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1、第十二章 心血管系统疾病的生物化学检验,KEY POINTS,The regulation of cardiovascular system function and the characters of cardiac blood supply. The evaluation and comparison of risk factors of atherosclerosis and coronary heart disease. The origin and dynamic change characters of myocardial injury markers in blood. Cli
2、nical significance of myocardial injury markers, the early and determinant markers of myocardium injury, and the guideline of clinical application for myocardial injury makers. The laboratory investigation of cardiac insufficiency.,Major Objectives,了解心血管系统结构、功能调节及血液供应特点，高血压的相关生物化学检验,心功能不全的主要病理生物化学改变
3、 。 熟悉动脉粥样硬化主要病理机制、冠心病的分型、急性冠脉综合征的定义，致动脉粥样硬化的主要危险因子。 掌握超敏C反应蛋白检测的原理及临床意义,心肌损伤标志物的检测原理、方法、临床意义、评价及应用原则 , B钠尿肽的生物学特性、相关生物化学检验及临床意义。,Major Objectives,重点致动脉粥样硬化的主要危险因子的生物化学检验、心肌损伤标志物的生物化学检验及临床应用、心功能不全的有关生物化学检验及临床意义。 难点心肌损伤标志物的生物化学检验、评价及临床应用。,Brief Contents,第一节 心血管系统的结构和功能 第二节 动脉粥样硬化及冠心病 第三节 心肌损伤及再灌注的生物化学
4、检验 第四节 高血压的相关生物化学检验 第五节 心功能不全的生物化学检验,第一节 心血管系统的结构和功能,一、心脏的结构和功能及血液供应 （一） 心脏的超微结构 心外膜 粗肌丝 心肌肌原纤维(myofibril) 心内膜 细肌丝 （二）心肌收缩的分子机制 Ca2+触发的心肌兴奋-收缩耦联 (excitation-contraction coupling),（三） 心脏的血液供应 心肌血液供应特点： 1. 血液灌注主要在舒张期。受心腔内压的挤压作用，心内膜下区域心肌易发生缺血、梗死。 2. 为满足心肌持续做功需要，血流量大。安静状态下，质量仅占体重0.5%的心脏血流量占心输出量的5%，而运动时可
5、增加到4倍。 3. 动-静脉血氧含量差大(动脉血中的氧约70%被摄取) ，故心肌需氧增加时，只能通过增加血流量满足。 4. 血流量主要受局部代谢产物调节。,二、血管系统的结构与功能 血管系统是动脉、毛细血管和静脉组成的管网。 血管内皮细胞可分泌多种舒、缩血管活性物质,调节血管舒缩。 三、心血管系统功能的调控 （一）神经调节 通过各种心血管反射进行，神经反射性调节敏感而迅速。,（二）体液调节 1. 肾素-血管紧张素-醛固酮系统。 2. 肾上腺髓质分泌肾上腺素、去甲肾上腺素和肾上腺髓质素。 3. 心肌和血管内皮细胞可分泌多种舒血管活性物质和缩血管活性物质，垂体分泌血管加压素,亦参与心血管功能调节。
6、 体液调节具有持久和多样性特点。,第二节 动脉粥样硬化及冠心病,动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS) 一、AS的病理机制 是多因素综合作用的复杂过程 。 内皮细胞损伤和单核-巨噬细胞浸润及平滑肌细胞转移 脂质的作用 血液凝集系统的激活及血栓形成,二、冠心病及其他心血管事件,冠状动脉性心脏病(coronary artery heart disease, CHD)简称冠心病：各种原因致冠状动脉狭窄，供血不足而引起的心肌功能障碍和/或器质性病变 。 95%以上CHD由冠状动脉粥样硬化引起，故常将CHD与冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary atherosclerotic he
7、art disease)混用。,冠心病传统分为心绞痛和心肌梗死两种临床类型。 （一）心绞痛 (angina pectoris) 冠状动脉绝对或相对供血不足，心肌急剧而短暂的缺血（氧）所致的临床综合征。 稳定型心绞痛(stable angina pectoris，SAP) 变异型心绞痛(variant angina pectoris，VAP) 不稳定型心绞痛(unstable angina pectoris， UAP),(二)急性心肌梗死 (acute myocardial infarction,AMI) 某支冠状动脉闭塞，血液供应中断，其供血区域心肌因持久性缺血而发生的局部坏死。 透壁性AMI
8、 ，又称Q波心肌梗死(Q-wave myocardial infarction，QMI) 或ST段抬高心肌梗死(ST segment elevation myocardial infarction, STEMI) 灶性心肌梗死 心内膜下心肌梗死 后两类AMI常无的典型心电图改变，统称非Q波心肌梗死（non-Q wave myocardial infarction，NQMI）。,（三）急性冠脉综合征,急性冠脉综合征(acute coronary syndrome，ACS) ：UAP和AMI统称。 1. 急性冠脉综合征的传统分型 ：根据有无AMI特征性Q波分为：不稳定型心绞痛（UAP）型、非Q 波
9、心肌梗死(NQMI)型和Q波心肌梗死(QMI)型3类。,2. 急性冠脉综合征的新分型 根据心电图有无ST段抬高，ACS分为： ST段抬高ACS，包括QMI及部分NQMI。 非ST段抬高ACS，包括UAP及非ST段抬高心肌梗死（non-ST segment elevation myocardial infarction, NSTEMI）。 再根据心肌特异性标志物心肌肌钙蛋白T(cTnT)或I亚单位(cTnI)有无升高，将UAP分为cTnT(cTnI)升高性和不升高性两类，并将前者命名为微小心肌损伤(minor myocardial injury, MMI)。,三、动脉粥样硬化及冠心病的危险因素,
10、(一)危险因素 (risk factor) ：与某种疾病发生、发展有关的体内、行为和环境因素。 相对危险度(relative risk, RR)：暴露于该危险因素者与未暴露或低于危险水平者发病概率的比值。RR1才有意义，越大则预测价值越高。,(二) 动脉粥样硬化及冠心病的危险因素 国际动脉粥样硬化学会(International Atherosclerosis Society, IAS)新近制定的“预防动脉粥样硬化性心血管疾病综合指南”中，将AS危险因素进行了以下分类:,1. 致AS脂蛋白表型(致AS脂蛋白谱) 高TC、LDL-C, 低HDL-C作为AS独立危险因素早获公认。TC/HDL-C比
11、值与冠心病危险度呈对数线性关系。 新显现的AS脂质危险因素：高TG、apoCIII、Lp(a)。 2. 炎症状态危险因子 (1)AS炎性细胞因子: IL-6、E-选择素(E-selectin)和P-选择素(P-selectin) 、可溶性细胞间粘附分子l(sICAM-1)已被IAS列为新显现的AS危险因素，但仍主要在研究中应用。,(2)超敏C反应蛋白(high sensitivity C-reaction protein, hs-CRP） CRP是多种致炎因素刺激肝细胞和血管内皮细胞产生的急性时相反应蛋白,分子量1l5 140kD。可结合肺炎链球菌胞壁C-多糖得名。 因AS为慢性炎症过程，只有
12、检测到CRP轻度升高的状态才有价值。因此，建立了高灵敏度(灵敏度 0.3 mg/L )的CRP检测方法，此即hs-CRP的由来。,CRP在动脉粥样硬化中的作用可能包括： CRP和有关致炎因子结合后形成复合物，可激活补体系统，促进单核细胞的粘附和迁入内皮下层，形成巨噬细胞。 促进巨噬细胞和分泌型平滑肌细胞形成泡沫细胞。 增强纤溶酶原激活抑制物表达和活化。 刺激参与AS形成的细胞因子表达和释放。,高敏C反应蛋白的测定多采用其特异性抗体特别是高效价单克隆抗体的定量免疫学方法，包括免疫浊度法、ELISA法、放射免疫法等。 参考值：用于AS危险性评估时，hs-CRP3.0mg/L为高度危险性。若hs-C
13、RP 10mg/L，则可能存在其他急性炎症，应在控制后重新测定。,hs-CRP是AS炎症状态危险因子中目前唯一实际应用者。多项前瞻性研究均证实其RR远远高于任何脂质因素，hs-CRP和TC/HDL-C联合应用，RR高达5.2。 hs-CRP亦是AS病变活跃，斑块破裂，血栓形成的标志。现推荐CHD尤其是ACS患者常规监测hs-CRP，以预测AMI和冠脉性猝死等冠脉事件的发生，hs-CRP升高者需积极干预。,3. 促血栓形成相关危险因子 (1)纤溶酶原激活剂抑制物1 (plasminogen activator inhibitor-1, PAI-1) (2)血浆纤维蛋白原(fibrinogen,
14、Fg)即凝血因子I (3)凝血因子VII(coagulation factor VII),常用预测冠心病发生AMI的危险因子RR比较,第三节 心肌损伤及再灌注的生物化学检验,一、心肌损伤及再灌注血浆标志物及生物化学检验 (一)心肌损伤标志物(marker of myocardial injury) 具有心肌特异性，当心肌损伤时可大量释放至循环血液中，检测其浓度变化，可诊断心肌损伤的物质。,理想的心肌损伤标志物应满足： 高度心肌特异性并且非分泌性物质，血中浓度升高即表明心肌损伤。 心肌含量高，分子量小，游离存在于胞浆中。一旦心肌损伤便可迅速、大量释放，释放量可敏感和定量反映心肌损伤。 有合适的“
15、诊断窗口期” 。,1. 心肌损伤酶谱(enzyme profile of myocardial injury) 一般指天门冬氨酸氨基转移酶、乳酸脱氢酶、肌酸激酶、以及后两者同工酶。 (1)天门冬氨酸氨基转移酶 (aspartate aminotransferase, AST) 人体内AST分子量约100 kD，在心肌中含量最高，因此而具有相对心肌分布特异性。 AMI发生后612 h血液中AST始出现升高，2448 h达峰值，若无再损伤发生，57 d 恢复正常水平。,因其体内分布广泛，多种器官病变均可致血中水平升高；此外，红细胞亦富含AST，血液采集和制备血浆（清）过程中，轻度溶血即可致AST水
16、平非病理性显著升高。 AST诊断AMI的特异性仅53%。AST分子较大， AMI发生612 h后血清AST 水平才出现升高，24 h左右才达峰值，远不能满足尽早干预，恢复有效血液灌注的要求。 现在建议不再用AST作为心肌损伤标志。,(2)乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LD)及其同工酶 LD是由肌(muscle, M)型和心(heart, H)型两种分子结构、免疫性和催化活性不同的肽链亚单位组成的4聚体，分子量约134 kD。LD至少有5种同工酶，按电泳条带距阳极的近远，依次命名为LD1LD5 。 LD广泛存在于各种器官组织胞浆，按含量多少依次为肝、心、肾、骨骼肌、红细胞、脑等。,从上表可看出LD1比总LD更具心肌特异性。因此, LD作为心肌损伤标志物，包括血清总活性、LD1同工酶活性或相对比例测定。 总LD活性多根据pH 8.89.8环境中，LD催化L-乳酸(L)生成丙酮酸 (P) (LP反应)，并将NAD+还原为NADH，以连续监测法观察NADH的变化(IFCC推荐方法)，或固定时间法显色后测定P生成量，反映LD活性。 也可利用pH 7.47.8的环境中，LD催化丙酮酸生成L-乳酸 (PL反应)，同时氧化NADH为NAD+，以连续监测法观察NADH的变化反映LD活性。,
