冠状动脉和冠状静脉血流对左心室舒张功能的影响
作者：钟明 张运 张薇
单位：
关键词：冠状动脉和冠状静脉血流；舒张功能
中国循环杂志990339 摘要 左心室舒张功能的研究近年来引起了广泛关注。心脏的舒张是一个复杂的过程，受多种因素的影响。以往人们对心率、心脏负荷状态、心肌弹性、心室的松弛性和顺应性、心室间的相互作用及心包限制等对舒张功能的影响研究甚多，目前冠状动脉和冠状静脉血流对舒张功能的影响引起越来越多地重视，本文就此做简要综述。
冠状动脉和冠状静脉血管及血容量约占左心室室壁重量的15%[1]，一些研究已证明，冠状动脉和冠状静脉血管压力和容量的改变可影响左心室的舒张功能。正常的心脏可以代偿由于运动等因素引起的冠状动脉血流量增加而引起的左心室舒张功能改变，但是在心肌有病变的情况下如心肌缺血、缺氧，这种代偿能力下降，冠状动脉或冠状静脉压力的改变将引起左心室顺应性和扩张性的改变。1960年Salisbury等[2]首先提出了冠状动脉和冠状静脉血流对左心室舒张期顺应性的影响，并将其归结为冠状动脉和冠状静脉血管的“充血僵硬效应”(coronary vasculature“erectile effect”)，即冠状动脉和冠状静脉血容量增加可引起心肌充血，导致心室壁僵硬度增加，顺应性减低。
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1 冠状动脉压力和容量的改变对左心室舒张期心室壁僵硬度的影响
Salisbury等[2]研究发现冠状动脉灌注压增加时，可引起等容收缩的狗心脏左心室室壁厚度和左心室舒张末压(LVEDP)的增加，从而引起左心室舒张期僵硬度的增加和扩张性的降低，他们将这一现象称之为冠状动脉血管的“充血僵硬效应”。随后一些学者的研究亦证实了冠状动脉血管“充血僵硬效应”的存在[3，4]。Wexler等[3]在等容血液灌注的离体兔心模拟高血压危象的研究中发现，当冠状动脉灌注压从70 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)提高至130 mmHg时，冠状动脉流量提高了50%，左心室室壁厚度提高20%，LVEDP提高10 mmHg，表明冠状动脉血管充血可引起左心室舒张期僵硬度增加和扩张性减低；当冠状动脉灌注压回落至70 mmHg时，舒张期顺应性即刻改善，表明冠状动脉高血压效应可迅速逆转。Gaasch等[4]报道冠状动脉结扎再灌注后0.5～5.0分钟(反应性充血期)，随着冠状动脉血流量的增加，左心室舒张末期心室壁厚度明显增加(1分钟时9.0±0.3 mm比10.2±0.2 mm，P<0.001)。心室壁厚度增加是由于心肌内冠状动脉血容量增加，冠状动脉充血引起的，而不可能是组织水肿引起的，因为如此短的时间内，血管和细胞外间隙之间的渗出是不可能发生改变的[5]，由于心室壁厚度是决定心室舒张期顺应性的重要因素，因此心室壁厚度增加将引起心室舒张期顺应性下降，僵硬度增加。
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与上述研究相反，关于冠状动脉血流对舒张功能的影响一些学者得出阴性结果[6，7]。Templeton等[6]的研究显示当冠状动脉灌注压从60 mmHg升高至95 mmHg时，狗心脏的左心室压力和容量环的位置无明显变化。事实上这与Wexler等[3]的研究结果是一致的，他们也发现当冠状动脉灌注压从70 mmHg升高至100 mmHg时，左心室舒张期僵硬度无明显变化，只有当冠状动脉灌注压发生大幅度改变时，才能对左心室舒张期僵硬度产生影响。
冠状动脉压力和容量的减低可改善左心室舒张期顺应性和扩张性，但其影响取决于冠状动脉灌注压的变化幅度。Farhi等[8]报道冠状动脉灌注压轻度减低(仍>50 mmHg)，左心室舒张期压力—长度曲线位置无改变；冠状动脉灌注压大幅度减低时，左心室舒张期压力—长度曲线向右下移位，表明低灌注的心肌左心室顺应性和扩张性增加了。Vogel等[5]研究发现短暂的冠状动脉血流完全被阻断时，可即刻引起左心室舒张期心室壁厚度的减低，左心室压力—容量环向右边移位，左心室舒张期顺应性增加，这是由于狭窄远端心肌冠状动脉“充血僵硬效应”丧失所致。总之，单纯就冠状动脉血流对舒张功能的影响这一角度来看，当冠状动脉灌注压中等程度减低至50 mmHg左右时，左心室舒张期顺应性无明显改变；当冠状动脉灌注压进一步明显减低，特别是急性冠状动脉完全闭塞时，由于冠状动脉充血僵硬效应的丧失，可引起早期左心室舒张期顺应性的提高。
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2 冠状静脉压力和容量的改变对左心室舒张期心室壁僵硬度的影响
近年来，冠状静脉压力和容量的改变引起人们的重视，其中以Watanabe等[9]的研究最为著名，他们发现将冠状静脉灌注压从0 mmHg提高至30 mmHg时，左心室室壁厚度提高3%～4%，LVEDP提高6 mmHg，导致左心室顺应性和扩张性减低。他们还同时比较了冠状静脉压和冠状动脉压对左心室舒张期扩张性的影响，发现当冠状静脉灌注压从0 mmHg提高至30 mmHg时，LVEDP提高6 mmHg；而当冠状动脉平均压提高30 mmHg(从80 mmHg至110 mmHg)时，LVEDP无明显改变，与Wexler等[3]的研究相一致，即冠状动脉灌注压轻微改变时并不影响左心室舒张期的顺应性和扩张性。由于与动脉系统的高阻力相比，冠状静脉压力可以经低阻力的静脉系统直接有效地传递至毛细血管、小静脉等，引起其容量的变化。因此，冠状静脉压和冠状动脉压相同程度改变时，冠状静脉压对心室舒张期顺应性和扩张性的影响更大，同时进一步说明冠状静脉“充血僵硬效应”是冠状静脉微循环容量改变的结果。
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综上所述，许多研究证明了冠状动脉和冠状静脉血流对左心室舒张期顺应性和扩张性存在着重要的影响。冠状动脉压力在生理范围(接近50～110 mmHg)内变化时，左心室舒张期心室壁僵硬度无明显改变；冠状动脉高血压(>130 mmHg)时，可明显提高舒张期心室壁僵硬度，尤其是心脏已受损的情况下；同样的，冠状静脉压力明显改变时亦可引起左心室舒张期顺应性和扩张性的改变。其机制是冠状静脉血管压力增加，引起冠状静脉血管充血，心肌内冠状静脉血管容量增大，造成心室壁厚度增加，左心室舒张期顺应性下降；而当冠状静脉血管压力和容量减低时，由于冠状静脉血管“充血僵硬效应”的丧失，心室壁厚度变薄，左心室顺应性增加。
上述结论均来自于动物实验，临床研究少见报道。Isaaz等[10]发现与正常对照组相比，心肌肥厚患者冠状动脉血流明显加速，且冠状动脉和冠状静脉血流与E峰最大流速/A峰最大流速(E/A)比值呈负相关，冠状动脉和冠状静脉循环血液动力学的改变可能是心肌肥厚患者舒张功能受损的机制之一。再例如右心衰竭引起右心房、右心室舒张期压力升高，导致冠状静脉压力升高，由于冠状静脉“充血僵硬效应”的存在，将进一步导致左心室扩张性的减低，而血管扩张剂和利尿剂的使用，将引起右心舒张期压力的减低及冠状静脉压的减低，从而进一步引起左心室扩张性的提高，其结果是明显减轻了肺充血，改善了左心室充盈，为临床药物治疗提供了理论依据。因此，血管和心肌相互作用的研究临床上具有重要的病理生理意义，值得进一步深入下去。
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参考文献
1 Morgenstem C,Holjes U,Amols G,et al.The influence of coronary pressure and coronary flow on intracoronary blood volume and geometry of the left ventricle.Pflugers Arch,1973,340:101—111.
2 Salisbury PF,Cross CE,Rieben PA.Influence of coronary artery pressure upon myocardial elasticity.Circ Res,1960,8:794—800.
3 Wexler LF,Grice WN,Huntington I,et al.Coronary hypertension and diastolic compliance in isolated rabbit hearts.Hypertension,1989,13:598—606.
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4 Gaasch WH,Bemard SA.The effect of acute changed in coronary blood flow on left ventricular end-diastolic wall thickness.Circulation,1977,56:593—598.
5 Vogel WM,Apstein CS,Briggs LL,et al.Acute alterations in left ventricular diastolic chamber stiffness:role of the "Erectile" effect of coronary arterial pressure and flow in normal and damaged hearts.Circ Res,1982,51:465—478.
6 Templeton GH,Wildenthal K,Mitchell JH.Influence of coronary blood flow on left ventricular contractility and stiffness.Am J Physiol,1972,223:1216—1220.
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7 Palacios I,Johnson RA,Newell JB,et al.Left ventricular end-diastolic pressure volume relationship with experimental acute global ischemia.Circulation,1976,53:428—436.
8 Farhi ER,Canty JMJ,Klocke FJ.Effects of graded reductions in coronary perfusion pressure on the diastolic pressure-segment length relation and the rate of isovolumic relaxation in the resting conscious dog.Circulation,1989,80:1458—1468.
9 Watanabe J,Levine MJ,Bellotto F,et al.Effects of coronary venous pressure on left ventricular diastolic distensibility.Circ Res,1990,67:923—932.
10 Isaaz K,Bruntz F,Paris D,et al.Abnormal coronary flow velocity pattern in patients with left ventricular hypertrophy,angina pectoris,and normal coronary arteries:a transesophageal Doppler echocardiographic study.Am Heart J,1994,128:500—510.
(收稿:1998-10-01 修回:1999-01-06), 百拇医药
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关键词：冠状动脉和冠状静脉血流；舒张功能
中国循环杂志990339 摘要 左心室舒张功能的研究近年来引起了广泛关注。心脏的舒张是一个复杂的过程，受多种因素的影响。以往人们对心率、心脏负荷状态、心肌弹性、心室的松弛性和顺应性、心室间的相互作用及心包限制等对舒张功能的影响研究甚多，目前冠状动脉和冠状静脉血流对舒张功能的影响引起越来越多地重视，本文就此做简要综述。
冠状动脉和冠状静脉血管及血容量约占左心室室壁重量的15%[1]，一些研究已证明，冠状动脉和冠状静脉血管压力和容量的改变可影响左心室的舒张功能。正常的心脏可以代偿由于运动等因素引起的冠状动脉血流量增加而引起的左心室舒张功能改变，但是在心肌有病变的情况下如心肌缺血、缺氧，这种代偿能力下降，冠状动脉或冠状静脉压力的改变将引起左心室顺应性和扩张性的改变。1960年Salisbury等[2]首先提出了冠状动脉和冠状静脉血流对左心室舒张期顺应性的影响，并将其归结为冠状动脉和冠状静脉血管的“充血僵硬效应”(coronary vasculature“erectile effect”)，即冠状动脉和冠状静脉血容量增加可引起心肌充血，导致心室壁僵硬度增加，顺应性减低。
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1 冠状动脉压力和容量的改变对左心室舒张期心室壁僵硬度的影响
Salisbury等[2]研究发现冠状动脉灌注压增加时，可引起等容收缩的狗心脏左心室室壁厚度和左心室舒张末压(LVEDP)的增加，从而引起左心室舒张期僵硬度的增加和扩张性的降低，他们将这一现象称之为冠状动脉血管的“充血僵硬效应”。随后一些学者的研究亦证实了冠状动脉血管“充血僵硬效应”的存在[3，4]。Wexler等[3]在等容血液灌注的离体兔心模拟高血压危象的研究中发现，当冠状动脉灌注压从70 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)提高至130 mmHg时，冠状动脉流量提高了50%，左心室室壁厚度提高20%，LVEDP提高10 mmHg，表明冠状动脉血管充血可引起左心室舒张期僵硬度增加和扩张性减低；当冠状动脉灌注压回落至70 mmHg时，舒张期顺应性即刻改善，表明冠状动脉高血压效应可迅速逆转。Gaasch等[4]报道冠状动脉结扎再灌注后0.5～5.0分钟(反应性充血期)，随着冠状动脉血流量的增加，左心室舒张末期心室壁厚度明显增加(1分钟时9.0±0.3 mm比10.2±0.2 mm，P<0.001)。心室壁厚度增加是由于心肌内冠状动脉血容量增加，冠状动脉充血引起的，而不可能是组织水肿引起的，因为如此短的时间内，血管和细胞外间隙之间的渗出是不可能发生改变的[5]，由于心室壁厚度是决定心室舒张期顺应性的重要因素，因此心室壁厚度增加将引起心室舒张期顺应性下降，僵硬度增加。
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与上述研究相反，关于冠状动脉血流对舒张功能的影响一些学者得出阴性结果[6，7]。Templeton等[6]的研究显示当冠状动脉灌注压从60 mmHg升高至95 mmHg时，狗心脏的左心室压力和容量环的位置无明显变化。事实上这与Wexler等[3]的研究结果是一致的，他们也发现当冠状动脉灌注压从70 mmHg升高至100 mmHg时，左心室舒张期僵硬度无明显变化，只有当冠状动脉灌注压发生大幅度改变时，才能对左心室舒张期僵硬度产生影响。
冠状动脉压力和容量的减低可改善左心室舒张期顺应性和扩张性，但其影响取决于冠状动脉灌注压的变化幅度。Farhi等[8]报道冠状动脉灌注压轻度减低(仍>50 mmHg)，左心室舒张期压力—长度曲线位置无改变；冠状动脉灌注压大幅度减低时，左心室舒张期压力—长度曲线向右下移位，表明低灌注的心肌左心室顺应性和扩张性增加了。Vogel等[5]研究发现短暂的冠状动脉血流完全被阻断时，可即刻引起左心室舒张期心室壁厚度的减低，左心室压力—容量环向右边移位，左心室舒张期顺应性增加，这是由于狭窄远端心肌冠状动脉“充血僵硬效应”丧失所致。总之，单纯就冠状动脉血流对舒张功能的影响这一角度来看，当冠状动脉灌注压中等程度减低至50 mmHg左右时，左心室舒张期顺应性无明显改变；当冠状动脉灌注压进一步明显减低，特别是急性冠状动脉完全闭塞时，由于冠状动脉充血僵硬效应的丧失，可引起早期左心室舒张期顺应性的提高。
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2 冠状静脉压力和容量的改变对左心室舒张期心室壁僵硬度的影响
近年来，冠状静脉压力和容量的改变引起人们的重视，其中以Watanabe等[9]的研究最为著名，他们发现将冠状静脉灌注压从0 mmHg提高至30 mmHg时，左心室室壁厚度提高3%～4%，LVEDP提高6 mmHg，导致左心室顺应性和扩张性减低。他们还同时比较了冠状静脉压和冠状动脉压对左心室舒张期扩张性的影响，发现当冠状静脉灌注压从0 mmHg提高至30 mmHg时，LVEDP提高6 mmHg；而当冠状动脉平均压提高30 mmHg(从80 mmHg至110 mmHg)时，LVEDP无明显改变，与Wexler等[3]的研究相一致，即冠状动脉灌注压轻微改变时并不影响左心室舒张期的顺应性和扩张性。由于与动脉系统的高阻力相比，冠状静脉压力可以经低阻力的静脉系统直接有效地传递至毛细血管、小静脉等，引起其容量的变化。因此，冠状静脉压和冠状动脉压相同程度改变时，冠状静脉压对心室舒张期顺应性和扩张性的影响更大，同时进一步说明冠状静脉“充血僵硬效应”是冠状静脉微循环容量改变的结果。
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综上所述，许多研究证明了冠状动脉和冠状静脉血流对左心室舒张期顺应性和扩张性存在着重要的影响。冠状动脉压力在生理范围(接近50～110 mmHg)内变化时，左心室舒张期心室壁僵硬度无明显改变；冠状动脉高血压(>130 mmHg)时，可明显提高舒张期心室壁僵硬度，尤其是心脏已受损的情况下；同样的，冠状静脉压力明显改变时亦可引起左心室舒张期顺应性和扩张性的改变。其机制是冠状静脉血管压力增加，引起冠状静脉血管充血，心肌内冠状静脉血管容量增大，造成心室壁厚度增加，左心室舒张期顺应性下降；而当冠状静脉血管压力和容量减低时，由于冠状静脉血管“充血僵硬效应”的丧失，心室壁厚度变薄，左心室顺应性增加。
上述结论均来自于动物实验，临床研究少见报道。Isaaz等[10]发现与正常对照组相比，心肌肥厚患者冠状动脉血流明显加速，且冠状动脉和冠状静脉血流与E峰最大流速/A峰最大流速(E/A)比值呈负相关，冠状动脉和冠状静脉循环血液动力学的改变可能是心肌肥厚患者舒张功能受损的机制之一。再例如右心衰竭引起右心房、右心室舒张期压力升高，导致冠状静脉压力升高，由于冠状静脉“充血僵硬效应”的存在，将进一步导致左心室扩张性的减低，而血管扩张剂和利尿剂的使用，将引起右心舒张期压力的减低及冠状静脉压的减低，从而进一步引起左心室扩张性的提高，其结果是明显减轻了肺充血，改善了左心室充盈，为临床药物治疗提供了理论依据。因此，血管和心肌相互作用的研究临床上具有重要的病理生理意义，值得进一步深入下去。
, http://www.100md.com
参考文献
1 Morgenstem C,Holjes U,Amols G,et al.The influence of coronary pressure and coronary flow on intracoronary blood volume and geometry of the left ventricle.Pflugers Arch,1973,340:101—111.
2 Salisbury PF,Cross CE,Rieben PA.Influence of coronary artery pressure upon myocardial elasticity.Circ Res,1960,8:794—800.
3 Wexler LF,Grice WN,Huntington I,et al.Coronary hypertension and diastolic compliance in isolated rabbit hearts.Hypertension,1989,13:598—606.
, http://www.100md.com
4 Gaasch WH,Bemard SA.The effect of acute changed in coronary blood flow on left ventricular end-diastolic wall thickness.Circulation,1977,56:593—598.
5 Vogel WM,Apstein CS,Briggs LL,et al.Acute alterations in left ventricular diastolic chamber stiffness:role of the "Erectile" effect of coronary arterial pressure and flow in normal and damaged hearts.Circ Res,1982,51:465—478.
6 Templeton GH,Wildenthal K,Mitchell JH.Influence of coronary blood flow on left ventricular contractility and stiffness.Am J Physiol,1972,223:1216—1220.
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7 Palacios I,Johnson RA,Newell JB,et al.Left ventricular end-diastolic pressure volume relationship with experimental acute global ischemia.Circulation,1976,53:428—436.
8 Farhi ER,Canty JMJ,Klocke FJ.Effects of graded reductions in coronary perfusion pressure on the diastolic pressure-segment length relation and the rate of isovolumic relaxation in the resting conscious dog.Circulation,1989,80:1458—1468.
9 Watanabe J,Levine MJ,Bellotto F,et al.Effects of coronary venous pressure on left ventricular diastolic distensibility.Circ Res,1990,67:923—932.
10 Isaaz K,Bruntz F,Paris D,et al.Abnormal coronary flow velocity pattern in patients with left ventricular hypertrophy,angina pectoris,and normal coronary arteries:a transesophageal Doppler echocardiographic study.Am Heart J,1994,128:500—510.
(收稿:1998-10-01 修回:1999-01-06), 百拇医药