病理生理学第十三章心功能不全

1、病理生理学第十三章心功能不全心力衰竭*Heart failure 在各种致病因素的作用下心脏的在各种致病因素的作用下心脏的收缩和（或）舒张功能发生障碍，收缩和（或）舒张功能发生障碍，使心输出量绝对或相对下降使心输出量绝对或相对下降，即即心泵功能减弱，以致不能满足机体心泵功能减弱，以致不能满足机体代谢需要的病理生理过程或综合征。代谢需要的病理生理过程或综合征。心功能不全与心力衰竭的关系 代偿阶段心功能不全 失代偿阶段（心力衰竭）心力衰竭各种心力衰竭各种临床表现发生临床表现发生发展的始动环发展的始动环节：节：输出不足输出不足 缺血缺血回流障碍回流障碍 淤血淤血心力衰竭防治心力衰竭防治的病理生理基的

2、病理生理基础：础：恢复心肌的正恢复心肌的正常舒缩功能常舒缩功能调整心脏负荷调整心脏负荷第二节心力衰竭的病因、诱因与分类心力衰竭的病因、诱因与分类一、病因一、病因 心力衰竭的基本病因心力衰竭的基本病因*（一）、原发性心肌舒缩功能障碍病毒硒缺乏锑、阿霉素中毒严重持久的缺血 临床上常见于冠心病、心肌炎、 心肌病等心脏负荷过度压力负荷（或后负荷）过度： 心脏射血阻抗增大 见于高血压病、主动脉流出道受阻（左室） 肺动脉高压、肺栓塞、慢阻肺（右室） 容量负荷（或前负荷）过度： 心脏舒张时承受的血量增多 见于主（肺）动脉瓣或二、三尖瓣关闭不全 高动力循环状态心力衰竭的诱因1、全身感染2、酸碱平衡和电解质代谢

3、紊乱3、心律失常4、妊娠 和分娩心力衰竭的分类根据心力衰竭病情严重程度分类按心力衰竭起病及病程发展速度分类按心输出量的高低分类按心输出量的高低分类*按心力衰竭的发病部位分类按心力衰竭的发病部位分类*按心肌收缩与舒张功能的障碍分类（一）根据心力衰竭严重程度分类轻度心力衰竭 ：由于代偿完全，处于一级心功能状态（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）或二级心功状态（体力活动略受限，一般体力活动时可出现气急心悸）。中度心力衰竭：由于代偿不全，心功能三级（体力活动明显受限，轻体力活动即出现心力衰竭的症状、体征，休息后即好转）。重度心力衰竭：完全失代偿，心功能四级（安静情况下即出现心力衰

4、竭的临床表现，完全丧失体力活动能力，病情危重）。（二）按心力衰竭起病及病情发展分类急性心力衰竭：起病急，发展迅速，心输出量在短时间内大幅度下降，此时机体代偿机制常来不及动员。常见于急性心肌梗死，严重的心肌炎等。慢性心力衰竭：起病缓慢，机体有充分时间动员代偿机制。在代偿阶段病人心衰症状可不明显，在疾病后期，机体代偿功能丧失，心输出量不能满足机体代谢需要，于是心衰的表现逐渐显露，心功能进入失代偿期。这类心力衰竭临床上常见于高血压病，心瓣膜病和肺动脉高压等。慢性充血性心力衰竭*当心力衰竭呈慢性经过，并伴有血容量增多，组织液增多和静脉淤血时称慢性充血性心力衰竭。（三）按心输出量的高低分类*低输出量性心

5、力衰竭低输出量性心力衰竭（low output heart failure) 此类心衰时心输出量低于正常，常见于冠心病、高血压病、心瓣膜病、心肌炎等引起的心力衰竭。2 、高输出量性心力衰竭、高输出量性心力衰竭（high output heart failure) 此类心衰发生时心输出量较发病前有所下降，但其值仍属正常，甚或高于正常，故称为高输出量性心力衰竭。造成这类心力衰竭的主要原因是高动力循环状态高动力循环状态.高动力循环状态高动力循环状态(highdynamic state).各种原因引起血容量扩大，静脉回流增加，心脏过度充盈，心输出量相应增加，心脏负荷显著增大，供氧相对不足，能量消耗过多

6、，一旦失代偿，心衰将必然发生，此时心输出量从心衰前的高水平下降。高输出量心衰可见于甲状腺功能亢进、严重贫血、妊娠、脚气病、VitB1缺乏症、动静脉瘘等。（四）按心力衰竭发病部位分类* 1、左心衰竭 2、右心衰竭 3、全心衰竭1、左心衰竭 主要由于左室受损或负荷过重，导致左室泵血功能下降，使从肺循环流到左心室的血液不能充分射入主动脉残留在左心室的血液量增多。因而心输出量下降的同时，还可出现肺循环瘀血甚至水肿。 常见于冠心病，心肌病、高血压病及二尖瓣关闭不全等。2、 右心衰竭 衰竭的右心室不能把体循环回流的血液充分排至肺循环，故导致体循环淤血，静脉压上升而产生下肢甚至全身水肿等。常见于大块肺栓塞、

7、肺动脉高压、慢性阻塞性肺疾病和二尖瓣狭窄等所致的后负荷过重而发生的右心衰竭。3.全心衰竭全心衰竭是临床上常见的一类心力衰竭。某些疾病如风湿性心肌炎或严重贫血可是左右心同时受累，发生全心衰竭。全心衰竭也可由一侧心室波及另一侧心室演变而来。例如，左心衰竭，肺静脉压升高，继而肺动脉压也升高，使右室后负荷过重而发生衰竭。或右心衰竭时由于射入动脉的血液减少，经肺循环回流到左心的血量减少，是左心输出量下降，冠脉灌流减少，左室泵血功能受损而使左心也衰竭。（五）按心肌收缩与舒张功能的障碍分类收缩功能不全性心力衰竭（收缩性衰竭）因心肌收缩功能障碍而引起的心力衰竭，常见于高血压性心脏病、冠心病等，主要由于心肌变性

8、、心肌细胞死亡所致。舒张功能不全性心力衰竭（舒张性衰竭） 二尖瓣或三尖瓣、缩窄性心包炎、肥大性心肌病、心肌缺血等均可使心肌舒张功能受损。临床上，心衰发生时心肌收缩和舒张功能障碍多同时并存，舒张性心功能不全是近年备受关注的问题。第三节 心力衰竭发生的机制一、正常心肌舒缩的分子基础二、心肌收缩性减弱三、心室舒张功能异常四、心脏各部舒缩活动的不协调性一、正常心肌舒缩的分子基础收缩蛋白：主要由肌球蛋白和肌动蛋白组成。调节蛋白：主要由向肌球蛋白和肌钙蛋白组成。钙离子ATP二、心肌收缩性减弱收缩相关蛋白质的破坏心肌能量代谢紊乱心肌兴奋收缩耦联障碍心肌肥大的不平衡生长收缩相关蛋白质的破坏1、心肌细胞坏死：

9、当心肌受到各种严重的损伤都可发生，使心肌收缩相关蛋白质减少。2、心肌细胞凋亡： 使心肌细胞数减少，心肌收缩相关蛋白质减少凋亡指数：发生凋亡的细胞核数/每100细胞核氧化应激：心力衰竭、发生、发展过程中，由氧自由基生成过多和（或）抗氧化功能减弱导致氧化应激反应发生，引起心肌细胞凋亡。细胞因子：TNF、IL1、IL6、干扰素等。其中TNF尤为突出。钙稳态失衡:心力衰竭时，由于能量代谢紊乱造成ATP缺乏、或自由基生成过多损伤细胞膜、肌浆网膜或酸中毒等因素作用均可引起细胞钙稳态失衡。线粒体功能障碍：心力衰竭时由于缺氧，能量代谢紊乱线粒体跨膜电位下降，线粒体膜通透性下降，细胞凋亡启动因子从线粒体内释放出

10、来引起细胞凋亡。心肌能量代谢紊乱心肌能量生成障碍：ATP不足 缺血、缺氧、维生素B1缺乏 （1）收缩缺乏能量 （2）Ca2+转运、分布异常 ATP不足 （3）线粒体损伤 （4）功能蛋白质合成不足2、能量利用障碍： 过度肥大的心肌其肌球蛋白头部ATP酶的活性下降，该酶不能正常水解ATP将化学能转化为机械能。心肌兴奋收缩-耦联障碍心肌的兴奋是电活动，而收缩是机械活动， Ca2+把两者联系在一起，任何影响钙转运、分布的因素都会影响兴奋收缩耦联。1、肌浆网Ca2+处理功能障碍1）肌浆网摄取功能 Ca2+ 减弱： 与两种机制有关（1）：缺血缺氧 ATP不足 肌浆网钙泵缺乏能量活性下降 肌浆网钙泵蛋白不足

11、 肌浆网摄钙能力减弱肌浆网摄钙能力减弱（2）肌浆网受磷蛋白磷酸化不足肌浆网受磷蛋白是钙泵的内源性抑制物，非磷酸化形式有抑制作用cAMP或calmodulin依赖的蛋白激酶催化其磷酸化磷酸化后抑制作用解除P cAMP或 calmodulin依赖的蛋白激酶PLNPLNP 心力衰竭心肌内去甲肾上腺素减少 心肌细胞受体下调 cAMP 肌浆网受磷蛋白磷酸化减弱非磷酸化受磷蛋白 抑制钙泵功能2）肌浆网 Ca2+储存量减少肌浆网Ca2+储存能力没有降低，但储存量减少。肌浆网摄钙减少，线粒体摄钙增多，胞膜Na + Ca2+ 交换代偿性增强，不利于肌浆网的Ca2+储存。3）肌浆网 Ca2+释放量下降1、兰尼碱受

12、体（ Rynodin Receptor，RYR）是配体激活的 Ca2+ 通道，通过RYR释放Ca2+是心肌兴奋收缩耦联时Ca2+的主要来源，心衰时RYR蛋白及RYR mRNA 减少，肌浆网释放Ca2+ 减少。2、酸中毒时与钙储存蛋白结合紧密。2、胞外Ca2+内流障碍 主要途径两条： 电压依赖性钙通道一是经过钙通道 受体操纵性钙通道二是通过钠钙交换体内流心力衰竭时胞外Ca2+ 内流障碍心力衰竭时心肌肥大 酸中毒受体密度降低 降低受体对去甲肾去甲肾上腺素减少 上腺素的敏感性 受体操纵Ca2+的通道开放减少 Ca2+ 内流受阻高钾血症K+阻止Ca2+内流，导致胞内Ca2+浓度降低3、肌钙蛋白与Ca2

13、+结合障碍酸中毒 时H 2+占据肌钙蛋白上的Ca2+结合部位，影响Ca2+与肌钙蛋白的结合。心肌肥大的不平衡生长过度肥大的心肌可因心肌重量增加与心功能增强不成比例即不平衡生长而发生衰竭，其机制是：心肌重量的增加超过交感神经元轴突的生长，使单位重量心肌的交感神经分布密度下降；肥大心肌去甲肾上腺素合成减少，消耗增多，使心肌去甲肾上腺素含量减少；导致心肌收缩性减弱。心肌线粒体数量不能随心肌肥大成比例的增加，以及肥大心肌线粒体氧化磷酸化水平下降导致能量生成不足。肥大心肌因毛细血管数量增加不足或心肌微循环灌流不足，常处于供血供氧不足的状态。肥大心肌的肌球蛋白ATP酶活性下降，心肌能量利用障碍。肥大心肌的

14、肌浆网Ca2+处理功能障碍，肌浆网释放量Ca2+下降及胞外内流Ca2+减少。三、心室舒张功能异常（一）钙离子复位迟缓（二）肌球肌动蛋白复合体解离障碍（三）心室舒张势能减少 心肌收缩愈好舒张势能愈大 心肌收缩性减弱心室舒张势能减小 舒张期冠脉灌流充盈不足， 心室舒张势能减小 导致心室舒张不全（四）心室顺应性降低心室顺应性（ventricular compliance)是指心室在单位压力变化下所引起的容积改变（dV/dp)，其倒数dp/dV即为心室僵硬度（ ventricular stiffness）四、心脏各部舒缩活动的不协调性见于心率失常和心肌梗死 心力衰竭* Heart failure 在各

15、种致病因素的作用下心脏的收缩在各种致病因素的作用下心脏的收缩和（或）舒张功能发生障碍，使心输和（或）舒张功能发生障碍，使心输出量绝对或相对下降出量绝对或相对下降，即心泵功能减即心泵功能减弱，以致不能满足机体代谢需要的病弱，以致不能满足机体代谢需要的病理生理过程或综合征。理生理过程或综合征。 心功能不全与心力衰竭的关系 代偿阶段心功能不全 失代偿阶段（心力衰竭）第四节心力衰竭时机体的代偿反应完全代偿（complete compensation）：通过代偿反应，心输出量能满足机体正常活动而暂时不出现心力衰竭临床表现。不完全代偿（ incomplete compensation）：心输出量仅能满足机

16、体在安静状态下的需要，已发生轻度心力衰竭者。代偿失调或失代偿（decopensation）：心输出量不能满足机体安静状态下的需要，出现明显的心力衰竭表现。一、心脏代偿反应心率加快：心脏扩张：紧张源性扩张 肌源性扩张心肌肥大：向心性肥大和离心性肥大心率加快发动迅速，见效快，但不经济。有利：在一定范围内可提高心输出量和 舒张压，维持动脉血压，保持 心脑血供。不利：增加耗氧量，缩短舒张期，心室 舒张不全。心脏扩张：紧张源性扩张：心脏扩大并伴有收缩力 增强的心脏扩张 （有代偿意义） 肌源性扩张：心肌拉长不伴有收缩力 增强的心腔扩张 （失代偿的表现）心肌肥大： 心肌细胞体积增大，重量增加。当心肌肥大达到

17、一定程度，心肌细胞还可有数量上的增多。 分向心性肥大和离心性肥大。向心性肥大（concentric hypertrophy）长期后负荷（压力负荷）过大，收缩期室壁张力增高，心肌纤维呈并联性增生（parallel hyperplasia），肌纤维变粗，心室壁厚度增加。离心性肥大（eccentric hypertrophy） 长期前负荷（容量负荷）增加，舒张期室壁张力增加，心肌纤维呈串联性增生（series hyperplasia），心肌纤维长度增加，心腔明显扩大。心肌肥大的代偿意义1、虽然单位重量的心肌收缩力减弱，但心脏总重量增加，可使心肌总收缩力增加，有助于维持心输出量。2、降低室壁张力，降低

18、耗氧量，有助于减轻 心脏负担。二、心外代偿反应血容量增加 降低肾小球滤过率 增加肾小管对水钠的重吸收血流重分布红细胞增多组织利用氧的能力增强三、神经-体液的代偿反应交感肾上腺髓质最先被激活：肾素血管紧张素醛固酮系统抗利尿激素第五节心力衰竭临床表现的病理生理基础 心力衰竭的临床表现： 肺循环充血 体循环淤血 心输出量不足肺循环充血 左心衰竭左心室舒张末期容积增大、压力上升 左心房压力上升 肺静脉回流障碍 肺循环充血 肺水肿 外呼吸功能障碍 呼吸困难肺循环充血的主要表现1、呼吸困难：劳力性呼吸困难 端坐呼吸 夜间阵发性呼吸困难2、肺水肿肺淤血引起呼吸困难的机制肺顺应性降低，患者感到呼吸费力；刺激肺

19、泡毛细血管感受器，经迷走神经传人中枢，反射性引起呼吸中枢兴奋，呼吸运动增强，使患者感到呼吸费力；肺淤血、水肿引起缺氧，刺激呼吸；常伴有支气管粘膜充血、水肿，使呼吸道阻力增大患者感到呼吸费力。劳力性呼吸困难随病人体力活动而出现的呼吸困难，休息后减轻或消失。劳力性呼吸困难机制： 体力活动 需氧增加 心率加快 回心血量增多 舒张期缩短心输出量不能相应增加 心肌缺氧 加重肺淤血 机体缺氧 肺顺应性降低 呼吸困难 端坐呼吸 心衰病人平卧可加重呼吸困难而被迫采取端坐或半卧位以减轻呼吸困难的状态称为端坐呼吸。端坐呼吸机制（1）、端坐位时血液转移到躯体下半部，肺淤血减轻。（2）、端坐位时膈肌位置下移，胸腔容积增大，肺活量增加.（3）、平卧位时身体下半部水肿液吸收入血增多，而端坐位