基于高血壓誘導(dǎo)的心力衰竭模型構(gòu)建、評(píng)價(jià)及藥物干預(yù)研究方案目錄CONTENTS根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型心力衰竭模型評(píng)價(jià)指標(biāo)確定治療方案心力衰竭模型生化指標(biāo)、根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型01根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型心功能不全是指各種病因引起心臟結(jié)構(gòu)和功能的改變，是心排血量不能滿足機(jī)體組織代謝需求的病例生理過程臨床上常表現(xiàn)為呼吸困難，水腫及靜脈壓升高等靜脈淤血和心排血量減少的綜合征，它包括代償期和失代償期，心力衰竭簡(jiǎn)稱心衰，即為心功能不全的失代償期。高血壓是心力衰竭最常見、最重要的始動(dòng)因素之一。其核心機(jī)制在于，長(zhǎng)期的壓力超負(fù)荷（后負(fù)荷增加）觸發(fā)心臟發(fā)生一系列復(fù)雜的代償性改變，但這些改變最終會(huì)走向失代償，導(dǎo)致心功能不可逆的下降。病理機(jī)制一、始動(dòng)因素：壓力超負(fù)荷與心肌肥厚·初始代償：為克服增高的射血阻力，左心室心肌細(xì)胞發(fā)生代償性肥厚，室壁增厚（向心性肥厚），以維持正常的心輸出量。二、核心機(jī)制：從代償?shù)绞Т鷥數(shù)膼盒匝h(huán)（一）心肌能量代謝障礙根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型1-能量生成減少：·相對(duì)缺血缺氧：肥大的心肌耗氧量增加，但毛細(xì)血管數(shù)量未能相應(yīng)增加，導(dǎo)致單位心肌供血相對(duì)不足?！ぞ€粒體功能障礙：肥大心肌線粒體氧化磷酸化水平降低，ATP生成減少。底物利用也從高效脂肪酸轉(zhuǎn)向葡萄糖，產(chǎn)能效率降低。2-能量?jī)?chǔ)備減少：·資料指出，磷酸肌酸激酶活性降低，導(dǎo)致能量貨幣ATP無法有效轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)能物質(zhì)磷酸肌酸，使得心肌的能量?jī)?chǔ)備（CP/ATP比值）顯著下降。心臟在應(yīng)激時(shí)缺乏“后備能源”。3-能量利用障礙——“發(fā)動(dòng)機(jī)”效率低下·肥大心肌的肌球蛋白頭部Ca2?-Mg根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型2?-ATP酶活性降低。這個(gè)酶是心肌收縮時(shí)利用ATP產(chǎn)生機(jī)械功的關(guān)鍵。（二）心肌興奮-收縮耦聯(lián)障礙1-細(xì)胞外Ca2?內(nèi)流障礙：·肥大心肌β-腎上腺素受體減少，對(duì)兒茶酚胺敏感性下降，導(dǎo)致肌膜L型鈣通道開放減少，Ca2根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型?內(nèi)流受阻。根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型2-肌質(zhì)網(wǎng)鈣轉(zhuǎn)運(yùn)功能障礙：①肥大或衰竭的心肌細(xì)胞，釋放蛋白活性下降，導(dǎo)致Ca2?釋放量減少。②Ca2?不能迅速下降，導(dǎo)致舒張功能延緩；肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)儲(chǔ)存的Ca2?量減少，下次收縮時(shí)能釋放的Ca2根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型?不足，從而導(dǎo)致收縮力下降。3-Ca2?根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型與肌鈣蛋白結(jié)合障礙：·心肌缺血常伴發(fā)酸中毒，H?與Ca2?競(jìng)爭(zhēng)肌鈣蛋白上的結(jié)合位點(diǎn)，直接阻斷了Ca2?的啟動(dòng)信號(hào)，導(dǎo)致興奮-收縮耦聯(lián)中斷。（三）心肌舒張功能障礙心臟舒張是主動(dòng)耗能的過程，為下一次充血做準(zhǔn)備。根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型1-主動(dòng)性舒張障礙：·由于ATP不足和肌質(zhì)網(wǎng)鈣泵活性降低，胞質(zhì)中的Ca2?無法被及時(shí)回收，Ca2?無法與肌鈣蛋白解離，導(dǎo)致心肌舒張遲緩和不完全。根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型2-被動(dòng)性舒張障礙（心室順應(yīng)性降低）：根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型·長(zhǎng)期高血壓導(dǎo)致：·心肌纖維化：間質(zhì)膠原沉積增多，心室僵硬度增加，彈性變差。·室壁增厚：向心性肥厚本身就會(huì)降低心室的順應(yīng)性?！み@使得心室在舒張期難以被血液充盈，充盈量減少，直接導(dǎo)致心輸出量下降。機(jī)制總結(jié)（單放一頁）根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型高血壓導(dǎo)致心衰的機(jī)制是一條清晰的病理鏈：長(zhǎng)期壓力超負(fù)荷→代償性心肌肥厚→引發(fā)能量代謝障礙、興奮-收縮耦聯(lián)障礙、舒張功能障礙→共同導(dǎo)致心肌收縮/舒張功能下降→促進(jìn)病理性心室重構(gòu)（纖維化、心臟擴(kuò)張）→最終演變?yōu)楸霉δ芩ソ撸ㄐ牧λソ撸?。這個(gè)過程環(huán)環(huán)相扣，形成一個(gè)自我強(qiáng)化的“惡性循環(huán)”，使得心功能一旦進(jìn)入失代償期，便將持續(xù)不斷地惡化下去。1-心力衰竭的病理機(jī)制核心：血流動(dòng)力學(xué)超負(fù)荷：高血壓導(dǎo)致心臟后負(fù)荷持續(xù)增加，左心室為克服阻力而代償性肥厚。神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)過度激活：腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)和交感神經(jīng)系統(tǒng)被長(zhǎng)期激活，導(dǎo)致心肌纖維化、水鈉潴留和心肌細(xì)胞凋亡。根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型心肌重構(gòu)：在壓力和神經(jīng)內(nèi)分泌因素驅(qū)動(dòng)下，心肌細(xì)胞發(fā)生肥大、凋亡，胚胎基因再表達(dá)，同時(shí)細(xì)胞外基質(zhì)膠原沉積增多，纖維化取代正常心肌組織。最終，代償性的心肌肥厚轉(zhuǎn)變?yōu)槭Т鷥斝缘男氖覕U(kuò)張和收縮/舒張功能障礙。2-模型選擇與依據(jù)：本組選擇高血壓導(dǎo)致心力衰竭的模型，選擇自發(fā)性高血壓大鼠模型作為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。根?jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型模型優(yōu)勢(shì)：高度模擬人類疾病進(jìn)程：SHR大鼠會(huì)自然發(fā)展為高血壓，并隨著年齡增長(zhǎng)（通常在12-18月齡后）逐步出現(xiàn)左心室肥厚、心肌纖維化，最終進(jìn)展為心力衰竭。這個(gè)過程與人類高血壓性心臟病的演變路徑高度一致，包含了從代償?shù)绞Т鷥數(shù)娜^程。排除急性損傷干擾：與手術(shù)結(jié)扎冠脈導(dǎo)致的心梗心衰模型或藥物快速損傷模型不同，SHR模型是一種慢性、漸進(jìn)性的模型，更適合研究心力衰竭的長(zhǎng)期病理機(jī)制和慢性藥物干預(yù)效果。公認(rèn)性與可靠性：SHR是國際上研究高血壓及其靶器官損害最經(jīng)典、應(yīng)用最廣泛的動(dòng)物模型之一，研究結(jié)果具有較高的可信度和可比性。（非重點(diǎn)，小字標(biāo)注）根據(jù)心力衰竭的病理機(jī)制確定本組的心力衰竭模型3-模型構(gòu)建方案：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：選用12月齡的雄性SHR大鼠作為心衰模型組。同時(shí)，選用同周齡的健康雄性大鼠作為正常血壓對(duì)照組。飼養(yǎng)條件：所有動(dòng)物在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下（恒溫恒濕，12/12小時(shí)明暗循環(huán)）飼養(yǎng)，自由攝取食物和水。模型確認(rèn)：通過定期尾動(dòng)脈無創(chuàng)血壓測(cè)量和心臟超聲檢查，確認(rèn)SHR組已出現(xiàn)持續(xù)高血壓并伴有心功能下降，方可正式進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段。心力衰竭模型評(píng)價(jià)指標(biāo)確定02心力衰竭模型評(píng)價(jià)指標(biāo)確定為全面評(píng)估模型是否成功建立及心力衰竭的嚴(yán)重程度，我們將從在體功能、離體結(jié)構(gòu)和分子標(biāo)志物三個(gè)層面進(jìn)行評(píng)價(jià)。在體心功能評(píng)價(jià)——超聲心動(dòng)圖心力衰竭模型評(píng)價(jià)指標(biāo)確定這是無創(chuàng)、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)心功能的金標(biāo)準(zhǔn)。主要觀測(cè)指標(biāo)包括：左心室收縮功能指標(biāo)：左心室射血分?jǐn)?shù)和左心室短軸縮短率。心衰模型組這兩項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)顯著低于正常對(duì)照組。左心室結(jié)構(gòu)與舒張功能指標(biāo)：左心室收縮末期內(nèi)徑、左心室舒張末期內(nèi)徑、左心室后壁厚度、室間隔厚度。心衰模型組預(yù)期可見心室腔擴(kuò)大（離心性肥厚或重塑）和/或室壁增厚（向心性肥厚）。通過二尖瓣血流頻譜評(píng)估舒張功能。離體心臟結(jié)構(gòu)與重量指標(biāo)——解剖與組織學(xué)心臟重量指數(shù)：實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，取心臟，稱重全心重和左心室重量，分別計(jì)算全心重/體重比和左心室重/體重比。心衰模型組的這些指數(shù)應(yīng)顯著升高，提示心肌肥厚。心肌組織病理學(xué)檢查：取左心室心肌組織進(jìn)行固定、包埋和切片，用于后續(xù)染色分析。心力衰竭模型評(píng)價(jià)指標(biāo)確定血漿生化標(biāo)志物腦鈉肽：BNP是診斷和評(píng)估心力衰竭嚴(yán)重程度的核心血液標(biāo)志物。心衰時(shí)，心室壁張力增高會(huì)刺激其大量分泌。我們預(yù)期模型組血漿BNP水平顯著升高。心力衰竭模型生化指標(biāo)、03心力衰竭模型生化指標(biāo)、病理改變及其機(jī)制討論（一、）心力衰竭模型生化指標(biāo)、生化指標(biāo)改變：①血漿血管緊張素II和醛固酮水平：預(yù)期模型組水平顯著升高。其機(jī)制是，長(zhǎng)期高血壓導(dǎo)致腎臟灌注減少，激活RAAS系統(tǒng)。AngII和醛固酮的升高直接促進(jìn)血管收縮、水鈉潴留（增加心臟前負(fù)荷），并刺激心肌成纖維細(xì)胞增殖和膠原合成，驅(qū)動(dòng)心肌纖維化。②氧化應(yīng)激與炎癥因子：預(yù)期模型組心肌組織或血漿中的活性氧、腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素-6等水平升高。其機(jī)制是，RAAS和交感神經(jīng)系統(tǒng)的激活、以及心臟本身的機(jī)械應(yīng)力，均可誘導(dǎo)NADPH氧化酶等活化，產(chǎn)生過量ROS。ROS和炎癥因子可直接損傷心肌細(xì)胞，誘導(dǎo)凋亡，并促進(jìn)病理性心肌重構(gòu)。心力衰竭模型生化指標(biāo)、③電解質(zhì)指標(biāo)鉀離子（K?）：心衰患者常用利尿劑（如呋塞米），易導(dǎo)致低鉀血癥，增加心律失常風(fēng)險(xiǎn)；部分治療藥物（如螺內(nèi)酯）可能引起高鉀血癥，需定期監(jiān)測(cè)并維持在3.5-5.0mmol/L的正常范圍。鈉離子（心力衰竭模型生化指標(biāo)、Na?）：低鈉血癥（<135mmol/L）常見于嚴(yán)重心衰患者，與水鈉潴留、利尿劑使用或營(yíng)養(yǎng)不良相關(guān)，提示預(yù)后不佳。④腎功能指標(biāo)血肌酐（Scr）、腎小球?yàn)V過率（GFR）：心衰患者因腎灌注不足、利尿劑使用等，出現(xiàn)腎功能惡化（“心腎綜合征”）。GFR降低提示腎功能受損心力衰竭模型生化指標(biāo)、。心力衰竭是由各種心臟疾病導(dǎo)致心功能不全的一種臨床綜合征。絕大多數(shù)情況下是指心肌收縮力下降，心排血量不能滿足機(jī)體代謝的需要，導(dǎo)致器官、組織血液灌流不足，同時(shí)出現(xiàn)體循環(huán)或肺循環(huán)淤血的表現(xiàn)，稱收縮性心力衰竭；少數(shù)情況下心肌收縮力尚可維持正常心排血量，但由于異常增高的左心室充盈壓，導(dǎo)致肺靜脈回流受阻，肺循環(huán)淤血，稱舒張性心力衰竭，常見于冠心病和高血壓心臟病心功能不全的早期或原發(fā)性肥厚型心肌病。本次實(shí)驗(yàn)主要討論高血壓導(dǎo)致的心力衰竭。心力衰竭時(shí)通常伴有體循環(huán)或肺循環(huán)的被動(dòng)性充血，故又稱充血性心力衰竭。心力衰竭按發(fā)生過程可分為急性和慢性心力衰竭兩種，目前，藥物治療仍是治療心力衰竭的主要手段。（二、）心力衰竭的病理改變及其機(jī)制討論1、心力衰竭時(shí)心肌功能及結(jié)構(gòu)變化心力衰竭模型生化指標(biāo)、①心肌功能變化高血壓性心力衰竭主要是由于左心室后負(fù)荷過重，心臟為了對(duì)抗持續(xù)升高的后負(fù)荷，收縮期心室壁張力持續(xù)增加，心肌肌節(jié)呈并聯(lián)性增生，心肌細(xì)胞增粗即左心室向心性增厚，表現(xiàn)為心室壁顯著增厚而心腔容積正?；驕p小。②心臟結(jié)構(gòu)變化心力衰竭發(fā)病過程中，心肌處在長(zhǎng)期的超負(fù)荷狀態(tài)，心肌缺血、缺氧、心肌細(xì)胞能量生成障礙，心肌過度牽張，心肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載等病理生理改變引發(fā)心肌細(xì)胞肥大、心肌細(xì)胞調(diào)亡、心肌細(xì)胞外基質(zhì)堆積，膠原量增加，心力衰竭模型生化指標(biāo)、膠原網(wǎng)受到破壞，心肌組織纖維化等，心肌組織發(fā)生重構(gòu)，表現(xiàn)為心肌肥厚、心臟的收縮功能和舒張功能障礙。2、心力衰竭時(shí)神經(jīng)內(nèi)分泌變化心力衰竭模型生化指標(biāo)、心功能障礙時(shí)，全身性、局部性神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)發(fā)生一系列變化，主要表現(xiàn)在：①交感神經(jīng)系統(tǒng)激活心力衰竭時(shí)，心肌收縮力減弱、心輸出量下降，交感神經(jīng)系統(tǒng)活性會(huì)反射性增高。這些變化在心力衰竭早期可起到一定的代償作用，但長(zhǎng)期的交感神經(jīng)系統(tǒng)的激活可使心肌后負(fù)荷及耗氧量增加，促進(jìn)心肌肥厚，誘發(fā)心律失常甚至猝死。此外，高濃度的去甲腎上腺素尚可直接導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡、壞死，使病情惡化。②腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAAS）激活心力衰竭時(shí)，腎血流量減少，RAAS被激活，RAAS的激活在心功能不全早期有一定的代償作用。長(zhǎng)期的RAAS激活，使全身小動(dòng)脈強(qiáng)烈收縮，促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)釋放醛固酮而致水心力衰竭模型生化指標(biāo)、鈉豬留、低鉀，增加心臟的負(fù)荷而加重心力衰竭。RAAS的激活可促進(jìn)多種生長(zhǎng)因子基因的表達(dá)、促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、促原癌基因表達(dá)及增加細(xì)胞外基質(zhì)合成等作用，從而引起心肌肥厚、心室重塑。③精氨酸升壓素（argininevasopressin,AVP）增多心力衰竭時(shí)患者血中AVP含量增加，AVP通過特異受體與G蛋白偶聯(lián)，激活磷脂酶C(PLC)，產(chǎn)生IP3和DG,使血管平滑肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+增加而收縮血管，增加心臟負(fù)荷。④血液及心肌組織中內(nèi)皮素(endothelin,ET心力衰竭模型生化指標(biāo)、)增多心力衰竭時(shí),多種刺激因素如低氧、氧自由基、AngI等都能促使心內(nèi)膜下心肌以自分泌、旁分泌方式產(chǎn)生內(nèi)皮素，產(chǎn)生強(qiáng)烈收縮血管作用和正性肌力作用。此外,內(nèi)皮素還有明顯的促生長(zhǎng)作用而引起心室重塑。⑤心力衰竭時(shí)心房利尿鈉肽(atrialnatriureticpeptide,ANP）和腦利尿鈉肽(brainnatriuretiepeptide,BNP)腎上腺髓質(zhì)素(心力衰竭模型生化指標(biāo)、adrenomedullin,ADM)分泌增多,產(chǎn)生舒血管、減少水鈉潴留等作用,有益于改善心力衰竭的病理變化。3、心力衰竭時(shí)心肌腎上腺素β受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的變化心力衰竭模型生化指標(biāo)、心力衰竭時(shí)最早且最常見的變化是交感神經(jīng)系統(tǒng)的激活,交感神經(jīng)長(zhǎng)期激活可致心肌受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)發(fā)生下列變化：①β1受體下調(diào)心力衰竭時(shí)心肌β1受體密度降低，數(shù)目減少，以減輕去甲腎上腺素對(duì)心肌的損害。②β1受體與興奮性Gs蛋白脫偶聯(lián)或減敏心力衰竭時(shí)Gs蛋白數(shù)量減少，活性下降，而抑制性Gi蛋白數(shù)量增多或活性提高，心力衰竭模型生化指標(biāo)、Gs/Gi比值下降，使心臟對(duì)β1受體激動(dòng)藥的反應(yīng)性降低。同時(shí)，腺苷酸環(huán)化酶(AC)活性下降，cAMP生成減少,細(xì)胞內(nèi)Ca2+減少,心肌收縮功能障礙。③G蛋白偶聯(lián)受體激酶(CRKs)活性增加GRKs是簇受體特異性激酶，它只能磷酸化已被激動(dòng)劑占領(lǐng)并與G蛋白相偶聯(lián)的受體。受體被GRKs磷酸化后形成磷酸化受體,后者又與另一稱為阻礙素（arestin）的抑制蛋白結(jié)合而與G蛋白脫偶聯(lián),使受體脫敏。已發(fā)現(xiàn)心力衰竭時(shí)心肌中GRKs活性增加，心力衰竭時(shí)β1受體下調(diào)與CRKs和阻礙素調(diào)節(jié)有關(guān)治療方案04治療高血壓性心力衰竭藥物的分類21世紀(jì)以來，心力衰竭藥物治療理念取得新的進(jìn)展,ACE抑制藥和β受體阻斷藥組成黃金搭檔之后血管緊張素受體-腦啡肽酶抑制藥(ARNI)或ACEI/血管緊張索受體阻斷藥(ARB),和β受體阻斷藥、醛固酮受體阻斷藥合用,稱之為“金三角”，成為射分?jǐn)?shù)下降的心力衰竭(HFrEF)的基本治療方案，鈉-葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)體2抑制藥達(dá)格列凈和恩格列凈的應(yīng)用，使CHF的治療從“金三角”進(jìn)人“新四聯(lián)”方案。同時(shí)一些新的有益于心力衰竭患者的藥物也應(yīng)用于臨床，如可溶性鳥苷酸環(huán)化酶（sGC）激動(dòng)藥維立西治療高血壓性心力衰竭藥物的分類呱，If通道阻滯藥伊伐布雷定等。根據(jù)藥物的作用及作用機(jī)制，治療高血壓性心力衰竭的藥物可分為以下幾類1-腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)抑制藥（1）血管緊張索轉(zhuǎn)化酶抑制藥:卡托普利、依那普利等。治療高血壓性心力衰竭藥物的分類（2）血管緊張素I受體(AT)阻斷藥:氣沙坦、纈沙坦等治療高血壓性心力衰竭藥物的分類（3）血管腎張素受體-腦啡肽酶抑制藥:沙庫巴曲纈沙坦等治療高血壓性心力衰竭藥物的分類（4）醛固酮受體阻斷藥：螺內(nèi)酯等。2-利尿藥：氫氯噻嗪、呋塞米等。3-β腎上腺素受體阻斷藥：美托洛爾、卡