刘江月-心功能不全课件

第十四章心功能不全病理生理学教研室刘江月blshl@心力衰竭的概念；心力衰竭的发病机制。大纲要求掌握熟悉了解心力衰竭的分类；防治的病理生理基础。心力衰竭时代谢与机能的变化；心力衰竭的原因和诱因；心力衰竭的代偿方式及其意义。

心力衰竭（HF）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,不能满足组织代谢需要。心功能不全各种原因导致心脏泵血功能降低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。第一节心力衰竭的病因、诱因与分类返回主目录一、病因（一）原发性心肌舒缩功能障碍

（二）心脏负荷过度（三）心室充盈障碍（四）心律失常（一）原发性心肌舒缩功能障碍

原发性弥漫性心肌病变心肌炎、心肌病、冠心病、心肌中毒等能量代谢障碍严重贫血、甲亢、VitB1缺乏症等（三）心室充盈障碍心包积液缩窄性心包炎二、诱因（三）心律失常（一）各种感染（二）酸碱平衡及电解质代谢紊乱（四）妊娠与分娩(五)治疗措施不当（二）酸碱平衡及电解质代谢紊乱

酸中毒

抑制Ca2+与肌钙蛋白结合抑制Ca2+内流抑制肌浆网释放Ca2+心肌收缩力↓抑制肌球蛋白头部酶活性糖、脂肪酸等氧化↓ATP生成↓心肌收缩功能障碍高钾血症高钾心肌收缩力↓Ca2+内流↓心肌传导性↓心律失常

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，加剧缺氧；房室协调性紊乱，导致心室充盈不足，射血功能障碍。（三）心律失常

（四）妊娠与分娩血容量增加，心脏负荷增加宫缩,紧张交感兴奋静脉回流明显增多外周阻力增加妊娠时分娩时洋地黄制剂、β受体阻断剂、抗心律失常药物应用不当或过量；输液输血过多过快等。过度劳累、紧张、激动、贫血、甲亢等均可诱发心力衰竭。(五)治疗措施不当重度心力衰竭安静情况下即可出现心力衰竭的症状和体征，完全失代偿。 （一）根据心力衰竭病情严重程度轻度心力衰竭中度心力衰竭安静或轻体力活动时可不出现心力衰竭的症状和体征，完全代偿。轻体力活动时出现心力衰竭的症状和体征，代偿不全。（二）根据心力衰竭病程发展速度

急性心力衰竭急性心梗、急性弥漫性心肌炎、严重心律失常

慢性心力衰竭高血压、心瓣膜病、慢性肺部疾病等

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（四）根据心力衰竭发生的解剖部位左心衰竭右心衰竭全心衰竭肺循环淤血，心排量降低冠心病，高血压，瓣膜病呼吸困难，肺水肿组织灌流不足PAH，COPD，肺栓塞体循环淤血颈静脉怒张、水肿第二节心力衰竭时机体的代偿反应及其意义一、心脏本身的代偿二、心脏以外的代偿三、神经-体液的代偿返回主目录一、心脏本身的代偿心率加快心脏扩张心肌肥大返回本节压力感受器效应：1、心率加快的机制：（一）心率加快心输出量↓→动脉血压↓→主A弓和颈A窦→心迷走↓，交感↑容量感受器效应：心力衰竭→心房淤血→容量感受器↑→交感神经↑化学感受器效应：缺氧→心率↑

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

肌节长度2.2m

肌源性扩张

心肌过度拉长伴有收缩力明显下降的心脏扩张

肌节长度2.2m（二）心脏扩张代偿失代偿心脏扩张Frank-Starling定律正常状态下

2.7m收缩力肌节初长（三）心肌肥大与心室重构Definition：在持续性机械负荷的刺激和神经-体液因素作用下，心肌组织在结构、功能、数量及遗传表型方面所作出的适应性、增生性变化，从细胞水平观察可称为心肌肥大从组织水平观察可称为心肌改建从器官水平观察可称为心室重构1、心肌肥大的原因和机制原因：过度负荷刺激（压力或容量负荷）神经-体液因素（去甲、血管紧张素、醛固酮、生长激素等）机制机械性刺激化学性刺激信号转导系统

受体或力学感受器转录因子基因转录核蛋白质合成心肌肥大向心性肥大（concentrichypertrophy）在长期压力负荷作用下，心肌纤维呈并联性增生。离心性肥大（eccentrichypertrophy）在长期容量负荷作用下，心肌纤维呈串联性增生。正常压力负荷过重容量负荷过重向心性肥大离心性肥大2、心肌肥大表现形式离心性肥大串联性增生向心性肥大并联性增生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作用缓慢、持久、经济、有效的代偿方式代偿作用局限：心肌舒缩功能降低;肥大心肌僵硬度加大，顺应性下降，影响心肌舒缩功能。因此当心肌过度肥大超过某种限度时，则由代偿转向失代偿。3、心肌肥大的代偿意义：

心肌总收缩力增强，有利于维持心输出量降低室壁张力，降低心肌耗氧量，减轻心脏负担返回本节二、心脏以外的代偿增加血容量血流重新分布红细胞增多组织细胞利用养的能力增强返回本节（一）增加血容量肾小球滤过率降低BP↓,交感兴奋，RAAS激活，PGE2↓肾小管重吸收钠水增加肾血流重新分布：皮质→近髓肾单位肾小球滤过分数增加:出球小A收缩﹥入球小A促进钠水重吸收的激素增多：醛固酮抑制钠水重吸收的物质减少：PGE2和利钠激素（二）血流重分布保障重要器官血供；增加后负荷（三）红细胞增多增加血液携氧能力；增加血粘度（四）组织细胞用氧能力增强

线粒体的数量增多呼吸链酶的活性增强肌红蛋白含量增多返回本节肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活钠水潴留、回心血量增加三、神经-体液的代偿返回主目录

交感－肾上腺髓质系统激活心率增快、心肌收缩力增强、心输出量增加返回本节一、心肌收缩性减弱★二、心肌舒张功能障碍三、心脏各部舒缩活动的不协调性第三节心力衰竭的发生机制返回主目录1.收缩蛋白与调节蛋白性能正常；2.能量代谢正常；3.钙离子运转正常。正常心肌舒缩的必备条件肌动蛋白收缩蛋白肌球蛋白

收缩蛋白的病理损害：缺血、缺氧、毒物使其变性，功能丧失过度肥大心肌肌球蛋白头部的ATP酶活性降低调节蛋白肌钙蛋白原肌球蛋白调节蛋白的病理损害：缺血、缺氧、毒物使其变性坏死H+与Ca2+竞争与肌钙蛋白结合，阻断兴奋收缩耦联Ca2+：酸中毒、能量缺乏、膜和通道的破坏影响Ca2+转运、分布ATP：生成减少或利用障碍Ca2+与调节蛋白结合心肌兴奋胞浆Ca2+肌球蛋白头部和肌动蛋白结合形成横桥与肌球蛋白结合的ATP水解释放出能量肌动蛋白滑动心肌收缩心肌兴奋收缩耦联一、心肌收缩性减弱返回本节心肌结构的破坏心肌能量代谢障碍心肌兴奋-收缩偶联障碍（一）心肌结构的破坏缺血、缺氧感染、中毒心肌细胞坏死收缩蛋白分解破坏氧化应激细胞因子钙超载线粒体功能异常心肌细胞凋亡（二）心肌能量代谢障碍能量生成障碍最常见的原因:心肌缺血缺氧1）肌球蛋白头部ATP水解供能减少；2）Ca2+转运、分布异常→Ca2+与肌钙蛋白结合解离异常3）细胞内Na+堆积→钙超载→ATP生成↓4）收缩蛋白、调节蛋白合成障碍肌球蛋白ATP酶同工酶有三种:V1(αα):活性最高

V2(αβ):活性次之

V3(ββ):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。能量利用障碍最常见原因是长期心脏负荷过重而引起心肌过度肥大（三）心肌兴奋—收缩耦联障碍※肌浆网处理Ca2+功能障碍※胞外Ca2+内流障碍※肌钙蛋白与Ca2+结合障碍1.肌浆网摄取、储存、释放Ca2+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。心衰时心肌内去甲肾上腺素减少，β受体下调，导致受磷蛋白磷酸化减弱收缩后的心肌不能充分舒张，影响心室充盈。肌浆网Ca2+储存量↓线粒体摄取Ca2+增多，不利于肌浆网的钙储存。心肌收缩力减弱Ry-受体Ca2+Ca2+钙储存蛋白H+储存钙减少H+浓度增加Ry-受体减少肌浆网Ca2+释放量↓

2.胞外Ca2+内流障碍

电压依赖性

受体操纵性两种钙通道：β-受体腺苷酸环化酶ATPcAMPROCCa2+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↑Na+-Ca2+交换体膜内电位为正时打开作用方向：3个Na+向外1个Ca2+向内

心衰时Ca2+内流受阻原因

◆去甲肾上腺素含量下降，肥大的心肌细胞膜β-受体密度相对减少，Ca2+通道受阻

◆酸中毒：降低β受体对去甲肾上腺素敏感性胞外K+竞争性抑制Ca2+内流3.肌钙蛋白与Ca2+结合障碍心肌缺血时，H+增多H+与肌钙蛋白亲和力较Ca2+大肌浆网对Ca2+亲和力增大返回本节Ca2+与调节蛋白解离心肌收缩完毕胞浆Ca2+肌球蛋白头部和肌动蛋白分离横桥解除心肌舒张二、心室舒张功能异常二、心室舒张功能异常返回本节心室顺应性降低心室舒张势能减小钙离子复位延缓肌球-肌动蛋白复合体解离障碍Ca2+复位延缓

Ca2+泵↓，肌质网，钠-钙交换体肌球－肌动蛋白复合体解离障碍

ATP不足心室舒张势能减少◆

收缩末期心室几何结构改变产生舒张势能收缩性越好势能越大

◆冠脉的充盈、灌流也促进心室舒张冠脉狭窄、血栓，室壁张力过大、内压过高心室顺应性是心室在单位压力变化下所引起的容积变化。其倒数是心室僵硬度。心室顺应性降低室壁增厚（心肌肥大）、炎症、水肿、增生、纤维化扩张充盈受限，心输出量下降P-V曲线左移，舒张末压力增大导致肺淤血、水肿妨碍冠脉灌流，加重心肌缺血、缺氧返回本节三、心脏各部舒缩活动的协调性障碍

1、心律失常破坏心脏各部舒缩活动的协调性2、同一心室心肌梗死区域性分布，导致心室活动不协调返回本节一、心功能的变化二、静脉系统淤血三、动脉系统充盈不足第四节心力衰竭时机体的功能和代谢变化返回主目录一、心功能的变化1.心力储备降低Cardiacreserve:心输出量随机体代谢需要而增长的能力包括心搏量储备和心排出量储备反映心脏的代偿能力。2.CO和CI降低CO↓正常人:3.5-5.5L/min

心衰:<3.5L/minCI↓（CI=CO/surfacearea）正常人:2.5-3.5L/min/m2

心衰:<2.2L/min/m2泵功能储备↓

3.射血分数降低反映心肌收缩力的常用指标

ejectionfraction:心搏出量占心室舒张末期容量的百分比

EF=SV/VEDV

正常EF=0.67-0.78

心衰时可<0.34.心室舒张末期压力增高(1)左室舒张末压↑(LVEDP)

正常时<1.6kPa(12mmHg)PAWP(pulmonaryarterywedgepressure)正常平均为0.93kPa（10mmHg）

（2）右室舒张末压↑(RVEDP)

CVP(centralvenouspressure）正常:6-12cmH2O返回本节二、静脉系统淤血及其主要变化肺循环充血、肺静脉压增高体循环淤血、体静脉压增高1.呼吸困难机制（1）肺顺应性降低（3）缺氧（2）肺毛细血管旁感受器受刺激（4）气道阻力增大

（一）肺循环充血、肺静脉压增高轻度心力衰竭患者，仅在体力活动时出现呼吸困难，休息后消失2、呼吸困难的表现形式劳力性呼吸困难端坐呼吸

夜间阵发性呼吸困难严重心衰患者，在平卧时可加重呼吸困难，而被迫采取端坐或半卧位方以减轻呼吸困难左心衰竭特别是已发生端坐呼吸的患者，在入睡后突然感到气闷被惊醒，并立即坐起喘气和咳嗽劳力性呼吸困难发生的机制

需氧量增加，但因心力衰竭时机体缺氧，刺激呼吸中枢，使呼吸加深加快，出现气急；心率加快，使心脏舒张期缩短，冠脉灌流不足，左室充盈减少，加重肺淤血；体力活动时，回心血量增多，加重肺淤血；肺顺应性降低，通气做功增加，呼吸困难。端坐呼吸发生的机制

端坐位时，受重力影响,机体下端血流回流减少，减轻肺淤血和水肿；膈肌下移，使胸腔容积变大，肺容易扩张；下肢水肿液吸收入血减少，使血容量降低，减轻肺淤血。夜间阵发性呼吸困难发生的机制平卧时胸腔容积减少，不利于通气；下半身静脉回流增多，下肢水肿液回流入血增多，加重肺淤血、水肿；

入睡后迷走神经兴奋性升高，使支气管收缩，气道阻力增大；

熟睡时神经反射敏感性降低，只有当肺淤血比较严重时，动脉血氧分压降到一定水平后，才能刺激呼吸中枢，引起突然发作的呼吸困难。肺水肿（二）体循环淤血、体静脉压增高1、心性水肿、颈静脉怒张2、肝、脾肿大和消化道淤血3、水电解质代谢紊乱返回本节三、动脉系统充盈不足及其主要变化（一）动脉血压的变化（二）皮肤苍白或发绀（三）疲乏无力、失眠、嗜睡（四）尿量减少和代谢性酸中毒返回本节一、积极治疗原发病二、消除诱因三、改善心脏舒缩功能四、减轻心脏前后负荷五、综合性治疗第五节心力衰竭防治的病理生理学基础返回主目录

增强心肌收缩功能：洋地黄制剂—地高辛拟交感胺类—多巴胺磷酸二酯酶抑制剂—氨联吡啶酮

改善心肌舒张功能：钙通道阻断剂

β受体阻断剂硝酸酯类

降低心脏后负荷：动脉血管扩张剂

ACEI、钙拮抗剂

调整心脏前负荷：静脉血管扩张剂硝酸酯类小结病因心肌收缩性降低心肌舒张功能障碍心脏各部位舒缩活动不协调心外代偿心内代偿神经-体液代偿心衰心衰代偿心功能的变化静脉系统淤血动脉充盈不足案例

病史：患者女性，53岁，心慌、气短16年，加重10天入院。患者于16年前常于劳累后咳嗽、心慌、气喘，但休息后可缓解。6年前开始一般体力劳动即感心慌、气短，双下肢轻度水肿，吐白色泡沫痰。经治疗后好转，但每于劳动后反复发作。10天前因劳累受凉后出现发热，咳嗽，吐黄色痰，伴咽疼，腹泻，心悸，呼吸困难逐渐加重，出现胸闷，右上腹饱胀，不能平卧，双下肢明显水肿。症状日渐加重，高烧持续不退，食欲差，尿量明显减少。患者20年前曾患风湿性心脏病，无肾炎、肝炎、结核等病史，无过敏史。下一节

体格检查：体温39℃，脉博116次／分，呼吸28次／分，血压100／70mmHg。发育正常，营养欠佳，声音嘶哑，呼吸急促，端坐位，口唇紫绀，咽部红肿，扁桃体Io肿大，颈静脉怒张，四肢末端轻度紫绀，两肺可闻及弥漫性湿罗音，心尖搏动在左第五肋间锁骨中线外1.5cm，心界向左下扩大，心率12