慢性心力衰竭 病理生理

1、1、第一节概述心力衰竭(heart failure ) :各种原因导致心脏收缩和舒张功能出现障碍，心率绝对或相对下降，不能满足需要生物代谢的病理生理过程。 第十三章心功能不全，两者本质上完全相同，无需严格区分。 第二节心力衰竭的病因、诱因和分类、第一、原因(第一)原发性心肌舒缩功能障碍心肌病变，如心肌炎、心肌病； 心肌缺血缺氧也称为冠心病(2)的心脏负荷过高1，压力负荷又称为后负荷过高：心脏收缩时抵抗负荷增加。 左室压力负荷过重：高血压，主动脉瓣狭窄。 右室压力负荷过载：肺动脉高压、肺动脉瓣狭窄肺栓塞、慢性阻塞性肺疾病，3，2，容量负荷又称为前负荷过载：心脏扩张时承受的容量负荷过大。 左室容量

2、负荷过载：主动脉瓣、二尖瓣关闭不全。 左室容量负荷过载：肺动脉瓣、三尖瓣关闭不全双室容量负荷过载：高动力循环状态，4，(1)感染，尤其是呼吸道感染是心力衰竭的重要诱因。 感染诱发心力衰竭的机制：(二)酸中毒和高钾血症1，酸中毒诱发心力衰竭的机制：2，高钾血症(三)心律失常1，2 (四)妊娠和分娩诱发心力衰竭的机制： 1，2 (五)其他因素，二、诱因代价完全，休息和轻微体力活动没有出现心力衰竭症状、体征，心功能一级和体力活动稍有限制，一般体力活动出现气喘、心悸、心功能二级。 2、中度心力衰竭：代偿衰竭、体力活动明显限制，轻度体力活动出现心力衰竭症状、体征，休息后好转，心功能三级。 3、重度心力衰

3、竭：完全失去代价，在安静情况下出现心力衰竭临床表现，完全失去体力活动能力，病情危重，心功能四级。 6、(二)根据心力衰竭的发生速度分类，1、急性心力衰竭：发病急速，发展快，机体赶不上代价，心输出量在短时间内大幅度降低。 常见于心肌梗塞、严重的心肌炎等。 2、慢性心力衰竭：发病慢，身体能代偿，代偿阶段心力衰竭症状不明显，失去代偿阶段出现心力衰竭症状。 常见于高血压、心脏瓣膜病、肺动脉高压等。 (3)心力衰竭时的心率分类1，低心率心力衰竭：心力衰竭时的心率低于正常。 常见于冠心病、高血压病、心脏瓣膜病、心肌炎等引起的心力衰竭。 7，2，高功率性心力衰竭：心力衰竭比心力衰竭发生前心率有所下降，但其值

4、尚正常，更高于正常。 该心力衰竭的主要原因是甲状腺功能亢进、严重贫血、妊娠、维生素B1不足、动静脉瘀导致的高动力循环状态、血液容量增加、心脏前负荷显着增加、心率输出增加、供氧不足、能量消耗过多、心力衰竭。 心力衰竭时，心力衰竭前的正常水平心率心率，8，(4)根据心力衰竭的发病部位的分类，1，左心力衰竭：主要是左室的损伤和过载导致左室泵的血液功能降低，出现肺循环淤血、肺水肿。 出现于冠心病、心肌病、高血压病、二尖瓣关闭不全等。 2、右心衰竭：主要由于右室损伤或负荷重，右室泵的血液功能下降，出现体循环淤血、心性浮肿。 肺栓塞、肺动脉高压症、慢性阻塞性肺疾病等常见3、心力衰竭某些疾病，如风湿性心肌炎

5、、严重贫血会同时困扰左右心，发生心力衰竭。9、长期左心衰，右室后负荷过重，发生右心衰或右心衰，经肺循环回流到左心的血量减少，左心的输出量降低，冠脉灌流减少，发生左心衰。 (5)心肌舒缩功能障碍分类1、收缩功能不全(收缩性不全):心肌收缩功能障碍引起的心功能不全。 常见于高血压性心脏病、冠心病等。 2、舒张功能不全心力衰竭：心肌舒张功能障碍引起的心力衰竭。 见于二尖瓣和三尖瓣狭窄、狭窄性心包炎、肥大性心肌病等。 10、第三节心力衰竭的发生机制，一、正常心肌舒缩的分子基础(略)心力衰竭发生的基本机制是心肌收缩、扩张功能障碍。 二、心肌收缩性减弱心肌收缩性(myocardial contractil

6、ity ) :指心肌在筋膜动作电位的触发下引起张力和缩短的能力。 在心肌的四种生理特性(兴奋性、传导性、自律性、收缩性)中，是决定心率的最重要因素，也是血液循环动力的最基本来源。 11(1)与收缩相关的蛋白质的破坏，心肌细胞死亡时，与收缩相关的蛋白质被分解破坏，心肌收缩力也下降。 心肌细胞的死亡包括坏死和凋亡。 1、心肌细胞坏死2、心肌细胞凋亡(apoptosis ) :体内外因素诱发细胞内记忆的死亡程序，导致细胞死亡的过程。 和细胞坏死完全不同，细胞凋亡之间不发生炎症反应。 凋亡是一种生理主动的细胞死亡方式，是机体维持细胞群体数量稳定的重要手段，具有重要的生理和病理意义。 (1)心肌细胞凋亡

7、诱导因子：氧化应激、应激、容量负荷过重，有TNF等细胞因子，缺血缺氧和神经内分泌失调可诱导心肌细胞凋亡。 (2)心力衰竭时引起心肌细胞凋亡的机制：氧化应激：心力衰竭时氧自由基生成过多和(或)抗氧化功能减弱而产生氧化应激，引起心肌细胞凋亡。 氧自由基引起生物高分子的损伤，形成氧化应激。 某些细胞因子的产生增加：如TNFa、IL-1、IL-6、IFN等，其中TNF不仅通过促进NO的释放而具有抑制心肌收缩的作用，还通过促进神经酰胺的合成和增加氧自由基的产生而导致心肌细胞凋亡13、钙的稳定性不平衡：心力衰竭时，能量代谢紊乱，ATP不足，自由基过度损伤细胞膜，肌球蛋白膜和酸中毒等因素的作用引起细胞钙稳定

8、性失衡。 线粒体功能异常：心力衰竭时，缺氧、能量代谢障碍、线粒体膜贯通电位降低、膜渗透性增大、凋亡起始因子从线粒体内释放，引起凋亡。 心肌细胞凋亡在心力衰竭发病中的作用是减少心肌细胞数，破坏收缩相关蛋白，削弱心肌收缩性。 14、(二)心功能能量代谢障碍，图13-1的心功能能量代谢过程形象，15，1，能量障碍，最常见的原因是心肌缺血、缺氧，如缺血性心脏病、严重贫血、过度心肌肥大等。 另外，维生素B1不足。 ATP没有影响心肌收缩性的机制：ATP不足，肌红蛋白头部ATP酶水解ATP，将化学能转化成机械能减少，削弱心肌收缩性。 ATP不足引起肌浆网和细胞膜ca-2的运输和分布异常，引起ca-2和肌蛋

9、白的结合、解离异常。 16、17、收缩蛋白、调节蛋白等功能蛋白的合成、更新需要ATP，ATP不足的蛋白质含量减少，直接影响心肌的收缩性。 2、能源利用障碍最常见的原因是长期心脏负荷过高导致心肌过度肥大。 过度肥大的心肌肌红蛋白头部ATP酶的活性降低，即使心肌ATP含量正常，也不能正常利用ATP。18、肌红蛋白ATP酶的活性与肌红蛋白ATP酶的种类及其数量有关。 种类组成活性V1 ，肽链的最高V2 ，肽链的次V3 ，肽链的最低过肥大心肌的肌蛋白ATP酶活性降低的原因，是由于该酶的肽链结构变异，从原来的高活性V1型ATP酶逐渐变化为低活性V3型ATP酶，妨碍了心肌ATP的利用19、20、21、调节

10、细胞膜Ca2浓度的因素(1)心肌细胞钙泵，即Ca2 -Mg2 -ATP酶的分布是细胞膜钙泵肌浆网钙泵线粒体钙泵(2)心肌细胞膜Na -Ca2交换体， 别名Na -Ca2交换蛋白心肌细胞膜-Na -Ca2交换体： Na流出Na内流Ca2内流Ca2流出(反向交换)，22，心肌兴奋收缩结合障碍的机制，1，肌浆网Ca2处理功能障碍(1)肌浆网(Sr)ca2的摄取能力变弱，心肌缺血缺氧， 磷蛋白磷酸化引起磷蛋白减弱(phospholambanplb ) :由52个氨基酸组成的低分子量蛋白，存在于心肌、平滑肌和骨肌中。 当非磷酸化PLB对SR Ca2泵活性的抑制作用、磷酸化PLB的抑制作用消除了Ca2泵活

11、性增强心力衰竭时，由于心肌内NE的减少和受体的降低，PLB磷酸化减弱，Ca2泵活性降低，SR摄取Ca2能力降低。23、(2)肌浆网Ca2储藏量减少的钙储藏蛋白质：钙蛋白质、钙网蛋白质。 (3)肌浆Ca释放量的降低：Ry-受体 2、细胞外Ca2流障碍钙通道分为“膜电压依赖性”Ca2通道和“受体操纵性”Ca2通道。 “膜电压依赖性”Ca2通道、24、3、肌红蛋白与Ca2结合故障：、。 四、心肌肥大的不均衡生长过度肥大心肌不均衡生长引起心力衰竭的发生机制： 1、2、3、4、5、6。25，3，室舒张功能障碍，(1)钙离子复位延迟： (1)，(2)肌红蛋白复合物解离障碍(3)室舒张电位减少(4)室依从性

12、下降室依从性(VC ) :室单位压力心室僵硬度(ventricular stiffness，VS ) :心室容积变化引起的压力变化(VS=dp/dv )，即心室依从性的倒数。 26、心室依从性总是用P-V曲线表示，a心室依从性降低，P-V曲线向左偏移，心室难以扩张b心室依从性。 c室依从性增高，P-V曲线向右偏移，心室容易扩张，27，心室依从性下降的常见原因：心肌肥大室壁增厚，心肌炎、浮肿、纤维化和间质增殖等。 室依从性的降低会诱发或恶化心力衰竭： 1、由于室依从性的降低，室的扩张充盈受到限制，心率减少。 2、由于P-V曲线向左移动，左室扩张末期容积扩大，左室扩张末期压力进一步增大，肺静脉压上

13、升，出现肺淤血、肺水肿等左心衰竭症状。 P-V曲线左移LVedpPVP肺淤血、浮肿四，心脏各部分伸缩活动不匹配性，28，第四节心脏衰竭时生物体的代偿反应，一，心脏代偿反应(一)心率增加是快速代偿反应，心率增加的机制为、。 心率加快代价的意义和代价的界限：，(二)心脏扩张1，紧张源性扩张：心脏扩张，伴随容量增大和收缩力增强的扩张。 这是急性心力衰竭时重要的代偿方式。 是起到代偿作用的扩张，直到肌节的长度达到最佳长度。 根据29，FrankStarling定律，心肌收缩力和心输出量是由心肌纤维长度和粗肌丝重叠的情况决定的。 图13-3的长度张力曲线，30，2，肌源性扩张肌源性扩张：心肌的扩张是不伴

14、随收缩力增强的心脏扩张。这是代偿衰竭后出现的扩张，失去了代偿的意义。 (3)心肌肥大心肌肥大是心脏长期负荷过高时的慢性代偿方式。 心肌肥大(myocadial hypertrophy )意味着心肌细胞体积增大，重量增加。 心肌肥大在一定程度(成人心脏重量超过500g或左心室重量超过200g )的心肌细胞数量在增加。 31、心肌肥大的表现形式及其形成机制有两种表现形式： 1、向心性肥大：长期压力负荷增大后，心肌纤维并行增殖，肌纤维变粗，室壁厚度增加，室径与室壁厚度之比小于正常。 就像高血压病一样。 2、离心性肥大：长期容量负荷增加，心肌纤维串联增殖，肌纤维长度增加，心腔明显扩大，腔径与室壁厚度之

15、比大于正常。 就像主动脉瓣关闭不全一样。 心肌肥大的代偿作用：心肌肥大的负面影响：心肌肥大过剩，使心脏从代价转移到代偿失调，引起心力衰竭。 32、心肌重构为P207 )、心肌重构(myocardial remodelling ) :为了适应心力衰竭时心脏负荷增加，心肌和心肌间质在细胞结构、功能、数量和遗传表型上出现的适应性、增殖性变化。 1、心肌重构的表现：心肌重构包括心肌代偿性增殖，即心肌细胞的重构，如心肌细胞体积增大，其肌蛋白和线粒体数量增加，胶原间质重构，间质成分和结构异常，胶原沉积于心肌间质。33、体液因子，如at、醛固酮、TNF、ET-1等。 氧化压力。 机械应力前、后的负荷变大等。

16、 3、重建心肌舒缩功能减弱的机制： (1)肌红蛋白和肌红蛋白表型发生异常心肌的肌红蛋白重链(MHC )有两种异构体，-MHC和-MHC。 -MHC水解ATP的活性高，因此具有快速收缩的性能。 - MHC的性能与-MHC相反。 正常心肌以表达-MHC为主，重构心肌以表达- MHC为主。 肌红蛋白也有同样的变化。 这是重构的心肌收缩性减弱的分子基础。 2、心力衰竭时引起心肌重构的常见因素，34、(2)心肌间质重构RAAS是促进心肌间质重构的重要因素，at和醛固酮刺激心肌成纤维细胞的大量合成胶原，同时at抑制间质金属蛋白酶(MMP-)， 该酶是分解骨胶原的重要酶，该酶抑制使骨胶原沉积在心肌间质上，增大心肌僵硬度，降低适应性，影响心肌舒缩。 心肌重构的结果是心肌肥厚、基质胶原沉积、纤维化、心脏扩大，最终发展成不可逆性心功能障碍。35、二、心外代偿反应，(一)血液容量的增加是心力衰竭时的主要心外代偿反应，是由于钠水的贮存而引起的。 心力衰竭时导致钠水积存的机制： 1、肾小球滤过率降低：、2、肾小管对钠水的再吸收增加肾内血流的再分