心力衰竭病理生理學(xué)

心力衰竭病理生理學(xué)第1頁(yè)/共96頁(yè)第15章心功能不全

(Heartinsufficiency)

第2頁(yè)/共96頁(yè)

主要內(nèi)容

心力衰竭的概念、病因與誘因1心力衰竭的分類2心功能不全時(shí)機(jī)體的代償3心力衰竭的發(fā)生機(jī)制4心力衰竭防治的病理生理基礎(chǔ)6

心功能不全時(shí)臨床表現(xiàn)的病理生理基礎(chǔ)5第3頁(yè)/共96頁(yè)學(xué)習(xí)要求掌握心力衰竭的概念，常見原因、誘因、分類及心力衰竭發(fā)生主要機(jī)制。掌握心力衰竭時(shí)機(jī)體主要代償機(jī)制(心內(nèi)代償)及意義掌握心力衰竭主要臨床表現(xiàn)。了解心力衰竭的防治原則。

第4頁(yè)/共96頁(yè)概述第5頁(yè)/共96頁(yè)心臟的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生障礙心力衰竭的概念心臟泵血量和(或)充盈功能低下不能滿足機(jī)體代謝需要（Conceptofheartfailure）致病因素第6頁(yè)/共96頁(yè)心血管疾病美國(guó),心功能不全500多萬55萬/年中國(guó),高血壓患病人數(shù)2億人3.6億高血壓前期人群第7頁(yè)/共96頁(yè)我國(guó)城鎮(zhèn)居民死亡前三位：

心臟病、腦血管疾病、惡性腫瘤

第8頁(yè)/共96頁(yè)－－新疆哈族患病情況－－全國(guó)患病情況－－新疆漢族患病情況患病率％515253545196019701980199020002010第9頁(yè)/共96頁(yè)作者調(diào)查時(shí)間（年）地點(diǎn)患病率（%）洪照光1991全國(guó)高血壓抽樣調(diào)查

18.97夏曉麗1999新疆富蘊(yùn)縣（庫(kù)爾特鄉(xiāng)）

32.8趙蕾2004新疆博爾塔拉蒙古自治州

40.50李娜2005沙灣（西戈壁鎮(zhèn)牛圈子牧場(chǎng)）

39.14代亞麗2007烏魯木齊南山牧區(qū)（甘溝鄉(xiāng)）

52.39新疆哈薩克族高血壓流行病學(xué)調(diào)查資料第10頁(yè)/共96頁(yè)心血管疾病人類“第一殺手”第11頁(yè)/共96頁(yè)2.心臟負(fù)荷過度3.心室舒張及充盈受限1.心肌收縮性下降一.心力衰竭的原因第一節(jié)心力衰竭的病因與誘因第12頁(yè)/共96頁(yè)1.心肌收縮性下降心肌損害心肌梗死心肌炎心肌病藥物中毒●●●●心肌代謝障礙

冠心病(缺血)貧血、低血壓嚴(yán)重VitB1缺乏等◎◎◎◎第13頁(yè)/共96頁(yè)冠狀動(dòng)脈粥樣斑塊心肌梗死第14頁(yè)/共96頁(yè)2.心臟負(fù)荷過度

高血壓主動(dòng)脈瓣狹窄肺動(dòng)脈高壓肺動(dòng)脈瓣狹窄肺栓塞、慢阻肺●●●●●壓力負(fù)荷(后負(fù)荷)↑心臟在收縮時(shí)所承受的阻抗負(fù)荷↑容量負(fù)荷(前負(fù)荷)↑心臟舒張時(shí)所承受的容量負(fù)荷↑

主（肺）動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全二（三）尖瓣關(guān)閉不全高動(dòng)力循環(huán)狀態(tài)◎◎◎第15頁(yè)/共96頁(yè)主動(dòng)脈瓣狹窄(aorticstenosis)第16頁(yè)/共96頁(yè)

二尖瓣關(guān)閉不全(mitralinsufficiency)主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全(aorticinsufficiency)第17頁(yè)/共96頁(yè)3.心室舒張及充盈受限◎◎◎

急性心肌缺血、限制性心肌病●●●●●●●左心室肥厚

心肌纖維化

二（三）尖瓣狹窄第18頁(yè)/共96頁(yè)二、誘因（一）感染發(fā)熱時(shí)，增加心率及心肌代謝耗氧率增加心率加快，通過縮短舒張期降低冠脈血液灌流量而減少心肌供血供氧；心室充盈減少內(nèi)毒素直接損傷心肌細(xì)胞；若發(fā)生呼吸道感染，則進(jìn)一步增加心臟負(fù)荷。第19頁(yè)/共96頁(yè)（二）酸堿平衡及電解質(zhì)代謝紊亂

酸中毒①H+與肌鈣蛋白結(jié)合②抑制肌漿網(wǎng)釋放Ca2+高鉀血癥（三）心律失常

房室協(xié)調(diào)性紊亂，導(dǎo)致心室充盈不足，射血功能障礙；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。第20頁(yè)/共96頁(yè)(五)其他

過度勞累、情緒激動(dòng)、輸液輸血過多過快、洋地黃中毒等均可誘發(fā)心力衰竭（四）妊娠與分娩

前后負(fù)荷增加第21頁(yè)/共96頁(yè)一、根據(jù)心力衰竭的發(fā)病部位左心衰竭右心衰竭全心衰竭肺動(dòng)脈高壓，慢阻肺等體循環(huán)淤血臟器功能障礙頸靜脈怒張胸腹水肺循環(huán)淤血，心排量降低心梗，高血壓，瓣膜病呼吸困難，肺水腫組織灌流不足第二節(jié)心力衰竭分類第22頁(yè)/共96頁(yè)收縮性衰竭：左心室射血分?jǐn)?shù)↓（低射血分?jǐn)?shù)型心力衰竭）舒張性衰竭：左心室射血分?jǐn)?shù)正常（正常射血分?jǐn)?shù)型心力衰竭）二、心肌舒縮障礙第23頁(yè)/共96頁(yè)三、根據(jù)心力衰竭的發(fā)生速度

急性心力衰竭

(acuteheartfailure)

慢性心力衰竭

(chronicheartfailure)四、根據(jù)心輸出量的高低分

低輸出量性心力衰竭

(low-outputheartfailure)高輸出量性心力衰竭

(high-outputheartfailure)

第24頁(yè)/共96頁(yè)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第25頁(yè)/共96頁(yè)Ⅰ級(jí)：無癥狀，體力活動(dòng)不受限。Ⅱ級(jí)：靜息時(shí)無癥狀，體力活動(dòng)略受限。Ⅲ級(jí)：靜息時(shí)無癥狀，體力活動(dòng)明顯受限

Ⅳ級(jí)：靜息時(shí)有癥狀，任何活動(dòng)嚴(yán)重受限

五、

根據(jù)心力衰竭的嚴(yán)重程度

紐約心臟病協(xié)會(huì)（NYHA）第26頁(yè)/共96頁(yè)第三節(jié)心功能不全時(shí)機(jī)體的代償

Compensationforheartfailure心內(nèi)代償1.心率加快2.心臟擴(kuò)張3.心肌收縮性增強(qiáng)4.心室重塑心外代償1.血容量增加2.血液重分布3.紅細(xì)胞↑4.組織利用氧能力↑1.交感腎上腺髓質(zhì)興奮2.腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活神經(jīng)-體液代償?shù)?7頁(yè)/共96頁(yè)一.神經(jīng)-體液的代償反應(yīng)1.心臟負(fù)荷增大2.心肌耗氧量增加3.鈉水潴留4.心肌重塑負(fù)面影響代償作用1.交感腎上腺髓質(zhì)興奮2.RAS興奮第28頁(yè)/共96頁(yè)壓力感受器效應(yīng)：

心輸出量↓→動(dòng)脈血壓↓→主動(dòng)脈弓和頸動(dòng)脈竇→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↑

二、心臟的代償方式(一)心率加快：第29頁(yè)/共96頁(yè)心率加快代償意義有利方面不利方面⊙提高CO提高舒張壓,利于冠脈血液灌流⊙●●●第30頁(yè)/共96頁(yè)第31頁(yè)/共96頁(yè)(二)心臟緊張?jiān)葱詳U(kuò)張(異長(zhǎng)性自身調(diào)節(jié))●肌源性擴(kuò)張不伴有心肌收縮能力增強(qiáng)的心臟擴(kuò)張緊張?jiān)葱詳U(kuò)張⊙伴有心肌收縮能力增強(qiáng)的心臟擴(kuò)張(Frank-starling定律)第32頁(yè)/共96頁(yè)心臟擴(kuò)張F(tuán)rank-Starling定律正常狀態(tài)下

1.72.12.22.7m收縮力肌節(jié)初長(zhǎng)第33頁(yè)/共96頁(yè)第34頁(yè)/共96頁(yè)(二)心臟緊張?jiān)葱詳U(kuò)張(異長(zhǎng)性自身調(diào)節(jié))●肌源性擴(kuò)張伴有心肌收縮能力減弱的心臟擴(kuò)張緊張?jiān)葱詳U(kuò)張⊙伴有心肌收縮能力增強(qiáng)的心臟擴(kuò)張(Frank-starling定律)第35頁(yè)/共96頁(yè)(三)心肌收縮性增強(qiáng):神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)ATPcAMPβ+腺苷酸環(huán)化酶+NE鈣通道蛋白磷酸化↑Ca2+↑心肌收縮性增強(qiáng)第36頁(yè)/共96頁(yè)

(四)心室重塑(myocardialremodelling)

心室在長(zhǎng)期容量和壓力負(fù)荷增加時(shí)，通過改變心室結(jié)構(gòu)、功能、代謝而發(fā)生的慢性代償適應(yīng)性反應(yīng)。1.心肌細(xì)胞重塑:心肌肥大(量)和心肌細(xì)胞表型改變(質(zhì))2.非心肌細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)變化:第37頁(yè)/共96頁(yè)⊙⊙⑴心肌肥大概念:心肌細(xì)胞體積增大,即直徑增寬,長(zhǎng)度增加,導(dǎo)致心重量增加分類:

向心性心肌肥大:

壓力負(fù)荷↑→收縮期室壁張力↑→新生肌節(jié)并聯(lián)性增生→室壁增厚,心腔無擴(kuò)張。

離心性心肌肥大:

容量負(fù)荷↑→舒張期室壁張力↑→新生肌節(jié)串聯(lián)性增生→心腔明顯擴(kuò)張，室壁輕度增厚。第38頁(yè)/共96頁(yè)向心性心肌肥大:室壁明顯增厚,心腔容積正常或減小,室壁增厚/心腔半徑比值增大離心性心肌肥大:室壁輕度增厚,心腔容積明顯擴(kuò)大,室壁增厚/心腔半徑比值基本正常第39頁(yè)/共96頁(yè)心肌肥大的意義：

作用緩慢、持久

心肌總收縮力增強(qiáng)，有利于維持心輸出量。

降低室壁張力,降低耗氧量代償作用局限：肥大心肌的生長(zhǎng)具有不平衡性，因此當(dāng)心肌過度肥大超過某種限度時(shí)，則發(fā)生由代償向衰竭的轉(zhuǎn)化。第40頁(yè)/共96頁(yè)正常和心肌肥大時(shí)心功能曲線的變化P1P2左室舒張末期壓（kpa)每搏功(Kg.m)sw3sw2sw1ABDEC心肌肥大（++）心肌肥大（+）正常心臟第41頁(yè)/共96頁(yè)三、心外代償（一）血容量增加（Bloodvolumeincrease）

腎小球?yàn)V過率降低腎小管重吸收鈉水增加腎小球?yàn)V過分?jǐn)?shù)增加促進(jìn)鈉水重吸收的激素↑：醛固酮和ADH抑制鈉水重吸收的物質(zhì)↓：心房尿鈉肽第42頁(yè)/共96頁(yè)（二）血流重分布（Redistributionofblood）

腎血管收縮明顯，血流量顯著減少，其次是皮膚和肝（三）紅細(xì)胞增多（Increaseofredbloodcells）

（四）組織細(xì)胞用氧能力增強(qiáng)（Increaseduseofoxygen）

細(xì)胞線粒體中呼吸鏈酶的活性增強(qiáng)，線粒體的數(shù)量增多等。第43頁(yè)/共96頁(yè)第四節(jié)心力衰竭的發(fā)病機(jī)制一心肌收縮功能降低二心肌舒張功能異常三心臟各部舒縮活動(dòng)不協(xié)調(diào)性第44頁(yè)/共96頁(yè)心肌質(zhì)膜肌原纖維線粒體終末小池肌漿網(wǎng)線粒體I帶A帶Z線T管

心肌結(jié)構(gòu)和功能第45頁(yè)/共96頁(yè)心肌結(jié)構(gòu)和功能心肌細(xì)胞主要結(jié)構(gòu)質(zhì)膜橫管系統(tǒng)肌漿網(wǎng)線粒體肌原纖維肌節(jié)粗肌絲細(xì)肌絲肌球蛋白

肌動(dòng)蛋白原肌球蛋白肌鈣蛋白第46頁(yè)/共96頁(yè)肌球蛋白第47頁(yè)/共96頁(yè)肌動(dòng)蛋白,向肌球蛋白,肌鈣蛋白第48頁(yè)/共96頁(yè)ADP+PiCa+ATPITC肌動(dòng)蛋白肌鈣蛋白向肌球蛋白肌球蛋白心肌收縮第49頁(yè)/共96頁(yè)肌動(dòng)蛋白肌鈣蛋白向肌球蛋白肌球蛋白向肌球蛋白肌球蛋白肌動(dòng)蛋白肌鈣蛋白和Ca2+結(jié)合Ca2+Ca2+心肌舒張時(shí)橫橋的解離心肌收縮時(shí)橫橋的形成第50頁(yè)/共96頁(yè)心肌收縮第51頁(yè)/共96頁(yè)肌球蛋白橫橋向肌球蛋白肌動(dòng)蛋白肌鈣蛋白ITC心肌舒張第52頁(yè)/共96頁(yè)心肌舒張第53頁(yè)/共96頁(yè)第54頁(yè)/共96頁(yè)第55頁(yè)/共96頁(yè)

Ca2+正常轉(zhuǎn)運(yùn)心肌收縮及調(diào)節(jié)蛋白結(jié)構(gòu)和功能正常能量代謝正常心肌正常收縮的基本條件第56頁(yè)/共96頁(yè)

肌球蛋白—肌動(dòng)蛋白復(fù)合體正常解離心肌正常舒張的基本條件Ca2+正常復(fù)位能量代謝正常第57頁(yè)/共96頁(yè)

一.心肌收縮功能降低3.興奮-收縮耦聯(lián)障礙1.收縮相關(guān)蛋白的改變2.能量代謝紊亂第58頁(yè)/共96頁(yè)1.心肌細(xì)胞數(shù)量的減少心肌細(xì)胞凋亡氧化應(yīng)激細(xì)胞因子鈣穩(wěn)態(tài)失調(diào)線粒體功能失調(diào)心肌細(xì)胞壞死心肌梗死心肌炎心肌病心肌纖維化●●●一、心肌收縮功能降低（一）收縮相關(guān)蛋白質(zhì)的改變第59頁(yè)/共96頁(yè)2.心肌結(jié)構(gòu)的改變(過度肥大心肌)

分子水平：肥大心肌肌球蛋白ATP酶活性降低肥大心肌肌漿網(wǎng)Ca2+處理障礙細(xì)胞水平上：心肌生長(zhǎng)速度與線粒體及毛細(xì)血管數(shù)目不成比例,損傷心臟的變化不均一性器官水平上：心肌生長(zhǎng)速度與交感神經(jīng)軸突不成比例；心腔擴(kuò)張而心室壁變薄，心室?guī)缀螛?gòu)型改變等第60頁(yè)/共96頁(yè)第61頁(yè)/共96頁(yè)脂肪酸葡萄糖乳酸丙酮酸能量代謝過程乙酰CoA+草酰乙酸ATPCPPi+ADP橫橋Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生儲(chǔ)存利用(二)能量代謝異常第62頁(yè)/共96頁(yè)心肌能量代謝異常:能量生成障礙:最常見的原因:心肌缺血缺氧,嚴(yán)重VitB1缺乏肌球蛋白ATP酶同工酶有三種:V1;V2;V3人：肌球蛋白輕鏈-1胎兒型同工型增加，肌鈣蛋白T亞單位胎兒型同工型增加，能量利用障礙:能量?jī)?chǔ)存障礙:磷酸肌酸激酶活性下降(同工酶轉(zhuǎn)換)第63頁(yè)/共96頁(yè)心肌興奮收縮耦聯(lián)（三）心肌興奮-收縮耦聯(lián)障礙第64頁(yè)/共96頁(yè)質(zhì)膜肌節(jié)SRCa2+ATPADP+PiATPADP+PiCa2+Ca2+Na+心肌細(xì)胞中Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+內(nèi)流電壓依賴性鈣通道受體操縱性鈣通道第65頁(yè)/共96頁(yè)123質(zhì)網(wǎng)第66頁(yè)/共96頁(yè)(三)興奮-收縮耦聯(lián)障礙肌漿網(wǎng)Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)理功能障礙（1）Ca2+內(nèi)流障礙（2）Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合障礙（3）第67頁(yè)/共96頁(yè)1.肌漿網(wǎng)Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)功能障礙

(1)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。(2)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。(3)肌漿網(wǎng)Ca2+釋放量↓心衰時(shí)Ry受體蛋白及其mRNA均減少第68頁(yè)/共96頁(yè)2.胞外Ca2+內(nèi)流障礙12鈣離子內(nèi)流的兩條途徑：第69頁(yè)/共96頁(yè)心力衰竭：β-受體腺苷酸環(huán)化酶ATPcAMPCa2+通道開放交感神經(jīng)興奮去甲腎上腺素心肌收縮力Ca2+內(nèi)流受阻過度肥大心肌第70頁(yè)/共96頁(yè)2.胞外Ca2+內(nèi)流障礙電壓依賴性鈣通道受體操縱性性鈣通道高鉀血癥影響鈣內(nèi)流3.肌鈣蛋白結(jié)合Ca2+

障礙:酸中毒H+與肌鈣蛋白親和力較Ca2+大肌漿網(wǎng)對(duì)Ca2+親和力增大高鉀血癥影響鈣內(nèi)流第71頁(yè)/共96頁(yè)

心肌收縮功能障礙興奮-收縮耦聯(lián)障礙肌漿網(wǎng)處理功能障礙Ca2+內(nèi)流障礙Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合障礙Ca2+收縮相關(guān)蛋白的改變心肌細(xì)胞壞死凋亡心肌結(jié)構(gòu)紊亂能量代謝異常能量生成減少能量利用障礙能量?jī)?chǔ)存減少第72頁(yè)/共96頁(yè)1.Ca2+復(fù)位延緩:Ca2+泵活性降低2.肌球－肌動(dòng)蛋白復(fù)合體解離障礙機(jī)制：（一）主動(dòng)性舒張功能減弱(ATP↓)二、心肌舒張功能障礙

第73頁(yè)/共96頁(yè)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、纖維化（二）被動(dòng)性舒張功能減弱(心室順應(yīng)性↓)左心室肥厚

心肌纖維化

風(fēng)濕性心肌炎第74頁(yè)/共96頁(yè)容積壓力順應(yīng)性降低順應(yīng)性正常順應(yīng)性升高心臟舒張功能異常與心衰的關(guān)系妨礙心臟舒張充盈，減弱Starling效應(yīng)影響冠脈舒張期灌流導(dǎo)致肺淤血、肺水腫，妨礙肺部氣體交換第75頁(yè)/共96頁(yè)三、心臟各部舒縮活動(dòng)的不協(xié)調(diào)性

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)第76頁(yè)/共96頁(yè)第五節(jié)心功能全時(shí)臨床表現(xiàn)的病理生理基礎(chǔ)心輸出量不足肺循環(huán)淤血體循環(huán)淤血第77頁(yè)/共96頁(yè)一、心輸出量不足（一）心臟泵血功能降低1.心輸出量(cardiacoutput,CO)減少、心臟指數(shù)(cardiacindex,CI)降低2.射血分?jǐn)?shù)(ejectionfraction,EF)降低、+dp/dtmax、-dp/dtmax降低3.心室充盈受限：左心衰竭→LVEDP↑,PAWP↑右心衰竭→RVEDP↑，CVP↑4.心率增快(二)器官血流重新分布

第78頁(yè)/共96頁(yè)主要表現(xiàn):皮膚蒼白或發(fā)紺疲乏無力尿量減少頭暈、頭痛、健忘第79頁(yè)/共96頁(yè)二、體循環(huán)淤血主要表現(xiàn)靜脈淤血和靜脈壓升高(頸靜脈充盈或怒張等)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第80頁(yè)/共96頁(yè)第81頁(yè)/共96頁(yè)二、體循環(huán)淤血主要表現(xiàn)靜脈淤血和靜脈壓升高肝腫大及肝功能損害胃腸道淤血心性水腫第82頁(yè)/共96頁(yè)肝腫大第83頁(yè)/共96頁(yè)二、體循環(huán)淤血主要表現(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第84頁(yè)/共96頁(yè)心功能不全心輸出量↓↓↓水腫靜脈回流障礙靜脈系統(tǒng)淤血毛細(xì)血管血壓增高毛細(xì)血管壁通透性增高血漿膠體滲透壓下降淋巴回流受阻↓組織液生成↑有效循環(huán)血量↓腎血流量↓GRF↓RASS激活A(yù)DH↑醛固酮↑球管失衡鈉水潴留心性水腫發(fā)生機(jī)制第85頁(yè)/共96頁(yè)(一)呼吸困難:肺淤血、肺水腫

1.機(jī)制:◎肺順應(yīng)性↓→肺泡擴(kuò)張阻力↑,呼吸肌做功↑◎肺泡通氣/