第十六章 心血管功能障碍1----8年制病理生理学（第二版）

,第十六章 心血管功能障碍,目 录,第一节 心功能不全第二节 动脉粥样硬化第三节 心律失常,第一节 心功能不全(cardiac insufficiency),病因、诱因、分类与分期机体的代偿适应反应心力衰竭的发生机制临床表现的病理生理基础防治的病理生理基础,美国, 冠心病死亡人数,50万/年,中国, 高血压患病人数,1亿人,心力衰竭的概念,（concept of heart failure）,在各种致病因素的作用下，心脏的舒缩功能发生障碍，使心输出量绝对或相对下降，以至不能满足机体代谢需要的病理生理过程称为心力衰竭。,历史沿革,心肾学说（后向衰竭与前向衰竭学说）血液动力学说（前负荷与后负荷学说）神经激素学说心室重构学说,一、 病因、诱因、分类与分期,（underlying causes , predisposing factors, classification and stage ）,收缩性,前负荷,后负荷,每搏输出量,心输出量,1. 心肌舒缩功能障碍,（一）病因,（underlying causes ）,原发性心肌损害,心肌能量代谢异常,（一）病因,1. 心肌舒缩功能障碍,2. 心脏负荷过重,容量负荷过重,左心：主动脉瓣和二尖瓣关闭不全右心：肺动脉瓣和三尖瓣关闭不全,压力负荷过重,左心：高血压、主动脉瓣狭窄右心：肺动脉高压 、肺动脉瓣狭窄,（二）诱因,感染过劳和情绪激动水电解质代谢紊乱和酸碱平衡失调心律失常妊娠和分娩治疗不当,酸中毒高钾血症,心肌耗氧量增加舒张期缩短减少心肌供血和心室充盈房室舒缩不协调,（predisposing factors）,1. 按心力衰竭的发生部位分类,（三）分类,左心衰竭（left heart failure）右心衰竭（right heart failure）全心衰竭（whole heart failure）,（classification ）,2. 按心肌舒缩功能障碍分类,（三）分类,收缩性心力衰竭（systolic heart failure）舒张性心力衰竭（diastolic heart failure）收缩和舒张性心力衰竭（systolic and diastolic heart failure）,3. 按心输出量的高低分类,（三）分类,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 ）,1. NYHA 心功能分级法（New York Heart Association）,（四）分期,（stage ）,2. 美国ACC/AHA心力衰竭分期法,（四）分期,二、机体的代偿适应反应,（compensatory responses ）,心泵功能障碍,组织器官供血,心输出量,(一)神经-体液调节机制激活,交感肾上腺髓质系统激活,肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活,钠水重吸收,血浆容量,(二)心脏本身的代偿反应,心率加快心脏紧张源性扩张心肌收缩性增强心室重构,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,心率加快,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：缺氧主动脉体和颈动脉体心率,机制：,动员迅速，见效快迅速，贯穿始终； 一定程度的心率加快可以增加心输出量。,心率加快,积极意义：,当心率过快时（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。,局限性：,Frank-Starling定律,肌节初长,1.7,收缩力,0,2.1,2.2,3.65 m,max,Normal,心脏紧张源性扩张,心脏紧张源性扩张,伴有收缩力增强的心腔扩大。 肌节长度2.2m 代偿,心脏肌源性扩张,心肌过度拉长并伴有心肌收缩力减弱的心腔扩大。 肌节长度2.2 m 失代偿,心肌收缩性增强,动用心输出量储备的最基本机制，也是最经济的心脏代偿方式。,积极意义：,增加心肌耗氧，易转为失代偿。,局限性：,心肌肥大,心室重构,心肌细胞体积增大，重量增加。,心肌肥大,心室重构,利：增加心肌收缩力，有助于维持CO；室壁厚度增加，降低室壁张力，降低心肌耗氧量。弊：心肌收缩性减弱；能量代谢障碍等。,肥大心肌的不平衡生长： (500g)冠脉微循环障碍 单位重量心肌的毛细血管数目减少心肌细胞表面积相对不足 细胞Ca2+转运发生异常心肌交感神经末梢密度相对降低 心肌去甲肾上腺素含量降低肌球蛋白ATP 酶活性降低 用能障碍线粒体数目和功能相对不足 心肌能量生成不足,心肌肥大,心室重构,心肌细胞表型改变,非心肌细胞及细胞外基质的变化,(三)心脏以外的代偿,增加血容量血流重新分布红细胞增多组织细胞利用氧的能力增强,三、心力衰竭的发生机制,（mechanisms of heart failure),正常心肌舒缩的分子基础（复习）,收缩蛋白a肌球蛋白（myosin）b肌动蛋白(action)调节蛋白a向肌球蛋白(tropomysin)b肌钙蛋白(troponin),能 量,兴奋-收缩偶联,心力衰竭的发生机制,心肌收缩功能降低 心肌舒张功能障碍 心脏各部分舒缩活动不协调,（一）心肌收缩功能降低,1. 心肌收缩成分减少,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,(disorder of myocardial energy metabolism),能量生成障碍 ( impaired energy production ) 能量转化储存障碍 ( reduced energy reserve ) 能量利用障碍 ( impaired energy utilization ),2. 心肌能量代谢障碍,（一）心肌收缩功能降低,能量生成障碍,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,最常见原因心肌缺血缺氧,ATP,肌酸,磷酸肌酸(CP),心肌肥大时，磷酸肌酸激酶活性,肌 肉,能量转化储存障碍,肌球蛋白ATP酶同工酶有三种: V1 (): 活性最高 V2 (): 活性次之 V3 (): 活性最低,过度肥大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,能量利用障碍,3.心肌兴奋收缩耦联障碍,（一）心肌收缩功能降低,胞外Ca2+内流障碍,肥大的心肌细胞膜-受体密度相对减少，内源性儿茶酚胺减少， Ca2+通道受阻酸中毒时胞外K+竞争性抑制Ca2+内流,肌浆网Ca2+转运障碍,肌浆网Ca2+摄取能力,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,肌浆网Ca2+释放量,肌钙蛋白结合Ca2+障碍,（二）心肌舒张功能障碍,1. Ca2+复位延缓,2. 肌球-肌动蛋白复合体解离障碍, 收缩末期心室构型改变产生舒张势能 冠状动脉充盈利于心室舒张,（二）心肌舒张功能障碍,3. 心室舒张势能减少,（二）心肌舒张功能障碍,4. 心室顺应性降低,扩张受限，影响心室充盈舒张末压力增大导致肺淤血,（三）心脏各部分舒缩活动不协调,心律失常破坏心脏各部舒缩活动的协调性同一心室心肌梗死区域性分布，导致心室活动不协调,心肌收缩成分减少,心肌能量代谢障碍,心肌兴奋-收缩藕联障碍,心肌收缩功能降低,心室舒张势能减少,心室舒张功能障碍,心力衰竭,钙离子复位延缓,肌球-肌动蛋白复合体解离障碍,能量生成障碍,能量转化储存障碍,肌浆网钙离子转运障碍,胞外钙离子内流障碍,肌钙蛋白与钙离子结合障碍,能量利用障碍,心肌细胞数量减少,心肌结构改变,心室顺应性降低,心脏各部分舒缩活动不协调,四、临床表现的病理生理基础,（alterations of merabolism and function),心输出量减少,肺循环淤血,体循环淤血,静脉淤血,（一）心输出量减少,1. 心脏泵血功能降低,射血分数 (ejection fraction, EF)降低 每搏输出量与心室舒张末期容积的比值。,心输出量 (cardiac output, CO)减少 心脏指数 (cardiac index,CI) 降低 是指单位体表面积的每分心输出量。,2. 器官血流重新分配,（二）静脉淤血,1. 体循环淤血( systemic congestion ),静脉淤血和静脉压升高 水肿 肝肿大及肝功能损害 胃肠道功能改变,（二）静脉淤血,2. 肺循环淤血(pulmonary congestion ),（二）静脉淤血,2. 肺循环淤血(pulmonary congestion ),劳力性呼吸困难 夜间阵发性呼吸困难端坐呼吸急性肺水肿,劳力性呼吸困难( dyspnea on exertion ),回心血量增多，加重肺淤血心率加快，舒张期缩短机体活动时需氧量增加,夜间阵发性呼吸困难( paroxysmal nocturnal dyspnea ),迷走神经兴奋，使支气管收缩平卧位下肢静脉血回流增多，肺淤血、水肿加重、平卧位胸腔容积减小中枢对传入刺激的敏感性降低,端坐呼吸( orthopnea ),部分血液转移到躯体下半部，肺淤血减轻胸腔容积增大，肺活量增加减少水肿液的吸收，肺淤血减轻,1. 肺毛细血管压升高,2. 肺毛细血管壁通透性增高,急性肺水肿（acute pulmonary edema）,五、防治的病理生理基础,（Principles of treatment),一、防治原发病及消除诱因二、调整神经-体液系统失衡及改善心室重构三、改善心脏泵血功能四、心力衰竭防治新方向,主诉：活动后胸闷、气短10年，加重伴夜间阵发性呼吸困难1周。现病史：患者10年前自觉胸闷、心慌、气短，活动后加重，休息后可缓解，曾在当地医院以“心肌病”间断治疗(用药不详)，病情时轻时重。近1周因“上呼吸道感染”渐觉活动后胸闷、气短症状加重，伴咳嗽、咳痰、痰呈白色泡沫状、夜间阵发性呼吸困难、不能平卧，伴双下肢浮肿。,患者女，54岁,病 例,左房(LA)：50mm（33/30mm）左室(LV)舒张末期内径：79mm （4055/3550mm）右室（RV)：24mm（20mm）室间隔(IVS)：9.3mm（12/11mm）左室后壁(LVPW)：8mm（12/11mm）射血分数(EF)：23%（50%70%）搏动减弱提示左房、左室、右室内径增大，心功能减低。符合扩张型心肌病改变。,辅助检查心动超声,颈静脉征颈静脉充盈、怒张、颈静脉搏动增强 肝颈静脉反流征阳性,该患者心功能不全的原因是什么？,本次心力衰竭加重的诱因有哪些？,该病人先后出现了哪些形式的呼吸困难？,该病人出现下肢水肿的机制是什么？,患者的肝脏功能为什么不正常？,你认为病人发生了哪种类型的心力衰竭？,第二节 动脉粥样硬化(atherosclerosis),危险因素发生机制对机体的影响防治病理生理学基础,动脉粥样硬化的概念,各种有害因素作用:,与血脂异常及血管壁成分改变有关 受累部位：大中型动脉壁 病变特征：动脉壁出现脂质沉积，平滑肌细胞和纤维组织增生，形成动脉硬化性斑块，斑块内部组织坏死后与沉积的脂质结合，形成粥样斑块。,（concept of atherosclerosis）,一、危险因素,2.高血压,血压血流冲击力强内皮损伤脂蛋白进入内膜,1.高脂血症低密度脂蛋白LDL：氧化LDL（ox-LDL）高密度脂蛋白HDL：胆固醇逆向转运极低密度脂蛋白VLDL,3.吸烟脂蛋白代谢紊乱凝血系统功能紊乱血液流变学改变平滑肌细胞增殖能量代谢障碍,5.缺乏运动 适度,4.糖尿病 75%糖尿病患者的死亡原因是冠状动脉粥样硬化伴有异常脂血症、高血压、凝血系统异常等AS的危险因素,可控制危险因素引起动脉粥样硬化的途径,1. 高同型半胱氨酸血症 氧化应激；炎症反应； 血小板粘附2. 脂蛋白（a） 与纤溶酶原竞争3. C-反应蛋白等炎症标志物 预后评价,新型危险因素,冠心病危险因子,二、发病机制,脂质浸润假说（infiltrative Hypothesis）2. 单克隆假说（monoclonal Hypothesis）3. 损伤-反应假说（response-to-Injury Hypothesis）4. 炎症反应假说（inflammation Hypothesis）,动脉粥样硬化的病理分期,脂纹形成纤维斑块粥样斑块及继发病变,（一）脂纹形成,1. 内皮细胞功能障碍 2. 脂蛋白侵入和修饰 3. 白细胞聚集和泡沫细胞形成,1.内皮细胞功能障碍,抗凝血作用 调节血管张力 免疫调节,正常血管内皮细胞功能：,血管内皮细胞损伤的原因：,物理性因素 化学性因素,1.高血压 压力冲击2.吸烟 糖蛋白激活致突变物质,平滑肌细胞增生,吞噬脂质,CO使内皮缺氧性损