马爱群 西安交通大学第一医院
正方观点:HFpEF是相对独立于HFrEF的不同概念
心力衰竭人群射血(EF)分数呈现双峰分布
如果HFpEF和HFrEF是同一种综合征(疾病),心力衰竭人群EF应该呈连续的单峰分布曲线,但是OPTIMIZE(Organized Program to Initiate Lifesaving Treatment in Hospitalized Patients)3000例心力衰竭急性失代偿期登记注册研究及其他大量研究资料都显示心力衰竭人群EF呈现双峰分布(图1)。应用性别条形图表示后,这种双峰分布特征仍然存在,女性更突出。尽管Solomon等人从CHARM研究 (the Candesartan in Heart Failure: Assessment of Reduction in Mortality and Morbidity)资料中观察到心力衰竭患者人群EF呈连续的单峰分布曲线,Gaasch等人认为CHARM研究存在严重的抽样偏倚,HFrEF远远多于HFpEF,因此可信度较低。
从治疗学的角度来看,目前的循证医学证据表明,治疗HFrEF 的有效方案用于HFpEF 无效。
如果 HFpEF 和 HFrEF 是同一综合征(疾病),相同的治疗方案应该获得相同的治疗效果,但是循证医学试验显示,治疗HFrEF 的有效方案用于HFpEF 无效。近20年来HFrEF的生存明显改善,但HFpEF生存毫无进展。I-PRESERVE研究(Thelarger Irbesartan in Heart Failure With Preserved Ejection Fraction Study)对4128例HFpEF患者连续观察了4年,结果显示Irbesartan的疗效令人失望(图2)。ACEI、利尿剂、地高辛和β受体阻滞剂同样显示无效结果,醛固酮拮抗剂研究较少。
从器官和细胞重建角度来看,HFrEF和HFpEF显示明显差异
HFpEF 和 HFrEF重建特征完全不同,心室腔离心性扩张是HFrEF的重建特征,相反,HFpEF的重建特征是心室腔正常或者接近正常,心室壁厚度增加,心室壁厚度与心室腔容量比例增加(图3)。后者与高血压心脏病的重建特征一致。值得一提的是,尽管高血压是HFpEF 和 HFrEF共同的危险因素,但是单一高血压因素很少引起HFrEF。HFrEF收缩末期心室壁弹性明显减少,所以HFrEF对动脉血管扩张剂治疗敏感,可明显增加心搏量,仅引起轻度血压下降;相反,HFpEF收缩末期心室壁弹性明显增加,动脉血管扩张剂治疗可引起血压明显下降,紧张可引起血压明显上升。心脏不同步在HFrEF更常见,特别是伴完全性左束支传导阻滞时。
在细胞水平上,组织病理学研究表明,HFrEF 心肌细胞变窄变长,肌纤维密度降低;而HFpEF心肌细胞直径增加,静息张力增加,特别是糖尿病患者更为明显。
即使HFpEF和HFrEF二者部分分享一些共同的临床特征亦不能证明二者是同一概念
心室和血管功能紊乱是所有心力衰竭共同表现 舒张功能紊乱是两种心力衰竭的共同表现,包括充盈压增加、松弛异常、心室僵硬度增加等。收缩功能紊乱一直认为仅仅发生在HFrEF ,近年研究显示节段性及心室腔水平的收缩功能紊乱在HFpEF中极为常见,但并不严重,对EF影响不大,紧张和运动可诱发收缩功能紊乱及EF下降 。二者同时存在变时功能不全,可能与受体失敏有关。二者同时观察到循环血管和肺脏血管存在血管松弛和内皮依赖性血管松弛异常,每个异常改变都可加重心室功能紊乱,但是这些共同存在的异常并不表明二者主要的原发损伤因素相同,而是心力衰竭发生后心脏的继发损伤因素作用于血管的表现。其完整机制还不清楚。
二者都存在神经激素激活和肾脏功能紊乱 RASS、BNP和交感神经系统等神经内分泌、细胞因子的病理性激活是二者的共同特点,但是对HFrEF 的研究资料要多得多,去甲肾上腺素升高二者相同, HFpEF 和 HFrEF都有BNP的升高,但是HFrEF更为明显。醛固酮水平升高二者相同, 血浆肾素活性、血管紧张素II,、血管加压素缺乏两者比较研究。近年研究表明HFpEF失代偿治疗期间更容易发生肾脏功能不全,肾脏相关死亡率较高。
HFpEF 的自然病史、诊断和死亡模式的提示 劳力性呼吸困难和乏力是心力衰竭常见症状,尤其是老年人表现更为明显,如果证明EF降低,诊断为HFrEF,如果EF正常,诊断原则是,要考虑的问题较多,例如:环境不适、 肥胖、肺脏疾病、肺脏血管疾病、HFpEF等。对HFpEF认识不足时,心血管专家也往往考虑不到HFpEF的诊断。近期研究显示,在HFpEF早期,即使正规的体检、心电图检查、静息血流动力学检查也不能发现充盈压增高的表现。运动试验可诱发相关表现。HFpEF的早期识别有利于疾病的预防和治疗。相反,合并多种合并症的老年患者表现往往极为严重,患者的临床过程取决于合并症,HFpEF 比 HFrEF更有可能死于合并症。近期基于社区的研究发现,与HFrEF相比,HFpEF死于心血管病者较少,主要是因为死于冠心病较少。
关于EF(40%~50%)中间组的问题 目前,大多数研究将HFpEF的EF界定为35%~55%。与EF 50%~55%比较,35%~50%具备更多的HFrEF特征,如男性居多、冠心病居多、高血压较少、心室腔较大、大多死于心血管疾病本身。因此认为35%~50%多为较轻微或治疗效果较好的HFrEF 患者。这些患者对目前收缩性心力衰竭治疗指南的治疗措施疗效明显。因此HFpEF患者的EF应该界定为大于50%,而中间组更多地包括了HFrEF。
当前尚没有理由改变基于EF的心力衰竭分类方法,虽然EF不等于心脏收缩性能,不是心脏收缩性能的同义语,但是由于其已经被广泛接受、易于测量,仍然是区别HFpEF、HFrEF两种心力衰竭的有用标志。
反方观点:HFpEF与HFrEF是同一疾病的不同临床表型
基于LVEF的疾病分类学是错误的
早在80年代,循证医学作为一个新的临床原则应用于临床后,在工业驱动的临床试验中,为增加统计学信度,减少试验样本量和试验时间,在病人入选方面尽量入选预后较差的EF小于40%~45%的病人,这种入选病人的标准缺乏理论依据,30年来已经成为科学家们的习惯,而导致了现在心力衰竭的错误分类,产生HFrEF 和 HFpEF概念。
心力衰竭是一个多因性疾病,在心力衰竭人群,Solomon等人从CHARM 研究资料中研究发现EF呈现单峰钟形分布曲线。据此认为HFrEF 和 HFpEF是同一临床综合征。但是钟形两极人群的临床特征和治疗反应不同。此外,将心力衰竭分为HFrEF 和 HFpEF是不合适的,因为未考虑生物学标志等其他心力衰竭临床表现。HFrEF 和 HFpEF概念在临床实践中应用,也缺乏理论基础。
从HFrEF 和 HFpEF的发展过程来看,临床表型是相互重叠的。
HFrEF 和 HFpEF两者都存在收缩功能障碍,只是程度不同而已。Tan 等人发现HFpEF患者安静和运动时LV横向、纵向收缩张力减少,收缩和舒张纵向储备功能减少,安静时LV收缩旋转减少,运动时不能相应增加,安静LV退捻力矩(untwisting)延迟,运动不能相应增加,退捻力矩(untwisting)与LV抽吸作用有关,每搏容量上升减少。而收缩末期弹性、每搏作功指数、峰值功率指数等反映血流动力学功能的指标二者无明显差异。这些指标表明,在血流动力学异常之前,HFpEF患者收缩功能已经异常。所谓的血流动力学正常是把心脏仅仅作为一个以EF表示的简单的物理压缩器官,但心脏其实是一个复杂的生物学肌性器官。
心力衰竭内涵远远超出了血流动力学,包括了大量的心内、心外的异常,例如神经内分泌异常、肾脏功能异常、容量负荷过重、心脏基质胶原异常、收缩蛋白同功体合成异常、内皮细胞功能异常、心房功能异常、动脉僵硬度增加等,这些异常尽管不是全部,大部分二者是相同的。在生物学方面没有一个可以区别HFpEF和HFrEF的特征性变化,包括基因、蛋白、细胞、器官、系统等水平。换句话讲,仅仅是量的改变而没有质的区别。HFpEF和HFrEF在多方面是重叠、平滑变化之中的(图4),包括向心性和离心性再建过程中纵向收缩功能、BNP、LV舒张末期容积、心肌细胞直径等的变化。
引起心力衰竭发展轨迹差异的原因
近期调查发现,生物学特性(年龄和性别)和合并症(高血压、糖尿病、冠心病)决定心力衰竭的发展轨迹,即心力衰竭的异质性。Cheng等人对4062无心肌梗塞人群进行了16年的随访,分析了4个系列的不同阶段超声心动图,发现伴随着年龄增长LV直径变小,LV壁厚度增加。与先前的观察一致,这些改变女性更为突出,特别是LV壁厚度增加。肥胖、糖尿病和高血压单独引起的改变与衰老本身引起的改变不同,前者都是引起左心室腔的改变,HFpEF倾向于增加左心室腔直径,其与HFrEF相同。这些观察表明,相关因素仅仅是促进加速了一出生就存在的年龄依赖的HFpEF发展过程,而 HFrEF仅仅是这一演化发展过程的偏差。
心力衰竭发展过程中分子机制的复杂性
心室再建类型不同决定心力衰竭表现的异质性,尽管心脏再建类型可以表现为以向心性
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