医学心力衰竭医学专题

心力衰竭医学讲义讲授内容

概念

病因、诱因和分类

机体的代偿功能*

发病机制*

机体机能代谢变化

防治原则美国,冠心病死亡人数50万/年中国,高血压患病人数>1亿人心血管病是人类“第一杀手”发病率和死亡率居所有疾病之首死亡率↑：90年代-200万/年以上

2000年-1700万，总死亡人数1/32020年-2500万发病率：中国，2011年，230,000,000

80%在发展中国家概念：心功能不全(heartinsufficiency)是指各种病因导致心脏结构和功能的改变，在有足够循环血量的情况下，使心排出量明显减少和充盈功能低下，，以致不能满足机体代谢需要，出现全身组织器官灌流不足，肺循环和/或体循环静脉瘀血的病理过程。1.循环衰竭（circulatoryfailure）

循环系统中任一组分（如心脏、血管及血容量等）发生改变而导致的心排出量不足。2.心肌衰竭（myocardialfailure）

心肌舒缩性能降低所致的心力衰竭。几个相关的概念3充血性心衰（congestiveheartfailure）

慢性心衰时，常伴有血容量及组织间液代偿性增多及体循环和（或）肺循环静脉系统淤血、水肿。4.心功能不全（cardiacinsufficiency）

心功能从完全代偿到失代偿的整个过程。讲授内容

概念

病因、诱因和分类

机体的代偿功能*

发病机制*

机体机能代谢变化

防治原则一、病因MyocardiumEnergyWorkload(一)

心肌收缩性降低心肌病变心肌梗死、心肌炎、心肌中毒及心肌病等心肌代谢障碍心肌缺血、缺氧及严重的维生素B1缺乏

一、病因(causes)心肌受损心肌炎扩张性心肌病Myocardialinfarction(二)

心脏负荷过度

(Overloadformyocardium)压力负荷(pressureload)

容量负荷(volumeload)

心室收缩时承受的负荷，又称为后负荷心室舒张时承受的负荷，又称为前负荷Preload&Afterload压力负荷过度高血压;肺A高压;主A、肺A及其瓣膜狭窄射血阻力↑容量负荷过度瓣膜闭锁不全;房室隔缺损;高动力循环

舒张末期容积↑

(二)

心脏负荷过度

(Overloadformyocardium)(三)心室舒张和充盈障碍

(disorderofventricularfilling)房室瓣狭窄;限制性心肌病;心包疾病二、诱因(precipitatingfactor)

1.感染（Infection）感染发热代谢率心脏负荷心率心肌耗氧量毒素抑制心肌舒缩功能肺血管阻力右心衰2.心律失常3.电解质与酸碱平衡紊乱(water-electrolytedisordersandacid-baseimbalance)H+、K+与Ca2+竞争细胞膜上的通道H+与Ca2+竞争肌钙蛋白高K+诱发心律失常抑制心肌收缩功能

4.妊娠、分娩

(gestation

and

childbearing)

妊娠时血容量增加，心脏负荷增加临产时子宫收缩,交感兴奋静脉回流明显增多外周阻力增加5.其他过多过快输液情绪激动过度运动气候剧变

三、分类(classification)

1.按发生部位

2.按发生速度

3.按心排出量水平

5.按心衰严重程度(NYHA)4.按收缩与舒张功能障碍左心衰右心衰全心衰急性心衰慢性心衰低心排出量型高心排出量型轻度心衰中度心衰重度心衰收缩性心衰舒张性心衰混合型低输出量型心衰高输出量型心衰前高输出量型心衰正常心输出量正常人6.按心衰发展过程A级：有相关病史，但无结构改变B级：有结构改变，但无心衰改变C级：有结构改变，现或曾有心衰改变D级：明显心衰改变，反复心衰发作Inits2001guidelines,theAmericanCollegeofCardiology/AmericanHeartAssociationworkinggroupintroducedfourstagesofheartfailure分级条件举例A级存在与心衰密切相关的高危状况，但未发展到心脏结构改变，从未出现过心衰症状或体征冠心病、高血压、糖尿病者，酗酒史、风湿热史者等，经检查心脏结构无异常B级存在与心衰密切相关的结构性心脏病变，但从未出现过心衰症状与体征左室肥厚或纤维病变、扩张或收缩能力降低、无症状瓣膜心脏病、既往发生过心梗等，但从无心衰症状C级现在有或过去有过心衰症状，并且存在心脏结构损害现存在因左室舒缩功能下降导致的呼吸困难或乏力，或既往出现过心衰症状经治疗已无症状D级结构性心脏病晚期，虽经最大努力治疗，静息状态下仍有明显心衰症状，或需特殊治疗因心衰经常往院或不能安全出院者，需持续静滴正性肌力药缓解心衰症状或使用机械性循环辅助装置的患者，准备接受心脏移植的住院患者ACC/AHA成年慢性心力衰竭分级

讲授内容

概念

病因、诱因和分类

机体的代偿功能*

发病机制*

机体机能代谢变化

防治原则机体的代偿适应反应

神经体液调节机制的激活心脏功能性调整心室重塑心脏以外的调整一、神经-体液调节机制激活

(Neurohumoralactivation)

交感－肾上腺髓质系统激活

(activationofsympathetic-adrenalmedullasystem)

肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活

(activationofrenin-angiotensin-aldosteronesystem)

交感神经系统激活心排出量减压反射受抑(depressorreflex)慢性低灌流压力感受器改建(remodellingofbaroreceptor)容量感受器改建(remodellingofvolumereceptor)1.肾血流降低RAAS激活

2.交感神经兴奋

3.致密斑钠负荷减少

增强心肌收缩力

增加血容量

维持重要器官的血流灌注快速作用慢速作用

促进心肌的肥大GPCR第二信使胞膜

Ca2+离子通道Ca2+↑IP3DAGGpPIPLCPKCCA,ET-1,AngⅡ等Gsα2β肌钙蛋白结合兴奋-收缩偶联心肌收缩基因表达增加，心肌和血管平滑肌增生细胞内Ca2+库cAMP↑CAPKA

水钠潴留

心脏负荷增大心肌耗氧增加心律失常氧化应激不利影响二、心脏功能性调整

(Functionaladjustment)

心率加快动用心力储备COSVHR=×(一)

心率加快(Increasedheartrate)

机制压力感受器容量感受器交感神经兴奋心率↑心率加快

心输出量=每搏搏出量心率不变心脏的储备能力取决于心率和每搏输出量的储备最大有效心率——能增加心输出量的最快心率为140～150次/min

利在一定范围内，心输出量↑

弊心率过快(>150次/分)对机体不利:

增加心肌耗氧量

心脏舒张期过短冠脉血流过少；心室充盈不足(二)动用舒张期储备Frank-Starling定律2.2μm——thisoptimalvalueofinitialsarcomere=2.2μm<2.2μm>2.2μm利：紧张源性扩张(代偿)

心室容量加大并伴有收缩力增强的心脏扩张

弊：肌源性扩张(失代偿)心肌拉长不伴有收缩力增强的心脏扩张；加大心肌耗氧；影响冠脉灌流GPCR第二信使胞膜

Ca2+离子通道Ca2+↑IP3DAGGpPIPLCPKCCA,ET-1,AngⅡ等Gsα2β肌钙蛋白结合兴奋-收缩偶联心肌收缩基因表达增加，心肌和血管平滑肌增生细胞内Ca2+库cAMP↑CAPKA（三）动用收缩期储备舒张期储备0三、心肌改建(Myocardialremodeling)

Definition：指在持续负荷过重及神经、体液过度激活状态下，心肌组织在结构、功能、数量及基因表达等方面所发生的适应性变化。myocardialhypertrophy心肌肥大myocardialremodeling心肌改建ventricularremodeling心室重构molecularremodeling分子改建1.机制机械性刺激化学性刺激蛋白激酶

受体或力学感受器转录因子基因转录核蛋白合成心肌重塑原癌基因生长因子胶原等表现形式（两种）:

向心性肥大、离心性肥大2.心肌重构的表现正常或

volumeoverloadeccentrichypertrophy正常或

pressureoverloadconcentrichypertrophy心腔直径/室壁厚心腔容积室壁厚度原因名称

离心性肥大(eccentrichypertrophy)

在长期容量负荷作用下，心肌纤维呈串联性增生。

向心性肥大(concentrichypertrophy)

在长期压力负荷作用下，心肌纤维呈并联性增生。3.代偿意义心肌总体舒缩功能↑心肌耗氧量↓Laplace定律S=Pr/2h

向心性肥大室内压（P）增加，室壁厚度（h）的增加可降低室壁应力（S）。

离心性肥大心腔半径（r）增加，室壁厚度（h）的增加可降低室壁应力（S）。4.不利影响舒缩功能进行性↓顺应性↓（僵硬度↑）心肌改建过程中心肌组织基因表达发生改变：

①蛋白同工型的转变(CK），低活性的同工型表达增多，引起新生蛋白质活性降低；

②胚胎期基因重新表达（肌球/肌钙蛋白）,使改建心肌的结构、功能改变；

③不均衡生长。肥大心肌具有不平衡性生长的特性。

1．心肌重量的增加超过心脏交感神经元轴突的增长2．肥大心肌毛细血管数量增加不足或心肌微循环灌流不良3．心肌线粒体数量不能随心肌肥大成比例地增加4．肥大心肌肌球蛋白ATP酶活性下降（V1→V3)

5．肥大心肌的肌浆网Ca+处理功能障碍心肌肥大的不平衡生长心肌重量的增加与心功能的增强不成比例机制：（－）增加血容量（二）血液重新分布（三）红细胞增多（四）组织细胞利用氧的能力增强四、心脏外代偿讲授内容

概念

病因、诱因和分类

机体的代偿功能*

发病机制*

机体机能代谢变化

防治原则Sarcomere正常心肌舒缩的分子基础心肌正常舒缩必备条件：收缩蛋白与调节蛋白性能正常；2.能量代谢正常；3.钙离子运转正常。心力衰竭的发病机制

一、心肌收缩性降低

心肌收缩成分减少和异常排列心肌能量代谢障碍兴奋－收缩耦联障碍二．心肌舒张功能障碍主动舒张障碍心肌顺应性降低心肌舒张负荷减少三．心脏各部舒缩活动不协调（一）心肌收缩成分减少和排列改变1.心肌细胞坏死（necrosis）心肌缺血心肌炎心肌病心肌中毒心肌细胞凋亡、坏死心肌收缩性减弱2.心肌细胞凋亡（apoptosis）一、心肌收缩性降低MyocardialInfarction

>40%ofLVwall

23%ofLVwall10%ofLVwallEF↓(射血分数)HeartFailureCardiogenicshock3.肥大心肌收缩成分相对减少4.心肌排列改变间质蛋白酶激活→↑胶原降解；负荷增加→细胞肌束滑脱移位

（二）、心肌能量代谢障碍(disordersinmyocardialenergymetabolism)

能量生成能量利用脂肪酸乳酸丙酮酸葡萄糖氨基酸乙酰CoA三羧酸循环ATPADP+PiCa2+肌球蛋白\肌钙蛋白心肌收缩正常心肌能量代谢过程CP能量储存1.生成障碍冠脉阻塞休克严重贫血心肌缺血缺氧ATPVitB1缺乏焦磷酸硫胺素丙酮酸氧化脱羧障碍线粒体损伤或数目减少2.储存障碍ATPCP（磷酸肌酸）CPK心肌改建CPK（MM）CPK（MB）CPK活性CK(Creatinekinase)；CP(creatinephosphate)M(muscletype)；

B(braintype)3.利用障碍

心肌肥大（失代偿）能量利用障碍ATP酶活性(MLCTnTTnI)同功型转换（isoformswitch）化学能

机械能肌球蛋白ATP酶肌球蛋白同工酶比较V1V2V3组成

活性最高较低最低代偿状态——V1↑；失代偿——V3↑衰竭心肌中肌球蛋白头部ATP酶的活性下降能量生成能量利用脂肪酸乳酸丙酮酸葡萄糖氨基酸乙酰CoA三羧酸循环ATPADP+PiCa2+肌球蛋白\肌钙蛋白心肌收缩心衰时的能量代谢障碍VitB1缺乏冠脉阻塞休克严重贫血心肌肥大CP能量储存心肌改建CPK↓（三）、兴奋-收缩偶联障碍

胞外Ca2+内流、肌浆网Ca2+运转、肌钙蛋白与Ca2+结合关键在于胞浆Ca2+

浓度震荡！心衰时ATP↓,SR的Ca2+-ATP酶活性↓兴奋时Ca2+释放↓NE.

↓受磷蛋白磷酸化↓SR的Rｙ受体↓心肌收缩障碍Ca2+摄取↓储存↓心肌舒张障碍1.肌浆网(sarcoplasmicreticulum)Ca2+

运转障碍酸中毒①电压依赖性Ca2+通道

②受体操纵性Ca2+通道

2.心肌细胞膜(sarcolemma)Ca2+运转障碍心衰时：Ca2+通道蛋白NE、β受体数量↓或结构异常Ca2+内流↓K+,H+竞争

3.肌钙蛋白功能障碍（2）心肌缺血H+与Ca2+竞争性与肌钙蛋白结合心肌收缩↓(1)改建心肌肌钙蛋白表型发生改变二．心肌舒张功能障碍（一）主动舒张障碍心肌舒张的速率受SRCa2+摄取和心肌细胞膜的外排的控制，是一个耗能过程能量代谢障碍改建心肌钙泵减少心肌顺应性（myocardialcompliance）

指心室在单位压力作用下发生的容积改变（dv/dp）。

心肌僵硬度（myocardialstiffness）

指单位容积变化所引起的压力改变

（dp/dv）。

（二）顺应性降低

概念:（1）心肌纤维化(fibrosis)

（Ⅰ/Ⅲ胶原比↑)

（2）心壁增厚

,心脏肥大原因：心室充盈减少舒张末期压↑(LVEDP↑肺淤血、肺水肿)冠脉灌流减少影响：（主要影响舒张功能）（三）心肌舒张负荷减少又称心脏舒张势能与心肌收缩性、心室充盈量及速度、冠状动脉灌流有关三．心脏各部舒缩活动不协调各种类型的心律失常心力衰竭的发病机制

一、心肌收缩性降低

心肌收缩成分减少和异常排列心肌能量代谢障碍兴奋－收缩耦联障碍二．心肌舒张功能障碍主动舒张障碍心肌顺应性降低心肌舒张负荷减少三．心脏各部舒缩活动不协调讲授内容

概念

病因、诱因和分类

机体的代偿功能*

发病机制*

机体机能代谢变化

防治原则一、前向衰竭(Forwardfailure)

心输出量

(cardiacoutput,CO)减少

心脏指数

(cardiacindex,CI)降低前向衰竭亦称低排出量综合征(syndromeoflowoutput)，特点为:

收缩或舒张指标射血分数

(ejectionfraction)降低

±dp/dtmax下降心输出量指标肺动脉契压(PAWP),中心静脉压(CVP)增加（心室舒张末期压力和容积指标）心率(heartrate)增快前向衰竭特点:

外周表现血压变化血流重新分布血管和组织的适应性改变

心慌、无力、头晕皮肤苍白尿少心源性休克

临床表现二、后向衰竭(Backwardfailure)后向衰竭亦称静脉淤血综合征(syndromeofvenouscongestion)，包括:

体循环淤血

(systemiccongestion)

肺循环淤血

(pulmonarycongestion)

(一)

体循环淤血(Systemiccongestion)

当CVP>16cmH2O时，即出现体循环淤血征，见于右心衰竭及全心衰竭。主要表现颈静脉充盈或怒张肝肿大及肝功能损害胃肠道淤血所致的食欲不振等消化道症状心性水肿Pittingedema(二)肺循环淤血

(Pulmonarycongestion)

见于左心衰竭呼吸困难的机制:肺淤血、肺水肿→肺顺应性↓气道阻力↑肺间质压力增高刺激肺毛细血管旁感受器，引起反射性浅快呼吸肺淤血的主要表现:

呼吸困难(dyspnea)呼吸困难的表现形式:劳力性呼吸困难

(dyspneaonexertion)端坐呼吸

(orthopnea)夜间阵发性呼吸困难

(paroxysmalnocturnaldyspnea)

①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。②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↑③体力活动→回心血量↑→肺淤血↑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①端坐时→回心血量↓→肺淤血↓②端坐时→膈肌下移→胸腔容积→肺活量↑→肺通气↑③端坐时→水肿液吸收↓→肺淤血↓

心衰病人平卧可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①平卧→胸腔容积↓→通气↓②入睡后→迷走神经兴奋↑→支气管收缩→气道阻力↑入睡后→中枢抑制→反射敏感性↓→肺淤血↑→PaO2↓↓→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