心功能不全

1、心臟的收縮和(或)舒張功能發(fā)生障礙,第十 三章 心功能不全心力衰竭的概念,(Concept of heart failure),心力衰竭與心功能不全,心功能不全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。,心力衰竭患者出現(xiàn)明顯的癥狀和體征，屬于心功能不全的失代償階段。,(Cardiac insufficiency & heart failure),一、病因(一) 心肌受損 (Impaire

2、d myocardium),\,(二) 心臟負(fù)荷過度 (Overload for myocardium),壓力負(fù)荷 心室收縮時(shí)承受的負(fù)荷，又稱為后負(fù)荷,容量負(fù)荷 心室舒張時(shí)承受的負(fù)荷，又稱為前負(fù)荷,二、誘因,(Predisposing factors),感染 心律失常 電解質(zhì)及酸堿平衡紊亂 妊娠和分娩,按病變累及的部位,左心衰竭 (left-sided heart failure) 右心衰

3、竭 (right-sided heart failure) ? 全心衰竭 (whole heart failure),心力衰竭分類,按心肌舒縮功能,收縮性衰竭 (systolic heart failure) 舒張性衰竭 (diastolic heart failure),按心輸出量,? 低輸出量性心力衰竭 (low-output heart failure)? 高輸出量性心力衰竭 (high

4、-output heart failure),,,,,,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,,按心力衰竭的發(fā)展速度, 分為:,? 急性心力衰竭 (acute heart failure)? 慢性心力衰竭 (chronic heart failure),心力衰竭呈慢性經(jīng)過時(shí)，由于鈉水潴留和血容量增加，發(fā)生靜脈淤血、組織水腫及心腔擴(kuò)大。,充血性心力衰竭的概念,(Concep

5、t of congestive heart failure),按病情的嚴(yán)重程度, 分為:,? 輕度心力衰竭 (mild heart failure) ? 中度心力衰竭 (moderate heart failure) ? 重度心力衰竭 (severe heart failure),心泵功能障礙,第三節(jié)心功能不全的代償機(jī)制,一、神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)機(jī)制激活,(Neurohumoral activation),交感－腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)激活

6、 (activation of sympathetic-adrenal medulla system),腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活 (activation of renin-angiotensin-aldosterone system),一、神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)機(jī)制激活,交感－腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)激活,,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活,? 增強(qiáng)心肌收縮力? 增加血容量? 維持重要器官的血流灌注,快速作用,,GPCR

7、,第二信使,胞膜,,,Ca2+,離子通道,Ca2+↑↑,IP3,DAG,,Gq,PI,PLC,PKC,,,,Biologic responses,CA, AngⅡ等,,,G,R,R,,,,,,,,,肌鈣蛋白結(jié)合,,興奮-收縮偶聯(lián),,心肌收縮,基因表達(dá)增加，心肌和血管平滑肌增生,,,細(xì)胞內(nèi)Ca2+庫(kù),,二、功能性調(diào)整,(Functional adjustment),心率加快 (increased heart rate),增加前負(fù)荷 (

8、increased preload),心肌收縮能力增強(qiáng) (increased contractility),(一) 心率加快(Increased heart rate),機(jī)制,壓力感受器容量感受器,利,在一定范圍內(nèi)，心輸出量↑,弊,心率過快(>150次/分)對(duì)機(jī)體不利:? 增加心肌耗氧量? 心臟舒張期過短 冠脈血流過少；心室充盈不足,(二) 增加前負(fù)荷(Increased preload),Frank-Sta

9、rling定律,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,肌源性擴(kuò)張 心肌拉長(zhǎng)不伴有收縮力增強(qiáng)的心臟擴(kuò)張,（三）、心肌肥大(Myocardial hypertrophy),心肌肥大的種類,?離心性肥大(eccentric hypertrophy) 在長(zhǎng)期容量負(fù)荷作用下，心肌纖維呈串聯(lián)性增生。,?向心性肥大(concentric hypertrophy) 在長(zhǎng)期壓力負(fù)荷作用下，心肌纖維呈并聯(lián)性

10、增生。,向心性肥大,離心性肥大,心肌肥大的2種形式：,向心性肥大：由壓力負(fù)荷增大引起，不伴心室半徑增加；室腔直徑/室壁厚度小于正常。離心性肥大：由容量負(fù)荷增大引起，伴有心室半徑增加。室腔直徑/室壁厚度等于或大于正常。,向心性肥大,離心性肥大,(一) 血容量增加(Increased blood volume),,三、心外代償,(二) 血流重分布(Redistribution of blood flow),(三) 紅細(xì)胞增多(Incre

11、ase in red cells),(四) 組織細(xì)胞利用氧的能力增強(qiáng) (Increased ability of cells to use oxygen) ?細(xì)胞線粒體數(shù)量增多 ?肌紅蛋白含量增多,第四節(jié)心力衰竭的發(fā)病機(jī)制心衰基本機(jī)制：心肌舒縮功能障礙一、正常心肌舒縮的分子基礎(chǔ)二、心肌收縮性減弱三、心室舒張功能異常四、心臟各部舒縮活動(dòng)的不協(xié)調(diào),,,一、正常心肌舒縮的分子基礎(chǔ)

12、（一） 收縮蛋白 粗肌絲：肌球蛋白 細(xì)肌絲：肌動(dòng)蛋白 （二）調(diào)節(jié)蛋白 向肌球蛋白 肌鈣蛋白（TnT、TnI、TnC ）(三)鈣離子(四)ATP[心肌興奮－收縮耦聯(lián)]：心肌去極化，鈣離子大量?jī)?nèi)流， 細(xì)胞漿中鈣離子濃度升高100倍，鈣離子與肌鈣蛋白TnC結(jié)合 關(guān)鍵因素:鈣離子的迅速升高[心肌復(fù)極化－舒張耦聯(lián)]關(guān)鍵因素:肌漿中的鈣離子濃度迅速降低,粗肌絲,細(xì)肌絲,肌球蛋白,肌動(dòng)蛋白,向肌球蛋白,肌鈣蛋白（Tn

13、T、TnI、TnC ）,正常心肌舒縮的分子基礎(chǔ),[心肌興奮－收縮耦聯(lián)],[心肌復(fù)極化－舒張耦聯(lián)],心肌去極化，鈣離子大量?jī)?nèi)流， 細(xì)胞漿中鈣離子濃度升高100倍，鈣離子與肌鈣蛋白TnC結(jié)合,關(guān)鍵因素:鈣離子的迅速升高,關(guān)鍵因素:肌漿中的鈣離子濃度迅速降低,Ca2+,Ca2+,,二、心肌收縮力降低,心肌收縮性減弱使血液循環(huán)的原動(dòng)力不足，心輸出量下降。（一）收縮相關(guān)蛋白質(zhì)的破壞（二）心肌能量代謝紊亂（三）心肌興奮－收縮耦聯(lián)障礙（四）

14、心肌肥大的不平衡生長(zhǎng),心肌細(xì)胞死亡導(dǎo)致收縮相關(guān)蛋白被分解破壞，心肌收縮力下降。,,心肌細(xì)胞壞死心肌細(xì)胞凋亡,(一) 心肌收縮蛋白的破壞,死亡受體TNFR1,Fas 等,,（一）收縮相關(guān)蛋白質(zhì)的破壞 1．心肌細(xì)胞壞死（Necrosis）: 嚴(yán)重缺血、心肌炎、心肌病使 心肌發(fā)生壞死。 2．心肌細(xì)胞凋亡（Apoptosis）:（1）氧化應(yīng)激 （2）細(xì)胞因子（3）鈣穩(wěn)態(tài)失衡（4）線粒體功能異

15、常,二、心肌收縮性減弱,（一）收縮相關(guān)蛋白質(zhì)的破壞（二）心肌能量代謝紊亂（三）心肌興奮－收縮耦聯(lián)障礙（四）心肌肥大的不平衡生長(zhǎng),(二)心肌能量代謝紊亂,心肌能量生成障礙 (impaired energy production) 心肌儲(chǔ)能減少 (reduced energy reserve) 能量利用障礙 (impaired energy utilization),(Disorder

16、of myocardial energy metabolism),1.心肌能量生成障礙(impaired energy production),最常見的原因: 心肌缺血缺氧,ATP缺乏引起的后果: ? 收縮性減弱? Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)和分布異常? 線粒體功能異常,2.心肌儲(chǔ)能減少 (reduced energy reserve),磷酸肌酸(CP),心肌肥大時(shí)，磷酸肌酸激酶活性↓，儲(chǔ)能的CP ↓,3. 心肌能量利用障礙(imp

17、aired energy utilization),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)?V3 型,(三)心肌興奮—收縮耦連障礙 (三)、心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙,心肌興奮-收縮偶聯(lián)過程,關(guān)鍵在于心肌興奮時(shí)，胞漿Ca2+ 濃度迅速升高！,Ca2+ 從10-7升高到10-5。

18、,心肌興奮時(shí)，胞外 Ca2+內(nèi)流和肌漿網(wǎng)釋放Ca2+是胞漿Ca2+濃度迅速升高的原因。,正常,心衰,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。,肌漿網(wǎng)Ca2+釋放量↓ 心衰時(shí)ryanodin receptor蛋白及其mRNA均 減少。,肌漿網(wǎng)Ca2+儲(chǔ)存量↓ 心力衰竭時(shí)線粒體攝取Ca2+增多，不利于肌漿網(wǎng)的鈣儲(chǔ)存。,1. 肌漿網(wǎng)處理Ca2+功能障礙,2.

19、胞外Ca2+內(nèi)流障礙,交感神經(jīng)興奮,高鉀血癥時(shí)K+可阻止Ca2+的內(nèi)流,β1-腎上腺受體下調(diào),心肌內(nèi)去甲腎上腺素減少,酸中毒降低β受體對(duì)去甲腎上腺素 的敏感性,3. 肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合障礙 酸中毒時(shí)，H+與肌鈣蛋白的親和力比Ca2+大,占據(jù)了troponin上的Ca2+結(jié)合部位。,,,,興奮-收縮偶聯(lián)障礙,肥大心肌發(fā)生衰竭的基礎(chǔ)是心肌的不平衡生長(zhǎng),心肌重量的增加超過心臟交感神經(jīng)元軸突的增長(zhǎng),肥大心肌毛細(xì)血管數(shù)量增加不足,

20、心肌線粒體數(shù)量不能隨心肌肥大成比例地增加,肥大心肌的肌球蛋白ATP酶活性下降,(四) 心肌肥大的 不平衡生長(zhǎng),細(xì)胞內(nèi)鈣離子復(fù)位延緩,心室硬度?、順應(yīng)性? 原因: 心肌肥大, 炎細(xì)胞浸潤(rùn), 纖維化,肌球-肌動(dòng)蛋白復(fù)合體解離障礙,心室舒張勢(shì)能減少,三、心肌舒張性能異常,三、心室舒張功能異常,鈣離子復(fù)位延緩 肌球－動(dòng)蛋白復(fù)合體解離障礙心室舒張勢(shì)能降低心室順應(yīng)性降低,三、心室舒張功能異常,鈣離子復(fù)位延緩ATP供應(yīng)不足

21、，肌漿網(wǎng)和細(xì)胞膜上Ca2+－ATPase活性下降鈉鈣交換體與鈣離子親和力下降,,,,,,,,,,,,,,SR,Ca2+,,ATP,ADP,,,②,③,,,,①,三、心室舒張功能異常,鈣離子復(fù)位延緩 肌球－動(dòng)蛋白復(fù)合體解離障礙心室舒張勢(shì)能降低心室順應(yīng)性降低,三、心室舒張功能異常,肌球－動(dòng)蛋白復(fù)合體解離障礙ATP不足： ATP不能替換肌球蛋白頭部的 ADP（形成石頭樣心）,,,肌球-肌動(dòng)蛋白復(fù)合體解離障礙,三、心室舒張功能

22、異常,鈣離子復(fù)位延緩 肌球－動(dòng)蛋白復(fù)合體解離障礙心室舒張勢(shì)能降低心室順應(yīng)性降低,三、心室舒張功能異常,心室舒張勢(shì)能降低 收縮時(shí)心臟幾何構(gòu)型改變不明顯 冠狀動(dòng)脈灌流不足,三、心室舒張功能異常,鈣離子復(fù)位延緩 肌球－動(dòng)蛋白復(fù)合體解離障礙心室舒張勢(shì)能降低心室順應(yīng)性降低,三、心室舒張功能異常,心室順應(yīng)性降低心室僵硬度增大，擴(kuò)張充盈受限左室舒張末期壓力升高，肺靜脈壓升高，引起肺淤血、水腫妨礙冠狀動(dòng)脈灌注,四、心臟各部舒縮

23、 活動(dòng)不協(xié)調(diào),(Inconsistent behavior in systolic and diastolic function of the heart),四、心臟各部舒縮活動(dòng)的不協(xié)調(diào),心衰臨床三大綜合征,泵功能下降,,CO下降,,靜脈淤血,,心輸出量不足綜合征,,,肺循環(huán)淤血綜合征,體循環(huán)淤血綜合征,第五節(jié)心臟泵血功能障礙對(duì)機(jī)體的主要影響,心輸出量 (cardiac output,CO)減少 心臟指數(shù) (

24、cardiac index,CI)降低 射血分?jǐn)?shù) (ejection fraction)降低 心室充盈(ventricular filling)受損 心率(heart rate)增快,前向衰竭亦稱低排出量綜合征(syndrome of low output)，特點(diǎn)為:,一、前向衰竭,心慌、無力、頭暈 皮膚蒼白 尿少 心源性休克,臨床表現(xiàn),后向衰竭亦稱靜脈淤血綜合征(syndrome of venous congesti

25、on)，包括:,體循環(huán)淤血 (systemic congestion) 肺循環(huán)淤血 (pulmonary congestion),二、后向衰竭,(一) 體循環(huán)淤血(Systemic congestion),當(dāng)CVP>16 cmH2O時(shí)，即出現(xiàn)體循環(huán)淤血征，見于右心衰竭及全心衰竭。,主要表現(xiàn)頸靜脈充盈或怒張肝腫大及肝功能損害胃腸道淤血所致的食欲不振等 消化道癥狀心性水腫,體循環(huán)淤血綜合征，機(jī)體的主要臨床表現(xiàn)：,

26、1.靜脈淤血和靜脈壓升高。2.肝功能障礙、胃腸道功能障礙、腎功能障礙等。,檳榔肝,3.鈉水潴留，心性水腫。,(二) 肺循環(huán)淤血 (Pulmonary congestion),當(dāng)PCWP>18 mmHg時(shí)，即出現(xiàn)肺循環(huán)淤血征，見于左心衰竭。,肺循環(huán)淤血綜合征,左心衰竭能導(dǎo)致肺淤血、肺水腫；因此主要的臨床表現(xiàn)是呼吸困難。,肺水腫,心力衰竭細(xì)胞,呼吸困難的機(jī)制:,肺淤血、肺水腫→肺順應(yīng)性↓氣道阻力↑肺間質(zhì)壓力增高刺激肺

27、毛細(xì)血管旁 感受器，引起反射性淺快呼吸,肺淤血的主要表現(xiàn): 呼吸困難(dyspnea),呼吸困難的表現(xiàn)形式:,勞力性呼吸困難 (dyspnea on exertion)端坐呼吸 (orthopnea)夜間陣發(fā)性呼吸困難 (paroxysmal nocturnal dyspnea),勞力性呼吸困難的發(fā)生機(jī)制:,回心血量增多，加重肺淤血心率加快，舒張期縮短機(jī)體活動(dòng)時(shí)需氧量增加,端坐呼吸的發(fā)生機(jī)制:,端坐時(shí)

28、部分血液轉(zhuǎn)移到軀體下半部，肺淤血減輕端坐時(shí)胸腔容積增大,肺活量增加端坐位可減少水腫液的吸收，肺淤血減輕,夜間陣發(fā)性呼吸困難的發(fā)生機(jī)制:,入睡后迷走神經(jīng)興奮，使支氣管收縮入睡后平臥后下肢靜脈血回流增多，肺淤血、水腫加重入睡后中樞對(duì)傳入刺激的敏感性降低,防治原發(fā)病，消除誘因 改善心臟的舒縮功能 減輕心臟前、后負(fù)荷，提高心輸出量 對(duì)癥處理,第六節(jié) 心力衰竭防治的病理生理基礎(chǔ),心力衰竭教學(xué)大綱要求,(1)掌握心功能不全、