心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展课件

心力衰竭适应于临床医学专业本科生

王培勇2011.12.25心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展本章要求掌握心功能不全的概念、机体的代偿。熟悉心功能不全的分类、发生机制，临床表现的病理生理学基础。了解心功能不全的原因和诱因。2心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展概述心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心脏的重要性“泵”的作用:~0.5%ofthebodyweightCO=5L/min=7200L/dayCoronaryFlow:225ml/min=4%-5%COMechanicalpower:~1-5wattsO2Consumption:10-20foldsoftheotherorgans4心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心脏的重要性“泵”的作用,若一个人活80岁，在他一生中:心脏将跳动30亿次之多！输送的血液将达3亿多升，足以装满1600架四引擎波音747客机的全部油箱！所作的功，相当于将3万公斤重的物体向上举到喜马拉雅山顶峰所作的功！5心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展BeatoftheHeartinPredictingLongevityinmaleadultsrestingheartrateevery20bpm/min>80,riskofmortality

50%.postexerciseraterecoveryAdelayedrecoveryrate(>2min)appearstobeassociatedwithelevatedmortalityrisk.heartratevariabilitysleepheartratedecreaseFeb2,2010JamesPendleton@Suite1016心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心血管病已经成为世界性的负担UpdatedSeptember2009/WHOdatabase.2004年,全球29%死亡是由CVD引起，约人。死于冠心病，570000死于中风到2030年，将有死于CVD世界性的#1死亡原因首当其冲的致残因素为此花费大量金钱7心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展不同国家心衰的流行状况19,0002.4日本18,0005.2北美19,0005.6前苏联13,0001.3东欧14,0005.3西欧率(每百万人口)绝对数量(百万病人)9,00011.7中国中国南方5,000中国北方14,000中国农村8,000中国城市11,0008心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展HeartFailureHospitalizationshaveTripledin25YearsinagedgroupDATAfromtheCentersforDiseaseControlandPreventionUSA9心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展我国心血管疾病的状况疾病合计万人城市农村类别小计万人大%中%小%小计万人一%二%三%四%心血管5915.4910.4544369.655.585.742.77其中：心脏病293120874.433.262.498441.661.051.110.75高血压8892611513.210.696.127776.523.443.411.57脑血管病14248251.411.241.415991.010.850.960.212008年调查地区居民心血管病患病率和估计总人数10心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展15年来中国心血管病发病率翻番11心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展2008中国心血管病及肿瘤死亡率以及占总死亡率的百分比心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展讲授内容心力衰竭概念

病因、诱因和分类

发病机制

机体的代偿功能

器官功能机能代谢变化

防治原则13心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心力衰竭的概念心力衰竭(Heartfailure)或泵衰竭(pumpfailure)：在各种致病因素作用下，心脏收缩和／或舒张功能障碍，心输出量绝对地或相对地不能满足机体组织代谢需要的病理过程。14心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展DEFINITIONOFHeartfailure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15心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展HeartFailure:Defectivecardiacfillingand/orimpairedcontractionandemptying,resultingintheheart'sinabilitytopumpasufficientamountofbloodtomeettheneedsofthebodytissues.包括：1.心肌衰竭(myocardialfailure)：指原发性心肌肌原纤维舒缩功能障碍，如心肌炎、心肌梗死、心肌病/克山病等2．继发性心肌舒缩性减弱：心脏瓣膜病→心肌肥大→舒缩障碍，晚期也往往伴有心肌损害。DEFINITIONOFHeartfailure16心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展其他概念：1．充血性心力衰竭(congestiveheartfailure)：心力衰竭呈慢性经过时，由于钠、水潴留和血容量增加，患者出现心腔扩大，静脉淤血及组织水肿的表现。心输出量↓—→静脉回流受阻—→淤血→组织间液↑↓↓↓肾血流↓→+

RAAS→钠水潴留→血量↑水肿17心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展其他概念：2．心功能不全(cardiacinsufficiency)：是指从心脏泵血功能下降但尚未出现症状和体征的代偿阶段，直至出现症状、体征的失代偿阶段的整个过程。与心力衰竭无本质区别，只是程度的不同，临床上二者通用。心力衰竭一般指心功不全晚期，有明显的临床症状和体证，而心功不全包括从代偿导失代偿的全过程。18心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展讲授内容

心力衰竭概念

病因、诱因和分类

发病机制

机体的代偿功能

器官功能机能代谢变化

防治原则19心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展一.心力衰竭的病因(underlyingcauses)3个始动环节心肌舒缩功能障碍心脏负荷过重或机械性异常心脏电传导障碍第一节心力衰竭的病因和分类

20心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心肌舒缩功能障碍心肌损害

心肌炎心肌病克山病心肌中毒心肌梗死心肌纤维化

代谢异常

VitB1缺乏缺血缺氧

21心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心脏负荷过重或机械性异常容量负荷过度左心室：二尖瓣或主动脉瓣关闭不全右心室：室间隔缺损、三尖瓣或主动脉瓣关闭不全舒张末期容积↑压力负荷过度左心室：高血压、主A及其瓣膜狭窄右心室：肺A高压、肺动脉瓣狭窄射血阻力↑22心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展中国第一胖CQTV-新闻《重庆发现》生命不能承受之“重”（上）[6月25日]

CQTV-新闻《重庆发现》生命不能承受之“重”（下）[6月25日]CCTV-10《健康之路》中国第一胖惊魂记（专题）[6月25日]心衰呼衰病危入院23心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展凡能加重心脏负荷，增加心肌耗氧，妨碍心室充盈和心肌的供血供氧、能量代谢及离子的转运的各种因素都可能诱发和加重心衰。常见的诱因有：感染心律失常妊娠和分娩水电解质、酸碱平衡紊乱其他：如医源性等二.心力衰竭的诱因

Precipitatingfactors24心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(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；微生物及代谢产物直接损伤心肌细胞；若发生肺部感染，则进一步减少心肌供氧。二.心力衰竭的诱因

Precipitatingfactors25心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(二)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。二.心力衰竭的诱因

Precipitatingfactors26心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(三)妊娠和分娩：对于心力储备功能降低的妇女要尤其注意血容量增加分娩时的疼痛-交感兴奋外周小血管收缩-后负荷增加二.心力衰竭的诱因

Precipitatingfactors27心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(四)水电解质、酸碱平衡紊乱：酸中毒①H+与肌钙蛋白结合②抑制肌浆网释放Ca2+高钾血症兴奋性？传导性？自律性？收缩性？二.心力衰竭的诱因

Precipitatingfactors28心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(五)其他：气候剧变、过度劳累、情绪激动、输液输血过多过快、贫血、洋地黄中毒等均可诱发心力衰竭对心衰病人，这些都不是小问题二.心力衰竭的诱因

Predisposingfactors29心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心衰患者输液要非常谨慎。“输液死”已经成为中国比较普遍的问题很多人，不该死的“输液死”了2010年12月06日06:19新华网江苏频道南京12月5日电5日上午，江苏省张家港市第一人民医院门口发生一起因医患纠纷引发的千余名群众集聚事件。输液问题30心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展引起心衰加重而住院的常见诱因

0510152025未知心房纤颤心肌梗塞心绞痛肾衰呼吸道感染非窦性心律失常医源性未尊医嘱高血压%JohnBanas.AldosteroneinCardiovascularDysfunction.lecture200331心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展引起心衰加重而住院的常见诱因慢性充血性心力衰竭急性发作370例住院诱因分析实用心脑肺血管病杂志2009/0632心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展三.心力衰竭的分类1.按部位血流动力学特征左心衰竭左心室排血减少，肺循环淤血右心衰竭右心室排血减少，体循环淤血全心衰竭心排血量减少，以体循环淤血为主33心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展三.心力衰竭的分类2.按发生速度血流动力学特征急性心衰：左心室排血减少，肺循环淤血BP↓↓慢性心衰：发病缓慢、代偿充分、BP正常34心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展三.心力衰竭的分类3.按心输出量血流动力学特征高输出量型心衰心输出量绝对值高于正常，如甲亢、严重贫血、VitB1缺乏、动-静脉瘘等低输出量型心衰心输出量绝对值低于正常，见于临床绝大多数的心衰35心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展三.心力衰竭的分类低排出量型心衰高排出量型心衰前高排出量型心衰正常心输出量正常人36心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展讲授内容

心力衰竭概念

病因、诱因和分类

发病机制

机体的代偿功能

器官功能机能代谢变化

防治原则37心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展第二节心力衰竭的发病机制复习内容:

心肌舒缩的细胞和分子生物学基础

1．心肌细胞的组成肌原纤维：由基本功能单位肌节组成表面：肌膜、横管系统膜系统：核：代谢和遗传控制中心里面：肌浆网sarcoplasmicreticulum,SR

线粒体：能量供应站心肌细胞38心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展ElectronmicrographsofmyocardiumfrommiceTMCMTMCM+ATII1month39心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展2．肌节的结构：收缩蛋白和调节蛋白组成StructureofSarcomereZ-LineActin肌动蛋白Myosin肌球蛋白ConnectiveProteinsCrossBridges40心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展Compositionofmyosinfilament&actinfilamentTropomyosin向(原)肌球蛋白Troponin肌钙蛋白+++++++++-------------actinfilamentmyosinfilament41心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展3.工作原理：42心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展动画演示兴奋-收缩偶联movieproducer:Dr.WinneyG43心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展44心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心泵功能的决定因素

45心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展

每搏量前负荷收缩性+舒张性心输出量心率-房室协同收缩

-心室完整性

-瓣膜功能后负荷心泵功能的决定因素心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展一.心肌收缩功能障碍二.心肌舒张功能异常三.

心脏各部舒缩活动不协调心力衰竭的发病机制47心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展一.心肌收缩功能障碍收缩相关蛋白质丧失能量的生成-储存-利用障碍兴奋-收缩偶联障碍心肌肥大的不平衡生长48心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(一)收缩相关蛋白质丧失缺血、缺氧感染、中毒心肌细胞坏死收缩蛋白分解破坏氧化应激钙超载ATP

心肌细胞凋亡细胞因子49心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展Myocardialcontractility:

指心肌接受有效刺激后产生张力和缩短的能力，是决定心输出量最重要的因素：CO=收缩性×前负荷×后负荷×心率决定和影响心肌丧失后泵功能的主要因素是：①心肌的丧失量；②未受损心肌的代偿。如MI<20%可代偿，20%-40%心源性休克。收缩蛋白丧失=收缩性丧失50心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展正常死亡–坏死损伤适应细胞器细胞组织器官EMLMGross数分钟-数小时数小时–数天51心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展1.细胞坏死(necrosis)常见于严重心肌梗塞、心肌炎和心肌病。心肌大面积坏死、纤维化、水肿等收缩蛋白大量丧失心肌收缩性下降缺血、缺氧、感染、中毒等52心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心肌梗塞的凝固性坏死切片–12~18小时嗜伊红染色，肌纤维无核白细胞浸润大体–4~5天白梗塞充血性边界正常心肌细胞Coagulationnecrosis53心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展2.细胞凋亡(apoptosis)心肌细胞凋亡收缩蛋白大量丧失心肌收缩性下降缺血、缺氧、感染、中毒等各种损伤因素氧化应激钙失稳态细胞因子线粒体功能异常54心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展能量生成能量储存能量利用脂肪酸乳酸丙酮酸葡萄糖氨基酸乙酰草酰琥珀CoA

乙酸酸CPATPADPPiActinActin+MyosinCa2+fCa2+bCO2O2HH2O做功Ca2+去极化心肌能量代谢示意图(二)心肌能量代谢障碍

55心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(二)心肌能量代谢障碍

Theoxygenconsumption(mlO2/minper100g)fortheheart

OrganO2Consumption(mlO2/min/100g)Arrestedheart2Restingheartrate8Heavyexerciseheart70Brain3Kidney5Skin0.2Restingmuscle1Contractingmuscle5056心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展1.能量产生障碍：2.能量利用障碍：V1V3shift甲亢ATP酶活性↓→化学能-机械能↓

ATP↓↓心力衰竭V1ATP酶活性↑↑→ATP分解↑↑缺血性心脏病(冠心病)、严重贫血、维生素缺乏等。(二)心肌能量代谢障碍

57心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展肌球蛋白ATPase活性降低化学能机械能肌球蛋白ATP酶组成

活性最高较低最低肌球蛋白同工酶比较V1V2V3代偿状态时，V1增多；失代偿时，V3增多。58心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展3.能量储存障碍Withcardiacremodeling:

MM-CK

MB-&BB-CKCreatinekinase(phosphokinase)IsoenzymeSkeletalmuscle:

CK-MM

98%+CK-MB1%Myocardium:

CK-MMat70%+CK-MBat25–30%smoothmuscle:CK-BB59心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展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(三)心肌兴奋-收缩偶联障碍60心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(三)心肌兴奋-收缩偶联障碍PMCASERCA

Ryanodinereceptor肌质网IP3receptor123phospholamban61心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展1.肌浆网Ca2+摄取、储存和释放障碍(1)摄取能力↓Ca2+泵活性、含量↓+受磷蛋白(phospholamban)活性↓(2)储存↓SR摄取↓+线粒体摄取↑+Ca2+外排↑(3)释放受抑制：储存↓酸中毒Ryanodine受体(RyR)表达及合成↓62心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展2.胞外Ca2+内流受阻◆心衰时Ca2+内流受阻原因

◆内源性儿茶酚氨减少，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：

降低跨膜电位降低受体对儿茶酚氨敏感性胞外K+竞争性抑制Ca2+内流63心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展肌钙蛋白与Ca2+结合能力下降：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3.肌钙蛋白与Ca2+结合障碍64心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(四)病理性心肌肥大向衰竭的转化心肌重量的增加与心功能增强不成比例心肌生长速度与交感神经:

心肌的增长超过交感神经轴突的增长，心肌内NE含量

肥大心肌细胞与线粒体:

单位体积心肌线粒体数目

，功能障碍肥大心肌与毛细血管:

肥大心肌血液供应减少：毛细血管数目不能按比例增长、口径变小、血液弥散距离增大等肥大心肌肌球蛋白ATP酶活性降低:

肌球蛋白ATP酶活性降低：V1同工酶

，V3同工酶

肥大心肌肌浆网Ca2+处理障碍:

肥大心肌表面积与重量之比降低，Ca2+内流

65心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展二.心脏舒张功能异常

(一)

Ca2＋复位延迟(二)肌球－肌动蛋白复合体解离障碍(三)心室舒张势能减少(四)心室顺应性降低66心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(一)Ca2＋复位延迟心肌缺血、缺氧等Ca与肌钙蛋白解离障碍肌浆钙超载肌质网摄取、结合钙的能力↓ATP↓Na-Ca交换↓酸中毒钙泵活性↓67心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(二)肌球-肌动蛋白复合体(横桥)解离障碍

心肌舒张首先需拆除横桥，这一过程不仅需要Ca2+从肌钙蛋白结合处及时脱离，尚须ATP的参与。心肌缺血、缺氧时，可能由于肌钙蛋白与Ca2+结合增多增加。更重要的是由于ATP缺乏，使肌球-肌动蛋白复合体难以分离，以致严重影响心脏的舒张充盈。

68心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(三)促进心脏舒张的外在负荷降低

◆收缩末期心室构型改变产生舒张势能：当心肌受损或心力衰竭时，收缩末期心脏构型改变不明显，心脏的舒张势能亦减弱69心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(三)促进心脏舒张的外在负荷降低

◆主动脉瓣关闭后，主动脉与室壁的压力差使冠脉充盈：而当冠脉阻塞、阻抗增高，或因室壁张力和室内压增大致冠脉充盈负荷降低时，亦可影响心室的舒张。70心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(四)心室顺应性降低心室顺应性(ventricularcompliance)是指心室单位压力变化所引起的容积改变(dv/dp)。71心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(二)心室顺应性降低舒张末期压力P舒张末期容积V肥大→室壁增厚心肌炎、水肿纤维化、间质增生充盈受限→CO↓容积↑→压力↑→肺静脉压↑↑↓心室顺应性常以心室舒张未期压力(纵轴)-容积(横轴)曲线(P-V曲线)表示之。其倒数是心室僵硬度。N72心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展三.心脏各部分舒缩活动不协调

约有1/2心衰病人死于心律失常！各种病因心力衰竭1.心律失常CO↓2.区域性病变舒缩活动不协调Dys-synergy73心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展三.心脏各部分舒缩活动不协调

Dys-synergy74心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展ViciousCycleofHeartFailureMyocardialinsultMyocardialdysfunctionReducedsystemicperfusionActivationofRAAS,SNS,cytokin,GFsetc.AlteredgeneexpressionApoptosisNecrosisCelldeathToxicity,OFR,Caoverload,ischemiaorATPdepletionGrowthandremodelingIncreasedload心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展讲授内容

心力衰竭概念

病因、诱因和分类

发病机制

机体的代偿功能

器官功能机能代谢变化

防治原则76心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展第三节心力衰竭时机体的代偿完全代偿Completecompensation不完全代偿Incompletecompensation失代偿Completecompensation77心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心功能的临床发展和分级正常无症状左室功能障碍代偿性CHF失代偿性CHF难治性CHF无症状活动正常

LV功能正常无症状活动正常LV功能异常无症状活动能力LV功能异常有症状活动能力LV功能异常治疗也无法控制症状78心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展功能代偿HR

收缩力增加

心脏代偿一.心脏本身的代偿等长自身调节异长自身调节

结构代偿：心肌肥大向心性肥大离心性肥大79心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展一.心脏本身的代偿(一)心率增快心输出量=每搏搏出量心率不变心率180次/分，无代偿意义！？1.

MVO2

心率，心率增快必然增加心肌耗氧量；2.心率过快，心室充盈减少，每搏搏出量下降。80心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心率代偿的限度81心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展提问：心衰时的心率增快是通过哪些机制？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↑82心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(二)心肌收缩力加强、心搏出量增加1.心肌收缩性增强(等长自身调节)-ARGAdenylylProteinCyclase①肌膜钙通道和SR钙通道开放程度↑→胞浆中的Ca2+浓度↑↑→横桥联结的比例↑②促进收缩蛋白磷酸化③加强糖原、脂肪分解↑→能量供应↑

交感神经兴奋儿茶酚胺和血管紧张素II心肌细胞膜受体心脏收缩力增强83心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展2.前负荷增加-心腔扩张

Starling效应(异长自身调节)急性期：心腔紧张原性扩张：伴有心肌收缩力增强的心腔扩张

2.2

m收缩力最大→CO↑肌节的最适长度>2.4

m收缩力↓→CO↓>3.65

m不能收缩→肌原性扩张84心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展机制：Frank-starling定律

TotalActivePassiveMaximalforceForceLength85心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心力衰竭时心腔扩大的机制86心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展慢性期：肌纤维再排列：肌节并联和串联的改变错位：相邻肌节由于过度拉长而使其原来的位置发生改变心脏肌源性扩张：伴有心肌收缩力丧失或减弱的心腔扩大2.前负荷增加-心腔扩张

Starling效应(异长自身调节)87心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展是指心肌细胞体积(直径、长度和肌节数量)增大并伴间质增生(成纤维细胞增生、基质增多)的心脏重量增加。心室肌主要表现为心室壁增厚、重量增加，心肌纤维增粗但心肌纤维的数量并无增加。3.心肌肥大myocardialhypertrophyhypertrophy体积88心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展机制：机械性、化学性促进心肌肥大的信号机制可分为两大类：①机械牵张性刺激：②化学性刺激：①刺激使蛋白质合成增加②神经体液活性物质受体激活3.心肌肥大myocardialhypertrophy89心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心肌肥大的2种形式：心肌肥大表现为向心性(concentric)和离心性(eccentric)肥大两种形式。向心性肥大指心脏重量增加、室壁增厚、没有明显的心腔扩大，室壁厚度与腔径的比值大于正常，主要是由于心脏长期压力负荷过度所致。离心性肥大是指心脏重量增加，伴有比较明显的心脏扩张，室腔扩大，室壁稍厚，室壁厚度与室腔直径的比值等于或小于正常，往住由长期容量负荷过度引起。90心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心肌肥大的2种形式：向心性肥大离心性肥大向心性肥大：由压力负荷增大引起，不伴心室半径增加；离心性肥大：由容量负荷增大引起，伴有心室半径增加。91心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心肌肥大是最经济、持久有效代偿方式！心肌肥大的意义92心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展1．舒缩功能进行性下降2.心肌改建：cardiacremodeling

①蛋白同工型的转变，低活性的同工型表达增多，引起新生蛋白质活性降低；

②胚胎期基因重新表达，使改建心肌的结构、功能改变；

③不均衡生长。心肌肥大的不利影响93心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展二.心脏以外的代偿

(一)血容量增加94心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(二)循环血液重新分配

心输出量减少时减少次要器官(皮肤、骨骼肌和腹腔内脏等)的供血比例以保证重要脏器(心、脑)的血液供应。

95心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(三)红细胞增多机制？96心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展(四)组织摄氧量增加

但此机制对心肌组织代偿作用不大，因为心肌组织正常时即抽提65%-75%的氧。97心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展三.神经-体液反应及其后果心肌梗塞缺血高血压、瓣膜病机械牵张SympatheticNSRAASCytokinesGrowthFactorsFreeRadicals……心肌病基因突变肌膜异常心脏负荷增大心肌耗氧量增加细胞因子的损伤作用氧化应激心肌改建(remodeling)水钠潴留……98心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展EffectofSympatheticActivationinHeartFailureCNS交感神经传出

肾脏及其血管交感活性

激活RASS血管收缩Na水潴留心衰进展心脏交感活性

1受体2受体1受体心肌细胞死亡心律失常

99心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展EffectofRAASystemPathwaysInHeartFailureAldosteroneAngiotensinogenAngiotensinIAngiotensinIIACEReninK+Na+ACTHOtherAdrenalVascularMyocardialRenalCNSTargetReceptorSites100心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展Aldosterone’sRoleinHeartFailure醛固酮â

动脉顺应性â

压力感受功能â

去甲肾上腺素摄取â

内皮功能áPAI-1âK+

âMg++á

纤维化â

去甲肾上腺素摄取â

心率可变性áLV重量&纤维化áNa+Á水肿Remodelingáá

心律失常á

缺血事件心衰进展心源性猝死101心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心肌Remodeling的概念心肌改建(myocardialremodeling)是指心脏组织对血流动力学紊乱、神经－体液及血液理化等损伤因素所发生的一且功能、代谢和结构的适应性改变。在结构上表现为细胞类型和基质比例以及细胞表型改变、增生、纤维化、肌层细胞重排、管腔比例改变等。在功能上表现为顺应性降低，反应性改变等。102心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展RemodelingProcess肥大细胞外基质：

胶原降解

胶原增生胚胎蛋白基因重新表达心肌细胞功能改变凋亡射血分数

活动耐受

瓣膜反流心律失常室壁增厚

心腔扩大室壁压力增加耗O2增加103心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心肌改建贯穿心衰发展的整个过程心室结构功能正常亚临床心室功能障碍心室改建临床心衰数年数年/数月舒张障碍MIVH收缩障碍心衰逐渐进展/猝死冠心病高血压心肌病瓣膜病104心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心肌改建发生的机械、化学、细胞-基质-自旁分泌调节网络失衡示意图机械化学心肌细胞自分泌基因表达改变收缩性改变内皮细胞成纤维细胞旁分泌心肌改建收缩加强细胞肥大基质改建促增殖因子增多抑制增殖因子减少血管收缩因子增多舒张因子减少旁分泌105心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展提问与思考：既然SAS和RAAS这两个通路在心衰进展中起了很重要的作用，那么我们是否可以阻断这两个通路以达到减缓心衰进展的目的？

106心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展讲授内容

心力衰竭概念

病因、诱因和分类

发病机制

机体的代偿功能

器官功能机能代谢变化

防治原则107心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展第四节心衰时机体的主要功能代谢变化三方面的表现：心输出量不足肺循环充血体循环淤血

108心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心功能降低是心力衰竭时最根本的变化，表现为心泵功能、心肌收缩功能、舒张性能和顺应性下降！1.心功能改变心泵功能降低：心输出量；心脏指数。

2.动脉血压的变化：急性心衰，BP，甚至发生心源性休克；慢性心衰，代偿充分，BP正常。

3.静脉系统淤血，静脉压升高。一.心血管系统的变化109心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展指标

意义

正常值

心衰时

心力储备

CO随机体需要增长的能力

COCI反映心泵功能(与HR、前后负荷及收缩力有关)

3.5-5.5L/min2.5-3.5L/min.m2

<2.5<2.2

LVEDPPAWP反映左室收缩功能或容量负荷大小

0-10mmHg7mmHg

>12>18

RVEDPCVP反映右室收缩功能、舒张顺应性或容量负荷大小

5-10mmH2O

>12

动脉血压

反应左心泵功能和外周阻力

↓或N

静脉血压

反映右心泵功能、血管容量和血量

↑

综合指标110心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展指标

意义

正常值

心衰时

收缩指标dP/dtmax等容收缩期中心室内压上升的最大速度

↓Vmax零负荷时心肌收缩的最大速度

↓EF每搏量/心室舒张末期容积

0.56-0.78

<0.3

舒张指标-dP/dtmax等容舒张期室内压下降的最大速度

↓充盈量充盈率

舒张末容积-收缩末容积充盈量/充盈时间

↓T-值

等容舒张期室内压下降的时间常数

↑收缩与舒张指标111心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展二.呼吸系统变化

左心衰竭能导致肺淤血、肺水肿112心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展二.呼吸系统变化

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(dyspnea)。

肺水肿心力衰竭细胞113心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展左心衰竭时，呼吸困难的表现形式：1.劳力性呼吸困难(exertionaldyspnea)

机制：114心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展左心衰竭时，呼吸困难的表现形式：2.端坐呼吸(Orthopnea)机制：平卧时，下肢血液回流增多，水肿液吸收增多，肺淤血加重；膈肌上移，影响肺扩张。115心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展左心衰竭时，呼吸困难的表现形式：机制：机制：平卧导致肺淤血加重、肺扩张受限；入睡后，迷走神经兴奋性较高，支气管收缩；入睡后，呼吸中枢敏感性下降。3.夜间阵发性呼吸困难nocturnalparoxysmaldyspnea/cardiacasthma116心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展三.消化系统功能的改变

右心衰竭导致体静脉(包括门静脉)压升高，体循环瘀血，可引起胃肠、肝功能障碍。肝脏瘀血，可致肝肿大、压痛、肝颈静脉怒胀或返流征阳性，可出现肝功能减退并引起消化不良症状。慢性心力衰竭时，肝脏因长期瘀血、缺氧及纤维组织增生可致心源性肝硬化，并产生腹水等改变。胃肠道长期瘀血可引起食欲不振、恶心、呕吐、腹胀等症状、蛋白质吸收不良。117心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展槟榔肝Liver-chronicpassivecongestion-CHF

DrRalphLeischner118心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展四.泌尿系统功能改变肾血流量↓→肾功能障碍→少尿或夜尿及尿成份改变五.脑功能改变心输出量↓+血氧饱和度↓→疲劳、虚弱、眩晕→定向障碍、意识模糊及最终的意识丧失119心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展六.水、电解质和酸碱平衡紊乱钠水潴留→心性水肿长期限制食盐及应用利尿剂→低钠血症继发性醛固酮增多及长期使用(排钾)利尿剂→低钾血症及低镁血症低氧血症(循环性缺氧和低张性缺氧)→无氧酵解↑酸性代谢产物增多↑→代谢性酸中毒120心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展讲授内容

心力衰竭概念

病因、诱因和分类

发病机制

机体的代偿功能

器官功能机能代谢变化

防治原则121心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展一、防治原发病、消除诱因、对症防治原发病(高血压、甲亢、风心病、冠心病、肺心病等)消除诱因(感染、心律失常、水、电解质与酸碱失衡等)第五节心力衰竭的防治原则122心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展1.降低心脏后负荷：肼苯哒嗪、钙拮抗剂、ACEI硝普钠——降前、后负荷。伟哥——降低右心室后负荷2.调整心脏前负荷：限钠饮食、利尿剂、静脉扩张剂。3.休息二、减轻心脏前、后负荷，提高心输出量123心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展1.改善心脏的收缩性：选用正性肌力药物,如洋地黄类(digitalis)钙增敏剂(calciumsensitizers)2.改善心肌舒张顺应性：选用钙拮抗剂(calciumantagonist)三、改善心脏的舒缩功能124心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展能量合剂：葡萄糖、氯化钾、肌苷等β-受体阻断剂：美托洛尔(metoprolol)、carvedilolRAAS阻断:ACEI、AgII受体阻断剂、安体舒通等生长激素

(growthhormone)四、改善心肌代谢、干预心肌改建125心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展心衰治疗新进展心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展1、心脏移植、人工心脏、左室辅助泵LVAD2、细胞移植、转基因技术3、近年新进展：刺激迷走神经对于“难治性心衰”，任何药物都无济于事时，可考虑施行心脏移植术或人工心脏。五、促进心肌生长或替代衰竭的心脏127心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展Copyright©2008AmericanHeartAssociationOlshansky,B.etal.Circulation2008;118:863-871TheVagusNerveStimulator25gBatteryLife1:6-11yearsminiaturoelectricalstimulator128心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展Echocardiographicevaluation.DeFerrariGMetal.EurHeartJ2010;eurheartj.ehq391PublishedonbehalfoftheEuropeanSocietyofCardiology.Allrightsreserved.©TheAuthor2010.Forpermissionspleaseemail:journals.permission心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展MechanismswherebyVNScanaffectthesubstrateforheartfailureandarrhythmia.VanWagonerDREurHeartJ2010;eurheartj.ehq424PublishedonbehalfoftheEuropeanSocietyofCardiology.Allrightsreserved.©TheAuthor2010.Forpermissionspleaseemail:journals.permission心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展左室辅助泵LVAD131心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展HeartmateII132心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展133心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展人工心脏134心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展ResynchronizationTherapyForHeartFailure方法:心外膜途径需要开胸风险大静脉途径方法较成熟需要进入冠状动脉窦需要用针对左室的导联目标:

PaceRightandLeftVentricles135心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展掌握心力衰竭的基本概念、原因和发生机制掌握心衰发病过程中机体的代偿功能及其意义熟悉心衰的诱因、代偿方式和心衰时机体机能和代谢的变化了解心衰的分类和防治原则。????本章内容真多，烦啊！哪儿是重点呢？本章要求136心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展

心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展极度肥大的心脏最终发生心力衰竭，为什么？思考题138心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展患者有10余年的风湿性心脏病史，曾多次住院治疗。近3月来又出现心慌、闷气，伴浮肿、腹胀，不能平卧而入院。查体：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，BP14.6/10.7kPa(110/80mmHg)心尖部可闻Ⅳ级收缩期吹风样杂音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。腹腔抽出液体为漏出液，血浆白蛋白22g/L，球蛋白15g/L。典型病例(一)139心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展1.根据发生部位，该患者属于哪类心力衰竭？2.该患者心功能分级是多少？3.患者为何不能平卧？4.简述患者心界向左右两侧扩大的病理生理机制。5.该患者水肿有何特点，如何发生?6.你认为本病例最好的治疗方法是什么？关于本病例，请回答下述问题：140心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展典型病例(二)患者女性，53岁，农民，1991年7月27日入院。心慌、气短16年，近10天加重，伴有发热，咳痰，呕吐。该患者于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，双下肢出现轻度水肿，吐白色泡沫痰。经治疗后症状好转，但每于劳动后反复发作。入院前10天，又因着凉感冒、发热、寒战、咳嗽，咳黄色痰，咽疼、流涕、鼻塞，并且心悸、呼吸困难逐渐加重，胸闷、恶心伴有呕吐，右上腹饱胀，不能平卧，双下肢明显水肿。上述症状逐日加重，痰量增多，高烧不退，食欲差，尿量明显减少，故来院就诊。

141心力衰竭的病理生理学机制及治疗进展22年前曾患风湿性心脏病，无肾炎、肝炎、结核等病史，无过敏史。体检：体温39℃，脉搏116次/分，呼吸28次/分，血压13.3/9.3kPa（100/70mmHg