本文综合国内外文献,全面阐述了衰竭心脏能量代谢药物治疗新动向,强调各种原因引发的心力衰竭,心肌缺血,心肌肥厚,心肌梗死,缺血性脑卒中,脑外伤,脑昏迷,帕金森病,药物诱发的心肌病,婴幼儿心肌炎等等心脑血管病,都有程度不同的能量代谢异常。21世纪医学的发展认为:衰竭心脏是一台缺乏燃料的引擎(failingheartisanengineoutoffuel),据此,明确提出了能量代谢调控是治疗慢性心衰的新靶点!而磷酸肌酸就是治疗慢性心衰新靶点的基石药物。为此,笔者认为,临床必需转变观念:磷酸肌酸既不是一般的营养药,更不是什么辅助用药,而是名正言顺的治疗用处方药!
磷酸肌酸是心脏之魂众所周知,心脏平均每天搏动10万次,每搏输出60~80ml血液,即每天向全身输送6~8吨血液。心脏的收缩与舒张是一个主动耗能过程,ATP是心肌唯一可利用的能源形式。人体每天约消耗43kgATP,其中心脏搏动消耗6kg,即每秒消耗1mmolATP,(0.g)。90%ATP是源自心肌线粒体的磷酸肌酸(CreatinePhosphate,CrP),然而,心脏很小,如此大量的ATP是无法储存备用的,仅约有20mmolPi(ATP和CrP的高能磷酸键);合成后的ATP也必须在短时间内消耗。巧夺天工的心脏,又是一个高效率的能量生成、供给器官,依靠每天每个ATP分子重复利用-次,即能满足每天6kgATP的能量需要,而CrP则扮演了如此穿梭运动中的主角—梭子:由葡萄糖和游离脂肪酸经氧化反应生成ADP,继之,ADP依靠CrP形成ATP,再从ATP释放出能量(Pi,高能磷酸键,为心肌利用)后变成ADP,ADP再依靠CrP形成ATP,如此穿梭循环不已,满足了心脏搏动的能量需要[1~3]。
肌酸(Cr)广泛存在于自然界的动植物中。人体各种细胞均有,95%是在肌肉。其中1/3为游离Cr,2/3为CrP,此比例随人种、年龄、疾病等因素而改变。首次发现Cr是动植物的重要组成成分的是年法国化学家MichelChevreul,从而奠定了肌肉代谢机制―中心法则的科学基础;年认识到Cr在肌肉工作的生理作用;年又发现Cr在肌肉代谢的机制;年了解到CrP是肌肉收缩的主要能源,每摩尔供能卡,远高于ATP卡或ADP卡;年又认识到CrP的合成与氧耗偶联,证明在肌肉中,Cr的氧化磷酰化反应至关重要!迟至年方启动ATP与CrP的生物合成;年发现CrP可提高工作能中,从年开始广泛将CrP用于运动员,尤其是足球、摔跤、曲棍球以及体操运动员!进入21世纪,CrP已发展成为治疗慢性心衰新靶点的基石药物[1,2]。
内源性Cr是由精氨酸与甘氨酸在精氨酸-甘氨酸氨基转移酶(AGAT)催化下形成胍基乙酸(GAA),再在胍基乙酸-N-甲基转移酶(GAMT)催化下,由S-腺苷甲硫氨基酸供给甲基不可逆地形成Cr,最后经肌酸激酶作用经磷酰化生成CrP。控制CrP生成的三种机制:一是细胞内外CrP浓度反馈性调节AGAT的活性;二是Cr转运蛋白的活性和三是某些介质或激素增加对Cr的净摄取,如异丙肾上腺素,去甲肾上腺素,胰岛素(超剂量)以及胰岛素样生长因子。内源性Cr的合成主要在肾脏和肝脏,每天约合成2.0g,由血液转运至肌肉,心脏,脑等处。外源性Cr主要由食物摄入,每天约为1.0g。人体大约每天有1.5%~2%肌酸转化为肌酐由尿排出。一个70kg的健康男性,体内有g总Cr池,当肌肉池内的Cr低于阈值时,即启动摄取过程[1,2]。
心力衰竭是一个艰巨的医学难题,也是造成社会的沉重负担。在英国约消耗GDP的2%;而在美国,每年为此而消耗亿美金!更有甚者,在未来的10年,随着人口的老龄化,该病的财政支出将越加沉重[3]。
慢性心力衰竭也是一种常见病,占全美人口的2%以上,约有万,在明确诊断后的一年内,有30%~40%的患者将会死亡。心力衰竭是所有心血管疾病的最终阶段,不仅使人致残,更严重的是影响生活质量[3]。
在过去的20年,对慢性心力衰竭的治疗获得了巨大进展,诸如血管紧张素转换酶抑制剂;ACEI)、醛固酮拮抗剂、β受体拮抗剂、血管紧张素受体拮抗剂(ARB)以及心脏复苏术等的应用。然而,即使采纳了现代化的治疗,慢性心衰仍然有高达10%的死亡率!因此,研究更好的防治方法,是当前对心脏病学的一个重大挑战[3]!
衰竭心脏治疗的新靶点慢性心力衰竭是多因素所致。包括神经体液系统,基因调控,炎症反应以及能量代谢失衡等。早在年,Herrmann和Decherd两位教授即提出能量饥饿学说(TheEnergy-StarvationHypothesis)[4]。之后,更多学者
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