基础医学各论I：心功能不全

1、心功能不全(Cardiac insufficiency)网络上搜索lhttp:/ lhttp:/.hk/scholar?q=心功能不全&hl=zh-CN&btnG=搜索&lr= 心力衰竭文献阅读l 阿托伐他汀及辅酶Q10对心衰过程中Fas_FasL系统的影响l 大豆异黄酮对阿霉素致心衰大鼠心功能的影响l 核因子_B活化与心衰大鼠心肌细胞凋亡的关系及卡维地洛干预的影响l 绞股蓝总皂苷对阿霉素致急性心衰大鼠心功能的影响l 卡维地洛干预心衰对大鼠心肌细胞凋亡和肌浆网钙泵活性的影响l 人参强心滴丸对阿霉素心衰大鼠心肌细胞凋亡的影响l 缬沙坦对扩张型心肌病心衰大鼠肌浆网Ca2-A

2、TP酶及其调控蛋白的影响l 氧化应激对心衰大鼠心肌细胞凋亡的影响及卡维地洛的干预作用概述l心力衰竭（ heart failure ）心肌的收缩和(或)舒张功能发生障碍，使心输出量减少到不能满足机体代谢需要的病理生理过程心功能不全与心力衰竭l心功能不全 (Cardiac insufficiency )包括心脏泵血功能下降但处于完全代偿直至失代偿的整个过程l心力衰竭（ heart failure)患者出现明显的症状和体征，属于心功能不全的失代偿阶段心力衰竭的病因和诱因(Causes and predisposing factors of heart failure)l病因(Causes)l诱因(P

3、redisposing factors) 病因(Causes)心输出量不足心输出量不足血液回流障碍血液回流障碍缺血缺血瘀血瘀血始动环节始动环节舒缩障碍舒缩障碍负荷过重负荷过重心肌受损(Impaired myocardium) l心肌病变心肌梗死心肌炎心肌病等 l心肌代谢障碍心肌缺血缺氧严重的VitB1缺乏 心脏负荷过度 (Overload for myocardium)l 压力负荷：心室收缩时承受的负荷，又称为后负荷，射血阻力高血压肺A高压主A、肺A及其瓣膜狭窄l 容量负荷：心室舒张时承受的负荷，又称为前负荷，舒张末期容积 瓣膜闭锁不全房室隔缺损高动力循环 诱因(Predisposing fa

4、ctors)l感染l心律失常l电解质及酸碱平衡紊乱 l妊娠和分娩心力衰竭的分类(Classification of heart failure)l按病变累及的部位左心衰竭 (left-sided heart failure) 右心衰竭 (right-sided heart failure) 全心衰竭 (whole heart failure) l按心肌舒缩功能收缩性衰竭 (systolic heart failure)舒张性衰竭 (diastolic heart failure)心力衰竭的分类(Classification of heart failure)l 按心输出量低输出量性心力衰竭(l

5、ow-output heart failure)高输出量性心力衰竭(high-output heart failure) l 按心力衰竭的发展速度急性心力衰竭(acute heart failure)慢性心力衰竭(chronic heart failure)l 按病情的严重程度轻度心力衰竭 (mild heart failure) 中度心力衰竭 (moderate heart failure) 重度心力衰竭 (severe heart failure) 心力衰竭的发病机制(Mechanisms of heart failure) l心肌收缩舒张的分子机制CaCa2+2+与调节蛋白结合与调节蛋白

6、结合心肌兴奋心肌兴奋胞浆胞浆CaCa2+2+肌球蛋白头部和肌动蛋白结合肌球蛋白头部和肌动蛋白结合 与肌球蛋白结合的与肌球蛋白结合的ATPATP水解释放出能量水解释放出能量 肌动蛋白滑动肌动蛋白滑动 心肌收缩心肌收缩心肌收缩性减弱l收缩相关蛋白质被破坏l心肌能量代谢紊乱l心肌兴奋收缩耦联障碍l心肌的不平衡生长心肌收缩蛋白的破坏(Injuries of myocardial contractile protein)l心肌细胞死亡导致收缩相关蛋白被分解破坏，心肌收缩力下降心肌细胞坏死心肌细胞凋亡心肌细胞坏死严重缺血缺氧严重缺血缺氧细菌病毒感染细菌病毒感染中毒（锑等）中毒（锑等）心肌细胞坏死心肌细胞坏

7、死线粒体肿胀线粒体肿胀溶酶体破坏溶酶体破坏中性粒、巨噬细胞浸润中性粒、巨噬细胞浸润心肌细胞凋亡线粒体功能异常钙稳态失衡氧自由基TNF、IL-1、IL-6、IFN儿茶酚胺ATPNOH+凋亡启动因子释放心肌细胞凋亡心肌收缩细胞凋亡通路心肌能量代谢紊乱(Disorder of myocardial energy metabolism)l心肌能量生成障碍 l能量利用障碍 l心肌储能减少 心肌能量生成障碍(impaired energy production) l最常见的原因: 心肌缺血缺氧ATP合成减少ATP缺乏引起的后果：心肌收缩性减弱Ca2+转运障碍Ca2+分布异常Ca2+超载Ca2+与肌钙蛋白作

8、用异常细胞水肿线粒体形态功能异常提供的化学能转化的机械能蛋白质合成心肌能量利用障碍(impaired energy utilization)l肌球蛋白ATP酶同工酶有三种:V1 (): 活性最高V2 (): 活性次之V3 (): 活性最低l过度肥大的心肌其肌球蛋白头部ATP酶活性下降，原因是 V1 型转变为 V3 型心肌储能减少 (reduced energy reserve)l心肌肥大时，磷酸肌酸激酶活性，储能的CP 磷酸肌酸激酶磷酸肌酸激酶ATP肌酸肌酸磷酸肌酸磷酸肌酸(CP)心肌兴奋收缩耦联障碍(Impaired excitation-contraction coupling) l肌浆网

9、处理Ca2+功能障碍 l胞外Ca2+内流障碍l肌钙蛋白与Ca2+结合障碍肌浆网处理Ca2+功能障碍l肌浆网Ca2+摄取能力心肌缺血缺氧，ATP供应不足，肌浆网 Ca2+泵活性减弱l肌浆网Ca2+储存量心力衰竭时线粒体摄取Ca2+增多，不利于肌浆网的钙储存l肌浆网Ca2+释放量肌浆网Ca2+释放量Ry-Ry-受体受体Ca2+Ca2+钙储存钙储存蛋白蛋白H +肌浆网储存钙减少H +浓度增加Ry-受体减少胞外Ca2+内流障碍l心肌内去甲肾上腺素减少l1-肾上腺受体下调l高钾血症时K+可阻止Ca2+的内流l酸中毒降低受体对去甲肾上腺素 的敏感性胞外Ca2+内流障碍Ca2+Ca2+K+肾上腺素肾上腺素+

10、 受体受体腺苷酸环化酶激活腺苷酸环化酶激活ATPcAMPH+心肌收缩心肌收缩肌钙蛋白与Ca2+结合障碍l酸中毒时，H+与肌钙蛋白（ troponin）的亲和力比Ca2+大,占据了troponin上的Ca2+结合部位心肌肥大的不平衡生长(Imbalance growth of myocardial hypertrophy)l肥大心肌发生衰竭的基础心肌重量的增加超过心交感神经元轴突的增长,去甲肾上腺素含量减少 肥大心肌毛细血管数量增加不足，缺血缺氧心肌线粒体数量不能随心肌肥大成比例增加肥大心肌的肌球蛋白ATP酶活性下降肥大心肌肌浆网Ca2+处理能力下降心肌舒张性能异常(Impaired myoca

11、rdial diastolic properties)CaCa2+2+与调节蛋与调节蛋白解离白解离心肌收缩完毕心肌收缩完毕胞浆胞浆CaCa2+2+肌球蛋白头部和肌肌球蛋白头部和肌动蛋白分离动蛋白分离 横桥解除横桥解除心肌舒张心肌舒张心肌舒张性能异常l细胞内钙离子复位延缓肌浆网肌浆网胞浆胞浆Ca2+Ca2+Ca2+肌钙蛋白肌钙蛋白Ca2+Ca2+ATP酶Na+ - Ca2+交换体交换体心肌舒张性能异常l肌球-肌动蛋白复合体解离障碍(ATP缺乏)l心室舒张势能减少 (心肌收缩减弱)l心室硬度、顺应性 (心肌肥大, 炎细胞浸润, 纤维化)心室压力心室压力-容积容积（p-Vp-V）曲线）曲线心肌肥大,

12、 炎细胞浸润, 纤维化l dv/dp心室的扩张充盈受阻心输出量l dv/dp左室舒张末期相同容积的改变，压力变化肺V压肺瘀血、肺水肿l dv/dp诱发 或 加重心力衰竭Blockade of NF-B ameliorates myocardial hypertrophy in response to chronic infusion of angiotensin IIEffects of angiotensin II (Ang II) on ventricular hypertrophy. (A) Left ventricular weight normalized to body weigh

13、t (LVW/BW) in wild type (WT) and NF-B knockout mice (KO). Values are normalized to body weight (BW) in each mice. (B) Representative images of hematoxylineosin staining of myocardium. (C) Cross-sectional area (CSA) of cardiomyocytes. (D) Representative images of Northern blot analysis for atrial nat

14、riuretic peptide (ANP) and 18S RNA. (E) Summarized data of ANP expression. Normalized values in vehicle-treated WT mice are arbitrarily expressed as 1. *P0.05 vs. vehicle, P150次/分)对机体不利：增加心肌耗氧量、心脏舒张期过短、冠脉血流过少；心室充盈不足心脏扩张Frank-Starling定律定律肌节初长1.71.7收缩力0 02.23.65 mLmaxNormal心脏扩张l紧张源性扩张心室容量加大并伴

15、有收缩力增强的心脏扩张，肌节长度 2.2 m，代偿l 肌源性扩张心肌拉长不伴有收缩力增强的心脏扩张，肌节长度2.2 m，失代偿心肌肥大l 心肌细胞体积增大，重量增加l 向心性肥大在长期压力负荷作用下，心肌纤维呈并联性增生l 离心性肥大在长期容量负荷作用下，心肌纤维呈串联性增生心肌肥大离心性肥大离心性肥大向心性肥大向心性肥大原因原因前负荷前负荷后负荷后负荷肌节复制肌节复制串联复制串联复制并联复制并联复制形态变化形态变化心腔明显扩大心腔明显扩大心壁明显增厚心壁明显增厚室壁厚度室壁厚度 / /心腔半径心腔半径或基本正常或基本正常明显增大明显增大意义意义减轻前负荷减轻前负荷克服增加的克服增加的后负荷后

16、负荷心肌肥大l利增加心肌收缩力,有助于维持CO；室壁厚度增加,降低室壁张力,降低心肌耗氧量l弊心肌收缩性减弱能量代谢障碍等心外代偿l血容量增加l血流重分布l红细胞增多l组织利用氧能力增强心外代偿l血容量增加机制l肾血流量，滤过率l肾小管对水钠的重吸收醛固酮系统作用ADH作用意义l增加回心血量,但可致前负荷增加心外代偿l血流重分布保障重要器官血供；增加后负荷l红细胞增多增加血液携氧能力；增加血粘度l组织细胞利用氧的能力增强细胞线粒体数量增多 肌红蛋白含量增多心脏泵血功能障碍对机体的主要影响(Consequences of the pumping dysfunction)l低排出量综合征(synd

17、rome of low output) l静脉瘀血综合征(syndrome of venous congestion)体循环瘀血 (systemic congestion) 肺循环瘀血(pulmonary congestion) 低排出量综合征(syndrome of low output)l 特点心输出量 (cardiac output,CO)减少 射血分数 (ejection fraction)降低心室充盈(ventricular filling)受损心率(heart rate)增快l 临床表现心慌、无力、头晕皮肤苍白尿少心源性休克 体循环瘀血(Systemic congestion) l

18、当中心静脉压(cvp) 16 cmH2O时，即出现体循环瘀血征，见于右心衰竭及全心衰竭l主要表现颈静脉充盈或怒张肝肿大及肝功能损害胃肠道瘀血所致的食欲不振等消化道症状心性水肿肺循环瘀血(Pulmonary congestion)l当肺毛细血管契压（PCWP）18 mmHg时，即出现肺循环瘀血征，见于左心衰竭l主要表现: 呼吸困难(dyspnea)肺瘀血、肺水肿肺顺应性气道阻力肺间质压力增高刺激肺毛细血管旁 感受器，引起反射性浅快呼吸 呼吸困难的表现形式l劳力性呼吸困难(dyspnea on exertion)回心血量增多，加重肺瘀血心率加快，舒张期缩短机体活动时需氧量增加呼吸困难的表现形式l端坐呼吸(orthopnea)端坐时部分血液转移到躯体下半部，肺瘀血减轻端坐时胸腔容积增大,肺活量增加端坐位可减少水肿液的吸收，肺瘀血减轻呼吸困难的表现形式l夜间阵发性呼吸困难(paroxysmal nocturnal dyspnea) 入睡后迷走神经兴奋，使支气管收缩入睡后平卧后下肢静脉血回流增多，肺瘀血、水肿加重入睡后中枢对传入刺激的敏感性降低心力衰竭防治的病理生理基础 (Pathophysiological basis of prevention and treatmen