慢性心力衰竭患者心肌能量代謝變化及其與左心室重構的關系分析

樊丹 羅偉

慢性心力衰竭主要由心肌炎、心肌梗死等原因引起心肌損傷，使心肌結構和功能發生改變，最終造成心室泵血功能或心室充盈功能減退[1]。隨著我國人口老齡化程度的加重，冠心病、高血壓等心臟疾病的發病率呈明顯上升趨勢，慢性心力衰竭已經成為嚴重威脅人類生命健康的主要疾病[2]。左心室重構是慢性心力衰竭發生、發展的重要病理機制，心力衰竭早期出現心肌損傷，心室負荷增加，隨著心室不斷擴大，心室形狀結構發生顯著變化，心肌收縮能力下降，動脈血流無法滿足機體的需求，進一步促進心力衰竭的發生、發展，威脅患者的生命[3-4]。故如何早期評估慢性心力衰竭左心室重構情況以指導臨床干預意義重大。近年來的研究發現，心肌能量代謝途徑改變引起心肌細胞缺血、缺氧，供給能量不足或能量利用障礙在心力衰竭的發展中起重要作用[5-6]。本研究通過檢測慢性心力衰竭患者的心肌能量代謝變化，探討其與左心室重構的關系，以期為慢性心力衰竭的診治提供參考，現將結果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2019年6月至2021年9月在徐州市中心醫院住院治療的慢性心力衰竭患者118例作為觀察組，另擇同期在本院體檢的健康人群120名作為對照組。觀察組男62例，女56例；年齡40～80（68.56±9.26）歲 ；病 程 0.6～6.5（3.56±0.62）年 ；BMI 23～28（25.62±4.51）kg/m2；身高155.26～186.15（162.38±30.25）cm；基礎疾?。汗谛牟?3例，高血壓28例，擴張型心肌病35例，心肌炎12例；根據紐約心臟病協會（New York Heart Association,NYHA）心功能標準分級：Ⅱ級51例，Ⅲ級39例，Ⅳ級28例。對照組男66例，女 54例；年齡 42～79（67.78±9.32）歲；BMI 24～28（25.18±4.36）kg/m2；身 高 158.39～181.89（163.42±31.12）cm。兩組性別、年齡、BMI、身高比較差異均無統計學意義（均P＞0.05）?；颊呒{入標準：均符合《2018中國心力衰竭診斷和治療指南亮點》[7]中慢性心力衰竭的診斷標準；年齡40～80歲；左心室射血分數（left ventricular ejection fraction,LVEF）＜50%；病程＞6個月。排除標準：嚴重肝腎功能損傷或惡性腫瘤；急性心肌病、惡性心律失常、心源性休克、心包疾病、先天心臟病或心臟瓣膜病等；行心臟移植術或安裝起搏器；嚴重抑郁或其他精神疾?。徽J知功能障礙；近期做過重大手術。本研究經醫院醫學倫理委員會批準（批準文號：20200713），所有對象均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 左心室重構指標檢測 由醫院經驗豐富的超聲科醫生采用iE33多功能彩色多普勒心臟超聲儀（上海聚慕醫療器械有限公司）檢測，心臟探頭頻率設2.5～4.5 MHz，所有對象均采用平臥位，將探頭放在其胸部心尖的位置，記錄心率（heart rate,HR）、收縮壓（systolic blood pressure,SBP）、左心室舒張末期內徑（left ventricular end diastolic diameter,LVEDd）、左心室收縮末期內徑（left ventricular end systolic diameter,LVESd）、LVEF、左心室射血時間（left ventricular ejection time,LVET）、左心室每搏輸出量（left ventricular stroke volume,LVSV）、左心室收縮末期后壁厚度（left ventricular end systolic posterior wall thickness,LVPWTs）、左心室舒張末期后壁厚度（left ventricular end diastolic posterior wall thickness,PWTd）、左心室舒張末期室間隔厚度（left ventricular end diastolic septal thickness,IVSTd）等，所有數據均檢測至少3次，取平均值，計算左心室質量指數（left ventricular mass index,LVMI），LVMI=左心室質量（left ventricular mass,LVM）/[0.0061×身高+0.0128×BMI-0.1529]，其中LVM=0.8×1.04[（LVESd+IVSTd+PWTd）3-LVESd3]+0.6。

1.2.2 心肌能量代謝變化指標檢測 包括血清游離脂肪酸（free fatty acids,FFA）、左心室收縮末圓周室壁應力（left ventricular end systolic circumferential wall stress,cESS）和心肌能量消耗（myocardial energy expenditure,MEE）。兩組對象均在入院治療前抽取空腹外周血液5 ml，以4 000 r/min離心10 min后分離血清，采用ELISA法檢測血清FFA水平，FFA試劑盒購自上海酶聯生物科技有限公司（批號：20180911/20200613），所有操作均嚴格依照說明書進行。cESS、MEE根據心臟超聲檢測結果進行計算，cESS=｛SBP×（LVESd/2）2×［1+（LVESd/2+LVPWTs）2/（LVESd/2+LVPWTs/2）2］｝/[（LVESd/2+LVPWTs）2-（LVESd/2）2]，MEE=cESS×LVET×LVSV×HR×4.2×10-4。

1.3 統計學處理 采用SPSS 26.0統計軟件。計量資料以表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；計數資料以百分比表示，組間比較采用χ2檢驗。相關性分析采用Pearson相關。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組對象心肌能量代謝指標比較 觀察組cESS、MEE、血清FFA水平均高于對照組（均P＜0.05），見表1。

表1 兩組對象心肌能量代謝指標比較

2.2 兩組對象左心室重構指標比較 觀察組LVEDd、LVESd、LVMI水平均高于對照組（均 P＜0.01），而LVEF水平低于對照組（P＜0.01），見表2。

表2 兩組對象左心室重構指標比較

2.3 觀察組心肌能量代謝指標與左心室重構指標的關系分析 觀察組cESS、MEE、血清FFA水平與LVEDd、LVESd、LVMI均呈正相關（均 P＜0.05），與LVEF均呈負相關（均P＜0.05），見表3。

表3 觀察組心肌能量代謝指標與左心室重構指標的關系分析

3 討論

慢性心力衰竭是多種心臟疾病的最終表現，主要臨床表現為呼吸困難、運動耐力下降、體液潴留等，是一種持續存在的心力衰竭狀態，嚴重影響患者的生存質量[8]。左心室重構在慢性心力衰竭發生、發展的中起重要作用，但目前心室重構發生機制尚未完全明確，一般認為可能與細胞因子的活化、神經內分泌系統、細胞凋亡、血流動力學等改變有關[9-10]。有學者提出心肌能量代謝障礙可能影響心室重構，而心臟長時間超負荷耗能會導致心室重構加重[11]，但心肌能量代謝變化和左心室重構的具體關聯還需進一步研究明確。

本研究結果顯示，觀察組心肌能量代謝變化指標cESS、MEE、血清FFA水平均明顯高于對照組，提示慢性心力衰竭患者存在心肌能量代謝障礙。心臟的收縮和舒張運動依賴于心肌細胞代謝產生的能力，慢性心力衰竭患者心肌肥大，線粒體含量不足，氧化磷酸化水平降低，心肌有氧氧化障礙或氧供給不足，導致心肌能量缺乏，糖類、脂肪等底物利用紊亂[12]。有報道顯示，慢性心力衰竭患者的cESS、MEE水平升高，代償性增加心臟利用能量的效率和心臟對能量的需求[13]。此外，郭瓊等[14]報道了慢性心力衰竭患者血清FFA水平高于健康體檢者，與本研究結果相符。心肌細胞利用的能量是ATP，正常情況下心臟能量的60%～90%來源于線粒體中血清FFA氧化磷酸化產生，但發生心力衰竭時心肌細胞缺血、缺氧，能量生成不足，心肌細胞糖類、脂肪等代謝紊亂，導致心臟能量代謝路徑發生改變，代謝底物從首先利用血清FFA轉變為首先利用葡萄糖，導致血清FFA水平升高，抑制心肌運動，增加心肌能量代謝障礙[15-16]。

本研究結果顯示，觀察組左心室重構指標LVEDd、LVESd、LVMI高于對照組，而LVEF低于對照組，提示慢性心力衰竭患者發生明顯的左心室重構。左心室重構引發心臟射血功能異常，神經體液調節失衡，導致心肌收縮和舒張功能障礙，進而參與慢性心力衰竭的發生、發展[17]。有研究顯示，心臟能量代謝異常可促進心室重構，進而促進慢性心力衰竭進程[18]。本研究相關性分析發現，觀察組心肌能量代謝變化指標cESS、MEE、血清FFA水平與左心室重構指標LVEDd、LVESd、LVMI均呈正相關，與LVEF均呈負相關，提示心肌能量代謝變化與左心室重構有關。分析其原因：cESS的計算公式包含左心室重構指標LVESd，可評估左心室收縮末期的張力大??；而MEE的計算公式包含cESS及LVET、LVSV等左心室重構指標，可較全面地反映心臟能量代謝消耗量，當左心室重構引起心臟功能改變，cESS、MEE相應受到影響[19]，李學遠等[20]的研究也指出MEE與LVMI呈正相關，證實了心肌能量代謝變化與慢性心力衰竭患者左心室重構有關，由此可以說明兩者可能互相影響。血清FFA水平升高，可引起心肌異位，導致心肌肥大，心肌細胞缺血壞死，左心室收縮和舒張功能下降，直接或間接促進了心肌重構[21]，因此可以根據血清FFA水平判斷左心室重構的病變程度。王勇勝等[22]研究發現心室重構的病毒性心肌炎小鼠體內血清FFA水平上升，與本研究結果相符，進一步證實了FFA水平與左心室重構密切相關。

綜上所述，慢性心力衰竭患者心肌能量代謝和左心室重構指標較健康人群均發生異常變化，且其心肌能量代謝指標cESS、MEE、血清FFA水平與左心室重構密切相關，臨床可根據慢性心力衰竭患者心肌能量代謝和左心室重構情況進行輔助診斷，從而指導臨床治療。