医学ppt课件心功能不全（49p）

第十四章 心功能不全 本章主要讲授内容 心力衰竭的概念 心力衰竭的原因和诱因 心力衰竭的发病机制 心力衰竭的代偿方式 心衰临床表现的病理生理基础 概述 心力衰竭（ heart failure） 在各种致病因素的作用下，心脏的收缩和 /或舒张 功能障碍，使心输出量绝对或相对下降，以至不能满 足机体代谢需要的病理生理过程或综合征。 心功能不全 心肌衰竭 充血性心力衰竭 第一节 心力衰竭的病因、 诱因和分类 （一）病因 原发性心肌舒缩功能障 心脏负荷过度 前负荷（容量负荷） 后负荷（压力负荷） 常见心衰的病因 心肌舒缩功能障碍 心脏负荷过重 心肌损害 心肌炎 心肌病 克山病 心肌中毒 心肌梗死 心肌纤维化 代谢异常 VitB1缺乏 缺血 缺氧 容量负荷过重 动脉瓣膜关 闭不全 动 -静脉瘘 室间隔缺损 甲亢 慢性贫血 压力负荷过重 高血压 动脉瓣膜狭窄 肺动脉高压 肺栓塞 肺源性心脏病 （二）诱因 感染： 酸碱平衡及电解质代谢紊乱： 酸中毒 高钾血症 心律失常： 妊娠分娩： 其他： 劳累、紧张、激动、贫血、输液、药物中毒、甲亢、 第二节 心力衰竭发生机制 心肌收缩功能障碍 心脏的舒张功能障碍 心脏各部舒缩活动不协调性 一、正常心肌舒缩的分子基础 收缩蛋白 肌动蛋白 肌球蛋白 钙离子 ATP 调节蛋白 向肌球蛋白 肌钙蛋白 （一）收缩相关蛋白质的破坏 二、心肌收缩性减弱 坏死 凋亡 氧化应激 细胞因子 钙稳态失衡 线粒体功能异常 （二）心肌能量代谢紊乱 1. 心肌能量生成障碍 缺血缺氧使 ATP生成减少 辅酶的缺乏（ VB1） 影响： ATP酶不能被水解 钙的转运异常 钠的转运异常 各种蛋白的合成异常 产能 储存 利用 2. 能量利用障碍 心肌肥大 肌球蛋白头部 ATP 同工酶构型改变 V1 (-) V3 ( ) （三）兴奋 -收缩耦联障碍 1. 肌浆网钙处理功能障碍 肌浆网 摄取 钙能力减弱 ATP不足 受磷蛋白（ PLN） 的磷酸化减弱 肌浆网钙 储存 量减少 肌浆网摄取钙减少 线粒体摄取钙增加 膜钠钙交换增加，钙外排 肌浆网钙 释放 量下降 Ry-受体 数量减少 肌浆网钙储存量少 钙与钙储存蛋白结合紧密 细胞 Ca2+的自稳调节 Ca2+ 10-3M Ca2+ 10-7M SR Mito Ca2+ 3Na+ 3Na+Ca2+ Ca2+ Ca2+ ATP ADP 受体依赖 性通道 电压依赖 性通道 K+ Na+ ATP Na+ H+ 动作电位形成，收缩时相反 Ca2+ B 2. 胞外钙内流障碍 Ca2 钙结合蛋白 钙结合蛋白 Ca2 ATP Na Ca2 Ca2 膜电压依赖性钙通道 与心肌去极化有关 受体操纵性钙通道 与 -受体激活有关 钠钙交换体 与 ATP有关 原因： 心肌肥大 受体、去甲肾上腺素减少， 酸中毒 受体对去甲肾上腺素不敏感， 高钾血症 与钙竞争，减少钙的内流 Ca2 肌钙蛋白 3. 肌钙蛋白与钙结合障碍 Ca2 心肌收缩 影响： 酸中毒 H 与肌钙蛋白亲和力大于钙， 肌浆网对钙的亲和力增大 ATP减少 肌浆网钙泵转运障碍，钙释放障碍 (四 )心肌肥大的不平衡生长 l 交感神经分布密度减少 l 心内去甲肾上腺素合成减少，消耗增多 l 线粒体数量减少，能量生成不足 l 毛细血管数目减少，供血不足 l 肌球蛋白 ATP酶活性下降，能量利用障碍 l 肌浆网处理钙能力障碍，心肌细胞内钙浓度低 (一 ) 钙离子复位延缓 l ATP减少： 细胞膜转运钙减少 肌浆网重摄钙减少 钠钙交换体与钙亲和力降低 心肌收缩时 钙ATP 心肌舒张时 ATP 肌钙蛋白与 钙不易解离 三、心室的舒张功能异常 (二 ) 肌球 -肌动蛋白复合体解离障碍 l 舒张时：钙浓度降低 肌球 -肌动蛋白解离 粗细肌丝分开， 肌丝拉长 ATP ATP (三 ) 心室舒张势能减少 l 决定心室舒张的因素： 收缩时心脏的几何构形改变 冠脉的充盈程度 心脏射血晚期的阻力 心包内压力 w 影响因素： 收缩性下降 冠脉阻力增加 室壁张力增加 室内压力增加 心率加快 （四）心室顺应性降低 l 顺应性： 心室在单位压力下变化 所引起的容积改变 w 僵硬度： 顺应性的倒数 原因： 室壁增厚，心肌 炎症、水肿、纤 维化、增生 影响： 心室充盈受限 肺静脉压增加 冠脉供血不足 舒 张 末 期 压 力 舒张末期容积 心室压力 -容积曲线示意图 a b c 常见原因 l 心律失常：早搏，传导阻滞 l 心肌病变：缺血缺氧造成兴奋性 自律性 传导性 收缩性 改变 w 房室活动不协调 w 两室活动不协调 w 同一心室不同时活动 四、心脏各部舒缩活动不协调性 心衰发生机制小结 心肌收缩性 减弱 心肌舒张 功能障碍 舒缩活动不 协调 心肌 兴奋 收缩 耦联 障碍 心肌 细胞 坏死 和凋 亡 心肌 能量 代谢 紊乱 钙离 子复 位延 缓 肌球 - 肌动 蛋白 复合 体解 离障 碍 心 肌 顺 应 性 降 低 心 室 舒 张 势 能 减 弱 心律 失常 第三节 心衰时机体的代偿反应 l 完全代偿 正常 病 因 代 偿 维持 失代偿 心衰 l 不完全代偿 l 失代偿 一、心脏代偿反应 （一）心率加快 l 特点： 每 分 功 心率 增加心率，增加心输出量， 快速，有效，急性反应 w 机制： CO下降 血压下降，使压力感受器刺激减弱，使迷 走神经紧张性减弱，心交感神经兴奋 心舒张末期压力升高，心房淤血，压力升高 ，心房容量感受器兴奋，使交感神经兴奋 缺氧，刺激外周化学感受器，通过传入神经等兴奋延 髓呼吸中枢，使呼吸中枢兴奋，反射交感神经兴奋 疾病是一种应激反应，可使交感神经兴奋 w 心率加快的意义： 有利： 使心输出量增加 冠状动脉供血增加 不利： 150-170次 /分 心室充盈不足 冠脉供血不足 耗氧增加 肌浆网释放钙减少，使收缩力减弱 心 率 （时间）6秒钟 机制： Frank-starling定律 （二）心脏扩张 遵循 Frank- starling定律 ，心脏作功的增加是通过 增加心室腔大小的机制来 实现。 肌纤维收缩时的肌节结构变化图 肌纤维舒张 2.2um 肌纤维收缩 1.9um 肌纤维舒张 2.0um l 代偿： 紧张源性扩张 心肌纤维初长度在一定范围内增加， 心脏扩张，容量增加，心肌收缩力也增加。 机制： 交感神经兴奋，使静脉收缩，血液回流增加； 伴有钠水潴留，血容量增加，使前负荷增加。 w 失代偿： 肌源性扩张 心肌拉长不伴有收缩力增强的心脏扩张，耗氧 CO 心肌肥大是最经济、持久有效代偿方式！ （三 ） 心肌肥大 l 是指心肌细胞体积增大，重量增加。 向心性肥大 受压力影响，心肌纤维 呈并联性增生，肌纤维 变粗，心室壁变厚，心 腔无扩张 离心性肥大 受容量负荷影响，心肌呈 并联性增生，肌纤维长度 增加，心腔明显扩大，室 壁变薄 心肌肥大的细胞改变 形态结构： 细胞表型变化，肌原纤维和线粒体数量增多， 细胞体积增大，细胞内收缩蛋白类型改变，心 肌间质细胞增生，纤维组织增生。 机制： 心肌细胞和间质细胞对生长因子和激素作出的反应 压力负荷引起牵张刺激，使磷酸脂酶系统激活， PC激活， 儿茶酚胺增加，作用受体，使 G蛋白激活， cAMP和 PA激活 血管紧张素 II增多，使 G蛋白耦联的受体和磷脂酶 C激活，再 激活 PC和钙调蛋白依赖的蛋白激酶 蛋白质合成 增加 心肌肥大的意义 有利： 心脏的收缩力增加； 室壁张力下降，耗氧量降低。 T P r2h 不利： w 交感神经分布密度减少 w 心内去甲肾上腺素合成减少，消耗增多 w 线粒体数量减少，能量生成不足 w 毛细血管数目减少，供血不足 w 肌球蛋白 ATP酶活性下降，能量利用障 碍 w 肌浆网处理钙能力障碍，心肌细胞内钙 浓度低 w 肥大的心脏，使心室舒张顺应性下降 （一）血容量增加 二、心外代偿反应 是慢性心衰的主要代偿方式 （二）血流重新分布 意义： 增加心室充盈，提高心输出量，维持动脉血压； 增加心脏前、后负荷。 外周、内脏、肾脏等血管收缩，心、脑血管扩张 意义： 维持血压，保证重要器官血液供应； 周围器官缺血，心脏后负荷增加。 （三）红细胞增多 意义： （四）组织利用氧的能力增加 线粒体数目增加，酶活性增加，肌红蛋白增多 意义： 增加组织对氧的利用能力，储存能力。 红细胞增多，增加氧的携带，改善周围组织的供氧； 增加血黏度，心脏负荷增大。 三、神经体液的代偿反应 l 有利： 增加心率，增加心脏收缩力； 外周血管收缩，提高外周阻力，维持血压； 血流重新分布，保证重要器官血液灌注； 增加血容量。 w 不利： 心脏负荷增加； 心肌耗氧量增加； 心律失常； 细胞因子的损伤作用； 氧化应激； 心肌重构； 水钠潴留。 20世纪 90年代中期以后，已认识到导致心力衰 竭发生和发展的基本机制是 心肌重塑。 l 心肌重塑 是指心力衰竭时为适应心脏负荷的增加，心肌及 心肌间质在细胞结构、功能、数量及遗传表型方面所出现 的适应性、增生性变化。 近年来 包括：心肌细胞的肥大，凋亡，胚胎基因和蛋白的再表达， 心肌细胞外基质量和组成的变化（胶原纤维合成增 加，间质纤维化） 临床表现为：心脏结构改变（心肌肥厚长宽比增加，细胞 丧失，基质纤维化），导致心室肌重量、 心室容量和心室几何形状变形。 引起心肌重构的因素： AngII、醛固酮、 TNF、 ET、氧化应激、机械应力 心肌肌球蛋白重链类型改变： MHC MHC V1 收缩 性强 V3 收缩 性弱 RAAS对心脏重构的影响： 1. 对心脏：胶原纤维增多（ 型） 心肌间质纤维化 2. 对血管：血管平滑肌细胞增生，管腔变窄， 血管内皮细胞分泌 NO能力下降 收缩，舒张 功能降低 血管舒张受影响 机制： AngII， 醛固酮刺激心肌成纤维细胞大量合成胶原 抑制间质金属蛋白酶（ MMP-I） 的作用 第四节 心衰临床表现的病理生理基础 心脏功能下降 CO 肺淤血左心 右心 体循环淤血 一、肺循环淤血 左室收缩功能减 弱，排血减少， 引起左室舒张末 期压力上升，肺 静脉回流障碍， 肺充血，肺水肿 l 病理生理基础： （一）呼吸困难 w 表现： 1. 劳力性呼吸困难 是左心衰最早出现的症状 随体力活动而发生的呼吸 困难，休息后缓解 机制： 心率加快，舒张期缩短，冠脉供血不足； 心室充盈减少； 回心血量增多，肺淤血加重，肺顺应性降低。 2. 端坐呼吸 心衰病人平卧时，呼吸困难 加重，被迫采取端坐或半坐 位以减轻呼吸困难 机制： 端坐时，血液转移到下肢，减轻肺淤血； 端坐时，膈肌下移，胸腔增大，通气改善； 端坐时，下肢的水肿液吸收减少，减轻血容量。 3.夜间阵发性呼吸困难 患者夜间入睡后突感气闷被惊醒， 端坐后咳喘缓解 机制： 平卧后，胸腔容积减少，不利于通气 ， 入睡后，迷走神经兴奋，使支气管收 缩，气道阻力增加， 入睡后，中枢敏感性降低，对缺氧不 敏感，当 PO2分压明显降低时才引起 中枢的反应。 l 是急性左心衰最严重的表现 （二）、肺水肿 机制： 毛细血管压升高 毛细血管通透性加大 二、体循环淤血 是全心衰或右心衰的表现 （一）静脉淤血和静脉压升高 机制： 水钠潴留，血容量扩大， 右心房压升高，静脉回流受阻。 （二）水肿 机制： 水钠潴留，毛细血管压升高 （三）肝肿大压痛和肝功能异常 机制： 右心房压升高，静脉系统淤血，