山东大学病理生理学课件14心力衰竭与心功能不全

1、第14章 心力衰竭与心功能不全病理生理教研室 病史：患风湿性心脏病10余年。近3月来出现劳累后心慌、闷气，伴浮肿、腹胀，不能平卧。体查：重病容, 半坐卧位, 颈静脉怒张, 呼吸36次/分, 两肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大, 心率130次/分, 血压(110/80mmHg) 。Clinical example心尖部可闻IV级收缩期吹风样及舒张期雷鸣样杂音。肝脏在右肋下6cm可触及，有压痛，腹部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性水肿。 (General description) 第一节 概述心脏的收缩和(或)舒张功能发生障碍心力衰竭的概念心输出量绝对或相对下降不能满足机体代谢需要(Conc

2、ept of heart failure)心力衰竭与心功能不全 心功能不全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。 心力衰竭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。(Cardiac insufficiency & heart failure)心力衰竭呈慢性经过时，由于钠水潴留和血容量增加，发生静脉淤血、组织水肿及心腔扩大。充血性心力衰竭的概念(Concept of congestive heart failure) (Causes and predisposing factors of heart failure)第二节心力衰竭的病因和诱因一、病因(Causes)

3、(一) 原发性心肌舒缩功能障碍心肌病变心肌梗死、心肌炎及心肌病等 心肌代谢障碍严重的贫血、甲亢，维生素B1缺乏等 (二) 继发性心脏负荷过度 (Overload for myocardium)压力负荷 心室收缩时承受的负荷，又称为后负荷容量负荷 心室舒张时承受的负荷，又称为前负荷压力负荷过度高血压；肺A高压；主A、肺A及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；高动力循环状态 舒张末期容积 病史：患风湿性心脏病10余年。近3月来出现劳累后心慌、闷气，伴浮肿、腹胀，不能平卧。体查：重病容, 半坐卧位, 颈静脉怒张, 呼吸36次/分, 两肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大, 心率1

4、30次/分, 血压(110/80mmHg) 。Clinical example心尖部可闻IV级收缩期吹风样及舒张期雷鸣样杂音。肝脏在右肋下6cm可触及，有压痛，腹部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性水肿。 二、诱因(Predisposing factors) 感染 心律失常 电解质及酸碱平衡紊乱 妊娠和分娩 其他（一）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（二）心律失常快速缓慢（三）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

5、化过程障碍，ATP产生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（四） 妊娠和分娩妊娠期分娩期（五）其他治疗措施不当劳累紧张激动(Classification of heart failure)第三节心力衰竭的分类 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) 按心肌舒缩功能 收缩性衰竭 (systolic heart failure) 舒张性衰竭 (diastolic heart failure)按心输出量 低输出量

6、性心力衰竭 (low-output heart failure) 高输出量性心力衰竭 (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按心力衰竭的发展速度, 分为: 急性心力衰竭 (acute heart failure) 慢性心力衰竭 (chronic heart failure)按病情的严重程度，分为: 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) 病史：患风湿性心脏病10余年。近3月来出

7、现劳累后心慌、闷气，伴浮肿、腹胀，不能平卧。体查：重病容, 半坐卧位, 颈静脉怒张, 呼吸36次/分, 两肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大, 心率130次/分, 血压(110/80mmHg) 。Clinical example心尖部可闻IV级收缩期吹风样及舒张期雷鸣样杂音。肝脏在右肋下6cm可触及，有压痛，腹部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性水肿。 (Mechanisms of heart failure) 第四节心力衰竭的发病机制 正常心肌舒缩的分子基础 收缩蛋白 肌球蛋白 肌动蛋白 调节蛋白 向肌球蛋白 肌钙蛋白钙离子 ATP Cardiac MuscleMolecularBasis

8、ofContraction一、心肌收缩力降低(Decreased myocardial contractility)(Injuries of myocardial contractile protein)(一) 心肌收缩蛋白的破坏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梗死Atherosclerosis of the larger coronary arteries(二)心肌能量代谢紊乱 心肌能量生成障碍 (impaired energy production) 心肌储能减少 (reduced energy reserve) 能量利用障碍 (impa

9、ired energy utilization) (Disorder of myocardial energy metabolism)1.心肌能量生成障碍(impaired energy production) 最常见的原因: 心肌缺血缺氧ATP缺乏引起的后果: 心肌收缩性减弱 Ca2+转运和分布异常 线粒体功能异常 功能蛋白质的含量减少2. 心肌能量利用障碍(impaired energy utilization)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

10、 最常见的原因: 过度心肌肥大(Impaired excitation-contraction coupling) (三)心肌兴奋收缩耦联障碍肌浆网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。 去甲肾减少及受体下调，受磷蛋白磷酸化减弱肌浆网Ca2+储存量 心力衰竭时肌浆网摄钙减少，线粒体摄取Ca2+增多，不利于肌浆网的钙储存。1. 肌浆网处理Ca2+功能障碍 肌浆网Ca2+释放量钙储存量减少，释放减少 酸中毒时，钙与钙储存蛋白的结合紧密，不易解离。 心衰时RyR蛋白及其mRNA均减少。摄取储 存释 放 MSR Handling of calcium by SR2

11、. 胞外Ca2+内流障碍-受体腺苷酸环化酶ATPcAMPCa2+通道开放交感神经兴奋去甲肾上腺素心肌收缩力胞浆Ca2+浓度瞬间钠钙交换体活性在心、脑中最大效率高 高钾血症时K+可阻止Ca2+的内流 1-肾上腺受体下调 心肌内去甲肾上腺素减少酸中毒降低受体对去甲肾上腺素 的敏感性 3. 肌钙蛋白与Ca2+结合障碍 足够的钙浓度 肌钙蛋白有正常活性 酸中毒时，H+与肌钙蛋白的亲和力比Ca2+大，占据了troponin上的Ca2+结合部位。 (四) 心肌肥大的 不平衡生长(Imbalance growth of myocardial hypertrophy)肥大心肌发生衰竭的基础是心肌的不平衡生长

12、心肌重量的增加超过心脏交感神经元轴突的增长 肥大心肌毛细血管数量增加不足 心肌线粒体数量不能随心肌肥大成比例地增加 肥大心肌的肌球蛋白ATP酶活性下降 肌浆网钙处理功能障碍二、心肌舒张性能异常(Impaired myocardial diastolic properties)（一）细胞内钙离子复位延缓ATP 肌浆网钙泵 肌膜上钙泵 钠钙交换体（二）肌球-肌动蛋白复合体解离障碍 ATP （三）心室舒张势能减少 削弱收缩性的病因也可通过减少舒张势能影响心室的舒张 心室舒张期冠脉的充盈、灌流不足（四）心室硬度、顺应性 心室顺应性：心室在单位压力变化下所引起的容积改变（dv/dp） 心室僵硬度： dp

13、/dv原因：心肌肥大，炎细胞浸润，纤维化临床意义： 心室扩张充盈受限，输出量减少 左室舒张末期容积增大时，压力会进一步增大，肺静脉压上升，出现肺淤血、肺水肿的表现。 妨碍冠脉灌流，加重心肌缺血、缺氧。三、心脏各部舒缩 活动不协调(Inconsistent behavior in systolic and diastolic function of the heart)(Compensatory mechanisms to cardiac insufficiency) 第五节心功能不全的代偿机制心泵功能障碍组织器官供血心脏代偿反应神经-体液调节机制心外代偿反应一、心脏代偿反应 心率加快 (inc

14、reased heart rate) 增加前负荷 (increased preload) 心肌肥大 (Myocardial hypertrophy) (一) 心率加快(Increased heart rate) 机制压力感受器容量感受器交感神经兴奋心率 利在一定范围内，心输出量 弊心率过快(180次/分)对机体不利: 增加心肌耗氧量 心脏舒张期过短 冠脉血流过少；心室充盈不足(二) 增加前负荷(Increased preload) Frank-Starling定律紧张源性扩张 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（三）心肌肥大(Myocardi

15、al hypertrophy) 心肌肥大的概念心肌细胞体积增大，重量增加心肌肥大的机制过度负荷刺激；神经体液因素心肌肥大的种类离心性肥大(eccentric hypertrophy) 在长期容量负荷作用下，心肌纤维呈串联性增生，肌纤维长度增加，心腔明显扩大。向心性肥大(concentric hypertrophy) 在长期压力负荷作用下，心肌纤维呈并联性增生，肌纤维变粗，室壁增厚，心腔无明显扩大。离心性肥大向心性肥大原因前负荷后负荷肌节复制串联复制并联复制形态变化心腔明显扩大心壁明显增厚室壁厚度 /心腔半径或基本正常明显增大意义减轻前负荷克服增加的后负荷正常压力负荷过重容量负荷过重向心性肥大离

16、心性肥大利：增加心肌收缩力，有助于维持心输出量降低室壁张力，降低心肌耗氧量弊：缺氧、能量代谢障碍、心肌收缩性减弱二、心外代偿(Extracardial compensation)(一) 血容量增加(Increased blood volume) 机制1、 GFR CO 肾血液灌流减少 交感肾上腺兴奋，肾动脉收缩 RAS激活，肾动脉收缩 PGE2 2、肾小管对水钠的重吸收 肾内血流重分布 肾小球滤过分数增加 促进水钠重吸收的激素增多 抑制水钠重吸收的激素减少增加回心血量，但可致前负荷增加 意义(二) 血流重分布(Redistribution of blood flow)(三) 红细胞增多(Inc

17、rease in red cells) (四) 组织细胞利用氧的能力增强 (Increased ability of cells to use oxygen) 细胞线粒体数量增多 、表面积增大、酶活性增强 肌红蛋白含量增多三、神经-体液调节机制激活 (Neurohumoral activation) 交感肾上腺髓质系统激活 (activation of sympathetic-adrenal medulla system) 肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活 (activation of renin-angiotensin-aldosterone system) 增强心肌收缩力 增加血容量 维持

18、重要器官的血流灌注 快速作用 慢速作用 促进心肌的肥大病史：患风湿性心脏病10余年。近3月来出现劳累后心慌、闷气，伴浮肿、腹胀，不能平卧。体查：重病容, 半坐卧位, 颈静脉怒张, 呼吸36次/分, 两肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大, 心率130次/分, 血压(110/80mmHg) 。Clinical example心尖部可闻IV级收缩期吹风样及舒张期雷鸣样杂音。肝脏在右肋下6cm可触及，有压痛，腹部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性水肿。 (Consequences of the pumping dysfunction)第六节心脏泵血功能障碍对机体的主要影响一、 肺循环充血 (Pulmonary congestion) 见于左心衰竭。左室收缩功能减弱左室舒张末压左房压肺静脉回流障碍肺循环毛细血管静压肺充血呼吸困难的机制:肺淤血、肺水肿肺顺应性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缺氧气道阻力（一）呼吸困难(dyspnea)呼吸困难的表现形式:劳力性呼吸困难 (dyspnea on exertion)端坐呼吸 (orthopnea)夜间阵发性呼吸困难 (paroxysmal nocturnal dyspnea) 劳力性呼吸困难的发生机制:机体活动时需氧量增加心率加快，舒张期缩短回心血量增多，加重肺淤血端坐呼吸的发生机制: