第十四章心功能不全

1、第十四章第十四章 心功能不全心功能不全本章主要讲授内容本章主要讲授内容心力衰竭的概念心力衰竭的概念心力衰竭的原因和诱因心力衰竭的原因和诱因心力衰竭的发病机制心力衰竭的发病机制心力衰竭的代偿方式心力衰竭的代偿方式心衰临床表现的病理生理基础心衰临床表现的病理生理基础概述概述心力衰竭（心力衰竭（heart failure） 在各种致病因素的作用下，心脏的收缩和在各种致病因素的作用下，心脏的收缩和/或舒张或舒张功能障碍，使心输出量绝对或相对下降，以至不能满功能障碍，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。足机体代谢需要的病理生理过程或综合征。心功能不全心功能不全心肌衰

2、竭心肌衰竭充血性心力衰竭充血性心力衰竭第一节第一节 心力衰竭的病因、心力衰竭的病因、 诱因和分类诱因和分类（一）病因（一）病因原发性心肌舒缩功能障原发性心肌舒缩功能障心脏负荷过度心脏负荷过度前负荷（容量负荷）前负荷（容量负荷）后负荷（压力负荷）后负荷（压力负荷）常见心衰的病因常见心衰的病因心肌舒缩功能障碍心肌舒缩功能障碍心脏负荷过重心脏负荷过重心肌损害心肌损害心肌炎心肌炎心肌病心肌病克山病克山病心肌中毒心肌中毒心肌梗死心肌梗死心肌纤维化心肌纤维化代谢异常代谢异常VitB1缺乏缺乏缺血缺血 缺氧缺氧容量负荷过重容量负荷过重动脉瓣膜关动脉瓣膜关闭不全闭不全动动-静脉瘘静脉瘘室间隔缺损室间隔缺损甲亢

3、甲亢慢性贫血慢性贫血压力负荷过重压力负荷过重高血压高血压动脉瓣膜狭窄动脉瓣膜狭窄肺动脉高压肺动脉高压肺栓塞肺栓塞肺源性心脏病肺源性心脏病（二）诱因（二）诱因感染：感染：酸碱平衡及电解质代谢紊乱：酸碱平衡及电解质代谢紊乱：酸中毒酸中毒高钾血症高钾血症心律失常：心律失常：妊娠分娩：妊娠分娩：其他：其他：劳累、紧张、激动、贫血、输液、药物中毒、甲亢、劳累、紧张、激动、贫血、输液、药物中毒、甲亢、第二节第二节 心力衰竭发生机制心力衰竭发生机制心肌收缩功能障碍心肌收缩功能障碍心脏的舒张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心脏各部舒缩活动不协调性一、正常心肌舒缩的分子基础一、正常心肌舒缩的分

4、子基础收缩蛋白收缩蛋白肌动蛋白肌动蛋白肌球蛋白肌球蛋白钙离子钙离子 ATP调节蛋白调节蛋白向肌球蛋白向肌球蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白（一）收缩相关蛋白质的破坏（一）收缩相关蛋白质的破坏二、心肌收缩性减弱二、心肌收缩性减弱坏死坏死凋亡凋亡氧化应激氧化应激细胞因子细胞因子钙稳态失衡钙稳态失衡线粒体功能异常线粒体功能异常（二）心肌能量代谢紊乱（二）心肌能量代谢紊乱1. 心肌能量生成障碍心肌能量生成障碍缺血缺氧使缺血缺氧使ATP生成减少生成减少辅酶的缺乏（辅酶的缺乏（VB1）影响：影响：ATP酶不能被水解酶不能被水解钙的转运异常钙的转运异常钠的转运异常钠的转运异常各种蛋白的合成异常各种蛋白的合成异常产能产能

5、储存储存利用利用2. 能量利用障碍能量利用障碍心肌肥大心肌肥大肌球蛋白头部肌球蛋白头部ATP同工酶构型改变同工酶构型改变V1(-)V3( )（三）兴奋（三）兴奋-收缩耦联障碍收缩耦联障碍1. 肌浆网钙处理功能障碍肌浆网钙处理功能障碍肌浆网肌浆网摄取摄取钙能力减弱钙能力减弱ATP不足不足受磷蛋白（受磷蛋白（PLN）的磷酸化减弱的磷酸化减弱肌浆网钙肌浆网钙储存储存量减少量减少 肌浆网摄取钙减少肌浆网摄取钙减少线粒体摄取钙增加线粒体摄取钙增加膜钠钙交换增加，钙外排膜钠钙交换增加，钙外排肌浆网钙肌浆网钙释放释放量下降量下降Ry-受体受体 数量减少数量减少肌浆网钙储存量少肌浆网钙储存量少钙与钙储存蛋白结

6、合紧密钙与钙储存蛋白结合紧密细胞细胞 Ca2+的自稳调节的自稳调节Ca2+ 10-3MCa2+ 10-7MSRMitoCa2+3Na+3Na+Ca2+Ca2+Ca2+ATPADP受体依赖受体依赖性通道性通道电压依赖电压依赖性通道性通道K+Na+ATPNa+H+动作电位形成，收缩时相反动作电位形成，收缩时相反Ca2+ B2. 胞外钙内流障碍胞外钙内流障碍 Ca2钙结合蛋白钙结合蛋白钙结合蛋白钙结合蛋白Ca2ATPNaCa2Ca2膜电压依赖性钙通道膜电压依赖性钙通道 与心肌去极化有关与心肌去极化有关受体操纵性钙通道受体操纵性钙通道 与与-受体激活有关受体激活有关钠钙交换体钠钙交换体 与与ATP有关

7、有关原因：原因：心肌肥大心肌肥大 受体、去甲肾上腺素减少，受体、去甲肾上腺素减少，酸中毒酸中毒 受体对去甲肾上腺素不敏感，受体对去甲肾上腺素不敏感，高钾血症高钾血症 与钙竞争，减少钙的内流与钙竞争，减少钙的内流 Ca2 肌钙蛋白肌钙蛋白3. 肌钙蛋白与钙结合障碍肌钙蛋白与钙结合障碍 Ca2 心肌收缩心肌收缩影响：影响：酸中毒酸中毒H与肌钙蛋白亲和力大于钙，与肌钙蛋白亲和力大于钙， 肌浆网对钙的亲和力增大肌浆网对钙的亲和力增大ATP减少减少肌浆网钙泵转运障碍，钙释放障碍肌浆网钙泵转运障碍，钙释放障碍(四四)心肌肥大的不平衡生长心肌肥大的不平衡生长l交感神经分布密度减少交感神经分布密度减少l心内去

8、甲肾上腺素合成减少，消耗增多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，供血不足毛细血管数目减少，供血不足l肌球蛋白肌球蛋白ATP酶活性下降，能量利用障碍酶活性下降，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肌浆网处理钙能力障碍，心肌细胞内钙浓度低(一一) 钙离子复位延缓钙离子复位延缓lATP减少：减少： 细胞膜转运钙减少细胞膜转运钙减少 肌浆网重摄钙减少肌浆网重摄钙减少 钠钙交换体与钙亲和力降低钠钙交换体与钙亲和力降低 心肌收缩时心肌收缩时 钙钙ATP心肌舒张时心肌舒张时ATP肌钙蛋白与肌钙蛋白与钙不易解离钙不易

9、解离三、心室的舒张功能异常三、心室的舒张功能异常(二二) 肌球肌球-肌动蛋白复合体解离障碍肌动蛋白复合体解离障碍l舒张时：钙浓度降低舒张时：钙浓度降低 肌球肌球-肌动蛋白解离肌动蛋白解离 粗细肌丝分开，粗细肌丝分开， 肌丝拉长肌丝拉长ATPATP(三三) 心室舒张势能减少心室舒张势能减少l决定心室舒张的因素：决定心室舒张的因素： 收缩时心脏的几何构形改变收缩时心脏的几何构形改变冠脉的充盈程度冠脉的充盈程度心脏射血晚期的阻力心脏射血晚期的阻力心包内压力心包内压力w 影响因素：影响因素： 收缩性下降收缩性下降冠脉阻力增加冠脉阻力增加室壁张力增加室壁张力增加室内压力增加室内压力增加心率加快心率加快（

10、四）心室顺应性降低（四）心室顺应性降低l顺应性：顺应性：心室在单位压力下变化心室在单位压力下变化所引起的容积改变所引起的容积改变w 僵硬度：僵硬度：顺应性的倒数顺应性的倒数 原因：原因：室壁增厚，心肌室壁增厚，心肌炎症、水肿、纤炎症、水肿、纤维化、增生维化、增生影响：影响：心室充盈受限心室充盈受限肺静脉压增加肺静脉压增加冠脉供血不足冠脉供血不足 舒舒张张末末期期压压力力舒张末期容积舒张末期容积心室压力心室压力-容积曲线示意图容积曲线示意图abc常见原因常见原因l心律失常：早搏，传导阻滞心律失常：早搏，传导阻滞l心肌病变：缺血缺氧造成兴奋性心肌病变：缺血缺氧造成兴奋性 自律性自律性 传导性传导性

11、 收缩性收缩性改变改变w 房室活动不协调房室活动不协调w 两室活动不协调两室活动不协调w 同一心室不同时活动同一心室不同时活动四、心脏各部舒缩活动不协调性四、心脏各部舒缩活动不协调性心衰发生机制小结心衰发生机制小结心肌收缩性心肌收缩性减弱减弱心肌舒张心肌舒张功能障碍功能障碍舒缩活动不舒缩活动不协调协调心肌心肌兴奋兴奋收缩收缩耦联耦联障碍障碍心肌心肌细胞细胞坏死坏死和凋和凋亡亡心肌心肌能量能量代谢代谢紊乱紊乱钙离钙离子复子复位延位延缓缓肌球肌球-肌动肌动蛋白蛋白复合复合体解体解离障离障碍碍心心肌肌顺顺应应性性降降低低心心室室舒舒张张势势能能减减弱弱心律心律失常失常第三节第三节 心衰时机体的代偿反

12、应心衰时机体的代偿反应l完全代偿完全代偿正常正常病病因因代代偿偿维持维持失代偿失代偿心衰心衰l不完全代偿不完全代偿l失代偿失代偿一、心脏代偿反应一、心脏代偿反应（一）心率加快（一）心率加快l特点：特点：每每分分功功心率心率增加心率，增加心输出量，增加心率，增加心输出量，快速，有效，急性反应快速，有效，急性反应w 机制：机制：CO下降下降血压下降，使压力感受器刺激减弱，使迷血压下降，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，使交感神经兴奋心房容量感

13、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：心率加快的意义：有利：有利：使心输出量增加使心输出量增加冠状动脉供血增加冠状动脉供血增加不利：不利：150-170次次/分分心室充盈不足心室充盈不足冠脉供血不足冠脉供血不足耗氧增加耗氧增加肌浆网释放钙减少，使收缩力减弱肌浆网释放钙减少，使收缩力减弱心心率率（时间）（时间）6秒钟秒钟机制：机制：Fra

14、nk-starling定律定律（二）心脏扩张（二）心脏扩张遵循遵循Frank- starling定律，定律，心脏作功的增加是通过增心脏作功的增加是通过增加心室腔大小的机制来实加心室腔大小的机制来实现。现。肌纤维收缩时的肌节结构变化图肌纤维收缩时的肌节结构变化图肌纤维舒张肌纤维舒张2.2um肌纤维收缩肌纤维收缩1.9um肌纤维舒张肌纤维舒张2.0uml代偿：代偿：紧张源性扩张紧张源性扩张 心肌纤维初长度在一定范围内增加，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。心脏扩张，容量增加，心肌收缩力也增加。机制：机制：交感神经兴奋，使静脉收缩，血液回流增加；交感神经兴奋，使

15、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。伴有钠水潴留，血容量增加，使前负荷增加。w 失代偿：失代偿：肌源性扩张肌源性扩张 心肌拉长不伴有收缩力增强的心脏扩张，耗氧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（三）心肌肥大心肌肥大l是指心肌细胞体积增大，重量增加。是指心肌细胞体积增大，重量增加。向心性肥大向心性肥大受压力影响，心肌纤维受压力影响，心肌纤维呈并联性增生，肌纤维呈并联性增生，肌纤维变粗，心室壁变厚，心变粗，心室壁变厚，心腔无扩张腔无扩张离心性肥大离心性肥大受容量负荷影响，心肌呈受容量负荷影响，心肌呈并联性增生，肌纤维长度

16、并联性增生，肌纤维长度增加，心腔明显扩大，室增加，心腔明显扩大，室壁变薄壁变薄心肌肥大的细胞改变心肌肥大的细胞改变形态结构：形态结构：细胞表型变化，肌原纤维和线粒体数量增多，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。肌间质细胞增生，纤维组织增生。机制：机制：心肌细胞和间质细胞对生长因子和激素作出的反应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，压力负荷引起牵张刺激，使磷酸脂酶系统激活，PC激活，激活，儿茶酚胺增加，作用受体，使儿茶酚胺增加，作用受

17、体，使G蛋白激活，蛋白激活，cAMP和和PA激活激活血管紧张素血管紧张素II增多，使增多，使G蛋白耦联的受体和磷脂酶蛋白耦联的受体和磷脂酶C激活，再激活，再激活激活PC和钙调蛋白依赖的蛋白激酶和钙调蛋白依赖的蛋白激酶蛋白质合成蛋白质合成增加增加心肌肥大的意义心肌肥大的意义有利：有利：心脏的收缩力增加；心脏的收缩力增加；室壁张力下降，耗氧量降低。室壁张力下降，耗氧量降低。TP r2h不利：不利：w 交感神经分布密度减少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

18、足毛细血管数目减少，供血不足w 肌球蛋白肌球蛋白ATP酶活性下降，能量利用障酶活性下降，能量利用障碍碍w 肌浆网处理钙能力障碍，心肌细胞内钙肌浆网处理钙能力障碍，心肌细胞内钙浓度低浓度低w 肥大的心脏，使心室舒张顺应性下降肥大的心脏，使心室舒张顺应性下降（一）血容量增加（一）血容量增加二、心外代偿反应二、心外代偿反应是慢性心衰的主要代偿方式是慢性心衰的主要代偿方式（二）血流重新分布（二）血流重新分布意义：意义：增加心室充盈，提高心输出量，维持动脉血压；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。增加心脏前、后负荷。外周、内脏、肾脏等血管收缩，心、脑血管扩张外周、内脏、肾脏等血

19、管收缩，心、脑血管扩张意义：意义：维持血压，保证重要器官血液供应；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。周围器官缺血，心脏后负荷增加。（三）红细胞增多（三）红细胞增多意义：意义：（四）组织利用氧的能力增加（四）组织利用氧的能力增加线粒体数目增加，酶活性增加，肌红蛋白增多线粒体数目增加，酶活性增加，肌红蛋白增多意义：意义：增加组织对氧的利用能力，储存能力。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；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。增加血黏度，心脏负荷增大。三、神经体液的代偿反应三、神经体液的代偿反

20、应l有利：有利：增加心率，增加心脏收缩力；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；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；血流重新分布，保证重要器官血液灌注；增加血容量。增加血容量。w 不利：不利：心脏负荷增加；心脏负荷增加；心肌耗氧量增加；心肌耗氧量增加；心律失常；心律失常；细胞因子的损伤作用；细胞因子的损伤作用；氧化应激；氧化应激；心肌重构；心肌重构；水钠潴留。水钠潴留。 20 20世纪世纪9090年代中期以后，已认识到导致心力衰年代中期以后，已认识到导致心力衰竭发生和发展的基本机制是竭发生和发展的基本机制是心肌重塑。心肌重塑。 l

21、 心肌重塑心肌重塑是指心力衰竭时为适应心脏负荷的增加，心肌及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。的适应性、增生性变化。 近年来近年来包括：心肌细胞的肥大，凋亡，胚胎基因和蛋白的再表达，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）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

22、纤维化），导致心室肌重量、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。心室容量和心室几何形状变形。引起心肌重构的因素：引起心肌重构的因素： AngII、醛固酮、醛固酮、TNF、ET、氧化应激、机械应力、氧化应激、机械应力心肌肌球蛋白重链类型改变：心肌肌球蛋白重链类型改变：MHC MHCV1收缩收缩性强性强V3收缩收缩性弱性弱RAAS对心脏重构的影响：对心脏重构的影响：对心脏：胶原纤维增多（对心脏：胶原纤维增多（ 型）型） 心肌间质纤维化心肌间质纤维化 2. 2. 对血管：血管平滑肌细胞增生，管腔变窄，对血管：血管平滑肌细胞增生，管腔变窄， 血管内皮细胞分泌血管内皮细胞分泌

23、NONO能力下降能力下降 收缩，舒张收缩，舒张功能降低功能降低 血管舒张受影响血管舒张受影响 机制：机制：AngIIAngII，醛固酮刺激心肌成纤维细胞大量合成胶原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（抑制间质金属蛋白酶（MMP-IMMP-I）的作用的作用第四节第四节 心衰临床表现的病理生理基础心衰临床表现的病理生理基础心脏功能下降心脏功能下降CO肺淤血肺淤血左心左心右心右心体循环淤血体循环淤血一、肺循环淤血一、肺循环淤血左室收缩功能减左室收缩功能减弱，排血减少，弱，排血减少，引起左室舒张末引起左室舒张末期压力上升，肺期压力上升，肺静脉回流障碍，静脉回流障碍，肺充血，肺水肿

24、肺充血，肺水肿l病理生理基础：病理生理基础：（一）呼吸困难（一）呼吸困难w 表现：表现：1. 劳力性呼吸困难劳力性呼吸困难是左心衰最早出现的症状是左心衰最早出现的症状随体力活动而发生的呼吸随体力活动而发生的呼吸困难，休息后缓解困难，休息后缓解机制：机制：心率加快，舒张期缩短，冠脉供血不足；心率加快，舒张期缩短，冠脉供血不足；心室充盈减少；心室充盈减少；回心血量增多，肺淤血加重，肺顺应性降低。回心血量增多，肺淤血加重，肺顺应性降低。2. 端坐呼吸端坐呼吸心衰病人平卧时，呼吸困难心衰病人平卧时，呼吸困难加重，被迫采取端坐或半坐加重，被迫采取端坐或半坐位以减轻呼吸困难位以减轻呼吸困难机制：机制：端坐时，血液转移到下肢，减轻肺淤血；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，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。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夜间阵发性呼吸困难患者夜间入睡后突感气闷被惊醒，患者夜间入睡后突感气闷被惊醒，端坐后咳喘缓解端坐后咳喘缓解机制：机制：平卧后，胸腔容积减少，不利于通气，平卧后，胸腔容积减少，不利于通气，入睡后，迷走神经兴奋，使支气管收入睡后，