6.心脏的内分泌素-心钠素具有强大排钠、利尿、舒张血管和降低血压的作用心钠素与受体结合才能发挥作用。Mg2+可以促进心钠素与受体结合。
综上所述，镁对于心脏生理生化有重要作用，业已证明，缺镁时可通过许多途径影响心肌能量代谢，影响心肌的舒缩功能，并可导致心律失常。
（二）镁与心力衰竭的关系
研究表明，心力衰竭病人血清Mg2+浓度低于正常人，住院心力衰竭病人中低镁血症发生率7％，利尿剂治疗病人中约为37％，强心苷治疗病人中为19％，Dykner等采用肌肉组织活检测定组织内镁含量，发现用利尿剂治疗慢性心力衰竭病人中65％有低镁。Lyeri等测定了心力衰竭死亡病人其骨骼肌的Mg2+含量低于非心脏病者。心力衰竭病人缺镁的原因：神经体液因素的活化：肾素-血管紧张素-醛固酮系统的活化间接导致镁的消耗，这是因为醛固酮分泌增多可引起体液潴留，使细胞外容积扩大造成细胞外液Mg2+的相对缺乏，同时醛固酮可降低近曲肾小管对镁的重吸收，致使肾排泄Mg2+增多。Kisch等观察到静脉补镁可使血浆醛固酮下降，所以镁有拮抗醛固酮的作用；心力衰竭患者胃肠淤血，影响Mg2+吸收；利尿剂、洋地黄的应用，增加了肾脏对镁的排泄；心衰时胰腺内分泌功能受损，胰岛素分泌不足及骨骼对钙、镁的摄取增加，致血清镁降低。
心力衰竭患者缺镁时，抵制了Ca2+进入肌节，使供给肌原纤维的钙减少，导致心肌收缩力减弱，将进一步加重心力衰竭。因此近年来在心力衰竭治疗上，主张适当补充Mg2+，既有利于纠正心力衰竭，又可增加其对洋地黄的耐受性。
（第三节）心力衰竭时心肌电活动紊乱
心脏实施有效的机械射血功能有赖于其正常的电活动。心力衰竭时能量代谢异常、离子跨膜运转障碍可引起心肌电活动紊乱。后者又可影响心脏机械射血功能的发挥。这使人们认识到，心力衰竭不仅仅是机械功能的障碍，而且还存在心肌电活动的异常，且二者相互关联，互为影响。心肌电活动异常可表现在心肌组织、心肌细胞跨膜电位及心肌细胞膜离子电流等水平上，阐明这些变化有助于从多方面理解心力衰竭的本质及其并发心律失常的电生理机制。
一、心肌组织电活动异常
正常心脏具有起搏、兴奋和传导功能。在临床实践中，不论是心电监护还是心电图的记录，经常可以发现心力衰竭病人存在心电活动的异常。作为整体心肌组织，其心电活动的异常主要表现三个方面：传导功能障碍：从心电图记录到的传导障碍最多见的是心脏特殊传导系统的传导阻滞，尤其是左右束支的传导阻滞。实质上，心力衰竭时除传导系统存在阻滞性改变外，心肌组织传导性能的异常更具有临床意义。心力衰竭时心肌组织传导性能变化的最显着特点是不同部位心肌组织、同一部位不同心肌细胞间传导速度的不均一性。心力衰竭时各部分心肌组织可因其病变程度不同等因素使得心肌细胞静息电位与动作电位发生改变，导致传导速度快慢不等，即不均一性，这是形成折返的基础，而折返则是心律失常最为常见的机制之一。兴奋性异常：心力衰竭时心肌组织兴奋性异常与心肌病变程度有关，有人在结扎兔冠脉左室支制备的心力衰竭模型中观察到，心功能代偿期心肌组织有效不应期缩短，缺血中心区与边缘区ERP离散度增大；而衰竭期心肌组织对于强度较大的刺激也反应低下甚至无反应。临床上可见临终期心力衰竭患者心脏对于各种心肌兴奋剂及电除颤等刺激同样存在反应低下或无反应的现象，这提示衰竭心肌组织兴奋性的减退或丧失。室颤阈值降低：同样在上述实验中还发现，缺血心肌组织随着时间的延长，其室颤阈值进行性降低，且这种变化趋势在缺血中心区更为显着。心力衰竭病人亦可因心肌严重病变使室颤阈降低而诱发心室颤动。
二、心肌细胞跨膜电位异常
如前文所述，心力衰竭时可因能量代谢障碍导致心肌细胞跨膜电位异常。主要表现为：静息膜电位下降可缩小其与阈电位的差距，使容易引起兴奋或自律性冲动，但膜电位显着下降时反而可使心肌细胞兴奋性减弱或丧失；动作电位0相上升速率减慢、幅度降低使兴奋传导减慢；动作电位时程缩短使有效不应期缩短。这些变化均为形成折返激动的基础，其详细机制已在心力衰竭时能量代谢障碍一节中述及，这里不再赘述。
三、心肌细胞跨膜离子流异常
（一）内向离子流变化
1.Na+流（INa）：心力衰竭早期，心肌以肥厚为主要病理变化时，对大鼠心室肌和人心房肌细胞的实验研究发现，不论致心功能不全病因如何，其心肌细胞膜上INa均无显着变化。但在实验性心肌梗死模型中，虽未发现存活心肌细胞INa变化的直接证据，但动作电位0相上升速率减慢和幅度降低则提示可能存在INa的变化。
2.Ca2+流（ICa）：关于心力衰竭时心肌肥厚阶段L型Ca2+Ca2+通道电流（ICaL）变化的研究结果存在分歧。有报道心肌肥厚的左右室心肌细胞ICaL峰值无明显变化，但其慢衰减部分延迟（约25％）。在普通高血压大鼠中亦有类似发现。也有人发现大鼠与豚鼠心肌细胞ICaL峰强度增大，且亦有衰减延迟现象。T型Ca2+通道电流（ICaT）多数报道其强度增大。目前有关人心肌细胞的研究较少，但有资料表明，终末期心力衰竭患者心室肌细胞ICaL较大。另有人对未使用Ca2+拮抗剂和使用Ca2+拮抗剂1～24月的心力衰竭患者心房肌研究发现，治疗组ICaL峰值显着下降，且其峰值对二氢吡啶类激动剂BAYK8644呈衰减反应。有关人心肌细胞研究中，由于基础病因各不相同，且难以做到严格对照以及治疗药物等因素的影响，使其研究结果的价值受到一定的影响。
（二）外向离子流变化
1.内向整流K+电流（IK1）Kleiman与Houser在猫肥厚的右室心肌细胞中发现，IK1反转电压（Erev）不变时，无论钳制电压高于或低于Erev，IK1均显着增大，但也有报道相反结果者，原因不明。Beucklman在研究病人缺血心脏的心肌细胞时发现，与对照组正常人同种细胞比，其IK1强度显着下降。但目前尚不清楚的是心肌病变到何种程度会导致IK1的改变。由于IK1在不同种属间，同一种属不同年龄层次间，甚至是同一心脏的心房与心室间，其心肌细胞的IK1强度均存在差异，有时很难把握IK1变化的确切意义。但一般以为，IK1的变化常常与心肌细胞动作电位时程（APD）延长有关。
2.瞬时外向K+电流（Ito）Ito参与人及大多数哺乳动物动作电位复极初期的形成。Ito的改变可显着影响复极时程，人肥厚心肌细胞外向电流下降，终末期心力衰竭心肌细胞中亦有类似发现。对于心力衰竭病人心肌细胞的分层研究进一步发现，中层与内层心肌细胞Ito显着下降。成人扩张型心肌病与心律失常病人心房肌细胞亦有Ito强度的减弱。因此，心力衰竭时内向整流与外向电流的下降可能均为APD的延长的离子流基础。
总之，目前有限的资料表明，心力衰竭时存在心肌电活动紊乱。心肌细胞膜离子通道电流的改变是心肌细胞跨膜电位变化的基础，而后者又是心肌组织电活动紊乱的细胞电生理学基础。心力衰竭时心肌电活动的变化不仅是形成心律失常的机制，而且还可影响心脏机械射血功能的正常实施。
（第四节）心力衰竭时免疫机制异常
临床观察及实验研究结果显示，心力衰竭作为一种综合征，也具有慢性炎症以及肿瘤性疾病的某些特征。心力衰竭时存在广泛的免疫活动异常，其异常程度与心力衰竭程度相关，严重或终末期心力衰竭也常表现为恶液质。研究这些现象，是心力衰竭认识深化的重要内容，而且可能影响心力衰竭防治策略的改变。
一、心力衰竭时免疫细胞异常
（一）外周白细胞总数增高
Maisel（1990）等观察一组心力衰竭病人，包括缺血性心脏病、酒精中毒性心肌病及特发性心肌病，其心功能多数为Ⅲ～Ⅳ级。在排除病毒和细菌感染情况下等条件与健康对照组比较，发现心力衰竭病人外周白细胞总数显着高于健康对照组，尽管两组外周白细胞总数平均值均在正常范围内。
（二）淋巴细胞及其亚类异常
心力衰竭时淋巴细胞总数减少，淋巴细胞百分率降低，与对照组比较这两种变化差别均十分显着，尤以淋巴细胞比率降低更为突出。循环T淋巴细胞数量减少，这种变化不是T细胞亚类的均衡降低，主要为抑制性细胞（Ts）或（和）细胞毒细胞（Tc）减少，辅助T细胞（Th）则未见显着变化。因而Ts/Tc/Th比值显着降低成为心力衰竭时免疫细胞异常的重要特征。心力衰竭患者血循环自然杀伤细胞（NKC）也明显减少。经按心力衰竭程度分别研究后发现，上述变化随心力衰竭严重程度而显着。心力衰竭时B淋巴细胞改变情况尚不清楚，也未见到关于巨噬细胞变化的研究报道。
二、心力衰竭时免疫细胞因子异常
目前已知细胞因子是一些特殊细胞，主要是巨噬细胞、T淋巴细胞等产生具有特殊生物活性的物质，它们参与免疫系统功能及免疫活动调节，参与血管内皮细胞及骨髓前体细胞功能调节，对细胞的分化与增殖均有重要影响。
（一）肿瘤坏死因子
肿瘤坏死因子（TNF）分α、β两种。TNFα又称恶液质素，主要由T淋巴细胞和激活的巨噬细胞产生，TNFα可以激活巨噬细胞，促进血管形成和骨质吸收，对许多组织细胞具有直接或间接的细胞毒作用，参与发热、休克等病理事件形成。TNFβ主要由淋巴细胞产生，又称淋巴细胞毒素，能激活内皮细胞，颗粒白细胞及β淋巴细胞，抑制血管形成，对许多组织细胞亦能产生直接或间接细胞毒作用。
Levine等（1990）较早报道慢性充血性心力衰竭患者循环血中TNFα水平增高。此后陆续有大量研究报道了同样的结果，并且显示TNFα增高程度与心力衰竭时左室功能障碍程度呈正相关，伴有心力衰竭性恶液质患者其血中TNFα水平增高最为显着。但也存在不尽一致的观察结果。
TNF作用由受体介导。TNF受体（TN-FR）有两种类型，一种为55kD，称TNFR1，另一种为75kD，称TNFR2。多种细胞系的细胞膜存在TNFR。TNFR位于细胞膜外面的部分可以脱落进入循环或自尿排出。TNFR的脱落组分能以可溶性蛋白形式被检出，此称可溶性肿瘤坏死因子α受体（sTNFR）。据认为sTNFR可通过抑制TNFα与受体结合，或封闭TNFα活性而调节TNFα生物活动。也有人认为sTNFR是TNF拮抗物，但其作用都不是使TNF作用减弱，反而是使其作用增强。sTNFR通过与TNF结合使其稳定性增强，生物半衰期延长，sTNFR脱落行为则起到调控TNF循环量的贮库作用。实验研究证明，TNF作用主要取决于其活性状态持续时间，比较之下其含量峰值高低的重要性则要小得多。因此，认为评价心力衰竭时TNF活动状态，测定sTNFR更为敏感和特异，更能反映TNF相关的靶细胞变化情况。Ferrari等发现心力衰竭时sTNFR显着增高者预后往往不良。
（二）其他细胞因子
心力衰竭时循环血及器官组织抽提液中白细胞介素2（IL-2）和白细胞介素6（IL-6）含量增加，同时也存在靶细胞相应受体密度异常以及自然杀伤细胞对它们的反映性降低等。循环血中还可查得可溶性IL-2受体含量变化，提示IL相关的免疫反应在心力衰竭时存在异常。IL-2可以激活细胞毒T淋巴细胞和自然杀伤细胞，影响T淋巴细胞增生分化。IL-6可诱导抗体分泌及T淋巴细胞分化。这些变化发生的背景目前还不清楚。
心力衰竭时可能存在病理性干扰素作用，有资料显示干扰素注射可引起不可逆性扩张型心肌病心力衰竭。
三、心力衰竭与自身抗体
扩张型心肌病（扩心病）以心脏大、心力衰竭为基本特征，其病因至今不明，但越来越多的证据显示扩心病可能是一种器官特异性的自身免疫性疾病，遗传背景和环境因素是自身免疫发生的原因。扩心病患者存在Ts和Tc淋巴细胞比例失常，心肌组织中心肌细胞上主要组织相容性复杂的某些基因表达异常。循环中存在多种抗心肌成分抗体，其中包括抗β受体抗体。
另一方面，在排除心力衰竭致病因素之后，心力衰竭本身也可引发针对心脏组织的自身抗体形成。心力衰竭时在心肌损伤与重建中，正常隐蔽的心肌组织成分可以被释放，从而形成自身免疫的攻击对象。心力衰竭情况下免疫细胞及免疫因子数量和行为异常可以促进这种自身免疫的启动和发展。
四、心力衰竭时免疫异常的原因和意义
心力衰竭发生免疫异常的原因迄今尚未完全阐明。一般认为心力衰竭时交感神经过度驱动可能是其中最重要的因素，其依据包括：许多免疫器官如肺、胸腺、淋巴结等分布有丰富的交感神经末梢纤维，淋巴细胞膜存在密集的交感神经递质受体，实验性交感胺样药物应用以及心肌梗死等存在高儿茶酚胺血症的其他病症，也可见到心力衰竭时一致的免疫功能紊乱现象。
心力衰竭情况下免疫异常可能参与心力衰竭的恶性发展进程。细胞免疫和体液免疫异常可加剧心力衰竭中靶组织主要是心肌细胞和血管组织损伤，心力衰竭形成的器官性亚临床炎症反应可能是这一过程的主要表现形式。心力衰竭时的细胞因子主要是衰竭心脏产生的局部活性细胞因子，能在分子水平上诱导产生所谓“心脏自杀”，这也是心脏衰竭性恶液质发生的基本原因之一。Mann等证实TNFα与心肌受体作用时，可使细胞内四氢生物喋呤水平增高，一氧化氮（NO）合成酶系统mRNA表达异常，从而一方面进一步抑制心肌收缩舒张功能，另一方面还可触发或加剧心肌细胞凋亡过程以促使心肌细胞萎缩退化，TNF还可通过加强原癌基因表达而加速病变心肌细胞毒性损伤溶解。一些细胞因子尤其是TNF还与心力衰竭时外周性肌肉萎缩相关。TNF可破坏NO活性而影响工作肌肉血液灌注，TNF还能加速肌肉蛋白分解，抑制肌肉蛋白合成。这些改变是心力衰竭状态下劳动耐力降低的重要机制之一。
