病理生理学课件：第13章 心功能不全

1、心 功 能 不 全Cardiac insufficiency每年全世界有1000万人心脏病发作,死亡人数约720万人。2002年中国因心脏病死亡人数为70.3万人，每15秒钟就有一位中国人因心血管疾病死亡；每22秒钟就有一位中国人因此失去工作能力。 心 血 管 疾 病人 类 “第 一 杀 手”授 课 内 容概 述1病因、诱因、分类2机 体 代 偿3发 病 机 制4临 床 表 现5防 治 原 则6心 脏 基 本 的 功 能 是 什 么？心泵功能舒张期充盈收缩期射血心脏的收缩和(或)舒张功能发生障碍心输出量绝对或相对下降不能满足机体代谢需要心 力 衰 竭 ( heart failure )3.5

2、5.5L充 血 性 心 衰( congestive heart failure, CHF )指心衰呈慢性经过时，最终体内血容量增多、静脉淤血明显，组织液增多的病理过程。(P202)心 功 能 不 全心功能不全正常 代偿期 失代偿期 (心力衰竭)病 因心 肌 舒 缩 功 能 障 碍病 因心 脏 负 荷 过 重病 因 心 肌 舒 缩 功 能 障 碍心肌病变心肌梗死、心肌炎及心肌病等 心肌代谢障碍心肌缺血、缺氧及严重的VitB1缺乏 压 力 负 荷(后负荷) 心室收缩时承受的负荷.负 荷容 量 负 荷(前负荷) 心室舒张时承受的负荷. 心 脏 负 荷 过 重压力负荷过度高血压;肺A高压;主A、肺A及

3、其瓣膜狭窄射血阻力容量负荷过度瓣膜闭锁不全;房室隔缺损;高动力循环 舒张末期容积 主动脉瓣关闭不全回漏二尖瓣关闭不全 主动脉瓣狭窄（开放不全）肺 动 脉 高 压各种感染心律失常水电酸碱平衡紊乱气候急剧变化情绪激动妊娠、分娩体力负荷过重过多过快输液心 力衰 竭凡能引起心肌损害或增加心脏负荷的因素都可成为心衰的诱因诱 因感 染 发热交感兴奋血管收缩心脏负荷 发热代谢率心率心肌耗氧量，供氧 内毒素损伤心肌，抑制心肌收缩 呼吸道感染加重右心负荷，影响心肌供血供氧心 律 失 常快 速缓 慢 房室协调性紊乱，导致心室充盈不足，射血功能障碍；舒张期缩短，冠脉血流不足，心肌缺血缺氧；心率加快，耗氧量增加，加剧

4、缺氧。过多过快输液血容量增加心脏前负荷水 电 解 质 及 酸 碱 平 衡 紊 乱高 钾 血 症抑制心肌动作电位复极化期Ca内流心肌收缩性心肌传导性降低水 电 解 质 及 酸 碱 平 衡 紊 乱酸 中 毒H+竞争抑制Ca与肌钙蛋白的结合；抑制Ca内流与肌浆网Ca释放H+抑制肌球蛋白头部ATP酶活性氧化过程障碍，ATP产生水 电 解 质 及 酸 碱 平 衡 紊 乱妊 娠 和 分 娩妊娠期血容量增加,稀释性贫血分娩期,交感-肾上腺髓质系统兴奋 心率 心肌耗氧量增加 冠脉供血不足,心肌缺氧外周小血管收缩,循环阻力升高其 他 治 疗 措 施 不 当 劳 累 紧 张 激 动分 类left-sided he

5、art failure肺循环淤血，心排量降低，呼吸困难，肺水肿，组织灌流不足right-sided heart failure体循环淤血，脏器功能障碍，颈静脉怒张，胸腹水whole heart failure右心衰竭全心衰竭左心衰竭发 病 部 位 发 生 速 度心 输 出 量 的 高 低急 性慢 性高心输出量低心输出量(acute heart failure)(chronic heart failure)(low-output heart failure)(high-output heart failure)低输出量型心衰高输出量型心衰 前高输出量型心衰正 常心 输出 量正 常 人CO相对CO

6、绝对病 情 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 肌 舒 缩 功 能收 缩 性 衰 竭 (systolic heart failure)舒 张 性 衰 竭 (diastolic heart failure) 分 级心功能一级心脏功能处于代偿阶段，可不出现心衰症状心功能二级轻度心衰重体力活动受限心功能三级中度心衰轻体力活动即出现心衰症状心功能四级重度心衰安静状态也有心衰症状心 功 能 不 全 的 代 偿A神经

7、体液机制的激活B心 脏 自 身 代 偿C心 外 代 偿神 经 体 液 调 节 机 制 激 活心 输 出 量Ang肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活交感神经系统激活儿茶酚胺心肌肥大 心 脏 扩 张 心 率 加 快123心 脏 本 身 的 代 偿 反 应心 力 衰 竭 的 发 病 机 制A心肌收缩性减弱B心肌舒张功能障碍C心脏各部舒缩活动的不协调性心 肌 收 缩 性 减 弱 相 关 收 缩 蛋 白 破 坏 能 量 代 谢 障 碍 兴 奋 - 收 缩 耦 联 障 碍(Ca2+转运异常)心 肌 收 缩 相 关 蛋 白 减 少 心 肌 细 胞 数 量 减 少1. 心 肌 细 胞 坏 死：2. 心 肌 细

8、胞 凋 亡：自 由 基心 肌 收 缩 相 关 蛋 白 减 少 心 肌 细 胞 数 量 减 少常见的心力衰竭病因心肌舒缩功能障碍心脏负荷过重心肌损害代谢异常心肌梗死心肌炎 心肌病心肌纤维化药物毒性 VitB1缺乏 缺血缺氧 容量负荷过重 压力负荷过重 瓣膜关闭不全 室间隔缺损 甲亢动-静脉瘘 慢性贫血 高血压 主动脉瓣狭窄 肺栓塞 肺源性心脏病肺动脉高压ATP生成血管、线粒体密度心肌过度肥大心 肌 能 量 代 谢 障 碍能 量 生 成 障 碍丙酮酸脱氢酶三羧酸循环 脂肪酸 丙酮酸 乙酰CoA 葡萄糖VB1 严重缺血缺氧冠心病休克、严重贫血心肌肥大磷酸肌酸激酶ATP肌酸磷酸肌酸(CP)心肌肥大时，

9、磷酸肌酸激酶活性，储能的CP 能 量 储 备 障 碍能 量 利 用 障 碍ATP酶肌球蛋白心肌过度肥大心肌兴奋收缩耦联障碍 Ca2+内流障碍 肌钙蛋白与Ca2+结合障碍 肌浆网摄取、贮存和释放Ca2+障碍 心肌过度肥大酸中毒：竞争抑制肌钙蛋白与Ca2+结合ATPCa2+Ca2+肌浆网肌浆网转运Ca2+：摄取 储存 释放障碍过度肥大过度肥大过度肥大过度肥大CaCaCaCaCaCaCaATPCa2+Ca2+肌浆网Ca2+Ca2+NE过度肥大过度肥大过度肥大 胞外Ca2+内流障碍过度肥大ATPCa2+Ca2+肌浆网Ca2+Ca2+NE肌钙蛋白与Ca2+结合障碍HHHHH代表Ca2+Ca2+Ca2+心

10、肌收缩能力降低收缩相关蛋白改变能量代谢障碍兴奋-收缩耦联障碍心肌坏死心肌凋亡能量生成减少能量储备减少能量利用障碍肌浆网钙转运障碍胞外钙内流障碍肌钙蛋白与钙结合障碍心 肌 舒 张 功 能 障 碍ATPCa2+Ca2+肌浆网Ca2+Ca2+NE Ca2+复位 ATPCa2+心肌舒张复极化细胞内Ca2+外流（钙泵） 肌浆网摄取(回收) Ca2+（钙泵） 胞浆Ca2+(10-5 10-7 M，舒张阈值) Ca2+与肌钙蛋白分离肌钙蛋白、向肌球蛋白恢复原型 肌球-肌动蛋白复合体解离（ATP) 细肌丝复位、肌节伸长 心 肌 舒 张 功 能 障 碍ATP心室收缩功能僵硬度ATP 钙 离 子 复 位 延 缓

11、肌球-肌动蛋白复合体解离障碍 心 室 舒 张 势 能 减 少 心 室 顺 应 性大量的出血,引起心包填塞。心室顺应性心 脏 各 部 分 舒 缩 活 动 不 协 调肌球-肌动蛋白复合体解离障碍横桥拆除障碍ATP减少 机 制压 力 感 受 器容 量 感 受 器化 学 感 受 器神 经体 液心 率心 率 加 快 心输出量 血压 压力感受器心迷走 紧张，心交感紧张 心率 心输出量 心输出量 右心房、腔V压力 容量感受器 交感 N 兴奋 心率 心输出量 心输出量 缺氧 化学感受器 呼吸中枢 交感 N 兴奋 心率 心输出量 利在一定范围内，心输出量 弊心率过快(180次/分)对机体不利: 增 加 心 肌

12、耗 氧 量 心 脏 舒 张 期 过 短 冠脉血流过少；心室充盈不足Frank-Starling定律 1.7 2.1 2.2 3.6m 收缩力肌节初长紧张源性扩张肌源性扩张 心 肌 紧 张 源 性 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。正常状态下肌节长度2.2 m：粗细肌丝最佳重叠，有效横桥数最多，产生最大收缩力紧 张 源 性 扩 张 心室容量加大并伴有收缩力增强的心脏扩张. 肌 源 性 扩 张 心肌拉长不伴有收缩力增强的心脏扩张.心肌细胞体积增大，重量增加心 肌 肥 大(myocardial hypertrophy)男: 350g 女:

13、300g离心性肥大向心性肥大在长期压力负荷作用下，肌纤维并联增生，肌纤维增粗，室壁厚度，心腔无明显扩大。在长期容量负荷作用下，肌纤维串联增生，肌纤维长度，心腔扩大。正常压力负荷过重容量负荷过重向心性肥大离心性肥大心 肌 肥 大离心性心肌肥大正常心脏横切面向心性心肌肥大原因向心性肥大离心性肥大后负荷前负荷肌节增生形式直径，并联复制长度，串联复制形态变化心壁明显增厚心腔无明显增大心壁轻度增厚心腔明显扩大室壁厚度/心腔半径增大 基本正常意义克服增加的后负荷减轻前负荷心 肌 肥 大利： 是慢性心功能不全极为重要的代偿方式。 心脏总体收缩功能。 心 肌 肥 大弊（500g）：心肌过度肥大，可因心肌的不平

14、衡生长而发生心力衰竭。心 肌 的 不 平 衡 生 长单位重量心肌交感神经分布密度肥大心肌毛细血管数量增加不足线粒体数目相对肥大心肌的肌球蛋白ATP酶活性下降肌浆网ATP酶活性下降心脏本身的代偿反应 心输出量心肌肥大心率心脏扩张1802.2500非心肌细胞及细胞外基质的变化心肌细胞重塑心肌细胞肥大心肌细胞表型改变心室重塑ATP酶活性重构心肌：V1，V3肌球蛋白ATP酶同工酶有三种: V1 (): 活性最高 V2 (): 活性次之 V3 (): 活性最低心 肌 细 胞 表 型 改 变Myocardial disarray. Different aspects (A-D) with increase

15、d interstitial fibrosis. 非心肌细胞及细胞外基质的变化心 外 代 偿血容量增 加血 流重分布AB组织利用氧能力增强D红细胞增 多C血 容 量 增 加钠 水 潴 留水钠重吸收交感神经兴奋RAAS活性增强ADH释放增多PGE2和心房钠尿肽减少积极作用心室充盈CO维持动脉血压不利影响心性水肿，心脏负荷耗氧血 容 量 增 加 意 义: 利:维持血压，保证重要器官血液供应；弊:周围器官缺血，心脏后负荷增加。交感兴奋代谢产物皮肤内脏血管收缩心、脑血管扩张 意 义: 血 流 重 分 布 红 细 胞 增 多 组织细胞利用氧的能力增强 细胞线粒体数量增多,酶活性增高 肌红蛋白含量增多利:

16、增加氧的携带，改善周围组织的供氧；弊:增加血黏度，心脏负荷增大。增加组织对氧的利用能力，储存能力。正 常 心 肌 舒 缩 的 分 子 基 础肌 节粗肌丝细肌丝细肌丝(肌动蛋白)粗肌丝(肌球蛋白)具ATP酶活性肌动蛋白向肌球蛋白 肌钙蛋白收缩蛋白调节蛋白 称为收缩蛋白 称为调节蛋白 肌丝滑行过程条件：收缩蛋白、调节蛋白、Ca2+、ATP肌 肉 收 缩 模 式肌浆网释放 Ca2+心 肌 收 缩去极化细胞外Ca2+内流Ca2+与肌钙蛋白结合肌球-肌动蛋白复合体形成 细肌丝向肌节中央滑行，肌节缩短 向肌球蛋白旋转到肌动蛋白沟中肌球蛋白头部ATP酶激活，水解ATP，释放能量胞浆Ca2+(10-7 10-

17、5 M，收缩阈值)心肌舒张复极化细胞内Ca2+外流（钙泵） 肌浆网摄取(回收)Ca2+（钙泵） 胞浆Ca2+(10-5 10-7 M，舒张阈值) Ca2+与肌钙蛋白分离肌钙蛋白、向肌球蛋白恢复原型 肌球-肌动蛋白复合体解离（ATP) 细肌丝复位、肌节伸长 正常的舒缩活动，必须具备三个条件： Ca2+运转 正常 能量代 谢正常收缩蛋白与调节蛋白性能正常123常 见 的 心 力 衰 竭 病 因心肌舒缩功能障碍心脏负荷过重心肌损害代谢异常心肌梗死心肌炎 心肌病心肌纤维化药物毒性 VitB1缺乏 缺血缺氧 容量负荷过重 压力负荷过重 瓣膜关闭不全 室间隔缺损 甲亢动-静脉瘘 慢性贫血 高血压 主动脉瓣

18、狭窄 肺栓塞 肺源性心脏病肺动脉高压低输出量型心衰高输出量型心衰 前高输出量型心衰正 常心 输出 量正 常 人CO相对CO绝对 甲状腺机能亢进症 严重贫血 维生素B1缺乏病 动-静脉瘘 妊娠高动力循环状态左心衰竭右心衰竭心输出量体循环淤血肺循环淤血?脑晕厥肾少尿皮肤苍白骨骼肌疲乏组织器官缺血缺氧肝肿大，压痛肝功能恶心、呕吐食欲不振皮下水肿颈静脉怒张颈静脉怒张右心衰竭表现?右心衰竭左心衰竭心输出量体循环淤血肺循环淤血肾少尿皮肤苍白骨骼肌疲乏?静脉压颈静脉怒张水肿肝功能下降食欲不振脑晕厥组织器官缺血缺氧?右心衰竭左心衰竭心输出量体循环淤血肾少尿皮肤苍白骨骼肌疲乏?静脉压颈静脉怒张水肿肝功能下降食欲不振脑晕厥组织器官缺血缺氧呼吸困难肺水肿肺循环淤血 定 义：仅在体力活动时出现呼吸困难，休息后减轻或消失。劳力性呼吸困难（dyspnea on exertion)回心血量 肺淤血心率 左心室充盈 肺淤血耗氧量 缺氧 刺激呼吸中枢 机 制：体力活动时 定义：平卧时加重呼吸困难而被迫采取端坐位或半卧位，以减轻呼吸困难的程度。 端 坐 呼 吸（orthopnea) 机 制： 端坐时部分血液转移到躯体下半部，肺淤血减轻 端坐