病理生理学课件心力衰竭

心力衰竭，四川中医学院病理科，主讲人：赵江波，2。心脏的“泵”功能。如果一个人活到了80岁，他一生中心脏会跳动30亿次。将输送超过3亿升的血液，足以装满1600架四引擎波音747的所有油箱！所做的工作相当于把一个重3万公斤的物体举到喜马拉雅山的顶峰。心血管疾病已经成为一个世界性的负担。57%的死亡是世界上由心血管疾病引起的主要死亡原因和致残因素，这需要花费大量的金钱和劳动力。4.心力衰竭的概念，心力衰竭：在各种致病因素的作用下，心脏收缩(或)和舒张功能受损，使心输出量绝对或相对减少，不能满足机体功能代谢的病理过程的需要。也称为泵故障。心力衰竭是一种以循环功能障碍为主导的病理过程。主要用于身体或肺静脉系统充血和动脉系统血液灌流不足。相应的症状出现在临床上。由于各种致病因素，心脏收缩和舒张功能障碍、心输出量减少和身体需要不能得到满足，心脏泵功能由于心肌收缩和/或舒张功能障碍而降低，导致心输出量的绝对或相对减少，这不能满足身体代谢需要的病理过程。充血性心力衰竭当心力衰竭为慢性时，通常伴有血容量增加、间质液、静脉充血和水肿。心输出量静脉回流受阻充血(充血)间质液肾血流量RAAS激活钠水潴留血容量水肿 2。心功能不全与心力衰竭没有本质上的区别，只是程度不同，临床上两者都很常见。心力衰竭一般指心功能不全的晚期，具有明显的临床症状和躯体症状，而心功能不全包括从代偿到失代偿的全过程。心力衰竭的病因、诱因和分类(1)心力衰竭的病因(1)原发性心肌收缩和舒张功能障碍(1)心肌损伤：心肌炎、心肌梗死、心肌病、心肌中毒、心肌纤维化、克山病等。2)代谢紊乱：维生素B1缺乏、缺血、缺氧，8，(2)心脏过载1，压力过载：高血压、主动脉(或瓣膜)狭窄、肺栓塞、肺动脉高压2，容量过载：动脉瓣膜功能不全、动静脉瘘、心室功能不全、甲状腺机能亢进、贫血，9，(3)在心包积血、积液和心包收缩中发现心室舒张受限。(4)严重的心律失常表现为严重的心动过缓和心室颤动。10、病因、原发性心肌收缩和舒张功能障碍、心肌损伤、代谢异常、心脏过载、压力负荷、容积负荷、后负荷、前负荷、病因、心室充盈受限、11、诱发因素基础疾病、一些因素是诱发性心力衰竭、全身感染、酸碱平衡和电解质代谢障碍、心律失常、妊娠和分娩、疲劳、紧张、兴奋、贫血、甲状腺功能亢进、常见诱因，2，心力衰竭的常见诱因，12，(1)全身感染，感染，13，(2)稳定的酸碱平衡和电解质代谢，1。酸中毒：1)在酸中毒期间，h竞争性地抑制Ca2与心肌肌钙蛋白结合，抑制Ca2内流和肌浆网Ca2的释放，并减弱心肌收缩性。(2)氢抑制肌球蛋白三磷酸腺苷酶的活性，引起心肌收缩功能障碍。毛细血管括约肌松弛，小静脉张力不变，导致微循环灌注增加，血流量减少，血流量减少，心输出量减少。，14，2。高钾血症，酸中毒伴血钾增加心肌动作电位复极时Ca2内流心肌收缩力降低高钾血症心肌传导单向阻滞和慢传导折返形成)心律失常心输出量心力衰竭，15，(3)心律失常(尤其是快速性心律失常)，16，(4)妊娠和分娩，妊娠期间血容量和分娩期疼痛，精神紧张，稀释性贫血，高动力循环状态，心率，心输出量，收缩阻力，心率， 交感-肾上腺髓质系统兴奋，静脉回流，小血管收缩，心脏前负荷(左心室)后负荷，心肌耗氧量，冠状动脉流量，心输出量，心输出量，17，3，心力衰竭分类，(1)按部位：左心力衰竭，右心力衰竭和心力衰竭。 (2)根据发生率：急性心力衰竭：急性发作，代偿不足，血压;向左；慢性心力衰竭：缓慢发作，完全代偿，血压正常。根据心力衰竭时的心输出量：高输出量心力衰竭：心输出量的绝对值高于正常值。(见于甲状腺功能亢进、严重贫血、维生素B1缺乏、动静脉瘘等。)低输出量心力衰竭：心输出量的绝对值低于正常值。(在绝大多数心力衰竭患者中发现)，低输出量心力衰竭，高输出量心力衰竭之前，高输出量心力衰竭，正常心输出量，正常人，20，轻度心力衰竭心功能1-2级，中度心力衰竭心功能3级，具有有限或稍微有限的体力活动，重度心力衰竭心功能4级，具有有限的体力活动，丧失体力活动能力，(4)按疾病严重程度分类，21，收缩功能障碍心力衰竭主要由心肌变性和细胞死亡引起。发现于高血压心脏病、冠心病等。舒张功能障碍性心力衰竭引起的心室充盈受限。它见于心包炎、肥厚性心肌病、心肌纤维化等。(5)根据发病机理分类，22。心力衰竭的发病机制，综述内容：心肌收缩的细胞和分子生物学基础，1。心肌细胞组成，肌原纤维：由肌节、肌膜、横管系统、肌浆网(SR)、膜系统、细胞核：代谢和遗传控制中心、线粒体：能量供应站、心肌细胞、23、2。正常心肌收缩和舒张的分子基础，钙离子，三磷酸腺苷(为粗丝和细丝的滑动提供能量)，将兴奋的电信号转化为机械收缩的中介，心肌兴奋，胞质钙结合调节蛋白，肌球蛋白头部结合肌动蛋白形成横桥，三磷酸腺苷水结合肌球蛋白解释能量的释放，肌动蛋白滑动，心肌收缩，25，肌丝滑动过程，26。心脏泵功能的决定因素，冲程容积，前负荷，收缩松弛，心输出量，心率，后负荷，27。心力衰竭的发病机制，1。心肌收缩功能障碍，2。心肌舒张功能异常。心脏各部分收缩和舒张活动不相容，28。1.心肌收缩功能障碍。收缩相关蛋白失去能量产生-储存-利用障碍兴奋-收缩耦合障碍心肌肥大的不平衡生长。心肌收缩率):是指心肌在接受有效刺激后产生张力和收缩的能力，这是决定心输出量的最重要因素。(1)收缩相关蛋白丢失，收缩性降低，30，1。坏死，原发性损害：梗死，心肌炎，中毒，心肌病，继发性损害：负荷肥大，舒张期短缺血性胶原物质交换;高浓度NE和AT的直接毒性作用，临床上：急性心肌梗死，31，心肌细胞坏死是心肌坏死的最常见原因，线粒体肿胀溶酶体破坏中性粒细胞和巨噬细胞浸润，心肌梗死的凝固性坏死，切片-12-18小时嗜酸性粒细胞染色，肌纤维非核白细胞浸润一般-4-5天白梗死充血边界，正常心肌凋亡，凋亡指数(每100细胞凋亡细胞数)达到35.5% (n :0.2 0.4%)，凋亡相关因子：氧化应激儿茶酚胺自氧化，促炎因子引起的呼吸爆发，黄嘌呤氧化酶激活，磷脂酶A2激活；肿瘤坏死因子-、白细胞介素-1、白细胞介素-6、干扰素等细胞因子分泌过多。钙稳态失衡；线粒体功能障碍；34.(2)心肌能量代谢障碍，心肌能量代谢图，35，(1)能量生成障碍：由于严重缺血和缺氧引起的氧氧化和葡萄糖糖酵解的酶活性；肥大心肌线粒体的相对氧利用能力：三磷酸腺苷缺乏影响心肌收缩性：肌球蛋白头部的三磷酸腺苷水解减少钙的转运和异常分布；心肌细胞不能维持正常的细胞内离子环境；心肌蛋白质合成减少(2)能量利用障碍：肌球蛋白头部三磷酸腺苷酶活性降低，心肌能量代谢障碍，36、肌球蛋白三磷酸腺苷酶活性降低，37、肌球蛋白三磷酸腺苷酶活性降低，V1代偿状态增加；在失代偿期间，V3增加。，38，(3)，心肌兴奋-收缩耦合障碍，(1)肌浆网Ca2加工功能障碍，(1)肌浆网Ca2摄取能力：三磷酸腺苷，磷酸腺苷磷酸化减少，心肌缺血和缺氧，三磷酸腺苷，肌浆网Ca2泵活性，Ca2本身酶蛋白含量，心力衰竭，心肌ne，-受体下调，磷酸腺苷磷酸化，肌浆网Ca2摄取能力，肌浆网储存Ca2，Sr摄取线粒体摄取，Ca2流出功能其结果是：心肌收缩时释放到细胞质中的Ca2减少，心肌收缩性降低，40，3肌浆网释放Ca2: Ryr，酸中毒Ca2与肌浆网牢固结合，Ca2通道受体蛋白及其表达；肌浆网中Ca2的储存减少HCa2与钙储存蛋白紧密结合。 结果：心肌收缩时释放到细胞质中的Ca2减少，心肌收缩性降低。41.途径：钙通道(电压依赖性，受体操纵) ncx作用：增加细胞内钙浓度；诱导肌浆网释放Ca2的原因：肥厚心肌的-R密度相对低于NE酸中毒发生时，H降低-R对NE的敏感性高钾血症细胞外Ca2内流 42，各种原因引起的心肌细胞酸中毒可导致Ca2和肌钙蛋白结合紊乱。它影响心肌的兴奋-收缩耦合过程：氢竞争肌钙蛋白的结合位点；酸中毒时Ca2与肌浆网紧密结合；去极化过程中Ca2缓慢释放；酸中毒可导致高钾血症；肌钙蛋白和钙结合障碍；43，44；肥厚心肌生长不平衡；1.心肌的生长超过了交感神经轴突的生长，心肌中的去甲肾上腺素含量增加；2.肥厚心肌的血供减少：毛细血管数量不能成比例增加，管径变小，血液弥散距离增加等。3.肥大心肌的表面积与重量之比降低，Ca2流入4。每单位心肌体积的线粒体数量，功能障碍5。肌球蛋白三磷酸腺苷酶的活性降低：V1同工酶，V3同工酶，意思是：心脏重量的增加与心脏功能的增强不成比例，过度肥大：心脏重量500克，左心室重量200克，45，收缩力降低的机制，心肌收缩力降低，能量代谢异常，发育障碍，利用障碍，心肌细胞坏死和凋亡，兴奋-收缩耦合障碍，心肌重构失代偿，钙离子和肌钙蛋白结合障碍，钙离子流入障碍，钙离子摄取、储存和释放，46 心脏舒张功能障碍，(1) Ca2+减少延迟，(2)肌球-肌动蛋白复合物解离障碍，(3)心室舒张潜能降低，(4)心室顺应性降低，47，(1)Ca2+减少延迟，心肌缺血，缺氧等。 钙和肌钙蛋白解离障碍、肌浆钙缓慢减少、肌浆网摄取、钙结合能力、三磷酸腺苷、钠-钙交换、酸中毒、钙泵活性等。，48，(2)肌球-肌动蛋白复合物(横桥)的解离障碍，为了心肌舒张，必须首先除去横桥，这不仅需要Ca2和肌钙蛋白解离，还需要三磷酸腺苷参与。在心肌缺血和缺氧期间，由于肌钙蛋白和Ca2之间亲和力增加，Ca2难以释放。更重要的是，三磷酸腺苷缺乏使肌球-肌动蛋白复合物难以分离，这严重影响心脏的舒张充盈。(3)心脏的舒张势能降低。当心肌受损或心力衰竭发生时，心脏构型变化在收缩末期不明显，心脏的舒张势能也降低。然而，当冠状动脉阻塞或冠状动脉由于心室壁张力和内压的增加而难以快速充盈时，舒张势能降低，影响心室舒张。(1)心室收缩减弱，(2)冠状动脉灌注减少，心室内压过高，50，(4)心室顺应性降低，心室顺应性：指心室单位压力变化引起的容积变化(dv/dp ),其原因包括心肌肥大、心肌炎、水肿、纤维化、间质增生等。临床意义：左心衰竭(肺充血、肺水肿)的机制：心室成分A、B、C、舒张末期压力、舒张末期容积、A顺应性降低、B顺应性正常、C顺应性增加、图13-4心室压力-容积(P-V)曲线示意图、52、心肌舒张功能障碍、心肌舒张功能障碍、钙离子缓慢减少、ncx钙离子亲和力降低、三磷酸腺苷缺乏钙离子泵活性降低、肌球-光化性复合体解离障碍、心室舒张势能减弱、心室顺应性降低、心肌肥厚室壁增厚、水肿、间质增生纤维花、三磷酸腺苷缺乏、 心肌肥厚的心室壁增厚，间质增生纤维花，54，3，心脏各部分的舒张和收缩活动不协调，55，机体的代偿反应，代偿反应，心脏本身的代偿，神经内分泌系统，心外代偿，心率加速，心脏泵调节，心肌重塑，交感-肾上腺髓质系统，RAS，ANP，ADH，血容量增加，血流再分配，氧解离曲线造血增强，神经内分泌系统，心脏状态，(交感神经-肾上腺髓质)，56， 心脏功能的临床发展和分级，57，1，心脏的补偿，(1)心率(HR)1，心输出量血压受体中枢神经系统兴奋性2，心室舒张末期容积或压力右心房和腔静脉的充血压力或容积受体心率加速3，低氧化学传感器呼吸加速心率影响循环功能，含义：1，它能使每分钟的心输出量增加2，能使舒张压增加，对缺点有利：心率10 舒张期显著缩短，58，(2)，心脏扩张，心室紧张性扩张：心肌收缩性增加，2.2m，收缩性最大值肌小节长度2.4m，收缩性左肌小节3.65米不能收缩肌源性扩张心肌肌源性扩张：心肌收缩性丧失或减弱，59，(1)概念：心肌细胞体积(肌小节直径、长度和数量)增加，心脏重量伴随间质增生增加。然而，心肌细胞的数量没有增加。(3)心肌肥厚心肌肥厚，肥厚，容积，60，(2)两种形式的心肌肥厚：同心型和偏心型心肌肥厚心肌肥厚是指心脏壁增厚和重量增加，但心腔无明显扩大，主要是由于心脏长期压力超负荷所致。偏心性肥大是指心脏腔明显扩张，室壁稍厚，心脏重量增加，这是由长期的容积超负荷引起的。心脏肥大，概念，向心肥大离心性肥大，分类，机制，意义，心肌收缩力的增加，心输出量的维持，心室壁张力的降低，心肌耗氧量的降低，减轻心脏负荷的负面影响：缺氧能量代谢障碍，心肌收缩力降低，应激负荷和拉伸刺激磷酸酯酶系统蛋白激酶C；儿茶酚胺 或受体G蛋白激活AMP系统