劉江月-心功能不全課件

第十四章心功能不全病理生理學(xué)教研室劉江月blshl@心力衰竭的概念；心力衰竭的發(fā)病機(jī)制。大綱要求掌握熟悉了解心力衰竭的分類；防治的病理生理基礎(chǔ)。心力衰竭時(shí)代謝與機(jī)能的變化；心力衰竭的原因和誘因；心力衰竭的代償方式及其意義。

心力衰竭（HF）心臟的收縮和(或)舒張功能發(fā)生障礙,心輸出量絕對(duì)或相對(duì)下降,不能滿足組織代謝需要。心功能不全各種原因?qū)е滦呐K泵血功能降低包括心臟泵血功能下降但處于完全代償直至失代償?shù)恼麄€(gè)過程。第一節(jié)心力衰竭的病因、誘因與分類返回主目錄一、病因（一）原發(fā)性心肌舒縮功能障礙

（二）心臟負(fù)荷過度（三）心室充盈障礙（四）心律失常（一）原發(fā)性心肌舒縮功能障礙

原發(fā)性彌漫性心肌病變心肌炎、心肌病、冠心病、心肌中毒等能量代謝障礙嚴(yán)重貧血、甲亢、VitB1缺乏癥等（三）心室充盈障礙心包積液縮窄性心包炎二、誘因（三）心律失常（一）各種感染（二）酸堿平衡及電解質(zhì)代謝紊亂（四）妊娠與分娩(五)治療措施不當(dāng)（二）酸堿平衡及電解質(zhì)代謝紊亂

酸中毒

抑制Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合抑制Ca2+內(nèi)流抑制肌漿網(wǎng)釋放Ca2+心肌收縮力↓抑制肌球蛋白頭部酶活性糖、脂肪酸等氧化↓ATP生成↓心肌收縮功能障礙高鉀血癥高鉀心肌收縮力↓Ca2+內(nèi)流↓心肌傳導(dǎo)性↓心律失常

舒張期縮短，冠脈血流不足，心肌缺血缺氧；心率加快，耗氧量增加，加劇缺氧；房室協(xié)調(diào)性紊亂，導(dǎo)致心室充盈不足，射血功能障礙。（三）心律失常

（四）妊娠與分娩血容量增加，心臟負(fù)荷增加宮縮,緊張交感興奮靜脈回流明顯增多外周阻力增加妊娠時(shí)分娩時(shí)洋地黃制劑、β受體阻斷劑、抗心律失常藥物應(yīng)用不當(dāng)或過量；輸液輸血過多過快等。過度勞累、緊張、激動(dòng)、貧血、甲亢等均可誘發(fā)心力衰竭。(五)治療措施不當(dāng)重度心力衰竭安靜情況下即可出現(xiàn)心力衰竭的癥狀和體征，完全失代償。 （一）根據(jù)心力衰竭病情嚴(yán)重程度輕度心力衰竭中度心力衰竭安靜或輕體力活動(dòng)時(shí)可不出現(xiàn)心力衰竭的癥狀和體征，完全代償。輕體力活動(dòng)時(shí)出現(xiàn)心力衰竭的癥狀和體征，代償不全。（二）根據(jù)心力衰竭病程發(fā)展速度

急性心力衰竭急性心梗、急性彌漫性心肌炎、嚴(yán)重心律失常

慢性心力衰竭高血壓、心瓣膜病、慢性肺部疾病等

低輸出量型心衰高輸出量型心衰前高輸出量型心衰正常心輸出量正常人（四）根據(jù)心力衰竭發(fā)生的解剖部位左心衰竭右心衰竭全心衰竭肺循環(huán)淤血，心排量降低冠心病，高血壓，瓣膜病呼吸困難，肺水腫組織灌流不足PAH，COPD，肺栓塞體循環(huán)淤血頸靜脈怒張、水腫第二節(jié)心力衰竭時(shí)機(jī)體的代償反應(yīng)及其意義一、心臟本身的代償二、心臟以外的代償三、神經(jīng)-體液的代償返回主目錄一、心臟本身的代償心率加快心臟擴(kuò)張心肌肥大返回本節(jié)壓力感受器效應(yīng)：1、心率加快的機(jī)制：（一）心率加快心輸出量↓→動(dòng)脈血壓↓→主A弓和頸A竇→心迷走↓，交感↑容量感受器效應(yīng)：心力衰竭→心房淤血→容量感受器↑→交感神經(jīng)↑化學(xué)感受器效應(yīng)：缺氧→心率↑

緊張?jiān)葱詳U(kuò)張

心室容量加大并伴有收縮力增強(qiáng)的心臟擴(kuò)張

肌節(jié)長度2.2m

肌源性擴(kuò)張

心肌過度拉長伴有收縮力明顯下降的心臟擴(kuò)張

肌節(jié)長度2.2m（二）心臟擴(kuò)張代償失代償心臟擴(kuò)張F(tuán)rank-Starling定律正常狀態(tài)下

2.7m收縮力肌節(jié)初長（三）心肌肥大與心室重構(gòu)Definition：在持續(xù)性機(jī)械負(fù)荷的刺激和神經(jīng)-體液因素作用下，心肌組織在結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)量及遺傳表型方面所作出的適應(yīng)性、增生性變化，從細(xì)胞水平觀察可稱為心肌肥大從組織水平觀察可稱為心肌改建從器官水平觀察可稱為心室重構(gòu)1、心肌肥大的原因和機(jī)制原因：過度負(fù)荷刺激（壓力或容量負(fù)荷）神經(jīng)-體液因素（去甲、血管緊張素、醛固酮、生長激素等）機(jī)制機(jī)械性刺激化學(xué)性刺激信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)

受體或力學(xué)感受器轉(zhuǎn)錄因子基因轉(zhuǎn)錄核蛋白質(zhì)合成心肌肥大向心性肥大（concentrichypertrophy）在長期壓力負(fù)荷作用下，心肌纖維呈并聯(lián)性增生。離心性肥大（eccentrichypertrophy）在長期容量負(fù)荷作用下，心肌纖維呈串聯(lián)性增生。正常壓力負(fù)荷過重容量負(fù)荷過重向心性肥大離心性肥大2、心肌肥大表現(xiàn)形式離心性肥大串聯(lián)性增生向心性肥大并聯(lián)性增生離心性肥大向心性肥大原因前負(fù)荷↑后負(fù)荷↑肌節(jié)復(fù)制串聯(lián)復(fù)制并聯(lián)復(fù)制形態(tài)變化心腔明顯擴(kuò)大心壁明顯增厚室壁厚度/心腔半徑↓或基本正常明顯增大意義減輕前負(fù)荷克服增加的后負(fù)荷作用緩慢、持久、經(jīng)濟(jì)、有效的代償方式代償作用局限：心肌舒縮功能降低;肥大心肌僵硬度加大，順應(yīng)性下降，影響心肌舒縮功能。因此當(dāng)心肌過度肥大超過某種限度時(shí)，則由代償轉(zhuǎn)向失代償。3、心肌肥大的代償意義：

心肌總收縮力增強(qiáng)，有利于維持心輸出量降低室壁張力，降低心肌耗氧量，減輕心臟負(fù)擔(dān)返回本節(jié)二、心臟以外的代償增加血容量血流重新分布紅細(xì)胞增多組織細(xì)胞利用養(yǎng)的能力增強(qiáng)返回本節(jié)（一）增加血容量腎小球?yàn)V過率降低BP↓,交感興奮，RAAS激活，PGE2↓腎小管重吸收鈉水增加腎血流重新分布：皮質(zhì)→近髓腎單位腎小球?yàn)V過分?jǐn)?shù)增加:出球小A收縮﹥?nèi)肭蛐促進(jìn)鈉水重吸收的激素增多：醛固酮抑制鈉水重吸收的物質(zhì)減少：PGE2和利鈉激素（二）血流重分布保障重要器官血供；增加后負(fù)荷（三）紅細(xì)胞增多增加血液攜氧能力；增加血粘度（四）組織細(xì)胞用氧能力增強(qiáng)

線粒體的數(shù)量增多呼吸鏈酶的活性增強(qiáng)肌紅蛋白含量增多返回本節(jié)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活鈉水潴留、回心血量增加三、神經(jīng)-體液的代償返回主目錄

交感－腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)激活心率增快、心肌收縮力增強(qiáng)、心輸出量增加返回本節(jié)一、心肌收縮性減弱★二、心肌舒張功能障礙三、心臟各部舒縮活動(dòng)的不協(xié)調(diào)性第三節(jié)心力衰竭的發(fā)生機(jī)制返回主目錄1.收縮蛋白與調(diào)節(jié)蛋白性能正常；2.能量代謝正常；3.鈣離子運(yùn)轉(zhuǎn)正常。正常心肌舒縮的必備條件肌動(dòng)蛋白收縮蛋白肌球蛋白

收縮蛋白的病理損害：缺血、缺氧、毒物使其變性，功能喪失過度肥大心肌肌球蛋白頭部的ATP酶活性降低調(diào)節(jié)蛋白肌鈣蛋白原肌球蛋白調(diào)節(jié)蛋白的病理損害：缺血、缺氧、毒物使其變性壞死H+與Ca2+競爭與肌鈣蛋白結(jié)合，阻斷興奮收縮耦聯(lián)Ca2+：酸中毒、能量缺乏、膜和通道的破壞影響Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)、分布ATP：生成減少或利用障礙Ca2+與調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合心肌興奮胞漿Ca2+肌球蛋白頭部和肌動(dòng)蛋白結(jié)合形成橫橋與肌球蛋白結(jié)合的ATP水解釋放出能量肌動(dòng)蛋白滑動(dòng)心肌收縮心肌興奮收縮耦聯(lián)一、心肌收縮性減弱返回本節(jié)心肌結(jié)構(gòu)的破壞心肌能量代謝障礙心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙（一）心肌結(jié)構(gòu)的破壞缺血、缺氧感染、中毒心肌細(xì)胞壞死收縮蛋白分解破壞氧化應(yīng)激細(xì)胞因子鈣超載線粒體功能異常心肌細(xì)胞凋亡（二）心肌能量代謝障礙能量生成障礙最常見的原因:心肌缺血缺氧1）肌球蛋白頭部ATP水解供能減少；2）Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)、分布異常→Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合解離異常3）細(xì)胞內(nèi)Na+堆積→鈣超載→ATP生成↓4）收縮蛋白、調(diào)節(jié)蛋白合成障礙肌球蛋白ATP酶同工酶有三種:V1(αα):活性最高

V2(αβ):活性次之

V3(ββ):活性最低過度肥大的心肌其肌球蛋白頭部ATP酶活性下降，原因是V1型轉(zhuǎn)變?yōu)閂3型。能量利用障礙最常見原因是長期心臟負(fù)荷過重而引起心肌過度肥大（三）心肌興奮—收縮耦聯(lián)障礙※肌漿網(wǎng)處理Ca2+功能障礙※胞外Ca2+內(nèi)流障礙※肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合障礙1.肌漿網(wǎng)攝取、儲(chǔ)存、釋放Ca2+障礙

肌漿網(wǎng)Ca2+攝取能力↓心肌缺血缺氧，ATP供應(yīng)不足，肌漿網(wǎng)Ca2+泵活性減弱。心衰時(shí)心肌內(nèi)去甲腎上腺素減少，β受體下調(diào)，導(dǎo)致受磷蛋白磷酸化減弱收縮后的心肌不能充分舒張，影響心室充盈。肌漿網(wǎng)Ca2+儲(chǔ)存量↓線粒體攝取Ca2+增多，不利于肌漿網(wǎng)的鈣儲(chǔ)存。心肌收縮力減弱Ry-受體Ca2+Ca2+鈣儲(chǔ)存蛋白H+儲(chǔ)存鈣減少H+濃度增加Ry-受體減少肌漿網(wǎng)Ca2+釋放量↓

2.胞外Ca2+內(nèi)流障礙

電壓依賴性

受體操縱性兩種鈣通道：β-受體腺苷酸環(huán)化酶ATPcAMPROCCa2+通道開放交感神經(jīng)興奮去甲腎上腺素心肌收縮力↑胞漿Ca2+濃度瞬間↑Na+-Ca2+交換體膜內(nèi)電位為正時(shí)打開作用方向：3個(gè)Na+向外1個(gè)Ca2+向內(nèi)

心衰時(shí)Ca2+內(nèi)流受阻原因

◆去甲腎上腺素含量下降，肥大的心肌細(xì)胞膜β-受體密度相對(duì)減少，Ca2+通道受阻

◆酸中毒：降低β受體對(duì)去甲腎上腺素敏感性胞外K+競爭性抑制Ca2+內(nèi)流3.肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合障礙心肌缺血時(shí)，H+增多H+與肌鈣蛋白親和力較Ca2+大肌漿網(wǎng)對(duì)Ca2+親和力增大返回本節(jié)Ca2+與調(diào)節(jié)蛋白解離心肌收縮完畢胞漿Ca2+肌球蛋白頭部和肌動(dòng)蛋白分離橫橋解除心肌舒張二、心室舒張功能異常二、心室舒張功能異常返回本節(jié)心室順應(yīng)性降低心室舒張勢(shì)能減小鈣離子復(fù)位延緩肌球-肌動(dòng)蛋白復(fù)合體解離障礙Ca2+復(fù)位延緩

Ca2+泵↓，肌質(zhì)網(wǎng)，鈉-鈣交換體肌球－肌動(dòng)蛋白復(fù)合體解離障礙

ATP不足心室舒張勢(shì)能減少◆

收縮末期心室?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)改變產(chǎn)生舒張勢(shì)能收縮性越好勢(shì)能越大

◆冠脈的充盈、灌流也促進(jìn)心室舒張冠脈狹窄、血栓，室壁張力過大、內(nèi)壓過高心室順應(yīng)性是心室在單位壓力變化下所引起的容積變化。其倒數(shù)是心室僵硬度。心室順應(yīng)性降低室壁增厚（心肌肥大）、炎癥、水腫、增生、纖維化擴(kuò)張充盈受限，心輸出量下降P-V曲線左移，舒張末壓力增大導(dǎo)致肺淤血、水腫妨礙冠脈灌流，加重心肌缺血、缺氧返回本節(jié)三、心臟各部舒縮活動(dòng)的協(xié)調(diào)性障礙

1、心律失常破壞心臟各部舒縮活動(dòng)的協(xié)調(diào)性2、同一心室心肌梗死區(qū)域性分布，導(dǎo)致心室活動(dòng)不協(xié)調(diào)返回本節(jié)一、心功能的變化二、靜脈系統(tǒng)淤血三、動(dòng)脈系統(tǒng)充盈不足第四節(jié)心力衰竭時(shí)機(jī)體的功能和代謝變化返回主目錄一、心功能的變化1.心力儲(chǔ)備降低Cardiacreserve:心輸出量隨機(jī)體代謝需要而增長的能力包括心搏量儲(chǔ)備和心排出量儲(chǔ)備反映心臟的代償能力。2.CO和CI降低CO↓正常人:3.5-5.5L/min

心衰:<3.5L/minCI↓（CI=CO/surfacearea）正常人:2.5-3.5L/min/m2

心衰:<2.2L/min/m2泵功能儲(chǔ)備↓

3.射血分?jǐn)?shù)降低反映心肌收縮力的常用指標(biāo)

ejectionfraction:心搏出量占心室舒張末期容量的百分比

EF=SV/VEDV

正常EF=0.67-0.78

心衰時(shí)可<0.34.心室舒張末期壓力增高(1)左室舒張末壓↑(LVEDP)

正常時(shí)<1.6kPa(12mmHg)PAWP(pulmonaryarterywedgepressure)正常平均為0.93kPa（10mmHg）

（2）右室舒張末壓↑(RVEDP)

CVP(centralvenouspressure）正常:6-12cmH2O返回本節(jié)二、靜脈系統(tǒng)淤血及其主要變化肺循環(huán)充血、肺靜脈壓增高體循環(huán)淤血、體靜脈壓增高1.呼吸困難機(jī)制（1）肺順應(yīng)性降低（3）缺氧（2）肺毛細(xì)血管旁感受器受刺激（4）氣道阻力增大

（一）肺循環(huán)充血、肺靜脈壓增高輕度心力衰竭患者，僅在體力活動(dòng)時(shí)出現(xiàn)呼吸困難，休息后消失2、呼吸困難的表現(xiàn)形式勞力性呼吸困難端坐呼吸

夜間陣發(fā)性呼吸困難嚴(yán)重心衰患者，在平臥時(shí)可加重呼吸困難，而被迫采取端坐或半臥位方以減輕呼吸困難左心衰竭特別是已發(fā)生端坐呼吸的患者，在入睡后突然感到氣悶被驚醒，并立即坐起喘氣和咳嗽勞力性呼吸困難發(fā)生的機(jī)制

需氧量增加，但因心力衰竭時(shí)機(jī)體缺氧，刺激呼吸中樞，使呼吸加深加快，出現(xiàn)氣急；心率加快，使心臟舒張期縮短，冠脈灌流不足，左室充盈減少，加重肺淤血；體力活動(dòng)時(shí)，回心血量增多，加重肺淤血；肺順應(yīng)性降低，通氣做功增加，呼吸困難。端坐呼吸發(fā)生的機(jī)制

端坐位時(shí)，受重力影響,機(jī)體下端血流回流減少，減輕肺淤血和水腫；膈肌下移，使胸腔容積變大，肺容易擴(kuò)張；下肢水腫液吸收入血減少，使血容量降低，減輕肺淤血。夜間陣發(fā)性呼吸困難發(fā)生的機(jī)制平臥時(shí)胸腔容積減少，不利于通氣；下半身靜脈回流增多，下肢水腫液回流入血增多，加重肺淤血、水腫；

入睡后迷走神經(jīng)興奮性升高，使支氣管收縮，氣道阻力增大；

熟睡時(shí)神經(jīng)反射敏感性降低，只有當(dāng)肺淤血比較嚴(yán)重時(shí)，動(dòng)脈血氧分壓降到一定水平后，才能刺激呼吸中樞，引起突然發(fā)作的呼吸困難。肺水腫（二）體循環(huán)淤血、體靜脈壓增高1、心性水腫、頸靜脈怒張2、肝、脾腫大和消化道淤血3、水電解質(zhì)代謝紊亂返回本節(jié)三、動(dòng)脈系統(tǒng)充盈不足及其主要變化（一）動(dòng)脈血壓的變化（二）皮膚蒼白或發(fā)紺（三）疲乏無力、失眠、嗜睡（四）尿量減少和代謝性酸中毒返回本節(jié)一、積極治療原發(fā)病二、消除誘因三、改善心臟舒縮功能四、減輕心臟前后負(fù)荷五、綜合性治療第五節(jié)心力衰竭防治的病理生理學(xué)基礎(chǔ)返回主目錄

增強(qiáng)心肌收縮功能：洋地黃制劑—地高辛擬交感胺類—多巴胺磷酸二酯酶抑制劑—氨聯(lián)吡啶酮

改善心肌舒張功能：鈣通道阻斷劑

β受體阻斷劑硝酸酯類

降低心臟后負(fù)荷：動(dòng)脈血管擴(kuò)張劑

ACEI、鈣拮抗劑

調(diào)整心臟前負(fù)荷：靜脈血管擴(kuò)張劑硝酸酯類小結(jié)病因心肌收縮性降低心肌舒張功能障礙心臟各部位舒縮活動(dòng)不協(xié)調(diào)心外代償心內(nèi)代償神經(jīng)-體液代償心衰心衰代償心功能的變化靜脈系統(tǒng)淤血?jiǎng)用}充盈不足案例

病史：患者女性，53歲，心慌、氣短16年，加重10天入院?；颊哂?6年前常于勞累后咳嗽、心慌、氣喘，但休息后可緩解。6年前開始一般體力勞動(dòng)即感心慌、氣短，雙下肢輕度水腫，吐白色泡沫痰。經(jīng)治療后好轉(zhuǎn)，但每于勞動(dòng)后反復(fù)發(fā)作。10天前因勞累受涼后出現(xiàn)發(fā)熱，咳嗽，吐黃色痰，伴咽疼，腹瀉，心悸，呼吸困難逐漸加重，出現(xiàn)胸悶，右上腹飽脹，不能平臥，雙下肢明顯水腫。癥狀日漸加重，高燒持續(xù)不退，食欲差，尿量明顯減少?；颊?0年前曾患風(fēng)濕性心臟病，無腎炎、肝炎、結(jié)核等病史，無過敏史。下一節(jié)

體格檢查：體溫39℃，脈博116次／分，呼吸28次／分，血壓100／70mmHg。發(fā)育正常，營養(yǎng)欠佳，聲音嘶啞，呼吸急促，端坐位，口唇紫紺，咽部紅腫，扁桃體Io腫大，頸靜脈怒張，四肢末端輕度紫紺，兩肺可聞及彌漫性濕羅音，心尖搏動(dòng)在左第五肋間鎖骨中線外1.5cm，心界向左下擴(kuò)大，心率12