1、第十四章第十四章 心力衰竭（心力衰竭（heart failure)heart failure)Dept.of Pathophysiology 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?In addition to those causes above,the following
2、 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 rhyt
3、hms（心律失常）Other factors各种致病因素各种致病因素 在各种致并病因素作用下，在各种致并病因素作用下，由于心肌收缩和由于心肌收缩和/或舒张功能或舒张功能障碍，使心泵功能降低，导障碍，使心泵功能降低，导致心输出量绝对或相对减少，致心输出量绝对或相对减少，不能满足机体代谢需要的病不能满足机体代谢需要的病理过程理过程 Heart failure is a condition initiated by impairment of the hearts function as a pump!Concept Cardiac insufficiencyCardiac insufficienc
4、y两者在本质上是相同的两者在本质上是相同的 心泵功能下降的完全代偿阶段和失代偿阶段心泵功能下降的完全代偿阶段和失代偿阶段第二节 心力衰竭的病因、诱因与分类 o 病因（summarize)原发性心肌舒缩功能障碍心肌损害代谢异常心脏负荷过度压力负荷容量负荷后负荷前负荷 心室充盈受限第二节 心力衰竭的病因、诱因与分类 o 诱因(inducement factors)基本病因为基础，某些因素为诱因诱发心力衰竭 全身感染 酸碱平衡及电解质代谢紊乱 心律失常 妊娠与分娩 劳累 紧张 激动 贫血 甲亢 .第二节第二节 心力衰竭的病因、诱因与分类心力衰竭的病因、诱因与分类 o 分类方法分类方法 根据心力衰竭起
5、病及病程发展速度根据心力衰竭起病及病程发展速度 根据心输出量的高低根据心输出量的高低 根据心力衰竭的发病部位根据心力衰竭的发病部位 根据心力衰竭病情严重程度根据心力衰竭病情严重程度 根据心肌收缩与舒张功能的障碍根据心肌收缩与舒张功能的障碍 第二节第二节 心力衰竭的病因、诱因与分类心力衰竭的病因、诱因与分类 根据心力衰竭病情严重程度根据心力衰竭病情严重程度 n 轻度心力衰竭：代偿完全处于一级或二级心功能状态轻度心力衰竭：代偿完全处于一级或二级心功能状态n 中度心力衰竭：代偿不全，心功能三级中度心力衰竭：代偿不全，心功能三级n 重度心力衰竭：完全失代偿，心功能四级重度心力衰竭：完全失代偿，心功能四
6、级心功能一级心功能一级 在休息或轻体力活动情况下，可不出现心力衰竭的症状、在休息或轻体力活动情况下，可不出现心力衰竭的症状、体症体症 心功能二级心功能二级 体力活动略受限制，一般体力活动时可出现气急心悸体力活动略受限制，一般体力活动时可出现气急心悸 心功能三级心功能三级 体力活动明显受限制，轻体力活动即可出现心力衰竭的体力活动明显受限制，轻体力活动即可出现心力衰竭的症状、体征，休息后可好转症状、体征，休息后可好转 心功能四级心功能四级 安静情况下即可出现心力衰竭的临床表现，完全丧失体安静情况下即可出现心力衰竭的临床表现，完全丧失体力活动能力，病情危重力活动能力，病情危重 第二节第二节 心力衰竭
7、的病因、诱因与分类心力衰竭的病因、诱因与分类 起病及病程发展速度起病及病程发展速度n 急性心力衰竭急性心力衰竭(acute heart failure)：起病急，发展迅速，心输出量在短时间内大幅度下起病急，发展迅速，心输出量在短时间内大幅度下 降，此时机体代偿机制常来不及动员降，此时机体代偿机制常来不及动员 n 慢性心力衰竭慢性心力衰竭(Chronic heart failure)：起病缓慢，机体有充分时间动员代偿机制起病缓慢，机体有充分时间动员代偿机制心输出量的高低心输出量的高低 n 低输出量性心力衰竭低输出量性心力衰竭 n 高输出量性心力衰竭：高输出量性心力衰竭：主要原因是高动力循环状态主
8、要原因是高动力循环状态 第二节第二节 心力衰竭的病因、诱因与分类心力衰竭的病因、诱因与分类 按心力衰竭起病及病程发展速度分按心力衰竭起病及病程发展速度分n 左心衰竭左心衰竭 n 右心衰竭右心衰竭n 全心衰竭全心衰竭按心肌收缩与舒张功能的障碍分按心肌收缩与舒张功能的障碍分n 收缩功能不全性心力衰竭（收缩性衰竭）收缩功能不全性心力衰竭（收缩性衰竭）n 舒张功能不全性心力衰竭（舒张性衰竭）舒张功能不全性心力衰竭（舒张性衰竭）第三节第三节 机体的代偿反应机体的代偿反应(Compensatory response)代代 偿偿 反反 应应心脏本身的代偿心脏本身的代偿神经内分泌系统神经内分泌系统心脏以外的代
9、偿心脏以外的代偿心率加快心率加快心泵调节心泵调节心肌重构心肌重构交感交感-肾上腺髓质系统肾上腺髓质系统RASANPADH血容量增加血容量增加(blood volume)血流重分布血流重分布(re-distribution)氧离曲线右移氧离曲线右移(oxygen-hemoglobin dissociation curve)造血功能增强造血功能增强(hematogenic function)neuroendocrine systemstate of the heart(sympathetic nerve-adrenal medulla)一、心脏本身的代偿一、心脏本身的代偿（一）（一）HR 机制：机
10、制：1，心输出量心输出量 BP 压力感受器压力感受器 CNS兴奋性兴奋性 2，心室舒张末期容积或压力，心室舒张末期容积或压力 右房和腔静脉淤血右房和腔静脉淤血 压力或容量感受器压力或容量感受器 心率加快心率加快 3，缺氧，缺氧 化学感受器化学感受器 呼吸加深加快呼吸加深加快 影响循环功能影响循环功能 心率心率 意义：意义：1，可提高每分心输出量，可提高每分心输出量 2，可提高舒张压，有利于冠脉的血液灌流。，可提高舒张压，有利于冠脉的血液灌流。不利：不利：心率心率180次次/min，使心肌耗氧量增高；使舒张期明显缩短，使心肌耗氧量增高；使舒张期明显缩短 一、心脏本身的代偿一、心脏本身的代偿（二）
11、心泵功能的自身调节（二）心泵功能的自身调节异长调节异长调节心室充盈量心室充盈量=静脉回心血量静脉回心血量+心室射血后剩余血量心室射血后剩余血量 平衡调节：平衡调节：充盈量充盈量/搏出量搏出量 搏出量搏出量/回流量回流量心率快心率快 舒张期短舒张期短 充盈期短充盈期短 不完全不完全 充盈压低充盈压低 静脉回流量少静脉回流量少 搏出量少搏出量少 静脉回流速度：外周静脉压与心房心室压力差静脉回流速度：外周静脉压与心房心室压力差回心血量多回心血量多 充盈压上升充盈压上升 搏出量上升搏出量上升异长自身调节异长自身调节:Frank-Starling Relationship肌节长度2.2um心肌收缩力Th
12、e more a myocyte or ventricular chamber is stretched,the more it will contract（二）心泵功能的自身调节（二）心泵功能的自身调节等长调节等长调节q等长自身调节等长自身调节 心肌收缩能力心肌收缩能力/与初长度无关与初长度无关q 兴奋兴奋-收缩耦联过程收缩耦联过程 横桥活化数目横桥活化数目 粗细肌丝重叠状态粗细肌丝重叠状态 肌凝蛋白肌凝蛋白ATP酶活性酶活性 肌钙蛋白与肌钙蛋白与Ca2+亲和力亲和力q 儿茶酚胺儿茶酚胺 增强收缩能力增强收缩能力/搏出量搏出量 -Adr受体受体/通过通过cAMP环节，增加环节，增加Ca2+通
13、透性通透性q Ach 抑制或降低心肌收缩抑制或降低心肌收缩 作用作用M-Ach受体受体/第第2信使，增大信使，增大K+通透性通透性（二）心泵功能的自身调节心肌重构1.心肌肥大心肌肥大(myocardial hypertrophy)向心性肥大向心性肥大(eccentric)：长期压力负荷作用下，室壁增厚，心腔无明显扩大，肌节并联性增生 离心性肥大离心性肥大(concentric)：长期容量负荷作用 下，心室腔扩大较明显而室壁厚度增加较轻，肌节串联性增生 向心性肥大离心性肥大 意义：积极作用意义：积极作用心肌收缩力心肌收缩力降低室壁张力，氧耗降低室壁张力，氧耗 不利影响不利影响心肌过度肥大，可因心
14、肌的心肌过度肥大，可因心肌的不平衡生长不平衡生长 而发生心力衰竭而发生心力衰竭 2.phenotype改变3.心肌间质网络重建（一）、交感-肾上腺髓质系统心衰 心输出量 压力感受器 交感 迷走 心缩力、血管收缩 缺血缺氧 化学感受器 呼吸深快 回心血量肾血管收缩GFRRAAsAng钠水重吸收（一）CA（二）RAAs（三）ANP（四）ADH二、神经-内分泌系统的代偿性激活血压三、心外代偿反应 o血容量增加血容量增加o血流重分布：血流重分布：全身性血液重新分布 o红细胞增多：红细胞增多：缺氧通过使肾脏的促红细胞生成素 释放增加 o组织细胞利用氧的能力增强组织细胞利用氧的能力增强：组织细胞内线粒体数
15、增加和线粒体生物氧化酶活性增加 BP肾灌注肾灌注 机制：机制：GFR 交感交感 肾上腺髓质兴奋肾上腺髓质兴奋 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 肾内血流重分布肾内血流重分布 钠水重吸收钠水重吸收 滤过分数（滤过分数（FF）醛固酮醛固酮ADH ANP 意义：积极作用意义：积极作用心室充盈心室充盈CO维持动脉血压维持动脉血压 不利影响不利影响心性水肿，心脏负荷心性水肿，心脏负荷耗氧耗氧 第四节 心力衰竭的发生机制o 收缩性下降o 舒张功能障碍o 心脏各部位收缩活动不协调肌丝滑行过程一、收缩性下降心肌cell兴奋去极化胞浆内Ca 从10 上升到102+-7-5Ca 与肌钙
16、蛋白TnG结合，使其构型改变2+肌球蛋白头部偏转，细肌丝向肌节中央滑行Tnl从肌动蛋白移开肌节缩短，心肌收缩肌动蛋白作用点暴露，与肌球蛋白头部接触，形成横桥同时Ca 激活肌球蛋白头部ATP酶，水解ATP供能2+mol/L一、收缩性下降o 正常心肌舒缩的分子基础 收缩蛋白 调节蛋白 钙离子：把兴奋的电信号转化为机械 收缩的过程中发挥中介作用 ATP：能量来源 一、收缩性下降细胞破坏细胞破坏（1）、坏死）、坏死原发损害：梗死、心肌炎、中毒、心肌病原发损害：梗死、心肌炎、中毒、心肌病继发损害：继发损害：负荷负荷、肥厚、舒张期短、肥厚、舒张期短缺血缺血胶原胶原物质交换物质交换高浓度高浓度NE、AT直接
17、毒性作用直接毒性作用（2）、凋亡）、凋亡 凋亡指数（凋亡细胞数凋亡指数（凋亡细胞数/每每100个细胞）达个细胞）达35.5 (N:0.20.4%）细胞因子生成过多细胞因子生成过多 TNF-、IL-1、IL-6、IFN等等钙稳态失衡钙稳态失衡线粒体功能异常线粒体功能异常凋亡相关因素：凋亡相关因素：氧化应激氧化应激儿茶酚胺自氧化、促炎性因子引起儿茶酚胺自氧化、促炎性因子引起 呼吸爆发、黄嘌呤氧化酶激活、呼吸爆发、黄嘌呤氧化酶激活、磷脂酶磷脂酶A2活化活化(1)能量生成障碍：能量生成障碍：严重缺血缺氧严重缺血缺氧 葡萄糖有氧氧化及酵解的酶活性葡萄糖有氧氧化及酵解的酶活性 肥大心肌线粒体相对肥大心肌线
18、粒体相对利用氧能力利用氧能力ATP缺乏影响心肌收缩性的途径：缺乏影响心肌收缩性的途径：肌球蛋白头部的肌球蛋白头部的ATP酶水解酶水解ATP减少减少Ca2+转运及分布异常转运及分布异常心肌细胞不能维持正常的胞内离子环境心肌细胞不能维持正常的胞内离子环境心肌蛋白合成减少心肌蛋白合成减少(2)能量利用障碍能量利用障碍：肌球蛋白头部：肌球蛋白头部ATP酶活性下降酶活性下降2.心肌能量代谢紊乱心肌能量代谢紊乱 胞外胞外Ca2+内流内流途径：途径：钙通道（电压依赖性、受体操纵性）钙通道（电压依赖性、受体操纵性）钠钙交换体钠钙交换体作用：升高胞浆内作用：升高胞浆内Ca2+浓度；诱发肌浆网释放浓度；诱发肌浆网
19、释放Ca2+原因：原因：肥大心肌肥大心肌-R密度相对密度相对NE 酸中毒时，酸中毒时，H+降低降低-R对对NE的敏感性的敏感性高钾血症高钾血症心肌兴奋心肌兴奋收缩偶联障碍收缩偶联障碍 肌浆网肌浆网Ca2+处理功能障碍处理功能障碍肌浆网摄取肌浆网摄取Ca2+能力能力：ATP，PLB磷酸化减弱磷酸化减弱肌浆网储存肌浆网储存Ca2+肌浆网释放肌浆网释放Ca2+：RyR，酸中毒，酸中毒Ca2+与肌浆网结合牢固与肌浆网结合牢固肌钙蛋白与肌钙蛋白与Ca2+结合障碍结合障碍 各种原因引起的心肌细胞各种原因引起的心肌细胞酸中毒酸中毒，可导致，可导致Ca2+与肌钙蛋白结与肌钙蛋白结合障碍，影响到合障碍，影响到心
20、肌兴奋心肌兴奋收缩偶联过程：收缩偶联过程：H竞争肌钙蛋白的结合位置（竞争肌钙蛋白的结合位置（TnC）酸中毒时酸中毒时Ca2+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Ca2+缓慢缓慢 酸中毒可引起高血钾酸中毒可引起高血钾Ca2+内流 肌浆网摄取、释放 Ca2+Ca2+与肌钙蛋白结合障碍兴奋-收缩偶联障碍机制：机制：单位重量心肌交感单位重量心肌交感N分布密度分布密度 线粒体数目相对线粒体数目相对，以及线粒体氧化磷酸化，以及线粒体氧化磷酸化 水平水平，能量生成不足，能量生成不足 肥大心肌毛细血管数量增加不足，心肌微循肥大心肌毛细血管数量增加不足，心肌微循 环环 灌流不良灌流不良
21、肌球蛋白肌球蛋白ATP酶活性酶活性，能量利用障碍，能量利用障碍 肥大心肌肌浆网肥大心肌肌浆网Ca2处理功能障碍，胞外处理功能障碍，胞外 Ca2内流内流，肌浆网释放，肌浆网释放Ca2心肌重构心肌重构(myocardial remodeling)的失代偿的失代偿收缩性下降的机制 Ca2+复位延缓：复位延缓：ATP、钠钙交换体外排、钠钙交换体外排Ca2+减少减少 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降低：心室舒张势能降低：心室的收缩作用减弱心室的收缩作用减弱 冠脉灌流减少、心室内压过高冠脉灌流减少、心室内压过高心室顺应性心室顺应性（单位压力变化所引起的容积改变）（单位压力
22、变化所引起的容积改变）降低降低 原因：室壁增厚及间质增生、心肌炎及心肌水肿原因：室壁增厚及间质增生、心肌炎及心肌水肿 意义：意义：顺应性顺应性心室充盈受限，心室充盈受限，CO 左室舒张末期压力左室舒张末期压力肺静脉压肺静脉压导致肺淤血、导致肺淤血、水肿，加重心力衰竭的临床症状水肿，加重心力衰竭的临床症状二、心室舒张功能异常二、心室舒张功能异常舒张障碍三、舒缩不协调q部分心肌收缩性减弱q部分心机无收缩q部分心肌收缩性膨出q心脏各部收缩不协调o 肺循环淤血 呼吸困难：1、劳力性呼吸困难 2、端坐呼吸 3、夜间阵发性呼吸困难 肺水肿：发病机制 1、毛细血管压升高 2、毛细血管通透性加大第五节 心力衰
23、竭临床表现的病理生理基础 o 体循环淤血 第五节 心力衰竭临床表现的病理生理基础 静脉淤血和静脉压升高水肿肝肿大压痛和肝功能异常q 心输出量不足 第五节 心力衰竭临床表现的病理生理基础 一、左心衰竭 以肺淤血及心排血量降低表现为主。1、不同程度的呼吸困难（1）劳力性呼吸困难。（2）端坐呼吸。（3）夜间阵发性呼吸困难。（4）急性肺水肿。2、咳嗽、咳痰、咯血3、乏力、疲倦、头晕、心慌4、少尿及肾功能损害症状第五节 临床表现的病理生理二、右心衰竭 以体静脉淤血为主1、消化道症状：腹胀、食欲不振、恶心、呕吐。2、劳力性呼吸困难。三、全心衰竭 右心衰继发于左心衰形成的全心衰，阵发性呼吸困难等肺淤血症状反
24、而减轻，扩张型心肌病表现为左右心室同时衰竭者肺淤血往往不很严重。急性心力衰竭 临床表现 突发严重呼吸困难，呼吸频率长达30-40次/分钟，强迫坐位、面色灰白、发绀、大汗、烦躁，同时频繁咳嗽，咳粉红色泡沫痰。极重者可因脑缺氧而致神志模糊。肺水肿早期可因交感神经激活，血压可一度升高；但随着病情持续，血管反而减弱，血压下降。肺水肿如不能及时纠正，则终致心源性休克。指以往无感觉的体力活动后出现气喘、逐渐发展成轻度活动甚至休息时也发生呼吸困难，也属心衰常见症状。有的病人睡眠逐渐不能平卧，必须高枕、半卧位。还有的病人表现食欲不振、恶心、呕吐，夜尿多、腹胀等内脏淤血的症状。呼吸困难dyspnoea体力活动时
25、肺淤血加重氧供求矛盾加剧“劳力性呼吸困难”是急性左心功能不全时常的症状，夜间发作的原因，一般认为是睡眠时迷走神经兴奋性增高，使冠状动脉收缩，心肌供血不足，以及仰卧时肺活量减少和下半身静脉回流量增多，致肺瘀血加重之故。中枢系统敏感性降低，肺淤血严重到一定程度时才发生。是在病人卧位发生的呼吸不舒畅,迫使病人取坐位.产生端坐呼吸的原因是回流入左心的静脉血增加,而衰竭的左心不能接受这种增加的前负荷.其次是由于卧位时呼吸用力增加。夜间阵发性呼吸困难端坐呼吸左心衰竭的最严重表现 其发生机制可能包括：患者平卧后下半身静脉血液回流增多，肺淤血、水肿加重；膈肌上升，肺活量减少；睡眠时迷走神经紧张性增加，支气管口
26、径变小，通气阻力增加，肺通气量减少。睡眠时神经反射的敏感性降低，待肺淤血严重时才能刺激呼吸中枢，乃突然出现呼吸困难。急性肺水肿 肺淤血、肺水肿引起呼吸困难的可能机制为肺顺应性降低。当肺组织间隙渗入组织液和（或）血液后，肺泡表面活性物质被大量破坏或消耗，肺泡表面张力增加，肺弹性回缩力减弱，使肺不易扩张。故吸气时弹性阻力增加，产生限制性通气障碍。此外，小气道内液体增加，尤其当合并支气管痉挛时，管腔变窄而不规则，气道阻力明显增加，亦存在阻塞性通气障碍和通气/血流比例失调。在限制性通气障碍时，肺-毛细血管旁感受器（J感受器）受刺激，冲动经迷走神经传入，兴奋呼吸中枢，反射性地使呼吸运动增强，患者感到呼吸
27、费力。肺毛细血管与肺泡间气体交换障碍，致动脉血氧含量降低，兼呼吸作功增加，乃加重缺氧和呼吸困难。主要见于重度二尖瓣狭窄，二尖瓣狭窄引起二尖瓣口的机械性梗阻。正常二尖瓣口面积约46cm2，当瓣口狭窄、面积小于1.5cm2时，左房扩张超过代偿极限，致心室舒张期左房血难以充分流入左室，左房淤血，压力明显升高，尤其伴有心动过速、心室舒张期缩短时。随之肺静脉压和肺毛细血管压亦升高。当支气管内膜微血管破裂时，常咯血丝痰；支气管静脉与肺静脉侧支循环曲张破裂时，可喷射样咯血；出现急性肺水肿时可咯粉红色泡沫浆液痰。咳嗽、咯血 第六节 防治心力衰竭的病理生理基础 防治基本病因、消除诱因 改善心脏舒缩功能 减轻心脏
28、前、后负荷 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 防治的病理生理基础第五节 心力衰竭时机体的代偿反应 o 完全代偿：通过代偿反应。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o 不完全代偿：心输出量仅能满足机体在安静状态下的需要，已发 生轻度心力衰竭o 失代偿（代偿失调）：心输出量不能满足机体安静状态下的需要，出现明 显的心力衰竭的表现 第四节 心力衰竭时机体的代偿反应 n心脏代偿反应o心率加快心率加快 机制机制：1，心输出量减少，动脉压下降，通过主动脉 弓、颈动脉窦的压力感受器的窦弓反射，使心血管中枢的兴奋性相对增高 2，心室舒张末期容
29、积或压力增高，导致右 房和腔静脉淤血，刺激该区的压力或容量感受 器，反射性引起心率加快 3，缺氧刺激颈动脉窦、主动脉体的化学感受器，通过呼吸加深加快，反射性地影响循环功能，使心率加快 意义意义：1，可提高每分心输出量 2，可提高舒张压，有利于冠脉的血液灌流。不利（心率180次/min）：使心肌耗氧量增高；使舒张期明显缩短 第四节 心力衰竭时机体的代偿反应 n神经-体液的代偿反应 o心脏负荷增大心脏负荷增大 o心肌耗氧量增加心肌耗氧量增加 o心律失常心律失常o细胞因子的损伤作用细胞因子的损伤作用o氧化应激氧化应激o心肌重构心肌重构o水钠潴留水钠潴留 第五节 心力衰竭临床表现的病理生理基础 大致可分为三大类：肺循环充血 体循环淤血 心输出量不足 心力衰竭与机体的代偿模式图心力衰竭与机体的代偿模式图 Concentric Hypertrophy Dilated Hypertrophy
