 配合学 校做好 引导工 作 ，以降低因上网而带来的 网吧的经 营行 为 ，国家机关应颁布关 于网络管理 的专 负面影 响。遇到班 上大面积谈论 上网的现象 ，应立刻 项 法律 ，成 立专 门 的机构 ，加 强对 网站信 息 “ 、 多 加 以制 止 ，并正 确指 导学 生平 时言 谈应朝 着 增长 知 脏 、乱 ”的治理 ，打击 网上 “ 黄与黑 ”的传播 ，为广 识 、陶冶情操 、发展智力 、培养 能力 、增 长才 干的力 大青少年 网络爱好者提供一个健康 的网络环境 。 向而努力 ，培养 良好班风 。提倡 学生应该玩高雅 的游 戏 ，玩应立足 于有利学生动手 ，动脑 ，有利学 生个性 ３３ 进一步 加强学校和教 师对学生上 网的监管 与 ． 的发展和全 面成长 。 引导 一
唯一 的能量来源 ¨ 。由于糖 酵解产 生的Ａ Ｐ Ｔ 远不能满
个结合 ：一是要 把传统的中学生教育的政治拢势和互 明行为 。教师要多与学生交流 、沟通 ，帮助他们辩证 网上 的东西并 联网的特征有机 结合起 来 ；二是把党 、政府和群众团 地分析 网上 的一些现象 ，从而树立起 “ 体 的组织力 量 和培养 网上 青年 志愿 者 的工作 结合 起 非全是 好东西 ”这 一观念 ； 外 ，教 师要不 断 为 自己 另 充 来 ；三是 把网站的建设 工作 与对现有 中学生 组织和机 “ 电” ，把网络 中与教学相关 的知识带进课堂 ，真 构运行机制进行 必要 的改革结 合起来 ，以适 应网络发 正做 到教学相长。 展需 求 。另 外 ，还要 着重 加强 对 中学生 的社 会化 教 育 ，提高中学生适 应现代社会 的能力 ，使他们 勇敢 地 直面现实世界 ，积极投人 到改造社会 的实践 中去 。
３２ 加大政府和社会的监管力度 － ３４ 努力加强家长 的合理监督与正确 引导 ．
父 母们有时 间要 多和孩子一起 上 网冲浪 ，与孩子
分享 网络带来的快 乐 。家长要引导孩子对 网上信息做
出正 确性 的判断 ，避 免他们受到 网络带来的危害 ，引 政 府的有关部 门要 对街头 网吧经 营者进行强有 力 导孩 子有 目的性地 汲取网上的知识 。节假 日家长应多 的监督 和管理 ，使他们诚信经 营 ，有 序竞争 ，树立公 关心 孩子的课余 生活 ，避免孩子到街头 网吧上 网。要 德 意识和最起 码 的社会 责任感 ，少去诱 惑１ 学生 ，坑 引导 学生学会控制 ，不会 因上网而荒废 学业 ，家长应 害学生。各级人 大有必要 出台行之有效 的法规来规 范 密切 配合学 校做好 引导工 作 ，以降低因上网而带来的 网吧的经 营行 为 ，国家机关应颁布关 于网络管理 的专 负面影 响。遇到班 上大面积谈论 上网的现象 ，应立刻 项 法律 ，成 立专 门 的机构 ，加 强对 网站信 息 “ 、 多 加 以制 止 ，并正 确指 导学 生平 时言 谈应朝 着 增长 知 脏 、乱 ”的治理 ，打击 网上 “ 黄与黑 ”的传播 ，为广 识 、陶冶情操 、发展智力 、培养 能力 、增 长才 干的力 大青少年 网络爱好者提供一个健康 的网络环境 。 向而努力 ，培养 良好班风 。提倡 学生应该玩高雅 的游 戏 ，玩应立足 于有利学生动手 ，动脑 ，有利学 生个性 ３３ 进一步 加强学校和教 师对学生上 网的监管 与 ． 的发展和全 面成长 。 引导 一
心肌代谢调节药物在缺血性心脏病中的应用
转运受体 （ 特别是 葡萄糖 转运受 体．） 关 Ｊ ４相 ：缺血 或应
用胰 岛素时 ， 细胞膜 上葡萄糖转运受体数量增 多 ， 糖摄取明
显增加 ：葡萄糖和胰岛素的输入可导致血糖和胰岛素浓度
升高及血浆游离脂肪酸 水平 降低 ， 原合成相应增 加 ； Ｉ 糖 ＧＫ
液还可稳定细 胞钙 、 钠离子超载 ， 增加循环中第二信使环磷 酸腺苷水平。但 ａＫ液最重要 的作用可能是抗游离脂肪酸
来治疗缺血性心脏病 。这些 治疗 方案主要着 眼于： １抑制 （） 脂肪氧化 ， 加糖 类利用 ；２提 高葡萄糖摄 取或糖原储 备 ， 增 （）
增加心肌糖原 氧化 ；３ 直接 激活 丙酮酸脱氢 酶 ， 加糖类 （） 增 利用 ：４减少 氧化 自由基的毒性作用 ， （） 增加膜 稳定性 ， 提高 细胞对 电解质变化 的缓 冲能 力。由于这些 治疗 的变化 ， 使
取了大部分 的氧 ， 活动增强 时提 高心肌本 身摄取 氧量 的潜
力则较小 ， 而是主要依靠增 加冠脉 血流来 增加氧 供或者 改 善心肌能量代谢 ， 后者是 较少的氧产 牛更 多的 Ａ Ｐ Ｔ： 二、 代谢治疗基本原理 葡萄 糖和脂肪 是心肌的 主要供 能物质 ． 心肌 缺血 时则 发生不同程度代谢 变化 凼为氧的缺乏 ， 酵解加速 ． 糖 酵解 的糖不能彻底 被氧化则可致乳酸堆积。线粒体膜上 肉毒碱
维普资讯
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】９ ４
综 述
心 肌 代谢 调 节 药 物在 缺 血性 心 脏 病 中
的应 用
李 崇剑 徐 耕
肌再灌注损伤的一个 重要 园素 ， 只有 细胞 内离子 和能 量代 正常 ． 心肌功能才能适当雠复。另有研究发现 ， 急性心 肌 梗 死（ 加 ） Ａ 在早期是处 于一 种 中等程度 的低灌流状态而 不 是严重的甚或无灌 流状态 ． 尚有 多源侧支循环 ｌ ， 且 ３ 这种 状 态中无 氧酵解 和氧 化磷 酸化并存 ， 也使 得有可 能选择 陛地
优化心肌能量代谢治疗缺血性心脏病
缺 血 时 糖 酵 解 增 加 ， 葡 但
萄糖 氧 化 下 降 。 随 着 三 羧 酸
循环 中间产 物 的减 少 ， 酰 辅 乙 酶 辅 酶 Ａ 比 例 增 高 。 使
状 时经 皮腔 内冠状 动 脉成 形 术 （ Ｔ Ａ） Ｐ Ｃ 和冠 状 动 脉 旁 路 移 植 术
（ Ａ Ｇ） 是 有 效 的 治 疗 方 法 ， 机 制 在 于 重 建 冠 脉 血 流 。 优 化 ＣＢ 等 其
性 心 脏病 的一 个新 途 径 。众 多 临床 研 究 证 实 ， 可 补 充或 替 代 它 对 血 流动 力学 有 影响 的药 物治 疗 并 为介 入 治 疗 、 术 治疗 提 供 手 进 一 步益 处 。
１ 非缺 血和 缺血 心 肌 的能量 代谢
加 ， 成心 脏效 率下 降 。 造
Ｐ Ｈ 复 合 物 活 性 下 降 。结 果 Ｄ
是 葡 萄 糖 氧 化 持 续 受 抑 ， 萄 葡 糖代 谢 产 生 的 氢 离 子 增 加 及 相对 收 缩 做 功 而 言 的 氧 耗 增
心 肌 能量 代谢 治疗 缺血 性心 脏 病不 同于 上 述传 统 的 药 物治 疗 、
介 入 治 疗 ， 机 制 在 于 改 善 心 肌 氧 利 用 的 有 效 性 ， 治 疗 缺 血 其 是
心律 失 常 。
３ 优化 心肌 能量 代谢药 物 的研 究
３ １ ＧＫ 的 临 床 研 究 ． Ｉ
３ １ １ 溶栓 治 疗 年 代 以前 的试 验 ： 在 １６ ．． 早 ９ ２年 Ｓｄ—ａ ａｅ ｌ ｏ ｉ ｌ ｒｓ Ｐｌ ｌ
报告 在一 个小 型 非 随机 试 验 中 ＧＫ改善 心 肌梗 死 时 某 些 Ｅ Ｇ Ｉ Ｃ 异 常 ， 少 心 律 失 常 和 改 善 早 期 生 存 。 此 后 也 有 些 试 验 未 能 显 减 出 Ｇ Ｋ的 益 处 ， 要 是 对 心 梗 的病 理 生 理 认 识 不 足 ， 计 较 差 。 Ｉ 主 设
心肌缺血造成的代谢变化
心肌缺血造成的代谢变化心肌缺血是指心脏供血不足，导致心肌细胞的代谢发生变化。
心肌细胞需要大量的氧和营养物质来维持正常的代谢活动，当心肌供血不足时，会导致心肌细胞代谢的异常变化。
心肌缺血造成的代谢变化主要表现在以下几个方面。
1. 能量代谢异常：心肌细胞需要大量的能量来维持正常的收缩和舒张功能。
当心肌缺血发生时，由于供血不足，心肌细胞无法获得足够的氧和营养物质，导致能量代谢发生紊乱。
在心肌缺血的早期，心肌细胞会通过增加糖酵解途径来提供能量，但这种途径产生的能量较少且效率低下。
随着缺血时间的延长，心肌细胞开始通过氧化磷酸化途径来供能，但由于供血不足，氧化磷酸化的效率也会下降。
2. 酸碱平衡失调：心肌缺血导致代谢产物的积累，使得细胞内外pH值发生改变，酸碱平衡失调。
在心肌缺血时，由于能量供应不足，心肌细胞会产生大量的乳酸，导致细胞内乳酸浓度升高，使pH值下降，形成酸性环境。
酸性环境会影响细胞内外的离子平衡，干扰细胞内外的代谢过程，进一步加剧心肌缺血的损害。
3. 氧化应激增加：心肌缺血导致氧供应不足，使心肌细胞内氧化应激增加。
氧化应激是指细胞内氧自由基产生过多，超过抗氧化系统的清除能力，导致氧自由基对细胞膜、DNA和蛋白质等分子的氧化损伤。
心肌缺血时，由于氧供应不足，心肌细胞内氧自由基的产生增加，使细胞的抗氧化能力不足以对抗氧化应激，导致心肌细胞的氧化损伤加剧。
4. 脂质代谢紊乱：心肌缺血会导致心肌细胞内脂质代谢紊乱。
正常情况下，心肌细胞通过脂肪酸氧化来提供能量。
但在心肌缺血时，由于供血不足，心肌细胞无法正常利用脂肪酸进行氧化代谢，导致脂质堆积。
脂质堆积会引起细胞内脂质过氧化反应的增加，产生大量的脂质过氧化产物，进一步损伤心肌细胞。
心肌缺血造成的代谢变化是心肌缺血过程中的重要表现，这些代谢变化直接影响了心肌细胞的功能和生存。
了解心肌缺血造成的代谢变化，有助于我们更好地理解心肌缺血的发生机制，并为心肌缺血的治疗提供新的思路和方法。
正常心肌的能量代谢-心血管疾病大全
能量来源。
脂肪酸
脂肪酸也是心肌细胞的能 量来源之一，但在摄取和 利用上存在一定的限制。
氨基酸
心肌细胞可以摄取氨基酸 作为能量来源，但通常不
是主要的能量来源。
心肌细胞的能量代谢过程
葡萄糖氧化
在有氧条件下，心肌细胞通过线
粒体氧化葡萄糖来产生ATP，这
是心肌细胞的主要能量来源。
01
脂肪酸氧化
02
在有氧条件下，心肌细胞也可以
心力衰竭与能量代谢异常
总结词
心力衰竭患者心肌能量代谢存在异常，主要表现在能量生成不足和能量利用障碍。
详细描述
心力衰竭患者心肌细胞能量生成不足，主要原因是线粒体功能障碍和能量底物摄取障碍。同时，心肌细胞对能量 的利用也出现障碍，导致心肌收缩和舒张功能受损。这些代谢异常可能导致心力衰竭患者心肌功能恶化。
03
心血管疾病的能量代谢治疗
药物治疗
他汀类药物
血管紧张素受体拮抗剂
通过抑制胆固醇合成来降低血脂水平 ，减少心血管疾病的风险。
阻断血管紧张素受体，抑制心肌肥厚 和纤维化，改善心功能。
血管紧张素转换酶抑制剂
抑制血管紧张素转换酶，扩张血管， 降低血压，改善心肌重构。
饮食调整
控制总热量摄入
减少高热量、高脂肪和高糖食物的摄入， 控制体重和血脂水平。
正常心肌的能量代谢-心血管疾 病大全
汇报人：文小库
2024-01-10
CONTENTS
• 正常心肌的能量代谢 • 心血管疾病的能量代谢异常 • 心血管疾病的能量代谢治疗 • 心血管疾病的预防与控制
01
正常心肌的能量代谢
心肌细胞的能量来源
葡萄糖
心肌细胞主要通过摄取葡 萄糖来获取能量，在缺氧 或无氧条件下，心肌细胞 也能利用乳酸和酮体作为
脂肪酸
脂肪酸也是心肌细胞的能 量来源之一，但在摄取和 利用上存在一定的限制。
氨基酸
心肌细胞可以摄取氨基酸 作为能量来源，但通常不
是主要的能量来源。
心肌细胞的能量代谢过程
葡萄糖氧化
在有氧条件下，心肌细胞通过线
粒体氧化葡萄糖来产生ATP，这
是心肌细胞的主要能量来源。
01
脂肪酸氧化
02
在有氧条件下，心肌细胞也可以
心力衰竭与能量代谢异常
总结词
心力衰竭患者心肌能量代谢存在异常，主要表现在能量生成不足和能量利用障碍。
详细描述
心力衰竭患者心肌细胞能量生成不足，主要原因是线粒体功能障碍和能量底物摄取障碍。同时，心肌细胞对能量 的利用也出现障碍，导致心肌收缩和舒张功能受损。这些代谢异常可能导致心力衰竭患者心肌功能恶化。
03
心血管疾病的能量代谢治疗
药物治疗
他汀类药物
血管紧张素受体拮抗剂
通过抑制胆固醇合成来降低血脂水平 ，减少心血管疾病的风险。
阻断血管紧张素受体，抑制心肌肥厚 和纤维化，改善心功能。
血管紧张素转换酶抑制剂
抑制血管紧张素转换酶，扩张血管， 降低血压，改善心肌重构。
饮食调整
控制总热量摄入
减少高热量、高脂肪和高糖食物的摄入， 控制体重和血脂水平。
正常心肌的能量代谢-心血管疾 病大全
汇报人：文小库
2024-01-10
CONTENTS
• 正常心肌的能量代谢 • 心血管疾病的能量代谢异常 • 心血管疾病的能量代谢治疗 • 心血管疾病的预防与控制
01
正常心肌的能量代谢
心肌细胞的能量来源
葡萄糖
心肌细胞主要通过摄取葡 萄糖来获取能量，在缺氧 或无氧条件下，心肌细胞 也能利用乳酸和酮体作为
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2.降低心肌脂肪酸的供应
降低循环中FFA的目的在于减少心肌缺血状态 下高浓度FFA对葡萄糖氧化的抑制。
烟酸，不仅可以抑制FFA的释放，而且可以明 显增加心肌葡萄糖摄取和氧化。
β受体阻滞剂，可有效抑制急性缺血时儿茶酚 胺介导的FFA的释放。
3.刺激葡萄糖的氧化
心肌缺血期及缺血后增加葡萄糖氧化可以抑 制局部组织酸中毒，有利于改善心功能。
3.心肌缺血对心功能的改变
心肌血流中止或减少
舒张功能降低，心室舒张末期压力增高，顺应性减低
心室收缩功能恶化
局部心肌收缩停止
（阻塞后，梗死中心部位收缩力下降90%，周边下降40%。 当左室梗死范围在20%--25%，心衰便可发生；超过40%时， 血压下降和心源性休克。）
4.细胞内外离子分布的变化
心肌缺血时离子与代谢产物的改变
目前，治疗的手段以刺激糖代谢和（或） 抑制脂肪酸代谢为主。
1.增加心肌葡萄糖供应（GIK治疗） 2.降低心肌脂肪酸的供应 3.刺激葡萄糖的氧化 4.心肌脂肪酸氧化抑制剂
1.增加心肌葡萄糖供应（GIK治疗）
葡萄糖 – 胰岛素 – 钾盐（GIK）治疗 方案： 主要药理作用在于增加心肌葡萄糖摄取。
Rackley研究表明，GIK使糖摄取增加了250%， 胰岛素可以促进这一过程并增加糖原储备，还可 以抑制FFA的释放，FFA水平可下降70%，心肌FFA 摄取减少90%，从而在一定程度上调节了糖和脂 肪酸的代谢。
细胞内
细胞外
PCr↓
ATP↓ pH 值↓ Na⁺↑ Ca⁺↑
K⁺↑ pH 值↓ 乳酸、二氧化碳↑ 三酰甘油水解产物↑ 儿茶酚胺↑
（缺血心肌的生化改变，影响了细胞膜的通透性，使钠 泵活性丧失，细胞内水钠潴留，胞外高钾，使心肌细胞 动作电位改变，影响到心脏的冲动和传导。）
二、能量代谢与心肌缺血治疗
心肌缺血后，循环脂肪酸迅速增加，并且抑 制葡萄糖氧化代谢，导致损伤进一步加剧。
二氯乙酸是PDH复合体的激动剂，它可以抑制 PDH激酶的活性，防止四氢复合体因磷酸化而失 活，从而使葡萄糖和乳酸氧化增加。
卡尼汀，刺激PDH，将过多的乙酰CoA转运出 线粒体，同时减少FFA的氧化。
4.心肌脂肪酸氧化抑制剂
脂肪酸氧化抑制剂根据其作用机制可分为两类：
β-氧化抑制剂 和 CPT-1抑制剂
曲美他嗪（TMZ）是通过改善心肌能量代谢，但 不具有扩张冠状动脉作用。 TMZ可抑制线粒体脂酰 卡尼汀氧化，并在一定程度上激活PDH，抑制FFA氧 化并刺激葡萄糖氧化，从而明显减轻缺血性酸中毒。
雷洛嗪，增加PDH活性，减少乳酸生产，增加葡 萄糖氧化。
CPT-1抑制剂
是线粒体摄取脂肪酸的关键酶，
Etomoxir可减少心肌对FFA的摄取，增加葡 萄糖和乳酸的氧化，将心肌细胞的能量代谢由 脂肪酸代谢转为葡萄糖代谢，具有抗缺血和改 善心功能的作用。
能量代谢与心肌缺血 血流减少 缺氧 氧化磷酸化
高能磷酸化合物 ATP不足
心肌细胞损伤
一、能量代谢与心肌缺血损伤
1.心肌组织形态和超微结构变化 2.心肌缺血对代谢的影响 3.心肌缺血对心功能的改变 4.细胞内外离子分布的变化
二、能量代谢与心肌缺血治疗
1.增加心肌葡萄糖供应（GIK治疗） 2.降低心肌脂肪酸的供应 3.刺激葡萄糖的氧化 4.心肌脂肪酸氧化抑制剂
肌原纤维与核
早期肌原纤维松弛，细胞核浓 度染成团块状，轻度边移
显著松弛，呈波浪状，大部分核 严重肿胀，染色体严重趋边
其他Βιβλιοθήκη 糖原颗粒↓，脂肪滴相对增加
不可逆性损伤机制
1.细胞膜破坏，膜磷脂降解加速，细胞内钙超载 2.氧自由基损伤 3.ATP和PCr减少
2.心肌缺血对代谢的影响
心肌缺血时，糖酵解成为ATP生成的主要途径。 但是，大量实验结果表明，发生心肌缺血时首先降低的 不是ATP，而是PCr。
改善心肌能量代谢是缺血性心脏病治 疗的重要方面，通过增加心肌糖代谢，抑 制FFA氧化不仅有助于减轻缺血损伤，还有 利于心功能的恢复并进而降低死亡率，改 善预后。
优化能量代谢联合心肌血运重建将成 为治疗缺血性心脏病的强有力手段。
PCr是一种储备能量。超PCr过心肌储备时AT，P 才表现出 ATP下降，伴30有s ADP、AMP开和始下P降i等升高。 无变化
2-5min
减少80%-85%
减少20%-40%
20-40min
消耗尽
降至正常的20%
①氧化磷酸化减弱，高能磷酸盐，尤其是PCr很快降低， ATP减少； ②三羧酸循环明显减慢，细胞内糖原分解和糖酵解增强； ③代谢产物增多， ADP及Pi蓄积，NADH、乙酰CoA、乙酰卡尼汀等； ④ 离子泵功能减退，使Na ⁺ 、Ca ⁺内移，K ⁺外流，导致肌纤维挛缩， 细胞水肿及心律失常； ⑤H⁺明显增多，pH值降低，细胞内酸中毒，导致溶酶体稳定性下 降，释放蛋白水解酶，引起细胞溶解，最后致细胞死亡。
一、能量代谢与心肌缺血损伤
1.心肌组织形态和超微结构变化
可逆性损伤
不可逆性损伤
线粒体 肌膜
ATP↓，Na⁺泵障碍，K⁺和水丢 出现不定形的基质颗粒、酸中毒、 失，嵴破裂，乳酸聚集，PH↓ 溶酶体膜不稳定、被消化分解
肌膜下囊泡形成、突出物， 数量逐渐增多
90min肌膜出现缺损，囊泡破裂， 最终肌膜破裂