生理学心力衰竭

生理学心力衰竭第1页/共55页心血管疾病美国,冠心病死亡人数50万/年中国,高血压患病人数>1亿人第2页/共55页心血管疾病第3页/共55页心血管疾病人类“第一杀手”第4页/共55页心脏的收缩和(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（Conceptofheartfailure）第5页/共55页心功能不全: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。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。第6页/共55页第一节心力衰竭的病因与诱因一、病因（一）原发性心肌舒缩功能障碍

原发性弥漫性心肌病变

能量代谢障碍

第7页/共55页第8页/共55页（二）心脏负荷过度压力负荷过度左：高血压，主动脉缩窄、主动脉瓣狭窄右：肺动脉高压、肺动脉瓣狭窄容量负荷过度左：主动脉瓣和二尖瓣关闭不全右：肺动脉瓣和三间瓣关闭不全第9页/共55页二、诱因（一）感染发热时，代谢增加，加重心脏负荷；心率加快，既加剧心肌耗氧，又通过缩短舒张期降低冠脉血液灌流量而减少心肌供血供氧；内毒素直接损伤心肌细胞；若发生肺部感染，使肺循环的阻力增大，右心室负荷加重。第10页/共55页（二）酸碱平衡及电解质代谢紊乱

⑴酸中毒：①、H＋抑制Ca2＋内流、肌浆网对Ca2＋的释放以及竞争性抑制Ca2＋与肌钙蛋白的结合②、H＋抑制肌球蛋白ATP酶活性⑵高钾血症、低钾血症第11页/共55页（三）心律失常

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，加剧缺氧。（四）妊娠与分娩

妊娠期：血容量增加分娩期：疼痛、紧张第12页/共55页(五)其他

过度劳累、情绪激动、气温变化、输液输血过多过快、贫血、洋地黄中毒等均可诱发心力衰竭第13页/共55页一、根据心力衰竭的发病部位左心衰竭右心衰竭全心衰竭COPD，肺栓塞等体循环淤血脏器功能障碍颈静脉怒张胸腹水肺循环淤血，心排量降低心梗，高血压，瓣膜病呼吸困难，肺水肿组织灌流不足第二节心力衰竭分类第14页/共55页二、根据心力衰竭的发生速度

急性心力衰竭

(acuteheartfailure)

慢性心力衰竭

(chronicheartfailure)三、根据心输出量的高低分

低输出量性心力衰竭

(low-outputheartfailure)高输出量性心力衰竭

(high-outputheartfailure)

第15页/共55页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第16页/共55页轻度心力衰竭：安静或轻体力活动时可不出现心力衰竭的症状和体征。中度心力衰竭：轻体力活动时出现心力衰竭的症状和 体征。

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。 四、根据心力衰竭的严重程度分第17页/共55页第三节心功能不全时机体的代偿一、心脏的代偿方式（一）功能代偿

心率加快：交感神经兴奋紧张源性扩张：心室容量加大并伴有收缩力增强肌源性扩张：心肌拉长不伴有收缩力增强

第18页/共55页压力感受器效应：

心输出量↓→动脉血压↓→主动脉弓和颈动脉窦↓→心迷走↓ 交感↑

容量感受器效应：

心输出量↓→心房淤血→容量感受器↑→交感神经↑

化学感受器效应：心衰合并缺氧→化学感受器↑→反射性心率↑

心率加快的机制：第19页/共55页心率加快的意义：

动员迅速，见效快迅速，贯穿始终；

一定程度的心率加快可以增加心输出量；

代偿作用局限。当心率过快时（成人＞180次/分）增加心肌耗氧量缩短心脏舒张期，心脏充盈不足、冠脉血流量减少，心排出量反而下降。第20页/共55页心脏扩张Frank-Starling定律正常状态下

1.72.12.22.7m收缩力肌节初长

紧张源性扩张：伴有心肌收缩力增强的心脏扩张肌源性扩张：不伴有心肌收缩力增强的心脏扩张

第21页/共55页（二）结构代偿向心性肥大（concentrichypertrophy）在长期压力负荷作用下，心肌纤维呈并联性增生。特点：肌纤维增粗，室壁厚度↑，心腔无明显扩大离心性肥大（eccentrichypertrophy）在长期容量负荷作用下，心肌纤维呈串联性增生。特点：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第22页/共55页

向心性肥大离心性肥大第23页/共55页1、作用缓慢、持久，是慢性心功能不全的代偿方式

2、心肌总收缩力增强，有利于维持心输出量，使心功能在相当长的时间内处于稳定状态，不发生心力衰竭3、通过降低室壁张力而减少心肌的耗氧量。代偿作用局限：肥大心肌的生长具有不平衡性，因此当心肌过度肥大超过某种限度时，则发生由代偿向衰竭的转化。心肌肥大的意义：

第24页/共55页二、心外代偿（一）血容量增加（Bloodvolumeincrease）

肾小球滤过率降低肾小管重吸收钠水增加肾血流重新分布：肾小球滤过分数增加：促进钠水重吸收的激素增多，抑制钠水重吸收的物质减少

第25页/共55页BP↓肾灌注量↓机制：①GFR↓交感—肾上腺髓质兴奋RAAS系统激活肾缺血，PGE2合成酶活性↓肾内血流重分布②钠水重吸收↑滤过分数（FF）↑醛固酮↑ADH↑PGE2↓ANP↓

意义：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↑CO反而↓二、心外代偿（一）血容量增加（Bloodvolumeincrease）

第26页/共55页三、神经-体液的代偿

交感－肾上腺髓质系统激活心率增快、心肌收缩力增强、心输出量增加肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活钠水潴留、回心血量增加第27页/共55页（二）血流重分布（Redistributionofblood）

肾血管收缩明显，血流量显著减少，其次是皮肤和肝（三）红细胞增多（Increaseofredbloodcells）

缺氧EPO

（四）组织细胞用氧能力增强（Increaseduseofoxygen）

细胞线粒体中呼吸链酶的活性增强，线粒体的数量增多，第28页/共55页心肌重构（myocardialremodeling）

由于心肌细胞、非心肌细胞及细胞外基质在长期压力负荷和容量负荷增加时，通过改变心脏的结构、代谢和功能而发生的慢性代偿性反应。心肌组织中的胶原：Ⅰ型胶原：80%Ⅲ型胶原：20%胶原增加使心肌顺应性降低第29页/共55页第四节心力衰竭的发病机制一、正常心肌舒缩的分子基础收缩蛋白肌球蛋白

肌动蛋白第30页/共55页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酶活性降低第31页/共55页调节蛋白向肌球蛋白，肌钙蛋白缺血、缺氧、毒物使其变性坏死H+与Ca2+竞争与肌钙蛋白结合，阻断兴奋收缩耦联第32页/共55页Ca2+

酸中毒、能量缺乏、膜和通道的破坏影响Ca2+转运ATP

生成减少或利用障碍第33页/共55页一、心肌收缩性减弱（一）收缩相关蛋白质的破坏缺血、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第34页/共55页心肌收缩性减弱★心肌舒张功能障碍心脏各部舒缩活动的不协调性第35页/共55页

严重缺血缺氧

1、能量生成障碍：葡萄糖有氧氧化抑制过度肥大心肌线粒体相对↓利用氧能力↓

VitB1缺乏，心肌细胞有氧氧化障碍ATP缺乏影响心肌收缩性的途径：⑴、肌球蛋白头部的ATP酶水解ATP减少⑵、Ca2+转运及分布异常⑶、心肌细胞不能维持正常的胞内离子环境⑷、心肌蛋白合成减少（二）心肌能量代谢紊乱第36页/共55页CPK2、能量储存障碍

ATPCP心衰时，磷酸肌酸激酶（CPK）的活性降低

，使储存形式的磷酸肌酸含量降低。

第37页/共55页3、能量利用障碍：肌球蛋白头部ATP酶活性下降肌球蛋白同工型变化：V1型ATP酶（高活性）→V3型ATP酶（低活性）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。

第38页/共55页（三）心肌兴奋-收缩耦联障碍

心肌兴奋-收缩耦联的过程即是心肌细胞的电活动转变为机械活动的过程，Ca2+起着至关重要的中介作用。

第39页/共55页1.肌浆网处理Ca2+功能障碍

肌浆网Ca2+摄取能力↓心肌缺血缺氧，ATP供应不足，肌浆网Ca2+-ATP酶含量和活性减弱。收缩后的心肌不能充分舒张，影响心室充盈肌浆网Ca2+储存、释放量↓心力衰竭时线粒体摄取Ca2+增多，不利于肌浆网的钙储存。同时引起肌浆网释放Ca2+减少心肌收缩力减弱，兴奋-收缩偶联障碍第40页/共55页2.胞外Ca2+内流障碍

途径：钙通道（电压依赖性、受体操纵性）作用：升高胞浆内Ca2+浓度；诱发肌浆网释放Ca2+原因：①肥大心肌β-R密度相对↓，NE↓②酸中毒时，H+降低β-R对NE的敏感性↓③高钾血症第41页/共55页3.肌钙蛋白结合Ca2+障碍

各种原因引起的心肌细胞酸中毒，可导致Ca2+与肌钙蛋白结合障碍，影响到心肌兴奋—收缩偶联过程：心肌缺血缺氧时，H+增多H+与肌钙蛋白亲和力较Ca2+大肌浆网对Ca2+亲和力增大第42页/共55页Ca2+内流

肌浆网摄取、释放Ca2+竞争性抑制Ca2+与肌钙蛋白结合兴奋-收缩偶联障碍第43页/共55页

第五节、心功能全时临床表现的病理生理基础心输出量不足肺循环淤血体循环淤血第44页/共55页(一)呼吸困难劳力性呼吸困难

端坐呼吸

夜间阵发性呼吸困难一、肺循环淤血轻度心力衰竭患者，仅在体力活动时出现呼吸困难，休息后消失重症心力衰竭患者，在安静时感到呼吸困难，甚至不能平卧位，故必须采取端坐位或半卧位方可减轻呼吸困难程度左心衰竭特别是已经发生端坐呼吸的患者，常在入睡后突然感到气闷而惊醒，并立即作起喘气和咳嗽第45页/共55页左心衰竭能导致肺淤血、肺水肿；因此主要的临床表现是呼吸困难。

肺水肿心力衰竭细胞第46页/共55页劳力性呼吸困难发生的机制

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；

心率加快，使心脏舒张期缩短，由肺回流到左心室的血量减少，加重肺淤血；需氧量增加，但因心力衰竭时机体缺氧，CO2潴留，刺激呼吸中枢，使呼吸加深加快，出现气急。第47页/共55页端坐呼吸发生的机制

.端坐位时，受重力影响,