课件：心力衰竭发生的机制.ppt

Chapter 14,赵明耀 2010.10.10,心力衰竭 （heart failure ),What is meaning of the hospital sign,?,Logo symbol,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,（Concept of heart failure）,1.关键：心肌舒缩功能障碍 （1）原发性：心肌衰竭（myocardial failure) （2）继发性：?,心力衰竭,心功能不全(心泵衰竭）,代偿阶段,失代偿阶段？,（心衰症状）,（有心肌损伤，无心衰症状）,充血性心力衰竭,2主要变化: 心输出量 (1)供血减少 (2)静脉淤血 充血性心力衰竭（Congestive heart failure）,Section 1 Cause and precipitating factors (病因与 诱因),一、 Cause,1.原发性心肌舒缩功能障碍 心肌病变，心肌缺血缺氧 维生素B1缺乏,2.心脏负荷过度 压力负荷过度 容量负荷过度,1.感染 2.酸碱、电解质紊乱 3.心律失常 4.妊娠分娩,二、Precipitating factors 加重心脏负荷（耗氧）或加重心肌损害的因素,Section 2 Classification of ,一、按部位分 左心衰（left heart failure) 右心衰（right heart failure) 全心衰（whole heart failure),二、按机制分 收缩性衰竭：心肌变性，坏死 舒张性衰竭：发生早，恢复晚,三、按心输出量分 低输出量型（low output heart failure) 高输出量型（high output heart failure),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、按病情程度分 轻、中、重 五、按发生速度分 急性心衰（acute heart failure) 慢性心衰（chronic heart failure),美国心脏病学会和美国心脏学会(ACC/ AHA) 慢性心力衰竭评估与治疗指南,为了强调心力衰竭发生发展的过程,将心力衰竭分为4 个期,Section 3 Body compensation during ,一、神经体液调节机制的激活,1.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 2.肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活 钠水潴留、回心血量增加 3.其他：ANP,NO,TNF,endothelin,二、心脏代偿 *心率加快（160/min） *心脏紧张源性扩张 *心肌收缩性增强？ *心室重塑,1.机制 压力感受器： 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： 心力衰竭心房淤血容量感受器交感神经 化学感受器：缺氧心率,（一）心率加快,2.心率加快的意义,动员迅速，见效快，贯穿始终； 一定程度加快，可以增加CO,代偿作用局限： 过快（180次/分）增加心肌耗氧 缩短心脏舒张期，心脏充盈不足、冠脉血流量减少,衰竭心肌:负性力-频率关系/-R blocker, digitalis,A,B,（二）心脏紧张源性扩张：Increased preload,Frank-Starling定律,（三）心肌收缩性增强？ 部分心肌坏死；正常心肌收缩性增强,（四）心室重塑(ventricular remodeling),心力衰竭时，为适应心脏负荷的增加，心肌及心肌间质在细胞结构、功能、数量及遗传表型方面所出现的适应性、增生性的变化,Ventricular remodeling,在基因调控下，心脏的结构、代谢和功能的模式改建过程,肥大 表型改变 凋亡,心肌细胞 + 非心肌细胞 + 细胞外基质,成纤维增生 炎症增生,胶原增生,向心性肥大：压力负荷增大，心室半径未增 离心性肥大：容量负荷增大，心室半径增加,concentric hypertrophy eccentric hypertrophy,作用缓慢、持久 心肌总收缩力增强，有利于维持心输出量 向心性肥大的代偿能力强于离心性肥大,肥大心肌的生长具有不平衡性，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：,胎儿型基因被激活：ANF基因 -MHC -MHC Ang-等 间质细胞，I, 型胶原产生、 降解；I(粗)/(细)型胶原比早 期，晚期,心肌细胞 细胞总数1/3，体积70%,表型改变和胶原增生,三、心脏以外的代偿 1.血容量 2.血液重新分配 3.组织利用氧的能力 4.红细胞,Section 4 心力衰竭发生机制,心力衰竭基本机制,心肌舒缩性,心泵功能,机体,一、心肌舒缩的分子基础,1. 收缩蛋白myosin, actin 2. 调节蛋白 tropomyosin, troponin 3. Ca 2+ 4. ATP,Molecular Basis of Contraction,二、心肌收缩性减弱,（一）心肌结构破坏 1。心肌细胞数量减少（收缩蛋白丧失） Necrosis AMI apoptosis,2.心肌结构改变,肌丝/线粒体 间质/心肌 胚胎基因表达 肌原纤维错位 凋亡/坏死/肥大/纤维化,肥大心肌的不平衡生长方式,(1) 心肌交感神经密度及NE (2) 线粒体数量相对不足 (3) 微血管数量相对不足或狭窄 (4) 肌球蛋白ATP酶活性 (5) 肌浆网钙转运障碍 (6) 肌节错位,心肌毛细血管与氧弥散距离,毛细血管（条/mm2） 血管间距（m） 正常安静 2300 16.8 运动 4400 5.5 肥大心肌 安静 多开放,3.心室扩张,机制： 心肌减少 肌丝重排 室壁应力增大，胶原降解,Myocardial sectionshowing myocyte hypertrophy and widening of interstitial spaces due to depostion of collagen, inflammatory cells and amyloid. Trichrome stain, 140x,2019/9/1,43,可编辑,(二) 心肌能量代谢障碍,1.能量生成障碍 （1）心肌缺血缺氧 （2）维生素B1缺乏,2.能量利用障碍 （1）肌球蛋白头/尾比值 （2）V3数量 （3）MLC-1；TnT4,3.能量储备减少 磷酸肌酸减少 ATP CP,CPK,ATP缺乏引起的后果:,（三）心肌兴奋-收缩偶联障碍（Ca2+转运异常）,1. 肌浆网摄储释钙障碍 原因：心肌肥大、酸中毒、能量 机制： （1）酸中毒使SR和钙牢固结合 （2）钙释放通道(ryanodin-R) （3）钙储量:钙泵活性,肌浆网Ca2+释放量,Ry-受体,Ca2+,H +,肌浆网,Ca2+,2. 钙内流受阻 钙通道膜电压依赖性: +Em opens it； 受体操纵性 : NE ； Na+/Ca 2+载体 机制： （1）心肌NE （2）- R密度，功能（下调；脱敏） （3）高血钾竞争抑制,3.肌钙蛋白与钙结合障碍,机制：H+竞争与肌钙蛋白结合；,三、心室舒张功能（过程）异常,1.钙离子复位延缓 ATP 、使钙泵活性 2.横桥解离障碍 ATP 肌钙蛋白与钙亲和力,（一）心室舒张功能障碍,细胞内钙离子复位延缓,肌浆网,胞浆,Ca2+,Ca2+,Ca2+,Ca2+ATP酶 Na+ - Ca2+交换体,（二） 心室舒张势能减少 1.心肌收缩构型变化 2.冠脉灌注不足,（三）心室顺应性降低,心室在单位压力下引起的容积变化（V/ P),Collagen,(细),I(粗),顺应性降低的原因： 1.室壁厚度增加 2.室壁成分改变,顺应性降低引起心衰的机制： 1.妨碍心室充盈 2.加重淤血 3.妨碍冠脉灌注,四、心脏各部舒缩不协调?,心力衰竭与心泵衰竭,1、心律失常破坏 2、同一心室心肌梗死区域性分布,病因,收缩物质 心肌肥大,结构破坏,能量生成 利用,能量代谢障碍,钙转运异常,钙内流 钙动员 钙结合障碍,心肌收缩性减弱,钙复位延缓 横桥解离 舒张负荷,心室舒张,心室内外 因素,心室顺应性,心室舒张顺应性异常,心力衰竭,Section 5 心衰时机体的改变,HF,CO,VR,供血不足,肺循环淤血,体循环淤血,神经 体液,+,Good hearts support them,Should he get a new running mate?,Probably Stage B,Symptoms and signs in heart failure,Symptoms Dyspnoea Orthopnoea Paroxysmal nocturnal dyspnoea Reduced exercise tolerance, lethargy, fatigue Nocturnal cough Anorexia 厌食,Signs Cachexia and muscle wasting Tachycardia Pulsus alternans 心音交替 Elevated jugular venous pressure Displaced apex beat Right ventricular heave 鼓起 Crepitations or wheeze Third heart sound Oedema Hepatomegaly (tender) Ascites Wheeze Ankle swelling,一、心输出量不足,心功能检测 1.心泵功能（，CO3.5L/min, CI2.2L/min/m2） 2.心室舒张末期压力（） 3.心肌收缩功能 （,+dp/dtmax） 4.心室舒张功能和顺应性（） 5.心力贮备 ,临床表现： 1.皮肤苍白或发绀 2.乏力、失眠、嗜睡 3.尿量减少 4.心源性休克,1.静脉淤血和静脉压力 2.水肿 3.肝肿大压痛和肝功能异常,二、体循环淤血,疲乏,水肿,颈静脉怒张,肝肿大,腹水,厌食,紫绀,外周静脉压升高,体循环淤血心性水肿,三、肺循环淤血,表现为肺水肿和呼吸困难,劳力性呼吸困难,端作呼吸,夜间阵发性呼吸困难,咳嗽,紫绀,铁锈色痰,肺动脉楔压升高,（一）呼吸困难,呼吸困难的基础：肺淤血，肺水肿,呼吸困难的基本机制： 1.肺顺应性下降 2.呼吸道阻力增加 3.J-感受器受刺激 4.缺氧、酸中毒,呼吸困难的分类,1.劳力性 (dyspnea on exertion) 伴随着体力活动而出现 机制 ： （1）回心血量 （2）HR ，心肌缺血；Hb氧合 （3）PaO2和CO2刺激呼吸中枢兴奋,2.端坐呼吸（orthopnea) 患者被迫采取端坐位或半卧位，以减轻呼吸困难 机制：平卧位 （1）机体下半身静脉回流 （2）水肿液吸收入血增多 （3）横膈上移限制呼吸运动,3.夜间阵发性呼吸困难（paroxysmal nocturnal dyspnea) 夜间入睡后因气闷而被突然惊醒的呼吸困难,Paroxysmal nocturnal dyspnea机制： （1）体位改变：平卧位 （2）入睡后迷走兴奋性相对 （3）熟睡后神经反射敏感性,（二）肺水肿 左心衰最严重表现 机制 1.cap 血压 2.cap 通透性,Symptoms and signs in heart failure,Symptoms Dyspnoea Orthopnoea Paroxysmal nocturnal dyspnoea Reduced exercise tolerance, lethargy, fatigue Nocturnal cough Anorexia 厌食,Signs Cachexia and muscle wasting Tachycardia Pulsus alternans 心音交替 Elevated jugular venous pressure Displaced apex beat Right ventricular heave 鼓起 Crepitations or wheeze Third heart sound Oedema Hepatomegaly (tender) Ascites Wheeze Ankle swelling,一、病因诱因防治 二、调节神经体液系统失衡及干预心室重塑 ACEI和-受体阻断剂; AngII-R 阻断剂 三、降低心脏负荷 四、改善心脏舒缩功能 五、改善心肌能量代谢 六、换心、心肌干细胞,Section 6 心衰的防治原则,Treatment,Normal,Asymptomatic LV dysfunction EF 40%,Symptomatic CHF NYHA II,Inotropes Specialized therapy Transplant,Symptomatic CHF NYHA - IV,Symptomatic CHF NYHA