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2、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,*,第十五章,心血管系统疾病,第七节,心功能不全,教学目的要求,掌握,心功能不全、心力衰竭的概念。心力衰竭临床表现的病理生理学基础。,熟悉,心功能不全的原因、诱因和分类。心功能不全时机体的代偿反应和心力衰竭的发生机制。,了解,心力衰竭防治和护理的病理生理学基础。,心功能不全的病因与诱因,1,心功能不全的分类,2,心功能不全时机体的代偿,3,心力衰竭的发生机制,4,目 录,心衰防治和护理的病理生理基础,6,心力衰竭临床表现的病理生理基础,5,心功能不全,(,C
3、ardiac insufficiency,),心泵功能减弱,心排出量趋于减少,机体从完全代偿阶段发展至失代偿阶段的整个过程。,心力衰竭,(,heart failure,),为心功能不全的失代偿阶段。,各种致病因素 心脏的收缩和(或)舒张功能障碍 心输出量绝对或相对减少 不能满足机体代谢需要的病理过程或综合征。,一、心功能不全的病因和分类,(一)原因,1.,原发性心肌舒缩功能障碍,原发性弥漫性心肌病变,能量代谢障碍,2.,心脏负荷过度,压力负荷过度,左:高血压,主动脉病变,右:肺动脉高压,,肺栓塞,等,容量负荷过度,左:主动脉瓣和二尖瓣关闭不全,右:肺动脉瓣和三,尖,瓣关闭不全,全心:甲亢、维生
4、素,B,1,缺乏、,严重贫血等,2,.,心律失常,严重房室传导阻滞,房室协调性紊乱,导致心室充盈不足,射血功能障碍。,心率过快,,舒张期缩短,冠脉血流不足,心肌缺血缺氧;,耗氧量增加,加剧缺氧,心泵功能下降。,心率过慢,减少每分输出量。,3.,妊娠与分娩,妊娠心率、血容量增加,,心脏负荷,分娩宫缩阵痛,精神紧张,交感神经兴奋,外周,血管收缩,腹内压,后负荷;静脉收缩而回流,,前负荷,4.,其他,过度劳累、情绪激动、输液输血过多过快、贫血、洋地黄中毒、,酸中毒、高钾血症,等均可诱发心力衰竭。,1,、根据心力衰竭的发病部位,左心衰竭,右心衰竭,全心衰竭,肺循环淤血,心排量降低,心梗,高血压,瓣膜病
5、呼吸困难,肺水肿,组织灌流不足,(三)心力衰竭分类,肺动脉高压,,,慢性阻塞性肺疾病,,肺栓塞,体循环淤血,脏器功能障碍,颈静脉怒张,胸腹水,2,、根据心力衰竭的发生速度,急性心力衰竭,(acute heart failure),慢性心力衰竭,(chronic heart failure),3,、根据心输出量的高低,低输出量性心力衰竭,(low-output heart failure),高输出量性心力衰竭,(high-output heart failure),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。,中度心力衰竭,:轻体力活动时出现心力衰竭的症状和 体征。,重度
6、心力衰竭,:安静情况下即可出现心力衰竭的症状 和体征。,4,、,根据心力衰竭的严重程度分,5,、,根据心肌收缩与舒张功能的障碍分类,收缩功能不全性心力衰竭,高心病、冠心病,舒张功能不全性心力衰竭,二或三尖瓣狭窄性风心病、缩窄性心包炎、肥厚性心肌病等,二、心功能不全时机体的代偿,(一)心脏本身的代偿,1.,功能代偿,心率加快,:交感神经兴奋,紧张源性扩张:心室容量加大并伴有收缩力增强,(,肌源性扩张:心肌过度拉长不伴有收缩力增强,),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,心率加快的意义:,动员迅速,见效迅速,贯穿始终:,一
7、定程度的心率加快可以增加每分心输出量并增加冠脉血流量,.,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、冠脉血流量减少。,2.,结构代偿,心肌肥大,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,增加心肌收缩力,(单位重量心肌的收缩性降低,,总的心肌收缩性增加),降低室壁肌张力,(心室壁厚度增加 室壁单位,重
8、量心肌的张力,心肌耗氧,),心肌肥大的不良作用,:,心肌缺氧,能,量,代谢障碍,心肌收缩性减弱等,心肌肥大的意义:,(二)心脏外代偿,1.,血容量增加,(,Blood volume increase,),肾血流重新分布:髓质重吸收多,肾小球滤过分数增加:近曲小管重吸收增多,促进钠水重吸收的激素(,ADH,、醛固酮)增多,抑制钠水重吸收的物质(心房肽)减少,肾小球滤过率降低,心输出量,,肾血流,心输出量 交感,-,肾上腺髓质兴奋,,RAS,激活 肾血管收缩,,PGE,2,合成减少,肾血流,肾小管重吸收钠水增加,2.,血流重分布,(,Redistribution of blood,),肾血管收缩明
9、显,血流量显著减少,其次是皮肤,3.,红细胞增多,(,Increase of red blood cells,),肾缺血促红细胞生成素增多,4.,组织细胞用氧能力增强,(,Increased use of oxygen,),缺氧使氧离曲线右移,线粒体的数量和膜的表面积增多,呼吸链酶活性增强,无氧酵解加强,(,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,心肌重构(,myocardial remodeling,),由于心肌细胞、非心肌细胞及细胞外基质在基因表达改变的基础上所发生的变化
10、使心脏的结构、代谢和功能经历的模式重塑过程。,心肌组织中的胶原:,型胶原:,80%,型胶原:,20%,胶原增加使心肌顺应性降低,肿瘤坏死因子(,tumor necrosis factor,,,TNF,),正常心肌细胞不能产生,TNF-,严重心力衰竭患者血浆中,TNF-,升高。,内皮素,(endothelin,,,ET),在慢性心力衰竭的动物模型或病人血液中,ET-1,水平会显著升高,,ET-1,水平与血液动力学损伤程度具有相关性。,加重心肌缺血和心脏负荷;,促使心肌肥厚。,三、心力衰竭的发生机制,正常心肌舒缩的分子基础,收缩蛋白,肌球蛋白,肌动蛋白,收缩蛋白的病理损害,:,缺血、缺氧、毒物使
11、其变性,功能丧失,过度肥大心肌肌球蛋白头部的,ATP,酶活性降低,调节蛋白,原肌球蛋白,肌钙蛋白,缺血、缺氧、毒物使其变性坏死,H,+,与,Ca,2+,竞争与肌钙蛋白结合,阻断兴奋收缩耦联,Ca,2+,酸中毒、能量缺乏、膜和通道的破坏影响,Ca,2+,转运,ATP,生成减少或利用障碍,心肌兴奋收缩耦联,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,(,一,),心肌收缩性障碍,1.,心肌细胞受损和死亡,缺血、缺氧,感染、中毒,心肌细胞坏死,收缩和调节蛋白分解破坏,氧化应激,钙稳态失衡,线粒体损伤,心肌细胞凋亡,2.,心肌能量代谢障碍,能量生成障碍,原因,:,心肌缺血缺氧;维生素,
12、B,1,缺乏,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。,后果:,1,),ATP,水解供能减少;,2,),Ca,2+,转运异常,3,)细胞内,Na,+,堆积;,4,)收缩蛋白合成障碍,能量利用障碍,3.,心肌兴奋,-,收缩耦联障碍,心肌兴奋、收缩耦联的过程即是心肌细胞的电活动转变为机械活动的过程,,Ca,2+,起着至关重要的中介作用。,1,2,3,质网,(1),胞外,Ca,2+,内流障碍,1,2,钙离子内流的两条途径:,电压依赖性,受体操纵性,两种钙
13、通道:,-,受体,腺苷酸环化酶,ATP,cAMP,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,心衰时,Ca,2+,内流受阻原因,内源性儿茶酚胺减少,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:,降低跨膜电位,降低受体对儿茶酚胺敏感性,(2),肌浆网摄取、,储存,和,释放,Ca,2+,减少,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。,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,心力衰竭时线粒体摄取,Ca,2+,增多,不利于肌浆网的钙储存。,肌浆网
14、Ca,2+,释放量,心肌收缩力减弱,(3),肌钙蛋白结合,Ca,2+,障碍,H,+,与肌钙蛋白结合能力较,Ca,2+,大,心肌缺血时,,H,+,增多,肌浆网对,Ca,2+,亲和力增大,4.,心肌肥大时的不平衡生长,心肌重量的增加与心功能增强不成比例,心肌生长速度与交感神经生长不足,肥大心肌细胞与线粒体数量相对不足,肥大心肌与微动脉和毛细血管相对不足,肥大心肌肌球蛋白,ATP,酶活性降低,医学新知,Chromatin regulation by Brg1 underlies heart muscle development and disease,Calvin T.Hang,Jin Yang,
15、Pei Han,Hsiu-Ling Cheng,Ching Shang,Euan Ashley,Bin Zhou&Ching-Pin Chang,Nature 466,6267(01 July 2010),doi:10.1038/nature09130,病理性心脏肥大的发病机制,在病理性心脏肥大中,心脏获得更多肌肉组织,但却不能获得更多供血能力。成年的、阿尔法形式的,ATP,酶分子引发肌球蛋白重链的表达减少,胎儿的、贝塔形式的表达增加。这种改变了的平衡损害心脏功能,会导致心脏衰竭。斯坦福大学的,Hang,等人确定了调控这种表达切换的机制。用小鼠所做实验表明,当成年心脏受到压力时,将心肌细胞维持
16、在一种胚胎分化状态的机制(由染色质修饰复合物,Brg1/BAF,调控)被重新激发,心肌细胞回归到胎儿形式。在患有肥大型心肌病的人类患者中,,Brg1,水平与疾病严重程度相关,与肌球蛋白重链的变化相关,说明这种发育调控因子在人类疾病中扮演一个角色。,(,二,),心肌舒张性障碍,心脏舒张功能异常与心衰的关系,妨碍心脏舒张充盈,减弱,Starling,效应,影响冠脉舒张期灌流,导致肺淤血、肺水肿,妨碍肺部气体交换,1.,舒张期胞浆内,Ca,2+,浓度下降延缓,:,Ca,2+,泵活性降低,2.,肌球肌动蛋白复合体解离障碍,:,ATP,不足,3.,心室舒张势能减少,收缩末期心室构型改变产生舒张势能,心肌
17、收缩性下降,改变收缩末期心室构型,降低心室,舒张势能,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,。,舒张受限,影响心室充盈,舒张末压力增大导致肺淤血,4.,心室顺应性降低:,室壁增厚、纤维化,(,三,),心脏舒缩活动不协调,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,四、,心力衰竭,临床表现的病理生理基础,心输出量不足,肺循环淤血,体循环淤血,发生机制,:,肺淤血、肺水肿肺顺应性;并且支气管淤血水肿,呼吸道阻力增大,必须费力
18、呼吸,肺牵张反射增强,引起反射性浅快呼吸,肺间质压力增高刺激肺毛细血管旁感受器,引起反射性呼吸加快,肺淤血、肺水肿通气,/,血流失调,,PaO,2,下降,反射性兴奋呼吸中枢,(一)肺循环淤血,1.,呼吸困难,劳力性呼吸困难,端 坐 呼 吸,夜间阵发性呼吸困难,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,重症心力衰竭患者,在安静时感到呼吸困难,甚至不能平卧位,故必须采取端坐位或半卧位方可减轻呼吸困难程度,左心衰竭特别是已经发生端坐呼吸的患者,常在入睡后突然感到气闷而惊醒,并立即坐起喘气和咳嗽,劳力性呼吸困难发生的机制,体力活动时,回心血量增多,加重肺淤血、肺水肿;肺顺应性降低,通气
19、做功增加,呼吸困难;,心率加快,使心脏舒张期缩短,由肺回流到左心室的血量减少,加重肺淤血;,舒张期缩短,冠脉灌注减少,并且心率加快,,耗,氧量增加,加重心肌缺血缺氧;,活动时耗,氧量增加,但因心力衰竭时机体缺氧,,CO,2,潴留,刺激呼吸中枢,使呼吸加深加快,出现气急。,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,平卧位时下半身静脉回流增多,而且下肢水肿液回流入血增多,加重肺淤血、水肿;膈肌上移,使胸腔容积变小,有效通气量减少;,
20、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。,2.,急性肺水肿,是急性左心衰最严重的表现,,AMI,,,BP,剧升,过量补液等引起,表现:,突发严重呼吸困难,濒死感,咳嗽,,咯粉红色(或无色)泡沫痰,发绀,,两肺湿啰音和哮鸣音,机制:,肺毛细血管压升高,肺毛细血管壁通透性增高,肺泡表面活性物质被稀释,(,二,),体循环淤血,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,(,三,),心输出量不足,1.,心脏泵血功能降
21、低,射血分数,(ejection fraction,EF),降低,每搏输出量与心室舒张末期容积的比值,。,心输出量,(cardiac output,CO),减少,心脏指数,(cardiac index,CI),降低,是指单位体表面积的每分心输出量。,皮肤苍白或发绀,(,皮肤血流量减少或还原血红蛋白浓度增高,),疲乏无力、虚弱、头晕,(,肌肉或脑血流量减少),尿量减少,(,肾血流量减少),动脉血压下降,心源性休克,(急性心衰,,心输出量剧烈下降),(,三,),心输出量不足,(一)心力衰竭防治的病理生理基础,1.,积极防治原发病,2.,消除诱因,3.,改善心肌舒缩功能,4.,减轻心脏前后负荷,五、
22、心力衰竭防治和护理的病理生理基础,医学新知:,MYDICAR,基因疗法在心力衰竭治疗中初显潜力,在美国心力衰竭协会年会上公布的一项对晚期心力衰竭患者所做的,期研究表明,,MYDICAR,基因疗法安全并有助于改善患者的临床转归、症状、功能状态及心脏结构。,39,例患者被随机分配至,3,个,MYDICAR,剂量中的,1,个剂量组或安慰剂对照组,并接受单纯的冠状动脉内输注治疗,观察持续,12,个月,在治疗,6,个月后进行初步分析。,安全性测定包括体格检查、心电图、不良事件、全血细胞计数、血清化学检查、尿检、肌酐激酶心肌带、肌钙蛋白,T,以及酶联免疫斑点试验,(,测定针对病毒蛋白的细胞免疫应答,),。,这项,期研究为,CUPID,研究,(,经皮心肌转导钙上调基因疗法治疗心脏病研究,),,由圣迭戈加州大学的,Barry H.Greenberg,博士带领完成,旨在评估对晚期心力衰竭患者采用,MYDICAR(,由,Celladon,公司生产的一种酶替代治疗药物,可恢复,SERCA2a,蛋白的水平,),治疗的安全性和可行性,并探讨其活性和疗效。,(二)心力衰竭护理的病理生理基础,1.,改善缺氧,2.,控制水肿,3.,提高活动耐力,4.,注意药物的毒副反应,






