药物引起心肌毒性损害的致病环节众多，机制复杂，迄今尚未完全明确，大致主要有以下几个方面。
1、直接毒性 药物对心肌产生直接毒性作用，导致心肌细胞的炎症、变性、坏死及间质水肿，至一定阶段可呈纤维性改变。其毒性作用常与药物的剂量及用药时间长短密切相关。此类药物主要有抗肿瘤药，如阿霉素、柔红霉素、环磷酰胺（CTX）、氟尿嘧啶（5-Fu）；抗寄生虫药，如依米丁、氯奎、锑剂等；某些心血管药物，如维拉帕米、奎尼丁、普鲁卡因胺和拟交感类药；某些中药，如雷公藤等。以阿霉素心肌病为例，其心肌直接毒性损害可以从特异性组织病理超微结构改变得以证实，其表现为肌原纤维丧失及胞浆空泡化，严重者有细胞坏死。
2、代谢异常 一些药物可抑制心肌细胞的氧化磷酸化，导致线粒体损害，如某些抗寄生虫药（依米丁等）。最近Jeyseelan（1997）所作的一项研究证明，抗肿瘤药阿霉素及柔红霉素能使心肌细胞膜核糖核酸（RNA）快速致敏而失活，使ATP形成受阻，阻碍了心肌特异性基因的表达，并抑制肌原纤维蛋白和给心肌细胞供能的蛋白（如ADP/ATP转换酶，磷酸果糖激酶同工酶）的核基因密码的转录，由于细胞内ATP储存耗竭和能量的缺失，心肌肌原纤维发生变性和坏死。
电解质紊乱，如长期应用利尿药物可致严重的低钾血症和低镁血症，氨基糖苷类抗生素长期应用也可致低钾血症危象而导致心肌病变。
3、抑制心肌的收缩性 导致心肌收缩性减低和心室应激性增高，主要见于抗抑郁药，尤其是三环类抗抑郁药。其次，某些抗心律失常药，特别是β受体阻滞药和钙离子拮抗药等对心肌也有明显的抑制作用医学|教育网搜集整理。
4、影响心肌的电生理特性 心肌的电生理受药物作用而干扰，可表现为心肌除极和复极的改变，或心肌应激性增高，如阿霉素、三环类抗抑郁药、洋地黄过量和某些抗心律失常药。其中能使心肌动作电位延长的药物（包括非心血管药物如三环类抗抑郁药）均可能有潜在的促心律失常作用，特别是药物使用不当合并有低钾血症、低镁血症时。
5、药物相互作用 在考虑药物对心脏的毒性作用时，多种药物并用而导致药物相互作用应予足够的重视。两种（或两种以上）药物并用可通过对心脏毒性的相加，或一种药物影响另一药物的代谢和排泄，或增高其生物利用度，从而使该药物对心脏的毒性增加。如洋地黄与奎尼丁并用时后者可使洋地黄的血浓度增高1倍，如不慎很容易引起洋地黄中毒。
6、过敏 许多药物对高敏的个体可引起过敏性心肌炎或心肌心包炎，常见者有青霉素类、磺胺类、保泰松、抗惊厥药、抗结核药、抗肿瘤药和疫苗等。经过敏机制引起的心肌炎每见于试用剂量时，其发病与药物的剂量无关，过敏性心肌炎常见有单核与嗜酸性粒细胞心肌浸润，并可致心脏传导阻滞、心律失常、心肌坏死与心力衰竭。应用抗过敏药和糖皮质激素治疗有效。
7、其他 许多药物用量、疗程及个体反应性的不同而具有多种致病机制，如二性霉素B可因直接心肌毒性、电解质紊乱、血栓栓塞而罹病。三环类抗抑郁药除引起心律失常外，主要致严重的心肌抑制作用而导致扩张型心肌病和心力衰竭。其他如阿霉素、氯喹、锑剂、吩噻嗪类药亦通过多种复杂的机制而导致心肌病变
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