第十五章 心脏功能检验

1. 第十五章 心脏功能检验

2. 本章内容概要： 第一节 概述 第二节 心脏标志物的测定 第二节 心脏标志物的选择和评价 • 本章教学要求： 掌握:酶类与蛋白类心脏标志物的种类、特点及临床意义； 熟悉:酶类与蛋白类心脏标志物的测定； 了解:心脏的结构和功能、心脏疾病的诊断。

3. 第一节 概 述 • 心脏的结构和功能 • 心脏疾病的的诊断

4. 一、心脏的结构和功能 • 结构： • 功能： • 体内的物质运输 • 内分泌功能

5. 二、心脏疾病的诊断 • 心脏疾病的诊断技术： 心电图 价格昂贵不适合动态监测 超声心动 心导管检查 影像学检查： 核素心血管造影 电子计算机断层扫描（CT） 血液生化检查：酶类与蛋白类心脏标志物 价格较便宜且适合动态监测

6. 急性心肌梗死 （acute mycocardial infarction,AMI） • 1969年，国际卫生组织（WHO）规定AMI的诊断标准： ①典型的病史和长期的胸痛。②明显的心电图改变。③一系列酶的改变 • 2000年对AMI 诊断的标准： 心肌肌钙蛋白升高随后缓慢降低或CK-MB快速升高后降低，并伴有如 下症状之一可诊断为AMI。 ① 缺血症状。 ② ECG 出现病理 Q 波。 ③ECG 呈缺血改变（ ST 段抬高或降低） ④ 冠状动脉检查有异常。

7. 第二节 心脏标志物的测定 乳酸脱氢酶及同工酶 酶类标志物 门冬氨酸氨基转移酶 肌酸激酶及其同工酶 心脏标志物 肌红蛋白 蛋白质类标志物 肌酸激酶同工酶质量 心肌肌钙蛋白

8. 一、酶类标志物 • 诊断急性心肌梗死（AMI） LDH,AST,HBDH 二十世纪五十年代 CK 二十世纪六十年代 二十世纪七十年代 CK-MB（金标准）,LDH1

9. （一）急性心肌梗死时血清中心脏酶活性改变的机制（一）急性心肌梗死时血清中心脏酶活性改变的机制 心脏酶主要分布于心肌细胞内，当心肌细胞缺血时，心肌 酶释放入血，其升高的时间及浓度和以下机制有关： 1．心肌酶的释放速度： • 影响因素： ①心肌细胞内外酶浓度的差异 ②酶在心肌细胞内定位与存在形式 ③酶蛋白分子量的大小

10. 2．心肌酶在细胞间隙的分布和运送 心肌细胞中的酶经过两种途径进入血液： 途径一：心肌酶释放后进入毛细血管直接入血 途径二：心肌酶释放后进入组织液，经淋巴系统回流进入血液。 心脏受损时心肌酶主要通过第二种途径进入血液，故酶升高存在延迟 3．血中酶的清除：不同的酶在血清中清除时间不同 可能的机制包括： ①从尿路排泄。 ②肝脏及网状内皮系统对酶的清除。 ③酶在血管内失活或分解。

11. （二）急性心肌梗死的酶类标志物 1．肌酸激酶 • 分布 骨骼肌细胞和心肌细胞中，也存在于脑和其它组织细胞。 • 亚类 由M和B亚基组成的二聚体，有三种同工酶： CK-MM，CK-BB ，CK-MB。 CK-MB1和CK-MB2 CK-MM1、CK-MM2和CK-MM3

12. 正常血清中各亚型的含量 CK-MM1>CK-MM2>CK-MM3，CK-MB1>CK-MB2。 • AMI时 组织型的MM3和MB2大量释放入血，CK-MM3/CK-MM1和CK-MB2/CK-MB1 比值超过1.0，此变化明显早于CK和CK-MB的升高。CK-MB2/CK-MB1在AMI 发病后1小时达到峰值，CK-MM3/CK-MM1在3小时达到峰值。显然CK亚型分 析在诊断AMI的特异性和灵敏度方面优于CK总酶和同工酶。

13. 2．乳酸脱氢酶 • 亚类 LDH是由两个亚基（H和M）组成的四聚体， 五种同工酶，按电泳速度的快慢命名为LDH1、LDH2、LDH3、LDH4和LDH5 • 分布 心肌细胞中主要的LDH为LDH1。 • 对于可疑的心肌梗死病人：。 测定总LDH和α-羟丁酸脱氢酶（HBDH） HBDH是指用酮丁酸取代丙酮酸作为底物时测得的LDH活性，LDH1和LDH2比其它同工酶对酮丁酸有更大的活性，因此HBDH活性相当于LDH1和LDH2。在诊断AMI时，HBDH的特异性高于LDH总活性，但不及LDH1同工酶 。

14. 3．天门冬氨酸氨基转移酶 • 分布 AST分布较广，主要存在于肝脏、心脏、骨骼肌、肾脏。 • 亚类 两种同工酶，胞浆型和线粒体型（ASTm） • 对于心肌梗死的诊断 ASTm在心肌细胞发生坏死后释放入血，对于心肌梗死的诊断无 特别意义，主要用于预后的判断。ASTm的活力大小同并发心力衰竭 的发生率和死亡率成正比。

15. 4．AST、LDH和CK的特异性比较 ①AST在心肌细胞中含量最多,但也大量存在于其它多种器官，如肝脏，肌等，故其诊断特异性较低。 ②LDH在心肌细胞中的含量仅次于肾，其分子量较大，在AMI时血清中此酶活性升高较其它酶迟 LDH在亚急性AMI诊断上有一定价值。LDH分布广泛，特异性不高，如急性肝炎、骨骼肌疾病、肾梗死、急性白血病及广泛转移、的恶性肿瘤均可使LDH增高。电泳分析LDH1或测定HBDH活性可提高LDH的特异性。 ③ AMI时CK阳性率与心电图ST段异常相近（95%）。心电图不易发现的心内膜下梗死合并传导阻滞，多发性小灶性坏死及再发性梗死，CK大多升高。而肺梗死、心绞痛、陈旧性梗死则CK一般不升高。另外，CK分子量不大，且大量存在于胞质中，在发生AMI时，相对其它酶，它最早进入血液。CK在体内的半寿期明显较其它酶短，AMI后，CK急剧升高，并很快（48～72小时）恢复正常，因此不能用于亚急性心肌梗死的诊断。

16. （三）急性心肌梗死后心肌酶的时相变化 对单纯性急性心肌梗死病人

17. (四) 心肌酶的生理变异 在应用心肌酶对AMI进行诊断时，需考虑生理因素对检测结果的影响。 1．性别： 血清CK在男性明显高于女性，血清CK在男性明显高于女性 2．年龄： LDH在出生时为成人两倍，随着年龄增长逐渐下降，到14岁时达成人水平。 3．运动： 升高程度和运动量及持续时间有关，也与运动者是否经常锻炼有关，训练有素的运动员，其心肌酶升高幅度小。

18. （五）心肌酶的测定 1．方法学及其发展：经过三个阶段： ①二十世纪五十年代以前大都使用“固定时间法” ②二十世纪五十年代中期，生化分析仪的广泛使用，临床实验室开始采用 “连续监测法 ③从二十世纪七十年代以来，随着免疫技术的发展，出现利用酶的抗原性 ，通过抗原抗体反应直接测定酶质量的方法

19. 2．标本的处理对结果的影响 标本在采集、分离和贮存等过程可能会影响酶的活性。 • 压脉带使用时间过长 • 溶血可引起LDH明显增高 • 采血后1～2小时及时分离血清。 • 心肌酶在体外随存放时间和温度其活性产生变化 表15-2 心肌酶在不同温度储存的稳定性（活性变化小于10％）

20. （六）参考范围及临床意义 1.乳酸脱氢酶及其同工酶 【参考范围】 LDH：成人120～230U/L(L→P法) 儿童140～260U/L(L→P法) LDH同工酶（成人）： LDH1 14%～26%；LDH2 29%～39%；LDH3 20%～26%； LDH5 6%～16%；LDH1/LDH2 0.45%～0.74% LDH4 8%～16%；

21. 【临床意义】 LDH增高主要见于急性心肌损伤，还见于肝炎、传染性单核细胞增多症、胰腺癌、前列腺癌、淋巴瘤、贫血、骨骼肌损伤、及肝硬化等。LDH降低无临床意义。LDH同工酶对于AMI发生24小时之后的诊断有帮助，心肌梗死后10～12小时LDH1升高，高峰时间为48～72小时。心肌梗死时LDH同工酶分析，LDH1/LDH2的比值分析有重要临床意义，一般情况下LDH1/LDH2小于1，当LDH1/LDH2大于1时，对诊断心肌梗死具有重要价值。

22. 2．肌酸激酶及其同工酶 【参考范围】 CK：男性45～180U/L 女性25～130U/L 儿童75～540U/L CK-MB：10～25 U/L或CK-MB/CK<5%(免疫抑制法) 【临床意义】 CK增高：见于心肌损伤剧烈运动、妊娠、肌肉注射、心脏外科手术、治疗性电 休克、心脏导管插入术、冠状动脉造影术、整形外科手术、腹腔手术、进行性 肌营养不良、多发性肌炎及脑血管意外等 CK-MB增高见于心肌损伤和心肌梗死 CK降低主要见于恶病质及神经性肌萎缩。

23. 3．天门冬氨酸氨基转移酶 AST：0～40U/L 【参考范围】： 【临床意义】： AST测定可用于诊断AMI，但AST在AMI的时相变化和CK相似 升高幅度不如CK，恢复早于LDH，故诊断AMI的价值很小，国内外不少学者认为诊断AMI的心肌酶可以不包括AST。AST现主要用于肝脏疾病的诊断和鉴别诊断。

24. 二、蛋白类标志物 • 血清心肌酶的测定对急性心肌梗死的诊断存在的不足之处： ①酶活性升高出现较晚 ②持续时间短 ③特异性较差 • 从临床应用的角度，希望的心脏标志物是 ①在心肌细胞中高浓度存在而在非心肌组织中不存在，即高特异性。 ②心肌损伤发生后能快速释放到血中，以便在早期损伤获得高灵敏度的诊断。 ③在血中能维持较长时间的高浓度，即长“窗口期”。 ④能被快速分析。

25. (一)急性心肌梗死的蛋白类标志物 1．肌红蛋白 • 结构特点：肌红蛋白（myoglobin ,Mb）是横纹肌组织特有的色素蛋白，分子量为170kD。分子结构和血红蛋白的亚基相似，由一条多肽链和1个血红素分子构成。 • 分布：Mb主要存在于骨骼肌和心肌中，其含量为：骨骼肌3～9mg/g，心肌为1.4mg/g。 • 功能特点：Mb能可逆地与氧结合，在肌细胞内有贮存和运输氧的能力。

26. 临床意义： ①Mb是AMI血清中最早出现的生化标志物； ②AMI患者血清Mb的升高幅度和持续时间与梗死面积和心肌坏死程度呈明显正相关； ③Mb既存在于心肌又存在于骨骼肌，通过肾脏排泄来清除，当骨骼肌损伤或肾排泄功能障碍时可引起血清Mb升高，引起AMI诊断的假阳性。因此，应用血清Mb诊断AMI时，必顺结合临床症状和病史，排除引起血清Mb升高的其它因素，才能确定诊断。 • 测定的方法： 免疫化学法，包括放射免疫测定法、酶联免疫测定法、胶乳凝集试验和免疫比浊法、荧光免疫测定法和滴金免疫法等。

27. 2．心肌肌钙蛋白 • 结构特点：肌钙蛋白（troponin，Tn）是肌肉组织收缩的调节蛋白，主要存在于骨骼肌和心肌中，在肌肉收缩和舒张过程中起重要作用。Tn由肌钙蛋白T（TnT）、肌钙蛋白I（TnI）和肌钙蛋白C（TnC）三个亚单位组成 。 • 功能特点：TnT将肌钙蛋白复合物与原肌球蛋连接在一起，大部份以结 合形式存在于细丝，约6%以游离形式存在于细丝外。TnI是肌原纤维ATP酶 的抑制性亚单位，有防止肌肉收缩的作用。TnC则能和钙结合，肌肉收缩 时活化细丝。

28. 临床意义： cTn在缺血性心脏疾病的早期，血清浓度也明显增加，敏感性和特异性很高，持续时间长，可作为缺血性心脏疾病有价值的诊断指标。 心肌细胞中的cTnT和cTnI是唯一存在于心肌中的收缩蛋白，对心肌坏死或损伤有高度的敏感性和特异性，由于在血中含量极低，因此少量的心肌坏死，血液中浓度快速升高。cTnT在胞浆中有少量的游离形式，心肌梗死发生后快速释放入血，肌原纤维中cTnT以cTnT-I-C复合物的形式存在，因此释放缓慢。cTnT在心肌梗死发生后3～4小时血中出现升高，并能维持10天或更长的时间。cTnI无游离形式，心肌梗死发生后,释放到血中的形式主要为cTnI-C和少量的cTnT-I-C复合物。与cTnT相同，AMI发生后其变化同CK-MB，即4小时可检测到升高，峰值在14～18小时，血中维持升高5～10天。 cTnT和cTnI是目前心肌损伤最具特异性的标志物。 “微小心肌损伤”（minor myocardial damage MMD） • 测定的方法： 主要是免疫法

29. 3.CK-MB质量 CK-MB为CK的同工酶，主要存在于心肌细胞中。CK-MB质量指用 免疫法测定CK-MB酶蛋白的量，由于免疫抑制法有许多不足而逐渐 被CK-MB质量测定所代替。在AMI发生后3～8小时即可在血中检测到 CK-MB升高，9～30小时可达峰值，血中维持升高2～3天。CK-MB的 正常参考范围依试剂的不同而不同。 【临床意义】

30. （二）蛋白类标志物的测定 肌红蛋白、心肌肌钙蛋白、CK-MB质量均采用免疫学方法进行测定 • 优点： 该方法抗干扰能力强，准确度高，特别是CK-MB的质量分析大大提高了CK-MB在诊断AMI时的准确性。 • 不足 1．测定的标准化 3．测定前的因素： 2．测定的不精确性

31. 第三节 心脏标志物的选择和评价 • 心脏标志物依特点不同可分成： 1．早期标志物 2．中晚期标志 3．排除标志物 4．确证标志物 5．经济原因 6．分析时间周期