心力衰竭人卫7版

心功能不全,Cardiacinsufficiency,第十三章,心脏的功能,概述,各种致病因素心脏舒缩功能障碍心泵功能降低心输出量(CO)绝对或相对减少不能满足组织代谢需要,概述,心力衰竭(heartfailure)概念,心功能不全(cardiacinsufficiency),心力衰竭的病因与诱因,心力衰竭的病因,1.心肌舒缩功能障碍,心肌病变,病因及诱因,心肌代谢异常,冠心病、高血压晚期、严重贫血及VitB1缺乏等,心肌病、心肌炎、心肌梗死等,心肌衰竭(myocardialfailure),心力衰竭的病因,2.心脏负荷过重,左心主动脉瓣关闭不全二尖瓣关闭不全,右心肺动脉瓣关闭不全三尖瓣关闭不全,全心高动力循环状态,病因及诱因,1.心肌舒缩功能障碍,容量负荷过重,压力负荷过重,主动脉瓣狭窄高血压,肺动脉瓣狭窄肺动脉高压,血粘度明显增加,心力衰竭的诱因,病因及诱因,感染以上呼吸道感染最常见,心律失常,妊娠和分娩,其他,水、电解质代谢和酸碱平衡紊乱,1.按发生部位分类,分类,心力衰竭的分类,左心衰竭(leftheartfailure)常见而重要右心衰竭(rightheartfailure)全心衰竭(wholeheartfailure)常见、严重,2.按心肌舒缩功能障碍分类,收缩性心衰(systolicheartfailure)舒张性心衰(diastolicheartfailure),分类,此外，还可按起病及病情发展速度分类,3.按心输出量高低分类,心力衰竭的分类,低输出量性心衰(lowoutputheartfailure):CO绝对高输出量性心衰(highoutputheartfailure):CO相对（高动力循环状态）,急性心衰(acuteheartfailure)慢性心衰(chronicheartfailure),充血性心力衰竭congestiveheartfailure,慢性心功能不全时，由于钠水潴留和血容量增加，患者出现心腔扩大、静脉淤血及组织水肿的表现，称为充血性心力衰竭,慢性心力衰竭,分类,心功能不全时机体的代偿,心外代偿反应,代偿机制,心脏代偿反应,神经-体液调节机制激活,代偿机制,神经体液调节机制激活,神经系统改变交感-肾上腺髓质系统,体液因素变化,肾素血管紧张素醛固酮内皮素ADH,早期可引起心及心外组织代偿：血压，血液重新分布，正性肌力作用，血容量,代偿机制,长期持续过度代偿会引起：,心脏负荷增加心肌耗氧增加心律失常体液因子增加氧自由基增加心室重塑水钠潴留,失代偿（CO）,代偿机制,心率加快心脏紧张源性扩张心肌收缩性增强心室重塑,心脏代偿(cardiaccompensation),心脏代偿,1.心率加快,代偿机制,-心脏发动最快、见效最迅速的一种代偿方式,心脏代偿,1.心率加快,代偿机制,心率加快的机制,心排血量,压力感受器的刺激,血压,心房、腔静脉压,心交感传入神经兴奋,缺氧、CO2、H+等,化学感受器的刺激,交感兴奋,呼吸兴奋,心率,心脏代偿,1.心率加快,心输出量=每搏输出量心率,不变,代偿机制,可代偿,代偿意义,心脏代偿,1.心率加快,心率180次/分，无代偿意义,心肌耗氧量,代偿机制,冠脉灌流量,失代偿的标志,心室充盈量,心输出量=每搏输出量心率,？,代偿有限,心脏代偿,2.心脏紧张源性扩张,代偿机制,1.心率增快,心功能曲线,心脏每搏功,最大活动,中度活动,安静,轻度心衰,重度心衰,正常,2.02.2舒张末期容积和肌节长度(um),心功能曲线,代偿机制,心脏紧张源性扩张,心脏扩张机制,代偿机制,根据Frank-Starling定律,2.2um,异长性自身调节,粗细肌丝相互重叠情况,心脏紧张源性扩张,代偿机制,当静脉回心血量心排血量，前负荷心室舒张末期容积和压力心室扩张、心肌的初长度心肌收缩力和心搏出量,正常肌节的初长度1.72.2m,范围,心脏紧张源性扩张,代偿机制,急性心室扩张,肌源性扩张,紧张源性扩张,可代偿,失代偿,心收缩力,每搏功,心输出量,心室慢性过度扩张,心收缩力,每搏功,心输出量,心脏扩张意义,心脏紧张源性扩张,心脏代偿,3.心肌收缩性增强,代偿机制,心肌收缩性主要受神经-体液因素调节，一般用+dp/dtmax表示。,1.心率增快,儿茶酚胺心肌的收缩性增加,机制,2.心脏紧张源性扩张,细胞膜,腺苷酸环化酶,细胞膜Ca2+通道开放肌质网释放Ca2+,促进收缩蛋白磷酸化,胞浆Ca2+,收缩力,加强糖、脂肪分解,ATP,NE,ATP,cAMP,PKA,正性变力作用,前负荷不变情况下，增强心肌收缩力，增加心输出量,正性变力作用的代偿意义,代偿机制,等长性自身调节,代偿有限,心脏代偿,3.心肌收缩性增强,代偿机制,1.心率增快,4.心室重塑,2.心脏紧张源性扩张,概念：心室长期容量和压力负荷增加使其结构、代谢和功能发生改变慢性代偿适应性反应，称心室重塑(ventricularremodeling)。,心肌细胞肥大心肌细胞重塑(胞内蛋白合成)心肌细胞表型改变(胎儿期基因被激活)非心肌细胞及细胞外基质变化(数量及类型改变),心室重塑,心室重塑,心肌细胞重塑(myocardialremodeling),代偿机制,心肌肥大(myocardialhypertrophy),概念心肌细胞体积增大(直径增宽、长度增加)、重量增加；达到一定限度心肌细胞数量增多,代偿机制,心肌肥大,机制对生长因子和激素的应答机械性因素：压力负荷、牵张刺激磷脂酶C神经体液因素：儿茶酚胺、受体G蛋白蛋白激酶A血管紧张素G蛋白耦联系统蛋白激酶C,心肌细胞重塑,每搏功,心肌肥大+,心肌肥大+,正常,左室舒张末期压(kPa),心功能曲线,代偿机制,心肌肥大意义,P1,P2,SW1,SW2,SW4,SW3,心肌总收缩力,心肌肥大意义,代偿机制,根据Laplace定律,心肌耗氧量,T=Pr/2h,T: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，相同室内压及心室半径,心室半径，相同室内压及室壁厚度,心室半径及室壁厚度均，相同室内压,？,？,？,向心性肥大,离心性肥大,心肌肥大的2种形式,代偿机制,压力负荷过大所致,容量负荷过大所致,室壁增厚明显,室腔扩大明显,代偿机制,心肌细胞表型(myocytephenotype)改变,成年心肌细胞静止的胎儿期基因激活或抑制肌球蛋白横桥ATP酶（重链-MHC）：V1(链)型V3(链)型（活性高）（活性低）代偿失代偿,心肌细胞重塑,由于合成蛋白质种类变化所致心肌细胞“质”的改变,代偿机制,细胞外基质(extracellularmatrix)变化,非心肌细胞及细胞外基质变化,细胞外基质：存在于细胞间隙、肌束之间及血管周围的糖蛋白、蛋白多糖及糖胺聚糖的总称。,代偿机制,调控胶原合成与降解胶原比值和空间结构改变心肌间质增生、重塑,血管紧张素等,纤维母细胞增殖、分泌,合成间质胶原酶、明胶酶,非心肌细胞及细胞外基质变化,细胞外基质变化,胶原有型和型胶原两种。前者粗大，与肌束平行，后者较细，呈纤维网状。重塑早期，型胶原增多明显，有利肥大心肌代偿重塑后期，型胶原增多明显，虽可提高抗张力，但不适当增生，降低室壁顺应性，增加僵硬度，严重压迫冠脉，影响细胞间信息传递和心肌舒缩的协调性，促进心肌凋亡和纤维化。,非心肌细胞及细胞外基质变化,代偿机制,心脏代偿,心肌收缩性增强,代偿机制,心率增快,心室重塑,急性代偿机制（功能性代偿）,-慢性代偿机制（形态结构综合性代偿）,心肌过度肥大，心功能由代偿转为失代偿。,其中，心肌肥大是慢性心衰最主要、最经济、持久有效代偿方式！,心脏紧张源性扩张,代偿机制,心外代偿反应,交感-儿茶酚胺作用增加血容量肾素-血管紧张素-醛固酮系统作用降低GFR，增加ADH作用肾小管对水钠的抑制钠水重吸收激素重吸收（心房钠尿肽、PG等）血液重新分布（保证心、脑血供）红细胞增多组织利用氧的能力增强,心肌舒缩性,发病机制,心衰的发生机制：,心泵功能,发病机制,心肌舒缩的分子基础(收缩蛋白、调节蛋白),粗肌丝,细肌丝,肌球蛋白,横桥,肌动蛋白,肌钙蛋白,向肌球蛋白,发病机制,心肌舒缩的分子基础(Ca2+、ATP),兴奋收缩耦联,发病机制,兴奋收缩耦联excitation-contractioncoupling，ECC,心力衰竭的发生机制,发病机制,心肌收缩功能降低,心肌舒张功能障碍,心脏各部舒缩活动不协调,心力衰竭的发生机制,收缩相关的蛋白改变,发病机制,1.心肌收缩功能降低（主要机制）,心肌能量代谢障碍,心肌兴奋-收缩耦联障碍,心力衰竭的发生机制,（1）收缩相关蛋白改变,发病机制,1.心肌收缩功能降低,心肌细胞坏死(necrosis)(心梗、心肌炎等),心肌细胞凋亡(apoptosis)(再灌损伤、过度肥大),丧失心肌量左室23,心衰,心肌细胞数量,心力衰竭的发生机制,（1）收缩相关蛋白改变,发病机制,1.心肌收缩功能降低,心肌细胞死亡、肥大与萎缩、纤维化等,心肌结构改变,心肌细胞数量,心室扩张,心腔扩大而室壁变薄功能性二尖瓣返流血流动力学紊乱,心力衰竭的发生机制,收缩相关蛋白改变,发病机制,1.心肌收缩功能降低,心肌能量代谢障碍,心肌能量代谢过程,发病机制,ATP产生,ATP储存,ATP利用,有氧氧化,磷酸肌酸,钙瞬变,肌丝滑动,化学能,机械能,心肌能量代谢障碍,发病机制,有氧代谢,ATP产生不足,心肌能量生成障碍,发病机制,心肌能量代谢障碍,心肌能量生成障碍,心肌缺血缺氧,心肌过度肥大,VitB1缺乏,线粒体变化毛细血管数量增加不足,发病机制,心肌能量代谢障碍,心肌能量生成障碍,NAD+NADH三羧酸循环丙酮酸CoA乙酰CoA+CO2丙酮酸脱氢酶系（TPP等）CO22H+酮戊二酸琥珀酰CoA酮戊二酸脱氢酶系(TPP、NAD+等),心肌能量代谢障碍,发病机制,心肌过度肥大,ATP储备障碍,CP减少,心肌能量储备减少,发病机制,心肌能量代谢障碍,心肌能量储备减少,心肌过度肥大时ATP、磷酸肌酸激酶（CPK）同工型转换(成人型转向胎儿型)CPK活性磷酸肌酸(CP)储能,心肌能量代谢障碍,发病机制,心肌过度肥大,肌球蛋白ATP酶活性,心肌能量利用障碍,代偿时，V1增多；失代偿时，V3增多,发病机制,心衰时肌球蛋白ATP酶活性,？,肌球蛋白轻链-1(MLC-1)等胎儿型同工型增多,心力衰竭的发生机制,收缩相关蛋白改变,发病机制,1.心肌收缩功能降低,心肌能量代谢障碍,心肌兴奋-收缩耦联障碍,关键在于心肌兴奋时，胞浆Ca2+浓度迅速升高（即钙瞬变），,发病机制,心肌兴奋-收缩耦联过程,以及Ca2+与肌钙蛋白结合,正常,心衰,发病机制,胞外钙内流,肌浆网释钙,心肌兴奋-收缩耦联障碍,钙与肌钙蛋白结合,心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制,发病机制,.肌浆网Ca2+转运功能障碍,(摄取、储存&释放Ca2+障碍),钙,钙,钙,钙,钙,钙,钙,钙,钙,钙,钙,钙,钙,钙,钙,心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制,发病机制,肌浆网摄取、储存&释放Ca2+障碍,缺血缺氧ATP生成钙泵活性,SR摄取钙,钙释放蛋白含量或活性,SR摄取及储存钙,酸中毒钙与钙结合蛋白亲和力,SR释放钙,心衰时,肌浆网钙处理功能障碍结果,发病机制,SR摄取Ca2+障碍,心肌收缩力,线粒体摄取Ca2+,线粒体功能,ATP合成,胞浆Ca2+不能迅速,SR储存、释放Ca2+障碍,胞浆Ca2+,舒张功能,心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制,发病机制,.肌浆网Ca2+处理功能障碍,.胞外Ca2+内流障碍,（Ca2+通道）,Ca,Ca,Ca,Ca,Ca,Ca,发病机制,受体,腺苷酸环化酶,Ca,Ca,Ca,Ca,Ca,发病机制,心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制,发病机制,胞外Ca2+内流障碍,酸中毒、高钾血症H+、K+与a竞争,钙经L型钙通道内流,心肌内源性NE(合成消耗),心肌细胞膜上受体密度受体与NE亲和力,钙经受体操纵性钙通道内流,心衰时,交感神经密度,心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制,发病机制,.肌浆网Ca2+转运功能障碍,.胞外Ca2+内流障碍,.Ca2+与肌钙蛋白结合障碍,心肌兴奋时，胞浆Ca2+浓度迅速升高，,发病机制,Ca2+与肌钙蛋白结合,Ca2+与肌钙蛋白结合障碍,心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制,心衰时，ATP，SR释放Ca2+减少，胞浆Ca2+浓度不能迅速升高；,发病机制,Ca2+与肌钙蛋白结合障碍,心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制,心衰时，缺氧导致酸中毒，H+与Ca2+竞争与肌钙蛋白（TnC）的结合位点；,发病机制,Ca2+与肌钙蛋白结合障碍,心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制,心衰时，肌钙蛋白表型改变，胎儿型TnC增多，后者对Ca2+的敏感性低。,发病机制,Ca2+与钙调蛋白结合障碍,心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制,发病机制,Ca2+与肌钙蛋白结合障碍,心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制,a.ATP肌浆网释放a胞浆钙b.竞争性抑制a与肌钙蛋白结合C.胎儿型TnC，对Ca2+的敏感性低。,胞外Ca2+内流障碍,肌浆网摄取、储存释放Ca2+,Ca2+与肌钙蛋白结合障碍,发病机制,心力衰竭的发生机制,发病机制,1.心肌收缩功能降低机制,心肌收缩能力降低,心力衰竭的发生机制,收缩相关蛋白改变,发病机制,1.心肌收缩功能降低,心肌能量代谢障碍,心肌兴奋-收缩耦联障碍,2.心肌舒张功能障碍,正常,心衰,发病机制,胞内钙外流,肌浆网摄钙,钙与肌钙蛋白解离,心肌舒张功能障碍,发病机制,心肌舒张功能障碍,Ca2+复位延缓,肌球-肌动蛋白复合体解离障碍,心室舒张势能减少,肌浆网或胞膜Ca2+泵活性肌浆网摄Ca2+或Ca2+外排,ATP不足、Ca2+与肌钙蛋白亲和力,收缩功能冠脉充盈,压力,容积,心室压力-容积（P-V）曲线,发病机制,顺应性降低,顺应性正常,顺应性升高,室壁厚度,室壁成分改变：炎性水肿间质增生纤维化,顺应性降低机制,顺应性降低结果,心室充盈量,P-V曲线明显左移,肺静脉压,心包炎、心包填塞,心室顺应性降低,心肌舒张功能障碍,心力衰竭的发生机制,发病机制,2.心肌舒张功能障碍机制,心力衰竭的发生机制,收缩相关蛋白改变,发病机制,1.心肌收缩功能降低,心肌能量代谢障碍,心肌兴奋-收缩耦联障碍,2.心肌舒张功能障碍,3.心脏各部舒缩活动不协调,病变呈区域性分布、程度不同、心律失常,发病机制,临床表现,临床表现的病理生理基础,最基本的关键性变化心泵,心输出量减少-心衰最具特征变化,（一）心脏泵血功能降低心功能降低是心力衰竭最根本的变化1心力贮备降低（最早出现）2心排出量减少及心脏指数降低3射血分数降低4.心室充盈受损肺毛细血管契压（PAWP）：左室舒张末期压中心静脉压（CVP）：右室舒张末期压5.心率增快,临床表现,（二）器官血流量重新分配1动脉血压的变化急性心衰：动脉血压下降，甚至发生心源性休克。慢性心衰：机体通过外周小动脉收缩、心率加快以及血容量增多等代偿活动，可使动脉血压维持正常水平。,临床表现,心输出量减少-心衰最具特征变化,（二）器官血流量重新分配2器官血流量重新分配早期轻度心衰：血液重新分布晚期重度心衰：心脑血流量减少,临床表现,心输出量减少-心衰最具特征变化,具体表现皮肤苍白或发绀心输出量，外周小动脉收缩皮肤苍白；严重紫绀疲乏无力、失眠、嗜睡心输出量肌肉供血、供能不足；严重脑缺血、缺氧尿量减少心输出量，肾动脉收缩GFR，肾小管重吸收,（一）体循环淤血-全心衰或右心衰时的症状1静脉淤血和静脉压升高右心衰水钠潴留，右房压体循环淤血、静脉压升高（颈静脉怒张、肝颈静脉返流征阳性）2水肿心性水肿-皮下水肿、腹水、胸水、心包