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脓毒症相关的心功能不全的病理生理学机制是比较复杂的．近年来被认为涉及多个机制。脓毒症时儿茶酚胺的过度产生和外源性儿茶酚胺的输注可能对脓毒症相关的心功能不全的发生有关。高水平的血浆儿茶酚胺直接对心脏有毒性作用，其中涉及儿茶酚胺诱导的心肌毒性的病理生理学机制涉及炎症，氧化应激．导致心肌顿抑．凋亡、坏死的异常钙转运。