《心功能不全》ppt课件

1、Cardiac insufficiency 第十四章第十四章 心功能不全心功能不全北京大学医学部北京大学医学部病理生理教研室病理生理教研室徐徐 海海General description 第一节第一节 概述概述心脏的收缩和心脏的收缩和( (或或) )舒张功能发生妨碍舒张功能发生妨碍心力衰竭的概念心力衰竭的概念心输出量心输出量绝对或相对下降绝对或相对下降不能满足不能满足机体代谢需求机体代谢需求Concept of heart failure心力衰竭与心功能不全心力衰竭与心功能不全v 心功能不全心功能不全v包括心脏泵血功能下降但处于完全包括心脏泵血功能下降但处于完全代偿直至失代

2、偿的整个过程。代偿直至失代偿的整个过程。 Cardiac insufficiency & heart failurev心力衰竭心力衰竭v患者出现明显的病症和体征，患者出现明显的病症和体征，属于心功能不全的失代偿阶段。属于心功能不全的失代偿阶段。 心力衰竭呈慢性经过时，由于钠水心力衰竭呈慢性经过时，由于钠水潴留和血容量添加，发生静脉淤血、组潴留和血容量添加，发生静脉淤血、组织水肿及心腔扩展。织水肿及心腔扩展。充血性心力衰竭的概念充血性心力衰竭的概念Concept of congestive heart failure Causes and predisposing factors of hear

3、t failure第二节第二节心力衰竭的病因和诱因心力衰竭的病因和诱因0%0%20%20%40%40%60%60%80%80%100%100%198019801990199020002000其它其它扩心病扩心病冠心病冠心病高心病高心病风心病风心病0%0%20%20%40%40%60%60%80%80%100%100%198019801990199020002000其它其它扩心病扩心病冠心病冠心病高心病高心病风心病风心病一、病因一、病因causes(一一) 心肌受损心肌受损 Impaired myocardium 心肌病变心肌病变 心肌梗死、心肌炎及心肌病等心肌梗死、心肌炎及心肌病等 心肌心肌代

4、谢障碍代谢障碍心肌缺血、缺氧及严重的维生心肌缺血、缺氧及严重的维生素素B1缺乏缺乏 ( (二二) ) 心脏负荷过度心脏负荷过度 Overload for Overload for myocardiummyocardiumv压力负荷压力负荷v 心室收缩时接受的负荷，又称为后负心室收缩时接受的负荷，又称为后负荷荷压力负压力负荷过度荷过度高血压高血压; ;肺肺A高压高压; ;主主A、肺肺A及瓣膜狭窄及瓣膜狭窄射血阻力射血阻力容量负容量负荷过度荷过度瓣膜闭锁不全瓣膜闭锁不全; ;房室房室隔缺损隔缺损; ;高动力循环高动力循环 舒张末期舒张末期容积容积 v容量负荷容量负荷v心室舒张时接受的负荷，又称为前

5、负心室舒张时接受的负荷，又称为前负荷荷 二、诱因二、诱因predisposing causes 一感染一感染 1. 心肌耗氧量添加心肌耗氧量添加 2. 毒素直接抑制心肌毒素直接抑制心肌 3. 代谢率增高代谢率增高二电解质及酸碱平衡紊乱二电解质及酸碱平衡紊乱 1. 1.酸中毒酸中毒 H+H+与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合 抑制肌浆网释放抑制肌浆网释放Ca2+Ca2+ 2. 2. 高钾血症高钾血症三心律失常三心律失常 心室充盈缺乏心室充盈缺乏四妊娠和分娩四妊娠和分娩 血容量添加血容量添加Classification of heart failure第三节第三节心力衰竭的分类心力衰竭的分类v按病情的严

6、重程度按病情的严重程度轻度心力衰竭轻度心力衰竭 (mild heart failure) (mild heart failure) 安静或轻膂力活动时可不出现心安静或轻膂力活动时可不出现心力力衰竭的病症和体征。衰竭的病症和体征。 中度心力衰竭中度心力衰竭 (moderate heart (moderate heart failure)failure) 轻膂力活动时出现心力衰竭的轻膂力活动时出现心力衰竭的症症状和体征。状和体征。 重度心力衰竭重度心力衰竭 (severe heart failure) (severe heart failure) 安静情况下即可出现心力衰竭的病安静情况下即可出现心

7、力衰竭的病症和体征。症和体征。 v按心力衰竭的开展速度按心力衰竭的开展速度 急性心力衰竭 (acute heart failure) 慢性心力衰竭 (chronic heart failure)v按心输出量高低按心输出量高低 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) 低输出量低输出量型心衰型心衰高输出量高输出量型心衰前型心衰前高输出量高输出量型心衰型心衰正常心正常心输出量输出量正常人正常人v 按病变累及的部位按病变累及的部位 左心衰竭左心衰竭 left-sided heart failu

8、releft-sided heart failure 右心衰竭右心衰竭 right-sided heart failureright-sided heart failure 全心衰竭全心衰竭 whole heart failurewhole heart failure v按心肌舒缩功能妨碍按心肌舒缩功能妨碍 收缩性衰竭收缩性衰竭 (systolic heart failure) (systolic heart failure) 舒张性衰竭舒张性衰竭 (diastolic heart failure) (diastolic heart failure)(Compensatory mechanis

9、ms to cardiac insufficiency) 第四节第四节心功能不全的代偿机制心功能不全的代偿机制一、心脏代偿反响一、心脏代偿反响一一 心率加快心率加快v 机制交感神经兴奋交感神经兴奋心率心率心率过快心率过快180180次次/ /分对机体不分对机体不利利: : 添加心肌耗氧量添加心肌耗氧量 心脏舒张期过短心脏舒张期过短 冠脉血流过少；心室充盈缺乏冠脉血流过少；心室充盈缺乏二心脏扩张二心脏扩张Frank-Starling定律定律正常形状下正常形状下 1.7 2.1 2.2 2.7 m收缩力收缩力肌节初长肌节初长v紧张源性扩张紧张源性扩张v 心室容量加大并伴有收缩力加强心室容量加大并伴

10、有收缩力加强v 的心脏扩张的心脏扩张v 肌源性扩张肌源性扩张v 心肌拉长不伴有收缩力加强的心脏扩心肌拉长不伴有收缩力加强的心脏扩张张三心肌肥大三心肌肥大(Myocardial hypertrophy) v心肌肥大的概念心肌肥大的概念心肌细胞体积增大，分量添加心肌细胞体积增大，分量添加向心性肥大(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。正常正常压力负荷压力负荷过重过重容量负荷容量负荷过重过重向心性肥向心性肥大大离心性肥离心性肥大大二、心外代偿二

11、、心外代偿(Extracardial compensation)一血容量添加一血容量添加Increase of blood volume肾小球滤过率降低肾小球滤过率降低肾小管重吸收钠水添加肾小管重吸收钠水添加二血流重分布二血流重分布Redistribution of blood flow皮肤、内脏器官血管收缩皮肤、内脏器官血管收缩三红细胞增多三红细胞增多Increase in red cells 肾脏合成促红细胞生成素增多肾脏合成促红细胞生成素增多四组织细胞利用氧的才干加强四组织细胞利用氧的才干加强Increased ability of cells to use oxygen 细胞线粒体数量

12、增多细胞线粒体数量增多 肌红蛋白含量增多肌红蛋白含量增多三、神经三、神经- -体液的代偿体液的代偿 (Neurohumoral compensation)v 交感肾上腺髓质系统激活交感肾上腺髓质系统激活v (activation of sympathetic-adrenal medulla system) 心率增快、心肌收缩力加强、心率增快、心肌收缩力加强、心输出量添加心输出量添加v肾素肾素- -血管紧张素血管紧张素- -醛固酮系统激活醛固酮系统激活v (activation of renin-angiotensin- (activation of renin-angiotensin-aldo

13、sterone system) aldosterone system) 钠水潴留、回心血量添加钠水潴留、回心血量添加心肌重构心肌重构myocardial remodeling 由于心肌细胞、非心肌细胞及细胞由于心肌细胞、非心肌细胞及细胞外基质在基因表达改动的根底上所发生外基质在基因表达改动的根底上所发生的变化，使心脏的构造、代谢和功能阅的变化，使心脏的构造、代谢和功能阅历的方式重塑过程。历的方式重塑过程。心肌组织中的胶原：心肌组织中的胶原：型胶原：型胶原：80%80%型胶原：型胶原：20%20%胶原添加使心肌顺应性降低胶原添加使心肌顺应性降低肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子tumor necrosis

14、 factor，TNF 按照按照TNF来源和分子来源和分子构造，将构造，将TNF 分为分为型和型和型。型。 TNF-主要来源于激活的主要来源于激活的单核单核-巨噬细胞，；巨噬细胞，；TNF-主要来源于激活的主要来源于激活的T细细胞。胞。 正常心肌细胞不能产生正常心肌细胞不能产生TNF-, 严严重心力衰竭患者血浆中重心力衰竭患者血浆中TNF-升高。升高。内皮素内皮素(endothelin，ET) 在慢性心力衰竭的动物模型或病人血液中ET-1程度会显著升高，ET-1程度与血液动力学损伤程度具有相关性。 ET主要经过以下途径促进心力主要经过以下途径促进心力衰竭的发生和开展：衰竭的发生和开展：加重心肌

15、缺血和心脏负荷；加重心肌缺血和心脏负荷；促使心肌肥厚。促使心肌肥厚。 (Mechanisms of heart failure) 第五节第五节心力衰竭的发病机制心力衰竭的发病机制 一、心肌收缩性减弱一、心肌收缩性减弱(Reduce of myocardial contractility)一收缩相关蛋白质的破坏一收缩相关蛋白质的破坏 心肌细胞坏死心肌细胞坏死 myocyte necrosis 心肌细胞凋亡心肌细胞凋亡 myocyte apoptosis非心脏疾病患者心脏：非心脏疾病患者心脏：14/ 10614/ 106缺血性心肌病：缺血性心肌病：152/106152/106先天性扩张性心肌病：先

16、天性扩张性心肌病：131/106131/106假设正常心脏有细胞凋亡，心脏细假设正常心脏有细胞凋亡，心脏细胞总数如何维持恒定？胞总数如何维持恒定？二心肌能量代谢紊乱二心肌能量代谢紊乱能量生成妨碍能量生成妨碍 (impaired energy (impaired energy production) production) 能量利用妨碍能量利用妨碍 (impaired energy (impaired energy utilization) utilization) (Disorder of myocardial energy metabolism)1.心肌能量生成妨碍心肌能量生成妨碍(impa

17、ired energy production) 最常见的缘由最常见的缘由: : 心肌缺血缺氧心肌缺血缺氧ATP缺乏引起的后果缺乏引起的后果: 收缩性减弱收缩性减弱ATP肌球蛋白肌球蛋白水解水解ATP心肌收缩性心肌收缩性肌浆网和胞膜肌浆网和胞膜 钙泵活性钙泵活性心肌挛缩心肌挛缩细胞膜钠细胞膜钠泵活性泵活性细胞水肿细胞水肿2. 心肌能量利用妨碍心肌能量利用妨碍(impaired energy utilization)肌球蛋白肌球蛋白ATPATP酶同工酶有三种酶同工酶有三种: : V1 (): V1 (): 活性最高活性最高 V2 (): V2 (): 活性次之活性次之 V3 (): V3 ():

18、活性最低活性最低 过度肥大的心肌其肌球蛋白头过度肥大的心肌其肌球蛋白头部部ATPATP酶活性下降，缘由是酶活性下降，缘由是 V1 V1 型型转变为转变为 V3 V3 型。型。(Impaired excitation-contraction coupling) 三心肌兴奋三心肌兴奋收缩耦联妨碍收缩耦联妨碍 Ca2+10-7mol/L Ca2+10-5mol/L Ca2+10-3mol/L 静息 兴奋兴奋1. 肌浆网处置肌浆网处置Ca2+功能妨碍功能妨碍 v肌浆网肌浆网Ca2+Ca2+摄取才干摄取才干v 心肌缺血缺氧，心肌缺血缺氧，ATPATP供应缺乏，肌供应缺乏，肌浆网浆网 Ca2+ Ca2+泵

19、活性减弱。泵活性减弱。受磷蛋白受磷蛋白phospholambanphospholamban，PLNPLN非磷酸化受磷蛋白非磷酸化受磷蛋白 抑制钙泵活性抑制钙泵活性磷酸化受磷蛋白磷酸化受磷蛋白 抑制造用解除抑制造用解除v肌浆网肌浆网Ca2+Ca2+储存量储存量v 心力衰竭时线粒体摄取心力衰竭时线粒体摄取Ca2+Ca2+增增多，不利于肌浆网的钙储存。多，不利于肌浆网的钙储存。v肌浆网肌浆网Ca2+Ca2+释放量释放量v 心衰时心衰时ryanodin receptorryanodin receptor蛋白及蛋白及其其mRNAmRNA均减少。均减少。2. 胞外胞外Ca2+内流妨碍内流妨碍-受体受体腺苷

20、酸环化酶腺苷酸环化酶ATPcAMPCa2+通道开放通道开放交感神经兴奋交感神经兴奋去甲肾上腺素去甲肾上腺素心肌收缩力心肌收缩力胞浆胞浆Ca2+Ca2+浓度瞬间浓度瞬间v 高钾血症时高钾血症时K+K+可阻止可阻止Ca2+Ca2+的内流的内流v 1- 1-肾上腺受体下调肾上腺受体下调v 心肌内去甲肾上腺素减少心肌内去甲肾上腺素减少v 酸中毒降低酸中毒降低受体对去甲肾上腺素受体对去甲肾上腺素 的敏感性的敏感性 3. 肌钙蛋白与肌钙蛋白与Ca2+结合妨结合妨碍碍 酸中毒时，酸中毒时，H+与肌钙蛋与肌钙蛋白的亲和力比白的亲和力比Ca2+大大,占据占据了肌钙蛋白上的了肌钙蛋白上的Ca2+结合结合部位。部位

21、。 四心肌肥大的不平衡生长四心肌肥大的不平衡生长 肥大心肌发生衰竭的根底是心肌的不平肥大心肌发生衰竭的根底是心肌的不平衡生长。衡生长。 单位分量肥大心肌的交感神经分布密度下降单位分量肥大心肌的交感神经分布密度下降 线粒体未随心肌肥大成比例添加线粒体未随心肌肥大成比例添加 毛细血管数量添加缺乏毛细血管数量添加缺乏 肌球蛋白肌球蛋白ATPATP酶活性下降酶活性下降二、心肌舒张性能异常二、心肌舒张性能异常(Impaired myocardial diastolic properties) v 心室舒张势能减少心室舒张势能减少 v 肌球肌球- -肌动蛋白复合体解离妨碍肌动蛋白复合体解离妨碍v 细胞内钙

22、离子复位延缓细胞内钙离子复位延缓v心室顺应性降低心室顺应性降低 v 心室顺应性是指心室在单位压心室顺应性是指心室在单位压力变化下所引起的容积变化。力变化下所引起的容积变化。v室壁增厚、纤维化室壁增厚、纤维化(Consequences of the pumping dysfunction)第六节第六节心脏泵血功能妨碍心脏泵血功能妨碍对机体的主要影响对机体的主要影响肺循环淤血体循环淤血心输出量缺乏一、肺循环淤血一、肺循环淤血 (Pulmonary congestion) 当肺动脉楔压当肺动脉楔压PCWP18 mmHg时，即出现肺循环淤血征，时，即出现肺循环淤血征，见于左心衰竭。见于左心衰竭。一呼吸

23、困难一呼吸困难v劳力性呼吸困难劳力性呼吸困难 v (exertional dyspnea )v端坐呼吸端坐呼吸v (orthopnea)v夜间阵发性呼吸困难夜间阵发性呼吸困难v (paroxysmal nocturnal dyspnea) 劳力性呼吸困难的发活力制劳力性呼吸困难的发活力制: :v回心血量增多，加重肺淤血回心血量增多，加重肺淤血v心率加快，舒张期缩短心率加快，舒张期缩短v机体活动时需氧量添加机体活动时需氧量添加端坐呼吸的发活力制端坐呼吸的发活力制: : v端坐时部分血液转移到躯体下半部，肺淤端坐时部分血液转移到躯体下半部，肺淤血减轻血减轻v端坐时胸腔容积增大端坐时胸腔容积增大,

24、,肺活量添加肺活量添加v端坐位可减少水肿液的吸收，肺淤血减轻端坐位可减少水肿液的吸收，肺淤血减轻夜间阵发性呼吸困难的夜间阵发性呼吸困难的发活力制发活力制: : v入睡后迷走神经兴奋，使支气管收缩入睡后迷走神经兴奋，使支气管收缩v入睡后平卧后下肢静脉血回流增多，肺淤入睡后平卧后下肢静脉血回流增多，肺淤血、水肿加重血、水肿加重v入睡后中枢对传入刺激的敏感性降低入睡后中枢对传入刺激的敏感性降低二肺水肿二肺水肿毛细血管静脉压升高毛细血管静脉压升高毛细血管通透性增高毛细血管通透性增高二、体循环淤血二、体循环淤血(Systemic congestion) 当当CVP16 cmH2OCVP16 cmH2O时

25、，即出时，即出现体循环淤血征，见于右心衰竭现体循环淤血征，见于右心衰竭及全心衰竭。及全心衰竭。主要表现主要表现颈静脉充盈或怒张颈静脉充盈或怒张肝肿大及肝功能损害肝肿大及肝功能损害胃肠道淤血所致的食欲不胃肠道淤血所致的食欲不振等振等 消化道病症消化道病症心性水肿心性水肿v 心输出量心输出量 (cardiac output,CO) (cardiac output,CO)减少减少 v 心脏指数心脏指数 (cardiac index,CI) (cardiac index,CI)降低降低v是指单位体外表积的每分心输出量。是指单位体外表积的每分心输出量。 一心脏泵血功能降低一心脏泵血功能降低三、心输出量缺乏三、心输出量缺乏v射血分数射血分数 (ejection fraction,EF) (ejection fraction,EF)降降低低v 每搏输出量与心室舒张末期每搏输出量与心室舒张末期容积的比值。容积的比值。 二主要表现二主要表现皮肤惨白或发绀皮肤惨白或发绀疲惫无力疲惫无力尿量减少尿量减少心源性休克心源性休克劳力性呼劳力性呼吸困难吸困难端作呼吸端作呼吸夜间阵发夜间阵发性呼吸困难性呼吸困难咳嗽咳嗽紫绀紫绀铁锈色痰铁锈色痰肺动脉楔肺动脉楔压升高压升高疲惫疲惫水肿水肿颈静脉颈静脉怒张怒张肝肿大