病理生理学心衰

1、心功能不全 Cardiac InsufficencyEmail:典型病例 患者有患者有1010余年的风湿性心脏病史，曾多次住院治疗。余年的风湿性心脏病史，曾多次住院治疗。近近3 3月来又出现心慌、闷气，伴浮肿、腹胀，不能平卧而入月来又出现心慌、闷气，伴浮肿、腹胀，不能平卧而入院。院。 查体：重病容，半坐卧位，颈静脉怒张。呼吸查体：重病容，半坐卧位，颈静脉怒张。呼吸3636次次/ /分，分，两肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大，心率两肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大，心率130130次次/ /分，分，BP14.6/10.7kPaBP14.6/10.7kPa（110/80mmHg110/80

2、mmHg）, ,心尖部可闻心尖部可闻级收缩级收缩期吹风样杂音及舒张期雷鸣样杂音。肝脏在右肋下期吹风样杂音及舒张期雷鸣样杂音。肝脏在右肋下6 6cmcm可触可触及，有压痛，腹部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性及，有压痛，腹部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性水肿。腹腔抽出液体为漏出液，血浆白蛋白水肿。腹腔抽出液体为漏出液，血浆白蛋白22 22 g/g/L L，球蛋球蛋白白1515g/Lg/L。Contents1概述概述2心功能不全的病因、诱因、分类心功能不全的病因、诱因、分类3心功能不全时机体的代偿心功能不全时机体的代偿4心力衰竭发生机制心力衰竭发生机制5心功能不全时临床表现的病理生理基础心功

3、能不全时临床表现的病理生理基础6心功能不全防治的病理生理基础心功能不全防治的病理生理基础?掌握掌握: :心力衰竭的概念、发生机制以及心心力衰竭的概念、发生机制以及心力衰竭临床表现的病理生理基础。力衰竭临床表现的病理生理基础。?熟悉熟悉: :心力衰竭的病因、诱因和分类以及心力衰竭的病因、诱因和分类以及机体的代偿反应。机体的代偿反应。?了解了解: :心力衰竭防治的病理生理基础心力衰竭防治的病理生理基础目的要求目的要求心血管疾病心血管疾病美国美国, , 冠心病死亡人数冠心病死亡人数5050万万/ /年年中国中国, , 高血压患病人数高血压患病人数11亿人亿人心血管疾病心血管疾病 心脏功能：心脏功能：

4、 一、泵功能一、泵功能 二、内分泌功能二、内分泌功能 冠心病冠心病 高血压高血压 (Hypertension) 心肌病心肌病 (Cardiomyopathy) 瓣膜疾病瓣膜疾病(Valvular heart disease)Dyspnea, edema,dysfunction of kidney心血管疾病的心血管疾病的严重并发症严重并发症第一节第一节 概概 述述What is heart failure?What causes heart failure?各种致病因素各种致病因素 在各种致病因素作用下，在各种致病因素作用下，由于心肌收缩和由于心肌收缩和/ /或舒张功能或舒张功能障碍，使心泵功能

5、降低，导障碍，使心泵功能降低，导致心输出量绝对或相对减少，致心输出量绝对或相对减少，以致以致不能满足机体不能满足机体组织组织代谢代谢需要的病理过程需要的病理过程 Heart failure is a condition initiated by impairment of the hearts function as a pump!心力衰竭的概念心力衰竭的概念几个概念几个概念 心肌衰竭（心肌衰竭（myocardial failure)：由原发性心肌舒由原发性心肌舒缩功能障碍引起的心力衰竭。缩功能障碍引起的心力衰竭。 循环衰竭：循环衰竭：循环系统中任一组分（如心脏、血管及循环系统中任一组分（如心

6、脏、血管及血容量等）发生改变而导致的心输出量不足。血容量等）发生改变而导致的心输出量不足。 充血性心力衰竭充血性心力衰竭(congestive heart failure) 当心力衰竭呈当心力衰竭呈慢性经过慢性经过时往往伴有血容量和组织间时往往伴有血容量和组织间液的增多并出现水肿。液的增多并出现水肿。 心功能不全心功能不全：包括心脏泵血功能受损后的完全代包括心脏泵血功能受损后的完全代偿阶段直至失代偿的全过程。偿阶段直至失代偿的全过程。 心力衰竭心力衰竭指心功能不全的失代偿阶段，二者本质指心功能不全的失代偿阶段，二者本质上相同上相同第二节第二节 心力衰竭的病因、诱因与分类心力衰竭的病因、诱因与分

7、类 心输出量心输出量心肌收缩性心肌收缩性心率心率前负荷前负荷后负荷后负荷凡是能减弱心肌收缩性、心脏负荷过度、引起心率凡是能减弱心肌收缩性、心脏负荷过度、引起心率显著加快的因素均可导致心衰显著加快的因素均可导致心衰心力衰竭的常见原因心力衰竭的常见原因病因种类病因种类常见疾病常见疾病原发性心肌受损原发性心肌受损心肌损害心肌损害心肌梗死、心肌炎、心肌病、心肌中毒心肌梗死、心肌炎、心肌病、心肌中毒心肌代谢障碍心肌代谢障碍缺血、缺氧、维生素缺血、缺氧、维生素B1B1缺乏缺乏心脏负荷过度心脏负荷过度容量负荷过度容量负荷过度心瓣膜关闭不全、严重贫血、动静脉瘘、心瓣膜关闭不全、严重贫血、动静脉瘘、室间隔缺损、

8、甲状腺功能亢进室间隔缺损、甲状腺功能亢进压力负荷过度压力负荷过度原发性高血压、瓣膜狭窄、肺源性心脏原发性高血压、瓣膜狭窄、肺源性心脏病、肺动脉高压病、肺动脉高压（一）原发性心肌受损（一）原发性心肌受损 1 1、心肌病变心肌病变：心肌炎、：心肌炎、 心肌病、心肌梗塞心肌病、心肌梗塞 病变速度、程度、范围病变速度、程度、范围 2 2、能量代谢障碍能量代谢障碍 ：冠心病：冠心病 、重度贫血、低、重度贫血、低血压、血压、VitVit B1 B1缺乏缺乏 丙酮酸氧化脱氢酶系丙酮酸氧化脱氢酶系 丙酮酸丙酮酸 乙酰辅酶乙酰辅酶A VitB1（二）（二） 心脏负荷过度心脏负荷过度 1 1 压力负荷过度（压力负

9、荷过度（pressure overloadpressure overload） 2 2 容量负荷过度容量负荷过度(volume overload)(volume overload)诱 因作用环节作用环节：增加耗氧和增加耗氧和/ /或减少供血供氧、降低心输出量、抑制心肌收缩力或减少供血供氧、降低心输出量、抑制心肌收缩力（一）（一）感染感染：全身感染，尤其是上呼吸道感染、泌尿道感染：全身感染，尤其是上呼吸道感染、泌尿道感染（女性）（女性） 机制：机制： 感染致发热，代谢率感染致发热，代谢率，心肌耗氧增加，心肌耗氧增加 HRHR，舒张期缩短，冠脉血流减少，心肌供血供氧不足，舒张期缩短，冠脉血流减少，

10、心肌供血供氧不足 呼吸道感染，肺循环阻力增大，加重右心负荷呼吸道感染，肺循环阻力增大，加重右心负荷 内毒素直接抑制心肌收缩内毒素直接抑制心肌收缩 快速型心律失常快速型心律失常 1 1、心室充盈不足直接导致、心室充盈不足直接导致COCO下降下降2 2、HRHR增快，导致心肌耗氧增加增快，导致心肌耗氧增加 3 3、HRHR增快，舒张期缩短，冠脉血流减少增快，舒张期缩短，冠脉血流减少 （三）（三）妊娠和分娩妊娠和分娩 妊娠期血容量增加，心脏前负荷增加妊娠期血容量增加，心脏前负荷增加 分娩时疼痛紧张使交感肾上腺髓质系统兴奋（增加前、分娩时疼痛紧张使交感肾上腺髓质系统兴奋（增加前、后负荷）后负荷）（二）

11、二）心律失常心律失常 HRHR180180次次/ /分分（四）水、电解质代谢及酸碱平衡紊乱（四）水、电解质代谢及酸碱平衡紊乱 1 1、酸中毒、酸中毒 2 2、高血钾、高血钾 3 3、过多过快输液、过多过快输液 （五）其他：（五）其他：过度劳累、情绪激动、创伤、手术、洋地黄中毒过度劳累、情绪激动、创伤、手术、洋地黄中毒一、按心力衰竭的发生部位分类一、按心力衰竭的发生部位分类左心衰竭左心衰竭右心衰竭右心衰竭全心衰竭全心衰竭COPDCOPD，肺栓塞，肺栓塞体循环淤血体循环淤血脏器功能障碍脏器功能障碍颈静脉怒张颈静脉怒张胸腹水胸腹水肺循环淤血，心排量降低肺循环淤血，心排量降低心梗，高血压，瓣膜病心梗，

12、高血压，瓣膜病呼吸困难，肺水肿呼吸困难，肺水肿组织灌流不足组织灌流不足心力衰竭分类心力衰竭分类按心力衰竭的发生部位分类及常见原因按心力衰竭的发生部位分类及常见原因左心衰竭左心衰竭右心衰竭右心衰竭全心衰竭全心衰竭左室心肌梗塞左室心肌梗塞右室心肌梗塞右室心肌梗塞左心衰合并右心衰左心衰合并右心衰高血压病高血压病肺动脉高压、肺动脉高压、肺动脉狭窄肺动脉狭窄心肌病心肌病瓣膜性疾病（主动脉瓣膜性疾病（主动脉狭窄和关闭不全、二狭窄和关闭不全、二尖瓣关闭不全）尖瓣关闭不全）瓣膜性疾病（二尖瓣瓣膜性疾病（二尖瓣狭窄）狭窄）心肌炎心肌炎细菌性心内膜炎细菌性心内膜炎慢性阻塞肺疾病、慢性阻塞肺疾病、肺栓塞肺栓塞贫血、

13、动贫血、动- -静脉瘘静脉瘘二、按心肌收缩与舒张功能障碍分类二、按心肌收缩与舒张功能障碍分类收缩功能不全性心力衰竭（收缩性衰竭）收缩功能不全性心力衰竭（收缩性衰竭）舒张功能不全性心力衰竭（舒张性衰竭）舒张功能不全性心力衰竭（舒张性衰竭） 三、按起病及病程发展速度三、按起病及病程发展速度 急性心力衰竭急性心力衰竭(acute heart failure） 慢性心力衰竭慢性心力衰竭(Chronic heart failure)四、按心输出量的高低分类：四、按心输出量的高低分类： 低输出量性心力衰竭低输出量性心力衰竭 高输出量性心力衰竭高输出量性心力衰竭甲亢、严重贫血、维生素甲亢、严重贫血、维生素B

14、1B1缺乏、缺乏、A-VA-V瘘瘘高动力循环状态高动力循环状态-血容量增加、血流速度加快、血容量增加、血流速度加快、静脉回流增多、心脏过度充盈静脉回流增多、心脏过度充盈 低输出量低输出量性心衰性心衰高输出量高输出量性心衰前性心衰前高输出量高输出量性心衰性心衰正常心正常心输出量输出量正常人正常人分分 类类 五、按心力衰竭病情严重程度五、按心力衰竭病情严重程度 轻度心力衰竭：代偿完全处于一级或二级心功能状态轻度心力衰竭：代偿完全处于一级或二级心功能状态 中度心力衰竭：代偿不全，心功能三级中度心力衰竭：代偿不全，心功能三级 重度心力衰竭：完全失代偿，心功能四级重度心力衰竭：完全失代偿，心功能四级心功

15、能一级心功能一级 在休息或轻体力活动情况下，可不出现心力衰竭的症状、体征在休息或轻体力活动情况下，可不出现心力衰竭的症状、体征 心功能二级心功能二级 体力活动略受限制，一般体力活动时可出现气急心悸体力活动略受限制，一般体力活动时可出现气急心悸 心功能三级心功能三级 体力活动明显受限制，轻体力活动即可出现心力衰竭的症状、体力活动明显受限制，轻体力活动即可出现心力衰竭的症状、体征，休息后可好转体征，休息后可好转 心功能四级心功能四级 安静情况下即可出现心力衰竭的临床表现，完全丧失体力活动安静情况下即可出现心力衰竭的临床表现，完全丧失体力活动能力，病情危重能力，病情危重 第三节第三节 心功能不全时机

16、体的代偿心功能不全时机体的代偿代代 偿偿 反反 应应心脏本身的代偿心脏本身的代偿神经内分泌系统神经内分泌系统心脏以外的代偿心脏以外的代偿心率加快心率加快心心泵调节（心脏扩张、收缩性增强）泵调节（心脏扩张、收缩性增强）心室重塑心室重塑交感神经系统激活交感神经系统激活肾素肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统激活醛固酮系统激活血容量增加血容量增加血流重分布血流重分布红细胞增多红细胞增多组织细胞利用氧能力增强组织细胞利用氧能力增强心功能不全时机体代偿心功能不全时机体代偿一、心脏本身的代偿一、心脏本身的代偿功能代偿功能代偿 ( (一）心率加快一）心率加快 发动快、见效迅速发动快、见效迅速 贯穿心功能不

17、全发生、发展的全过程贯穿心功能不全发生、发展的全过程 心率加快的机制心率加快的机制心率加快的意义心率加快的意义（1 1）在一定范围内可提高心输出量）在一定范围内可提高心输出量（2 2）维持动脉压，保证脑、冠脉的血液灌流）维持动脉压，保证脑、冠脉的血液灌流 CO=HRCO=HRSVSV（3 3）提高舒张压，一定程度增加冠脉血液灌流）提高舒张压，一定程度增加冠脉血液灌流局限性：若局限性：若心率过快心率过快180180次次/ /分分（1 1）耗氧量增加）耗氧量增加（2 2）舒张期过短，冠脉灌流）舒张期过短，冠脉灌流（3 3）心室充盈不足）心室充盈不足v发动快速，但不经济，是心衰病情加重的标志之一发动

18、快速，但不经济，是心衰病情加重的标志之一（二）心脏紧张源性扩张（二）心脏紧张源性扩张（异长性自身调节）（异长性自身调节）心室充盈量心室充盈量= =静脉回心血量静脉回心血量+ +心室射血后剩余血量心室射血后剩余血量 平衡调节：平衡调节： 回心血量回心血量/ /搏出量搏出量 异长性自身调节（异长性自身调节（Frank-StarlingFrank-Starling定律）定律）意义：防止心室舒张末期压力和容积发生过久和过度改变意义：防止心室舒张末期压力和容积发生过久和过度改变回心血量多回心血量多 充盈压上升充盈压上升 搏出量上升搏出量上升心衰时心衰时 心输出量减少心输出量减少 舒张末期容积增加舒张末期

19、容积增加 心肌初长度增加心肌初长度增加 心肌收缩性增强心肌收缩性增强 心输出量增加心输出量增加在一定范围内，在一定范围内，心肌的收缩力心肌的收缩力与心肌纤维的与心肌纤维的初长度成正比初长度成正比异长自身调节异长自身调节:Frank-Starling Relationship肌节长度肌节长度2.2um心肌收缩力心肌收缩力The more a myocyte or ventricular chamber is stretched ,the more it will contract在一定范围内，心肌的收缩力与心在一定范围内，心肌的收缩力与心肌纤维的初长度成正比肌纤维的初长度成正比心脏扩张心脏扩张F

20、rank-Starling定律定律正常状态下正常状态下 1.7 2.1 2.2 2.7 m收缩力收缩力肌节初长肌节初长肌源性扩张肌源性扩张：伴心肌收缩力降低伴心肌收缩力降低的心腔扩大的心腔扩大紧张源性扩张紧张源性扩张：伴有收缩力增强的伴有收缩力增强的心腔舒张末期容积增心腔舒张末期容积增大大（三）心肌收缩性增强（三）心肌收缩性增强q儿茶酚胺儿茶酚胺 增强收缩能力增强收缩能力/ /搏出量搏出量心功能受损心功能受损 交感系统兴奋交感系统兴奋 儿茶酚胺释放儿茶酚胺释放 - -受体受体 cAMPcAMP 钙通道开放钙通道开放 胞浆胞浆CaCa2+2+ 正性肌力作用正性肌力作用急性、早期：维持心输出量急性

21、、早期：维持心输出量慢性：慢性： 受体敏感性下降，受体敏感性下降，正性肌力作用减弱正性肌力作用减弱（四）（四）心室重塑心室重塑（ventricular remodeling)心室在长期负荷增加或神经体液因素持续作用下，心室在长期负荷增加或神经体液因素持续作用下，所发生的心肌组织结构、代谢和功能的一种慢性代偿所发生的心肌组织结构、代谢和功能的一种慢性代偿适应性反应。适应性反应。即心肌及心肌间质细胞在细胞结构、功能、数量及遗即心肌及心肌间质细胞在细胞结构、功能、数量及遗传表型方面所出现的适应性、增生性变化。传表型方面所出现的适应性、增生性变化。心肌细胞心肌细胞非心肌细胞（成纤维细胞、血管平滑肌细胞

22、、非心肌细胞（成纤维细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞等）内皮细胞等）细胞外基质细胞外基质心心肌肌 结构代偿结构代偿 心肌细胞重塑（心肌肥大、心肌细胞表型改变）心肌细胞重塑（心肌肥大、心肌细胞表型改变）（1 1）心肌肥大）心肌肥大(myocardial hypertrophy)(myocardial hypertrophy)概念概念：心肌细胞体积增大、重量增加：心肌细胞体积增大、重量增加向心性肥大向心性肥大(concentric(concentric hypertrophy)hypertrophy)： 长期压力负荷作用下，肌节并联性增生长期压力负荷作用下，肌节并联性增生, ,室壁增室壁增厚，心腔无

23、明显扩大，室壁厚度厚，心腔无明显扩大，室壁厚度/ /心腔半径增大心腔半径增大 离心性肥大离心性肥大( (ecentricecentric hypertrophy)hypertrophy)： 长期容量负荷作用下，肌节串联性增生，心室腔长期容量负荷作用下，肌节串联性增生，心室腔扩大较明显而室壁厚度增加较轻，室壁厚度扩大较明显而室壁厚度增加较轻，室壁厚度/ /心心腔半径变化不大腔半径变化不大 结构代偿结构代偿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大向心性肥大离心性肥大离心性肥大 向心性肥大向心性肥大离心性肥大离心性肥大作用缓慢、持久作用缓慢、持久心肌总收缩力增强，有利于维持

24、心输出量。心肌总收缩力增强，有利于维持心输出量。向心性肥大的代偿能力强于离心性肥大，但二者均可增向心性肥大的代偿能力强于离心性肥大，但二者均可增加心脏作功和心输出量，使心功能在相当长的时间内处加心脏作功和心输出量，使心功能在相当长的时间内处于稳定状态，不发生心力衰竭。于稳定状态，不发生心力衰竭。 代偿作用局限代偿作用局限：肥大心肌的生长具有：肥大心肌的生长具有不平衡性不平衡性，因此，因此当心肌过度肥大超过某种限度时，则发生由代偿向衰当心肌过度肥大超过某种限度时，则发生由代偿向衰竭的转化。竭的转化。 心肌肥大的意义心肌肥大的意义 （2）心肌细胞表型改变）心肌细胞表型改变由于合成的蛋白质的种类变化

25、所致的心肌细胞由于合成的蛋白质的种类变化所致的心肌细胞“质质”的改变的改变 分子改建：分子水平（蛋白质表达谱改变分子改建：分子水平（蛋白质表达谱改变- - 同工型转换）同工型转换） 心肌肥大：细胞水平心肌肥大：细胞水平 心肌改建：组织水平心肌改建：组织水平 心室重塑：器官水平心室重塑：器官水平机械刺激机械刺激化学刺激化学刺激受体或力学感受器受体或力学感受器蛋白激酶激活蛋白激酶激活核转录因子核转录因子 基因转录基因转录静止胎儿基因激活静止胎儿基因激活胎儿型蛋白胎儿型蛋白合成增加合成增加细胞表型细胞表型改变改变分泌细胞因子、分泌细胞因子、局部激素局部激素促进细胞成长、增促进细胞成长、增殖、凋亡、表

26、型改殖、凋亡、表型改变变心心肌肌改改建建的的机机制制2、非心肌细胞及细胞外基质的变化、非心肌细胞及细胞外基质的变化细胞外基质细胞外基质存在于细胞间隙、肌束之间及血管周围的结构糖存在于细胞间隙、肌束之间及血管周围的结构糖蛋白、蛋白多糖及糖胺聚糖的总称。主要为蛋白、蛋白多糖及糖胺聚糖的总称。主要为型胶原、型胶原、型型胶原。胶原。 型胶原：型胶原：80% 与心肌肌束平行排列的粗大胶原纤维的主要与心肌肌束平行排列的粗大胶原纤维的主要成分成分 型胶原：型胶原：20% 较细的纤维网状结构较细的纤维网状结构 胶原纤维的量、成分决定心肌伸展及僵硬度胶原纤维的量、成分决定心肌伸展及僵硬度 胶原增加使心肌顺应性降

27、低胶原增加使心肌顺应性降低血管紧张素血管紧张素、 去甲肾上去甲肾上腺素、腺素、 醛固酮醛固酮非心肌细胞活化、增殖非心肌细胞活化、增殖型胶原、型胶原、型胶原合型胶原合成增加（早成增加（早期）期）基质金属基质金属蛋白酶蛋白酶/ 胶原胶原 比例改变比例改变心肌间质增生，心肌间质增生，心肌重塑心肌重塑增加血容量增加血容量血流重新分布血流重新分布红细胞增多红细胞增多组织利用氧能力增加组织利用氧能力增加心外代偿心外代偿（一）增加血容量（一）增加血容量-慢性心衰主要代偿方式慢性心衰主要代偿方式 肾小球滤过率降低肾小球滤过率降低肾小管重吸收钠水增加肾小管重吸收钠水增加促进钠水重吸收的激素增多促进钠水重吸收的激素增多(ADH、醛固酮）、醛固酮） 抑制钠水重吸收的物质减少（抑制钠水重吸收的物质减少（PGE2、心房钠尿肽）、心房钠尿肽） 二、心脏以外的代偿二、心脏以外的代偿 BP 肾血流肾血流 机制：机制：GFR 交感交感 - 肾上腺髓质兴奋肾上腺髓质兴奋