心功能不全.ppt

1、第十四章 心功能不全,学 习 目 标,1.掌握心力衰竭、心室重塑、紧张源性扩张等概念。 2.熟悉心力衰竭的发病机制。 3.熟悉心力衰竭的病因及诱因，心力衰竭时机体的代偿反应及其意义。 4.了解心力衰竭临床表现的特点。 5.了解心力衰竭的分类、心力衰竭防治的病理生理基础。,目 录,心血管疾病,心血管病及肿瘤死亡病例占总死亡人数的百分比,WHO世界卫生统计年报,心血管疾病,人类“头号杀手”,这些心血管病导致死亡的主要原因是什么？,心力衰竭是主要原因之一,心脏的收缩和 (或)舒张功能发生障碍,心力衰竭的概念,（Concept of heart failure）,心功能不全:各种原因导致心脏泵血功能降

2、低。 包括心脏泵血功能下降但处于完全代偿直至失代偿的整个过程。,心力衰竭 患者出现明显的症状和体征，属于心功能不全的失代偿阶段。,充血性心衰（congestive heart failure） 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。,第一节 心功能不全的病因与诱因、分类,一、病因,（一）心肌受损：原发性、继发性,始动环节：心肌受损 心脏负荷过重,（二）心脏负荷过度,压力负荷过度 左：高血压，主动脉病变 右：肺动脉高压 容量负荷过度 左：主动脉瓣和二尖瓣关闭不全 右：肺动脉瓣和三尖瓣关闭不全,严重贫血、甲亢、动-静脉瘘,心包炎,（三）心室充盈受限：

3、心包疾病、房室瓣狭窄等,（四）心律失常,二、诱因,*（一）感染,（二）水、电解质代谢及酸碱平衡紊乱,过量、过快输液前负荷增加,心率 舒张期缩短 心肌耗氧量 房室活动 冠脉血流 协调性紊乱 心肌缺血、缺氧 心室充盈 心泵功能 心输出量,（三）心律失常 尤其是快速型心律失常,心律失常既是病因又是诱因,妊娠期血容量（临产期） 分娩时疼痛、精神紧张、 稀释性贫血 交感一肾上腺髓质系统兴奋 高动力循环状态 静脉回流 小血管收缩 心肌耗氧量和冠脉流量 心脏前负荷 （左室）后负荷 心输出量,（四）妊娠与分娩,(五) 其他 过度劳累、情绪激动、贫血、洋地黄中毒等均可诱发心力衰竭,一、 根据心力衰竭的发病部位,

4、左心衰竭 右心衰竭 全心衰竭,第二节 心力衰竭的分类,二、 根据心力衰竭的发生速度,急性心力衰竭 (acute heart failure) 慢性心力衰竭 (chronic heart failure),第二节 心功能不全时机体的代偿适应反应,一、神经-体液调节机制激活以维持心排血量和器官血液灌注,二、心室重塑以适应工作负荷增加 及神经-体液调节等改变,三、组织对低灌流状态的适应,一、神经-体液调节机制激活,（一）交感肾上腺髓质系统激活 心率增快、心肌收缩力增强、心输出量增加,（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活 钠水潴留、回心血量增加,1.交感神经系统兴奋性,2.代偿效应,（1）动用心力储

5、备,心力储备对提高心排出量的作用（图中面积代表心排出量）,1）动用舒张期储备,静息时舒张末期容积：125ml用力时舒张末期容积：140ml储备：15ml,分类：,紧张源性扩张 肌源性扩张,心肌拉长不伴有收缩力增加的心腔扩张,伴有心肌收缩力增加的心腔扩张,已丧失 代偿意 义,一种有 效的代 偿方式,心脏扩张,临床意义,36,心室舒张末期容积增加，前负荷增大，心输出量增加，可以防止心室舒张末期压力和容积发生过久和过度的改变。但代偿能力有限。,心脏容积过度扩大，导致室壁应力增加，心肌耗氧量增加；舒张末压增高影响冠脉灌流；使静脉系统淤血加重等。,有力影响：,不利影响：,3）心率加快：（这是一种简便、快

6、速、有效的代偿方式）,2）动用收缩期储备,（2）体循环脏器血流重分配,（3）持续交感神经兴奋性增高激活心肌改建,静息时收缩末期容积：55ml用力时收缩末期容积：15-20ml储备：35-40ml,心率加快的意义：,动员迅速，见效快迅速，贯穿始终； 一定程度的心率加快可以增加心输出量； 舒张压，有利于冠脉灌流，维持保证重要器官血液供应,代偿作用局限。 当心率过快时（180次/分）增加心肌耗氧 缩短心脏舒张期，心脏充盈不足、冠脉血流量减少。,A,B,交感神经系统过度兴奋也会对心泵功能产生许多不利影响： 增加心肌耗氧量，减少冠脉流量 全身血管收缩，增加前后负荷 诱发心律失常 激活RAAS，引起钠水潴

7、留 促进心肌改建 组织低灌流，引起骨骼肌疲劳,3.不利效应,（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活（RAAS激活）,1. 循环肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活,2. 心肌局部肾素-血管紧张素系统激活,人心肌的胃促胰酶可替代血管紧张素转换酶，将Ang水解为Ang。 心肌局部Ang的主要作用是： 可促进心交感释放NE，在提高心肌舒缩功能同时增大心肌耗氧量； 引起冠状血管收缩、促进血管壁增生及纤维化； 促进心肌细胞肥大、心肌间质纤维化，激活心肌改建。心肌局部RAS在促进心肌改建中的作用，较循环RAS更为重要。,二、心室重塑（ventricular remodeling）,心室在长期容量和压力负荷增加

8、时，通过改变心室的结构、代谢和功能而发生的慢性代偿性适应性反应。,向心性肥大（concentric hypertrophy） 长期压力负荷使收缩期心室壁应力增大，心肌肌节呈并联性增生。 离心性肥大（eccentric hypertrophy） 长期容量负荷使舒张期心室壁应力增大 ，心肌肌节呈串联性增生。,（二）心室重塑的表现,1.心肌肥大,2. 心肌细胞表型改变,3.非心肌细胞增生及细胞外基质改建,向心性肥大,离心性肥大,表现形式（两种） 向心性肥大、离心性肥大,心肌肥大的表现,作用缓慢、持久、经济 心肌总收缩力增强，有利于维持心输出量。心肌耗氧量心功能曲线左上移向心性肥大的代偿能力强于离心性

9、肥大，但二者均可增加心脏作功和心输出量，使心功能在相当长的时间内处于稳定状态，不发生心力衰竭。,心肌肥大的意义：, 蛋白同工型的转变，低活性的同工型表达增多，引起新生蛋白质活性降低 胚胎期基因重新表达。使改建心肌的结构、功能改变； 肥大心肌的生长具有不平衡性，因此当心肌过度肥大超过某种限度时，则发生由代偿向衰竭的转化。,2)顺应性（ 僵硬度）,心肌改建对心功能的不利影响,1) 舒缩功能进行性下降,心衰发生过程中机体的适应代偿机制,心力衰竭,心输出量,动脉压,肾血液灌流,GFR ,交感一肾上腺髓质兴奋,肾动脉收缩,RAA AT-,肾缺血,PGE ,（）血容量增加 1、交感兴奋，肾小球滤过率降低,

10、39,三、其他代偿适应调节,2.RAAS激活，肾小管重吸收钠水增加,3.促进钠水重吸收的激素增多， 抑制钠水重吸收的物质减少,周围器官的长期供血不足 脏器的功能紊乱,外周血管长期收缩 阻力 心脏后负荷,心泵功能,交感-肾上腺髓质系统兴奋,血流重分布,重要脏器如心、脑的供血不变,（二）血流重分布 （Redistribution of blood）,41,心衰慢性缺氧,线粒体表面积 细胞色素氧化酶活性 内呼吸功能 磷酸果糖激酶活性 糖酵解能量,肌红蛋白,氧的储存和利用,（四）组织细胞利用氧的能力增强（Increased use of oxygen）,心力衰竭血流缓慢循环时间延长低动力性缺氧红细胞生

11、成素 骨髓造血功能红细胞 血液携氧功能,（三）红细胞增多（Increase of red blood cells）,42,心肌舒缩功能障碍心脏负荷过重,心输出量减少,神经-体液调节机制激活,紧张源性扩张,心率加快,收缩性增强,心肌肥大,血容量增加,血流重分布,红细胞增多,细胞利用氧增加,心内代偿,心外代偿,一、正常心肌舒缩的分子基础 收缩蛋白 肌球蛋白 肌动蛋白,第三节 发病机制,2020/9/14,51,可编辑,心肌要进行正常的舒缩活动，必须具备的条件？,收缩蛋白与调节蛋白性能正常,能量代谢正常（ATP的产生与利用）,Ca2+运转正常（Ca2+在电信号与机械运动中起耦联作用）,心肌收缩性降低

12、 心肌舒张功能障碍 心脏各部舒缩活动的不协调性,发病机制,二、心肌收缩性降低,（一）心肌收缩成分减少和排列改变,缺血、缺氧 感染、中毒,1.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,2.心肌细胞凋亡,心肌细胞数量减少,2.肥大心肌收缩成分相对减少,3.心肌排列改变,（二）心肌能量代谢障碍,（1）生成障碍,线粒体(mitochondrion)损伤或数目减少,（2）储存障碍,ATP,CP,CPK,（3）利用障碍Ca2+-Mg2+-ATP酶活性降低,心肌肥大 （失代偿）,能量利 用障碍,(MLC TnI TnI4),同功型转换 人 （isoform switch）,

13、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,ATP,ADP+Pi,Ca2+,与肌钙 蛋白结合,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 CK,（三）心肌兴奋-收缩耦联障碍,心肌兴奋、收缩耦联的过程即是心肌细胞的电活动转变为机械活动的过程，Ca2+起着至关重要的中介作用。,肌浆网(sarcoplasmic reticulum)Ca2+ 转运功能障碍,电压依赖性Ca2+通道,受体操纵性Ca2+通道,2) 膜外Ca2+内流障碍,NE,-R,-R对NE的敏感性,细胞外K+,Ca2+内流,3)

14、肌钙蛋白与Ca2+结合障碍,心肌缺血、缺氧,ATP,酸中毒,Ca2+与肌钙蛋白结 H+与肌钙蛋白结合,肌浆网钙泵运 转Ca2+能力,心肌收缩时不能释放足量Ca2+,兴奋-收缩耦联障碍,心肌改建中的Ca2+转运障碍,三、心肌舒张功能障碍,心脏舒张功能异常与心衰的关系 妨碍心脏舒张充盈，减弱FrankStarling效应 影响冠脉舒张期灌流 导致肺淤血、肺水肿，妨碍肺部气体交换,Ca2+复位延缓 Ca2+泵活性降低 肌球肌动蛋白复合体解离障碍,1.主动舒张障碍,2.心室舒张势能减少和舒张被动受阻, 收缩末期心室构型改变产生舒张势能 主动脉瓣关闭后，主动脉与室壁的压力差使冠脉充盈,ventricul

15、ar compliance 是心室在单位压力变化下所引起的容积变化。其倒数是心室僵硬度。 扩张受限，影响心室充盈 舒张末压力增大导致肺淤血,3.心室顺应性降低：室壁增厚、纤维化,心室压力 一 容积（p-V）曲线,四、心脏各部舒缩活动的不协调性,1、心律失常破坏心脏各部舒缩活动的协调性 2、同一心室心肌梗死区域性分布，导致心室活动不协调,实线为舒张末期心腔容积，虚线为收缩末期心腔容积； 实线箭头示心室收缩期指向流出道的射血向量，虚线箭头示心室收缩期分流的射血向量,心肌兴奋收缩耦联障碍,心肌细胞凋亡坏死,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

16、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,（发生机制）,心力衰竭,33,第四节 对机体的主要影响,心输出量不足,肺循环淤血,体循环淤血,一、心输出量减少（低排出量综合征）,（一）心脏泵血功能降低,2. 射血分数 (ejection fraction, EF)降低 每搏输出量与心室舒张末期容积的比值。,1.心输出量 (cardiac output, CO)减少 心脏指数 (cardiac index,CI) 降低 是指单位体表面积的每分心输出量。,3.心室充盈受损： EF，心室内剩余血，充盈受限 4.心率增快,（二）器管血流重分配(redistribution),（三）血压

17、变化,动脉血压或正常，脉压 静脉血压,（四）外周血管和组织的适应性改变,（三）主要表现 皮肤苍白或发绀 疲乏无力 尿量减少 心源性休克,（）静脉淤血和静脉压升高 （二）水肿 （三）肝肿大压痛和肝功能异常 （四）胃肠功能改变,二、体循环淤血,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,槟榔肝,1、呼吸困难机制,（1）肺顺应性降低,（2）气道阻力增大,（3）肺毛细血管旁感受器兴奋性增高,（4）肺通气/血流比值失调,(一)呼吸困难,三、肺循环淤血,2、表现形式,劳力性呼吸困难 端坐呼吸（orthopnea） 夜间阵发呼吸困难 （paroxysmal

18、 noctrunal dyspnea）,（一）呼吸困难,（二）肺水肿,急性左心衰竭,45, 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,体力活动发生的呼吸困难，休息时减轻或消失,1.劳力性呼吸困难, 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,机制,2. 端坐呼吸, 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,是左心衰竭的典型表现。

19、 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,若发作时伴有哮鸣音，则称为心源性哮喘（cardiac asthma）,3. 夜间阵发性呼吸困难,夜间阵发性呼吸困难,1毛细血管压 左心衰左室舒张末期压力肺毛细血管压 超过其代偿能力肺水肿 2毛细血管通透性,肺循环淤血 肺泡通气血流失调缺氧 毛细血管通透性 肺水肿 肺泡表面活性物质破坏肺泡表面张力 毛细血管通透性 肺水肿,（二）肺水肿急性左心衰竭最严重的表现,49,（二）肺水肿,1、肺毛细血管压升高,2、肺毛细血管壁通透性增高,肺水肿胸腔积液,心输出量减少,右心衰竭,左心衰竭,体循环淤血,肺循环淤血,器官灌注减少,静脉压升高,肺顺应性降低

20、气道阻力增大,颈静脉怒张,水肿、腹水,食欲不振,肝功能损害,肾钠水潴留,皮肤缺血,脑缺血,骨骼肌缺血,劳力性呼吸困难,端坐呼吸,夜间阵发性呼吸困难,急性肺水肿,少尿,苍白,昏厥,疲乏,心力衰竭临床表现的病理生理学基础,一、积极防治原发病，消除病因和诱因 二、减轻心脏前后负荷 三、干预心肌改建 四、促进心肌生长或替代衰竭的心脏,第五节 心功能不全防治的病理生理基础,罗伯特图尔斯，全球第一位全内置式人工心脏移植患者在移植手术后近5个月于2001年11月30日（美国当地时间）在美国肯塔基州路易斯维尔大学附属的犹太医院去世，享年59岁。,人工心脏,患者女性，53岁，农民，1991年7月27日入院。心慌

21、、气短16年，近10天加重，伴有发热，咳痰，呕吐。,22年前曾患风湿性心脏病，无肾炎、肝炎、结核等病史，无过敏史。体检：体温39，脉搏116次/分，呼吸28次/分，血压13.3/9.3kPa（100/70mmHg）。发育正常，营养欠佳，声音嘶哑，呼吸急促，端坐位，口唇发绀，眼睑水肿，咽部红肿，扁桃体肿大，颈静脉怒张，四肢末端轻度发绀，两肺散在大小水泡音及痰鸣音，心尖搏动在左第五肋间锁骨中线外1.5cm，心界向左扩大，心率120次/min，节律不整，心音强弱不等，心尖部可闻及收缩期吹风样杂音及舒张期隆隆样杂音。,肝肋下3.2cm，剑突下4.5cm，质地中等，触痛明显。肝颈静脉回流实验阳性，脾在肋下2.5cm，腹部移动性浊音阳性，双下肢凹陷性水肿（+）。,实验室检查：RBC 4.801012/L，WBC 12.8109/L，中性细胞 85、嗜酸性细胞2、淋巴细胞13，Hb110g/L，血小板80109/L。血沉 26mm/h，抗“O”500单位。 PaO210.8kPa（81mmHg），PaCO28kPa（60mmHg），HCO3-23mmol/L，BE-6mmol/L，pH7.23。尿蛋白（+），尿比重1.025，血钾6.