病理生理学病生-心功能不全课件

1、开始上课了同学们好病理生理学（石磊）病生 心功能不全1开始上课了同学们好病理生理学（石磊）病生 心功能不全1 心功能不全全国高等医学院校规划教材病理生理学(案例版）病理生理学教研室 刘 巍病理生理学（石磊）病生 心功能不全2 心功能不全全国高等医学院校规划教材病理生理学教研室心 功 能 不 全病因、诱因与分类 代偿反应及其意义 发生机制 功能和代谢变化 防治原则 目录病理生理学（石磊）病生 心功能不全3心 功 能 不 全病因、诱因与分类 代偿反应心泵功能 让我们通过计算来更加形象的认识一下心脏的重要性 假定人心脏跳动70次/分、70毫升/次，平均寿命有70岁，我们来计算一下，一生心脏跳动 次，

2、泵血 升病理生理学（石磊）病生 心功能不全4心泵功能 让我们通过计算来更加形象的认识一下心脏的重心泵功能 让我们通过计算来更加形象的认识一下心脏的重要性 假定人心脏跳动70次/分、70毫升/次，平均寿命有70岁，我们来计算一下，一生心脏跳动25.75亿次，泵血1.81亿升2,575,440,000180,280,80025.75亿1.81亿 心脏是一个强壮的、不知疲倦、努力工作的强力泵。 病理生理学（石磊）病生 心功能不全5心泵功能 让我们通过计算来更加形象的认识一下心脏的重中国：1998年，260万人死于心血管疾病 （13分钟死一人）北京：1984 1999年3544岁死于心梗增154%，

3、77%归罪于胆固醇增高。2004年，卫生部报告1.6亿血脂异常Life style: (1)Eating (2)Car (3)Physical exercise心血管疾病人类“第一杀手”病理生理学（石磊）病生 心功能不全6中国：1998年，260万人死于心血管疾病 Life sty心力衰竭 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，使心输出量绝对或相对下降，以至不能满足机体代谢需要的病理生理过程或综合征称为心力衰竭（heart failure)。概 念病理生理学（石磊）病生 心功能不全7心力衰竭 在各种致病因素心功能不全与心力衰竭心功能不全代偿阶段失代偿阶段心力衰竭发病学的本质

4、是相同的病理生理学（石磊）病生 心功能不全8心功能不全与心力衰竭心功能不全代偿阶段失代偿阶段心力衰竭发病二、诱 因1、各种感染 2、酸碱平衡及电解质代谢紊乱3、心率失常4、妊娠与分娩5、治疗措施不当凡能引起心肌供血减少、耗氧增加、收缩性减弱以及心脏负荷增加的因素均可诱发心衰。病理生理学（石磊）病生 心功能不全9二、诱 因1、各种感染 2、酸碱平衡及电解质代谢三、心力衰竭分类（一）根据病情严重程度1.轻度心力衰竭2.中度心力衰竭3.重度心力衰竭（二）按起病及病程发展速度1.急性心衰 如:心肌梗死、心肌炎2.慢性心衰 如:高血压、心瓣膜病等 （三）按心输出量的高低1.低输出量性心力衰竭2.高输出量

5、性心力衰竭（四）按心力衰竭的发生部位1.左心衰竭 2.右心衰竭 3.全心衰竭（五）按心肌收缩与舒张的障碍1.收缩功能不全性的心力衰竭2.舒张功能不全性的心力衰竭病理生理学（石磊）病生 心功能不全10三、心力衰竭分类（一）根据病情严重程度1.轻度心力衰竭（二） 第2节 心力衰竭时机体的 代偿反应及其意义完全代偿不完全代偿失代偿病理生理学（石磊）病生 心功能不全11 第2节 心力衰竭时机体的 完全代偿不完全代偿失代偿心泵功能障碍组织器官供血快速启动的功能性调整神经-体液调节机制缓慢持久的结构性适应心输出量病理生理学（石磊）病生 心功能不全12心泵功能障碍组织器官供血快速启动的神经-体液调节机制缓慢

6、持一、心脏本身的代偿 代偿反应（一）心率加快（二）心脏扩张（三）心肌肥大与心室重构病理生理学（石磊）病生 心功能不全13一、心脏本身的代偿 代偿反应（一）心率加快（二）心脏扩张一、心脏本身的代偿（一）心率加快（急性代偿，限度空间小）压力感受器效应：心输出量动脉血压主动脉弓和颈动脉窦 心迷走 交感 容量感受器效应：心力衰竭心房淤血容量感受器交感神经化学感受器效应：缺氧心率 机制:病理生理学（石磊）病生 心功能不全14一、心脏本身的代偿（一）心率加快（急性代偿，限度空间小）压力 利一定范围内，心输出量维持动脉血压 弊心率过快(180次/分)对机体不利: 增加心肌耗氧量 心脏舒张期过短，心室充盈不足

7、 心率过快，影响冠脉灌流，心肌缺血（一）心率加快心脏代偿反应病理生理学（石磊）病生 心功能不全15 利一定范围内，心输出量维持动脉血压 弊心率过快(180正常心肌结构动画: 心肌细胞结构心脏代偿反应（二）心脏扩张病理生理学（石磊）病生 心功能不全16正常心肌结构动画: 心肌细胞结构心脏代偿反应（二）心脏Frank-starling定律（亚急性代偿方式）心脏代偿反应（二）心脏扩张病理生理学（石磊）病生 心功能不全17Frank-starling定律（亚急性代偿方式）心脏代偿反（二）心脏扩张（亚急性代偿方式）心脏代偿反应最适初长度病理生理学（石磊）病生 心功能不全18（二）心脏扩张（亚急性代偿方式

8、）心脏代偿反应最适初长度病理生紧张源性扩张 心室容量加大并伴有收缩力增强的心脏扩张 肌源性扩张 心肌拉长不伴有收缩力增强的 心脏扩张心脏代偿反应（二）心脏扩张病理生理学（石磊）病生 心功能不全19紧张源性扩张 肌源性扩张心脏代偿反应（二）心脏扩张病理生理学肌节长度1.7 m肌节长度2.2 m心室淤血室内压心腔适度扩大肌节适度拉长收缩力意义：增加每搏心输出量。(二)心脏扩张病理生理学（石磊）病生 心功能不全20肌节长度1.7 m肌节长度2.2 m心室淤血室内压心腔（三）心肌肥大与心室重构 为适应心脏负荷增加，使心肌及心肌间质在细胞结构、功能、数量及遗传表型方面所出现的适应性、增生性的变化称为心室

9、重构。从心肌细胞水平观察心肌肥大从组织水平观察心肌改建从心脏器官水平观察心室重构心脏代偿反应病理生理学（石磊）病生 心功能不全21（三）心肌肥大与心室重构 为适应心脏负荷增加，使1、心肌肥大的原因和机制原因：过度负荷刺激 神经体液因素的作用机制：心肌肥大信号细胞核 基因反应 心肌肥大心脏代偿反应病理生理学（石磊）病生 心功能不全221、心肌肥大的原因和机制原因：过度负荷刺激机制：心肌肥大信号2、心肌肥大表现形式离心性肥大向心性肥大病理生理学（石磊）病生 心功能不全232、心肌肥大表现形式离心性肥大向心性肥大病理生理学（石磊）病离心性肥大向心性肥大原因前负荷后负荷肌节复制串联复制并联复制形态变化

10、心腔明显扩大心壁明显增厚直径 /心室厚度或基本正常小于正常意义减轻前负荷克服增加的后负荷病理生理学（石磊）病生 心功能不全24离心性肥大向心性肥大原因前负荷后负荷肌节复制串联复制并联 利 弊（慢性经济、持久的代偿方式）（三）心肌肥大与心室重构收缩速度减慢顺应性降低流出道受阻肥大心肌不均衡生长室壁张力降低收缩力增加心脏代偿反应病理生理学（石磊）病生 心功能不全25 利 弊（慢性经济、持久的代偿方式）（三）心肌肥大与心室重构肥大心肌的不平衡生长：冠脉微循环障碍 单位重量心肌的毛细血管数目减少心肌细胞表面积相对不足 细胞Ca2+转运发生异常心肌交感神经末梢密度相对降低 心肌去甲肾上腺素含量降低肌球蛋

11、白ATP 酶活性降低 用能障碍线粒体数目和功能相对不足 心肌能量生成不足病理生理学（石磊）病生 心功能不全26肥大心肌的不平衡生长：病理生理学（石磊）病生 心功能不全26二、心脏以外的代偿(一)增加血容量(二)血流重分布(三)红细胞增多(四)组织细胞利用氧的能力增强1、降低肾小球滤过率2、增加肾小管对水钠重吸收 1、保证心、脑血液供应 2、外周供血不足，器官功能紊乱病理生理学（石磊）病生 心功能不全27二、心脏以外的代偿(一)增加血容量(二)血流重分布(三)红细(一) 血容量增多肾小球滤过率交感-肾上腺髓质系统肾素-血管紧张素-醛固酮系统PGE2、1、降低肾小球滤过率心外代偿反应病理生理学（石

12、磊）病生 心功能不全28(一) 血容量增多肾小球滤过率交感-肾上腺髓质系统肾素-血(一) 血容量增多肾内血流重新分布肾素-血管紧张素-醛固酮系统PGE2、利钠激素肾小管重吸收滤过分数增高2、增加肾小管对水钠重吸收心外代偿反应病理生理学（石磊）病生 心功能不全29(一) 血容量增多肾内血流重新分布肾素-血管紧张素-醛固酮积极作用:增加心室充盈， 维持心输出量；不利影响:钠水潴留，心性水肿、 前后负荷增加，耗氧量增加血容量增多的意义心外代偿反应病理生理学（石磊）病生 心功能不全30积极作用:增加心室充盈，不利影响:钠水潴留，心性水肿、血容量各种心衰病因导致心输出量交感肾上腺髓质系统兴奋刺激垂体后叶

13、ADH增多水重吸收血容量儿茶酚胺心率、心收缩力肾素血管紧张素醛固酮系统内皮素血管收缩灌注压血流重分配保证心脑血液供应肾排水、排钠血容量心排血量三、神经-体液代偿作用病理生理学（石磊）病生 心功能不全31各种心衰病因导致心输出量交感肾上腺髓质系统兴奋刺激垂体后各种心衰病因导致心输出量交感肾上腺髓质系统兴奋心肌重构心率心收缩力心肌耗氧钠水潴留前负荷血管收缩后负荷心律失常氧化应激心肌损伤心功能心排血量神经-体液损伤作用病理生理学（石磊）病生 心功能不全32各种心衰病因导致心输出量交感肾上腺髓质系统兴奋心肌重构心正常心肌舒缩的分子基础（复习）病理生理学（石磊）病生 心功能不全33正常心肌舒缩的分子基础

14、（复习）病理生理学（石磊）病生 心功能粗肌丝肌球蛋白横桥细肌丝向肌球蛋白肌钙蛋白肌动蛋白正常心肌舒缩的基础病理生理学（石磊）病生 心功能不全34粗肌丝肌球蛋白横桥细肌丝向肌球蛋白肌钙蛋白肌动蛋白正常心肌舒动画: 心肌舒缩过程病理生理学（石磊）病生 心功能不全35动画: 心肌舒缩过程病理生理学（石磊）病生 心功能不全一、心肌收缩性减弱二、心室舒张功能异常三、心脏各部协调性障碍第三节 心力衰竭的发生机制 病理生理学（石磊）病生 心功能不全36一、心肌收缩性减弱第三节 心力衰竭的发生机制 病理生理学（一）心肌结构破坏 (二）心肌能量代谢障碍 (三）心肌兴奋收缩耦联障碍 一、心肌收缩性减弱心力衰竭的发

15、生机制病理生理学（石磊）病生 心功能不全37（一）心肌结构破坏 (二）心肌能量代谢障碍 （一）心肌收缩性减弱1. 心肌结构的破坏缺血、缺氧感染、中毒心肌细胞坏死收缩蛋白分解破坏氧化应激细胞因子钙超载线粒体功能异常心肌细胞凋亡病理生理学（石磊）病生 心功能不全38（一）心肌收缩性减弱1. 心肌结构的破坏缺血、缺氧心肌细胞坏(disorder of myocardial energy metabolism) 能量生成障碍 ( impaired energy production ) 能量转化储存障碍 ( reduced energy reserve ) 能量利用障碍 ( impaired ener

16、gy utilization ) 2. 心肌能量代谢障碍（一）心肌收缩性减弱病理生理学（石磊）病生 心功能不全39(disorder of myocardial energy病理生理学（石磊）病生 心功能不全40病理生理学（石磊）病生 心功能不全40能量生成障碍1）ATP水解供能减少 2）Ca2+转运异常3）细胞内Na+堆积 4）收缩蛋白合成障碍最常见原因心肌缺血缺氧2. 心肌能量代谢障碍病理生理学（石磊）病生 心功能不全41能量生成障碍1）ATP水解供能减少 最常见原因心肌缺血ATP肌酸磷酸肌酸激酶磷酸肌酸(CP)心肌肥大时，磷酸肌酸激酶活性肌 肉能量转化储存障碍2. 心肌能量代谢障碍病理生

17、理学（石磊）病生 心功能不全42ATP肌酸磷酸肌酸激酶磷酸肌酸(CP)心肌肥大时，磷酸肌酸激肌球蛋白ATP酶同工酶有三种: V1 (): 活性最高 V2 (): 活性次之 V3 (): 活性最低 过度肥大心肌其肌球蛋白头部ATP酶活性下降，原因是 V1 型转变为 V3 型能量利用障碍2. 心肌能量代谢障碍病理生理学（石磊）病生 心功能不全43肌球蛋白ATP酶同工酶有三种: 过度肥大心肌其肌球蛋白头(三）心肌兴奋-收缩耦联障碍 Ca2+的摄取、释放障碍Ca2+内流Ca2+与肌钙蛋白结合障碍兴奋-收缩耦联障碍一、心肌收缩性减弱病理生理学（石磊）病生 心功能不全44(三）心肌兴奋-收缩耦联障碍 Ca

18、2+的摄取、Ca2+内流Ca2+摄取肌浆网储存Ca2+肌浆网释放 Ca2+心肌缺血缺氧ATP生成肌浆网钙泵活性及泵酶活性降低酸中毒去甲肾上腺素减少导致受磷蛋白磷酸化线粒体摄取增强1、肌浆网摄取、储存、释放 Ca2+病理生理学（石磊）病生 心功能不全45Ca2+摄取肌浆网储存Ca2+肌浆网释放 Ca2+心肌2.胞外Ca2+内流障碍 Ca2+ 内流的途径钙通道Na+-Ca2+交换体电压依赖性受体操纵性膜内电位为正时Na+外流、 Ca2+ 向内转运受膜电位调节 受受体、激素调控除极时通道开放 去甲肾上腺素与受体Ca2+内流、复极 结合后可激活此通道时通道关闭 使Ca2+内流病理生理学（石磊）病生 心

19、功能不全462.胞外Ca2+内流障碍 Ca2+ 内流的途径-受体腺苷酸环化酶ATPcAMPCa2+通道开放交感神经兴奋去甲肾上腺素心肌收缩力胞浆Ca2+浓度瞬间Ca2+内流病理生理学（石磊）病生 心功能不全47-受体腺苷酸环化酶ATPcAMPCa2+通道开放交感神经兴2.胞外Ca2+内流障碍心肌肥大、酸中毒、高钾血症心肌肥大去甲肾上腺素受体操纵性酸中毒跨膜电位受体异常电压依赖性高钾血症Ca2+内流障碍病理生理学（石磊）病生 心功能不全482.胞外Ca2+内流障碍心肌肥大、酸中毒、高钾血症心肌肥大去心肌缺血时， H+增多H+与肌钙蛋白亲和力较Ca2+大肌浆网对Ca2+亲和力增大(三）心肌兴奋-收

20、缩耦联障碍 酸中毒时H+抑制了Ca2与肌钙蛋白的结合使胞浆Ca2即使浓度上升到收缩阈值也无法结合兴奋-收缩耦联障碍3.肌钙蛋白结合Ca2+障碍病理生理学（石磊）病生 心功能不全49心肌缺血时， H+增多(三）心肌兴奋-收缩耦联障碍 心肌收缩性减弱能量代谢障碍生成障碍利用障碍心肌细胞的坏死和凋亡兴奋 - 收缩耦联障碍钙离子与肌钙蛋白结合障碍钙离子内流障碍钙离子 摄取 储存 释放障碍心肌结构破坏病理生理学（石磊）病生 心功能不全50心肌收缩性减弱能量代谢障碍生成障碍利用障碍心肌细胞的坏死和凋二、心室舒张功能异常(一)钙离子复位延缓(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

21、性降低病理生理学（石磊）病生 心功能不全51二、心室舒张功能异常(一)钙离子复位延缓(二)肌球肌动蛋白(一)钙离子复位延缓二、心室舒张功能异常ATP 细胞膜钙泵障碍 外排障碍ATP 肌浆网钙泵障碍 重摄障碍钠-钙交换体能力降低 外排障碍病理生理学（石磊）病生 心功能不全52(一)钙离子复位延缓二、心室舒张功能异常ATP 细胞膜钙(二)肌球-肌动蛋白复合体解离障碍心肌舒张时横桥拆除肌钙蛋白与钙离子亲和力增加当ATP生成不足时肌球-肌动蛋白复合体解离障碍二、心室舒张功能异常病理生理学（石磊）病生 心功能不全53(二)肌球-肌动蛋白复合体解离障碍二、心室舒张功能异常病理生(三)心室舒张势能减小二、心

22、室舒张功能异常冠脉灌注减少心室收缩性降低 收缩末期心室构型改变产生舒张势能 冠状动脉充盈利于心室舒张病理生理学（石磊）病生 心功能不全54(三)心室舒张势能减小二、心室舒张功能异常冠脉灌注减少心(四)心室顺应性降低（心室壁增厚、心肌炎、心肌纤维化） 心室扩张受限，心输出量减少 容积扩大，压力增高明显，导致肺淤血 妨碍冠脉灌注，加重心肌缺血、缺氧二、心室舒张功能异常病理生理学（石磊）病生 心功能不全55(四)心室顺应性降低二、心室舒张功能异常病理生理学（石磊）病abc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 顺应性升高心室压力-容积(P-V)曲线示意图 心室顺应性指心室在单位压力变

23、化下引起的容积改变病理生理学（石磊）病生 心功能不全56abc舒张末期压力舒张末期容积a 顺应性降低b 顺应性心肌舒张功能障碍钙离子复位迟缓钠钙交换体钙离子亲和力下降ATP不足钙离子泵活性下降肌球 肌动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大室壁变厚水肿间质增生纤维花ATP不足心肌收缩性降低冠脉灌流不足病理生理学（石磊）病生 心功能不全57心肌舒张功能障碍钙离子复位迟缓钠钙交换体钙离子亲和力下降AT（三）心脏各部分舒缩活动不协调心律失常破坏心脏各部舒缩活动的协调性同一心室心肌梗死区域性分布，导致心室活动不协调病理生理学（石磊）病生 心功能不全58（三）心脏各部分舒缩活动不协调心律失

24、常破坏心脏各部舒缩活动的心肌兴奋收缩耦联障碍心肌结构破坏心肌能量代谢紊乱Ca2+复位迟缓肌球-肌动蛋白复合体解离障碍心肌顺应性心室舒张势能心律失常心肌收缩性心肌舒张功能异常心脏各部位舒缩活动不协调心力衰竭（发生机制）病理生理学（石磊）病生 心功能不全59心肌兴奋收缩耦联障碍心肌结构破坏心肌能量代谢紊乱Ca2+复位第四节 机体的功能 和代谢变化一、心功能的变化 二、静脉系统淤血及主要变化 三、动脉系统充盈不足及主要变化 病理生理学（石磊）病生 心功能不全60第四节 机体的功能 一、心功能的变化 心衰的发病环节心输出量不足（缺血） 回流障碍（淤血）临床表现临床表现的病理生理基础病理生理学（石磊）病

25、生 心功能不全61心衰的发病环节心输出量不足回流障碍临床表现临床表现的病理生理心功能的变化1.心力贮备（ ）2.心排血量及心排血指数（ ）3.射血分数 （ ）4.心室舒张末期压力（或容量）（ ） 肺动脉楔压和中心静脉压病理生理学（石磊）病生 心功能不全62心功能的变化病理生理学（石磊）病生 心功能不全62左房(LA)：50mm（33/30mm）左室(LV)舒张末期内径：79mm （4055/3550mm）右室（RV)：24mm（20mm）室间隔(IVS)：9.3mm（12/11mm）左室后壁(LVPW)：8mm（12/11mm）射血分数(EF)：23%（50%70%）搏动减弱提示左房、左室、右

26、室内径增大，心功能减低。辅助检查心动超声病理生理学（石磊）病生 心功能不全63左房(LA)：50mm（33/30mm）辅助检查心动超声二、静脉系统淤血及主要变化 左心衰竭，肺淤血 右心衰竭，体循环淤血 病理生理学（石磊）病生 心功能不全64二、静脉系统淤血及主要变化 左心衰竭，肺淤血 （一）肺循环充血、 肺静脉压增高 呼吸困难-肺淤血的主要表现呼吸困难的机制:肺淤血、肺水肿肺顺应性刺激肺毛细血管旁感受器，缺氧刺激呼吸中枢，呼吸加强支气管粘膜充血水肿，气道阻力二、静脉系统淤血及主要变化 病理生理学（石磊）病生 心功能不全65（一）肺循环充血、 肺静脉压增高 呼吸困难-呼吸困难的表现形式:劳力性呼

27、吸困难 端坐呼吸 夜间阵发性呼吸困难 （一）肺循环充血病理生理学（石磊）病生 心功能不全66呼吸困难的表现形式:劳力性呼吸困难 （一）肺循环充血病理生理 体力活动需氧但缺氧加剧，CO2 潴留 呼吸中枢产生“气急”的症状。 体力活动心率 舒张期冠脉灌注 心肌缺氧 且左室充盈肺淤血 体力活动回心血量 肺淤血肺顺应性 通气作功 呼吸困难机制1. 劳力性呼吸困难 体力活动发生的呼吸困难，休息时减轻或消失（一）肺循环充血病理生理学（石磊）病生 心功能不全67 体力活动需氧但缺氧加剧，CO2 潴留 机制1 端坐时回心血量 肺淤血 端坐时膈肌下移 胸腔容积 肺活量肺通气 端坐时水肿液吸收肺淤血心衰病人平卧可

28、加重呼吸困难而被迫采取坐或半卧体位以减轻呼吸困难的状态2 .端坐呼吸机制（一）肺循环充血病理生理学（石磊）病生 心功能不全68心衰病人平卧可加重2 .端坐呼吸机制（一）肺循环充血病理生理若发作时伴有哮鸣音，则称为心性哮喘（cardiac asthma） 平卧胸腔容积通气 入睡后迷走神经兴奋支气管收缩 气道阻力人睡后中枢抑制反射敏感性肺淤血 Pa O2刺激呼吸中枢通气 憋醒 3 夜间阵发呼吸困难是左心衰竭 的典型表现。患者夜间入睡后因突感气闷被惊醒，在端坐咳喘后缓解机制病理生理学（石磊）病生 心功能不全69若发作时伴有哮鸣音，则称为心性哮喘 平卧胸腔容积表现为发绀、呼吸困难、端坐位、咳嗽、咳粉红色或无色泡沫痰等 1毛细血管压 左心衰左室舒张末期压力肺毛细血管压 超过