第一节　心肌细胞的能源物质

心脏是一个高耗能器官，糖、脂肪、蛋白质3大营养物质都可以作为心脏的能源物质。用心导管分别采取冠状动脉和冠状窦血液，测定供能物质在动、静脉血液中的浓度差，证明心肌细胞可氧化葡萄糖、乳酸、丙酮酸、脂肪酸、酮体和氨基酸等物质，以供应心脏生理活动的能量。

一、底物的选择

心肌细胞对能源物质的选择具有适应性，随着底物的浓度、氧气的浓度和代谢产物的水平而变化。心肌细胞能够利用多种物质氧化供能，主要供能物质是脂肪酸、葡萄糖、乳酸。丙酮酸及酮体也容易被利用，但平时血中浓度很低，供能意义较小。氨基酸主要用于合成蛋白质，其分解代谢时也可参与供能，但所占比例很小。

在正常情况或饥饿条件下，心肌细胞主要利用脂肪酸作为能源物质。在缺氧、缺血条件下，则不需要以通过氧化产能的脂肪酸、氨基酸为底物，而以葡萄糖的无氧酵解及乳酸氧化为能源。

脂肪酸是正常供氧充足的心肌细胞的主要能源物质，供给心肌细胞所需能量的2/3以上。脂肪酸优先被利用的机制有：①脂肪酸氧化过程中产生大量乙酰辅酶A进入三羧酸循环氧化；②脂肪酸和葡萄糖氧化均生成代谢中间产物乙酰辅酶A，竞争进入三羧酸循环；③脂肪酸的氧化抑制心肌细胞摄取葡萄糖；④过量的乙酰辅酶A抑制丙酮酸的氧化脱羧反应。因此，心肌细胞有氧代谢中最重要的是利用脂肪酸氧化供能。

二、心脏的供能物质

心肌细胞利用脂类的能力很强，心肌细胞中丰富的脂蛋白水解酶可以将乳糜微粒和甘油三酯（triglyceride，TG）水解，释放出游离脂肪酸（free fatty acid，FFA）氧化供能。儿茶酚胺类物质、生长激素、可的松、甲状腺激素等通过脂蛋白脂肪酶动员脂肪组织释放FFA，而胰岛素、葡萄糖抑制脂肪的动员及FFA的释放。

心脏对葡萄糖的利用率约为每分钟45.9mg/g心肌，随血糖浓度变化。血糖浓度低于60～80mg/dl时，心肌细胞停止摄取葡萄糖。胰岛素及缺氧能促进心肌细胞膜对葡萄糖的转运作用，心肌细胞葡萄糖浓度的增加可以加速糖的氧化利用。

心肌也能氧化丙酮酸和乳酸，心肌对两者的摄取与动脉血中的浓度成正比。心肌对酮体的利用率为每分钟0.37mg/100g心肌，其氧化需氧占心脏总摄氧量的5%以下。心脏利用氨基酸供能不占主要地位，氨基酸氧化耗氧只占总耗氧量的5.6%。

除上述外源性供能物质外，心肌细胞还可以动员内部储存的少量糖原（0.6%左右）。糖原在心内膜下和起搏传导系统中含量较高，在缺血、缺氧时糖原可分解供应部分能量。

（颜凤）