心衰2011(xiong).ppt

熊丽霞熊丽霞 博士博士 副教授副教授南昌大学基础医学院南昌大学基础医学院病理生理学教研室病理生理学教研室心血管病已经成为世界性的负担心血管病已经成为世界性的负担57%死亡是由心血管病引起恶性肿瘤、脑血管病、心脏病为前三位死因至2020年心衰及脑卒中将是#1 致死和致残原因为此花费大量金钱2严重危害公众健康：心衰住院病人严重危害公众健康：心衰住院病人严重危害公众健康：心衰住院病人严重危害公众健康：心衰住院病人2525年增加年增加年增加年增加4 4倍！倍！倍！倍！住院数住院数/100,000 人口人口198005010015020025019851990199520002005Year65以上以上45-64 岁岁34男性女性国家或地区心血管病恶性肿瘤其他心血管病恶性肿瘤其他 备注保加利亚56.021.422.658.723.218.1男女均居世界之首罗马利亚50.220.529.356.721.222.1英国47.033.519.536.142.421.5前联邦德国39.833.127.033.241.225.5瑞典47.228.124.733.044.122.9芬兰48.924.526.639.335.225.4美国41.331.227.534.438.627.0加拿大37.236.626.228.546.425.1新加坡41.530.128.441.429.229.4男性在亚太地区最高中国城市37.932.229.942.026.431.6女性在亚太地区最高心血管病及肿瘤死亡病例占总死亡人数的百分比心血管病及肿瘤死亡病例占总死亡人数的百分比WHOWHO世界卫生统计年报世界卫生统计年报5我国心衰病例数高达我国心衰病例数高达13001300万万5 5年生存率男性年生存率男性28%28%，女性，女性37%37%2003年一份流行病学调查结果显示，我国女性年一份流行病学调查结果显示，我国女性心衰的患病率高于男性心衰的患病率高于男性(1.0%对对0.7%)。研究。研究显示，在心衰患者中，高血压患病率女性高于男显示，在心衰患者中，高血压患病率女性高于男性，而冠心病患病率男性高于女性性，而冠心病患病率男性高于女性.心力衰竭是一个越来越严重的社会健康问题6本章讲授内容心力衰竭概念病因、诱因和分类机体的代偿功能发病机制器官功能机能代谢变化防治原则7 冠心病冠心病 (CAD)高血压高血压 (Hypertension)心肌病心肌病 (Cardiomyopathy)瓣膜疾病瓣膜疾病(Valvular heart disease)Dyspnea,edema,dysfunction of kidney心血管疾病的心血管疾病的严重并发症严重并发症第一节第一节 概述概述What causes heart failure?8In addition to those causes above,the following factors also can play a role in determining if heart failure will affect you:1.family history of heart failure(家族史）2.diabetes（糖尿病）3.marked obesity（肥胖）4.heavy consumption of alcohol,or drug abuse（酗酒、滥用药）5.failure to take medications（治疗不及时）6.large salt intake in diet（高盐饮食）7.sustained rapid heart rhythms（心律失常）Other factors910心力衰竭的概念心力衰竭心力衰竭(Heart failure)Heart failure)或泵衰竭或泵衰竭(pump failure)pump failure)，是由于各种心脏病初始的心肌损害和应力作用心肌损害和应力作用【包括收缩期和（或）舒张期心室负荷过重和（或）心肌细胞数量和质量的变化如心肌梗死、弥散性心肌炎】，引起心室和（或）心房肥大和扩大（心室重塑心室重塑），继以心室舒缩功能低下所致的心排出量减少和心室充盈压升高，临床表现为组织有效血组织有效血液灌流不足液灌流不足以及肺循环和（或）体循环淤血肺循环和（或）体循环淤血的一组临床综合征。目前认为心力衰竭实质上是由于心肌能量不足造成基因表达异常而引起的一种超负荷心肌病，一旦发生心衰往往呈持续进行性过程，它是各种原因所致心脏病患者病情恶化和死亡的主要原因。11其他概念：1充血性心力衰竭充血性心力衰竭(congestive heart failure)：当当心衰呈慢性经过时，往往伴有血容量及组织间液增多心衰呈慢性经过时，往往伴有血容量及组织间液增多和静脉系统淤血，并出现水肿。和静脉系统淤血，并出现水肿。心输出量心输出量静脉回流受阻静脉回流受阻淤血淤血组织间液组织间液 肾血流肾血流 +RAASRAAS钠水潴留钠水潴留血量血量 水肿水肿2心功能不全心功能不全(cardiac insufficiency)：与心衰无本与心衰无本质区别，只是程度的不同，临床上二者通用。心衰一质区别，只是程度的不同，临床上二者通用。心衰一般指心功不全晚期，有明显的临床症状和体征，而心般指心功不全晚期，有明显的临床症状和体征，而心功不全包括从代偿导失代偿的全过程。功不全包括从代偿导失代偿的全过程。The situation when the heart is incapable of maintaining a cardiac output adequate to accommodate metabolic requirements and the venous return.12心功能不全多为慢性及渐进性的病理过程，一旦有心肌受损或功能性的病变，其发展过程即被启动且不会停止。近年研究认为，心衰时机体的神经内分泌系统常过度激活加重进行性发展的心肌改建和心室重塑是导致慢性心力衰竭发生机制的关键，使慢性心衰的防治发生了质的飞跃。13第二节心力衰竭的病因和分类一、心力衰竭的病因(underlyingcauses)2.心脏负荷过重或机械性异常1.原发性心肌舒缩功能障碍3.心脏电传导障碍15原发性心肌舒缩功能障碍心肌损害心肌损害 心肌炎心肌炎心肌病心肌病克山病克山病心肌中毒心肌中毒心肌梗死心肌梗死心肌纤维化心肌纤维化 代谢异常代谢异常 Vit B1缺乏缺乏缺血缺血缺氧缺氧 16二、心力衰竭的诱因凡能凡能加重心脏负荷，增加心肌耗氧，妨碍心室加重心脏负荷，增加心肌耗氧，妨碍心室充盈和心肌的供血供氧、能量代谢及离子的转充盈和心肌的供血供氧、能量代谢及离子的转运运的各种因素都可能诱发和加重心衰。的各种因素都可能诱发和加重心衰。常见的诱因有：呼吸道感染、风湿热、心律失常、体力活动和情绪激动、妊娠和分娩、输血过快或过多、出血与贫血、电解质、酸碱平衡紊乱及药物使用不当等。17引起心衰加重而住院的常见诱因引起心衰加重而住院的常见诱因 0510152025未知未知心房纤颤心房纤颤心肌梗塞心肌梗塞心绞痛心绞痛肾衰肾衰呼吸道感染呼吸道感染非窦性心律失常非窦性心律失常医源性医源性未尊医嘱未尊医嘱高血压高血压%18三、心力衰竭的分类1.按部位：左心衰竭、右心衰竭、全心衰竭。2.按发生速度：急性心衰：发病急、代偿不充分、BP；慢性心衰：发病缓慢、代偿充分、BP正常。3.按心输出量：高输出量型心衰：心输出量绝对值高于正常，如甲亢、严重贫血、VitB1缺乏、动-静脉瘘等。低输出量型心衰：心输出量绝对值低于正常，见于临床绝大多数的心衰。19第三节第三节 心力衰竭时机体的代偿心力衰竭时机体的代偿完全代偿 Complete compensation不完全代偿 Incomplete compensation失代偿 Complete compensation20心功能的临床发展和分级心功能的临床发展和分级正常正常正常正常无症状左室无症状左室无症状左室无症状左室功能障碍功能障碍功能障碍功能障碍代偿性代偿性代偿性代偿性CHFCHF失代偿性失代偿性失代偿性失代偿性CHFCHF难治性难治性难治性难治性CHFCHF无症状无症状活动正常活动正常 LV功能正常功能正常无症状无症状活动正常活动正常LV 功能异常功能异常无症状无症状 活动能力活动能力LV 功能异常功能异常有症状有症状活动能力活动能力LV 功能异常功能异常治疗也无法控制症状治疗也无法控制症状2120012001年美国心脏学会年美国心脏学会年美国心脏学会年美国心脏学会 （AHAAHA）提出新的心衰分）提出新的心衰分）提出新的心衰分）提出新的心衰分期标准作为心功能分级的补充：期标准作为心功能分级的补充：期标准作为心功能分级的补充：期标准作为心功能分级的补充：n阶段阶段A A系指对心力衰竭的系指对心力衰竭的高发危险人群高发危险人群，但目前尚无心，但目前尚无心脏的结构异常。脏的结构异常。n阶段阶段B B患者已发展成器质性、结构性心脏病，但患者已发展成器质性、结构性心脏病，但从无心从无心力衰竭的的症状和力衰竭的的症状和/或体症或体症。然而这一阶段心肌重构已。然而这一阶段心肌重构已经开始。经开始。n阶段阶段C C患者有基础的结构性心脏病，患者有基础的结构性心脏病，以往或目前有心力以往或目前有心力衰竭的症状和衰竭的症状和/或体症。或体症。n阶段阶段D D即即难治性终末期心力衰竭难治性终末期心力衰竭需特殊干预者。控制液需特殊干预者。控制液体潴留是治疗成功的关键。体潴留是治疗成功的关键。22一、神经一、神经-体液反应及其后果体液反应及其后果心肌梗塞缺血高血压、瓣膜病机械牵张Sympathetic NSRAASCytokinesGrowth FactorsFree Radicals 心肌病基因突变肌膜异常心脏负荷增大心肌耗氧量增加细胞因子的损伤作用氧化应激心肌重塑(remodeling)水钠潴留 23Effect of Sympathetic Activation in Heart FailureCNS 交感神经传出肾脏及其血管交感活性激活 RASS血管收缩Na水潴留心衰进展心脏交感活性1 受体2 受体1受体心肌细胞死亡心律失常24Effect of RAA System Pathways In Heart FailureAldosteroneAngiotensinogenAngiotensin IAngiotensin IIACEReninK+Na+ACTHOtherAdrenalVascularMyocardialRenalCNSvTarget Receptor Sites25Aldosterones Role in Heart Failure醛固酮醛固酮 动脉顺应性 压力感受功能 去甲肾上腺素摄取 内皮功能 PAI-1 K+Mg+纤维化 去甲肾上腺素 摄取 心率可变性 LV 重量&纤维化 Na+水肿Remodeling 心律失常 缺血事件心衰进展心源性猝死26二、心脏本身的代偿(一)心率增快心输出量=每搏搏出量心率不变不变心率增快机制：反射性交感神经兴奋。心率180次/分，无代偿意义！？1.MVO2心率，心率增快必然增加心肌耗氧量；2.心率过快，心室充盈减少，每搏搏出量下降。27(二)、心肌收缩力加强、心搏出量增加1.心肌收缩性增强心肌收缩性增强(等长自身调节等长自身调节)-ARGAdenylylProteinCyclase肌膜钙通道和SR钙通道开放程度胞浆中的Ca2+浓度横桥联结的比例促进收缩蛋白磷酸化加强糖原、脂肪分解能量供应交感神经兴奋儿茶酚胺和血管紧张素II心肌细胞膜受体心肌收缩力增强282.前负荷增加前负荷增加-心腔扩张心腔扩张Starling效应效应(异长自身调节异长自身调节)急性期：急性期：心腔紧张源性扩张：心腔紧张源性扩张：伴有心肌收缩力增强的心腔扩张伴有心肌收缩力增强的心腔扩张2.2 m 收缩力最大收缩力最大CO肌节的最适长度肌节的最适长度 2.4 m 收缩力收缩力CO 3.65 m 不能收缩不能收缩肌源性扩张肌源性扩张慢性期：慢性期：肌纤维再排列：肌节并联和串联的改变肌纤维再排列：肌节并联和串联的改变错位：相邻肌节由于过度拉长而使其原来的位置发生改变错位：相邻肌节由于过度拉长而使其原来的位置发生改变心脏肌源性扩张：心脏肌源性扩张：伴有心肌收缩力丧失或减弱的心腔扩大伴有心肌收缩力丧失或减弱的心腔扩大29机制：机制：Frank-starling定律定律TotalActivePassiveMaximal forceForceLength30是指心肌细胞体积(直径、长度和肌节数量)增大并伴间质增生(成纤维细胞增生、基质增多)的心脏重量增加。心室肌主要表现为心室壁增厚、重量增加，心肌纤维增粗但心肌纤维的数量并无增加。3.心肌肥大心肌肥大 myocardial hypertrophy hypertrophyhypertrophy体积体积31机制：机械性、化学性促进心肌肥大的信号机制可分为两大类：机械牵张性刺激：化学性刺激：3.心肌肥大心肌肥大 myocardial hypertrophy 刺激使蛋白质合成增加神经体液活性物质受体激活32心肌肥大的2种形式：心肌肥大表现为向心性(concentric)和和离心性(eccentric)肥大两种形式肥大两种形式。向心性肥大指心脏重量增加、室壁增厚、没有明显的心腔扩大，室壁厚度与腔径的比值大于正常，主要是由于心脏长期压力负荷过度所致离心性肥大是指心脏重量增加，伴有比较明显的心脏扩张，室腔扩大，室壁稍厚，室壁厚度与室腔直径的比值等于或小于正常，往住由长期容量负荷过度引起。33向心性肥大：由压力负荷增大引起，不伴心室半径增加；离心性肥大：由容量负荷增大引起，伴有心室半径增加。向心性肥大离心性肥大心肌肥大的2种形式：34心肌肥大是最经济、持久有效代偿方式！35三、心脏以外的代偿（一）血容量增加36(二)循环血液重新分配 心输出量减少时心输出量减少时n减少次要器官减少次要器官（皮肤、骨骼（皮肤、骨骼肌和腹腔内脏肌和腹腔内脏等）的供血比等）的供血比例例n以保证重要脏以保证重要脏器（心、脑）器（心、脑）的血液供应。的血液供应。37(三).组织摄氧量增加 但但此此机机制制对对心心肌肌组组织织代代偿偿作作用用不不大大，因因为为心心肌肌组织正常时即抽提组织正常时即抽提65%-75%65%-75%的氧。的氧。3839第四节心力衰竭的发病机制复习内容复习内容 心肌收缩的细胞和分子生物学基础心肌收缩的细胞和分子生物学基础 1心肌细胞的组成心肌细胞的组成肌原纤维：由基本功能单位肌节组成表面：肌膜、横管系统膜系统：核：代谢和遗传控制中心里面：肌浆网sarcoplasmic reticulum,SR 线粒体：能量供应站心肌细胞402肌节的结构：收缩蛋白和调节蛋白组成肌节的结构：收缩蛋白和调节蛋白组成 Structure of Structure of SarcomereSarcomereZ-LineActin肌动蛋白Myosin肌球蛋白Connective ProteinsCrossBridges41Tropomyosin向肌球蛋白Troponin肌钙蛋白+-423.工作原理：兴奋工作原理：兴奋-收缩偶联原理收缩偶联原理4344心泵功能的决定因素45 每搏量每搏量前负荷前负荷前负荷前负荷收缩性收缩性收缩性收缩性+舒张性舒张性舒张性舒张性心输出量心输出量心输出量心输出量心率心率心率心率 -心室协同收缩心室协同收缩心室协同收缩心室协同收缩 -心室完整性心室完整性心室完整性心室完整性 -瓣膜功能瓣膜功能瓣膜功能瓣膜功能后负荷后负荷后负荷后负荷心泵功能的决定因素心力衰竭的发病机制一、心肌收缩功能障碍二、心肌舒张功能异常三、心脏各部舒缩活动不协调47一、心肌收缩功能障碍收缩相关蛋白质丧失收缩相关蛋白质丧失能量的生成能量的生成-储存储存-利用障碍利用障碍兴奋兴奋-收缩偶联障碍收缩偶联障碍心肌肥大的不平衡生长心肌肥大的不平衡生长48二、心脏舒张功能异常(一一)Ca2复位延迟复位延迟(二二)肌球肌动蛋白复合体解离障碍肌球肌动蛋白复合体解离障碍(三三)心室舒张势能减少心室舒张势能减少(四四)心室顺应性降低心室顺应性降低49心力衰竭的发生机制1.1.器官水平器官水平2.2.细胞水平细胞水平3.3.分子水平分子水平.50心力衰竭的发生机制 器官水平器官水平一、心肌收缩力下降一、心肌收缩力下降 心肌细胞损伤或死亡心肌细胞损伤或死亡 坏死坏死 凋亡凋亡 自噬自噬 健存心肌代偿不足健存心肌代偿不足 数量少数量少 循环差循环差51收缩相关蛋白质丧失收缩相关蛋白质丧失各种因素细胞损伤细胞损伤收缩力下降X细胞死亡 necrosis apoptosishomeostasis52myocardialcontractility:指心肌接受有效刺激后产生张力和缩短的能力，是决定心输出量最重要的因素：CO=收缩性收缩性前负荷前负荷后负荷后负荷心率心率决定和影响心肌丧失后泵功能的主要因素是：心肌的丧失量；未受损心肌的代偿。如MI20%可代偿，20%-40%心源性休克。细胞坏死细胞凋亡531 细胞坏死细胞坏死(necrosis)常见于严重心肌梗塞、心肌炎和心肌病。心肌大面积坏死、纤维化、水肿等收缩蛋白大量丧失心肌收缩性下降缺血、缺氧、感染、中毒等54心肌梗塞的凝固性坏死心肌梗塞的凝固性坏死n切片切片 1218小时小时n嗜伊红染色，肌纤维无核嗜伊红染色，肌纤维无核n白细胞浸润白细胞浸润n大体大体 45天天n白梗塞n充血性边界充血性边界正常心肌细胞正常心肌细胞Coagulation necrosis552 细胞凋亡细胞凋亡(apoptosis)Bax and bcl-2562 细胞凋亡细胞凋亡(apoptosis)心肌细胞凋亡收缩蛋白大量丧失心肌收缩性下降缺血、缺氧、感染、中毒等各种损伤因素氧化应激钙失稳态细胞因子线粒体功能异常57心力衰竭的发生机制 器官水平器官水平二、心肌舒张功能异常二、心肌舒张功能异常 钙离子复位延缓钙离子复位延缓 ATPATP供应不足，能量缺乏，胞内钙离子高水平供应不足，能量缺乏，胞内钙离子高水平 肌球肌球-肌动蛋白复合体解离障碍肌动蛋白复合体解离障碍 ATPATP供应不足，能量缺乏供应不足，能量缺乏 心室舒张势能减少心室舒张势能减少 心室收缩减弱，冠脉灌流不足心室收缩减弱，冠脉灌流不足 58心力衰竭的发生机制 器官水平器官水平 三、心室顺应性降低三、心室顺应性降低心室顺应性(ventricular compliance)是指心室单位压力变化所引起的容积改变(dv/dp)。原因原因:心肌肥大心肌肥大,心肌炎心肌炎,水肿水肿,纤维化纤维化结果结果:增加舒张末期心室的压力增加舒张末期心室的压力59舒张末期压力P舒张末期容积V肥大室壁增厚心肌炎、水肿纤维化、间质增生充盈受限CO容积压力肺静脉压心室顺应性常以心室舒张未期压力(纵轴)-容积(横轴)曲线(P-V曲线)表示之。N60心力衰竭的发生机制 器官水平器官水平四、心肌重塑四、心肌重塑（myocardial myocardial remodelingremodeling）心力衰竭时为适应心脏负荷的增加，心肌及心心力衰竭时为适应心脏负荷的增加，心肌及心肌间质在细胞结构、功能、数量及遗传表型方肌间质在细胞结构、功能、数量及遗传表型方面所出现的适应性、增生性的变化称为面所出现的适应性、增生性的变化称为心肌重心肌重塑塑。其结果将导致心肌肥厚，继之基质胶原蛋。其结果将导致心肌肥厚，继之基质胶原蛋白沉着、纤维化、心脏扩大，最终进展为不可白沉着、纤维化、心脏扩大，最终进展为不可逆性心功能损害而出现心衰。逆性心功能损害而出现心衰。61 从心脏器官水平观察：从心脏器官水平观察：心脏质量心脏质量、心壁增厚、心壁增厚、心腔扩大、心室形状改变，可称为心腔扩大、心室形状改变，可称为心室重塑或重构心室重塑或重构（ventricular remodeling）；从心肌组织水平观察：从心肌组织水平观察：肥大心肌组织成分间比例肥大心肌组织成分间比例及结构与正常心肌相比已发生明显变化，可称为及结构与正常心肌相比已发生明显变化，可称为心肌心肌细胞重塑（细胞重塑（myocardial remodeling）；从心肌细胞水平观察：从心肌细胞水平观察：心肌细胞增粗、增长，心肌细胞增粗、增长，可称为可称为心肌肥大（心肌肥大（myocardial hypertrophy）；从分子水平观察：从分子水平观察：心肌基因表达改变，使心肌结心肌基因表达改变，使心肌结构和蛋白分子表型改变，称构和蛋白分子表型改变，称为为分子改建（分子改建（molecular remodeling）。62Remodeling Process肥大细胞外基质：胶原降解 胶原增生胚胎蛋白基因重新表达心肌细胞功能改变凋亡射血分数活动耐受 瓣膜反流心律失常室壁增厚 心腔扩大室壁压力增加耗 O2增加63心肌重塑贯穿心衰发展的整个过程心肌重塑贯穿心衰发展的整个过程心室结构功能正常亚临床心室功能障碍心室重塑心室重塑临床心衰数年数年/数月舒张障碍舒张障碍MIVH收缩障碍收缩障碍心衰逐渐进展心衰逐渐进展/猝死猝死冠心病冠心病高血压高血压心肌病心肌病瓣膜病瓣膜病64心肌重塑发生的机械、化学、细胞心肌重塑发生的机械、化学、细胞心肌重塑发生的机械、化学、细胞心肌重塑发生的机械、化学、细胞-基质基质基质基质-自旁分自旁分自旁分自旁分泌调节网络失衡示意图泌调节网络失衡示意图泌调节网络失衡示意图泌调节网络失衡示意图机械化学心肌细胞自分泌基因表达改变基因表达改变收缩性改变收缩性改变内皮细胞成纤维细胞旁分泌心肌重塑收缩加强细胞肥大基质改建促增殖因子增多抑制增殖因子减少血管收缩因子增多舒张因子减少旁分泌65心肌重塑的表现心肌重塑的表现 心肌重塑过程为心肌重塑过程为病理性生长病理性生长，且为渐进性过，且为渐进性过程。程。各种调控蛋白合成基因的表达程度不均、各种调控蛋白合成基因的表达程度不均、类型改变（胎儿期某些基因重新表达）类型改变（胎儿期某些基因重新表达）心肌中各种成分生长程度不均、功能类型改心肌中各种成分生长程度不均、功能类型改变变肥大心肌与正常心肌结构、功能、代谢肥大心肌与正常心肌结构、功能、代谢差异进行性加重（心肌重塑、心室重塑）差异进行性加重（心肌重塑、心室重塑）66心力衰竭的发生机制 器官水平器官水平 心肌重塑发生的变化心肌重塑发生的变化 心肌细胞本身肥大或增生心肌细胞本身肥大或增生 实质重构实质重构 心肌间质胶原网络改建心肌间质胶原网络改建 间质重构间质重构 心肌血管内皮细胞生长特性的改变心肌血管内皮细胞生长特性的改变 左心室扩大左心室扩大RAS醛固酮醛固酮67心力衰竭的发生机制 器官水平器官水平 心肌重构向心衰转变的机理心肌重构向心衰转变的机理 肥大心肌细胞结构和功能异常肥大心肌细胞结构和功能异常 肥大心肌细胞基因表型异常肥大心肌细胞基因表型异常 心肌间质成分和结构异常心肌间质成分和结构异常6869心肌细胞表型改变心肌细胞表型改变 肌球蛋白重链（肌球蛋白重链（MHCMHC）非收缩性非收缩性骨骼肌肌动蛋白占主导骨骼肌肌动蛋白占主导 CaCa2 2-ATP-ATP酶和受磷蛋白的表达减少酶和受磷蛋白的表达减少70随着肥大程度加重这些改变进行性加重；随着肥大程度加重这些改变进行性加重；例如：例如：1.肥厚心肌交感纤维生长缓慢、肾上腺肥厚心肌交感纤维生长缓慢、肾上腺素受体素受体 （肥厚心肌神经调控（肥厚心肌神经调控）；）；2.肥厚心肌中毛细血管生长缓慢肥厚心肌中毛细血管生长缓慢 （肥厚心肌相对缺血）；（肥厚心肌相对缺血）；713.间质成纤维细胞增生分泌胶原蛋白心肌细胞肥大间质成纤维细胞增生分泌胶原蛋白心肌细胞肥大 （肥厚心肌纤维化）；（肥厚心肌纤维化）；4.4.肥大心肌细胞膜、肌浆网肥大心肌细胞膜、肌浆网Ca2+转运能力转运能力，肌球蛋，肌球蛋 白白ATP酶活性酶活性（肥厚心肌兴奋（肥厚心肌兴奋-收缩耦联收缩耦联 ）；）；5.5.心肌肥厚中伴发心肌细胞凋亡心肌肥厚中伴发心肌细胞凋亡 （心肌细胞数目（心肌细胞数目 ）肥厚心肌质量肥厚心肌质量，而代谢、功能效率，而代谢、功能效率,这种变化随着心肌肥厚程度而进行性加重。这种变化随着心肌肥厚程度而进行性加重。72心肌重塑的意义心肌重塑的意义（一）代偿效应（一）代偿效应 1.肥大心肌细胞中肌节数目肥大心肌细胞中肌节数目，总收缩能力，总收缩能力；2.心肌耗氧量减少：心肌耗氧量减少：心肌耗氧量与室壁张力（心肌耗氧量与室壁张力（S）和心和心率成正比。率成正比。依据依据Laplas定律定律：S=P r/2h 心脏后负荷心脏后负荷 使心肌细胞增粗为主，心壁明显增厚使心肌细胞增粗为主，心壁明显增厚（向心性肥大），在心室（向心性肥大），在心室 P时心壁时心壁 S 不明显增大；不明显增大；心脏前负荷心脏前负荷使心肌细胞增长为主，心腔明显扩大使心肌细胞增长为主，心腔明显扩大（离心性肥大），在心腔容积（离心性肥大），在心腔容积(r)增大时心腔增大时心腔 P 不明显不明显增大，伴有一定程度心壁增厚可减轻增大，伴有一定程度心壁增厚可减轻 S 增大。增大。3.肥大心肌细胞表达一些活性物质，可改善心功能。肥大心肌细胞表达一些活性物质，可改善心功能。如钠尿肽（如钠尿肽（ANP）有利于钠水排出，延缓前负荷增加。有利于钠水排出，延缓前负荷增加。73（二）失代偿机制（二）失代偿机制 1.随着心肌肥厚程度的加重肥厚心肌的重塑进行随着心肌肥厚程度的加重肥厚心肌的重塑进行性加重性加重 肥厚心肌代谢、功能效率肥厚心肌代谢、功能效率 进行性加重；进行性加重；当肥厚心肌中收缩成分增加使舒缩功能当肥厚心肌中收缩成分增加使舒缩功能 的效应的效应 肥厚心肌重塑使其舒缩功能肥厚心肌重塑使其舒缩功能 的效应的效应 肥厚心肌总体舒缩功能肥厚心肌总体舒缩功能；2.心肌重塑造成肥大心肌相对缺血、弥散障碍；心肌重塑造成肥大心肌相对缺血、弥散障碍；心室重塑造成功能性瓣膜闭锁不全。心室重塑造成功能性瓣膜闭锁不全。这些变化进行性加重这些变化进行性加重 心力衰竭。心力衰竭。尽早限制心肌肥厚的进行性加重，逆转已过度重尽早限制心肌肥厚的进行性加重，逆转已过度重塑的肥厚心肌塑的肥厚心肌 是改善心衰患者症状，延长心衰是改善心衰患者症状，延长心衰患者寿命的患者寿命的“战略战略”方针。方针。74五、心脏各部分舒缩活动不协调 各种病因各种病因心力衰竭心力衰竭心律失常心律失常CO区域性病变区域性病变舒缩活动不协调舒缩活动不协调约有1/2心衰病人死于心律失常！Dys-synergy75五、心脏各部分舒缩活动不协调 Dys-synergy76心力衰竭的发生机制 细胞水平细胞水平1.1.心肌能量代谢紊乱心肌能量代谢紊乱 -能量生成不足能量生成不足 心肌缺血心肌缺血,休克休克,贫血贫血,缺氧缺氧 ATPATP -能量利用障碍能量利用障碍 77ATP的生成的生成 是怎样逐步减少的？心肌毛细血管和肌纤维间血氧弥散距离心肌毛细血管和肌纤维间血氧弥散距离 肥大的心肌线粒体所占比例肥大的心肌线粒体所占比例 肌酸激酶和糖代谢酶基因胚胎型表达使肌酸激酶和糖代谢酶基因胚胎型表达使氧化磷酸化受阻氧化磷酸化受阻78ATP 是怎样影响心肌的收缩功能的？肌丝滑动受影响肌丝滑动受影响 肌浆网和胞膜对肌浆网和胞膜对CaCa2 2的转运异常的转运异常 胞内离子环境胞内离子环境 NaNa 内流内流 CaCa2 2入线粒体入线粒体 收缩蛋白和调节蛋白生成减少收缩蛋白和调节蛋白生成减少79心力衰竭的发生机制 细胞水平细胞水平1.1.心肌能量代谢紊乱心肌能量代谢紊乱 -能量生成不足能量生成不足 -能量利用障碍能量利用障碍 心肌肥大心肌肥大 肌球蛋白肌球蛋白ATPATP酶活性下降酶活性下降,使肌球蛋白和肌动蛋白之使肌球蛋白和肌动蛋白之 间横桥形成减少间横桥形成减少 80肌球蛋白肌球蛋白ATPase活性降低活性降低化学能机械能肌球蛋白ATP酶组成活性最高较低最低肌球蛋白同工酶比较V1V2V3代偿状态时，V1增多；失代偿时，V3增多。81肌球蛋白肌球蛋白ATPase活性降低活性降低82心力衰竭的发生机制 细胞水平细胞水平2.2.Ca2+转运失常（兴奋转运失常（兴奋-收缩耦联障碍）收缩耦联障碍）肌浆网肌浆网Ca2+摄取和释放障碍摄取和释放障碍 胞外胞外Ca Ca 2+2+内流障碍内流障碍 心肌肥大，酸中毒使受体依赖性心肌肥大，酸中毒使受体依赖性Ca2+通道受影响通道受影响 高钾血症使高钾血症使Ca2+内流竞争性受抑制内流竞争性受抑制 肌钙蛋白与肌钙蛋白与CaCa2+2+结合障碍结合障碍83酸中毒酸中毒 是怎样影响CaCa2+2+转运转运的？H H+与与 CaCa2+2+竞争肌钙蛋白的结合位点竞争肌钙蛋白的结合位点 酸中毒引起高钾血症，竞争抑制酸中毒引起高钾血症，竞争抑制CaCa2+2+内流内流 H H+浓度升高可增加肌浆网与浓度升高可增加肌浆网与CaCa2+2+的亲和力的亲和力84Ca2+内流肌浆网摄取、释放Ca2+竞争性抑制Ca2+与肌钙蛋白结合兴奋-收缩偶联障碍8586肌浆网肌浆网CaCa2 2摄取障碍摄取障碍ATP缺乏使肌浆网Ca2泵活性减弱去甲肾上腺素及受体减少使PLN磷酸化减弱 舒张功能障碍舒张功能障碍 肌浆网肌浆网CaCa2 2储存减少储存减少 线粒体摄取Ca2增多 胞浆代偿性Ca2减少肌浆网肌浆网CaCa2 2释放量下降释放量下降Ca2+释放通道RyR受体减少酸中毒使Ca2与其储存蛋白解离障碍 收缩功能障碍收缩功能障碍87心力衰竭的发生机制 细胞水平细胞水平3.3.心肌受体及细胞膜信息系统异常心肌受体及细胞膜信息系统异常 受体下调受体下调 受体下调，密度降低，心肌细胞对儿茶酚胺的敏受体下调，密度降低，心肌细胞对儿茶酚胺的敏 感性下降感性下降 治疗：治疗：1受体阻滞剂（美托洛尔）受体阻滞剂（美托洛尔）G蛋白的异常蛋白的异常 Gi活性活性含量含量，受体与受体与Gs偶联障碍，偶联障碍，ATP酶活性酶活性cAMP，影响心肌舒缩功能影响心肌舒缩功能88心力衰竭的发生机制 分子水平分子水平基因结构和表达异常基因结构和表达异常v 肌球蛋白重链肌球蛋白重链基因表达上调基因表达上调v 骨骼肌型肌动蛋白基因骨骼肌型肌动蛋白基因表达上调表达上调v 肌钙蛋白的亚单位出现胚胎型表达，对肌钙蛋白的亚单位出现胚胎型表达，对CaCa2+2+的敏感性下降的敏感性下降v 肌浆网肌浆网ATPATP酶，受磷蛋白酶酶，受磷蛋白酶mRNAmRNA，肾上肾上腺素受体基因表达腺素受体基因表达v 肌原纤维的决定基因发生甲基化和表型改变肌原纤维的决定基因发生甲基化和表型改变v 能量代谢酶的同工异构酶向胚胎性转化。能量代谢酶的同工异构酶向胚胎性转化。89第五节心衰时机体的主要功能代谢变化心输出量不足肺循环淤血体循环淤血三方面的表现：90第五节心衰时机体的主要功能代谢变化一、心血管系统的变化 心功能降低是心力衰竭时最根本的变化，表现为心泵功能、心肌收缩功能、舒张性能和顺应性下降！1.心功能改变心泵功能降低：心输出量；心脏指数。2.动脉血压的变化：急性心衰，BP，甚至发生心源性休克；慢性心衰，代偿充分，BP正常。3.静脉系统淤血，静脉压升高。91指标指标 意义意义 正常值正常值 心衰时心衰时 心力储备心力储备 CO随机体需要增长的能力随机体需要增长的能力 COCI 反映心泵功能反映心泵功能(与与HR、前后负荷及前后负荷及收缩力有关收缩力有关)3.5-5.5 L/min2.5-3.5 L/min.m2 2.5 1218 RVEDPCVP 反映右室收缩功能、舒张顺应性或反映右室收缩功能、舒张顺应性或容量负荷大小容量负荷大小 5-10 mm H2O 12 动脉血压动脉血压 反应左心泵功能和外周阻力反应左心泵功能和外周阻力 或或N 静脉血压静脉血压 反映右心泵功能、血管容量和血量反映右心泵功能、血管容量和血量 综合指标92指标指标 意义意义 正常值正常值 心衰时心衰时 收收缩缩指指标标dP/dt max 等容收缩期中心室内压上等容收缩期中心室内压上升的最大速度升的最大速度 Vmax 零负荷时心肌收缩的最大零负荷时心肌收缩的最大速度速度 EF 每搏量每搏量/心室舒张末期容积心室舒张末期容积 0.56-0.78 0.3 舒舒张张指指标标-dP/dt max 等容舒张期室内压下降的等容舒张期室内压下降的最大速度最大速度 充盈量充盈量充盈率充盈率 舒张末容积舒张末容积-收缩末容积收缩末容积充盈量充盈量/充盈时间充盈时间 T-值值 等容舒张期室内压下降的等容舒张期室内压下降的时间常数时间常数 收缩与舒张指标93二、呼吸系统变化 左心衰竭能导致肺淤血、肺水肿94二、呼吸系统变化 左心衰竭能导致肺淤血、肺水肿；因此主要的临床表现是呼吸困难(dyspnea)。肺水肿心力衰竭细胞95左心衰竭时，呼吸困难的表现形式：1.劳力性呼吸困难(exertionaldyspnea)机制：96左心衰竭时，呼吸困难的表现形式：2.端坐呼吸(Orthopnea)机制：平卧时，下肢血液回流增多，水肿液吸收增多，肺淤血加重；膈肌上移，影响肺扩张。3.夜间阵发性呼吸困难(nocturnalparoxysmaldyspnea)机制：平卧导致肺淤血加重、肺扩张受限；入睡后，迷走神经兴奋性较高，支气管收缩；入睡后，呼吸中枢敏感性下降。97三、消化系统功能的改变三、消化系统功能的改变 右右心心衰衰竭竭导导致致体体静静脉脉(包包括括门门静静脉脉)压压升升高高，体体循循环环瘀瘀血血，可可引引起起胃胃肠肠、肝肝功功能能障障碍碍。肝肝脏脏瘀瘀血血，可可致致肝肝肿肿大大、压压痛痛、肝肝颈颈静静脉脉返返流流征征阳阳性性，可可出现肝功能减退并引起消化不良症状。出现肝功能减退并引起消化不良症状。慢慢性性心心力力衰衰竭竭时时，肝肝脏脏因因长长期期瘀瘀血血、缺缺氧氧及及纤纤维维组组织织增增生生可可致致心心源源性性肝肝硬硬化化，并并产产生生腹腹水水等等改改变变。胃胃肠肠道道长长期期瘀瘀血血可可引引起起食食欲欲不不振振、恶恶心心、呕呕吐吐、腹胀腹胀等症状、蛋白质吸收不良。等症状、蛋白质吸收不良。98槟榔肝99四、泌尿系统功能改变四、泌尿系统功能改变肾肾血血流流量量肾肾功功能能障障碍碍少少尿尿或或夜夜尿尿及及尿尿成成份改变份改变五、脑功能改变五、脑功能改变心心输输出出量量+血血氧氧饱饱和和度度疲疲劳劳、虚虚弱弱、眩眩晕晕定定向向障障碍碍、意意识识模模糊糊及及最最终终的的意意识识丧丧失失100六、水、电解质和酸碱平衡紊乱六、水、电解质和酸碱平衡紊乱钠水潴留钠水潴留心性水肿心性水肿长期限制食盐及应用利尿剂长期限制食盐及应用利尿剂低钠血症低钠血症继发性醛固酮增多及长期使用继发性醛固酮增多及长期使用(排钾排钾)利尿剂利尿剂低钾血症及低镁血症低钾血症及低镁血症低低氧氧血血症症(循循环环性性缺缺氧氧和和低低张张性性缺缺氧氧)无无氧氧酵酵解解酸酸性性代代谢谢产产物物增增多多代谢性酸中毒代谢性酸中毒101一、防治原发病一、防治原发病 、消除诱因、消除诱因第六节 心力衰竭的防治原则二二、调调整整神神经经-体体液液系系统统失失衡衡及及干干预预心室重塑心室重塑血管紧张素转换酶抑制剂血管紧张素转换酶抑制剂ACEI、AgII受受体阻断剂、体阻断剂、-受体阻断剂、醛固酮拮抗受体阻断剂、醛固酮拮抗剂剂102三、改善心脏泵血功能三、改善心脏泵血功能 1.1.减轻心脏负荷减轻心脏负荷 休息休息降低前负荷降低前负荷:限钠饮食、利尿剂、静脉扩张剂限钠饮食、利尿剂、静脉扩张剂降低后负荷降低后负荷:肼苯哒嗪、钙拮抗剂、肼苯哒嗪、钙拮抗剂、ACEIACEI硝普钠硝普钠降前、后负荷降前、后负荷103洋地黄类洋地黄类(digitalis)钙增敏剂钙增敏剂(calcium sensitizers)钙拮抗剂钙拮抗剂(calcium antagonist)2.2.改善心肌代谢改善心肌代谢3.3.改善心肌舒缩功能改善心肌舒缩功能美托洛尔美托洛尔（metoprolol）生长激素生长激素（growth hormone）104四、四、促进心肌生长或替代衰竭的促进心肌生