医学心力衰竭医学专题.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,心力衰竭 医学讲义,讲授内容,概念,病因、诱因和分类,机体的代偿功能,*,发病机制,*,机体机能代谢变化,防治原则,美国,冠心病死亡人数,50,万,/,年,中国,高血压患病人数,1,亿人,心血管病是人类“第一杀手”,发病率和死亡率居所有疾病之首,死亡率：,90,年代,-200,万,/,年以上,2000,年,-1700,万，总死亡人数,1/3,2020,年,-2500,万,发病率：中国，,2011,年，,230,000,000,80%,在发展中国家,概念,：心功能不全,(,heart insufficiency,),是指各种病因导致,心脏结构和功能的改变，,在有足够循环血量的情况下，使,心排出量明显减少和,充盈功能低下，,，,以致不能满足机体代谢需要，出现全身组织器官灌流不足，肺循环和,/,或体循环静脉瘀血的病理过程。,1.,循环衰竭,（,circulatory failure,）,循环系统中任一组分（如心脏、血管,及血容量等）发生改变而导致的心排出量,不足。,2.,心肌衰竭,（,myocardial failure,）,心肌舒缩性能降低所致的心力衰竭。,几个相关的概念,3,充血性心衰,（,congestive heart failure,）,慢性心衰时，常伴有血容量及组织间液代偿性增多及体循环和（或）肺循环静脉系统淤血、水肿。,4.,心功能不全,（,cardiac insufficiency,）,心功能从完全代偿到失代偿的整个过程,。,讲授内容,概念,病因、诱因和分类,机体的代偿功能,*,发病机制,*,机体机能代谢变化,防治原则,一、病因,Myocardium,Energy,Workload,(,一,),心肌收缩性降低,心肌病变,心肌梗死、心肌炎、心肌中毒及心肌病等,心肌,代谢障碍,心肌缺血、缺氧及严重的维生素,B,1,缺乏,一、病因,(causes),心肌受损,心肌炎,扩张性心肌病,Myocardial infarction,(,二,),心脏负荷过度,(Overload for myocardium),压力负荷,(pressure load),容量负荷,(volume load),心室收缩时承受的负荷，又称为后负荷,心室舒张时承受的负荷，又称为前负荷,Preload,&Afterload,压力负,荷过度,高血压,;,肺,A,高压,;,主,A,、肺,A,及其瓣膜狭窄,射血阻力,容量负,荷过度,瓣膜闭锁不全,;,房室隔缺损,;,高动力循环,舒张末期,容积,(,二,),心脏负荷过度,(Overload for myocardium),(,三,),心室舒张和充盈障碍,(disorder of ventricular filling),房室瓣狭窄,;,限制性心肌病,;,心包疾病,二、诱因,(precipitating factor),1,.,感染（,Infection,）,感染,发热,代谢率,心脏负荷,心率,心肌耗氧量,毒素,抑制心肌舒缩功能,肺血管阻力,右心衰,2.,心律失常,3.,电解质与酸碱平衡紊乱,(water-electrolyte disorders and acid-base imbalance),H,+,、,K,+,与,Ca,2+,竞争细,胞膜上的通道,H+,与,Ca,2+,竞争肌钙蛋白,高,K,+,诱发心律失常,抑制心肌,收缩功能,4.,妊娠、分娩,(,gestation,and,childbearing),妊娠时血容量增加，心脏负荷增加,临产时子宫收缩,交感兴奋,静脉回流明显增多,外周阻力增加,5.,其他,过多过快输液,情绪激动,过度运动,气候剧变,三、分类,(classification),1.,按发生部位,2.,按发生速度,3.,按心排出量水平,5.,按心衰严重程度,(NYHA),4.,按收缩与舒张功能障碍,左心衰,右心衰,全心衰,急性心衰,慢性心衰,低心排出量型,高心排出量型,轻度心衰,中度心衰,重度心衰,收缩性心衰,舒张性心衰,混合型,低输出量,型心衰,高输出量,型心衰前,高输出量,型心衰,正常心输出量,正常人,6.,按心衰发展过程,A,级：有相关病史，但无结构改变,B,级：有结构改变，但无心衰改变,C,级：有结构改变，现或曾有心衰改变,D,级：明显心衰改变，反复心衰发作,In its 2001 guidelines,the American College of Cardiology/American Heart Association working group introduced four stages of heart failure,分级,条 件,举 例,A,级,存在与心衰密切相关的高危状况，但未发展到心脏结构改变，从未出现过心衰症状或体征,冠心病、高血压、糖尿病者，酗酒史、风湿热史者等，经检查心脏结构无异常,B,级,存在与心衰密切相关的结构性心脏病变，但从未出现过心衰症状与体征,左室肥厚或纤维病变、扩张或收缩能力降低、无症状瓣膜心脏病、既往发生过心梗等，但从无心衰症状,C,级,现在有或过去有过心衰症状，并且存在心脏结构损害,现存在因左室舒缩功能下降导致的呼吸困难或乏力，或既往出现过心衰症状经治疗已无症状,D,级,结构性心脏病晚期，虽经最大努力治疗，静息状态下仍有明显心衰症状，或需特殊治疗,因心衰经常往院或不能安全出院者，需持续静滴正性肌力药缓解心衰症状或使用机械性循环辅助装置的患者，准备接受心脏移植的住院患者,ACC/AHA,成年慢性心力衰竭分级,讲授内容,概念,病因、诱因和分类,机体的代偿功能*,发病机制,*,机体机能代谢变化,防治原则,机体的代偿适应反应,神经体液调节机制的激活,心脏功能性调整,心室重塑,心脏以外的调整,一、神经,-,体液调节机制激活,(Neurohumoral activation),交感肾上腺髓质系统激活,(activation of,sympathetic-adrenal medulla system,),肾素,-,血管紧张素,-,醛固酮系统激活,(activation of renin-angiotensin-aldosterone system),交感神经系统激活,心排出量,减压反射受抑,(depressor reflex),慢性低灌流,压力感受器改建,(,remodelling of baroreceptor,),容量感受器改建,(remodelling of volume receptor),1.,肾血流降低,RAAS,激活,2.,交感神经兴奋,3.,致密斑钠负荷减少,增强心肌收缩力,增加血容量,维持重要器官的血流灌注,快速,作用,慢速,作用,促进心肌的肥大,GPCR,第二信使,胞膜,Ca,2+,离子通道,Ca,2+,IP,3,DAG,G,p,PI,PLC,PKC,CA,ET-1,Ang,等,Gs,2,肌钙蛋白结合,兴奋,-,收缩偶联,心肌收缩,基因表达增加，心肌和血管平滑肌增生,细胞内,Ca,2+,库,cAMP,CA,PKA,水钠潴留,心脏负荷增大,心肌耗氧增加,心律失常,氧化应激,不利影响,二、心脏功能性调整,(,Functional adjustment,),心率加快,动用心力储备,CO,SV,HR,=,(,一,),心率加快,(Increased heart rate),机制,压力感受器,容量感受器,交感神经兴奋,心率,心率加快,心输出量,=,每搏搏出量,心率,不变,心脏的储备能力取决于心率和每搏输出量的储备,最大有效心率,能增加心输出量的最快心率,为,140,150,次,/min,利,在一定范围内，心输出量,弊,心率过快,(,150,次,/,分,),对机体不利,:,增加心肌耗氧量,心脏舒张期过短,冠脉血流过少；心室充盈不足,(,二,),动用舒张期储备,Frank-Starling,定律,2.2m,this optimal value of initial sarcomere,=2.2,m,2.2,m,利：紧张源性扩张,(,代偿,),心室容量加大并伴有收缩力增强的心脏扩张,弊：肌源性扩张,(,失代偿,),心肌拉长不伴有收缩力增强的心脏扩张；加大心肌耗氧；影响冠脉灌流,GPCR,第二信使,胞膜,Ca,2+,离子通道,Ca,2+,IP,3,DAG,G,p,PI,PLC,PKC,CA,ET-1,Ang,等,Gs,2,肌钙蛋白结合,兴奋,-,收缩偶联,心肌收缩,基因表达增加，心肌和血管平滑肌增生,细胞内,Ca,2+,库,cAMP,CA,PKA,（三）动用收缩期储备,舒张,期储,备,0,三、,心肌改建,(Myocardial remodeling),Definition,：,指在持续负荷过重及神经、体液过度激活状态下，心肌组织在,结构、功能、数量,及,基因表达,等方面所发生的适应性变化。,myocardial hypertrophy,心肌肥大,myocardial remodeling,心肌改建,ventricular remodeling,心室重构,molecular remodeling,分子改建,1.,机制,机械性刺激,化学性刺激,蛋白激酶,受体或力学感受器,转录因子,基因转录,核,蛋白合成,心肌重塑,原癌基因,生长因子,胶原等,表现形式（两种）,:,向心性肥大、离心性肥大,2.,心肌重构的表现,正常或,volume overload,eccentric hypertrophy,正常或,pressure overload,concentric hypertrophy,心腔直径,/,室壁厚,心腔容积,室壁厚度,原因,名称,离心性肥大,(,eccentric hypertrophy),在长期容量负荷作用下，心肌纤维呈串联性增生。,向心性肥大,(concentric hypertrophy),在长期压力负荷作用下，心肌纤维呈并联性增生。,3.,代偿意义,心肌总体舒缩功能,心肌耗氧量,Laplace,定律,S=P r/2 h,向心性肥大室内压（,P,）增加，室壁厚度（,h,）的增加可降低室壁应力（,S,）。离心性肥大心腔半径（,r,）增加，室壁厚度（,h,）的增加可降低室壁应力（,S,）。,4.,不利影响,舒缩功能进行性,顺应性（僵硬度）,心肌改建过程中心肌组织基因表达发生改变：蛋白同工型的转变,(CK,），低活性的同工型表达增多，引起新生蛋白质活性降低；胚胎期基因重新表达（肌球,/,肌钙蛋白）,使改建心肌的结构、功能改变；不均衡生长。肥大心肌具有不平衡性生长的特性。,1心肌重量的增加超过心脏交感神经元轴突的增长,2肥大心肌毛细血管数量增加不足或心肌微循环,灌流不良,3心肌线粒体数量不能随心肌肥大成比例地增加,4肥大心肌肌球蛋白,ATP,酶活性下降（,V,1,V,3,),5肥大心肌的肌浆网,Ca,+,处理功能障碍,心肌肥大的不平衡生长,心肌重量的增加与心功能的增强不成比例,机制,：,（）增加血容量,（二）血液重新分布,（三）红细胞增多,（四）组织细胞利用氧的能力增强,四、心脏外代偿,讲授内容,概念,病因、诱因和分类,机体的代偿功能,*,发病机制*,机体机能代谢变化,防治原则,Sarcomere,正常心肌舒缩的分子基础,心肌正常舒缩必备条件：,收缩蛋白与调节蛋白,性能正常；,2.,能量代谢正常；,3.,钙离子运转正常。,心力衰竭的发病机制,一、心肌收缩性降低,心肌收缩成分减少和异常排列,心肌能量代谢障碍,兴奋收缩耦联障碍,二心肌舒张功能障碍,主动舒张障碍,心肌顺应性降低,心肌舒张负荷减少,三,心脏各部舒缩活动不协调,（一）心肌收缩成分减少和排列改变,1.,心肌细胞坏死,（,necrosis,）,心肌缺血,心肌炎,心肌病,心肌中毒,心肌细胞,凋亡、坏死,心肌收缩,性减弱,2.,心肌细胞凋亡（,apoptosis,）,一、心肌收缩性降低,Myocardial Infarction,40%of LV wall,23%of LV wall,10%of LV wall,EF,(,射血分数,),Heart Failure,Cardiogenic shock,3.,肥大心肌收缩成分相对减少,4.,心肌排列改变,间质蛋白酶激活胶原降解；负荷增加细胞肌束滑脱移位,（,二）、心肌能量代谢障碍,(disorders in myocardial energy metabolism),能量生成,能量利用,脂肪酸,乳酸,丙酮酸,葡萄糖,氨基酸,乙酰,CoA,三羧酸,循环,ATP,ADP+Pi,Ca2+,肌球蛋白,肌钙蛋白,心肌收缩,正常心肌能量代谢过程,CP,能量储存,1.,生成障碍,冠脉阻塞,休克,严重贫血,心肌缺,血缺氧,ATP,VitB1,缺乏,焦磷酸,硫胺素,丙酮酸氧化,脱羧障碍,线粒体损伤或数目减少,2.,储存障碍,ATP,CP,（磷酸肌酸）,CPK,心肌改建,CPK,（,MM,）,CPK,（,MB,）,CPK,活性,CK,(Creatine kinase),；,CP,(creatine phosphate),M,(muscle type),；,B,(brain type),3.,利用障碍,心肌肥大,（失代偿）,能量利,用障碍,ATP,酶,活性,(MLC,TnT,TnI),同功,型转换,（,isoform switch,）,化学能,机械能,肌球蛋白,ATP,酶,肌球蛋白同工酶比较,V1 V2 V3,组成,活性 最高 较低 最低,代偿状态,V1,；失代偿,V3,衰竭心肌中肌球蛋白头部,ATP,酶的活性下降,能量生成,能量利用,脂肪酸,乳酸,丙酮酸,葡萄糖,氨基酸,乙酰,CoA,三羧酸,循环,ATP,ADP+Pi,Ca2+,肌球蛋白,肌钙蛋白,心肌收缩,心衰时的能量代谢障碍,VitB1,缺乏,冠脉阻塞,休克,严重贫血,心肌肥大,CP,能量储存,心肌改建,CPK,（三）、兴奋,-,收缩偶联障碍,胞外,Ca2+,内流,、,肌浆网,Ca2+,运转、,肌钙蛋白与,Ca2+,结合,关键在于胞浆,Ca,2+,浓度震荡！,心衰时,ATP,SR,的,Ca,2+,-ATP,酶活性,兴奋时,Ca,2+,释放,NE.,受磷蛋白磷酸化,SR,的,R,受体,心肌收缩障碍,Ca,2+,摄取,储存,心肌舒张障碍,1.,肌浆网,(,sarcoplasmic reticulum,)Ca,2+,运转障碍,酸中毒,电压依赖性,Ca,2+,通道,受体操纵性,Ca,2+,通道,2.,心肌细胞膜,(sarcolemma)Ca,2+,运转障碍,心衰时：,Ca,2+,通道蛋白,NE,、,受体,数量或,结构异常,Ca,2+,内流,K,+,H,+,竞争,3.,肌钙蛋白功能障碍,（,2,）心肌,缺血,H,+,与,Ca,2+,竞争性与,肌钙蛋白结合,心肌收缩,(1),改建心肌肌钙蛋白表型发生改变,二心肌舒张功能障碍,（一）主动舒张障碍,心肌舒张的速率受,SR Ca2+,摄取和心肌细胞膜的外排的控制，是一个耗能过程,能量代谢障碍,改建心肌钙泵减少,心肌顺应性,（,myocardial compliance,）,指心室在单位压力作用下发生的容,积改变,（,dv/dp,）。,心肌僵硬度,（,myocardial stiffness,）,指单位容积变化所引起的压力改变,（,dp/dv,）。,（二）,顺应性降低,概念,:,（,1,）心肌纤维化,(fibrosis),（,/,胶原比,),（,2,）心壁增厚,心脏肥大,原因：,心室充盈减少,舒张末期压,(,LVEDP,肺淤血、肺水肿,),冠脉灌流减少,影响,：（主要影响舒张功能）,（三）心肌舒张负荷减少,又称心脏舒张势能,与心肌收缩性、心室充盈量及速度、冠状动脉灌流有关,三,心脏各部舒缩活动不协调,各种类型的心律失常,心力衰竭的发病机制,一、心肌收缩性降低,心肌收缩成分减少和异常排列,心肌能量代谢障碍,兴奋收缩耦联障碍,二心肌舒张功能障碍,主动舒张障碍,心肌顺应性降低,心肌舒张负荷减少,三,心脏各部舒缩活动不协调,讲授内容,概念,病因、诱因和分类,机体的代偿功能,*,发病机制,*,机体机能代谢变化,防治原则,一、前向衰竭,(Forward failure),心输出量,(cardiac output,CO),减少,心脏指数,(cardiac index,CI),降低,前向衰竭亦称低排出量综合征,(,syndrome of low output,),，,特点为,:,收缩或舒张指标,射血分数,(ejection fraction),降低,dp/dt max,下降,心输出量指标,肺动脉契压,(PAWP),中心静脉压,(CVP),增加（心室舒张末期压力和容积指标）,心率,(heart rate),增快,前向衰竭特点,:,外周表现,血压变化,血流重新分布,血管和组织的适应性改变,心慌、无力、头晕,皮肤苍白,尿少,心源性休克,临床表现,二、后向衰竭,(Backward failure),后向衰竭亦称静脉淤血综合征,(,syndrome of venous congestion,),，,包括,:,体循环淤血,(systemic congestion),肺循环淤血,(pulmonary congestion),(,一,),体循环淤血,(Systemic congestion),当,CVP16 cmH,2,O,时，即出现体循环淤血征，见于,右心衰竭及全心衰竭。,主要表现,颈静脉充盈或怒张,肝肿大及肝功能损害,胃肠道淤血所致的食欲不振等,消化道症状,心性水肿,Pitting edema,(,二,),肺循环淤血,(Pulmonary congestion),见于,左心衰竭,呼吸困难的机制,:,肺淤血、肺水肿肺顺应性,气道阻力,肺间质压力增高刺激肺毛细血管旁 感受器，引起反射性浅快呼吸,肺淤血的主要表现,:,呼吸困难,(,dyspnea,),呼吸困难的表现形式,:,劳力性呼吸困难,(dyspnea on exertion),端坐呼吸,(orthopnea),夜间阵发性呼吸困难,(paroxysmal nocturnal dyspnea),体力活动需氧但缺氧加剧，,CO,2,潴留,呼吸中枢产生“气急”的症状。,体力活动心率 舒张期冠脉灌注,心肌缺氧 且左室充盈肺淤血,体力活动回心血量 肺淤血,机制,1.,劳力性呼吸困难,体力活动发生的呼吸困难，休息时减轻或消失,端坐时回心血量 肺淤血,端坐时膈肌下移 胸腔容积 肺活量肺通气,端坐时水肿液吸收肺淤血,心衰病人平卧可加重,呼吸困难而被迫采取,坐或半卧体位以减轻,呼吸困难的状态,2.,端坐呼吸,机制,平卧胸腔容积通气,入睡后迷走神经兴奋支气管收缩,气道阻力,入睡后中枢抑制反射敏感性肺淤血,PaO,2,刺激呼吸中枢通气憋醒,3,夜间阵发呼吸困难,是左心衰竭 的典型表现,。,患者夜间入睡后因突感气闷被惊醒，在端坐咳喘后缓解,机制,若发作时伴有哮鸣音，,则称为心性哮喘,（,cardiac asthma）,静水压身升高,毛细血管通透性增加,急性左心衰竭的主要表现,4.,急性肺水肿,机制,讲授内容,概念,病因、诱因和分类,机体的代偿功能,*,发病机制,*,机体机能代谢变化,防治原则,二、改善心脏泵血功能,1.,减轻心脏负荷,休息,降低前负荷,:,限钠饮食、利尿剂、静脉扩张剂,降低后负荷,:,肼苯哒嗪、钙拮抗剂、,ACEI,硝普钠,降前、后负荷,一、防治原发病、消除诱因,洋地黄类,(digitalis),钙增敏剂,(calcium sensitizers),钙拮抗剂,(calcium antagonist),2.,改善心肌代谢,3.,改善心肌舒缩功能,美托洛尔,（,metoprolol,）,生长激素,（,growth hormone,）,三、干预心肌改建,四、,促进心肌生长或替代衰竭的心脏,1,、心脏移植、人工心脏、左室辅助泵,2,、细胞移植、转基因技术,ACEI,、,AgII,受体阻断剂、,-,受体阻断剂,病史：,患风湿性心脏病,10,余年。近,3,月来出现心慌、闷气,伴浮肿、腹胀，不能平卧。,体查：,重病容,半坐卧位,颈静脉怒张,呼吸,36,次,/,分,两肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大,心率,130,次,/,分,血压,(110/80mmHg),。心尖部可闻,IV,级收缩期吹风样及舒张期雷鸣样杂音（二尖瓣狭窄和关闭不全）。肝脏在右肋下,6cm,可触及，有压痛，腹部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性水肿。,试分析患者发生了哪些病理生理变化？,Clinical example,【,掌握,】,1,、心力衰竭、充血性心力衰竭、心肌改建、,向心性肥大、离心性肥大、,高输出量性心力衰竭等概念,2,、劳力性呼吸困难、端坐呼吸、,夜间阵发性呼吸困难的概念,3,、心肌收缩能力降低的主要机制,【,熟悉,】,1,、心功能障碍的常见原因及诱因,2,、神经,-,体液调节机制激活对心功能的,主要代偿作用和不利影响,3,、心肌改建对心功能的代偿作用及不利影响,【,了解,】,心功能障碍的常见分类及心力衰竭的防治原则,Thank you!,