心力衰竭课件

心力衰竭,贵阳医学院病理生理学教研室,2,心脏的“泵”功能,若一个人活80岁，在他一生中:心脏将跳动30亿次之多！输送的血液将达3亿多升，足以装满1600架四引擎波音747客机的全部油箱！所作的功，相当于将3万公斤重的物体向上举到喜马拉雅山顶峰所作的功！,3,心血管病已经成为世界性的负担,Lancet.1998;352:1795.,57%死亡是由心血管病引起世界性头号死亡原因和致残因素为此花费大量金钱和劳动,4,不同国家心衰的流行状况,MurrayCJL,LopezAD.Globalhealthstatistics:acompendiumofincidence,prevalenceandmortalityestimatesforover200conditions.Geneva:WorldHealthOrganization;1996.中国医学论坛报2000,5,本章讲授内容,心力衰竭的概念病因、诱因和分类心衰的发病机制机体的代偿功能心衰时机体的机能代谢变化防治原则,6,心力衰竭的概念,心力衰竭(Heartfailure)是指，心脏收缩和舒张障碍，以至于心输出量绝对或相对减少，不能满足机体功能代谢需要的病理过程。又称泵衰竭。心衰是以循环功能障碍为主的病理过程。主要为体或肺静脉系统淤血和动脉系统血液灌流不足。临床上出现相应症状。,7,其他概念：,1充血性心力衰竭当心衰呈慢性经过时，往往伴有血容量及组织间液增多和静脉系统淤血，并出现水肿。心输出量静脉回流受阻充血（淤血）组织间液肾血流激活RAAS钠水潴留血容量水肿2心功能不全与心衰无本质区别，只是程度的不同，临床上二者通用。心衰一般指心功不全晚期，有明显的临床症状和体证，而心功不全包括从代偿到失代偿的全过程。,Thesituationwhentheheartisincapableofmaintainingacardiacoutputadequatetoaccommodatemetabolicrequirementsandthevenousreturn.,8,第一节心力衰竭的病因、诱因和分类,一、心力衰竭的病因,（一）、原发性心肌舒缩功能障碍,1、心肌损害：心肌炎、心肌梗死、心肌病、心肌中毒、心肌纤维化、克山病等2、代谢障碍：VitB1缺乏、缺血、缺氧,9,一、心力衰竭的病因,（二）心脏负荷过重1、压力负荷过重：高血压、主动脉（或瓣）狭窄、肺栓塞、肺动脉高压2、容量负荷过重：动脉瓣膜关闭不全、动-静脉瘘、室缺、甲亢、贫血,10,一、心力衰竭的病因,（三）心室舒张受限见于心包积血、积液，心包缩窄。（四）严重心律失常见于重度心动过缓、心室颤动。,11,二、心力衰竭的常见诱因,（一）全身感染，尤其是呼吸道感染（发热、毒素、用力呼吸）（二）心律失常，尤其是快速型心律失常。（三）电解质、酸碱平衡紊乱（酸中毒、高钾）（四）妊娠和分娩。（五）其他诱因：体力活动和情绪激动；输血输液过快或过多；出血；药物使用不当等。,12,三、心力衰竭的分类,（一）按发生部位：左心衰竭、右心衰竭、全心衰竭。,（二）按发生速度：急性心衰：发病急、代偿不充分、BP；慢性心衰：发病缓慢、代偿充分、BP正常。,13,三、心力衰竭的分类,（三）按心衰时心输出量：高输出量型心衰：心输出量绝对值高于正常。（见于甲亢、严重贫血、VitB1缺乏、动-静脉瘘等）低输出量型心衰：心输出量绝对值低于正常。（见于绝大多数心衰病人）,14,三、心力衰竭的分类,（四）按病情严重程度分类轻度心衰心功能12级，体力活动不受限或轻度受限。中度心衰心功能3级，体力活动受限。重度心衰心功能4级，丧失体力活动能力,15,三、心力衰竭的分类,（五）按发病机制分类收缩障碍性心衰主要由心肌变性，细胞死亡所致。见于高血压性心脏病、冠心病等。舒张障碍性心衰心室充盈受限所致。见于心包炎、肥大性心肌病、心肌纤维化等。,16,第二节心力衰竭的发病机制,复习内容：心肌收缩的细胞和分子生物学基础,1心肌细胞的组成,肌原纤维：由基本功能单位肌节组成,肌膜、横管系统、肌浆网（sarcoplasmicreticulum,SR）,膜系统：,核：代谢和遗传控制中心,线粒体：能量供应站,心肌细胞,17,2肌节的结构：收缩蛋白和调节蛋白组成,StructureofSarcomere,Z-Line,Actin肌动蛋白,Myosin肌球蛋白,ConnectiveProteins,CrossBridges,18,Tropomyosin向肌球蛋白,Troponin肌钙蛋白,+,-,19,3.工作原理：兴奋-收缩偶联原理,20,每搏量,前负荷,收缩性+舒张性,心输出量,心率,后负荷,心泵功能的决定因素,22,第二节心力衰竭的发病机制,一、心肌收缩功能障碍,二、心肌舒张功能异常,三、心脏各部舒缩活动不协调,23,一、心肌收缩功能障碍,收缩相关蛋白质丧失能量的生成-储存-利用障碍兴奋-收缩偶联障碍心肌肥大的不平衡生长,24,(一)收缩相关蛋白质丧失,收缩性下降,25,心肌收缩性（myocardialcontractility）:指心肌接受有效刺激后产生张力和缩短的能力，是决定心输出量最重要的因素。决定和影响心肌丧失后泵功能的主要因素是：心肌的丧失量,如MI20%发生急性心衰（心源性休克）。未受损心肌的代偿。,26,1细胞坏死(necrosis),常见于严重心肌梗塞、心肌炎和心肌病。,27,心肌梗塞的凝固性坏死,切片1218小时嗜伊红染色，肌纤维无核白细胞浸润大体45天白梗塞充血性边界,正常心肌细胞,Coagulationnecrosis,28,2细胞凋亡(apoptosis),29,2细胞凋亡(apoptosis),30,心肌能量代谢示意图,(二)、心肌能量代谢障碍,31,1.能量产生障碍：,2.能量利用障碍：,V1,V3,shift,甲亢,ATP酶活性化学能-机械能,ATP,心力衰竭,V1,ATP酶活性ATP分解,缺血性心脏病(冠心病)、严重贫血、维生素缺乏等。,(二)、心肌能量代谢障碍,32,肌球蛋白ATPase活性降低,33,肌球蛋白ATPase活性降低,代偿状态时，V1增多；失代偿时，V3增多。,34,(三)、心肌兴奋-收缩偶联障碍,1.肌浆网Ca2+摄取、储存和释放障碍。(1)摄取能力：Ca2+泵活性，受磷蛋白磷酸化而抑制钙泵(2)储存：SR摄取+线粒体摄取(3)释放受抑制：酸中毒时储钙蛋白与钙结合加强而释放减少,35,2.胞外Ca2+内流受阻电压依赖性：膜内电位为正时，钙通道开放Ca2+向细胞内流入受体依赖性：NAreceptorACcAMP钙通道开放Ca2+向细胞内流入3.肌钙蛋白与Ca2+结合障碍肌钙蛋白与Ca2+结合能力下降：心肌细胞酸中毒时，H+与Ca2+竞争结合肌钙蛋白,36,37,(四)肥大心肌的不平衡生长,1.心肌的增长超过交感神经轴突的增长，心肌内NE含量,2.肥大心肌血液供应减少：毛细血管数目不能按比例增长、口径变小、血液弥散距离增大等；,38,肥大心肌的不平衡生长,3.肥大心肌表面积与重量之比降低，Ca2+内流；4.单位体积心肌线粒体数目，功能障碍；5.肌球蛋白ATP酶活性降低：V1同工酶，V3同工酶。,39,二、心脏舒张功能异常,(一)Ca2复位延迟(二)肌球肌动蛋白复合体解离障碍(三)心室舒张势能减少(四)心室顺应性降低,40,(一)Ca2复位延迟,心肌缺血、缺氧等,Ca与肌钙蛋白解离障碍,肌浆钙降低速度慢,肌质网摄取、结合钙的能力,ATP,Na-Ca2交换,酸中毒,钙泵活性,41,(二)肌球肌动蛋白复合体(横桥)解离障碍,心肌舒张首先需拆除横桥，该过程不仅需要Ca2+与肌钙蛋白解离，尚须ATP的参与。心肌缺血、缺氧时，由于肌钙蛋白与Ca2+亲和力增加使Ca2+难以解脱。更重要的是由于ATP缺乏，使肌球-肌动蛋白复合体难以分离，以致严重影响心脏的舒张充盈。,42,(三)心脏舒张势能降低,当心肌受损或心衰时，收缩末期心脏构型改变不明显，心脏的舒张势能亦减弱；而当冠脉阻塞或因室壁张力和室内压增大以致冠脉难以快速充盈时，舒张势能降低，影响心室的舒张。,43,(四)心室顺应性降低,心室顺应性(ventricularcompliance)是指心室单位压力变化所引起的容积改变(dv/dp)。,44,心室顺应性降低,舒张末期压力P,舒张末期容积V,肥大室壁增厚、心肌炎、水肿、纤维化、间质增生,心室顺应性常以心室舒张未期压力(纵轴)-容积(横轴)曲线(P-V曲线)表示之。,N,45,三、心脏各部分舒缩活动不协调,46,心脏各部分舒缩活动不协调,Dys-synergy,47,ViciousCycleofHeartFailure,48,第三节心力衰竭时机体的代偿,49,心功能的临床发展和分级,50,一、心脏本身的代偿,(一)心率增快,心输出量=每搏搏出量心率,不变,心率增快机制：,反射性交感神经兴奋。,心率180次/分，无代偿意义！,心率增快增加心肌耗氧量；2.心率过快，心室充盈减少，每搏搏出量下降。,51,(二)、心肌收缩力加强,1.心肌收缩性增强的等长调节,52,2.前负荷增加-心腔扩张(异长调节),急性期：心腔紧张原性扩张：心肌收缩力增强2.2m收缩力最大CO肌节长度2.4m收缩力CO3.65m不能收缩肌原性扩张心脏肌源性扩张：心肌收缩力丧失或减弱慢性期：肌纤维再排列：肌节并联和串联的改变错位：相邻肌节由于过度拉长而改变其原来的位置,53,机制：Frank-starling定律,54,（1）、概念：心肌细胞体积(直径、长度和肌节数量)增大并伴间质增生的心脏重量增加。但心肌细胞数量并无增加。,3.心肌肥大myocardialhypertrophy,hypertrophy,体积,55,（2）、心肌肥大的2种形式：,心肌肥大表现为向心性(concentric)和离心性(eccentric)肥大两种形式：向心性肥大指心脏室壁增厚、重量增加，无明显的心腔扩大，主要是由于心脏长期压力负荷过度所致。离心性肥大是指明显的心腔扩张，室壁稍厚，心脏重量增加，往住由长期容量负荷过度引起。,56,向心性肥大,离心性肥大,心肌肥大的2种形式：,57,机械牵张性刺激化学性刺激,（3）、心肌肥大的机制,神经体液活性物质受体激活信号转导蛋白合成,58,（4）心肌肥大发展为心衰的机制,A、心肌不平衡生长（毛细血管、线粒体、交感神经轴突、胞膜面积相对）B、肌球蛋白重链（MHC）由向转变，ATP酶活性C、钙ATP酶和受磷蛋白,59,二、心脏以外的代偿,（一）血容量增加1、COGFR钠水排出血容量促进钠水重吸收2、CO交感神经兴奋RAAS,60,(二)循环血液重新分配,心输出量减少时减少次要器官（皮肤、骨骼肌和腹腔内脏等）的供血比例以保证重要脏器（心、脑）的血液供应。,61,循环血液重新分配代偿能力有限：,次要脏器血管长期收缩缺血和酸中毒缺血后过度充血（血液二次重分配）重要脏器血流量血管长期收缩外周阻力增加加重衰竭心脏后负荷心输出量减少；静脉收缩回心血量前负荷心衰加重因而，这只是一种暂时性的代偿机制，只在急性或轻、中度心力衰竭时才具有代偿意义。,62,三、神经-体液反应及其后果,SympatheticNSRAASCytokinesGrowthFactorsFreeRadicals,心脏负荷增大心肌耗氧量增加细胞因子的损伤作用氧化应激心肌改建(remodeling)水钠潴留,63,EffectofSympatheticActivationinHeartFailure,CNS交感神经传出,肾脏及其血管交感活性,激活RASS,血管收缩Na水潴留,心衰进展,心脏交感活性,1受体,2受体,1受体,心肌细胞死亡心律失常,64,EffectofRAASystemPathwaysInHeartFailure,AdrenalVascularMyocardialRenalCNS,TargetReceptorSites,65,AldosteronesRoleinHeartFailure,醛固酮,66,心肌Remodeling的概念,心肌改建(myocardialremodeling)是指心脏组织对血流动力学紊乱、神经体液及血液理化等损伤因素所发生的一且结构和功能的适应性改变。在结构上表现为细胞表型改变、增生、纤维化、肌层细胞重排、管腔比例改变等。在功能上表现为顺应性降低，反应性改变等。,67,RemodelingProcess,肥大细胞外基质：胶原讲解胶原增生,胚胎蛋白基因重新表达心肌细胞功能改变凋亡,射血分数活动耐受瓣膜反流心律失常,室壁增厚心腔扩大室壁压力增加耗O2增加,68,心肌改建贯穿心衰发展的整个过程,69,心肌改建发生的机械、化学、细胞-基质-自旁分泌调节网络失衡示意图,70,第四节心衰时机体的主要功能代谢变化,肺循环充血体循环淤血心输出量不足,三方面的表现：,71,第四节心衰时机体的主要功能、代谢变化,一、心血管系统的变化,心功能降低是心力衰竭时最根本的变化，表现为心泵功能！,1.心功能改变,心泵功能降低：心脏指数，心输出量,2.动脉血压的变化急性心衰，BP，甚至发生心源性休克；慢性心衰，代偿充分，BP正常。,3.静脉系统淤血静脉压升高（肺、体循环）,72,综合指标,73,收缩与舒张指标,74,二、呼吸系统变化,左心衰竭能导致肺淤血、肺水肿；因此主要的临床表现是呼吸困难(dyspnea)。,肺水肿,心力衰竭细胞,75,左心衰竭时，呼吸困难的表现形式：,1.劳力性呼吸困难(exertionaldyspnea)机制：（1）、需氧供氧相对CO2气促（2）、HR舒张期缩短心室充盈气促肺淤血加重（3）、体力活动回心血量,76,左心衰竭时，呼吸困难的表现形式：,2.端坐呼吸(Orthopnea),机制：平卧时，下肢血液回流，水肿液吸收，肺淤血加重；膈肌上移，影响肺扩张。,3.夜间阵发性呼吸困难(nocturnalparoxysmaldyspnea),机制：平卧导致肺淤血加重、肺扩张受限；入睡后，迷走神经兴奋性较高，支气管收缩；入睡后，呼吸中枢敏感性下降。,77,三、消化系统功能的改变,右心衰竭导致体静脉(包括门静脉)压升高，体循环瘀血，可引起胃肠、肝功能障碍。肝脏瘀血，可致肝肿大、压痛、肝颈静脉返流征阳性，可出现肝功能减退并引起消化不良症状。肝脏因长期瘀血、缺氧及纤维组织增生可致心源性肝硬化，并产生腹水等改变。胃肠道长期瘀血可引起食欲不振、恶心、呕吐、腹胀等症状、蛋白质吸收不良。,78,槟榔肝,79,四、泌尿系统功能改变,肾血流量肾功能障碍少尿或夜尿及尿成份改变五、脑功能改变心输出量+血氧饱和度疲劳、虚弱、眩晕定向障碍、意识模糊及最终的意识丧失,80,六、水、电解质和酸碱平衡紊乱,1、钠水潴留心性水肿2、长期限制食盐及应用利尿剂低钠血症3、继发性醛固酮增多及长期使用(排钾)利尿剂低钾血症及低镁血症4、低氧血症(循环性缺氧和低张性缺氧)无氧酵解酸性代谢产物增多代谢性酸中毒,81,第五节心力衰竭的防治原则,一、改善心脏的舒缩功能,1.改善心脏的收缩性：选用正性肌力药物；2.改善心肌舒张顺应性：选用钙拮抗剂。,二、减轻心脏前、后负荷，提高心输出量,1.降低心脏后负荷：肼苯哒嗪；2.调整心脏前负荷：调整充盈压至适当水平；硝普钠能同时扩张动脉、静脉。,三、控制水肿，降低血容量：限制食盐、利尿药,四、纠正水、电解质和酸碱紊乱,82,心衰治疗新进展,83,84,ResynchronizationTherapyForHeartFailure,方法:心外膜途径需要开胸风险大静脉途径方法较成熟需要进入冠状动脉窦需要用针对左室的导联,目标:PaceRightandLeftVentricles,85,EarlyResults:NeurohormonalActivation,NoChangeinNE,40%DecreaseinNE,Saxonetal.Archivesdesmaladiesducoeuretdesvaisseaux1998;91III:153,57%ofpatientsshowed40%decreaseinNE,43%ofpatientsshowednodecreaseinNE,86,LeadV3,-TherapyOFF-,-TherapyON-,QRS=160ms,QRS=120ms,87,Idonttrustthosenew-fangledpacemakers,88,极度肥大的心脏最终发生心力衰竭，为什么？,思考题,89,典型病例,患者有10余年的风湿性心脏病史，曾多次住院治疗。近3月来又出现心慌、闷气