病理生理学---第14章 心功能不全.ppt

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心力衰竭的病因、诱因与分类,一、病因,（一）原发性心肌舒缩功能障碍,原发性弥漫性心肌病变,心肌炎、心肌病、冠心病、心肌中毒等,能量代谢障碍,严重贫血、甲亢、,VitB1,缺乏症等,（二）心脏负荷过度,压力负荷（,pressure load,）过度,左：高血压，主,A,瓣狭窄,右：肺,A,高压、肺,A,瓣狭窄、肺栓,塞、慢阻肺,容量负荷（,volume load,）过度,左：主动脉瓣和二尖瓣关闭不全,右：肺动脉瓣和三间瓣关闭不全,房室间隔缺损伴左向右分流,二、诱因,（一）各种感染,感染,发热,交感代谢率,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,心脏舒张期,（二）酸碱平衡及电解质代谢紊乱,酸中毒,抑制,Ca,2+,与肌钙蛋白结合,抑制,Ca,2+,内流,抑制肌浆网释放,Ca,2+,心肌收缩力,抑制肌球蛋白头部酶活性,ATP,生成,心肌收缩功能障碍,高钾血症,高钾,心肌收缩力,Ca,2+,内流,心肌传导性,心律失常,（三）心律失常,舒张期缩短，冠脉血流不足，心肌缺血缺氧；,心率加快，耗氧量增加，加剧缺氧；,房室协调性紊乱，导致心室充盈不足，射血功能障碍。,（四）妊娠与分娩,血容量增加，心脏负荷增加,宫缩,紧张,交感兴奋,静脉回流明显增多,外周阻力增加,妊娠时,分娩时,洋地黄制剂、,受体阻断剂、抗心律失常药物应用不当或过量；,输液输血过多过快等。,过度劳累、紧张、激动、贫血、甲亢等均可诱发心力衰竭。,(,五,),治疗措施不当,轻度心力衰竭：,安静或轻体力活动时可不出现心力衰,竭的症状和体征，,完全代偿,。,中度心力衰竭：,轻体力活动时出现心力衰竭的症状和 体征，,代偿不全,。,重度心力衰竭：,安静情况下即可出现心力衰竭的症状 和体征，,完全失代偿,。,（一）根据心力衰竭病情严重程度分,三、分类,（二）根据心力衰竭病程发展速度,急性心力衰竭,急性心梗、急性弥漫性心肌炎、严重心律失常,慢性心力衰竭,高血压、心瓣膜病、慢性肺部疾病等,（三）根据心输出量的高低分,低输出量性心力衰竭,冠心病、高血压病、心瓣膜病、心肌炎等,高输出量性心力衰竭,甲亢、严重贫血、,VitB,1,缺乏、,A-V,瘘等,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,（四）根据心力衰竭发生的解剖部位分,左心衰竭,右心衰竭,全心衰竭,（五）根据心肌收缩与舒张功能的障碍分,收缩功能不全性心力衰竭,常见于冠心病,舒张功能不全性心力衰竭,二尖瓣或三尖瓣狭窄、缩窄性心包炎、,肥大性心肌病、心肌缺血等,第二节 心力衰竭时机体的,代偿反应及其意义,一、心脏本身的代偿,心率加快,心脏扩张,心肌肥大,压力感受器效应：,心输出量动脉血压主,A,弓和颈,A,窦心迷走，交感,容量感受器效应：,心力衰竭心房淤血容量感受器交感神经,化学感受器效应：,缺氧心率,1,、心率加快的机制：,（一）心率加快,2,、心率加快的意义：,反应速度快，发挥作用早，贯穿始终；一定程度的心率加快可以增加心输出量，,维持,BP,，保证心脑灌流,代偿作用局限。,当心率过快时（,180,次,/,分）增加心肌耗氧,缩短心脏舒张期，心脏充盈不足、冠脉血流量减。,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,肌节长度,2.2m,肌源性扩张,失代偿,心肌过度拉长伴有收缩力明显下降的心脏扩张,肌节长度,2.2m,（二）心脏扩张,心脏扩张,Frank-Starling,定律,正常状态下,1.7 2.1 2.2 2.7,m,收缩力,肌节初长,（三）心肌肥大与心室重构,Definition,：,在持续性机械负荷的刺激和神经,-,体液因素作用下，心肌组织在结构、功能、数量及遗传表型方面所作出的适应性、增生性变化，,从细胞水平观察可称为,心肌肥大,从组织水平观察可称为,心肌改建,从器官水平观察可称为,心室重构,1,、心肌肥大的原因和机制,原因：,过度负荷刺激（压力或容量负荷）,神经,-,体液因素（去甲、血管紧张素、醛固酮、生长激素等）,机制,机械性刺激,化学性刺激,信号转导系统,受体或力学感受器,转录因子,基因转录,核,蛋白合成,心肌肥大,蛋白质合成,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。,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。,正常,压力负荷,过重,容量负荷,过重,向心性肥大,离心性肥大,2,、心肌肥大表现形式,离心性肥大,串联性增生,向心性肥大,并联性增生,离心性肥大,向心性肥大,原因,前负荷,后负荷,肌节复制,串联复制,并联复制,形态变化,心腔明显扩大,心壁明显增厚,室壁厚度,/,心腔半径,或基本正常,明显增大,意义,减轻前负荷,克服增加的,后负荷,作用缓慢、持久、经济、有效的代偿方式心肌总收缩力增强，有利于维持心输出量降低室壁张力，降低心肌耗氧量，减轻心脏负担,代偿作用局限：肥大心肌僵硬度加大，顺应性下降，影响心肌舒缩功能。因此当心肌过度肥大超过某种限度时，则由代偿转向失代偿。,3,、心肌肥大的代偿意义：,二、心脏以外的代偿,增加血容量,血流重新分布,红细胞增多,组织细胞利用氧的能力增强,（一）增加血容量,肾小球滤过率降低,BP,交感兴奋，,RAAS,激活，,PGE,2,肾小管重吸收钠水增加,肾血流重新分布：,皮质,近髓肾单位,肾小球滤过分数增加,:,出球小,A,收缩入球小,A,促进钠水重吸收的激素增多：,醛固酮,抑制钠水重吸收的物质减少：,PGE2,和利钠激素,（二）血流重分布,保障重要器官血供；增加后负荷,（三）红细胞增多,增加血液携氧能力；增加血粘度,（四）组织细胞用氧能力增强,线粒体的数量增多,呼吸链酶的活性增强,肌红蛋白含量增多,三、神经,-,体液的代偿,交感肾上腺髓质系统激活,心率增快、心肌收缩力增强、心输出量增加,肾素,-,血管紧张素,-,醛固酮系统激活,钠水潴留、回心血量增加,小结：机体的代偿反应,(Compensatory response),代 偿 反 应,心脏本身的代偿,神经内分泌系统,心脏以外的代偿,心率加快,心脏扩张,心肌肥大,交感,-,肾上腺髓质系统,RAAS,ANP,ADH,血容量增加,血流重分布,红细胞增多,组织细胞利用氧增强,心肌收缩性减弱,心肌舒张功能障碍,心脏各部舒缩活动的不协调性,第三节 心力衰竭的发生机制,1.,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。,正常心肌舒缩的必备条件,Ca,2+,与调节蛋白结合,心肌兴奋,胞浆,Ca,2,+,肌球蛋白头部和肌动蛋白结合,形成横桥,与肌球蛋白结合的,ATP,水解释放出能量,肌动蛋白滑动,心肌收缩,一、心肌收缩性减弱,心肌结构的破坏,心肌能量代谢障碍,心肌兴奋,-,收缩偶联障碍,（一）心肌结构的破坏,缺血、缺氧,感染、中毒,心肌细胞坏死,收缩蛋白分解破坏,氧化应激,细胞因子,钙超载,线粒体功能异常,心肌细胞凋亡,（二）心肌能量代谢障碍,能量生成障碍,最常见的原因,:,心肌缺血缺氧,1,）肌球蛋白头部,ATP,水解供能减少；,2,）,Ca,2+,转运、分布异常,Ca,2+,与肌钙蛋白结,合解离异常,3,）细胞内,Na,+,堆积,钙超载,ATP,生成,4,）收缩蛋白、调节蛋白合成障碍,肌球蛋白,ATP,酶同工酶有三种,:,V1():,活性最高,V2():,活性次之,V3():,活性最低,过度肥大的心肌其肌球蛋白头部,ATP,酶活性下降，原因是,V1,型转变为,V3,型。,能量利用障碍,最常见原因是长期心脏负荷过重而引起心肌过度肥大,（三）心肌兴奋,收缩耦联障碍,肌浆网处理,Ca,2+,功能障碍,胞外,Ca,2+,内流障碍,肌钙蛋白与,Ca,2+,结合障碍,1.,肌浆网摄取、储存、释放,Ca,2+,障碍,肌浆网,Ca,2+,摄取能力心肌缺血缺氧，,ATP,供应不足，肌浆网,Ca,2+,泵活性减弱。,心衰时心肌内去甲肾上腺素减少，,受体下调，导致受磷蛋白磷酸化减弱,收缩后的心肌不能充分舒张，影响心室充盈,肌浆网,Ca,2+,储存量,线粒体摄取,Ca,2+,增多，不利于肌浆网的钙储存。,心肌收缩力减弱,Ry-,受体,Ca,2+,Ca,2+,钙储存蛋白,H,+,储存钙减少,H,+,浓度增加,Ry-,受体减少,肌浆网,Ca,2+,释放量,2.,胞外,Ca,2+,内流障碍,1,2,钙离子内流的两条途径：,-,受体,腺苷酸环化酶,ATP,cAMP,ROC Ca,2+,通道开放,交感神经兴奋,去甲肾上腺素,心肌收缩力,胞浆,Ca,2浓度瞬间,Na,+,-Ca,2+,交换体,在膜内电位为正时打开,作用方向：,3,个,Na,+,向外,1,个,Ca,2+,向内,心衰时,Ca,2+,内流受阻原因,去甲肾上腺素含量下降，肥大的心,肌细胞膜,-,受体密度相对减少，,Ca,2+,通道受阻,酸中毒：,降低,受体对去甲肾上腺素敏感性,胞外,K,+,竞争性抑制,Ca,2+,内流,3.,肌钙蛋白与,Ca,2+,结合障碍,心肌缺血时，,H,+,增多,H,+,与肌钙蛋白亲和力较,Ca,2+,大,肌浆网对,Ca,2+,亲和力增大,Ca,2+,与调节蛋白解离,心肌收缩完毕,胞浆,Ca,2+,肌球蛋白头部和肌动蛋白分离,横桥解除,心肌舒张,二、心室舒张功能异常,二、心室舒张功能异常,钙离子复位延缓,肌球,-,肌动蛋白复合体解离障碍,心室舒张势能减小,心室顺应性降低,Ca,2+,复位延缓,Ca,2+,泵，肌质网，钠,-,钙交换体,肌球肌动蛋白复合体解离障碍,ATP,不足,心室舒张势能减少,收缩末期心室几何结构改变产生舒张势能,收缩性越好势能越大,冠脉的充盈、灌流也促进心室舒张,冠脉狭窄、血栓，室壁张力或心室内压增大,容 积,压 力,顺应性降低,顺应性正常,顺应性升高,ventricular compliance,是心室在单位压力变化下所引起的容积变化。其倒数是,心室僵硬度,。,室壁增厚（心肌肥大）、炎症、水肿、增,生、纤维化,心室顺应性降低,扩张充盈受限，心输出量下降,P-V,曲线左移，舒张末压力增大导致肺淤血、水肿,妨碍冠脉灌流，加重心肌缺血、缺氧,三、心脏各部舒缩活动的不协调性,1,、心律失常破坏心脏各部舒缩活动的协调性,2,、同一心室心肌梗死区域性分布，导致心室活动不协调,病变轻的区域心肌舒缩活动,病变重的区域心肌完全丧失收缩功能,非病变区心肌功能相对正常,小结：收缩性下降的机制,心肌收缩性减弱,能量代谢异常,生成障碍,利用障碍,心肌细胞的坏死和凋亡,兴奋,-,收缩,藕联障碍,钙离子与肌钙蛋白结合障碍,钙离子内流障碍,钙离子 摄取 储存 释放,小结：舒张障碍,心肌舒张功能障碍,钙离子复位迟缓,钠钙交换体钙离子亲和力下降,ATP,不足钙离子泵活性下降,肌球,肌动复合体解离障碍,心室舒张势能减弱,心室顺应性降低,心肌肥大室壁变厚,水肿,间质增生纤维化,ATP,不足,心肌肥大室壁变厚,间质增生纤维化,第四节,心力衰竭时机体的功能和代谢变化,心输出量减少,动脉系统充盈不足,静脉系统淤血,一、心功能的变化,1.,心力储备降低,Cardiac reserve,:,心输出量随机体代谢需要而增长的能力,包括心搏量储备和心排出量储备,2.CO,和,CI,降低,CO,正常人,:3.5-5.5 L/min,心衰,:3.5 L/min,CI,（,CI=CO/surface area,）,正常人,:2.5-3.5 L/min/m,2,心衰,:2.2 L/min/m,2,泵功能储备,3.,射血分数降低,反映心肌收缩力的常用指标,ejection fraction,:,心搏出量占心室舒张末期容量的百分比,EF=SV/VEDV,正常,EF=0.67-0.78,心衰时可,0.3,4.,心室舒张末期压力增高,(1),左室舒张末压,(LVEDP),正常时,1.6kPa(12mmHg),PAWP(pulmonary artery wedge pressure),正常平均为,0.93kPa,（,2,）右室舒张末压,(RVEDP),CVP(central venous pressure,）,正常,:6-12cmH,2,O,二、静脉系统淤血及其主要变化,肺循环充血、肺静脉压增高,体循环淤血、体静脉压增高,1.,呼吸困难机制,（,1,）肺顺应性降低,（,3,）缺氧,（,2,）肺毛细血管旁感受器受刺激,（,4,）气道阻力增大,（一）肺循环充血、肺静脉压增高,轻度心力衰竭患者，仅在体力活动时出现呼吸困难，休息后消失,2,、呼吸困难的表现形式,劳力性呼吸困难,端 坐 呼 吸,夜间阵发性呼吸困难,端坐呼吸,严重心衰患者，在平卧时可加重呼吸困难，而被迫采取端坐或半卧位方以减轻呼吸困难,夜间阵发性呼吸困难,左心衰竭特别是已发生端坐呼吸的患者，在入睡后突然感到气闷被惊醒，并立即坐起喘气和咳嗽,劳力性呼吸困难发生的机制,需氧量增加，但因心力衰竭时机体缺氧，刺激呼吸中枢，使呼吸加深加快，出现气急；,心率加快，使心脏舒张期缩短，冠脉灌流不足，左室充盈减少，加重肺淤血；,体力活动时，回心血量增多，加重肺淤血；肺顺应性降低，通气做功增加，呼吸困难。,端坐呼吸发生的机制,端坐位时，受重力影响,机体下端血流回流减少，减轻肺淤血和水肿；,膈肌下移，使胸腔容积变大，肺容易扩张；,下肢水肿液吸收入血减少，使血容量降低，减轻肺淤血。,夜间阵发性呼吸困难发生的机制,平卧时胸腔容积减少，不利于通气；,下半身静脉回流增多，下肢水肿液回流入血增多，加重肺淤血、水肿；,入睡后迷走神经兴奋性升高，使支气管收缩，气道阻力增大；,熟睡时神经反射敏感性降低，只有当肺淤血比较严重时，动脉血氧分压降到一定水平后，才能刺激呼吸中枢，引起突然发作的呼吸困难。,（二）体循环淤血、体静脉压增高,1,、心性水肿、颈静脉怒张,2,、肝、脾肿大和消化道淤血,3,、水电解质代谢紊乱,三、动脉系统充盈不足及其主要变化,（一）动脉血压的变化,（二）皮肤苍白或发绀,（三）疲乏无力、失眠、嗜睡,（四）尿量减少和代谢性酸中毒,一、积极治疗原发病,二、消除诱因,三、,改善心脏舒缩功能,四、,减轻心脏前后负荷,五、综合性治疗,第五节 心力衰竭防治的,病理生理学基础,增强心肌收缩功能：,洋地黄制剂,地高辛,拟交感胺类,多巴胺,磷酸二酯酶抑制剂,氨联吡啶酮,改善心肌舒张功能：,钙通道阻断剂,受体阻断剂,硝酸酯类,降低心脏后负荷：,动脉血管扩张剂,ACEI,、钙拮抗剂,调整心脏前负荷：,静脉血管扩张剂,硝酸酯类,Clinical example,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,唇甲紫绀，,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。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。分析患者发生了哪些病理生理变化？,Thanks,