病理生理学心功能不全

病理生理学心功能不全第1页，共33页，2023年，2月20日，星期一一、概述定义：在各种致病因素的作用下心脏的收缩和/或舒张功能障碍，使心泵功能减弱，而不能满足机体代谢需要的病理生理过程或综合征。二、心力衰竭的病因、诱因和分类㈠病因———引起疾病并赋予疾病以特征性的因素⒈原发性心肌舒缩功能障碍压力负荷/后负荷过度⒉心脏负荷过度容量负荷/前负荷过度第2页，共33页，2023年，2月20日，星期一第3页，共33页，2023年，2月20日，星期一㈡诱因———加强条件致病作用的因素⒈全身感染机制：①感染发热，代谢率↑加重心脏负担

②细菌毒素直接抑制心肌收缩

③HR↑心肌耗氧↑舒张期缩短，心肌供血供氧不足⒉酸碱失衡及电解质紊乱⑴酸中毒：①H＋抑制Ca2＋内流、肌浆网对Ca2＋的释放以及竞争性抑制Ca2＋与肌钙蛋白的结合②H＋抑制肌球蛋白ATP酶活性③毛细血管前括约肌松弛，而小静脉张力不变，微循环灌多流少，回心血量减少，CO下降⑵高钾血症第4页，共33页，2023年，2月20日，星期一⒊心律失常⒋妊娠与分娩㈢分类：

左心衰竭⒈按心力衰竭发病的部位右心衰竭全心衰竭⒉按心输出量的高低低输出量性心力衰竭高输出量性心力衰竭⒊按起病及病程发展速度急性心力衰竭慢性心力衰竭⒋按病情严重程度：轻、中、重度心力衰竭第5页，共33页，2023年，2月20日，星期一三、机体的代偿反应㈠心脏代偿反应⒈心率加快机制：①CO↓BP↓压力感受器传入冲动减少，心脏迷走神经紧张性减弱，交感神经紧张性增强，心率加快②心泵功能↓心室残余血量↑心房淤血，刺激容量感受器，引起交感神经兴奋，HR↑

意义：积极作用———提高CO不利影响———心肌耗氧↑，影响冠脉灌流，心室充盈不足，CO反而下降

第6页，共33页，2023年，2月20日，星期一机制：Frank-starling定律⒉心脏扩张紧张源性扩张：伴有心肌收缩力增强的心脏扩张肌源性扩张：不伴有心肌收缩力增强的心脏扩张

第7页，共33页，2023年，2月20日，星期一⒊心肌肥大——心肌细胞体积增大，重量增加向心性肥大：肌纤维并联增生，肌纤维增粗，室壁厚度↑，心腔无明显扩大离心性肥大：心肌纤维串联增生，肌纤维长度↑心腔扩大

机制：①CO↓交感N兴奋CA↑↑α、β-R激活G蛋白cAMP↑PKA↑靶蛋白磷酸化，相应基因转录加强②AgⅡ、ETPLCPIP2DGPKCIP3Ca2＋↑

激活钙调蛋白依赖的蛋白激酶③机械刺激通过TPK途径引起细胞增殖肥大第8页，共33页，2023年，2月20日，星期一心肌肥大是最经济、持久有效代偿方式！第9页，共33页，2023年，2月20日，星期一向心性肥大离心性肥大第10页，共33页，2023年，2月20日，星期一

意义：积极作用——心肌收缩力↑降低室壁张力，氧耗↓不利影响——心肌过度肥大，可因心肌的不平衡生长而发生心力衰竭机制：①单位重量心肌交感N分布密度↓②线粒体数目相对↓，以及线粒体氧化磷酸化水平↓，能量生成不足③肥大心肌毛细血管数量增加不足，心肌微循环灌流不良④肌球蛋白ATP酶活性↓，能量利用障碍⑤肥大心肌肌浆网Ca2＋处理功能障碍，胞外Ca2＋内流↓，肌浆网释放Ca2＋↓第11页，共33页，2023年，2月20日，星期一㈡心外代偿反应⒈血容量增加BP↓肾灌注↓机制：①GFR↓交感—肾上腺髓质兴奋肾素—血管紧张素—醛固酮系统激活肾缺血，PGE2合成酶活性↓肾内血流重分布②钠水重吸收↑滤过分数（FF）↑醛固酮↑ADH↑PGE2↓ANP↓意义：积极作用——心室充盈↑CO↑维持动脉血压不利影响——心性水肿，心脏负荷↑耗氧↑

第12页，共33页，2023年，2月20日，星期一⒉血流重分布⒊红细胞增多⒋组织细胞利用氧的能力增强㈢神经—体液的代偿反应当心输出量下降时神经—体液率先作出反应，交感—肾上腺髓质兴奋及肾素—血管紧张素—醛固酮系统激活，对于保持重要脏器血供，维持心功能都有积极作用；若心衰病因不能清除，代偿反应长期持续，其消极不利的一面逐渐表现为：⒈心脏负荷增大，心肌耗氧增加⒉心律失常⒊细胞因子的损伤作用缺血、缺氧TNF↑抑制心肌收缩室壁应力↑ILs↑OFR生成↑第13页，共33页，2023年，2月20日，星期一⒋心肌重构(myocardialremodelling)

———为适应心脏负荷的增加，心肌及心肌间质在细胞结构、功能、数量及遗传表型方面出现的适应、增生性变化⑴心肌细胞重构：肌原纤维及线粒体数量增加肌球蛋白及肌动蛋白表型异常⑵间质细胞重构：胶原合成↑分解↓间质胶原沉积，心肌僵硬度↑顺应性↓影响舒张功能第14页，共33页，2023年，2月20日，星期一⒌氧化应激引起心肌损伤

自由基生成增加机制：①CA大量分泌和自氧化②促炎性细胞因子分泌↑引起呼吸爆发，经单电子还原成自由基↑③黄嘌呤氧化酶激活，OFR生成↑④膜磷脂降解↑释放花生四烯酸在合成PGs、TXA2过程中产生大量的自由基第15页，共33页，2023年，2月20日，星期一四、发病机制㈠心肌收缩性减弱肌丝滑行过程第16页，共33页，2023年，2月20日，星期一⒈收缩相关蛋白质的破坏1、坏死原发损害：梗死、心肌炎、中毒、心肌病继发损害：负荷↑、肥厚、舒张期短→缺血胶原↑→物质交换↓高浓度NE、ATⅡ直接毒性作用2、凋亡凋亡指数（凋亡细胞数/每100个细胞）达35.5％(N:0.2~0.4%）相关因素：①氧化应激——儿茶酚胺自氧化、促炎性因子引起呼吸爆发、黄嘌呤氧化酶激活、磷脂酶A2活化

第17页，共33页，2023年，2月20日，星期一②细胞因子生成过多TNF-α、IL-1、IL-6、IFN等③钙稳态失衡④线粒体功能异常⒉心肌能量代谢紊乱⑴能量生成障碍：严重缺血缺氧葡萄糖有氧氧化及酵解的酶活性↓肥大心肌线粒体相对↓利用氧能力↓ATP缺乏影响心肌收缩性的途径：⑴肌球蛋白头部的ATP酶水解ATP减少⑵Ca2+转运及分布异常⑶心肌细胞不能维持正常的胞内离子环境⑷心肌蛋白合成减少第18页，共33页，2023年，2月20日，星期一⑵贮存障碍

CP↓肌酸激酶活性↓肌酸激酶成年型异构体↓胎儿型↑或不变⑶能量利用障碍：肌球蛋白头部ATP酶活性下降

肌球蛋白同工型变化：V1型ATP酶（高活性）→V3型ATP酶（低活性）PKC异常激活→肌球蛋白ATP酶活性↓主要见于长期负荷过重而引起心肌过度肥大第19页，共33页，2023年，2月20日，星期一⒊心肌兴奋—收缩偶联障碍⑴胞外Ca2+内流↓

途径：①钙通道（电压依赖性、受体操纵性）②钠钙交换体作用：升高胞浆内Ca2+浓度；诱发肌浆网释放Ca2+原因：①肥大心肌β-R密度相对↓NE↓②酸中毒时，H+降低β-R对NE的敏感性↓③高钾血症第20页，共33页，2023年，2月20日，星期一心肌兴奋-收缩偶联过程

关键在于心肌兴奋时，胞浆Ca2+浓度迅速升高！第21页，共33页，2023年，2月20日，星期一

心肌兴奋时，胞外Ca2+内流和肌浆网释放Ca2+是胞浆Ca2+浓度迅速升高的原因。

正常

心衰第22页，共33页，2023年，2月20日，星期一⑵肌浆网Ca2+处理功能障碍①肌浆网摄取Ca2+能力↓：ATP↓，PLN磷酸化减弱②肌浆网储存Ca2+↓③肌浆网释放Ca2+↓：RyR↓，酸中毒Ca2+与肌浆网结合牢固⑶肌钙蛋白与Ca2+结合障碍各种原因引起的心肌细胞酸中毒，可导致Ca2+与肌钙蛋白结合障碍，影响到心肌兴奋—收缩偶联过程：①H竞争肌钙蛋白的结合位置（TnC）②酸中毒时Ca2+与肌浆网结合牢固，除极化时释放Ca2+缓慢③酸中毒可引起高血钾第23页，共33页，2023年，2月20日，星期一Ca2+内流

肌浆网摄取、释放Ca2+竞争性抑制Ca2+与肌钙蛋白结合兴奋-收缩偶联障碍第24页，共33页，2023年，2月20日，星期一㈡心室舒张功能异常⒈Ca2+复位延缓：ATP↓、钠钙交换体外排Ca2+减少⒉肌球—肌动蛋白复合体解离障碍⒊心室舒张势能降低：①心室的收缩作用减弱②冠脉灌流减少、心室内压过高⒋心室顺应性（单位压力变化所引起的容积改变）降低原因：室壁增厚及间质增生、心肌炎及心肌水肿意义：①顺应性↓心室充盈受限，CO↓②左室舒张末期压力↑肺静脉压↑导致肺淤血、水肿，加重心力衰竭的临床症状㈢心脏各部分舒缩活动的不协调性第25页，共33页，2023年，2月20日，星期一图心室压力一容积（p-V）曲线第26页，共33页，2023年，2月20日，星期一五、心力衰竭临床表现的病理生理基础㈠肺循环淤血左心衰竭时左室舒张末期压力↑肺静脉压↑导致肺淤血，从而表现为各种形式的呼吸困难和肺水肿⒈呼吸困难⑴劳力性呼吸困难原因机制：①心力储备↓，活动时缺氧加剧、CO2储留刺激呼吸中枢，产生“气急”症状②HR↑舒张期缩短，左室充盈↓肺淤血↑③活动时，回心血量↑加重肺淤血，肺顺应性下降，通气做功增强

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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。肺水肿心力衰竭细胞第28页，共33页，2023年，2月20日，星期一⑵端坐呼吸原因机制：①肺淤血减轻②膈肌下移，胸腔容积增大，增加肺活量③端坐时下肢静脉压↑水肿液吸收↓肺淤血↓⑶夜间阵发性呼吸困难原因机制：①端坐呼吸机制②入睡后，迷走神经兴奋，支气管收缩，气道