流行病学 第三巻(第3版)
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第三节 病因和危险因素

危险因素的重要特征在于对临床是否有意义。没有一个危险因素可以完全准确的预测疾病。为评估病人是否具有发展成心力衰竭的风险,或者确定一个心力衰竭病人的预后,仔细询问病史,进行体检及测量心室功能仍是首选的重要手段。从病史及体检中得到的数据要与测量数据结合起来使用。

一、流行病学认识的危险因素

下表列出了从流行病学角度认识的心力衰竭的危险因素(表6-6)。

表6-6 心力衰竭的危险因素

(一)人口学因素

1.年龄

随着年龄增加,心力衰竭患病率增加,心力衰竭的病死率也增加。Framingham研究发现,年龄每增长10岁,男性心力衰竭的死亡风险增加27%,女性增加61%。

2.性别

心力衰竭患者男性比女性多见,且女性生存率高于男性。Rotterdam研究显示,女性患者的4年心源性死亡率比男性低31%,猝死率低29%,总死亡率低26%。男性发生心力衰竭的风险高可能与比较高的冠心病患病率有关。

3.人种

多数研究提示黑种人的预后较白种人差。左心室功能异常研究(Studies of Left Ventricular Dysfunction,SOLVD)发现白种人的由冠心病导致心力衰竭的人数是黑种人的近1倍,而由高血压引起心力衰竭的患者黑种人远高于白种人,分别为32%和4%。然而一项由18 611例患者入选的研究显示白种人和黑种人的1年心力衰竭病死率无差别。

4.经济条件

经济条件差发生心力衰竭的风险增加,可能与卫生保健及其他相关危险因素有关。

(二)生活相关危险因素

1.饮酒

饮酒会增加心力衰竭的发生风险,可能与酒会增加心肌毒性及增加高血压的风险有关。一些文献报道适度的饮酒可以降低心力衰竭的发生风险,这可能与降低糖尿病、心肌梗死、降低血脂、改善血小板功能及血凝状态有关。

2.吸烟

喝咖啡、吸烟与心力衰竭的风险关系目前认识尚不一致。理论上认为,吸烟能增加心力衰竭的发生风险(例如吸烟可影响胰岛素抵抗、内皮功能损伤、氧化应激、心肌毒性等)。目前认为过量饮用咖啡可以增加心力衰竭的发生风险。

3.钠摄入

有报道摄入过多的盐会增加心力衰竭的发生风险,这可能与心室功能异常有关,或左心室扩张引起的高血压,或盐引起的水潴留有关。

4.消遣性药品

可卡因的使用与心力衰竭的发生有关。在急性与慢性心力衰竭中都适用。这可能与可卡因与早期冠心病、血管痉挛及可卡因性血管挛缩有关。其他药物如脱氧麻黄碱也与心力衰竭有关。

(三)生物标志物

1.蛋白尿

有报道微蛋白尿与心力衰竭有关,增加3倍的发病风险。微量蛋白尿与其他心血管病危险因素有关,如高血压、心室扩张及应激反应等,这些因素与心力衰竭的发生关系密切。

2.高半胱氨酸

Framingham研究发现,血浆半胱氨酸升高可以使心力衰竭的发生风险提高75%。这可能与高半胱氨酸与氧化应激、血管纤维化、内皮功能损伤及冠状动脉硬化有关,上述这些因素都与心力衰竭的发生有关。

3.肿瘤坏死因子-α

一些研究表明,经过多因素调整后,每增加一个四分位数水平的肿瘤坏死因子(TNF-α),心力衰竭的发病风险增加60%。TNF-α是一种炎性细胞因子,它由心肌巨噬细胞产生,与心肌细胞功能异常及细胞凋亡有关。TNF-α具有多种负面影响,与心力衰竭及心力衰竭的进展有关。

4.白细胞介素-6

白细胞介素-6(IL-6)与TNF-α相似,是一种炎性细胞因子,它与心力衰竭的发生与发展有关。这两种细胞因子都与心室再构、胎儿基因表达、心肌细胞扩张及凋亡有关。在转基因鼠试验中,左心室扩张时IL-6的表达过度增高。

5.C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)

Framingham研究发现,CRP每增加5mg/dL,心力衰竭的发生风险增加2倍。若同时有TNF-α及IL-6升高,则其风险将增加4倍。这种风险是由CRP引起,还是动脉粥样硬化原因或是由此激发的其他炎性反应目前尚没有定论。

6.胰岛素样生长因子-1

很多组织细胞都会产生胰岛素样生长因子-1(IGF-1),有减少细胞凋亡的作用。IGF-1也具有舒张血管的作用,可以减少血管阻力。Framingham研究发现,血清中IGF-1低于140mg/L时,心力衰竭的风险会增加1.7倍。近10年来,钠尿肽尤其是脑钠肽(BNP)已成为心力衰竭诊断和治疗中普遍应用的生化标志物。BNP是具有调节体液、钠平衡及血压功能的重要激素,当心脏血容积增加和左室压力超负荷时分泌量增加。

Framingham研究发现,血浆中的BNP升高与心力衰竭的风险增加有关。BNP水平在第80分位数时(男性20pg/ml,女性23.3pg/ml),心力衰竭的风险增加3倍。前瞻性临床试验已经证实BNP可用于心力衰竭病人的早期诊断,对于急性呼吸困难者以BNP 100pg/ml作为对照样本的临界值(cut off值),诊断的灵敏度和特异性分别为90%和70%,准确率达到8l%。还有研究发现心力衰竭患者血清BNP水平升高是病人发生猝死唯一的独立预测因子。将BNP与NT-pro-BNP进行直接比较研究发现NT-pro-BNP在心力衰竭患者的病死率预测和再入院率的评估方面优于BNP。

(四)共存病

1.高血压

高血压与心力衰竭有关,可以用来预测心力衰竭的风险。具有高血压者,患心力衰竭的风险会增加2~3倍。高血压的三个指标,收缩压、舒张压及脉压差都与心力衰竭的风险有关。研究发现,高脉压差发生心力衰竭的风险增加,这种风险来源于收缩压升高及舒张压降低引起的高脉压差风险。高血压与心力衰竭的风险关系已由很多文献报道过,可能的原因是高血压会引起心肌扩张、增加纤维化、减少收缩蛋白、激活神经激素以及引起心室重构。毫无疑问,对于高血压的治疗会大幅度降低发生心力衰竭的风险。

2.心肌梗死

与高血压一样,心肌梗死是公认的心力衰竭的危险因素,与心力衰竭的联系强度很高,引起心力衰竭的风险有15倍或更高。心肌梗死引起心力衰竭的机制比较复杂,可能与细胞滑脱、心室扩张、心肌纤维肥大、胶原沉积及纤维化以及全身性神经激素激活有关。

3.左心室肥大

左心室肥大与心力衰竭的发生有关,有研究显示,左心室肥大的患者中,年轻人比老年人有更高的发生心力衰竭的风险。左心室肥大引起心力衰竭可能通过多种机制实现,包括增加心肌细胞对氧的需要量、减少冠心动脉血流、增加细胞凋亡的风险、间接与冠状动脉性疾病及心肌梗死有关。通过药物治疗减少左心室扩张,可以有效降低心力衰竭的发生风险。

4.心脏瓣膜病

各种与心脏瓣膜异常有关的疾病都能增加心力衰竭发生的风险。无论是压力过载或是容量过载,补偿机制会引起心室肥大或扩张,最终引起心肌收缩问题而形成心力衰竭。

5.糖尿病

女性糖尿病病人,如若伴发左心室功能异常,发生心力衰竭的风险会增加3~5倍。这种过度的风险可能与动脉粥样硬化加速、内皮功能异常、微血管疾病以及糖尿病引起的异常有关。有报道住院病人中当糖化血红蛋白增加1%时,能导致心力衰竭的风险或死亡风险增加10%以上。

6.超重

尽管一些报道有不同结论,但大多数认为超重或肥胖是心力衰竭的危险因素。在男性与女性中,随着体重指数的增加,发生心力衰竭的风险也在增加。在经过对年龄、血脂、吸烟、饮酒、高血压史、糖尿病史、心肌梗死病史等调整后,上述风险关系仍然存在。

7.血脂异常

高甘油三酯血症、高胆固醇血症会增加心力衰竭的发生风险。这可能与增加动脉粥样硬化性心血管疾病、左心室扩张、心脏功能异常的风险有关。在一项临床对照试验中发现,冠心病病人降低血脂,可能降低21%发生心力衰竭的风险。

8.肾功能不全

经过对传统危险因素调整后发现,肌酐升高(男性1.5mg/dL,女性1.3mg/dL)或降低肌酐清除率(<60ml/min)会增加心力衰竭的发生风险。事实上,即使是轻微的肾功能不全也与无症状的收缩功能障碍或无症状心力衰竭有关。肾功能不全可能会引起一些病理生理上的改变,包括血容量增多、氧化应激、神经或细胞因子激活、贫血或凝血障碍等。这些改变可能造成发生心力衰竭的风险增高。

9.睡眠呼吸障碍

人或动物睡眠呼吸障碍与心力衰竭有关。一项流行病学研究观察了6400例个体,存在呼吸暂停的人群发生心力衰竭的风险增加2倍。呼吸暂停时减少氧含量并增加二氧化碳含量,可以增加交感神经的兴奋性。阻塞性呼吸睡眠暂停综合征同样可以引起交感神经兴奋,血压升高,造成心力衰竭的风险增加。治疗阻塞性呼吸睡眠暂停综合征可以改善交感神经状态,降低血压,进而改善左心室功能。

10.心动过速

心动过速可以诱发心肌疾病。由于心率增快,心肌耗氧量增加,心脏舒张充盈期缩短,造成心排血量下降,同时心率过快可使冠脉有效灌注不足,从而导致心力衰竭。若房室舒张不协调,也可致心室射血减少。心动过缓者,尽管每搏排出量不减少甚至增加,但因心排出量下降,也可诱发心力衰竭。

11.肺功能异常

有关肺功能异常与心力衰竭的关系存在相互矛盾的结论。一些文献报道用力吸气和用力呼气可以增加心力衰竭的风险,但也有一些文献否定这样的观点。相互矛盾的观点可能源自于对症状的错误分类。但肺功能异常能增加其他心血管疾病的风险及结构性心脏异常风险。

12.抑郁

紧张、情绪因素也与心力衰竭病人的状态有关。老年人有抑郁症者发生心力衰竭的风险会增加2倍。发生心力衰竭的风险在男性与女性间也不同,与男性相比,女性发生心力衰竭的风险增加。虽然心力衰竭的风险因素很多,但抑郁与紧张造成的交感神经兴奋、心律不齐以及免疫系统改变等都与心力衰竭有关。但对抑郁与紧张是否能降低心力衰竭的风险目前尚不能确定。

(五)药物因素

化学药物如阿霉素和环磷酰胺会造成心肌损伤,可引起左心室功能受损及心力衰竭。这种危险常发生于急性治疗期,但其引发的风险常在几个月后才能出现。药物剂量的累积也会使发生心力衰竭的风险增加。有文献报道抗高血压药物多沙唑嗪与心力衰竭的发生有关。非类固醇类的抗炎药物与心力衰竭的关系目前尚不能肯定,但在心力衰竭病人中使用利尿剂药物会使病情变的更坏,这可能与肾功能的改变、前列腺素合成受到抑制而引起的钠水潴留有关。

(六)遗传因素

关于遗传因素与心力衰竭的风险关系一些文献中已有描述,基因多态性与心力衰竭有关联。有两种基因多态性可以用来评估心力衰竭的发生风险,一个是α2c肾上腺素受体的基因编码第322~325位置上氨基酸缺失(α2c del322~325);另一个是肌细胞β1-肾上腺素能受体基因编码389位置上存在精氨酸插入(β1Arg389)。非洲美国人具有α2c del322~325纯合子者,心力衰竭的风险增加5倍。单独的β1Arg389纯合子者发生心力衰竭的风险并不会升高,但同时具有α2c del 322~325和β1Arg389纯合子者发生心力衰竭的风险将增加10倍。一些文献也报道了其他基因标志,如与蛋白激酶相关的基因多态性的过度表达与高血压及肥胖相关,高血压及肥胖则是心力衰竭的危险因素。血管紧张素转换酶及血管紧张素Ⅱ的1型受体基因多态体与左心室重构有关。

二、危险因素对心力衰竭的贡献程度

在美国,冠状动脉疾病在心力衰竭病因中占左室收缩功能不良病人病因的三分之二,其他病人为非缺血性心肌病,有特定的病因(例如高血压、甲状腺疾病、瓣膜疾病、滥用酒精或心肌炎)或病因不明(例如原发性扩张性心肌病)。即冠心病65.85%(30.84%有心肌梗死史),高血压36.06%,扩张性心肌病11.97%。

在欧洲,冠心病,特别是心肌梗死后所致的心肌功能不全是75岁以下心力衰竭病人中最常见的病因,通常存在收缩功能异常。而对于年龄更大的病人调查资料较少,同时存在多种疾病而使心力衰竭病因诊断更为困难。收缩期高血压以及心脏肥厚、细胞坏死和纤维化在老年心力衰竭更显重要,并且更易表现出舒张功能不全。心力衰竭的病因还因种族、社会经济状态和地理分布不同而存在差异。其他诱发心力衰竭的因素有高血压、冠心病和心脏瓣膜疾病。

中国心力衰竭的病因研究资料来源于不同省市42家医院,共纳入10 714例心力衰竭病例,这些病例在1980年、1990年和2000年间入院。男性占56.7%,其中60%的病例年龄大于60岁。常见的心力衰竭的致病原因是冠心病、风湿性瓣膜病及高血压。值得的一提的是从1980~2000年,冠心病与高血压的构成分别从原来的36.8%和8%上升到45.6%及12.9%,风湿性瓣膜病从34.4%下降到18.6%,扩张性心肌病从6.4%升到7.6%,先天性心脏病则从3.5%下降到3.2%。心力衰竭在心血管病中所致的死亡在三次调查中变化不大,分别为39.9%,37.7%及41.1%。最主要的致死原因是泵衰竭(59.9%),心律失常(13%)及心源性猝死(13%)。在一些地区如云南、贵州及海南,慢性肺心病是心力衰竭的主要致病原因(最高达26%),在青海省最主要的致病原因则是高原性心脏病(53.2%),因为这些地区地处高原地带。