病理生理學(xué)第十三章心功能不全

1、病理生理學(xué)第十三章心功能不全心力衰竭*Heart failure 在各種致病因素的作用下心臟的在各種致病因素的作用下心臟的收縮和（或）舒張功能發(fā)生障礙，收縮和（或）舒張功能發(fā)生障礙，使心輸出量絕對或相對下降使心輸出量絕對或相對下降，即即心泵功能減弱，以致不能滿足機(jī)體心泵功能減弱，以致不能滿足機(jī)體代謝需要的病理生理過程或綜合征。代謝需要的病理生理過程或綜合征。心功能不全與心力衰竭的關(guān)系 代償階段心功能不全 失代償階段（心力衰竭）心力衰竭各種心力衰竭各種臨床表現(xiàn)發(fā)生臨床表現(xiàn)發(fā)生發(fā)展的始動環(huán)發(fā)展的始動環(huán)節(jié)：節(jié)：輸出不足輸出不足 缺血缺血回流障礙回流障礙 淤血淤血心力衰竭防治心力衰竭防治的病理生理基的

2、病理生理基礎(chǔ)：礎(chǔ)：恢復(fù)心肌的正恢復(fù)心肌的正常舒縮功能常舒縮功能調(diào)整心臟負(fù)荷調(diào)整心臟負(fù)荷第二節(jié)心力衰竭的病因、誘因與分類心力衰竭的病因、誘因與分類一、病因一、病因 心力衰竭的基本病因心力衰竭的基本病因*（一）、原發(fā)性心肌舒縮功能障礙病毒硒缺乏銻、阿霉素中毒嚴(yán)重持久的缺血 臨床上常見于冠心病、心肌炎、 心肌病等心臟負(fù)荷過度壓力負(fù)荷（或后負(fù)荷）過度： 心臟射血阻抗增大 見于高血壓病、主動脈流出道受阻（左室） 肺動脈高壓、肺栓塞、慢阻肺（右室） 容量負(fù)荷（或前負(fù)荷）過度： 心臟舒張時承受的血量增多 見于主（肺）動脈瓣或二、三尖瓣關(guān)閉不全 高動力循環(huán)狀態(tài)心力衰竭的誘因1、全身感染2、酸堿平衡和電解質(zhì)代謝

3、紊亂3、心律失常4、妊娠 和分娩心力衰竭的分類根據(jù)心力衰竭病情嚴(yán)重程度分類按心力衰竭起病及病程發(fā)展速度分類按心輸出量的高低分類按心輸出量的高低分類*按心力衰竭的發(fā)病部位分類按心力衰竭的發(fā)病部位分類*按心肌收縮與舒張功能的障礙分類（一）根據(jù)心力衰竭嚴(yán)重程度分類輕度心力衰竭 ：由于代償完全，處于一級心功能狀態(tài)（在休息或輕體力活動情況下，可不出現(xiàn)心力衰竭的癥狀、體征）或二級心功狀態(tài)（體力活動略受限，一般體力活動時可出現(xiàn)氣急心悸）。中度心力衰竭：由于代償不全，心功能三級（體力活動明顯受限，輕體力活動即出現(xiàn)心力衰竭的癥狀、體征，休息后即好轉(zhuǎn)）。重度心力衰竭：完全失代償，心功能四級（安靜情況下即出現(xiàn)心力衰

4、竭的臨床表現(xiàn)，完全喪失體力活動能力，病情危重）。（二）按心力衰竭起病及病情發(fā)展分類急性心力衰竭：起病急，發(fā)展迅速，心輸出量在短時間內(nèi)大幅度下降，此時機(jī)體代償機(jī)制常來不及動員。常見于急性心肌梗死，嚴(yán)重的心肌炎等。慢性心力衰竭：起病緩慢，機(jī)體有充分時間動員代償機(jī)制。在代償階段病人心衰癥狀可不明顯，在疾病后期，機(jī)體代償功能喪失，心輸出量不能滿足機(jī)體代謝需要，于是心衰的表現(xiàn)逐漸顯露，心功能進(jìn)入失代償期。這類心力衰竭臨床上常見于高血壓病，心瓣膜病和肺動脈高壓等。慢性充血性心力衰竭*當(dāng)心力衰竭呈慢性經(jīng)過，并伴有血容量增多，組織液增多和靜脈淤血時稱慢性充血性心力衰竭。（三）按心輸出量的高低分類*低輸出量性心

5、力衰竭低輸出量性心力衰竭（low output heart failure) 此類心衰時心輸出量低于正常，常見于冠心病、高血壓病、心瓣膜病、心肌炎等引起的心力衰竭。2 、高輸出量性心力衰竭、高輸出量性心力衰竭（high output heart failure) 此類心衰發(fā)生時心輸出量較發(fā)病前有所下降，但其值仍屬正常，甚或高于正常，故稱為高輸出量性心力衰竭。造成這類心力衰竭的主要原因是高動力循環(huán)狀態(tài)高動力循環(huán)狀態(tài).高動力循環(huán)狀態(tài)高動力循環(huán)狀態(tài)(highdynamic state).各種原因引起血容量擴(kuò)大，靜脈回流增加，心臟過度充盈，心輸出量相應(yīng)增加，心臟負(fù)荷顯著增大，供氧相對不足，能量消耗過多

6、，一旦失代償，心衰將必然發(fā)生，此時心輸出量從心衰前的高水平下降。高輸出量心衰可見于甲狀腺功能亢進(jìn)、嚴(yán)重貧血、妊娠、腳氣病、VitB1缺乏癥、動靜脈瘺等。（四）按心力衰竭發(fā)病部位分類* 1、左心衰竭 2、右心衰竭 3、全心衰竭1、左心衰竭 主要由于左室受損或負(fù)荷過重，導(dǎo)致左室泵血功能下降，使從肺循環(huán)流到左心室的血液不能充分射入主動脈殘留在左心室的血液量增多。因而心輸出量下降的同時，還可出現(xiàn)肺循環(huán)瘀血甚至水腫。 常見于冠心病，心肌病、高血壓病及二尖瓣關(guān)閉不全等。2、 右心衰竭 衰竭的右心室不能把體循環(huán)回流的血液充分排至肺循環(huán)，故導(dǎo)致體循環(huán)淤血，靜脈壓上升而產(chǎn)生下肢甚至全身水腫等。常見于大塊肺栓塞、

7、肺動脈高壓、慢性阻塞性肺疾病和二尖瓣狹窄等所致的后負(fù)荷過重而發(fā)生的右心衰竭。3.全心衰竭全心衰竭是臨床上常見的一類心力衰竭。某些疾病如風(fēng)濕性心肌炎或嚴(yán)重貧血可是左右心同時受累，發(fā)生全心衰竭。全心衰竭也可由一側(cè)心室波及另一側(cè)心室演變而來。例如，左心衰竭，肺靜脈壓升高，繼而肺動脈壓也升高，使右室后負(fù)荷過重而發(fā)生衰竭?；蛴倚乃ソ邥r由于射入動脈的血液減少，經(jīng)肺循環(huán)回流到左心的血量減少，是左心輸出量下降，冠脈灌流減少，左室泵血功能受損而使左心也衰竭。（五）按心肌收縮與舒張功能的障礙分類收縮功能不全性心力衰竭（收縮性衰竭）因心肌收縮功能障礙而引起的心力衰竭，常見于高血壓性心臟病、冠心病等，主要由于心肌變性

8、、心肌細(xì)胞死亡所致。舒張功能不全性心力衰竭（舒張性衰竭） 二尖瓣或三尖瓣、縮窄性心包炎、肥大性心肌病、心肌缺血等均可使心肌舒張功能受損。臨床上，心衰發(fā)生時心肌收縮和舒張功能障礙多同時并存，舒張性心功能不全是近年備受關(guān)注的問題。第三節(jié) 心力衰竭發(fā)生的機(jī)制一、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、心臟各部舒縮活動的不協(xié)調(diào)性一、正常心肌舒縮的分子基礎(chǔ)收縮蛋白：主要由肌球蛋白和肌動蛋白組成。調(diào)節(jié)蛋白：主要由向肌球蛋白和肌鈣蛋白組成。鈣離子ATP二、心肌收縮性減弱收縮相關(guān)蛋白質(zhì)的破壞心肌能量代謝紊亂心肌興奮收縮耦聯(lián)障礙心肌肥大的不平衡生長收縮相關(guān)蛋白質(zhì)的破壞1、心肌細(xì)胞壞死：

9、當(dāng)心肌受到各種嚴(yán)重的損傷都可發(fā)生，使心肌收縮相關(guān)蛋白質(zhì)減少。2、心肌細(xì)胞凋亡： 使心肌細(xì)胞數(shù)減少，心肌收縮相關(guān)蛋白質(zhì)減少凋亡指數(shù)：發(fā)生凋亡的細(xì)胞核數(shù)/每100細(xì)胞核氧化應(yīng)激：心力衰竭、發(fā)生、發(fā)展過程中，由氧自由基生成過多和（或）抗氧化功能減弱導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)發(fā)生，引起心肌細(xì)胞凋亡。細(xì)胞因子：TNF、IL1、IL6、干擾素等。其中TNF尤為突出。鈣穩(wěn)態(tài)失衡:心力衰竭時，由于能量代謝紊亂造成ATP缺乏、或自由基生成過多損傷細(xì)胞膜、肌漿網(wǎng)膜或酸中毒等因素作用均可引起細(xì)胞鈣穩(wěn)態(tài)失衡。線粒體功能障礙：心力衰竭時由于缺氧，能量代謝紊亂線粒體跨膜電位下降，線粒體膜通透性下降，細(xì)胞凋亡啟動因子從線粒體內(nèi)釋放出

10、來引起細(xì)胞凋亡。心肌能量代謝紊亂心肌能量生成障礙：ATP不足 缺血、缺氧、維生素B1缺乏 （1）收縮缺乏能量 （2）Ca2+轉(zhuǎn)運、分布異常 ATP不足 （3）線粒體損傷 （4）功能蛋白質(zhì)合成不足2、能量利用障礙： 過度肥大的心肌其肌球蛋白頭部ATP酶的活性下降，該酶不能正常水解ATP將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。心肌興奮收縮-耦聯(lián)障礙心肌的興奮是電活動，而收縮是機(jī)械活動， Ca2+把兩者聯(lián)系在一起，任何影響鈣轉(zhuǎn)運、分布的因素都會影響興奮收縮耦聯(lián)。1、肌漿網(wǎng)Ca2+處理功能障礙1）肌漿網(wǎng)攝取功能 Ca2+ 減弱： 與兩種機(jī)制有關(guān)（1）：缺血缺氧 ATP不足 肌漿網(wǎng)鈣泵缺乏能量活性下降 肌漿網(wǎng)鈣泵蛋白不足

11、 肌漿網(wǎng)攝鈣能力減弱肌漿網(wǎng)攝鈣能力減弱（2）肌漿網(wǎng)受磷蛋白磷酸化不足肌漿網(wǎng)受磷蛋白是鈣泵的內(nèi)源性抑制物，非磷酸化形式有抑制作用cAMP或calmodulin依賴的蛋白激酶催化其磷酸化磷酸化后抑制作用解除P cAMP或 calmodulin依賴的蛋白激酶PLNPLNP 心力衰竭心肌內(nèi)去甲腎上腺素減少 心肌細(xì)胞受體下調(diào) cAMP 肌漿網(wǎng)受磷蛋白磷酸化減弱非磷酸化受磷蛋白 抑制鈣泵功能2）肌漿網(wǎng) Ca2+儲存量減少肌漿網(wǎng)Ca2+儲存能力沒有降低，但儲存量減少。肌漿網(wǎng)攝鈣減少，線粒體攝鈣增多，胞膜Na + Ca2+ 交換代償性增強，不利于肌漿網(wǎng)的Ca2+儲存。3）肌漿網(wǎng) Ca2+釋放量下降1、蘭尼堿受

12、體（ Rynodin Receptor，RYR）是配體激活的 Ca2+ 通道，通過RYR釋放Ca2+是心肌興奮收縮耦聯(lián)時Ca2+的主要來源，心衰時RYR蛋白及RYR mRNA 減少，肌漿網(wǎng)釋放Ca2+ 減少。2、酸中毒時與鈣儲存蛋白結(jié)合緊密。2、胞外Ca2+內(nèi)流障礙 主要途徑兩條： 電壓依賴性鈣通道一是經(jīng)過鈣通道 受體操縱性鈣通道二是通過鈉鈣交換體內(nèi)流心力衰竭時胞外Ca2+ 內(nèi)流障礙心力衰竭時心肌肥大 酸中毒受體密度降低 降低受體對去甲腎去甲腎上腺素減少 上腺素的敏感性 受體操縱Ca2+的通道開放減少 Ca2+ 內(nèi)流受阻高鉀血癥K+阻止Ca2+內(nèi)流，導(dǎo)致胞內(nèi)Ca2+濃度降低3、肌鈣蛋白與Ca2

13、+結(jié)合障礙酸中毒 時H 2+占據(jù)肌鈣蛋白上的Ca2+結(jié)合部位，影響Ca2+與肌鈣蛋白的結(jié)合。心肌肥大的不平衡生長過度肥大的心肌可因心肌重量增加與心功能增強不成比例即不平衡生長而發(fā)生衰竭，其機(jī)制是：心肌重量的增加超過交感神經(jīng)元軸突的生長，使單位重量心肌的交感神經(jīng)分布密度下降；肥大心肌去甲腎上腺素合成減少，消耗增多，使心肌去甲腎上腺素含量減少；導(dǎo)致心肌收縮性減弱。心肌線粒體數(shù)量不能隨心肌肥大成比例的增加，以及肥大心肌線粒體氧化磷酸化水平下降導(dǎo)致能量生成不足。肥大心肌因毛細(xì)血管數(shù)量增加不足或心肌微循環(huán)灌流不足，常處于供血供氧不足的狀態(tài)。肥大心肌的肌球蛋白ATP酶活性下降，心肌能量利用障礙。肥大心肌的

14、肌漿網(wǎng)Ca2+處理功能障礙，肌漿網(wǎng)釋放量Ca2+下降及胞外內(nèi)流Ca2+減少。三、心室舒張功能異常（一）鈣離子復(fù)位遲緩（二）肌球肌動蛋白復(fù)合體解離障礙（三）心室舒張勢能減少 心肌收縮愈好舒張勢能愈大 心肌收縮性減弱心室舒張勢能減小 舒張期冠脈灌流充盈不足， 心室舒張勢能減小 導(dǎo)致心室舒張不全（四）心室順應(yīng)性降低心室順應(yīng)性（ventricular compliance)是指心室在單位壓力變化下所引起的容積改變（dV/dp)，其倒數(shù)dp/dV即為心室僵硬度（ ventricular stiffness）四、心臟各部舒縮活動的不協(xié)調(diào)性見于心率失常和心肌梗死 心力衰竭* Heart failure 在各

15、種致病因素的作用下心臟的收縮在各種致病因素的作用下心臟的收縮和（或）舒張功能發(fā)生障礙，使心輸和（或）舒張功能發(fā)生障礙，使心輸出量絕對或相對下降出量絕對或相對下降，即心泵功能減即心泵功能減弱，以致不能滿足機(jī)體代謝需要的病弱，以致不能滿足機(jī)體代謝需要的病理生理過程或綜合征。理生理過程或綜合征。 心功能不全與心力衰竭的關(guān)系 代償階段心功能不全 失代償階段（心力衰竭）第四節(jié)心力衰竭時機(jī)體的代償反應(yīng)完全代償（complete compensation）：通過代償反應(yīng)，心輸出量能滿足機(jī)體正?；顒佣鴷簳r不出現(xiàn)心力衰竭臨床表現(xiàn)。不完全代償（ incomplete compensation）：心輸出量僅能滿足機(jī)

16、體在安靜狀態(tài)下的需要，已發(fā)生輕度心力衰竭者。代償失調(diào)或失代償（decopensation）：心輸出量不能滿足機(jī)體安靜狀態(tài)下的需要，出現(xiàn)明顯的心力衰竭表現(xiàn)。一、心臟代償反應(yīng)心率加快：心臟擴(kuò)張：緊張源性擴(kuò)張 肌源性擴(kuò)張心肌肥大：向心性肥大和離心性肥大心率加快發(fā)動迅速，見效快，但不經(jīng)濟(jì)。有利：在一定范圍內(nèi)可提高心輸出量和 舒張壓，維持動脈血壓，保持 心腦血供。不利：增加耗氧量，縮短舒張期，心室 舒張不全。心臟擴(kuò)張：緊張源性擴(kuò)張：心臟擴(kuò)大并伴有收縮力 增強的心臟擴(kuò)張 （有代償意義） 肌源性擴(kuò)張：心肌拉長不伴有收縮力 增強的心腔擴(kuò)張 （失代償?shù)谋憩F(xiàn)）心肌肥大： 心肌細(xì)胞體積增大，重量增加。當(dāng)心肌肥大達(dá)到

17、一定程度，心肌細(xì)胞還可有數(shù)量上的增多。 分向心性肥大和離心性肥大。向心性肥大（concentric hypertrophy）長期后負(fù)荷（壓力負(fù)荷）過大，收縮期室壁張力增高，心肌纖維呈并聯(lián)性增生（parallel hyperplasia），肌纖維變粗，心室壁厚度增加。離心性肥大（eccentric hypertrophy） 長期前負(fù)荷（容量負(fù)荷）增加，舒張期室壁張力增加，心肌纖維呈串聯(lián)性增生（series hyperplasia），心肌纖維長度增加，心腔明顯擴(kuò)大。心肌肥大的代償意義1、雖然單位重量的心肌收縮力減弱，但心臟總重量增加，可使心肌總收縮力增加，有助于維持心輸出量。2、降低室壁張力，降低

18、耗氧量，有助于減輕 心臟負(fù)擔(dān)。二、心外代償反應(yīng)血容量增加 降低腎小球濾過率 增加腎小管對水鈉的重吸收血流重分布紅細(xì)胞增多組織利用氧的能力增強三、神經(jīng)-體液的代償反應(yīng)交感腎上腺髓質(zhì)最先被激活：腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)抗利尿激素第五節(jié)心力衰竭臨床表現(xiàn)的病理生理基礎(chǔ) 心力衰竭的臨床表現(xiàn)： 肺循環(huán)充血 體循環(huán)淤血 心輸出量不足肺循環(huán)充血 左心衰竭左心室舒張末期容積增大、壓力上升 左心房壓力上升 肺靜脈回流障礙 肺循環(huán)充血 肺水腫 外呼吸功能障礙 呼吸困難肺循環(huán)充血的主要表現(xiàn)1、呼吸困難：勞力性呼吸困難 端坐呼吸 夜間陣發(fā)性呼吸困難2、肺水腫肺淤血引起呼吸困難的機(jī)制肺順應(yīng)性降低，患者感到呼吸費力；刺激肺

19、泡毛細(xì)血管感受器，經(jīng)迷走神經(jīng)傳人中樞，反射性引起呼吸中樞興奮，呼吸運動增強，使患者感到呼吸費力；肺淤血、水腫引起缺氧，刺激呼吸；常伴有支氣管粘膜充血、水腫，使呼吸道阻力增大患者感到呼吸費力。勞力性呼吸困難隨病人體力活動而出現(xiàn)的呼吸困難，休息后減輕或消失。勞力性呼吸困難機(jī)制： 體力活動 需氧增加 心率加快 回心血量增多 舒張期縮短心輸出量不能相應(yīng)增加 心肌缺氧 加重肺淤血 機(jī)體缺氧 肺順應(yīng)性降低 呼吸困難 端坐呼吸 心衰病人平臥可加重呼吸困難而被迫采取端坐或半臥位以減輕呼吸困難的狀態(tài)稱為端坐呼吸。端坐呼吸機(jī)制（1）、端坐位時血液轉(zhuǎn)移到軀體下半部，肺淤血減輕。（2）、端坐位時膈肌位置下移，胸腔容積增大，肺活量增加.（3）、平臥位時身體下半部水腫液吸收入血增多，而端坐位