1、苏静苏静 第十五章心功能不全心功能不全Cardiac Insufficiency学习目标学习目标1.掌握掌握心力衰竭的概念、发病机制心力衰竭的概念、发病机制2.掌握心力衰竭机体的机能代谢变化掌握心力衰竭机体的机能代谢变化3.熟悉心力衰竭的代偿方式及意义熟悉心力衰竭的代偿方式及意义4.了解心力衰竭的病因、诱因和分类了解心力衰竭的病因、诱因和分类Clinical example 病史：患风湿性心脏病病史：患风湿性心脏病1010余年。近余年。近3 3月来出现心慌、气短月来出现心慌、气短,伴浮肿、腹胀，不能平卧。伴浮肿、腹胀，不能平卧。体查：重病容体查：重病容,半卧位半卧位,颈静脉怒张颈静脉怒张,呼吸
2、呼吸3636次次/分分,两两肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大,心率心率130130次次/分分,血压血压(110/80mmHg)(110/80mmHg)。心尖部可闻。心尖部可闻IVIV级收缩期吹风样及舒级收缩期吹风样及舒张期雷鸣样杂音。肝脏在右肋下张期雷鸣样杂音。肝脏在右肋下6cm6cm可触及，有压痛，腹可触及，有压痛，腹部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性水肿。部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性水肿。Questions1.试分析患者发生了什么疾病？试分析患者发生了什么疾病？出现了哪些病理生理变化？出现了哪些病理生理变化？2.针对这些变化应该采取哪些治疗
3、措施？针对这些变化应该采取哪些治疗措施？我国心血管疾病发病现状心血管病患者心血管病患者2.3亿亿每年死亡每年死亡300万，平均每小时死亡万，平均每小时死亡340人人每每3个死亡中就有个死亡中就有1人是心血管疾病人是心血管疾病预计至预计至2020年，每年死亡将达年，每年死亡将达400万万-2012年世界卫生统计报告心力衰竭心力衰竭是心是心血管疾病导致血管疾病导致患者死亡的主患者死亡的主要原因之一要原因之一 心脏的泵血量能够适应机体不同水平的代谢需要，心脏的泵血量能够适应机体不同水平的代谢需要，心输出量可随机体代谢率的升高而增加心输出量可随机体代谢率的升高而增加心力储备完全代偿完全代偿：通过通过代
4、偿反应，心输出量能满足机体正代偿反应，心输出量能满足机体正常活动而暂时不出现心力衰竭临床表现常活动而暂时不出现心力衰竭临床表现不完全代偿不完全代偿：心输出量心输出量仅能满足机体在安静状态下仅能满足机体在安静状态下的需要，已发生轻度心力衰竭的需要，已发生轻度心力衰竭失代偿失代偿：经过经过代偿，心输出量仍不能满足机体安静状代偿，心输出量仍不能满足机体安静状态下的需要，并出现明显的心力衰竭态下的需要，并出现明显的心力衰竭心脏的收缩和心脏的收缩和(或或)舒张功能发生障碍舒张功能发生障碍心力衰竭的概念心力衰竭的概念心输出量心输出量绝对或相对下降绝对或相对下降不能满足不能满足机体代谢需要机体代谢需要（he
5、art failure）心功能不全心功能不全：各种各种原因导致心脏原因导致心脏泵血功能降低泵血功能降低。包括包括心脏泵血功能心脏泵血功能下降但处于完全代下降但处于完全代偿直至失代偿的整偿直至失代偿的整个过程。个过程。心力衰竭：心力衰竭：患者患者出现明显的症出现明显的症状和体征，属于心状和体征，属于心功能不全的失代偿功能不全的失代偿阶段阶段。心脏的收缩和心脏的收缩和(或或)舒张功能发生障碍舒张功能发生障碍心力衰竭的概念心力衰竭的概念心输出量心输出量绝对或相对下降绝对或相对下降不能满足不能满足机体代谢需要机体代谢需要（heart failure）1.基本机制是心肌收基本机制是心肌收缩或缩或/和舒张
6、功能障碍和舒张功能障碍 2.发病环节是输出不发病环节是输出不足和回流障碍足和回流障碍 3.心泵功能与代谢需要心泵功能与代谢需要之间的平衡被破坏之间的平衡被破坏心输出量影响因素前负荷前负荷(preload)后负荷后负荷(afterload)心肌收缩性心肌收缩性(myocardial contractility)心肌在肌膜动作电位的触发下产生张力和缩短的能力。心肌在肌膜动作电位的触发下产生张力和缩短的能力。心率心率(heart rate)(Causes,predisposing factors of heart failure)第一第一节节 心力衰竭心力衰竭的病因、诱因的病因、诱因一、病因一、病因
7、（一）心肌受损：（一）心肌受损：原发性、继发性原发性、继发性心肌梗死、心心肌梗死、心肌炎、心肌病肌炎、心肌病能量代谢障碍能量代谢障碍 心肌细胞损伤、心肌细胞损伤、坏死、纤维化坏死、纤维化结构破坏结构破坏心肌缺血、缺氧、心肌缺血、缺氧、严重严重VitB1缺乏缺乏心心肌肌舒舒缩缩性性能能降降低低始动环节：心肌受损始动环节：心肌受损 心脏负荷过重心脏负荷过重（二）心脏负荷过度（二）心脏负荷过度压力负荷过度压力负荷过度 左：高血压，主动脉病变左：高血压，主动脉病变 右：肺动脉高压右：肺动脉高压 容量负荷过度容量负荷过度 左：主动脉瓣和二尖瓣关闭不全左：主动脉瓣和二尖瓣关闭不全 右：肺动脉瓣和三右：肺动
8、脉瓣和三尖尖瓣关闭不全瓣关闭不全严重贫血、甲亢、动严重贫血、甲亢、动-静脉瘘静脉瘘心心包包炎炎（三）心室充盈受限：心包疾病、房室瓣狭窄等（三）心室充盈受限：心包疾病、房室瓣狭窄等（四）心律失常（四）心律失常二、诱因二、诱因*（一）感染（一）感染感染感染发热发热代谢率代谢率心脏负荷心脏负荷心率心率心肌供氧量心肌供氧量毒素毒素抑制心肌舒缩功能抑制心肌舒缩功能肺血管阻力肺血管阻力右心衰右心衰感染感染(infection)细菌毒素，特别是内毒素，直接损害心肌；细菌毒素，特别是内毒素，直接损害心肌；感染性发热可兴奋交感神经并增高代谢率感染性发热可兴奋交感神经并增高代谢率,使心脏使心脏 负担加重；负担加重
9、；心率加快使心肌耗氧增加心率加快使心肌耗氧增加,同时心舒期缩短同时心舒期缩短,而影响而影响 冠脉血流冠脉血流;呼吸道感染可使肺血管阻力增加呼吸道感染可使肺血管阻力增加,加重右心负荷加重右心负荷,可可 因呼吸困难因呼吸困难,引起机体缺氧。引起机体缺氧。（二）水、电解质代谢及酸碱平衡紊乱（二）水、电解质代谢及酸碱平衡紊乱 H H+、K K+与与CaCa2+2+竞争细竞争细胞膜上的通道胞膜上的通道H H+与与CaCa2+2+竞争肌钙蛋白竞争肌钙蛋白高高K K+诱发心律失常诱发心律失常抑制心肌抑制心肌收缩功能收缩功能过量、过快输液过量、过快输液前负荷增加前负荷增加（三）心律失常（三）心律失常 尤其是快
10、速型心律失常尤其是快速型心律失常心律失常既是心律失常既是病因又是诱因病因又是诱因 心率心率 舒张期缩短舒张期缩短 心肌耗氧量心肌耗氧量 房室活动房室活动 冠脉血流冠脉血流 协调性紊乱协调性紊乱 心肌缺血、缺氧心肌缺血、缺氧 心室充盈心室充盈 心泵功能心泵功能 心输出量心输出量（四）妊娠与分娩（四）妊娠与分娩 妊娠期血容量妊娠期血容量（临产期（临产期）分娩时疼痛、精神紧张、分娩时疼痛、精神紧张、稀释性贫血稀释性贫血 交感一肾上腺髓质系统兴奋交感一肾上腺髓质系统兴奋 高动力循环状态高动力循环状态 静脉回流静脉回流 小血管收缩小血管收缩 心肌耗氧量心肌耗氧量和冠脉流量和冠脉流量 心脏前负荷心脏前负荷
11、 （左室）后负荷（左室）后负荷 心输出量心输出量(五五)其他其他 过度过度劳累、情绪劳累、情绪激动、贫血、洋激动、贫血、洋地黄中毒等均可地黄中毒等均可诱发心力衰竭诱发心力衰竭(Classification of heart failure)第二节第二节 心力衰竭的分类心力衰竭的分类v 按病变累及的部位按病变累及的部位左心衰竭(left-sided heart failure)右心衰竭(right-sided heart failure)全心衰竭(whole heart failure)肺循环淤血，心排量降低肺循环淤血，心排量降低心梗，高血压，瓣膜病心梗，高血压，瓣膜病呼吸困难，肺水肿呼吸困难，
12、肺水肿组织灌流不足组织灌流不足PAHPAH，COPDCOPD，肺栓塞，肺栓塞体循环淤血体循环淤血脏器功能障碍脏器功能障碍颈静脉怒张颈静脉怒张胸腹水胸腹水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v按心输出量高动力循环状态高动力循环状态 (highdynamic state)各种各种原因引起血容量扩大，静原因引起血容量扩大，静脉回流增加，心脏过度充盈，心输脉回流增加，心脏过度充盈，心输出量相应增加，心脏负荷显著增大，出量相应增加，心脏负荷显著增大，供氧相对不足，能量消耗过多，一供氧相对不足，能量消耗过多，一旦失代偿，心衰将必然发生，此时旦失代偿，心衰将必然发生，此时心输出量从
13、心衰前的高水平下降。心输出量从心衰前的高水平下降。高输出量心衰可见于甲状腺高输出量心衰可见于甲状腺功能亢进、严重贫血、妊娠、功能亢进、严重贫血、妊娠、VitB1缺乏症、动缺乏症、动-静脉瘘等静脉瘘等。v按心肌舒缩功能收缩性衰竭(systolic heart failure)舒张性衰竭(diastolic heart failure)v按心力衰竭的发展速度充血性心力衰竭(congestive heart failure,CHF)慢性心力衰竭时，由于钠、水潴留和血容量增加，患者出现心腔扩大，静脉淤血及组织水肿的表现。急性心力衰竭(acute heart failure)慢性心力衰竭(chronic
14、 heart failure)急性：见于急急性：见于急性心梗、急性性心梗、急性心肌炎等心肌炎等慢性：见于高慢性：见于高血压、瓣膜病、血压、瓣膜病、肺动脉高压等肺动脉高压等v按病情严重程度分类心功能一级心功能一级心脏功能处于代偿阶段，心脏功能处于代偿阶段，可不出现心衰症状可不出现心衰症状心功能二级心功能二级轻度心衰轻度心衰重体力活动受限重体力活动受限心功能三级心功能三级中度心衰中度心衰轻体力活动即出现心衰症状轻体力活动即出现心衰症状心功能四级心功能四级重度心衰重度心衰安静状态也有心衰症状安静状态也有心衰症状(Compensatory responses of heart failure)第三节第
15、三节 心力衰竭时心力衰竭时机体的代偿反应机体的代偿反应心泵功能障碍心泵功能障碍组织器官供血组织器官供血心脏本身心脏本身的代偿的代偿神经神经-体液调节机制体液调节机制心脏以外心脏以外的代偿的代偿心输出量心输出量一、神经一、神经-体液调节机制激活体液调节机制激活 1.交交感肾上腺髓质系统激活感肾上腺髓质系统激活2.2.肾素肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统激活醛固酮系统激活血流重新血流重新分布分布去甲肾上腺素去甲肾上腺素大量释放大量释放外周血管收缩外周血管收缩血压上升血压上升组织缺血缺氧缓解组织缺血缺氧缓解心肌收缩心肌收缩心输出量心输出量肾素血管紧张肾素血管紧张素醛固酮系统素醛固酮系统Ag I
16、I醛固醛固酮酮钠水重钠水重吸收吸收血浆容量血浆容量交感肾上腺髓质系统交感肾上腺髓质系统CO缺血缺血缺氧缺氧增强增强心肌收缩力心肌收缩力增加增加血容量血容量维持维持重要器官的血流灌注重要器官的血流灌注 积极积极作用作用 消极消极作用作用 增加心脏后负荷增加心脏后负荷 促进心室重塑促进心室重塑 1.心率加快心率加快2.心脏扩张心脏扩张3.心肌收缩性增强心肌收缩性增强4.心室心室重塑重塑二二、心内代偿、心内代偿1.心率加快心率加快v 机制机制交交感感神神经经兴兴奋奋心心率率心输心输出量出量心室舒张心室舒张末期容积末期容积容量感受容量感受器兴奋器兴奋压力感受器传压力感受器传入抑制冲动入抑制冲动缺氧缺氧
17、化学感受化学感受器兴奋器兴奋v 利利在一定范围内，心输出量在一定范围内，心输出量v 弊弊心率过快心率过快(180次次/分分)对机体不利对机体不利:增加心肌耗氧量增加心肌耗氧量 心脏舒张期过短心脏舒张期过短 冠脉血流过少；心室充盈不足冠脉血流过少；心室充盈不足 2.心脏扩张心脏扩张3.65 m0肌节初长肌节初长收收缩缩力力Frank-Starling定律定律Lmax2.2 1.7 2.1Normalv紧张源性扩张紧张源性扩张 心室容量加大并伴有收缩力增强的心脏心室容量加大并伴有收缩力增强的心脏扩张扩张 肌节长度肌节长度 2.22.2 m m 代偿代偿v 肌源性扩张肌源性扩张 心肌拉长不伴有收缩力
18、增强的心脏扩张心肌拉长不伴有收缩力增强的心脏扩张 肌节长度肌节长度 2.22.2 m m 失代偿失代偿3.心肌收缩性增强心肌收缩性增强指标：指标：+dp/dtmax 单位时间内左心室内压上升的最大速率单位时间内左心室内压上升的最大速率调节：调节：交感神经、儿茶酚胺、交感神经、儿茶酚胺、Ca2+、K+心衰时心衰时交感神经（交感神经（+）儿茶酚胺儿茶酚胺受体、受体、cAMP、蛋白激酶、蛋白激酶A肌膜钙通道肌膜钙通道胞浆钙浓度胞浆钙浓度心肌收缩性心肌收缩性慢性心衰慢性心衰肾上腺素受体失活肾上腺素受体失活心肌收缩性减弱心肌收缩性减弱 4.心室重塑心室重塑 心室负荷增加，通过改变心室的结构、心室负荷增加
19、，通过改变心室的结构、代谢和功能而发生的慢性代偿适应性反代谢和功能而发生的慢性代偿适应性反应应。u 心肌细胞心肌细胞u 非心肌细胞非心肌细胞u 细胞外基质细胞外基质 (1)心肌细胞心肌细胞重塑重塑v心肌肥大心肌肥大(myocardial hypertrophy)(myocardial hypertrophy)*v心肌细胞表型心肌细胞表型(myocyte phenotype)(myocyte phenotype)改变改变心肌肥大心肌肥大v心肌肥大的定义心肌肥大的定义细胞水平：细胞水平：心肌细胞体积增大，即细胞的直径增宽，长度增加。心肌细胞体积增大，即细胞的直径增宽，长度增加。组织水平：组织水平：
20、心室重量增加。心室重量增加。心室肥厚心室肥厚(ventricular hypertrophy)(ventricular hypertrophy)v心肌肥大的种类心肌肥大的种类离心性肥大离心性肥大 在长期容量负荷作用下，在长期容量负荷作用下，心肌纤维呈串联性增生，心肌纤维呈串联性增生，伴有心腔的明显扩大伴有心腔的明显扩大向心性肥大向心性肥大 在长期压力负荷作用下，在长期压力负荷作用下，心肌纤维呈并联性增生，心肌纤维呈并联性增生，心室壁明显增厚心室壁明显增厚,（早期）（早期）不伴有心腔明显扩大不伴有心腔明显扩大离心性肥大离心性肥大向心性肥大向心性肥大原因原因前负荷前负荷后负荷后负荷肌节复制肌节复制
21、串联复制串联复制并联复制并联复制形态变化形态变化心腔明显扩大心腔明显扩大 心壁明显增厚心壁明显增厚室壁厚度室壁厚度 /心腔半径心腔半径或基本正常或基本正常明显增大明显增大意义意义减轻前负荷减轻前负荷克服增加的克服增加的后负荷后负荷增加心肌收缩力，有助于维持心排出量。增加心肌收缩力，有助于维持心排出量。室壁厚度增加，降低室壁张力，降低心肌耗氧量。室壁厚度增加，降低室壁张力，降低心肌耗氧量。肥大心肌的收缩速度减慢，心室内压升高缓慢，排空肥大心肌的收缩速度减慢，心室内压升高缓慢，排空时间延迟。时间延迟。肥大心肌的顺应性降低肥大心肌的顺应性降低，在同样的压力下，舒张期心，在同样的压力下，舒张期心室的充
22、盈度变小，射血量因此而减少。室的充盈度变小，射血量因此而减少。肥大心肌挤压了血液经心室流出的通道，妨碍心室充肥大心肌挤压了血液经心室流出的通道，妨碍心室充分射血。分射血。v心肌肥大的心肌肥大的意义意义v心肌肥大的心肌肥大的负面影响负面影响心肌细胞表型改变心肌细胞表型改变 胎儿期基因表达激活胎儿期基因表达激活 同工型蛋白转换同工型蛋白转换 AgAg，儿茶酚胺，醛固酮等，儿茶酚胺，醛固酮等调控调控胶原合成和降解胶原合成和降解胶原胶原网络结构组成和空间结构改变网络结构组成和空间结构改变心肌心肌间质的增生与重塑间质的增生与重塑(2)非心肌细胞和细胞外基质非心肌细胞和细胞外基质的变化的变化晚期：使心肌僵
23、硬度加大，顺应性下降，影响心肌的舒缩晚期：使心肌僵硬度加大，顺应性下降，影响心肌的舒缩1.血血容量容量增加增加2.血血流重分布流重分布3.红细胞红细胞增多增多4.组织组织利用氧能力增强利用氧能力增强二二、心外代偿、心外代偿1.血血容量增加容量增加v 机制机制 肾血流量肾血流量，滤过率，滤过率肾小管对水钠的重吸收肾小管对水钠的重吸收增加回心血量增加回心血量;但可致心脏负荷增加但可致心脏负荷增加v 意义意义肾肾血流重新分布血流重新分布 肾小球滤过肾小球滤过分数增加分数增加 促进促进钠水重吸收的激钠水重吸收的激素素增多（醛固酮增多（醛固酮，ADHADH）抑制抑制钠水重吸收的物钠水重吸收的物质质减少减
24、少 （PGEPGE2 2,ANP,ANP）2.血血流重分布流重分布 保障重要器官血供；增加后负荷保障重要器官血供；增加后负荷3.红细胞红细胞增多增多 增加血液携氧能力；增加血粘度增加血液携氧能力；增加血粘度4.组织细胞组织细胞利用氧的能力增强利用氧的能力增强 细胞细胞线粒体数量增多线粒体数量增多 肌红蛋白肌红蛋白含量增多含量增多(Mechanisms of heart failure)第四节第四节 心力衰竭的发生机制心力衰竭的发生机制心肌收缩功能降低心肌收缩功能降低心肌舒张功能障碍心肌舒张功能障碍 心脏各部舒缩活动的不协调性心脏各部舒缩活动的不协调性一、正常一、正常心肌舒缩的分子基础心肌舒缩的
25、分子基础 肌节肌节(sarcomere)：是心肌舒缩的基本单位。：是心肌舒缩的基本单位。粗肌丝：肌球蛋白粗肌丝：肌球蛋白 肌节肌节 收缩蛋白：直接参与心收缩蛋白：直接参与心 肌动蛋白肌动蛋白 肌的舒缩肌的舒缩 细肌丝细肌丝向肌球蛋白向肌球蛋白 调节蛋白：参与收缩调节蛋白：参与收缩 肌钙蛋白肌钙蛋白 蛋白舒缩活动的调节蛋白舒缩活动的调节 肌节的组成：肌节的组成：损害损害：缺血、缺氧、毒物使其变性，功能丧失缺血、缺氧、毒物使其变性，功能丧失 过度过度肥大心肌肌球蛋白头部的肥大心肌肌球蛋白头部的ATPATP酶活性降低酶活性降低 肌球蛋白肌球蛋白 肌动蛋白肌动蛋白调节蛋白调节蛋白向肌球蛋白，肌钙蛋白向
26、肌球蛋白，肌钙蛋白损害损害：缺血、缺氧、毒物使其变性坏死：缺血、缺氧、毒物使其变性坏死 H+与与Ca2+竞争与肌钙蛋白结合，阻断兴奋竞争与肌钙蛋白结合，阻断兴奋收缩耦联收缩耦联Ca2+酸中毒酸中毒、能量缺乏、膜和通道的破坏影响、能量缺乏、膜和通道的破坏影响Ca2+转运转运ATP 生成减少或利用障碍生成减少或利用障碍心肌兴奋，心肌兴奋，肌膜去极化肌膜去极化胞外胞外CaCa2+2+内流；肌浆网释放内流；肌浆网释放CaCa2+2+肌浆中肌浆中CaCa2+2+上升上升 CaCa2+2+与肌钙蛋白结合；与肌钙蛋白结合；ATPATP酶活性酶活性肌球蛋白与肌动蛋白结合，心肌收缩肌球蛋白与肌动蛋白结合，心肌收
27、缩肌膜复极化肌膜复极化 CaCa2+2+泵泵活化活化 CaCa2+2+转出胞外或进入肌浆转出胞外或进入肌浆网网 胞质胞质内内CaCa2+2+下降下降 肌球蛋白与肌动蛋白解离，肌球蛋白与肌动蛋白解离，心肌舒张心肌舒张心肌要进行正常的舒缩活动，心肌要进行正常的舒缩活动，必须具备的条件必须具备的条件？1.收缩收缩蛋白与调节蛋白与调节蛋白功能蛋白功能正常正常 2.能量代谢能量代谢正常（正常（ATP的产生与利用）的产生与利用）3.Ca2+运转正常（运转正常（Ca2+在电信号与机械在电信号与机械运动中起耦联作用）运动中起耦联作用）二、心力衰竭的发生机制二、心力衰竭的发生机制（一）心肌收缩功能降低（一）心肌
28、收缩功能降低（二）心肌舒张功能降低（二）心肌舒张功能降低（三）心脏各部分舒缩活动不协调（三）心脏各部分舒缩活动不协调心肌兴奋心肌兴奋胞浆胞浆Ca2+Ca2+与调节与调节蛋白结合蛋白结合形成横桥形成横桥肌球蛋白头部和肌肌球蛋白头部和肌动蛋白结合动蛋白结合 肌动蛋白滑动肌动蛋白滑动 与肌与肌球球蛋白结合的蛋白结合的ATP水解释放出能量水解释放出能量 心肌收缩心肌收缩1.1.心肌心肌收缩相关的蛋白改变收缩相关的蛋白改变2.心肌心肌能量代谢紊乱能量代谢紊乱3.心肌心肌兴奋收缩耦联障碍兴奋收缩耦联障碍（一）心肌收缩功能降低（一）心肌收缩功能降低1.1.心肌收缩相关的蛋白改变心肌收缩相关的蛋白改变(Inj
29、uries of myocardial contractile protein)心肌细胞数量的减少心肌细胞数量的减少心肌结构改变心肌结构改变(心肌肥大心肌肥大)心室舒张心室舒张(Loss of cardiomyocyte)1.心肌细胞数量减少心肌细胞数量减少 心肌细胞死亡导致收缩相关蛋白被分解破心肌细胞死亡导致收缩相关蛋白被分解破坏，心肌收缩力下降。坏，心肌收缩力下降。心肌细胞坏死心肌细胞坏死(cardiomyocyte necrosis)心肌细胞凋亡心肌细胞凋亡(cardiomyocyte apoptosis)严重缺血缺氧严重缺血缺氧细菌病毒感染细菌病毒感染中毒（锑等）中毒（锑等）心肌细胞坏
30、死心肌细胞坏死线粒体肿胀线粒体肿胀溶酶体破坏溶酶体破坏中性粒、巨噬细胞浸润中性粒、巨噬细胞浸润线粒体功线粒体功能异常能异常钙稳态钙稳态失衡失衡OFR OFR TNFTNFIL-1IL-1IL-6IL-6IFNIFN儿茶酚胺儿茶酚胺ATPATPNONOHH+凋亡启动因子释放凋亡启动因子释放心肌细胞凋亡心肌细胞凋亡心肌收缩心肌收缩(Change of myocardial structure)2.心肌结构改变心肌结构改变 见于心肌肥大造成的不平衡生长。见于心肌肥大造成的不平衡生长。分子水平分子水平细胞细胞水平水平组织水平组织水平分子水平分子水平1 1。肥大心肌的表型改变，胎儿期基因过表达；。肥大心
31、肌的表型改变，胎儿期基因过表达；2 2。参与细胞代谢和离子转运的蛋白合成减少。参与细胞代谢和离子转运的蛋白合成减少肌浆肌浆网钙泵蛋白，细胞膜网钙泵蛋白，细胞膜L L型钙通道蛋白型钙通道蛋白细胞水平细胞水平1 1。线粒体数量不能随心肌肥大成比例地增加，肥。线粒体数量不能随心肌肥大成比例地增加，肥大心肌线粒体氧化磷酸化水平下降，导致能量生成大心肌线粒体氧化磷酸化水平下降，导致能量生成不足。不足。2 2。肌节不规则叠加，显著增大的细胞核对邻近肌节。肌节不规则叠加，显著增大的细胞核对邻近肌节的挤压，肌原纤维排列紊乱。的挤压，肌原纤维排列紊乱。3 3。细胞骨架中微管密度增加，肌丝滑行阻力增大。细胞骨架中
32、微管密度增加，肌丝滑行阻力增大。组织水平组织水平1 1。胚胎基因再表达。胚胎基因再表达2 2。心肌细胞凋亡。心肌细胞凋亡3 3。细胞外基质过度纤维化和降解失衡。细胞外基质过度纤维化和降解失衡细胞死亡、肥大与萎缩、基质纤维化细胞死亡、肥大与萎缩、基质纤维化 心脏结构不均一心脏结构不均一心肌收缩性减弱心肌收缩性减弱心室心室扩张扩张 见于呈肌原性扩张的衰竭心肌。见于呈肌原性扩张的衰竭心肌。心肌细胞数减少心肌细胞数减少肌丝重排，细胞长度增大肌丝重排，细胞长度增大 胶原降解增强，心肌细胞之间侧滑与错位胶原降解增强，心肌细胞之间侧滑与错位乳头肌不能锚定二尖瓣乳头肌不能锚定二尖瓣 器官器官水平水平2.心肌能
33、量代谢紊乱心肌能量代谢紊乱 心肌能量生成障碍心肌能量生成障碍 能量利用障碍能量利用障碍 心肌储能减少心肌储能减少 (Disorder of myocardial energy metabolism)1.1.心肌能量生成障碍心肌能量生成障碍 (impaired energy production)常见的原因常见的原因:心肌缺血缺氧心肌缺血缺氧 多种能源物质多种能源物质 ATPATPO2VitB1冠心病冠心病心肌肥大心肌肥大 VitB1缺乏缺乏ATP缺乏引起的后果缺乏引起的后果:蛋白质合成蛋白质合成转化的机械能转化的机械能提供的化学能提供的化学能兴奋兴奋-收缩耦联异常收缩耦联异常CaCa2+2+转
34、运障碍转运障碍CaCa2+2+分布异常分布异常心肌收缩性减弱心肌收缩性减弱 2.心肌能量利用障碍心肌能量利用障碍(impaired energy utilization)肌球蛋白肌球蛋白ATP酶同工酶有三种酶同工酶有三种:V1():活性最高活性最高 V2():活性次之活性次之 V3():活性最低活性最低过度肥大的大鼠心肌其肌球蛋白头部过度肥大的大鼠心肌其肌球蛋白头部ATP酶活性下降，原因是酶活性下降，原因是 V1 型转变为型转变为 V3 型型在人类在人类ATPATP酶活性降低表现为：酶活性降低表现为：胎儿型同工型表达增多胎儿型同工型表达增多 肌球蛋白轻链肌球蛋白轻链-1(myosin ligh
35、t chain-1)-1(myosin light chain-1)肌钙蛋白肌钙蛋白T T亚单位亚单位(TnT4)(TnT4)3.心肌储能减少心肌储能减少 (reduced energy reserve)磷酸肌酸激酶磷酸肌酸激酶ATP肌酸肌酸磷酸肌酸磷酸肌酸(CP)心肌肥大时，磷酸肌酸激酶活性心肌肥大时，磷酸肌酸激酶活性，储能的储能的CP 心肌兴奋、收缩耦联的过程即是心肌细胞的电活动转心肌兴奋、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，变为机械活动的过程，起着至关重要的中介作用。起着至关重要的中介作用。1 12 23 3质网质网(Impaired excitation-contr
36、action coupling)3.3.心肌兴奋心肌兴奋收缩耦联障碍收缩耦联障碍 肌浆肌浆网钙转运功能网钙转运功能障碍障碍 胞外胞外Ca2+内流障碍内流障碍 肌钙蛋白与肌钙蛋白与Ca2+结合障碍结合障碍（1 1）肌）肌浆浆网钙转运功能网钙转运功能障碍障碍 肌浆网肌浆网Ca2+摄取、储存能力摄取、储存能力 收缩后的心肌不能充分舒张，影响心室充盈收缩后的心肌不能充分舒张，影响心室充盈肌浆网肌浆网 Ca2+2+泵活性减弱泵活性减弱Ca2+2+泵本身酶蛋白泵本身酶蛋白ATP不足不足 心肌缺血缺氧心肌缺血缺氧 肌浆网肌浆网Ca2+释放量释放量 Ry-Ry-受体受体H+Ca2+Ca2+钙储存钙储存蛋白蛋白
37、肌浆网储存钙减少储存钙减少H+浓度增加浓度增加Ry-受体减少受体减少过度肥大或衰竭的心肌：过度肥大或衰竭的心肌：（2 2）胞胞外外CaCa2+2+内流障碍内流障碍心肌收缩心肌收缩CaCa2+2+肾上腺素肾上腺素+受体受体腺苷酸环化酶激活腺苷酸环化酶激活ATPATPcAMPcAMPK K+CaCa2+2+H H+儿茶酚胺、儿茶酚胺、受体本身受体本身酸中毒酸中毒高钾血症高钾血症心肌缺血、缺氧心肌缺血、缺氧心肌肥大心肌肥大 （3 3）肌钙蛋白与肌钙蛋白与CaCa2+2+结合障碍结合障碍 酸中毒时，酸中毒时，H H+与肌钙蛋白的亲和力比与肌钙蛋白的亲和力比CaCa2+2+大大,占据了肌钙蛋白上的占据了
38、肌钙蛋白上的CaCa2+2+结合部位。结合部位。酸中毒酸中毒:H H+降低降低-R-R对对NENE的敏感性的敏感性胞外胞外CaCa2+2+内流内流(受受 体操纵性钙通道体操纵性钙通道)高血钾高血钾 CaCa2+2+与肌浆网结合牢固，除极化时释放与肌浆网结合牢固，除极化时释放CaCa2+2+缓慢缓慢H H+竞争肌钙蛋白的结合位置（竞争肌钙蛋白的结合位置（TnCTnC）收缩相关蛋白改变收缩相关蛋白改变能量代谢障碍能量代谢障碍兴奋兴奋-收缩耦联障碍收缩耦联障碍SR 钙钙摄摄取取和和释释放放减减少少钙钙内内流流减减少少钙钙与与肌肌 钙钙蛋蛋白白结结合合障障碍碍能能量量生生成成减减少少能能量量储储存存减
39、减少少能能量量利利用用减减少少心心肌肌坏坏死死或或凋凋亡亡心心肌肌结结构构紊紊乱乱心心室室扩扩张张心肌收缩能力降低心肌收缩能力降低心肌收缩功能降低的机制：心肌收缩功能降低的机制：1.1.心肌心肌收缩相关的蛋白改变收缩相关的蛋白改变2.心肌心肌能量代谢紊乱能量代谢紊乱3.心肌心肌兴奋收缩耦联障碍兴奋收缩耦联障碍（二）心肌舒张功能障碍（二）心肌舒张功能障碍Ca2+与调节与调节蛋白解离蛋白解离心肌收缩完毕心肌收缩完毕胞浆胞浆Ca2+肌球蛋白头部和肌肌球蛋白头部和肌动蛋白分离动蛋白分离 横桥解除横桥解除心肌舒张心肌舒张心肌舒张性能异常心肌舒张性能异常(Impaired myocardial diast
40、olic properties)细胞内钙离子复位延缓细胞内钙离子复位延缓肌球肌球-肌动蛋白复合体解离障碍肌动蛋白复合体解离障碍心室舒张势能减少心室舒张势能减少心室顺应性降低心室顺应性降低 细胞内钙离子复位延缓细胞内钙离子复位延缓Ca2+胞浆胞浆肌浆网肌浆网Ca2+Ca2+肌钙蛋白肌钙蛋白Ca2+心肌缺血、缺氧心肌缺血、缺氧Ca2+ATP酶酶 ATP不足不足 肌球肌球-肌动蛋白复合体解离障肌动蛋白复合体解离障碍碍ATPCa2+与肌钙蛋白的亲和力与肌钙蛋白的亲和力 心室舒张势能减少心室舒张势能减少 心室僵硬度心室僵硬度、顺应性、顺应性 心肌肥大心肌肥大,炎细胞浸润炎细胞浸润,纤维化纤维化心室压力心
41、室压力-容积容积（p-Vp-V）曲线）曲线 心肌肥大、炎症、纤维化心肌肥大、炎症、纤维化 dv/dp dv/dp 心室的扩张充盈受阻心室的扩张充盈受阻 心输出量心输出量dv/dpdv/dp左室舒张末期相同容积左室舒张末期相同容积 的改变，压力变化的改变，压力变化 肺肺V V压压肺瘀血、肺水肿肺瘀血、肺水肿 dv/dpdv/dp诱发或加重心力衰竭诱发或加重心力衰竭 Ca2+复复位延缓位延缓心室顺心室顺应性降低应性降低间间质质纤纤维维化化炎炎症症、水水肿肿收收缩缩性性减减弱弱冠冠脉脉灌灌流流减减少少室室壁壁增增厚厚ATP 酶酶活活性性降降低低ATP 含含量量减减少少Ca2+与肌与肌钙蛋钙蛋白亲白亲
42、和力和力增加增加心肌舒张能力降低心肌舒张能力降低心肌舒张功能降低的机制：心肌舒张功能降低的机制：肌球肌球-肌动蛋白肌动蛋白复合体解离障碍复合体解离障碍心室舒张心室舒张势能减少势能减少心脏各部舒缩活动的不协调心脏各部舒缩活动的不协调（asymmetry and asynchronism in ventricular contraction and relaxation）第五节第五节心力衰竭临床表现心力衰竭临床表现的病理生理基础的病理生理基础 (Pathophysiological basis of clinical manifestations for heart failure)低排出量综合征
43、（心输出量减少）低排出量综合征（心输出量减少）u 静脉瘀血综合征静脉瘀血综合征 体循环瘀血体循环瘀血 肺循环瘀血肺循环瘀血一、低排出量综合征（心输出量减少）一、低排出量综合征（心输出量减少）(syndrome of low output)心输出量心输出量 (cardiac output,CO)减少减少 射血分数射血分数 (ejection fraction)降低降低 心室充盈心室充盈(ventricular filling)受损受损 心率心率(heart rate)增快增快（一）心脏泵血功能降低（一）心脏泵血功能降低（二）器官血流量重新分配（二）器官血流量重新分配 动脉血压动脉血压 (Bp)变
44、化变化 器官血流量重新分配器官血流量重新分配 心慌、无力、头晕心慌、无力、头晕 皮肤苍白或发绀皮肤苍白或发绀 尿少尿少 心源性休克心源性休克 （三）临床表现（三）临床表现二、静脉瘀血综合征二、静脉瘀血综合征 体循环瘀血体循环瘀血(systemic congestion)肺循环瘀血肺循环瘀血(pulmonary congestion)(syndrome of venous congestion)(一一)体循环瘀血体循环瘀血(Systemic congestion)见于右心衰竭及全心衰竭见于右心衰竭及全心衰竭主要表现主要表现颈静脉充盈或怒张颈静脉充盈或怒张肝肿大及肝功能损害肝肿大及肝功能损害胃肠道
45、淤血所致的食欲不振等消化道症状胃肠道淤血所致的食欲不振等消化道症状心性水肿心性水肿(二二)肺循环瘀血肺循环瘀血 (Pulmonary congestion)见于左心衰竭见于左心衰竭主要表现主要表现:呼吸困难和肺水肿呼吸困难和肺水肿呼吸困难呼吸困难(dyspnea)的机制的机制:肺瘀血、肺水肿肺瘀血、肺水肿肺顺应性肺顺应性 气道阻力气道阻力 肺间质压力增高刺激肺毛细血管旁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感受器，引起反射性浅快呼吸 呼吸困难的表现形式呼吸困难的表现形式:劳力性呼吸困难劳力性呼吸困难 (dyspnea on exertion)端坐呼吸端坐呼吸 (orthop
46、nea)夜间阵发性呼吸困难夜间阵发性呼吸困难 (paroxysmal nocturnal dyspnea)劳力性呼吸困难劳力性呼吸困难:v回心血量增多，加重肺瘀血回心血量增多，加重肺瘀血v心率加快，舒张期缩短心率加快，舒张期缩短v机体活动时需氧量增加机体活动时需氧量增加 轻度心衰患者，仅在体力活动时出现呼吸轻度心衰患者，仅在体力活动时出现呼吸困难，休息后消失。困难，休息后消失。端坐呼吸端坐呼吸:端坐时部分血液转移到躯体端坐时部分血液转移到躯体 下半部，肺瘀血减轻下半部，肺瘀血减轻端坐时胸腔容积增大端坐时胸腔容积增大,肺活量肺活量 增加增加端坐位可减少水肿液的吸收，端坐位可减少水肿液的吸收，肺瘀
47、血减轻肺瘀血减轻 重症心力衰竭患者，在安静时感到呼吸困难，甚至重症心力衰竭患者，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吸困难程度入睡后入睡后平卧位下肢静脉血回流增多，肺瘀血、平卧位下肢静脉血回流增多，肺瘀血、水肿加重；膈肌上移，影响呼吸运动水肿加重；膈肌上移，影响呼吸运动入睡后中枢对传入刺激的敏感性降低入睡后中枢对传入刺激的敏感性降低入睡后入睡后迷走神经兴奋，使支气管收缩迷走神经兴奋，使支气管收缩夜间阵发性呼吸困难夜间阵发性呼吸困难:左心衰竭特别是已经发生端坐呼左心衰竭特别是已经发生端坐呼吸的患者，常在入
48、睡后突然感到气吸的患者，常在入睡后突然感到气闷而惊醒，并立即坐起喘气和咳嗽闷而惊醒，并立即坐起喘气和咳嗽 心性哮喘（心性哮喘（cardiac asthmacardiac asthma）肺水肿的机制肺水肿的机制:毛细血管血压毛细血管血压 毛细血管通透性毛细血管通透性 肺间质水肿，肺泡水肿肺间质水肿，肺泡水肿第六节第六节心力衰竭防治心力衰竭防治的病理生理基础的病理生理基础 (Pathophysiological basis of prevention and treatment for heart failure)防治原发病，消除诱因防治原发病，消除诱因 改善心脏的舒缩功能改善心脏的舒缩功能 减轻心脏前、后负荷，减轻心脏前、后负荷，提高心输出量提高心输出量 控制水肿控制水肿下次课再见！下次课再见！
