心力衰竭的发生机制涉及神经内分泌机制异常、心肌重构、氧化应激与炎症反应及心脏能量代谢异常等方面。神经内分泌机制异常表现为RAAS激活使血压升高、血容量增加及促进心肌重构，交感神经系统激活短期增心输出量但长期致心肌损伤和耗氧增加；心肌重构包括心肌细胞肥大、凋亡及细胞外基质成分改变和结构功能破坏；氧化应激使自由基损伤心肌细胞并激活相关通路，炎症反应通过炎症因子加重心肌损伤和参与心室重构；心脏能量代谢异常有能量产生障碍及利用障碍。不同人群在心力衰竭发生机制中有不同表现，需综合考虑采取针对性措施干预相关环节。
心力衰竭时，心输出量减少，肾脏灌注降低，刺激球旁细胞分泌肾素，肾素作用于肝脏合成的血管紧张素原，生成血管紧张素Ⅰ，再经血管紧张素转换酶（ACE）转化为血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ具有强烈的缩血管作用，使血压升高，增加心脏后负荷；同时还能促进醛固酮分泌，醛固酮作用于肾小管，促进钠、水重吸收，导致血容量增加，进一步加重心脏负担。此外，RAAS激活还可促进心肌细胞肥大、纤维化，参与心室重构。例如，多项临床研究发现，心力衰竭患者血浆中血管紧张素Ⅱ和醛固酮水平显著升高，且与心力衰竭的严重程度相关。
交感神经系统激活
心力衰竭时，交感神经系统被激活，去甲肾上腺素释放增加。去甲肾上腺素作用于心肌细胞的β受体，增强心肌收缩力，在短时间内可增加心输出量。但长期大量的去甲肾上腺素会对心肌产生毒性作用，导致心肌细胞凋亡、坏死，促进心肌重构。同时，交感神经兴奋还会使心率加快，心肌耗氧量增加，进一步加重心肌缺血缺氧，形成恶性循环。研究表明，心力衰竭患者交感神经活性明显增强，血中去甲肾上腺素水平升高，且其水平与患者的预后相关，水平越高，预后越差。
心肌重构
心肌细胞的变化
心肌重构时，心肌细胞会发生肥大和凋亡。心肌细胞肥大表现为细胞体积增大，蛋白质合成增加，但心肌细胞的功能并未相应改善，反而逐渐丧失收缩能力。而心肌细胞凋亡则是心肌细胞的程序性死亡，过多的心肌细胞凋亡会导致心肌细胞数量减少，进一步影响心脏的泵血功能。例如，在动物实验中，通过构建心力衰竭模型，观察到心肌细胞肥大和凋亡同时存在，且随着心力衰竭的进展，凋亡的心肌细胞数量逐渐增多。
细胞外基质的改变
细胞外基质在心肌重构中也起着重要作用。正常情况下，细胞外基质维持心肌的结构和功能。但在心力衰竭时，细胞外基质成分发生变化，胶原蛋白等纤维成分增加，导致心肌的僵硬度增加，顺应性降低，影响心脏的舒张和收缩功能。同时，基质金属蛋白酶及其抑制剂的平衡被打破，基质金属蛋白酶活性增强，过度降解细胞外基质，进一步破坏心肌的结构和功能。研究发现，心力衰竭患者心肌组织中胶原蛋白含量增加，基质金属蛋白酶-1和基质金属蛋白酶-9的表达异常。
氧化应激与炎症反应
氧化应激
心力衰竭时，体内氧化应激水平升高。自由基产生过多，而抗氧化防御系统功能减弱。过多的自由基会损伤心肌细胞的细胞膜、线粒体等结构，导致心肌细胞功能障碍。例如，超氧化物歧化酶（SOD）等抗氧化酶的活性降低，而丙二醛（MDA）等氧化应激指标升高。氧化应激还可激活细胞内的信号通路，促进心肌重构和纤维化的发生发展。
炎症反应
炎症反应在心力衰竭的发生机制中也扮演重要角色。多种炎症因子参与其中，如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）等。炎症因子可促进心肌细胞的凋亡和坏死，加重心肌损伤；同时，还能促进纤维组织增生，参与心室重构。临床研究显示，心力衰竭患者血清中炎症因子水平明显升高，且与心力衰竭的严重程度相关，炎症因子水平越高，心力衰竭的病情往往越重。
心脏能量代谢异常
心肌能量产生障碍
心力衰竭时，心肌能量产生主要依赖葡萄糖的有氧氧化。但由于心肌缺血缺氧等因素，葡萄糖的摄取和氧化利用发生障碍。例如，心肌细胞线粒体功能受损，氧化磷酸化过程受阻，导致ATP生成减少，心肌收缩所需的能量供应不足。同时，脂肪酸的代谢也会发生改变，心肌细胞过度利用脂肪酸，而脂肪酸的氧化利用效率较低，进一步加重能量代谢的紊乱。
能量利用障碍
即使心肌细胞能够产生一定量的ATP，但由于肌球蛋白头部ATP酶活性降低等原因，导致ATP不能有效地转化为机械能，心肌的收缩和舒张功能受到影响。这也是心力衰竭时心肌收缩力减弱的重要原因之一。研究发现，心力衰竭患者心肌肌球蛋白ATP酶活性下降，影响了心肌的能量利用效率。
不同年龄、性别、生活方式和病史的人群在心力衰竭发生机制中可能有不同的表现。例如，老年患者由于心肌细胞本身的退行性变，心肌重构可能更为明显；女性患者在一些激素水平变化等因素影响下，神经内分泌系统的激活可能有其特点；有长期高血压病史的患者，RAAS激活可能更为持续和严重；而有肥胖等不健康生活方式的人群，氧化应激和炎症反应可能更易被激活，从而参与心力衰竭的发生发展过程。在应对心力衰竭时，需要综合考虑这些因素，采取针对性的措施来干预其发生机制中的各个环节。
