第十四章 心功能不全 （Cardiac Insufficiency）,心衰,美国, 冠心病死亡人数,50万/年,中国, 高血压患病人数,1亿人,心血管病及肿瘤死亡病例占总死亡人数的百分比,WHO世界卫生统计年报 （2000年）,心血管病是人类“第一杀手”,心力衰竭 (heart failure) :,简称心衰。是指各种病因导致心脏舒缩功能受损或心室血液充盈受限，在有足够循环血量的情况下，使心排出量明显减少，以致不能满足机体代谢需要，出现全身组织器官灌流不足，肺循环和/或体循环静脉瘀血的病理过程。,1、循环衰竭：循环系统中任一组分（如 心脏、血管及血容量等）发生改变 而导致的心排出量不足。 2、心肌衰竭：心肌舒缩性能降低所致的 心力衰竭。 3、心房衰竭与心室衰竭,包括：,4、充血性心衰：慢性心衰时，常伴有血容 量和组织间液代偿性增多以及体循环 和（或）肺循环静脉系统淤血、水肿。,5、心功能不全：心功能从完全代偿到失代 偿的整个过程。,1、心肌损伤,第一节 病因、诱因和分类 一、病因(causes),myocardial infarction myocarditis cardiomyopathy myocardial toxicosis,coronary atherosclerosis anemia respiratory failure deficiency of Vit B1 diabetes,(1) 原发性,(2) 继发性,2、心脏负荷过重,(1) 压力负荷过度 ( pressure overload),(2) 容量负荷过度 ( volume overload),hypertension stenosis of aortic valve,valvular insufficiency atrial septal defect ventricular septal defect chronic anemia,3、心室充盈障碍(disorder of ventricular filling),stenosis of atrioventricular valves restrictive cardiomyopathy,4、心律失常(cardiac arrhythmias),atrioventricular block ventricular fibrillation atrial fibrillation,二、诱因(precipitating factor),1、感染,2、心律失常,3、水电解质代谢紊乱和酸碱平衡紊乱,4、妊娠与分娩,妊娠时血容量增加，心脏负荷增加。,5、其它,过多过快输液,情绪激动,过度运动,气候剧变,三、分类(classification),1、按发生部位,2、按发生速度,3、按心排出量水平,4、按心衰严重程度,5、按收缩与舒张功能障碍,左心衰 右心衰 全心衰,急性心衰 慢性心衰,低心排出量型 高心排出量型,轻度心衰 中度心衰 重度心衰,收缩性心衰 舒张性心衰 混合型,6、按心衰发展过程 2001年美国心脏病学会（ACC）与美国心脏学会 （AHA）提出（按心衰发展过程将心衰分为4级）：,A级：有相关病史，但无结构改变。,B级：有结构改变，但无心衰改变。,C级：有结构改变，现或曾有心衰改变。,D级：明显心衰改变，反复心衰发作。,第二节 心衰时机体的代偿反应 （compensatory and adaptive response） 一、神经-体液调节机制激活 (activation of neurohumoral mechanisms) 二、细胞因子(cytokines)和氧自由基 (oxygen free radicals)生成增多 三、心室重构（ventricular remodeling）,一、神经-体液调节机制激活 （一）交感神经系统激活 （二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活 （三）其它体液因素,1、机制,（一）交感神经系统激活,2、代偿效应,2）动用收缩期储备,3）心率储备：心率加快,1）动用舒张期储备,（1）动用心脏储备,（2）血流重分配,3. 不利影响,增加心肌耗氧量，减少冠脉流量； 全身血管收缩，增加前后负荷； 诱发心律失常； 激活RAAS，引起钠水潴留； 促进心肌改建； 组织低灌流。,1.循环肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活,（二）肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活 （RAAS激活）,2.心肌局部肾素-血管紧张素系统激活,PAI-1,（三）其它体液因素(other humoral factors),缩血管活性物质NE、AngII、ET etc. 作用：缩血管、促钠水潴留、促生长。,扩血管活性物质 PGE2、NO etc. 作用：扩血管、促钠水排出、抑生长。,1、TNF-及IL表达上调,二、细胞因子(cytokines)和氧自由基 (oxygen free radicals)生成增多,2、心肌中氧化应激 (oxidative stress),三、心室重构,myocardial hypertrophy 心肌肥大 myocardial remodeling 心肌改建 ventricular remodeling 心室改建 molecular remodeling 分子改建,定义：指在持续负荷过重及神经、体液过度激活状态下，心肌组织在结构、功能、数量和基因表达等方面所发生的适应性变化。,1、Mechanism,原癌基因 生长因子 胶原等,表现形式： 向心性肥大、离心性肥大 向心性肥大：长期压力超负荷使收缩期心室壁应力增大，引起增生的心肌肌节以并联排列为主。 离心性肥大：长期容量负荷增大使舒张期心室壁应力增大，引起增生的心肌肌节以串联排列为主。,2、心肌改建的表现,正常,向心性肥大,离心性肥大,3. 心肌改建的意义 A、代偿作用：心肌总体舒缩功能、 心肌耗氧量。 B、不利影响：顺应性（ 僵硬）、 舒缩功能进行性（不 均衡性生长）。,第三节 心力衰竭的发病机制 mechanisms of heart failure,称为收缩蛋白，称为调节蛋白,一、心肌收缩概况,1、肌节 （Sarcomere）,心肌正常舒缩必备条件(三个）：,1、收缩蛋白与调节蛋白性能正常。,2、能量代谢正常。,3、钙离子转运正常。,二、心力衰竭的发病机制 （一）心肌收缩成分减少和排列改变 （二）心肌能量代谢障碍 （三）心肌兴奋-收缩偶联障碍 （四）心肌肥大的不平衡生长 （五）心肌顺应性降低 （六）舒张负荷减小与舒张被动阻力增大 （七）心室壁舒缩协调障碍,（一）心肌收缩成分减少和排列改变,1、心肌细胞坏死及凋亡,心肌缺血 心肌炎 心肌病 心肌中毒,心肌细胞 坏死、凋亡,2、肥大心肌收缩成分相对减少,心肌胶原网络破坏所致扩张型心肌病发生示意图,3、心肌排列改变,（二）心肌能量代谢障碍(disorders in myocardial energy metabolism),1、能量生成障碍,线粒体(mitochondrion)损伤或数目减少,2、能量储存障碍,3、能量利用障碍,心肌肥大 （失代偿）,能量利 用障碍,同功型转换（肌球蛋白轻链、TnT）,能量生成,能量利用,脂肪酸 乳酸 丙酮酸 葡萄糖 氨基酸,乙酰 CoA,三羧酸 循环,ATP,ADP+Pi,Ca2+,与肌钙 蛋白结合,心肌收缩,心衰时的能量代谢障碍,VitB1缺乏,冠脉阻塞 休克 严重贫血,心肌肥大,CP,能量储存,心肌改建 CPK,（三）心肌兴奋-收缩偶联障碍,1、心肌对儿茶酚胺的反应性降低： NE、 受体减敏(desensitization) 。,2、心肌细胞Ca2+转运障碍 1）肌浆网Ca2+转运障碍,心衰时：,2) 心肌细胞膜Ca2+转运障碍 （1）电压依赖性Ca2+通道 （2）受体操纵性Ca2+通道,心肌舒缩,3、肌钙蛋白功能障碍,（四）心肌肥大的不平衡生长 1、心肌增长与交感神经轴突的增长不平衡：心肌 的增长超过交感神经轴突的增长，心肌内NE含 量减少。 2、心肌增长与毛细血管的增长不平衡：毛细血管 数目不能按比例增长且口径变小、血液弥散距 离增大，肥大心肌血液供应减少。 3、单位体积心肌内线粒体数目，功能障碍。 4、肥大心肌表面积与重量之比降低，Ca2+内流。,心肌顺应性：指心室在单位压力作用下发生的容积改变（dv/dp）。,心肌僵硬度：指单位容积变化所引起的压力改变（dp/dv）。,（五）顺应性降低,1、概念,60,50 70 100,（2）心壁增厚,2、原因,心室充盈减少 舒张末期压(LVEDP 肺淤血、肺水肿) 冠脉灌流减少,3、心肌顺应性降低的结果,（六）心肌舒张负荷减小与 舒张被动阻力增大,1. 心室充盈量不足：充盈量减小使心 室被动充盈负荷降低，导致被动充 盈障碍。,2. 冠状动脉灌流不足,（七）心室壁舒缩协调障碍,心室壁收缩不协调常见类型,第四节 心力衰竭对机体的主要影响 （Effect of heart failure on the body）,心 衰,一、低排出量综合征 (low output syndrome) 二、静脉淤血综合征(backward failure),一、低排出量综合征 (low output syndrome, forward failure),（一）心脏泵血功能降低,1、COCI,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/m2 心衰: 2.2 L/min/m2,cardiac reserve,3、心室充盈压和心室舒张末容积： 左室舒张末压(LVEDP ，正常时 12 mmHg）、 右室舒张末压(RVEDP，临床 CVP, 正常: 6 - 12 cmH2O）。 4、心率加快,（二）血压变化,（三）脏器血流重分配(redistribution),（四）外周血管和组织的适应性改变,动脉血压，脉压 静脉血压,二、静脉淤血综合征(backward failure),淤血的机制：,循环血量增加,心排出量减少,心室舒张末期压力,（一）体循环静脉淤血,1、肝: 黄疸、脂肪肝等。,2、胃肠道: 消化不良、恶心、呕吐等。,3、下肢：水肿、静脉曲张。,（二）肺循环静脉淤血,1、呼吸困难的发生机制,（1）肺顺应性降低。 （2）气道阻力增加。 （3）肺毛细血管旁感受器兴奋性增高。 （4）化学感受器传入冲动增多。,2、呼吸困难的表现形式： （1）劳力性呼吸困难。 （2）端坐呼吸（orthopnea）。 （3）夜间阵发性呼吸困难。,（1）劳力性呼吸困难：体力活动时出现呼吸困难，休息后减轻或消失。,（2）端坐呼吸（orthopnea）：心衰病 人被迫采取端坐或半卧位以减轻呼 吸困难的状态。,患者夜间入睡后因突感气悶而惊醒，端坐咳喘后缓解。,（3）夜间阵发性呼吸困难（paroxysmal nocturnal dyspnea）,第五节 防治原则,心 衰,principles of prevention and treatment,二、改善心脏泵血功能 1. 减轻心脏负荷 休息 降低前负荷:限钠饮食、利尿剂、 静脉扩张剂。 降低后负荷:肼苯哒嗪、钙拮抗 剂、ACEI。,硝普钠降前、后负荷。,一、防治原发病、消除诱因,洋地黄类(digitalis) 钙增敏剂(calcium sensitizers) 钙拮抗剂(calcium antagonist),2. 改善心肌代谢,3. 改善心肌舒缩功能,美托洛尔（metoprolol）,生长激素（growth hormone）,三、干预心肌改建,四、促进心肌生长或替代衰竭的心脏,1、心脏移植、人工心脏,2、细胞移植、转基因技术,