1、(Cardiac insufficiency)心功能不全心功能不全 病理生理教研室病理生理教研室 IntroducionIntroducionIntroducion(General description)第一节第一节 概述概述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心力衰竭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)心脏功能的生理基础心脏功能的生理基础心排血量心肌收缩力前负荷（舒张期容量）后负荷（射血阻抗）心率心室收缩运动的协调性(etiology and classification of
2、 heart failure)第二节第二节心力衰竭的病因和分类心力衰竭的病因和分类 Underlying causesUnderlying causes 病因学病因学 (etiology)Predisposing causesPredisposing causes (一一)原发性心肌舒缩障碍原发性心肌舒缩障碍 (primary systolic and diastolic dysfunctions)心肌病变心肌病变 心肌梗死心肌梗死、心肌炎、心肌炎及心肌病等及心肌病等 心肌心肌代谢障碍代谢障碍糖尿病糖尿病、严重的维生素严重的维生素B1缺乏缺乏等等 (二二)心脏负荷过度心脏负荷过度 (Overl
3、oad for myocardium)v压力负荷压力负荷(pressure load)心室收缩时承受的负荷，后负荷心室收缩时承受的负荷，后负荷v容量负荷容量负荷(volume load)心室舒张时承受的负荷，前负荷心室舒张时承受的负荷，前负荷压力负压力负荷过度荷过度高血压高血压;肺肺A高压高压;主主A、肺肺A及其瓣膜狭窄及其瓣膜狭窄射血阻力射血阻力容量负容量负荷过度荷过度瓣膜关闭不全瓣膜关闭不全;房室房室隔缺损隔缺损;高动力循环高动力循环 舒张末期舒张末期容积容积 诱诱 因因(Predisposing causes)v 感染感染 Systemic Infection v电解质及酸碱平衡紊乱电解
4、质及酸碱平衡紊乱 Acid-base&Electrolyte Disturbance v心律失常心律失常 Arrhythmiav 妊娠和分娩妊娠和分娩 Pregnancy&Labour v贫血贫血 Anemiav按心肌舒缩功能按心肌舒缩功能 收缩性衰竭收缩性衰竭 (systolic heart failure)舒张性衰竭舒张性衰竭 (diastolic heart failure)分分 类类v按心输出量按心输出量 低输出量性心力衰竭低输出量性心力衰竭 (low-output heart failure)高输出量性心力衰竭高输出量性心力衰竭 (high-output heart failure)
5、继发于代谢增高或某些心脏前负荷增高的疾病，如甲亢、严重贫血、维生素B1缺乏和动静脉瘘等。心衰发生时患者的心输出量较发生前明显降低，但其绝对值可等于或高于正常人水平，尽管如此，仍不能满足患者器官、组织的代谢需要，称为高输出量性心力衰竭。低输出量低输出量型心衰型心衰高输出量高输出量型心衰前型心衰前高输出量高输出量型心衰型心衰正常正常心输心输出量出量正常人正常人(Mechanisms of heart failure)第三节第三节心力衰竭的发病机制心力衰竭的发病机制 正常心肌舒缩分子基础正常心肌舒缩分子基础心肌收缩性下降心肌收缩性下降 心肌舒张功能异常心肌舒张功能异常 舒缩活动不协调舒缩活动不协调心
6、心 衰衰Molecular Basis of Contraction 心肌兴奋心肌兴奋胞浆内胞浆内Ca2+Ca2+从从1010-7-7 上升到上升到1010-5-5Ca Ca 与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合肌球蛋白头部偏转，细肌丝向肌节中央滑行肌球蛋白头部偏转，细肌丝向肌节中央滑行向肌球蛋白移开向肌球蛋白移开肌节缩短，心肌收缩肌节缩短，心肌收缩肌动蛋白作用点暴露，与肌球蛋白头部横桥接触，肌动蛋白作用点暴露，与肌球蛋白头部横桥接触，肌球蛋白头部肌球蛋白头部ATPATP酶，水解酶，水解ATPATP供能供能mol/L一、心肌收缩性下降一、心肌收缩性下降2+心肌细胞死亡，心肌细胞死亡，心肌收缩力下降心肌
7、收缩力下降 。v心肌细胞坏死心肌细胞坏死v心肌细胞凋亡心肌细胞凋亡(一一)心肌收缩蛋白破坏心肌收缩蛋白破坏Myocardial Infarction(二二)心肌能量代谢紊乱心肌能量代谢紊乱v 能量生成障碍能量生成障碍 (impaired energy production)v 心肌储能减少心肌储能减少 (reduced energy reserve)v 能量利用障碍能量利用障碍 (impaired energy utilization)(Disorder of myocardial energy metabolism)1.心肌能量生成障碍心肌能量生成障碍 (impaired energy pr
8、oduction)原原 因因:心肌缺血缺氧心肌缺血缺氧 后后 果果:收缩蛋白合成障碍收缩蛋白合成障碍 Ca2+转运和分布异常转运和分布异常 线粒体功能异常线粒体功能异常2.心肌储能减少心肌储能减少 (reduced energy reserve)ATP肌酸肌酸磷酸肌酸激酶磷酸肌酸激酶磷酸肌酸磷酸肌酸(CP)心肌肥大时，心肌肥大时，磷酸肌酸激酶活性磷酸肌酸激酶活性3.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
9、大心肌过度肥大心肌ATP酶转型酶转型 酸中毒抑制酸中毒抑制ATP酶酶(dysfunctions of excitation-contraction coupling)(三三)心肌兴奋心肌兴奋收缩耦联障碍收缩耦联障碍v Ca2+Ca2+摄取能力摄取能力 Ca2+Ca2+储存量储存量 Ca2+Ca2+释放量释放量 1.胞外胞外Ca2+内流障碍内流障碍-受体受体腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶ATPcAMPCa2+2+通道开放通道开放交感神经兴奋交感神经兴奋去甲肾上腺素去甲肾上腺素胞内胞内Ca2+Ca2+释放释放胞外胞外Ca2+Ca2+内流内流v 高钾血症高钾血症时时K+可阻止可阻止Ca2+的内流的内流v
10、-受体下调受体下调v 心肌内心肌内去甲肾上腺素减少去甲肾上腺素减少v 酸中毒酸中毒降低降低受体对去甲肾上腺素受体对去甲肾上腺素 的敏感性的敏感性 2.肌浆网Ca2+Ca2+处理功能障碍处理功能障碍 Reserve Uptake Release3.肌钙蛋白与肌钙蛋白与Ca2+结合障碍结合障碍 酸中毒时，酸中毒时，H+与肌钙蛋白的亲和与肌钙蛋白的亲和力比力比Ca2+大大,占据占据Ca2+结合部位。结合部位。(四四)心肌肥大不平衡生长心肌肥大不平衡生长(Imbalance growth of myocardial hypertrophy )v 去甲肾上腺素去甲肾上腺素增加不足增加不足v 毛细血管毛细
11、血管增加不足增加不足v 线粒体线粒体增加不足增加不足v 肌球蛋白肌球蛋白ATP酶酶活性下降活性下降v 肌浆网肌浆网处理处理CaCa2+2+障碍障碍，外外CaCa2+2+内流障碍内流障碍收缩性下降的机制心心肌肌收收缩缩性性减减弱弱心心肌肌收收缩缩性性减减弱弱能量代谢异常能量代谢异常生成生成障碍障碍利用利用障碍障碍心肌细胞的坏心肌细胞的坏死和凋亡死和凋亡兴奋兴奋-收缩收缩藕联障碍藕联障碍心肌肥大的心肌肥大的不平衡生长不平衡生长钙离子钙离子与肌钙与肌钙蛋白结蛋白结合障碍合障碍钙离子钙离子内流障内流障碍碍钙离子钙离子摄取摄取储存储存释放释放v 细胞内钙离子细胞内钙离子复位延缓复位延缓v 心室心室僵硬度
12、僵硬度（顺应性（顺应性）原因原因:心肌肥大心肌肥大,炎细胞浸润炎细胞浸润,纤维化纤维化v 肌球肌球-肌动蛋白肌动蛋白复合体解离复合体解离障碍障碍v 心室心室舒张势能减少舒张势能减少 二、心肌舒张功能异常二、心肌舒张功能异常(myocardial diastolic dysfuction)舒张障碍心肌舒张功能障碍心肌舒张功能障碍心肌舒张功能障碍心肌舒张功能障碍钙离子复位迟缓钙离子复位迟缓钠钙钠钙交换交换体钙体钙离子离子亲和亲和力下力下降降ATPATP不足不足钙离钙离子泵子泵活性活性下降下降肌球肌球 肌动复肌动复合体解离障碍合体解离障碍心室舒张势心室舒张势能减弱能减弱心室顺应性心室顺应性降低降低心
13、肌心肌肥大肥大室壁室壁变厚变厚水水肿肿间质间质增生增生纤维纤维花花ATPATP不足不足心肌心肌肥大肥大室壁室壁变厚变厚间质间质增生增生纤维纤维花花三、心脏各部舒缩活动不协调三、心脏各部舒缩活动不协调(asynergic myocardial contraction and relaxation)窦房结窦房结:P P细胞及过渡细胞细胞及过渡细胞房室结房室结:房结区房结区,结区结区,结希区结希区房室束房室束左束支左束支右束支右束支心脏的特殊传导系统组成和分布心脏的特殊传导系统组成和分布(Consequences of the pumping dysfunction )第四节第四节 心力衰竭临床表现
14、的病理生理基础(一一)体循环淤血体循环淤血(Systemic congestion)主要表现主要表现v颈静脉充盈或怒张颈静脉充盈或怒张v肝肿大及肝功能损害肝肿大及肝功能损害v胃肠道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v心性水肿心性水肿(二二)肺循环淤血肺循环淤血 (Pulmonary congestion)呼吸困难呼吸困难(dyspnea)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 (orthopnea)v 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
15、的发生机制劳力性呼吸困难的发生机制:v回心血量增多，加重肺淤血回心血量增多，加重肺淤血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端坐呼吸的发生机制端坐呼吸的发生机制:v部分血液转移到躯体下半部，肺淤血减轻部分血液转移到躯体下半部，肺淤血减轻v胸腔容积增大胸腔容积增大,肺活量增加肺活量增加v减少水肿液的吸收，肺淤血减轻减少水肿液的吸收，肺淤血减轻夜间阵发性呼吸困难的发生机制夜间阵发性呼吸困难的发生机制:v迷走神经迷走神经兴奋，使支气管收缩兴奋，使支气管收缩v平卧后平卧后下肢静脉血回流下肢静脉血回流增多，肺淤血、水增多，肺淤血、水肿加重肿加重v中枢中枢对传
16、入刺激的对传入刺激的敏感性敏感性降低降低v平卧位平卧位胸腔容积胸腔容积减小减小 肺水肿：肺水肿：1、毛细血管压升高、毛细血管压升高2、毛细血管通透性加大、毛细血管通透性加大 第五节第五节 心力衰竭时机体的代偿反应心力衰竭时机体的代偿反应 第四节第四节心力衰竭心肌舒缩功能SV HR=CO 机体代偿心脏心外 HR HR 血容量血液重分配红细胞、血红蛋白细胞线粒体数，呼吸酶活性收缩力舒缩功能有效循环血量心血供组织细胞缺血缺氧一、心脏代偿反应一、心脏代偿反应(cardiac compensation)v 心率加快心率加快(increased heart rate)v 心脏扩张心脏扩张 (cardiac
17、 dilatation)v 心肌肥大心肌肥大(Myocardial hypertrophy)(一一)心率加快心率加快(Increased heart rate)v 机制压力感受器压力感受器容量感受器容量感受器交感神交感神经兴奋经兴奋心率心率v 利在一定范围内，心输出量在一定范围内，心输出量v 弊心率过快心率过快(150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(二二)心脏扩张心脏扩张 (cardiac dilatation)Frank-Starling定律定律正常状态下正常状态下 1.7 2
18、.1 2.2 2.7 m收缩力收缩力肌节初长肌节初长v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v 肌源性扩张肌源性扩张 心肌拉长不伴有收缩力增强的心脏扩张心肌拉长不伴有收缩力增强的心脏扩张(三三)心肌肥大心肌肥大(Myocardial hypertrophy)v concept心肌细胞体积增大，重量增加心肌细胞体积增大，重量增加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(eccentric hypertrophy)在长期在长期容量负荷容量负荷作用下，心肌纤维作用下，心肌纤维呈呈串联性增生串联性增生。向心性肥大向心性肥大(co
19、ncentric hypertrophy)在长期在长期压力负荷压力负荷作用下，心肌纤维作用下，心肌纤维呈呈并联性增生并联性增生。正常正常压力负荷压力负荷过重过重容量负荷容量负荷过重过重向心性肥向心性肥大大离心性肥离心性肥大大Concentric hypertrophyEccentric hypertrophy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
20、增加的克服增加的后负荷后负荷第六节第六节 防治心力衰竭的病理生理基础防治心力衰竭的病理生理基础 防治基本病因、消除诱因防治基本病因、消除诱因 改善心脏舒缩功能改善心脏舒缩功能 减轻心脏前、后负荷减轻心脏前、后负荷 控制水肿控制水肿 改善心脏舒缩功能改善心脏舒缩功能 改善心脏舒缩功能改善心脏舒缩功能 降低后负荷降低后负荷 调整前负荷调整前负荷 防治的病理生理基础防治的病理生理基础女性患者，女性患者，3636岁。岁。主诉：主诉：因发热、呼吸急促因发热、呼吸急促及心悸及心悸3 3周入院。周入院。Clinical example现病史：现病史：4 4年前病人开始于劳动时年前病人开始于劳动时自觉气短，近
21、半年来症状加重，同自觉气短，近半年来症状加重，同时下肢出现浮肿。时下肢出现浮肿。1 1个月前，经常被个月前，经常被迫采取端坐位并时常于晚间睡眠时迫采取端坐位并时常于晚间睡眠时惊醒，气喘不止，经急诊抢救好转。惊醒，气喘不止，经急诊抢救好转。近三周来，出现恶寒发热，咳嗽，近三周来，出现恶寒发热，咳嗽，痰中时有血丝，心悸气短加重。痰中时有血丝，心悸气短加重。既往史：既往史：患者于儿童时期曾患者于儿童时期曾因患咽喉肿痛而做扁桃体摘除因患咽喉肿痛而做扁桃体摘除术，以后时有膝关节肿痛史。术，以后时有膝关节肿痛史。体检：体检：T39.6T39.6，P161P161次次/分，分，R33R33次次/分，分，BP
22、 110/80mmHgBP 110/80mmHg。重症病容，口。重症病容，口唇发紫，半卧位，嗜睡；颈静脉怒张，唇发紫，半卧位，嗜睡；颈静脉怒张，心界向两侧扩大，心尖区可听到明显心界向两侧扩大，心尖区可听到明显收缩期收缩期杂音，肺动脉瓣第二音亢进。杂音，肺动脉瓣第二音亢进。两肺可闻广泛湿性罗音。腹膨隆，可两肺可闻广泛湿性罗音。腹膨隆，可闻移动性浊音。肝于肋下闻移动性浊音。肝于肋下6cm6cm，压痛；，压痛；脾于肋下脾于肋下3 cm3 cm。指端呈杵状，下肢明。指端呈杵状，下肢明显凹陷性水肿。显凹陷性水肿。实验室检查：实验室检查：红细胞红细胞3.03.010101212/L/L 白细胞白细胞181
23、810109 9/L/L 中性粒细胞占中性粒细胞占90%90%尿量尿量300-500ml/300-500ml/日日 少量蛋白和红细胞少量蛋白和红细胞 尿胆红素（尿胆红素（+）血浆总胆红素血浆总胆红素31.631.6mol/Lmol/L （正常（正常17.117.1）直接胆红素直接胆红素12.812.8mol/Lmol/L (正常正常3.4)3.4)血清尿素氮正常血清尿素氮正常 诊断：诊断：风湿性心脏病风湿性心脏病 二尖瓣关闭不全二尖瓣关闭不全 心力衰竭心力衰竭病例二病例二 v该患者心功能不全的原因是什么？该患者心功能不全的原因是什么？v引起本次心力衰竭加重的诱因有哪些？引起本次心力衰竭加重的诱因有哪些？v该病人先后出现了哪些形式的呼吸困难？该病人先后出现了哪些形式的呼吸困难？v该病人出现下肢水肿的机制是什么？该病人出现下肢水肿的机制是什么？v患者的肝脏功能为什么不正常？患者的肝脏功能为什么不正常？v你认为病人发生了哪种类型的心力衰竭？你认为病人发生了哪种类型的心力衰竭？
