慢性心力衰竭机体代偿机制总结2026

慢性心力衰竭机体代偿机制总结2026心衰的代偿机制十分复杂，多种因素参与其中，包括心脏本身、心脏以外的血容量改变以及神经体液等。

1.心脏代偿反应

（1）心率加快：

心衰时，心排出量减少引起动脉血压下降，颈动脉窦、主动脉弓压力感受器传入冲动减少，压力感受性反射活动减弱，迷走神经紧张性减弱；心室舒张末期容积增大，心房淤血，刺激容量感受器，反射性引起交感神经兴奋，心率加快。心率加快在一定范围内可提高心排血量，但当心率增加到一定限度时（成人>180次/分），心肌耗氧量明显增加；舒张期压力-时间指数（DPTI）减少，冠状动脉灌注减少；心室充盈不足直接使心搏量减少，导致心衰症状加重。

（2）心脏扩大：

根据Frank-Starling机制，心肌收缩力在一定范围内与肌小节初长度成正比，在一定范围内，心室舒张末期容积越大，心肌收缩力越强，心排出量也越大。这种代偿是有一定限度的，心室过度扩张可引起严重的二尖瓣、主动脉瓣反流，心排出量反而下降；心衰时常伴有心肌肾上腺素储备减少和β受体下调，对肾上腺素能神经刺激的反应性减弱，心肌收缩力相应减弱。

（3）心肌重塑与心肌肥厚：

心室重构是导致心衰持续进展的病理生理基础。心肌细胞肥大、凋亡，胚胎基因和蛋白的再表达以及基质中成纤维细胞增生等，导致室壁肥厚，心室收缩末期容积增大，心室腔扩大，心室形态呈球形改变。原发性心肌损害和心脏负荷过重可引起室壁应力增加，可能是心室重构的始动机制。长期压力负荷增大，可引起心肌纤维变粗，心室壁厚度增加，心腔无明显扩大，室腔直径与室壁厚度的比值小于正常，称为心肌的向心性肥大；如果长期前负荷增加，则可引起心肌离心性肥大，心肌纤维长度增加，心腔明显扩大，室腔直径与室壁厚度的比值等于或大于正常。心室容量的增加和心室几何形状的改变，可增加心室壁的张力，从而加重瓣膜反流的程度，反过来又加速心肌重塑的过程。

2.心脏外代偿反应

（1）血容量增加：

心衰时机体分别通过心脏及肾脏代偿机制，使心排出量及循环血容量增加，起一定的代偿作用，相应地也加重了心脏的前、后负荷，心肌耗氧量增加，促进心衰的发展。血容量增加主要有以下两个方面：①肾小球滤过率降低：心衰时心排出量减少，动脉血压下降，肾血液灌注减少；交感神经兴奋和肾血流减少可刺激肾近球细胞释放肾素，激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS），血液中血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）含量增加，引起肾动脉强烈收缩，使肾小球滤过率降低；肾缺血导致具有肾血管扩张作用的前列腺素合成和释放减少，肾血流进一步减少，水钠排出随之减少，血容量增加。②增加肾小管对水钠的重吸收：心衰时，肾血流重新分布，大量的血流从皮质肾单位转入髓质肾单位；血液中非胶体成分滤出相对增多，流经肾小管周围毛细血管的血液胶体渗透压升高，静水压降低，水钠重吸收增加；RAAS的激活使醛固酮合成增加，促进远曲小管和集合管对水钠的重吸收，同时抑制水钠重吸收的激素（如心钠素等）合成减少，导致水钠重吸收增加。

（2）血流的重分布：

心衰时由于交感-肾上腺髓质系统的兴奋，使血流重新分布，皮肤、骨骼肌和肾脏等非生命器官的血流减少，以保证心、脑等重要器官的血液供应，起到一定的代偿作用。但长期的周围器官血液供应不足导致器官功能损害，如骨骼肌无氧代谢增加，乳酸性酸中毒，对体力活动的耐受力降低，易引起疲乏、肌肉酸痛等症状；肾脏功能受损则出现水钠潴留、氮质血症等。此外，外周血管收缩使外周阻力增加，心脏后负荷增加，可加速心衰的进展。

（3）红细胞增多：

心衰时血流速度缓慢，血液循环时间延长，机体发生低动力性缺氧，刺激肾脏合成红细胞生成素增加，使红细胞生成增多。红细胞增多，一方面可携带更多的氧，有助于改善组织缺氧；另一方面使血液黏稠度增加，增加心脏负荷，加重心衰的发展。

（4）组织细胞利用氧的能力增强：

心衰时，循环系统对周围组织的供氧减少，为克服缺氧带来的不利影响，组织细胞通过对自身功能和代谢的调整来应对缺氧状态，如线粒体数量的增加，表面积的增大，呼吸链有关的细胞色素氧化酶活性增强；肌肉中肌红蛋白含量增多，有氧氧化的酶活性降低而无氧代谢加强。

3.神经内分泌系统的代偿反应

心衰时由于血流动力学改变，机体全面启动神经-体液机制进行代偿，以期改善心脏的动力学状态。许多细胞因子（如血浆肾素、血管加压素、儿茶酚胺、多巴胺、神经肽Y及内皮素等）均参与心衰的代偿，这些代偿机制反过来又可加速心衰的发生发展。因此，慢性心衰与神经内分泌的激活密切相关。

（1）交感神经系统激活：

作为心衰的早期代偿机制，交感神经兴奋导致血管收缩，并通过产生正性变力和变时作用以维持一定的心排出量。这种代偿是有一定的代价的，长期的交感神经激活状态则是一种不适反应，会产生不利的失代偿作用，导致心脏功能的进一步恶化。心衰时激活交感-肾上腺髓质系统，血液中肾上腺素（NE）水平升高，作用于心肌β1、β2受体，增强心肌收缩力并提高心率，使心脏舒张期缩短，心肌耗氧量增加。高水平的NE通过作用于冠状动脉α1受体，引起冠状动脉痉挛加重心肌缺血损伤。NE对心肌细胞还有直接毒性，其机制可能是造成细胞内钙超载和（或）直接引起心肌细胞凋亡。同时，β受体的数量下降或密度减少，对肾上腺素能刺激的敏感性减弱，即β受体的下调，其下调程度与心衰的程度有相关性，轻度心衰时β1受体开始下调，严重心衰时下调至不能对肾上腺素能刺激起反应。此时β受体（包括β1、β2受体）与G蛋白脱耦联，β受体蛋白激酶上调，Gi蛋白活动性增强，腺苷酸环化酶活性降低等因素的存在也降低了心肌的收缩性。

（2）肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）激活：

AngⅡ是肾脏及循环中的强血管收缩剂，它能刺激交感神经末梢释放去甲肾上腺素（NA），抑制迷走神经张力，促使醛固酮释放。醛固酮可导致钠水潴留和钾排泌增加，其类固醇结构还能通过胶原产生而刺激纤维化。动物实验已证实，AngⅡ对心肌的直接效应最终导致心肌肥厚、重构和纤维化，进而导致功能的丧失。心衰时，肾血流量的减少，灌注压降低，肾入球小动脉牵张性刺激减弱；交感神经兴奋和血中儿茶酚胺增加，直接作用于肾小球旁器细胞的β1受体；治疗过程中限制钠盐的摄入和利尿，远曲肾小管致密斑细胞的Na+负荷减少，均可刺激肾小球旁器细胞分泌肾素。肾素进入血液循环，全面激活RAAS，血浆及心脏局部的AngⅡ合成和分泌增加。血浆中的AngⅡ可增加肾上腺素能系统NE的释放，提高交感神经系统的活性，增强心肌收缩力，收缩周围血管，使血管阻力增加，以维持正常的血压，保证心、脑等重要器官的血液供应。AngⅡ作用于肾上腺皮质球状带使醛固酮分泌增加，肾小管对水钠重吸收增加，循环血容量增加，在一定范围内起代偿作用。如果这些代偿反应长期持续存在，RAAS过度激活，外周阻力血管持续收缩，水钠潴留加重。血浆容量增大，使心脏前后负荷增加，反过来又促进心衰的发展。同样，大型临床试验也证实，应用血管紧张素转换酶抑制剂及受体阻滞剂，醛固酮受体阻滞剂抑制RAAS激活，可以明显延缓心衰进程，降低心衰的发病率和病死率。

（3）心房利钠肽（atrialnatriureticpeptide，ANP）和脑利钠肽（brainnatriureticpeptide，BNP）：

ANP主要由心房分泌，但在心衰较严重时心室亦可分泌，BNP主要由心室分泌。心脏容积扩大和压力负荷加大刺激分泌ANP与BNP。ANP与BNP的生理特性包括适宜的血管舒张、抑制交感活性和RAAS活性、利钠、减少水钠潴留等作用，对血管紧张素Ⅱ所致的血管张力、醛固酮分泌、肾小管重吸收钠效应起到生理性拮抗剂的作用，有利于改善心衰的病理变化。随着疾病进展，内源性的利钠肽可能会减少，表现出利钠肽相对缺乏的症状。研究表明，心衰代偿期和失代偿期心肌ANPmRNA的表达均增高，而BNPmRNA仅在心衰失代偿期表达增高，ANP和BNP的分泌量随着心衰的恶化而增加，其中BNP主要在失代偿期分泌增加。因此，BNP可作为心衰由代偿期向失代偿期过渡的指标。血浆BNP浓度可反映左室舒张末压，其水平与心衰的严重性呈线性关系。目前，BNP与NT-proBNP已作为心衰的标记物用于临床。

（4）内皮素与内皮源性舒张因子：

内皮素（endothelin，ET）与内皮源性舒张因子（endothelin-directedrelaxingfactor，EDRF）都是由内皮细胞合成和分泌的重要血管活性物质，后者以一氧化氮（NO）为代表。ET是血管内皮细胞分泌的一种强烈的血管收缩肽，它收缩肾血管，加重钠潴留，还可通过fos基因等介导，强烈促进血管平滑肌、成纤维细胞及心肌间质细胞的增殖，引起心肌细胞的肥大，最终导致心脏重塑。NO则有强烈的舒张血管，抑制血小板黏附、聚集及释放反应的作用。正常情况下，二者处于动态平衡状态。心衰时平衡遭到破坏，NO分泌减少而ET分泌增多，其增加程度与心衰的严重程度呈正相关。

（5）血管加压素（AVP）：

AVP是由下丘脑神经细胞合成的，经由神经细胞轴突转运至位于神经垂体的轴突末端。其合成主要受血浆渗透压、血中AngⅡ的水平及心肺压力感受器负荷的调控，其中血浆渗透压稍有变化即可使AVP大量释放。心衰患者血中AVP水平升高，发挥缩血管、抗利尿、增加血容量的作用，在一定程度上具有代偿作用；但同时又增加了心脏的前后负荷，并且AVP又可激活ATⅡ和NE，加重心脏负荷和对心肌的损伤，从而促使心功能的恶化和心衰的发展。严重慢性心衰患者血管加压素水平升高，导致血管收缩和水潴留。在接受利尿治疗时高血管加压素水平尤为常见，患者可能因此导致低钠血症。

（6）缓激肽：

心衰时缓激肽（bradykinin，BK）生成增多与RAS激活、心排血量和肾血流量减少有关，BK作用于血管内皮细胞上的受体后，内皮细胞产生释放NO，在心衰时参与血管舒缩的调节，抑制心肌肥厚及心衰的进展。（7）细胞因子：

近年来的研究表明，心衰的病理生理过程除了受神经内分泌系统的影响外，细胞因子对充血性心衰的发生、发展亦具有重要作用。目前文献综述中涉及充血性心衰的细胞因子有肿瘤坏死因子（TNF）、白介素-1（IL-1）家族和白介素-6（IL-6）家族、干扰素γ等。这些分子被统称为“致炎性细胞因子”。心脏所有有核细胞，包括心肌细胞，都能表达这些炎性介质，这就提示它们不仅仅引起心脏的炎性反应。心衰的细胞因子假说认为，心衰的进展至少一定程度上由内源性细胞因子的过度表达对心脏及外周循环的毒性效应所致。近年研究发现，TNF-α只在衰竭的心肌细胞产生，心衰患者血中TNF-α显著升高，且其血中的含量与心衰严重程度高度相关。NYHA心功能分级越差，TNF水平渐进性升高。另外，SOLVD和VEST研究对细胞因子水平的分析表明，TNF水平的升高与死亡率升高相关。TNF水平可能成为与神经激素类似的预测心功能分级和临床转归的指标。

（8）新标记物：

尽管临床一直在探寻心衰新的标记物，很多可以获得的循环代谢、营养标记物和心衰的长期症状预后相关，包括低血清雌激素和睾酮水平，高血清钴胺素水平，维生素D缺乏，低高密度脂蛋白水平和低辅酶Q水平等。此外，蛋白尿的存在也被认为是预后差的强有力标志，蛋白尿反映了潜在的血管病理状况。在GHARM的一个亚组研究中，检测了2310名心衰患者的尿蛋白-肌酐的基线