病理生理学-心衰

1、 心力衰竭 一 概念：心力衰竭（heart failure):指在各种致病因子作用下心脏的收缩和（或）舒张功能发生障碍，使心输出量绝对或相对下降，以致不能满足机体代谢需要的病理过程。二 心力衰竭的病因、诱因与分类（一）病因 基本病因： 1、原发性心肌舒缩功能障碍：如缺氧、酸中毒、病毒、微量元素缺乏、心肌炎、心肌病、心肌梗塞等。 2、心脏负荷过度 （1）压力负荷过渡 （2）容量负荷过度1234 （二）诱因 1、全身感染 2、酸碱平衡及电解质代谢紊乱 3、心律失常 4、妊娠与分娩 5、过度劳累 6、情绪激动 7、洋地黄中毒 8、输血输液过多过快 9、甲亢和贫血等5 （三）分类 1、根据心力衰竭的病

2、情严重程度分类 轻度心力衰竭：心功能一级或心功能二级 中度心力衰竭：心功能三级 重度心力衰竭：心功能四级 2、按心力衰竭起病及病程发展速度分类 急性心力衰竭:失代偿 慢性心力衰竭：有较长的代偿期。 3、根据心输出量的高低分类 低输出量性心力衰竭 高输出量性心力衰竭：重要名词6 4、根据心力衰竭的发病部位分类 左心衰竭： 右心衰竭： 全心衰竭 5、根据心肌收缩与舒张功能障碍分类 收缩功能不全性心力衰竭 舒张功能不全性心力衰竭 三 心力衰竭的发生机制 心肌舒缩的分子基础：收缩蛋白质、调节蛋白质、钙离子、ATP 兴奋收缩偶联和心肌舒缩的基本原理。7 来自窦房结的兴奋由心脏传导系统到达心肌细胞 兴奋由

3、横管系统传向深部，到达三联管结构 通过某种迄今尚不清楚的机制触发肌浆网（纵管系统）Ca2+释放。同时细胞外Ca2+大量进入细胞内 胞浆中的Ca2+浓度由10-7mol/L迅速上升到10-5mol/LCa2+与肌钙蛋白结合，分子构型改变，原肌凝蛋白移位 横桥形成 牵引细肌丝向粗肌丝的中央滑动8910 心力衰竭的发生机制： （一）心肌收缩性减弱 1、收缩相关蛋白质的破坏心肌细胞死亡 （1）心肌细胞坏死： 主要见于严重的缺血、缺氧，细菌和病毒感染，心肌炎、心肌病、中毒等。 （2) 心肌细胞凋亡（apoptosis) 凋亡：是由体内外各种因素所诱导的程序性细胞死亡（programmed cell de

4、ath)。 凋亡与坏死有着本质的区别1112 心肌细胞凋亡的机制：氧化应激：所谓氧化应激是指氧自由基生成过多或机体抗氧化功能减弱。细胞因子：钙稳态失衡：ATP缺乏、自由基过多、酸中毒等因素均可损伤生物膜，造成钙稳态失衡。 线粒体功能异常：心肌缺氧、能量代谢障碍等因素，使线粒体受损，线粒体内的凋亡启动因子大量释放，如细胞色素C、凋亡蛋白酶激活因子（Apaf)和凋亡诱导因子（AIF)等从线粒体内释放出来。1314 2、心肌细胞能量代谢障碍 (1) 心肌能量生成障碍 原因是心肌缺血、缺氧，VitB1的缺乏等。 CH3COCOOH+HSCoA CH3CO-SCoA+CO2 丙酮酸脱氢酶 (2) 心肌能

5、量利用障碍 其原因是长期心脏负荷过度引起心肌肥大时，肌球蛋白头部ATP酶的活性降低，即V1减少，V3增多。15ATP不足引起心肌舒缩功能障碍主要表现在以下几方面ATP不足影响横桥形成后肌球蛋白头部的定向偏转。 ATP不足导致肌浆网和胞膜对Ca2+的运转失常，造成细胞内“钙超载”（P154)，使心肌挛缩、断裂。 “钠泵”功能障碍，Na+大量进入细胞内导致心肌细胞肿胀，波及线粒体，加之Ca2+大量进入线粒体，使线粒体氧化磷酸化功能受损。 ATP减少使收缩蛋白、调节蛋白的合成和更新发生障碍。163、心肌兴奋收缩偶联障碍 (1) 肌浆网Ca2+处理功能障碍 肌浆网对Ca2+摄取能力减弱：原因是ATP不

6、足，钙泵功能障碍，心肌内去甲肾上腺素减少及-肾上腺素能受体下调，使胞膜受磷蛋白磷酸化减弱，对钙泵的抑制作用增强。（钙离子浓度不能由10-5mol/L下降到10-7mol/L，心肌舒张功能障碍）。 肌浆网Ca2+储存量减少：虽然心衰发生时肌浆网钙结合蛋白（即集钙蛋白和钙网蛋白）含量无明显变化，但由于钙离子摄取减少导致肌浆网Ca2+储存量减少。17 肌浆网钙离子释放量下降：原因有两个方面，一方面因为钙离子释放通道蛋白RyR的表达减少，另一方面因为酸中毒使钙离子与钙储存蛋白亲和力增高。 (2) 胞外Ca2+内流障碍 胞外Ca2+内流有两条途径：一是通过Ca2+通道内流，另一是通过钠钙交换体内流。 C

7、a2+通道有两种：电压依赖性Ca2+通道，当膜电位内正外负时开放。受体依赖性Ca2+通道，受-肾上腺素能受体调控。18 钠钙交换体：是一种酶蛋白，其活性是钙泵的数十倍，膜电位内正外负时，钠离子外流，钙离子内流。 钙离子内流障碍的原因： ATP不足使钙通道蛋白和钠钙交换体的合成减少，含量降低。 心肌肥大时内源性去甲肾上腺素含量减少，受体依赖性钙通道的开放数目减少。 酸中毒与高钾血症，阻止钙离子内流。(3)肌钙蛋白与钙离子结合障碍酸中毒时，H+与Ca2+竞争肌钙蛋白结合位点。1920 （二）心肌舒张功能异常 1、钙离子复位延缓 心肌细胞胞浆钙离子浓度由10-5mol/L下降到10-7mol/L是心

8、肌舒张的前提条件。ATP减少使钙泵和钠钙交换体功能障碍，钙离子复位延缓。 2、肌球蛋白-肌动蛋白复合体解离障碍肌球蛋白-肌动蛋白复合体解离不仅需要钙离子的迅速复位，还是一个消耗ATP的主动过程。213、心室舒张势能减少心室舒张势能取决于心室收缩性的强弱，心肌收缩离降低使舒张势能，影响心室的舒张期充盈。4、心室顺应性降低心室顺应性：指心室在单位压力变化下所引起的容积改变。222324 （三）心脏各部分舒缩活动的不协调性 心脏各部分舒缩活动保持高度协调性是心泵功能的重要特征。 1、各种原因引起的心律失常。协调性障碍主要见于： 先心房收缩，后心室收缩，若房适活动不协调，心输出量可将低40左右。 2、

9、心室各部分病变程度不同，病变重的部位丧失舒缩功能，必然 引起各部位舒缩活动不协调。 这种情况最常见于心肌梗塞。2526 四 心力衰竭发生发展过程中机体的代偿反应 complete compensation incomplete compensation decompensation （一）心脏的代偿反应 1、心率加快 这是最早、最快的一种代偿反应。 代偿机制： CO窦-弓反射减弱心迷走紧张减弱心率 心室舒张末期容积容量感受器交感N兴奋 心输出量每搏输出量心率2728 心率过快可反而加重心力衰竭，原因是： 心率过快，心肌耗氧量增加 心率过快，影响冠脉的血液充盈，加重心肌缺血缺氧 2、心脏扩张 紧

10、张源性扩张：肌节长度2.2m 肌源性扩张:肌节长度2.2m Frank-Starling定律：心肌收缩力的大小在一定范围内与心肌纤维肌节的初长度成正比。紧张源性扩张：心脏扩张，容量增大，并伴有心肌收缩力增强，称为心脏的紧张源性扩张。 紧张源性扩张最常见于心脏容量负荷增大。29 3、心肌肥大 心肌肥大的两种方式： 向心性肥大：心脏长期压力负荷过度时，心室收缩期室壁张力增高，引起心肌纤维肌节的并联性增生，室壁增厚，心腔无明显扩大，称为向心性肥大。 离心性肥大：心脏长期容量负荷过度时，心室舒张期室壁张力增高，引起心肌纤维肌节的串联性增生，心腔扩大，室壁无明显增厚，称为离心性肥大。30 心肌过度肥大必

11、然走向衰竭心肌肥大的不平衡生长 过度肥大心肌发生衰竭的机制： 心脏重量的增加超过心内交感神经元轴突的延长。 心肌细胞线粒体数目不能随心肌肥大而成比例增加，加之肥大心肌细胞线粒体呼吸酶活性降低，ATP生成减少。 肥大心肌毛细血管增生相对落后，心肌供血不足。 肥大心肌细胞肌球蛋白ATP酶活性降低。 肥大心肌肌浆网功能障碍。31 (二）心外代偿反应 1、血容量增加 机制： （1）肾小球滤过率降低，肾脏排水排钠减少 （2）肾小管水钠重吸收增加 肾血流重新分布 肾小球滤过分数增加 ADH和醛固酮分泌增多 利钠激素分泌减少 2、血流重新分布32 3、红细胞增多EPO生成增多 4、组织细胞利用氧能力增强 线

12、粒体数目增多，呼吸酶活性增强 (三）神经体液的代偿反应 交感肾上腺髓质系统 肾素血管紧张素醛固酮系统 ADH 利钠激素 五 心力衰竭临床表现的病理生理基础3334（一）肺循环充血 1、肺水肿 发生机制：毛细血管血压升高 毛细血管增高 2、呼吸困难 三种表现形式 左心衰左心射血功能左心舒张末期压力肺循环充血 肺循环充血的主要表现： （1）劳力性呼吸困难（exertional dyspnea)35劳力性呼吸困难：左心衰竭的患者在体力活动时出现呼吸困难，休息后可减轻或消失，称之为劳力性呼吸困难。发生机制：体力活动时机体需氧量增加，而心输出量不能相应增多，机体缺氧加剧，反射性兴奋呼吸中枢，引起“气急”

13、体力活动时，心率加快，心脏舒张期缩短，左心血液充盈进一步减少，加重肺淤血、肺水肿。体力活动时，肌肉收缩，肌肉中的血液向心回流加重肺淤血、肺水肿36（2）端坐呼吸（orthopnea)端坐呼吸：左心衰竭的患者平卧时呼吸困难加重，因而被迫采取端坐或半卧体位以减轻呼吸困难的现象，称为端坐呼吸。发生机制：端坐时因重力关系使部分血液转移到躯体下半部分，肺淤血、肺水肿减轻。端坐位时膈肌位置下降，胸腔容积增大，肺活量增大端坐位时由于重力作用，使机体下半身水肿液吸收入血减少，减轻肺淤血、肺水肿。37（3）夜间阵发性呼吸困难（paroxysmal nocturanl dyspnea)夜间阵发性呼吸困难:左心衰竭

14、的患者夜间入睡后因突感气闷而被惊醒，在端坐咳喘后呼吸困难缓解，称之为夜间阵发性呼吸困难。发生机制：平卧后膈肌上升，胸腔容积缩小，肺活量变小入睡后迷走神经紧张性紧张性增高，使支气管收缩，气道阻力增大入睡后中枢神经系统处于相对抑制状态，只有肺淤血、肺水肿特别严重时，才会刺激呼吸中枢，因此患者常因气闷而惊醒。38（三）心功能及血流动力学的变化1 心泵功能降低（1）CO减少 CO的正常值3.5 5.5L/min（2）心指数降低 正常值2.53.5L/min m2（3）心室舒张末期压力增高 右心室舒张末期压力增高，表现为中心静脉压增高2 血压的变化（1）静脉压增高 左心衰竭引起肺循环静脉压增高，右心衰竭

15、引起体循环静脉压增高（2）动脉血压的变化 急性心力衰竭降低，慢性心力衰竭代偿期正常，晚期降低。39（四）电解质及酸碱平衡紊乱1 低钠血症原因：心输出量减少，钠水潴留，抗利尿激素增多，水潴留大于钠潴留。加之限制食盐的摄入。2 低钾血症 原因：醛固酮的分泌增多及长期使用排钾利尿剂。3 代谢性酸中毒组织器官血液供应不足，酸性代谢产物增多，肾血流量减少，肾脏的排酸保碱功能障碍。40（三）心输出量不足心力衰竭最具特征性的血流动力学变化是心输出量绝对或相对减少。心输出量不足的主要表现：1、皮肤苍白或发绀皮肤苍白是由于皮肤血流量减少，加之交感神经兴奋使皮肤血管收缩所致。发绀主要是因为循环性缺氧。2、疲乏无力

16、、失眠、嗜睡原因是脑组织缺氧ATP生成减少、酸中毒、溶酶体水解酶漏出、神经递质代谢紊乱等413、尿量减少尿量在一定程度上可以间接反应心功能状况，心功能改善时，尿量增多。4、心源性休克六 心力衰竭防治的病理生理基础（一）防治病因、消除诱因（二）改善心脏舒缩功能1、增强心肌收缩力洋地黄类药物：地高辛拟交感药物：多巴胺（-受体激动剂）42磷酸二酯酶抑制剂：氨联吡啶酮左西孟坦：进口新药，为钙增敏剂类心衰治疗药，左西孟坦与心脏肌钙蛋白C亚单位结合可增强肌钙蛋白对钙离子的敏感性，增强心肌收缩力，而无需提高心肌细胞内钙离子浓度，不影响心率，心肌耗氧量未见明显增加。左西孟坦还能使静脉、动脉和脑血管扩张，降低心脏前后负荷，改善冠脉血流。2、改善心肌的舒张性能硝酸酯类：药理作用主要是引起血管内皮细胞产生NO,从而舒张血管，由于能舒张冠状血管，常用作抗心绞痛的一线药物，它同时还能降低心室壁肌张力。433、减轻心脏前后负荷（1）降低心脏后负荷肼苯哒嗪：其药理作用是使小动脉舒张，降低外周阻力。钙拮抗剂（硝吡啶、维拉帕米）：抑制胞外钙离子内流，松弛血管平滑肌，舒张血管。血管紧张素转换酶抑制剂：卡托普利硝酸酯类：