病理生理學13心功能不全

1、第十三章第十三章心力衰竭心力衰竭heart failure一、概述一、概述 定義：在各種致病因素的作用下心臟的定義：在各種致病因素的作用下心臟的收縮和收縮和/或舒張功或舒張功能障礙能障礙，使心泵功能減弱，而不能滿足機體代謝需要的病理，使心泵功能減弱，而不能滿足機體代謝需要的病理生理過程或綜合征。生理過程或綜合征。二、心力衰竭的病因、誘因和分類二、心力衰竭的病因、誘因和分類 病因病因 引起疾病并賦予疾病以特征性的因素引起疾病并賦予疾病以特征性的因素原發(fā)性心肌舒縮功能障礙原發(fā)性心肌舒縮功能障礙 壓力負荷壓力負荷/后負荷過度后負荷過度 心臟負荷過度心臟負荷過度 容量負荷容量負荷/前負荷過度前負荷過度

2、 誘因誘因 加強條件致病作用的因素加強條件致病作用的因素全身感染全身感染 機制：機制：感染發(fā)熱，代謝率感染發(fā)熱，代謝率加重心臟負擔加重心臟負擔細菌毒素直接抑制心肌收縮細菌毒素直接抑制心肌收縮hr心肌耗氧心肌耗氧舒張期縮短，心肌供血供氧不足舒張期縮短，心肌供血供氧不足酸堿失衡及電解質(zhì)紊亂酸堿失衡及電解質(zhì)紊亂 酸中毒：酸中毒： h抑制抑制ca2內(nèi)流、肌漿網(wǎng)對內(nèi)流、肌漿網(wǎng)對ca2的釋放以及競的釋放以及競爭性抑制爭性抑制ca2與肌鈣蛋白的結(jié)合與肌鈣蛋白的結(jié)合 h抑制肌球蛋白抑制肌球蛋白atp酶活性酶活性 毛細血管前括約肌松弛，而小靜脈張力不變，微毛細血管前括約肌松弛，而小靜脈張力不變，微循環(huán)灌多流少，

3、回心血量減少，循環(huán)灌多流少，回心血量減少，co下降下降 高鉀血癥高鉀血癥心律失常心律失常妊娠與分娩妊娠與分娩 分類：分類： 左心衰竭左心衰竭按心力衰竭發(fā)病的部位按心力衰竭發(fā)病的部位 右心衰竭右心衰竭 全心衰竭全心衰竭按心輸出量的高低按心輸出量的高低 低輸出量性心力衰竭低輸出量性心力衰竭 高輸出量性心力衰竭高輸出量性心力衰竭按起病及病程發(fā)展速度按起病及病程發(fā)展速度 急性心力衰竭急性心力衰竭 慢性心力衰竭慢性心力衰竭按病情嚴重程度：輕、中、重度心力衰竭按病情嚴重程度：輕、中、重度心力衰竭三、機體的代償反應(yīng)三、機體的代償反應(yīng) 心臟代償反應(yīng)心臟代償反應(yīng)心率加快心率加快 機制：機制：cobp壓力感受器傳

4、入沖動減少，心臟迷走神壓力感受器傳入沖動減少，心臟迷走神 經(jīng)緊張性減弱，交感神經(jīng)緊張性增強，心率加快經(jīng)緊張性減弱，交感神經(jīng)緊張性增強，心率加快 心泵功能心泵功能心室殘余血量心室殘余血量心房淤血，刺激容量感受心房淤血，刺激容量感受器，引起交感神經(jīng)興奮，器，引起交感神經(jīng)興奮，hr 意義：積極作用意義：積極作用 提高提高co 不利影響不利影響 心肌耗氧心肌耗氧，影響冠脈灌流，心室充，影響冠脈灌流，心室充 盈不足，盈不足，co反而下降反而下降 機制：frank-starling定律心臟擴張心臟擴張緊張源性擴張：緊張源性擴張：伴有心肌收縮力增強的心臟擴張伴有心肌收縮力增強的心臟擴張肌源性擴張：肌源性擴張

5、：不伴有心肌收縮力增強的心臟擴張不伴有心肌收縮力增強的心臟擴張心肌肥大心肌肥大心肌細胞體積增大，重量增加心肌細胞體積增大，重量增加 向心性肥大：肌纖維并聯(lián)增生，肌纖維增粗，室壁厚度向心性肥大：肌纖維并聯(lián)增生，肌纖維增粗，室壁厚度 ，心腔無明顯擴大，心腔無明顯擴大 離心性肥大：心肌纖維串聯(lián)增生，肌纖維長度離心性肥大：心肌纖維串聯(lián)增生，肌纖維長度心腔擴大心腔擴大 機制：機制： co 交感交感n興奮興奮 ca 、-r 激活激活g蛋白蛋白 camp pka 靶蛋白磷酸化，相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄加強靶蛋白磷酸化，相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄加強 ag、et plc pip2 dg pkc ip3 ca2 激活鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激

6、酶激活鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶 機械刺激通過機械刺激通過tpk途徑引起細胞增殖肥大途徑引起細胞增殖肥大心肌肥大是最經(jīng)濟、持久有效代償方式！ 向心性肥大離心性肥大 意義：積極作用意義：積極作用心肌收縮力心肌收縮力降低室壁張力，氧耗降低室壁張力，氧耗 不利影響不利影響心肌過度肥大，可因心肌的心肌過度肥大，可因心肌的不平衡生長不平衡生長 而發(fā)生心力衰竭而發(fā)生心力衰竭 機制：機制：單位重量心肌交感單位重量心肌交感n分布密度分布密度 線粒體數(shù)目相對線粒體數(shù)目相對，以及線粒體氧化磷酸化，以及線粒體氧化磷酸化 水平水平，能量生成不足，能量生成不足 肥大心肌毛細血管數(shù)量增加不足，心肌微循肥大心肌毛細血管數(shù)量增加

7、不足，心肌微循 環(huán)環(huán) 灌流不良灌流不良 肌球蛋白肌球蛋白atp酶活性酶活性，能量利用障礙，能量利用障礙 肥大心肌肌漿網(wǎng)肥大心肌肌漿網(wǎng)ca2處理功能障礙，胞外處理功能障礙，胞外 ca2內(nèi)流內(nèi)流，肌漿網(wǎng)釋放，肌漿網(wǎng)釋放ca2 心外代償反應(yīng)心外代償反應(yīng)血容量增加血容量增加 bp腎灌注腎灌注 機制：機制：gfr 交感交感 腎上腺髓質(zhì)興奮腎上腺髓質(zhì)興奮 腎素腎素 血管緊張素血管緊張素 醛固酮系統(tǒng)激活醛固酮系統(tǒng)激活 腎缺血，腎缺血，pge2合成酶活性合成酶活性 腎內(nèi)血流重分布腎內(nèi)血流重分布 鈉水重吸收鈉水重吸收 濾過分數(shù)（濾過分數(shù)（ff） 醛固酮醛固酮adh pge2anp 意義：積極作用意義：積極作用心

8、室充盈心室充盈co維持動脈血壓維持動脈血壓 不利影響不利影響心性水腫，心臟負荷心性水腫，心臟負荷耗氧耗氧 血流重分布血流重分布紅細胞增多紅細胞增多組織細胞利用氧的能力增強組織細胞利用氧的能力增強 神經(jīng)神經(jīng)體液的代償反應(yīng)體液的代償反應(yīng) 當心輸出量下降時神經(jīng)當心輸出量下降時神經(jīng)體液率先作出反應(yīng)，交感體液率先作出反應(yīng)，交感 腎上腎上腺髓質(zhì)興奮及腎素腺髓質(zhì)興奮及腎素 血管緊張素血管緊張素 醛固酮系統(tǒng)激活，對于保醛固酮系統(tǒng)激活，對于保持重要臟器血供，維持心功能都有積極作用；若心衰病因不能持重要臟器血供，維持心功能都有積極作用；若心衰病因不能清除，代償反應(yīng)長期持續(xù)，其消極不利的一面逐漸表現(xiàn)為：清除，代償反

9、應(yīng)長期持續(xù)，其消極不利的一面逐漸表現(xiàn)為：心臟負荷增大，心肌耗氧增加心臟負荷增大，心肌耗氧增加心律失常心律失常細胞因子的損傷作用細胞因子的損傷作用 缺血、缺氧缺血、缺氧 tnf 抑制心肌收縮抑制心肌收縮 室壁應(yīng)力室壁應(yīng)力 ils ofr生成生成心肌重構(gòu)心肌重構(gòu)(myocardial remodelling) 為適應(yīng)心臟負荷的增加，心肌及心肌間為適應(yīng)心臟負荷的增加，心肌及心肌間質(zhì)在細胞結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)量及遺傳表型方面出現(xiàn)的適質(zhì)在細胞結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)量及遺傳表型方面出現(xiàn)的適應(yīng)、增生性變化應(yīng)、增生性變化 心肌細胞重構(gòu)：肌原纖維及線粒體數(shù)量增加心肌細胞重構(gòu)：肌原纖維及線粒體數(shù)量增加 肌球蛋白及肌動蛋白表型異

10、常肌球蛋白及肌動蛋白表型異常 間質(zhì)細胞重構(gòu)：膠原合成間質(zhì)細胞重構(gòu)：膠原合成分解分解間質(zhì)膠原沉間質(zhì)膠原沉 積，心肌僵硬度積，心肌僵硬度順應(yīng)性順應(yīng)性影響影響 舒張功能舒張功能氧化應(yīng)激引起心肌損傷氧化應(yīng)激引起心肌損傷 自由基生成增加機制：自由基生成增加機制： ca大量分泌和自氧化大量分泌和自氧化 促炎性細胞因子分泌促炎性細胞因子分泌引起呼吸爆引起呼吸爆 發(fā)，經(jīng)單電子還原成自由基發(fā)，經(jīng)單電子還原成自由基 黃嘌呤氧化酶激活，黃嘌呤氧化酶激活，ofr生成生成膜磷脂降解膜磷脂降解釋放花生四烯酸在合成釋放花生四烯酸在合成 pgs、txa2過程中產(chǎn)生大量的自由基過程中產(chǎn)生大量的自由基四、發(fā)病機制四、發(fā)病機制心肌

11、收縮性減弱心肌收縮性減弱肌絲滑行過程肌絲滑行過程v收縮相關(guān)蛋白質(zhì)的破壞收縮相關(guān)蛋白質(zhì)的破壞1、壞死、壞死原發(fā)損害：梗死、心肌炎、中毒、心肌病原發(fā)損害：梗死、心肌炎、中毒、心肌病繼發(fā)損害：繼發(fā)損害：負荷負荷、肥厚、舒張期短、肥厚、舒張期短缺血缺血膠原膠原物質(zhì)交換物質(zhì)交換高濃度高濃度ne、at直接毒性作用直接毒性作用2、凋亡、凋亡凋亡指數(shù)（凋亡細胞數(shù)凋亡指數(shù)（凋亡細胞數(shù)/每每100個細胞）達個細胞）達35.5( n:0.20.4%） 相關(guān)因素相關(guān)因素：氧化應(yīng)激氧化應(yīng)激兒茶酚胺自氧化、促炎性因子引起兒茶酚胺自氧化、促炎性因子引起 呼吸爆發(fā)、黃嘌呤氧化酶激活、呼吸爆發(fā)、黃嘌呤氧化酶激活、 磷脂酶磷脂酶

12、a2活化活化 細胞因子生成過多細胞因子生成過多 tnf-、il-1、il-6、ifn等等鈣穩(wěn)態(tài)失衡鈣穩(wěn)態(tài)失衡線粒體功能異常線粒體功能異常心肌能量代謝紊亂心肌能量代謝紊亂 能量生成障礙能量生成障礙： 嚴重缺血缺氧嚴重缺血缺氧 葡萄糖有氧氧化及酵解的酶活性葡萄糖有氧氧化及酵解的酶活性 肥大心肌線粒體相對肥大心肌線粒體相對利用氧能力利用氧能力atp缺乏影響心肌收縮性的途徑：缺乏影響心肌收縮性的途徑：肌球蛋白頭部的肌球蛋白頭部的atp酶水解酶水解atp減少減少 ca2+轉(zhuǎn)運及分布異常轉(zhuǎn)運及分布異常心肌細胞不能維持正常的胞內(nèi)離子環(huán)境心肌細胞不能維持正常的胞內(nèi)離子環(huán)境心肌蛋白合成減少心肌蛋白合成減少貯存障

13、礙貯存障礙cp 肌酸激酶活性肌酸激酶活性肌酸激酶成年型異構(gòu)體肌酸激酶成年型異構(gòu)體胎兒胎兒 型型或不變或不變能量利用障礙能量利用障礙：肌球蛋白頭部：肌球蛋白頭部atp酶活性下降酶活性下降肌球蛋白同工型變化肌球蛋白同工型變化 ： v1型型atp酶（高活性）酶（高活性）v3型型atp酶（低活性）酶（低活性）pkc異常激活異常激活肌球蛋白肌球蛋白atp酶活性酶活性主要見于長期負荷過重而引起心肌過度肥大主要見于長期負荷過重而引起心肌過度肥大心肌興奮心肌興奮收縮偶聯(lián)障礙收縮偶聯(lián)障礙 胞外胞外ca2+內(nèi)流內(nèi)流途徑：途徑：鈣通道（電壓依賴性、受體操縱性）鈣通道（電壓依賴性、受體操縱性）鈉鈣交換體鈉鈣交換體作用

14、：升高胞漿內(nèi)作用：升高胞漿內(nèi)ca2+濃度；誘發(fā)肌漿網(wǎng)釋放濃度；誘發(fā)肌漿網(wǎng)釋放ca2+原因：原因：肥大心肌肥大心肌-r密度相對密度相對ne 酸中毒時，酸中毒時，h+降低降低-r對對ne的敏感性的敏感性高鉀血癥高鉀血癥心肌興奮-收縮偶聯(lián)過程 關(guān)鍵在于心肌興奮時，胞漿ca2+ 濃度迅速升高！ 心肌興奮時，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)肌漿網(wǎng)ca2+處理功能障礙處理功能障礙肌漿網(wǎng)攝取肌漿網(wǎng)攝取ca2+ 能力能力 ：atp，pln磷酸化減弱磷酸化減弱肌漿網(wǎng)儲存肌漿網(wǎng)儲存ca2+ 肌漿網(wǎng)釋放肌漿網(wǎng)釋放ca2+ ：ryr，酸中毒，酸中毒ca2+與

15、肌漿網(wǎng)結(jié)合牢固與肌漿網(wǎng)結(jié)合牢固肌鈣蛋白與肌鈣蛋白與ca2+結(jié)合障礙結(jié)合障礙 各種原因引起的心肌細胞各種原因引起的心肌細胞酸中毒酸中毒，可導致，可導致ca2+與肌鈣蛋白結(jié)與肌鈣蛋白結(jié)合障礙，影響到心肌興奮合障礙，影響到心肌興奮收縮偶聯(lián)過程：收縮偶聯(lián)過程： h競爭肌鈣蛋白的結(jié)合位置（競爭肌鈣蛋白的結(jié)合位置（tnc） 酸中毒時酸中毒時ca2+與肌漿網(wǎng)結(jié)合牢固，除極化時釋放與肌漿網(wǎng)結(jié)合牢固，除極化時釋放ca2+緩慢緩慢 酸中毒可引起高血鉀酸中毒可引起高血鉀ca2+內(nèi)流 肌漿網(wǎng)攝取、釋放 ca2+競爭性抑制ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合興奮-收縮偶聯(lián)障礙 心室舒張功能異常心室舒張功能異常 ca2+ 復位延緩：復

16、位延緩：atp、鈉鈣交換體外排、鈉鈣交換體外排ca2+ 減少減少 肌球肌球肌動蛋白復合體解離障礙肌動蛋白復合體解離障礙心室舒張勢能降低：心室舒張勢能降低：心室的收縮作用減弱心室的收縮作用減弱 冠脈灌流減少、心室內(nèi)壓過高冠脈灌流減少、心室內(nèi)壓過高心室順應(yīng)性心室順應(yīng)性（單位壓力變化所引起的容積改變）（單位壓力變化所引起的容積改變）降低降低 原因：室壁增厚及間質(zhì)增生、心肌炎及心肌水腫原因：室壁增厚及間質(zhì)增生、心肌炎及心肌水腫 意義：意義：順應(yīng)性順應(yīng)性心室充盈受限，心室充盈受限，co 左室舒張末期壓力左室舒張末期壓力肺靜脈壓肺靜脈壓導致肺淤血、導致肺淤血、 水腫，加重心力衰竭的臨床癥狀水腫，加重心力衰

17、竭的臨床癥狀 心臟各部分舒縮活動的不協(xié)調(diào)性心臟各部分舒縮活動的不協(xié)調(diào)性圖圖 心室壓力心室壓力 一一 容積（容積（p-vp-v）曲線）曲線五、心力衰竭臨床表現(xiàn)的病理生理基礎(chǔ)五、心力衰竭臨床表現(xiàn)的病理生理基礎(chǔ) 肺循環(huán)淤血肺循環(huán)淤血 左心衰竭時左室舒張末期壓力左心衰竭時左室舒張末期壓力肺靜脈壓肺靜脈壓導致肺淤血，從導致肺淤血，從而表現(xiàn)為各種形式的呼吸困難和肺水腫而表現(xiàn)為各種形式的呼吸困難和肺水腫呼吸困難呼吸困難勞力性呼吸困難勞力性呼吸困難 原因機制：原因機制：心力儲備心力儲備，活動時缺氧加劇、，活動時缺氧加劇、co2儲留儲留 刺激呼吸中樞，產(chǎn)生刺激呼吸中樞，產(chǎn)生“氣急氣急”癥狀癥狀 hr舒張期縮短，

18、左室充盈舒張期縮短，左室充盈肺淤血肺淤血活動時，回心血量活動時，回心血量加重肺淤血，肺順應(yīng)性加重肺淤血，肺順應(yīng)性 下降，通氣做功增強下降，通氣做功增強 左心衰竭能導致肺淤血、肺水腫；因此主要的左心衰竭能導致肺淤血、肺水腫；因此主要的臨床表現(xiàn)是呼吸困難。臨床表現(xiàn)是呼吸困難。 肺水腫心力衰竭細胞 端坐呼吸端坐呼吸 原因機制：原因機制：肺淤血減輕肺淤血減輕 膈肌下移，胸腔容積增大，增加肺活量膈肌下移，胸腔容積增大，增加肺活量 端坐時下肢靜脈壓端坐時下肢靜脈壓水腫液吸收水腫液吸收肺淤血肺淤血夜間陣發(fā)性呼吸困難夜間陣發(fā)性呼吸困難 原因機制：原因機制：端坐呼吸機制端坐呼吸機制 入睡后，迷走神經(jīng)興奮，支氣管

19、收縮，氣道入睡后，迷走神經(jīng)興奮，支氣管收縮，氣道 阻力增大阻力增大 入睡后，入睡后，cns抑制，反射敏感性下降抑制，反射敏感性下降肺水腫肺水腫 機制：機制：毛細血管壓升高毛細血管壓升高 毛細血管通透性增大毛細血管通透性增大 體循環(huán)淤血體循環(huán)淤血靜脈淤血和靜脈壓升高靜脈淤血和靜脈壓升高水腫水腫肝功能異常和肝腫大壓痛肝功能異常和肝腫大壓痛 心輸出量不足心輸出量不足皮膚蒼白或發(fā)紺皮膚蒼白或發(fā)紺疲乏無力、疲乏無力、cns抑制抑制尿量減少尿量減少心源性休克心源性休克 檳榔肝心力衰竭的防治原則心力衰竭的防治原則一、防治基本病因，消除誘因一、防治基本病因，消除誘因二、改善心臟的舒縮功能二、改善心臟的舒縮功能1.改善心臟的收縮性：選用正性肌力藥物；改善心臟的收縮性：選用正性肌力藥物；2.改善心肌舒張順應(yīng)性：