病理生理學心衰

心功能不全,CardiacInsufficency,Email:bszhy,典型病例,患者有10余年的風濕性心臟病史，曾多次住院治療。近3月來又出現(xiàn)心慌、悶氣，伴浮腫、腹脹，不能平臥而入院。查體：重病容，半坐臥位，頸靜脈怒張。呼吸36次/分，兩肺底可聞濕性羅音。心界向左右兩側擴大，心率130次/分，BP14.6/10.7kPa（110/80mmHg）,心尖部可聞級收縮期吹風樣雜音及舒張期雷鳴樣雜音。肝臟在右肋下6cm可觸及，有壓痛，腹部有移動性濁音，骶部及下肢明顯凹陷性水腫。腹腔抽出液體為漏出液，血漿白蛋白22g/L，球蛋白15g/L。,Contents,掌握:心力衰竭的概念、發(fā)生機制以及心力衰竭臨床表現(xiàn)的病理生理基礎。熟悉:心力衰竭的病因、誘因和分類以及機體的代償反應。了解:心力衰竭防治的病理生理基礎,目的要求,心血管疾病,心血管疾病,心臟功能：一、泵功能二、內(nèi)分泌功能,冠心病高血壓(Hypertension)心肌病(Cardiomyopathy)瓣膜疾病(Valvularheartdisease),第一節(jié)概述,Whatisheartfailure?Whatcausesheartfailure?,各種致病因素,心臟收縮或/和舒張功能障礙,心輸出量降低,不能滿足機體需要,在各種致病因素作用下，由于心肌收縮和/或舒張功能障礙，使心泵功能降低，導致心輸出量絕對或相對減少，以致不能滿足機體組織代謝需要的病理過程,Heartfailureisaconditioninitiatedbyimpairmentoftheheartsfunctionasapump!,心力衰竭的概念,幾個概念,心肌衰竭（myocardialfailure)：由原發(fā)性心肌舒縮功能障礙引起的心力衰竭。循環(huán)衰竭：循環(huán)系統(tǒng)中任一組分（如心臟、血管及血容量等）發(fā)生改變而導致的心輸出量不足。充血性心力衰竭(congestiveheartfailure)當心力衰竭呈慢性經(jīng)過時往往伴有血容量和組織間液的增多并出現(xiàn)水腫。心功能不全：包括心臟泵血功能受損后的完全代償階段直至失代償?shù)娜^程。心力衰竭指心功能不全的失代償階段，二者本質上相同,第二節(jié)心力衰竭的病因、誘因與分類,心輸出量,心肌收縮性,心率,前負荷,后負荷,凡是能減弱心肌收縮性、心臟負荷過度、引起心率顯著加快的因素均可導致心衰,心力衰竭的常見原因,（一）原發(fā)性心肌受損,1、心肌病變：心肌炎、心肌病、心肌梗塞病變速度、程度、范圍2、能量代謝障礙：冠心病、重度貧血、低血壓、VitB1缺乏丙酮酸氧化脫氫酶系丙酮酸乙酰輔酶AVitB1,（二）心臟負荷過度1壓力負荷過度（pressureoverload）2容量負荷過度(volumeoverload),誘因,作用環(huán)節(jié)：增加耗氧和/或減少供血供氧、降低心輸出量、抑制心肌收縮力（一）感染：全身感染，尤其是上呼吸道感染、泌尿道感染（女性）機制：感染致發(fā)熱，代謝率，心肌耗氧增加HR，舒張期縮短，冠脈血流減少，心肌供血供氧不足呼吸道感染，肺循環(huán)阻力增大，加重右心負荷內(nèi)毒素直接抑制心肌收縮,快速型心律失常1、心室充盈不足直接導致CO下降2、HR增快，導致心肌耗氧增加3、HR增快，舒張期縮短，冠脈血流減少（三）妊娠和分娩妊娠期血容量增加，心臟前負荷增加分娩時疼痛緊張使交感腎上腺髓質系統(tǒng)興奮（增加前、后負荷）,（二）心律失常HR180次/分,（四）水、電解質代謝及酸堿平衡紊亂1、酸中毒2、高血鉀3、過多過快輸液（五）其他：過度勞累、情緒激動、創(chuàng)傷、手術、洋地黃中毒,一、按心力衰竭的發(fā)生部位分類,左心衰竭右心衰竭全心衰竭,心力衰竭分類,按心力衰竭的發(fā)生部位分類及常見原因,二、按心肌收縮與舒張功能障礙分類收縮功能不全性心力衰竭（收縮性衰竭）舒張功能不全性心力衰竭（舒張性衰竭）,三、按起病及病程發(fā)展速度急性心力衰竭(acuteheartfailure）慢性心力衰竭(Chronicheartfailure),四、按心輸出量的高低分類：低輸出量性心力衰竭高輸出量性心力衰竭甲亢、嚴重貧血、維生素B1缺乏、A-V瘺高動力循環(huán)狀態(tài)-血容量增加、血流速度加快、靜脈回流增多、心臟過度充盈,低輸出量性心衰,高輸出量性心衰前,高輸出量性心衰,正常心輸出量,正常人,分類,五、按心力衰竭病情嚴重程度輕度心力衰竭：代償完全處于一級或二級心功能狀態(tài)中度心力衰竭：代償不全，心功能三級重度心力衰竭：完全失代償，心功能四級,第三節(jié)心功能不全時機體的代償,代償反應,心臟本身的代償,神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng),心臟以外的代償,心率加快,心泵調(diào)節(jié)（心臟擴張、收縮性增強）,心室重塑,交感神經(jīng)系統(tǒng)激活,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活,血容量增加,血流重分布紅細胞增多組織細胞利用氧能力增強,心功能不全時機體代償,心臟本身代償,一、心臟本身的代償,功能代償,(一）心率加快發(fā)動快、見效迅速貫穿心功能不全發(fā)生、發(fā)展的全過程,壓力感受器效應：心輸出量動脈血壓主動脈弓和頸動脈竇心迷走，交感容量感受器效應：心力衰竭心房淤血容量感受器交感神經(jīng)化學感受器效應：缺氧主動脈體和頸動脈體化學感受器心率,心率加快的機制,心率加快的意義（1）在一定范圍內(nèi)可提高心輸出量（2）維持動脈壓，保證腦、冠脈的血液灌流CO=HRSV（3）提高舒張壓，一定程度增加冠脈血液灌流局限性：若心率過快180次/分（1）耗氧量增加（2）舒張期過短，冠脈灌流（3）心室充盈不足發(fā)動快速，但不經(jīng)濟，是心衰病情加重的標志之一,（二）心臟緊張源性擴張,（異長性自身調(diào)節(jié)）,心室充盈量=靜脈回心血量+心室射血后剩余血量平衡調(diào)節(jié)：回心血量/搏出量異長性自身調(diào)節(jié)（Frank-Starling定律）意義：防止心室舒張末期壓力和容積發(fā)生過久和過度改變回心血量多充盈壓上升搏出量上升心衰時心輸出量減少舒張末期容積增加心肌初長度增加心肌收縮性增強心輸出量增加,在一定范圍內(nèi)，心肌的收縮力與心肌纖維的初長度成正比,異長自身調(diào)節(jié):Frank-StarlingRelationship,肌節(jié)長度,2.2um,心肌收縮力,Themoreamyocyteorventricularchamberisstretched,themoreitwillcontract,在一定范圍內(nèi)，心肌的收縮力與心肌纖維的初長度成正比,心臟擴張,Frank-Starling定律,肌源性擴張：伴心肌收縮力降低的心腔擴大,緊張源性擴張：伴有收縮力增強的心腔舒張末期容積增大,（三）心肌收縮性增強,兒茶酚胺增強收縮能力/搏出量心功能受損交感系統(tǒng)興奮兒茶酚胺釋放-受體cAMP鈣通道開放胞漿Ca2+正性肌力作用急性、早期：維持心輸出量慢性：受體敏感性下降，正性肌力作用減弱,（四）,心室重塑（ventricularremodeling),心室在長期負荷增加或神經(jīng)體液因素持續(xù)作用下，所發(fā)生的心肌組織結構、代謝和功能的一種慢性代償適應性反應。即心肌及心肌間質細胞在細胞結構、功能、數(shù)量及遺傳表型方面所出現(xiàn)的適應性、增生性變化。,心肌細胞非心肌細胞（成纖維細胞、血管平滑肌細胞、內(nèi)皮細胞等）細胞外基質,心肌,結構代償,心肌細胞重塑（心肌肥大、心肌細胞表型改變）,（1）心肌肥大(myocardialhypertrophy)概念：心肌細胞體積增大、重量增加向心性肥大(concentrichypertrophy)：長期壓力負荷作用下，肌節(jié)并聯(lián)性增生,室壁增厚，心腔無明顯擴大，室壁厚度/心腔半徑增大離心性肥大(ecentrichypertrophy)：長期容量負荷作用下，肌節(jié)串聯(lián)性增生，心室腔擴大較明顯而室壁厚度增加較輕，室壁厚度/心腔半徑變化不大,結構代償,向心性肥大,離心性肥大,作用緩慢、持久心肌總收縮力增強，有利于維持心輸出量。向心性肥大的代償能力強于離心性肥大，但二者均可增加心臟作功和心輸出量，使心功能在相當長的時間內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)，不發(fā)生心力衰竭。,代償作用局限：肥大心肌的生長具有不平衡性，因此當心肌過度肥大超過某種限度時，則發(fā)生由代償向衰竭的轉化。,心肌肥大的意義,（2）心肌細胞表型改變由于合成的蛋白質的種類變化所致的心肌細胞“質”的改變分子改建：分子水平（蛋白質表達譜改變-同工型轉換）心肌肥大：細胞水平心肌改建：組織水平心室重塑：器官水平,機械刺激,化學刺激,受體或力學感受器,蛋白激酶激活,核轉錄因子基因轉錄,靜止胎兒基因激活,胎兒型蛋白合成增加,細胞表型改變,分泌細胞因子、局部激素,促進細胞成長、增殖、凋亡、表型改變,心肌改建的機制,2、非心肌細胞及細胞外基質的變化,細胞外基質存在于細胞間隙、肌束之間及血管周圍的結構糖蛋白、蛋白多糖及糖胺聚糖的總稱。主要為型膠原、型膠原。型膠原：80%與心肌肌束平行排列的粗大膠原纖維的主要成分型膠原：20%較細的纖維網(wǎng)狀結構膠原纖維的量、成分決定心肌伸展及僵硬度膠原增加使心肌順應性降低,血管緊張素、去甲腎上腺素、醛固酮,非心肌細胞活化、增殖,型膠原、型膠原合成增加（早期）,基質金屬蛋白酶,/膠原比例改變,心肌間質增生，心肌重塑,增加血容量,血流重新分布,紅細胞增多,心臟以外代償,組織利用氧能力增加,心外代償,（一）增加血容量-慢性心衰主要代償方式,腎小球濾過率降低腎小管重吸收鈉水增加,促進鈉水重吸收的激素增多(ADH、醛固酮）抑制鈉水重吸收的物質減少（PGE2、心房鈉尿肽）,二、心臟以外的代償,BP腎血流機制：GFR交感-腎上腺髓質興奮腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活鈉、水重吸收醛固酮、ADH心房鈉尿肽（ANP）意義：積極作用心室充盈、CO、維持動脈血壓不利影響心性水腫，心臟負荷,（二）血流重分布,（三）紅細胞增多,（四）組織細胞用氧能力增強線粒體呼吸酶活性增強，線粒體數(shù)量增多，,三、神經(jīng)-體液的代償,交感神經(jīng)系統(tǒng)激活（SNS)心率增快、心肌收縮力增強心輸出量增加收縮阻力血管維持動脈壓血液重分布保證心、腦血供,激活的直接原因：心輸出量減少和/或動脈血壓下降。是調(diào)節(jié)心內(nèi)與心外代償?shù)幕緳C制，也是導致心衰發(fā)生、發(fā)展的關鍵因素。,代償,SNS過度激活，心肌內(nèi)去甲腎上腺素消耗，受體敏感性下降負面作用：1、周圍血管收縮，負荷增加心肌耗氧量增加2、通過腎上腺素受體介導促進心室重塑3、增加自由基產(chǎn)生，損傷心肌,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活,鈉水潴留、回心血量增加代償：A強烈收縮血管維持血壓A協(xié)