心功能不全的发生机制复杂，迄今尚未完全阐明。目前认为，心功能不全的发生发展是多种机制共同作用的结果。但是，神经-体液调节失衡在其中起着关键作用，而心室重塑是心功能不全发生与发展的分子基础，最终的结果是导致心肌舒缩功能障碍。
一、正常心肌舒缩的分子基础
心肌组织由许多心肌细胞相互联结而成。心肌细胞内有成束的肌原纤维，沿心肌细胞纵轴平行排列。肌原纤维由多个肌节连接而成，心肌收缩与舒张的实质是肌节的缩短与伸长。
二、发生机制
(一)心肌收缩功能降低
心肌收缩能力降低是造成心脏泵血功能减退的主要原因，可以由心肌收缩相关的蛋白改变、心肌能量代谢障碍和心肌兴奋收缩耦联障碍分别或共同引起。
1.心肌收缩相关的蛋白改变
(1)心肌细胞数量减少
多种心肌损害(如心肌梗死、心肌炎及心肌病等)可导致心肌细胞变性、萎缩，严重者因心肌细胞死亡而使有效收缩的心肌细胞数量减少，造成原发性心肌收缩力降低。
(2)心肌结构改变
包括分子水平、细胞水平、器官水平的改变。在细胞水平上，可见一定程度的线粒体数目增多、表面积增大，肌原纤维增多和细胞核增大。这些变化可改善细胞的内呼吸功能，使细胞利用氧的能力增强，以克服供氧不足带来的不利影响。但心肌过度肥大时，尤其是增粗时，肌丝与线粒体呈不成比例的增加，肌节不规则叠加，加上显著增大的细胞核对邻近肌节的挤压，导致肌原纤维排列紊乱，心肌收缩力降低。
2.心肌能量代谢障碍
ATP是心肌唯一能够直接利用的能量形式，心肌细胞必须不断合成ATP以维持正常的泵血功能和细胞活力。心肌的能量代谢包括能量产生、储存和利用三个环节。其中任何一个环节发生障碍，都可导致心肌收缩性减弱。
(1)能量生成障碍
生理状态下，维持心脏收缩功能和基础代谢所必需的ATP主要来自线粒体的氧化代谢，极少量来源于糖酵解。在有氧条件下，正常心肌优先利用脂肪酸，心肌约2/3的ATP来源于脂肪酸的β-氧化，仅1/3由葡萄糖及乳酸等分解产生。在心功能不全的过程中，心肌脂肪酸氧化明显下调，底物代谢从优先利用脂肪酸向利用葡萄糖转变，而缺氧或损伤的心肌线粒体的结构与功能发生改变，有氧氧化障碍，不仅造成心肌能量生成减少，还使局部乳酸生成增加，进一步损伤心肌。
心脏是一个高耗氧的器官。骨骼肌从动脉血中摄取20%~25%的氧，而心肌细胞从动脉血中摄取75%的氧。冠心病引起的心肌缺血是造成心肌能量生成不足的最常见原因，休克、严重贫血等也可以减少心肌的供血供氧，引起心肌能量生成障碍。过度肥大的心肌内线粒体含量相对不足，而且肥大心肌的线粒体氧化磷酸化水平降低。心肌肥大时，毛细血管的数量增加不足，这些均导致肥大心肌产能减少。
(2)能量储备减少
当心肌产生足够的ATP时，在磷酸肌酸激酶的催化下，ATP与肌酸之间发生高能磷酸键转移而生成磷酸肌酸(CP)，迅速将线粒体中产生的高能磷酸键以能量贮存的形式转移至胞质。随着心肌肥大的发展和心肌损伤的加重，产能减少而耗能增加，使储能形式的磷酸肌酸含量减少。
3.心肌兴奋-收缩耦联障碍
心肌的兴奋是电活动，而收缩是机械活动，Ca2+在把心肌兴奋的电信号转化为收缩的机械活动中发挥了极为重要的中介作用。Ca2+可通过多个机制影响心肌的兴奋-收缩耦联，进而调控心肌的收缩与舒张。任何影响心肌对Ca2+转运和分布的因素都会影响钙稳态，导致心肌兴奋-收缩耦联障碍。
(二)心肌舒张功能障碍
舒张期是指心动周期中从主动脉瓣关闭到二尖瓣关闭之间的时间，心脏舒张是保证心室有足够的血液充盈的基本因素，其功能障碍的特点是在左室收缩功能正常时，左室充盈压升高。任何使心室充盈量减少、弹性回缩力降低和心室僵硬度增加的疾病都可以引起心室舒张功能降低。例如，高血压性心脏病时可因心室壁增厚，降低心室充盈量。心肌负荷过重和衰老时都可伴有心肌纤维化，造成心室僵硬度增加，使心脏的被动充盈受损，需加强心房收缩以完成对心室的充盈，左心腔内充盈压升高。
(三)心脏各部分舒缩活动不协调
为保持心功能的稳定，心脏各部、左右心之间、房室之间以及心室本身各区域的舒缩活动处于高度协调的工作状态。也就是说，心排血量的维持除受心肌舒缩功能的影响外，还需要心房和心室、左心和右心舒缩活动的协调一致。一旦心脏舒缩活动的协调性被破坏，将会弓
起心脏泵血功能紊乱而导致心排血量下降。在心肌炎、甲状腺功能亢进、严重贫血、高血压性心脏病、肺心病时，由于病变呈区域性分布，病变轻的区域心肌舒缩活动减弱，病变重的心肌完全丧失收缩功能，非病变心肌功能相对正常，甚至代偿性增强，不同功能状态的心肌共处一室，使心脏的舒缩活动不协调，导致心排血量下降。
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