第十三章 心功能不全课件

(cardiacinsufficiency)

心功能不全第十三章：心功能不全教学大纲(1)掌握心力衰竭的概念及发病机制。(2)掌握心室重塑、心肌向心性肥大、离心性肥大、劳力性呼吸困难、端坐呼吸和夜间阵发性呼吸困难的概念。(3)熟悉心力衰竭的病因、诱因。(4)熟悉心力衰竭时机体的代偿反应。(5)熟悉心力衰竭的临床表现。(6)了解心力衰竭的分类、防治原则。第十三章：心功能不全心功能不全概述病因和诱因分类机体的代偿反应发病机制临床表现防治原则第十三章：心功能不全病史：女，66岁。高血压病史30年，活动后气短半年.30年前即诊断为高血压，不规则应用降压药。近半年来，活动后有呼吸困难。体检：T36.6℃，R20次/分，P98次/分，，BP130/80mmHg(口服降压药后)。心脏检查：心界扩大，HR102次/分，律绝对不齐，强弱不等，无杂音。ECG：房颤;心脏B超：符合高血压型心脏病改变。

患者发生了哪些病理生理变化？发生机制？Clinicalexample第十三章：心功能不全正常的血液循环图

在体循环和肺循环中分别有一个推动血液前进的泵，即左心和右心。第十三章：心功能不全心力衰竭（heartfailure

）

是指在各种致病因素作用下，心脏的舒缩功能发生障碍，使心输出量绝对或相对减少，以致不能满足机体日常代谢需要的病理生理过程。第十三章：心功能不全心脏的收缩和(或)舒张功能发生障碍心力衰竭心输出量绝对或相对下降不能满足机体代谢需要第十三章：心功能不全

心功能不全(Cardiacinsufficiency)包括心脏泵血功能降低但尚未出现明显症状的代偿阶段至失代偿阶段两个过程。

心力衰竭（heartfailure)属于心功能不全的失代偿阶段------晚期阶段。心功能不全与心力衰竭第十三章：心功能不全第十三章：心功能不全心血管病是人类“第一杀手”第十三章：心功能不全心功能不全概述病因和分类机体的代偿适应反应发病机制对机体的主要影响防治原则第十三章：心功能不全第一节病因和诱因第十三章：心功能不全

1.

心肌受损

一、病因(causes)心肌梗死心肌炎心肌病心肌中毒心肌缺血严重贫血呼吸衰竭VitaminB1缺乏结构性(primary)代谢性(secondary)舒缩功能降低第十三章：心功能不全第十三章：心功能不全2、心脏负荷过重

后负荷：心室在收缩时承受的负荷，又称压力负荷前负荷：心室在收缩前承受的负荷，又称容量负荷压力负荷过度高血压，主A瓣狭窄—左心肺A高压，肺A瓣狭窄—右心射血阻力↑容量负荷过度瓣膜关闭不全;室间隔缺损;高动力循环状态舒张末期容量↑

常以动脉血压表示以心室舒张末期容量表示第十三章：心功能不全3.心室舒张及充盈受限限制型心肌病、房室瓣狭窄心包疾病：缩窄性心包炎心包填塞第十三章：心功能不全第十三章：心功能不全二、诱因

感染：最常见水电解质及酸碱平衡紊乱心律失常心律失常妊娠和分娩其他：(Predisposingfactors)

第十三章：心功能不全

1.感染（Infection）感染

发热舒张期心率心肌耗氧量毒素抑制心肌舒缩功能肺血管阻力右心负荷↑缺氧第十三章：心功能不全

2.水、电解质与酸碱平衡紊乱低钾血症、高钾血症酸中毒过多过快输液第十三章：心功能不全

3.心律失常：尤其快速型心排出量下降心肌耗氧量增加冠脉供血不足第十三章：心功能不全

4.妊娠、分娩

妊娠时血容量增加，心脏负荷增加临产时,交感N兴奋外周阻力增加心率快第十三章：心功能不全5.其他情绪激动过度劳累气候剧变洋地黄中毒第十三章：心功能不全(Classificationofheartfailure)第二节分类第十三章：心功能不全

按发病部位分：

左心衰竭:高血压，冠心病

右心衰竭：肺心病，肺A高压

全心衰竭：按心肌舒缩功能障碍分：

收缩功能障碍型舒张功能障碍型收缩和舒张功能混合障碍型第十三章：心功能不全按发展速度分:

急性心力衰竭：急性心肌梗死

慢性心力衰竭：高血压按心排出量高低分：

低排出量性心力衰竭：冠心病

高输出量性心力衰竭：甲亢，贫血

第十三章：心功能不全低输出量型心衰高输出量型心衰前高输出量型心衰心输出量正常人第十三章：心功能不全按症状严重程度分:轻度心力衰竭

中度心力衰竭

重度心力衰竭第十三章：心功能不全心功能不全概述病因和分类机体的代偿适应反应发病机制对机体的主要影响防治原则第十三章：心功能不全神经-体液机制激活心泵功能障碍心排血量↓心内代偿心外代偿第十三章：心功能不全一、神经-体液调节机制激活

（一）交感神经系统激活1.机制心排出量减压反射受抑

(depressorreflex)慢性低灌流压力感受器改建

第十三章：心功能不全1.循环RAAS的激活（二）RAAS激活2.心肌局部RAAS激活第十三章：心功能不全激活机制：

①肾血灌流量降低→入球小动脉受到的牵张刺激减弱→肾素分泌增加；

②肾小球滤过率降低→流经致密斑的Na+

减少→肾素分泌增加

③交感-肾上腺髓质系统激活→NE→作用肾小球旁器的β1受体→肾素分泌。第十三章：心功能不全PAI-1第十三章：心功能不全（三）其他体液因素的产生

缩血管类活性物质：ET、TNF-α

缩血管、促钠水潴留、促生长扩血管类活性物质：ANP、PGI2

、NO

扩血管、促钠水排出、抑生长

缩血管类物质增加大大>扩血管类物质

第十三章：心功能不全1.TNF-α及IL表达上调细胞因子(cytokines)和氧自由基

(oxygenfreeradicals)生成增多TNF-α负性肌力作用心肌细胞凋亡(apoptosis)心肌改建

2.心肌中氧化应激(oxidativestress)OFR心肌损伤第十三章：心功能不全（1）动用心力储备二、代偿效应---心脏代偿第十三章：心功能不全舒张期储备0

心率储备静息心排血量收缩期储备舒张期储备第十三章：心功能不全

代偿效应（compensatoryeffects）

①动用心率储备---心率加快（1）动用心力储备第十三章：心功能不全心率加快第十三章：心功能不全心率加快

心输出量=每搏出量心率

利在一定范围内，心输出量↑

弊心率过快(>180次/分)

:

增加心肌耗能、耗氧

心脏舒张期过短，每博量↓冠脉血流过少；心肌缺血缺氧第十三章：心功能不全

代偿效应

②动用舒张期储备---心脏扩张（1）动用心力储备第十三章：心功能不全过长

>2.2mm

******!

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!

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最适初长度

2.0~2.2mm!

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******

正常长度1.7~1.9mm!

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******肌节第十三章：心功能不全Frank-Starling定律肌节初长1.7收缩力01.92.23.65

mLmaxNormal第十三章：心功能不全紧张源性扩张

伴有心肌收缩力增强的心腔扩张肌节长度≦2.2m（积极代偿作用）

肌源性扩张不伴有心肌收缩力增强的心脏扩张肌节长度

2.2m（失去代偿作用）第十三章：心功能不全

代偿效应

③动用收缩期储备

（1）动用心力储备第十三章：心功能不全交感神经（+）β-受体腺苷酸环化酶ATPcAMPCa2+通道开放心肌收缩力↑胞浆Ca2+浓度瞬间↑CAPKA第十三章：心功能不全

代偿效应

①动用心率储备②动用舒张期储备③动用收缩期储备

（1）动用心力储备迅速启动的功能性代偿（2）心室重塑：缓慢持久的结构性代偿第十三章：心功能不全

不利效应增加心肌耗氧量，减少冠脉流量全身血管收缩，增加前后负荷诱发心律失常RAAS激活，引起钠水潴留组织低灌流，引起骨骼肌疲劳(fatigue)促进心肌改建，心功能障碍加重第十三章：心功能不全GPCR第二信使胞膜Ca2+离子通道Ca2+↑↑IP3DAGGqPIPLCPKCBiologicresponsesCA,AngⅡ等GRR肌钙蛋白结合兴奋-收缩偶联心肌收缩基因表达增加，心肌和血管平滑肌增生细胞内Ca2+库第十三章：心功能不全（2）心室重塑(ventricularremodeling)

心肌细胞肥大（量）细胞表型改变（质）非心肌细胞及细胞外基质改建Definition：指在持续容量、压力负荷增加及神经—体液调节机制过度激活时，心肌组织在结构、功能和代谢等方面所发生的慢性适应性变化。

心肌细胞重塑心室重塑第十三章：心功能不全（1）心肌肥大心肌肥大的定义指心肌细胞体积增大并伴有心脏重量增加。第十三章：心功能不全心肌肥大的种类

离心性肥大

在长期容量负荷作用下，心肌肌节呈串联性增生，细胞增长。

向心性肥大

在长期压力负荷作用下，心肌肌节呈并联性增生，细胞增粗。第十三章：心功能不全心肌肥大意义根据Laplace定律S=P·r/2hS:室壁张力－与心肌耗氧量成正比P:室内压r:心室半径h:室壁厚度室壁厚度↑，可降低室壁张力,使心肌耗氧量减少心肌肥大是最经济、持久有效的代偿方式！

增加心肌收缩力,有助于提高CO；第十三章：心功能不全（2）心肌细胞表型改变基因表达改变蛋白表达改变心肌改建→→“心肌细胞质的改变”第十三章：心功能不全机制机械负荷↑体液因子蛋白激酶

受体或力学感受器转录因子基因转录核蛋白合成心肌改建原癌基因胚胎期基因第十三章：心功能不全

心肌肥大后，肌球蛋白重链（MHC）由a型→ß型（胎儿型），心肌收缩力↓胎儿型蛋白质表达第十三章：心功能不全非心肌细胞增生及细胞外基质改建第十三章：心功能不全极度肥大的心脏最终发生心力衰竭，为什么？

心肌肥大的4个阶段1.心肌细胞生长>毛细血管生长3.心肌间质增生>心肌细胞生长

2.单位体积心肌线粒体数目

，功能障碍；4.肌球蛋白头部ATP酶活性降低：胎儿型肌球蛋白重链表达第十三章：心功能不全第十三章：心功能不全心室重塑不利影响

过度肥大，心肌发生缺血、缺氧，能量代谢障碍顺应性↓（僵硬度↑）舒缩功能进行性↓第十三章：心功能不全

心脏代偿----神经体液机制的激活①动用心率储备②动用舒张期储备③动用收缩期储备

（1）动用心力储备迅速启动的功能性代偿（2）心室重塑：缓慢持久的结构性代偿第十三章：心功能不全心外的代偿反应：(一)血容量增加：钠水潴留

1．GFR降低

2．肾小管对钠水的重吸收增加

利：回心血量和前负荷增加，使CO增加

弊：加重心脏负荷(二)血流重分布升高血压，保证心脑血供

第十三章：心功能不全(三)红细胞增多

提高血液携氧能力，改善缺氧；但增加血粘稠度，心脏后负荷加重。(四)组织细胞利用氧的能力增强

细胞线粒体数量增多，表面积加大，呼吸链的酶活性增强；

肌红蛋白含量增多第十三章：心功能不全心力衰竭时机体的代偿功能心脏以外的代偿心内代偿：

心率加快、心脏扩张、心收缩力增强、及心室重塑等

血容量及RBC增多、血液重新分配及组织利用氧的能力增加等（主要代偿机制）第十三章：心功能不全(Mechanismsofheartfailure)

第三节心力衰竭的发病机制

第十三章：心功能不全心衰最基本机制：

心肌舒缩功能障碍心肌收缩性降低心室舒张功能异常心脏各部分舒缩活动不协调第十三章：心功能不全一、心肌收缩性降低第十三章：心功能不全肌节舒张收缩心肌正常收缩的机制第十三章：心功能不全细肌丝粗肌丝ATP酶肌动、肌球蛋白---收缩蛋白原肌球蛋白、肌钙蛋白---调节蛋白第十三章：心功能不全Ca2+与肌钙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Cell外Ca2+入cellSRCa2+释出第十三章：心功能不全心肌正常收缩必备条件：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。第十三章：心功能不全心肌收缩功能降低心肌收缩相关蛋白改变心肌能量代谢障碍钙离子运转障碍（心肌兴奋－收缩耦联障碍）心肌收缩性是决定心排血量的最关键的因素之一第十三章：心功能不全（一）心肌收缩相关蛋白的改变收缩相关蛋白分解破坏，心肌收缩力下降。1、心肌细胞坏死2、心肌细胞凋亡1、心肌细胞死亡第十三章：心功能不全缺血缺氧感染中毒心肌细胞坏死心肌收缩性减弱第十三章：心功能不全线粒体损伤钙超载氧自由基

TNFIL-1IL-6IFN儿茶酚胺凋亡通路启动心肌细胞凋亡心肌收缩第十三章：心功能不全（一）收缩相关蛋白质的改变

2、心肌结构改变（心室重塑）在分子水平肥大心肌表型改变，胎儿期基因表达在细胞水平肌原纤维增多，排列紊乱在器官水平心腔过分扩张，室壁变薄第十三章：心功能不全

心肌排列改变

心肌过度肥大---

心肌纤维排列紊乱第十三章：心功能不全（一）收缩相关蛋白质的改变

2、心肌结构改变（心室重塑）在分子水平肥大心肌表型改变，胎儿期基因表达在细胞水平肌原纤维增多，排列紊乱在器官水平心腔过分扩张，室壁变薄第十三章：心功能不全（二）心肌能量代谢障碍(1)心肌能量生成障碍

(2)心肌能量储存减少

(3)心肌能量利用障碍

第十三章：心功能不全1、能量生成障碍冠脉阻塞休克严重贫血心肌缺血缺氧ATPVitB1缺乏焦磷酸硫胺素丙酮酸氧化脱羧障碍肥大心肌，相对缺血缺氧ATP↓

第十三章：心功能不全ATP生成引起的后果:

Ca2+转运障碍Ca2+与肌钙蛋白作用异常提供的化学能转化的机械能心肌收缩性减弱第十三章：心功能不全

2、能量储存减少

肌酸激酶ATP肌酸磷酸肌酸(CP)心肌改建CK（MM）CK（MB）CK活性CK第十三章：心功能不全3、能量利用障碍肌球蛋白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，原因是该酶的肽链结构发生改变，由V1

型转变为V3

型。第十三章：心功能不全（三）心肌兴奋—收缩耦联障碍※

肌浆网Ca2+转运功能障碍

※心肌细胞膜Ca2+转运障碍※肌钙蛋白与Ca2+结合障碍第十三章：心功能不全肌浆网Ca2+摄取、储存能力↓

心肌缺血缺氧，ATP供应不足，肌浆网Ca2+泵活性减弱。(1)肌浆网Ca2+转运功能障碍心室重塑，钙泵蛋白表达减少

肌浆网Ca2+释放量↓

Ca2+Ca2+钙储存蛋白H+肌浆网第十三章：心功能不全(2)心肌细胞膜Ca2+转运障碍Ca2+Ca2+K+去甲肾上腺素+受体腺苷酸环化酶激活ATPcAMP心肌收缩Ca2+通道开放第十三章：心功能不全

β1-肾上腺受体密度下调

心肌内去甲肾上腺素减少酸中毒降低β受体对去甲肾上腺素

的敏感性心肌肥大时第十三章：心功能不全(3)肌钙蛋白与Ca2+结合障碍

改建心肌肌钙蛋白表型发生改变，使肌钙蛋白与Ca2+的亲和力降低；酸中毒时，H+与肌钙蛋白结合。第十三章：心功能不全心衰发病机制之二：心肌舒张功能障碍第十三章：心功能不全心肌舒张机制第十三章：心功能不全正常心肌舒张过程Ca2+与肌钙蛋白解离心肌复极胞浆Ca2+↓肌球蛋白头部和肌动蛋白分离横桥解除心肌舒张第十三章：心功能不全1、主动舒张障碍钙离子复位延缓肌球－肌动蛋白复合体解离障碍第十三章：心功能不全

钙离子复位延缓（ATP缺乏）肌浆网胞浆Ca2+Ca2+Ca2+肌钙蛋白Ca2+Ca2+ATP酶Na+-Ca2+交换体第十三章：心功能不全

肌球-肌动蛋白复合体解离障碍ATP缺乏2、心肌顺应性

、即僵硬度

---被动舒张能力↓原因：心肌纤维化,心壁增厚等顺应性=dv/dp指心室在单位压力作用下发生的容积改变第十三章：心功能不全3.心肌舒张势能减少心衰时心肌收缩性降低，故产生的舒张势能也较小第十三章：心功能不全心脏各部舒缩活动不协调常见原因：心肌梗死、心肌炎如：同一心室，由于病变呈区域性分布：病变轻的区域心肌舒缩活动↓病变重的区域心肌完全丧失收缩功能非病变区心肌功能相对正常→不协调→心输出量↓

第十三章：心功能不全三、心脏各部舒缩活动的不协调第十三章：心功能不全心肌梗死第十三章：心功能不全第五节临床表现

↓↓↓

肺循环淤血

体循环淤血

心输出量不足↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓

呼吸肺水颈静脉水肿肝功皮肤疲乏血压偏低尿少困难肿怒张能异苍白无力脉压缩小静脉压上常发绀失眠心源性休升嗜睡克

心力衰竭的临床表现心力衰竭第十三章：心功能不全第五节

临床表现心脏功能下降CO↓肺淤血左心右心体循环淤血第十三章：心功能不全一、心输出量减少心输出量（CO）是反映心泵功能的综合指标。成人CO正常值为3.5-5.5L/min,心衰时心输出量绝对或相对减少，引起低排血量综合症心指数（CI）=CO/体表面积（3.0-3.5L/min/m2）（一）心脏泵血功能降低第十三章：心功能不全收缩或/和舒张功能指标↓(1)射血分数↓(ejectionfraction,EF)EF=SV/VEDV

正常左室

EF=0.6±0.09

心衰时可<0.3

第十三章：心功能不全心室舒张末压和心室舒张末容积↑左室舒张末压↑

临床病人:

PAWP(pulmonaryarterywedgepressure)

正常平均为7mmHg（2）右室舒张末压↑临床:CVP,正常:6-12cmH2O心率加快第十三章：心功能不全（二）血压变化（三）脏器血流重分配(redistribution)动脉血压↓或正常，静脉血压↑第十三章：心功能不全

皮肤苍白或发绀疲乏无力尿少心源性休克临床表现:第十三章：心功能不全(二)

体循环淤血(Systemiccongestion)

见于右心衰竭及全心衰竭，当中心静脉压（CVP）>16cmH2O时，即出现体循环淤血征。第十三章：心功能不全主要表现颈静脉充盈或怒张，肝-颈返流征阳性肝肿大及肝功能异常胃肠道淤血所致的消化道症状全身性水肿第十三章：心功能不全双下肢明显水肿出现早程度重心性水肿特点首先出现在低垂部位第十三章：心功能不全(三)肺循环淤血

(Pulmonarycongestion)

左心衰竭时，左室收缩功能减弱、负荷过重或顺应性降低，引起左室舒张末期压力上升，使左房压升高，肺静脉回流障碍，造成肺淤血。肺淤血的主要表现:呼吸困难和肺水肿第十三章：心功能不全1.呼吸困难劳力性呼吸困难

(dyspneaonexertion)端坐呼吸

(orthopnea)夜间阵发性呼吸困难

(paroxysmalnocturnaldyspnea)

第十三章：心功能不全（一）呼吸困难表现：1.劳力性呼吸困难是左心衰最早出现的症状在体力活动时发生呼吸困难，休息后缓解机制：心率加快，舒张期缩短，冠脉供血不足；体力活动时耗氧增加；回心血量增多，肺淤血加重第十三章：心功能不全2.端坐呼吸心衰病人平卧时，呼吸困难加重，被迫采取端坐或半坐位以减轻呼吸困难机制：端坐时，血