心力衰竭Edition

第十五章 心功能不全,心血管疾病,目 录,心血管疾病,心血管疾病,人类“第一杀手”,心脏的收缩和(或)舒张功能发生障碍,心力衰竭的概念,（Concept of heart failure）,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,（二）心脏负荷过度,压力负荷过度 左：高血压，主动脉病变 右：肺动脉高压 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,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，则进一步减少心肌供氧。,（二）酸碱平衡及电解质代谢紊乱,酸中毒 H+与肌钙蛋白结合 抑制肌浆网释放Ca2+高钾血症,（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,血容量增加,(五) 其他 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,一、 根据心力衰竭的发病部位,左心衰竭右心衰竭全心衰竭,第二节 心力衰竭分类,二、 根据心力衰竭的发生速度,急性心力衰竭 (acute heart failure) 慢性心力衰竭 (chronic heart failure),三、 根据心输出量的高低分,低输出量性心力衰竭 (low-output heart failure)高输出量性心力衰竭 (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,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,第三节 心功能不全时机体的代偿,1.心力衰竭完全代偿(complete compensation)2.心力衰竭不完全代偿(incomplete compensation)3.心力衰竭失代偿(decompensation),神经-体液调节机制激活,心内外代偿的基本机制,心衰发生、发展的基本机制,神经-体液的代偿反应,一、交感肾上腺髓质系统激活 (activation of sympathetic-adrenal medulla system) (支持、恶化）,二、肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活 (activation of renin-angiotensin-aldosterone system) (支持、心室重塑）,三、其他神经-体液因素的激活(弊大于利） ET、ADH、ANP(研究进展：BNP/NT-proBNP,与心功能分级呈显著正相关）, 增强心肌收缩力 增加血容量 维持重要器官的血流灌注,快速作用,心力衰竭时机体的代偿功能,重点讨论 心脏本身的代偿,一、心率加快(Increased heart rate),心输出量 =每搏输出量 心率,机制：,病理生理学意义： 急性代偿,发生迅速，但有一定限度 心率180次/分，无代偿意义！ MVO2心率，心率增快必然增加心肌耗氧量； 心率过快，冠脉供血减少； 心率过快，心室充盈减少，每搏输出量下降。,？,二、心脏紧张源性扩张,伴有心收缩力增强的扩张-紧张源性扩张； 不伴有心收缩力增强的扩张-肌源性扩张。,机制：Frank-starling定律,正常状态下,1.7 2.1 2.2 2.7 m,收缩力,肌节初长,意义: 1、急性代偿，无能量储备增加，不持久 2、过度扩张后，收缩力（肌源性扩张） a 肌节2.2m，粗、细肌丝功能重叠 b 耗氧量,心肌耗氧量三要素: 心率、心脏张力、心肌收缩性,三、心肌收缩性增强,LVP上升最大速率（+dp/dtmax）,意义: 急性代偿，无能量储备增加，不持久,四、心室重塑(ventricular remodeling) 心室在长期容量负荷和压力负荷增加时，通过改变心室的结构、代谢和功能而发生的慢性代偿适应性反应。量的变化和质的变化。 结构性适应：心肌肥大（量变） 细胞表型改变（质变） 累及细胞：心肌细胞、非心肌细胞、细胞外基质,(1)心肌肥大(Myocardial hypertrophy) 心肌细胞体积增大、心室质量增加。,心肌肥大是最经济、持久而有效的代偿方式！,（一）心肌细胞重塑（Myocardial remodeling ）,机制: 机械性、化学性刺激使蛋白质合成增加。 1、机械性刺激: 容量负荷 扩张肥厚(离心性) 压力负荷 无扩张肥厚（向心性） 2、化学性刺激: ET-1，NE，AG，FGF(纤维母细胞生长因子) IGF-1（胰岛素样生长因子），CT-1（心脏营养素-1）等。,向心性肥大（concentric hypertrophy）在长期压力负荷作用下，心肌纤维呈并联性增生。离心性肥大（eccentric hypertrophy）在长期容量负荷作用下，心肌纤维呈串联性增生。,心肌肥大的2种形式：,向心性肥大：由压力负荷增大引起，不伴心室腔半径 增 加；离心性肥大：由容量负荷增大引起，伴有心室腔半径 增加。,向心性肥大,离心性肥大,心肌肥大的意义： 1、形成慢，能量和蛋白质合成 ，持久 2、过度肥厚，收缩力 (心肌相对缺血、缺氧，ATP )代偿作用：1.增加心肌收缩力，有助于维持心输出量2.降低室壁张力，降低心肌耗氧量，有助于减轻心脏负荷,心肌肥大的负面影响1.心肌收缩速度减慢2.心肌顺应性减低3.导致心室流出道梗阻,（2）心肌细胞表型(Myocyte phenotype)改变,胎儿期基因激活,功能基因表达受抑,细胞表型改变,（二）非心肌细胞及细胞外基质变化,NEAGAdr,非心肌细胞活化、增值,心肌间质增生与重塑,意义: (1)重塑早期利于心室结构性扩张；（III型胶原增加） 重塑后期利于提高心肌抗张强度；（I型胶原增加） (2)不适当的非心肌细胞增值及基质重塑： 心室顺应性 影响冠脉供血 影响心肌细胞间信息传递及舒缩协调性,二、心外代偿,（一）血容量增加（Blood volume increase）,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,（二）血流重分布（Redistribution of blood） 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（Increase of red blood cells）,（四）组织细胞用氧能力增强（Increased use of oxygen） 细胞线粒体中呼吸链酶的活性增强，线粒体的数量增多，,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,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,调节蛋白原肌球蛋白，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,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,心肌兴奋收缩耦联,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,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,心肌结构改变,（二）心肌能量代谢紊乱,能量生成障碍 最常见的原因: 心肌缺血缺氧,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。,1）ATP水解供能减少； 2）Ca2+转运异常3）细胞内Na+堆积； 4）收缩蛋白合成障碍,能量储存障碍,能量利用障碍,CP同工酶转型，CP激酶活性下降,（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。,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+泵活性减弱。收缩后的心肌不能充分舒张，影响心室充盈,肌浆网Ca2+储存量 心力衰竭时线粒体摄取Ca2+增多，不利于肌浆网的钙储存。心肌收缩力减弱,肌浆网Ca2+释放量 心衰时Ry receptor蛋白及其mRNA均减少,2. 胞外Ca2+内流障碍,1,2,钙离子内流的两条途径：,（胞外Ca2+内流的重要作用,两种钙通道：,交感神经兴奋,Na+ -Ca2+交换体,在膜内电位为正时打开作用方向：3个Na+向外1个Ca2+向内,心衰时Ca2+内流受阻原因 内源性儿茶酚胺减少，肥大的心肌细胞膜-受体密度相对减少， Ca2+通道受阻 酸中毒： 降低跨膜电位 降低受体对儿茶酚胺敏感性 胞外K+竞争性抑制Ca2+内流,3.肌钙蛋白结合Ca2+ 障碍心肌缺血时， 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,（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肥大心肌细胞与线粒体肥大心肌与毛细血管肥大心肌肌球蛋白ATP酶活性降低肥大心肌肌浆网Ca2+处理障碍,三、心肌舒张功能障碍,心脏舒张功能异常与心衰的关系妨碍心脏舒张充盈，减弱Starling效应影响冠脉舒张期灌流导致肺淤血、肺水肿，妨碍肺部气体交换,主动性舒张功能障碍 Ca2+泵活性降低被动型舒张功能障碍 舒张晚期,心室舒张势能减少, 收缩末期心室构型改变产生舒张势能 主动脉瓣关闭后，主动脉与室壁的压力差使冠脉充盈,ventricular compliance 是心室在单位压力变化下所引起的容积变化。其倒数是心室僵硬度。 扩张受限，影响心室充盈 舒张末压力增大导致肺淤血,心室顺应性降低：室壁增厚、纤维化,四、心脏各部舒缩活动的不协调性,1、心律失常破坏心脏各部舒缩活动的协调性2、同一心室心肌梗死区域性分布，导致心室活动不协调,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,一、心输出量降低,低排出量综合征前向衰竭（Forward failure),（一）心脏泵血功能降低心排出量（CO），心脏指数（CI）泵血功能安静和空腹情况下心输出量约56L/min,故心指数约为3.03.5L/(min平方米)射血分数（EF），+dp/dtmax及-dp/dtmax 收缩性肺毛细血管楔压（PCWP），中心静脉压（CVP）心室充盈受损心率增快,（二）器官血流重新分配动脉血压:，N，器官血流量重新分配：肾脏，骨骼肌，脑，皮肤,（一）体循环淤血,主要表现颈静脉充盈或怒张肝肿大及肝功能损害胃肠道淤血所致的食欲不振等消化道症状心性水肿,二、静脉淤血,紫绀：,杵状指：,3、肝肿大及肝功能损害,4、胃肠功能改变,5、水肿,1、静脉淤血和静脉压升高,呼吸困难（dyspnea)及机制,劳力性呼吸困难,端 坐 呼 吸,夜间阵发性呼吸困难,（二）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,呼吸困难表现形式,劳力性呼吸困难发生的机制 （心衰早期）,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。,夜间阵发性呼吸困难发生的机制 （心衰早期）,平卧位时下半身静脉回流增多，而且下肢水肿液回流入血增多，加重肺淤血、水肿； 入睡后迷走神经兴奋性升高，使支气管收缩，气道阻力增大；熟睡时神经反射敏感性降低，只有当肺淤血比较严重时，动脉血氧分压降到一定水平后，才能刺激呼吸中枢，引起突然发作的呼吸困难。,端坐呼吸发生的机制,.端坐位时，受重力影响,机体下端血流回流减少，减轻肺淤血和水肿；膈肌下移，使胸腔容积变大，肺容易扩张； 下肢水肿液吸收入血减少，使血容量降低，减轻肺淤血。,急性肺水肿,1、肺毛细血管压升高,2、肺毛细血管壁通透性增高,一、积极防治原发病，消除病因二、改善心脏舒缩功能三、减轻心脏前后负荷四、控制水肿,第六节 心功能不全防治的病理生理基础,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。,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）。发育正常，营养欠佳，声音嘶哑，呼吸急促，端坐位，口唇发绀，眼睑水肿，咽部红肿，扁桃体肿大，颈静脉怒张，四肢末端轻度发绀，两肺散在大小水泡音及痰鸣音，心尖搏动在左第五助间锁骨中线外1.5cm，心界向左扩大，心率120次/min，节律不整，心音强弱不等，心尖部可闻及收缩期吹风样杂音及舒张期隆隆样杂音。,肝肋下3.2cm，剑突下4.5cm，质地中等，触痛明显。肝颈静脉回流实验阳性，脾在肋下2.5cm，腹部移动性浊音阳性，双下肢凹陷性水肿（+）。,实验室检查：RBC 4.801012/L，WBC 12.8109/L，中性细胞 85、嗜酸性细胞2、淋巴细胞13，Hb110g/L，血小板80109/L。血沉 26mm/h，抗“O”500单位。 PaO210.8kPa（81mmHg），PaCO28kPa（60mmHg），HCO3-23mmol/L，BE-6mmol/L，pH7.23。尿蛋白（+），尿比重1.025，血钾6.6mmol/L，非蛋白氮（NPN）46mmol/L。心电图显示异位节律，T波高尖，ST段下移，两心室肥厚。X线显示两肺纹理增