病理生理学13心功能不全

1、第十三章第十三章心力衰竭心力衰竭heart failure一、概述一、概述 定义：在各种致病因素的作用下心脏的定义：在各种致病因素的作用下心脏的收缩和收缩和/或舒张功或舒张功能障碍能障碍，使心泵功能减弱，而不能满足机体代谢需要的病理，使心泵功能减弱，而不能满足机体代谢需要的病理生理过程或综合征。生理过程或综合征。二、心力衰竭的病因、诱因和分类二、心力衰竭的病因、诱因和分类 病因病因 引起疾病并赋予疾病以特征性的因素引起疾病并赋予疾病以特征性的因素原发性心肌舒缩功能障碍原发性心肌舒缩功能障碍 压力负荷压力负荷/后负荷过度后负荷过度 心脏负荷过度心脏负荷过度 容量负荷容量负荷/前负荷过度前负荷过度

2、 诱因诱因 加强条件致病作用的因素加强条件致病作用的因素全身感染全身感染 机制：机制：感染发热，代谢率感染发热，代谢率加重心脏负担加重心脏负担细菌毒素直接抑制心肌收缩细菌毒素直接抑制心肌收缩hr心肌耗氧心肌耗氧舒张期缩短，心肌供血供氧不足舒张期缩短，心肌供血供氧不足酸碱失衡及电解质紊乱酸碱失衡及电解质紊乱 酸中毒：酸中毒： h抑制抑制ca2内流、肌浆网对内流、肌浆网对ca2的释放以及竞的释放以及竞争性抑制争性抑制ca2与肌钙蛋白的结合与肌钙蛋白的结合 h抑制肌球蛋白抑制肌球蛋白atp酶活性酶活性 毛细血管前括约肌松弛，而小静脉张力不变，微毛细血管前括约肌松弛，而小静脉张力不变，微循环灌多流少，

3、回心血量减少，循环灌多流少，回心血量减少，co下降下降 高钾血症高钾血症心律失常心律失常妊娠与分娩妊娠与分娩 分类：分类： 左心衰竭左心衰竭按心力衰竭发病的部位按心力衰竭发病的部位 右心衰竭右心衰竭 全心衰竭全心衰竭按心输出量的高低按心输出量的高低 低输出量性心力衰竭低输出量性心力衰竭 高输出量性心力衰竭高输出量性心力衰竭按起病及病程发展速度按起病及病程发展速度 急性心力衰竭急性心力衰竭 慢性心力衰竭慢性心力衰竭按病情严重程度：轻、中、重度心力衰竭按病情严重程度：轻、中、重度心力衰竭三、机体的代偿反应三、机体的代偿反应 心脏代偿反应心脏代偿反应心率加快心率加快 机制：机制：cobp压力感受器传

4、入冲动减少，心脏迷走神压力感受器传入冲动减少，心脏迷走神 经紧张性减弱，交感神经紧张性增强，心率加快经紧张性减弱，交感神经紧张性增强，心率加快 心泵功能心泵功能心室残余血量心室残余血量心房淤血，刺激容量感受心房淤血，刺激容量感受器，引起交感神经兴奋，器，引起交感神经兴奋，hr 意义：积极作用意义：积极作用 提高提高co 不利影响不利影响 心肌耗氧心肌耗氧，影响冠脉灌流，心室充，影响冠脉灌流，心室充 盈不足，盈不足，co反而下降反而下降 机制：frank-starling定律心脏扩张心脏扩张紧张源性扩张：紧张源性扩张：伴有心肌收缩力增强的心脏扩张伴有心肌收缩力增强的心脏扩张肌源性扩张：肌源性扩张

5、：不伴有心肌收缩力增强的心脏扩张不伴有心肌收缩力增强的心脏扩张心肌肥大心肌肥大心肌细胞体积增大，重量增加心肌细胞体积增大，重量增加 向心性肥大：肌纤维并联增生，肌纤维增粗，室壁厚度向心性肥大：肌纤维并联增生，肌纤维增粗，室壁厚度 ，心腔无明显扩大，心腔无明显扩大 离心性肥大：心肌纤维串联增生，肌纤维长度离心性肥大：心肌纤维串联增生，肌纤维长度心腔扩大心腔扩大 机制：机制： co 交感交感n兴奋兴奋 ca 、-r 激活激活g蛋白蛋白 camp pka 靶蛋白磷酸化，相应基因转录加强靶蛋白磷酸化，相应基因转录加强 ag、et plc pip2 dg pkc ip3 ca2 激活钙调蛋白依赖的蛋白激

6、酶激活钙调蛋白依赖的蛋白激酶 机械刺激通过机械刺激通过tpk途径引起细胞增殖肥大途径引起细胞增殖肥大心肌肥大是最经济、持久有效代偿方式！ 向心性肥大离心性肥大 意义：积极作用意义：积极作用心肌收缩力心肌收缩力降低室壁张力，氧耗降低室壁张力，氧耗 不利影响不利影响心肌过度肥大，可因心肌的心肌过度肥大，可因心肌的不平衡生长不平衡生长 而发生心力衰竭而发生心力衰竭 机制：机制：单位重量心肌交感单位重量心肌交感n分布密度分布密度 线粒体数目相对线粒体数目相对，以及线粒体氧化磷酸化，以及线粒体氧化磷酸化 水平水平，能量生成不足，能量生成不足 肥大心肌毛细血管数量增加不足，心肌微循肥大心肌毛细血管数量增加

7、不足，心肌微循 环环 灌流不良灌流不良 肌球蛋白肌球蛋白atp酶活性酶活性，能量利用障碍，能量利用障碍 肥大心肌肌浆网肥大心肌肌浆网ca2处理功能障碍，胞外处理功能障碍，胞外 ca2内流内流，肌浆网释放，肌浆网释放ca2 心外代偿反应心外代偿反应血容量增加血容量增加 bp肾灌注肾灌注 机制：机制：gfr 交感交感 肾上腺髓质兴奋肾上腺髓质兴奋 肾素肾素 血管紧张素血管紧张素 醛固酮系统激活醛固酮系统激活 肾缺血，肾缺血，pge2合成酶活性合成酶活性 肾内血流重分布肾内血流重分布 钠水重吸收钠水重吸收 滤过分数（滤过分数（ff） 醛固酮醛固酮adh pge2anp 意义：积极作用意义：积极作用心

8、室充盈心室充盈co维持动脉血压维持动脉血压 不利影响不利影响心性水肿，心脏负荷心性水肿，心脏负荷耗氧耗氧 血流重分布血流重分布红细胞增多红细胞增多组织细胞利用氧的能力增强组织细胞利用氧的能力增强 神经神经体液的代偿反应体液的代偿反应 当心输出量下降时神经当心输出量下降时神经体液率先作出反应，交感体液率先作出反应，交感 肾上肾上腺髓质兴奋及肾素腺髓质兴奋及肾素 血管紧张素血管紧张素 醛固酮系统激活，对于保醛固酮系统激活，对于保持重要脏器血供，维持心功能都有积极作用；若心衰病因不能持重要脏器血供，维持心功能都有积极作用；若心衰病因不能清除，代偿反应长期持续，其消极不利的一面逐渐表现为：清除，代偿反

9、应长期持续，其消极不利的一面逐渐表现为：心脏负荷增大，心肌耗氧增加心脏负荷增大，心肌耗氧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 缺血、缺氧缺血、缺氧 tnf 抑制心肌收缩抑制心肌收缩 室壁应力室壁应力 ils ofr生成生成心肌重构心肌重构(myocardial remodelling) 为适应心脏负荷的增加，心肌及心肌间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出现的适质在细胞结构、功能、数量及遗传表型方面出现的适应、增生性变化应、增生性变化 心肌细胞重构：肌原纤维及线粒体数量增加心肌细胞重构：肌原纤维及线粒体数量增加 肌球蛋白及肌动蛋白表型异

10、常肌球蛋白及肌动蛋白表型异常 间质细胞重构：胶原合成间质细胞重构：胶原合成分解分解间质胶原沉间质胶原沉 积，心肌僵硬度积，心肌僵硬度顺应性顺应性影响影响 舒张功能舒张功能氧化应激引起心肌损伤氧化应激引起心肌损伤 自由基生成增加机制：自由基生成增加机制： ca大量分泌和自氧化大量分泌和自氧化 促炎性细胞因子分泌促炎性细胞因子分泌引起呼吸爆引起呼吸爆 发，经单电子还原成自由基发，经单电子还原成自由基 黄嘌呤氧化酶激活，黄嘌呤氧化酶激活，ofr生成生成膜磷脂降解膜磷脂降解释放花生四烯酸在合成释放花生四烯酸在合成 pgs、txa2过程中产生大量的自由基过程中产生大量的自由基四、发病机制四、发病机制心肌

11、收缩性减弱心肌收缩性减弱肌丝滑行过程肌丝滑行过程v收缩相关蛋白质的破坏收缩相关蛋白质的破坏1、坏死、坏死原发损害：梗死、心肌炎、中毒、心肌病原发损害：梗死、心肌炎、中毒、心肌病继发损害：继发损害：负荷负荷、肥厚、舒张期短、肥厚、舒张期短缺血缺血胶原胶原物质交换物质交换高浓度高浓度ne、at直接毒性作用直接毒性作用2、凋亡、凋亡凋亡指数（凋亡细胞数凋亡指数（凋亡细胞数/每每100个细胞）达个细胞）达35.5( n:0.20.4%） 相关因素相关因素：氧化应激氧化应激儿茶酚胺自氧化、促炎性因子引起儿茶酚胺自氧化、促炎性因子引起 呼吸爆发、黄嘌呤氧化酶激活、呼吸爆发、黄嘌呤氧化酶激活、 磷脂酶磷脂酶

12、a2活化活化 细胞因子生成过多细胞因子生成过多 tnf-、il-1、il-6、ifn等等钙稳态失衡钙稳态失衡线粒体功能异常线粒体功能异常心肌能量代谢紊乱心肌能量代谢紊乱 能量生成障碍能量生成障碍： 严重缺血缺氧严重缺血缺氧 葡萄糖有氧氧化及酵解的酶活性葡萄糖有氧氧化及酵解的酶活性 肥大心肌线粒体相对肥大心肌线粒体相对利用氧能力利用氧能力atp缺乏影响心肌收缩性的途径：缺乏影响心肌收缩性的途径：肌球蛋白头部的肌球蛋白头部的atp酶水解酶水解atp减少减少 ca2+转运及分布异常转运及分布异常心肌细胞不能维持正常的胞内离子环境心肌细胞不能维持正常的胞内离子环境心肌蛋白合成减少心肌蛋白合成减少贮存障

13、碍贮存障碍cp 肌酸激酶活性肌酸激酶活性肌酸激酶成年型异构体肌酸激酶成年型异构体胎儿胎儿 型型或不变或不变能量利用障碍能量利用障碍：肌球蛋白头部：肌球蛋白头部atp酶活性下降酶活性下降肌球蛋白同工型变化肌球蛋白同工型变化 ： v1型型atp酶（高活性）酶（高活性）v3型型atp酶（低活性）酶（低活性）pkc异常激活异常激活肌球蛋白肌球蛋白atp酶活性酶活性主要见于长期负荷过重而引起心肌过度肥大主要见于长期负荷过重而引起心肌过度肥大心肌兴奋心肌兴奋收缩偶联障碍收缩偶联障碍 胞外胞外ca2+内流内流途径：途径：钙通道（电压依赖性、受体操纵性）钙通道（电压依赖性、受体操纵性）钠钙交换体钠钙交换体作用

14、：升高胞浆内作用：升高胞浆内ca2+浓度；诱发肌浆网释放浓度；诱发肌浆网释放ca2+原因：原因：肥大心肌肥大心肌-r密度相对密度相对ne 酸中毒时，酸中毒时，h+降低降低-r对对ne的敏感性的敏感性高钾血症高钾血症心肌兴奋-收缩偶联过程 关键在于心肌兴奋时，胞浆ca2+ 浓度迅速升高！ 心肌兴奋时，胞外 ca2+内流和肌浆网释放ca2+是胞浆ca2+浓度迅速升高的原因。 正常 心衰 肌浆网肌浆网ca2+处理功能障碍处理功能障碍肌浆网摄取肌浆网摄取ca2+ 能力能力 ：atp，pln磷酸化减弱磷酸化减弱肌浆网储存肌浆网储存ca2+ 肌浆网释放肌浆网释放ca2+ ：ryr，酸中毒，酸中毒ca2+与

15、肌浆网结合牢固与肌浆网结合牢固肌钙蛋白与肌钙蛋白与ca2+结合障碍结合障碍 各种原因引起的心肌细胞各种原因引起的心肌细胞酸中毒酸中毒，可导致，可导致ca2+与肌钙蛋白结与肌钙蛋白结合障碍，影响到心肌兴奋合障碍，影响到心肌兴奋收缩偶联过程：收缩偶联过程： h竞争肌钙蛋白的结合位置（竞争肌钙蛋白的结合位置（tnc） 酸中毒时酸中毒时ca2+与肌浆网结合牢固，除极化时释放与肌浆网结合牢固，除极化时释放ca2+缓慢缓慢 酸中毒可引起高血钾酸中毒可引起高血钾ca2+内流 肌浆网摄取、释放 ca2+竞争性抑制ca2+与肌钙蛋白结合兴奋-收缩偶联障碍 心室舒张功能异常心室舒张功能异常 ca2+ 复位延缓：复

16、位延缓：atp、钠钙交换体外排、钠钙交换体外排ca2+ 减少减少 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心室舒张势能降低：心室舒张势能降低：心室的收缩作用减弱心室的收缩作用减弱 冠脉灌流减少、心室内压过高冠脉灌流减少、心室内压过高心室顺应性心室顺应性（单位压力变化所引起的容积改变）（单位压力变化所引起的容积改变）降低降低 原因：室壁增厚及间质增生、心肌炎及心肌水肿原因：室壁增厚及间质增生、心肌炎及心肌水肿 意义：意义：顺应性顺应性心室充盈受限，心室充盈受限，co 左室舒张末期压力左室舒张末期压力肺静脉压肺静脉压导致肺淤血、导致肺淤血、 水肿，加重心力衰竭的临床症状水肿，加重心力衰

17、竭的临床症状 心脏各部分舒缩活动的不协调性心脏各部分舒缩活动的不协调性图图 心室压力心室压力 一一 容积（容积（p-vp-v）曲线）曲线五、心力衰竭临床表现的病理生理基础五、心力衰竭临床表现的病理生理基础 肺循环淤血肺循环淤血 左心衰竭时左室舒张末期压力左心衰竭时左室舒张末期压力肺静脉压肺静脉压导致肺淤血，从导致肺淤血，从而表现为各种形式的呼吸困难和肺水肿而表现为各种形式的呼吸困难和肺水肿呼吸困难呼吸困难劳力性呼吸困难劳力性呼吸困难 原因机制：原因机制：心力储备心力储备，活动时缺氧加剧、，活动时缺氧加剧、co2储留储留 刺激呼吸中枢，产生刺激呼吸中枢，产生“气急气急”症状症状 hr舒张期缩短，

18、左室充盈舒张期缩短，左室充盈肺淤血肺淤血活动时，回心血量活动时，回心血量加重肺淤血，肺顺应性加重肺淤血，肺顺应性 下降，通气做功增强下降，通气做功增强 左心衰竭能导致肺淤血、肺水肿；因此主要的左心衰竭能导致肺淤血、肺水肿；因此主要的临床表现是呼吸困难。临床表现是呼吸困难。 肺水肿心力衰竭细胞 端坐呼吸端坐呼吸 原因机制：原因机制：肺淤血减轻肺淤血减轻 膈肌下移，胸腔容积增大，增加肺活量膈肌下移，胸腔容积增大，增加肺活量 端坐时下肢静脉压端坐时下肢静脉压水肿液吸收水肿液吸收肺淤血肺淤血夜间阵发性呼吸困难夜间阵发性呼吸困难 原因机制：原因机制：端坐呼吸机制端坐呼吸机制 入睡后，迷走神经兴奋，支气管

19、收缩，气道入睡后，迷走神经兴奋，支气管收缩，气道 阻力增大阻力增大 入睡后，入睡后，cns抑制，反射敏感性下降抑制，反射敏感性下降肺水肿肺水肿 机制：机制：毛细血管压升高毛细血管压升高 毛细血管通透性增大毛细血管通透性增大 体循环淤血体循环淤血静脉淤血和静脉压升高静脉淤血和静脉压升高水肿水肿肝功能异常和肝肿大压痛肝功能异常和肝肿大压痛 心输出量不足心输出量不足皮肤苍白或发绀皮肤苍白或发绀疲乏无力、疲乏无力、cns抑制抑制尿量减少尿量减少心源性休克心源性休克 槟榔肝心力衰竭的防治原则心力衰竭的防治原则一、防治基本病因，消除诱因一、防治基本病因，消除诱因二、改善心脏的舒缩功能二、改善心脏的舒缩功能1.改善心脏的收缩性：选用正性肌力药物；改善心脏的收缩性：选用正性肌力药物；2.改善心肌舒张顺应性：