新冠病毒病可能对心脏造成哪些伤害?
来源:本网编辑 2023.01.26.
2019年冠状病毒病(COVID-19)大流行导致全球至今超过10亿多人感染以及650万例死亡。在幸存者中,大多数人康复,但有些人表现出长期症状,一般称为新冠后遗症(Post-Covid Syndromes)。大量研究表明,在感染新冠病毒后,心血管疾病(包括心脏病发作和中风)的风险长期大幅上升,可能导致心肌炎、心脏病发作、心脏骤停和猝死等,患者可能包括年龄50岁以下的非住院和无症状患者等。
图示,新冠对心肌损伤后果(来源:互联网)
背景
COVID-19的一个重要的潜在长期临床后果似乎是心脏损伤。早在中国武汉爆发时就已经认识到这一点。当时因该病住院的几名患者的心肌肌钙蛋白(cTn)水平很高,这是心肌损伤的分子生物标志物。这些患者的超声心动图评估显示心脏存在功能缺陷。显而易见,新冠感染后的严重程度与心肌损伤存在相关性。
“很明显,因心脏受伤而入院的人最有可能需要机械通气,并最终面临最大的死亡风险。”美国麻省总医院Aaron Baggish教授说道。
然而,大量无症状病例加上缺乏重点研究意味着这种并发症有多常见的问题仍未得到解答。还不清楚心肌的损伤是由于COVID-19的全身炎症反应还是心肌炎。
最重要的是,目前还不清楚长期受伤的可能性,尽管考虑到迄今为止发生的大量感染,这是一个非常重要的可能性。
心肌炎
至少在某些患者中,心脏炎症在COVID-19中似乎很突出。这可能涉及心肌和心包炎,导致严重的疲劳而没有其他明显的症状。COVID-19中的心肌炎通常是暴发性的,并且大多会自愈,但偶尔会导致心律失常、心力衰竭、心脏骤停和猝死。心源性休克是该病的死因。
心肌炎的诊断相对不准确,因为缺乏测试和诊断规程。因此,目前病程尚不清楚,但一些早期报告显示,在通过心脏磁共振 (CMR) 成像完成诊断之前,症状会持续47天的中位数。
在一项研究中,超过一半的患者出现水肿,表明存在活动性炎症,许多患者出现疤痕和右心室功能受损。
然而,在德国的另一项研究中,多达60%的患者在2-3个月后仍有心肌炎症迹象,该研究仅包括经鼻拭子阴性证实已清除病毒的患者。还有更多的人肌钙蛋白水平高。与对照组相比,本研究检测到心脏增大和泵血效率低下。
在少数CMR发生严重变化的患者中,心肌活检证实了活动性炎症。这项研究包括大多数非住院患者,其中一些无症状患者,平均年龄小于50岁。Covid-19的严重程度、基础疾病和发病时间与心脏炎症风险无关。
在一项研究中,康复的运动员在感染轻度或无症状的COVID-19后表现出相同的心肌炎迹象,无论是当前的还是正在恢复的。在这项研究中,12/26的竞技运动员在隔离后长达53天时仍表现出这些特征。
“结果表明,许多从COVID-19中恢复过来的其他方面健康的人,即使是那些没有病得很重的人,几个月后可能会在他们的心脏中积聚潜在的有害炎症。”
值得注意的是,德国研究中的许多患者都有可能与心肌炎相关的症状,这可能导致研究出现偏倚。与匹配相同风险因素的对照组相比,许多影像学检查结果异常的患者的阳性结果接近临界值。
由于其他病毒性呼吸道疾病未使用CMR或肌钙蛋白进行监测,因此数据不足以对COVID-19和该数据进行有效比较,也无法断定这些异常是COVID-19的特定后遗症。
病毒感染中的心肌炎通常是直接心肌感染的结果,但在COVID-19中,它也可能是作为全身炎症的一部分循环的细胞因子的结果。后者可以解释由于斑块破裂和斑块碎片阻塞心脏血管而发生的心律失常甚至心脏缺血事件。
猴子模型支持这种机制,显示受感染的康复猴子的心脏有疤痕,但对照组没有。
心肌水肿与ACE2下调
相反,作为病毒受体的血管紧张素转换酶2 (ACE2) 分布广泛,具有重要的心血管功能,例如正常的血管通透性。因此,与COVID-19一起发生的ACE2表达减少会增加液体流入心肌,导致轻度水肿。这可能会因全身性炎症而加剧,这也是COVID-19的一个特征。这种心脏水肿会导致严重的持续性疲倦,并可能是导致COVID-19相关心脏损伤的主要原因。由于糖皮质激素可以迅速控制这种炎症性肿胀,这可能是这些药物降低接受呼吸支持的重症 COVID-19 患者死亡率的一种机制。
COVID-19还可能导致氧气供需失衡、血栓、败血症、应激性心肌病和多系统炎症综合征。如肌钙蛋白水平所示,严重的COVID-19可能会加速已经存在的心血管疾病。
心脏损伤和新冠后遗症
感染新冠病毒后可能出现的心脏损伤的体征和症状可能包括严重疲劳、心悸、胸痛、呼吸急促、神经系统障碍引起的体位性直立性心动过速综合征 (POTS)、运动后疲劳以及肌钙蛋白水平升高伴心电图异常 ,这可能表示心脏病发作。一些心脏病专家将这些症状归因于心脏损伤。 肌钙蛋白水平高的住院COVID-19患者在没有水肿的情况下继续表现出心肌瘢痕形成,这表明病毒造成的损害是永久性的,使他们更容易患心力衰竭。
心脏的右侧因需要通过发炎的肺部泵送血液而紧张,通常会因心脏和肺部血管内形成凝块而变得复杂,这些凝块与炎症一起作用,会降低这些重要器官的氧合水平。在机械通气期间使用较高的呼气末正压可能会加剧这种情况,这会导致右心室受压。
既有心力衰竭与COVID-19
对于已经患有心力衰竭的患者,前景不佳,因为COVID-19的并发会引发心肌损伤,导致患者的心脏一下子衰竭。 心力衰竭可能是由于与严重COVID-19相关的细胞因子风暴,包括白细胞介素(IL)水平升高,如IL3、IL6、IL7和其他炎症介质。这可能导致应激性心肌病,并由于高细胞因子水平导致心肌功能障碍。这导致预先存在的心力衰竭的急性失代偿,即使在以前稳定的患者中也是如此。
ACE抑制剂在COVD-19期间的有益影响相关,但在肺炎和急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 等肺部受累时,应评估它们的作用以防止不良影响。同样,应密切监测在电解质失衡和其他危险因素存在的情况下可能诱发心律失常的药物,包括羟氯喹和阿奇霉素,尤其是当患者患有结构性心脏病和/或冠心病时。
临床结果
然而,需要更多的研究来将影像学发现与临床重要事件联系起来。必须弄清楚其中的含义,因为心肌炎会给心脏带来压力,导致超过十分之一的年轻人心源性猝死,并且被认为对竞技运动员有潜在的致命性。对于无症状或轻度COVID-19,运动员可能会过早恢复高水平训练,从而面临因心肌炎而死亡的风险。美国心脏病学会(ACC) 建议中度至重度感染的运动员在再次开始训练前进行心脏成像和其他检查,该措施已发现一些未被怀疑的病例。
然而,总的来说,临床意义可能并非无关紧要。 一些科学家说,早期研究中看到的一些心脏疤痕可能是高强度运动训练的结果,而不是病毒感染。
心肌炎可导致心肌细胞死亡,并伴有瘢痕形成、心脏病发作和内皮损伤。如果出现不可逆的纤维化,患者可能会在5到20年后出现心力衰竭和心律失常。
主要参考文献:
1.Jennifer Abbasi. Researchers Investigate What COVID-19 Does to The Heart. JAMA Network. 2021;325(9):808-811.
2.Xie Y et al. Long-term cardiovascular outcomes of COVID-19. Nature Medicine v.28, pp.583–590 (2022)
3.Available at. Covid-19: Even mild infections can cause long term heart problems, large study finds. BMJ 2022;376:o378