第十四章 心力衰竭（heart failure),Dept. of Pathophysiology,冠心病 (CAD) 高血压 (Hypertension) 心肌病 (Cardiomyopathy) 瓣膜疾病 (Valvular heart disease),第一节 概述,What causes heart failure?,In addition to those causes above, the following factors also can play a role in determining if heart failure will affect you: family history of heart failure(家族史） diabetes（糖尿病） marked obesity（肥胖） 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 rhythms （心律失常）,Other factors,各种致病因素,心脏收缩舒张 功能障碍,心输出量降低,机体需要不能满足,在各种致并病因素作用下，由于心肌收缩和/或舒张功能障碍，使心泵功能降低，导致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,Heart failure is a condition initiated by impairment of the hearts function as a pump!,Concept,Cardiac insufficiency,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,第二节 心力衰竭的病因、诱因与分类,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,病 因,心室充盈受限,第二节 心力衰竭的病因、诱因与分类,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,常 见 诱 因,第二节 心力衰竭的病因、诱因与分类,分类方法 根据心力衰竭起病及病程发展速度 根据心输出量的高低 根据心力衰竭的发病部位 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,第二节 心力衰竭的病因、诱因与分类,根据心力衰竭病情严重程度 轻度心力衰竭：代偿完全处于一级或二级心功能状态 中度心力衰竭：代偿不全，心功能三级 重度心力衰竭：完全失代偿，心功能四级,第二节 心力衰竭的病因、诱因与分类,起病及病程发展速度 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 降，此时机体代偿机制常来不及动员 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 心输出量的高低 低输出量性心力衰竭 高输出量性心力衰竭： 主要原因是高动力循环状态,第二节 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 左心衰竭 右心衰竭 全心衰竭 按心肌收缩与舒张功能的障碍分 收缩功能不全性心力衰竭（收缩性衰竭） 舒张功能不全性心力衰竭（舒张性衰竭）,第三节 机体的代偿反应(Compensatory response),代 偿 反 应,心脏本身的代偿,神经内分泌系统,心脏以外的代偿,心率加快,心泵调节,心肌重构,交感-肾上腺髓质系统,RAS,ANP,ADH,血容量增加(blood volume),血流重分布(re-distribution) 氧离曲线右移 (oxygen-hemoglobin dissociation curve) 造血功能增强(hematogenic function),neuroendocrine system,state of the heart,(sympathetic nerve-adrenal medulla),一、心脏本身的代偿,（一）HR 机制：1， 心输出量 BP 压力感受器 CNS兴奋性 2，心室舒张末期容积或压力 右房和腔静脉淤血 压力或容量感受器 心率加快 3，缺氧 化学感受器 呼吸加深加快 影响循环功能 心率 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,一、心脏本身的代偿,（二）心泵功能的自身调节,异长调节,心室充盈量=静脉回心血量+心室射血后剩余血量 平衡调节： 充盈量/搏出量 搏出量/回流量 心率快 舒张期短 充盈期短 不完全 充盈压低 静脉回流量少 搏出量少 静脉回流速度：外周静脉压与心房心室压力差 回心血量多 充盈压上升 搏出量上升,异长自身调节:Frank-Starling Relationship,肌节长度,2.2um,心肌收缩力,The more a myocyte or ventricular chamber is stretched ,the more it will contract,（二）心泵功能的自身调节,等长调节,等长自身调节 心肌收缩能力/与初长度无关 兴奋-收缩耦联过程 横桥活化数目 粗细肌丝重叠状态 肌凝蛋白ATP酶活性 肌钙蛋白与Ca2+亲和力 儿茶酚胺 增强收缩能力/搏出量 -Adr受体/通过cAMP环节，增加Ca2+通透性 Ach 抑制或降低心肌收缩 作用M-Ach受体/第2信使，增大K+通透性,（二）心泵功能的自身调节,心肌重构,1.心肌肥大(myocardial hypertrophy) 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(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：积极作用心肌收缩力降低室壁张力，氧耗 不利影响心肌过度肥大，可因心肌的不平衡生长 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,GFR,RAAs,Ang,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,血容量增加 血流重分布：全身性血液重新分布 红细胞增多：缺氧通过使肾脏的促红细胞生成素 释放增加 组织细胞利用氧的能力增强：组织细胞内线粒体数增加和线粒体生物氧化酶活性增加,BP肾灌注 机制：GFR 交感 肾上腺髓质兴奋 肾素 血管紧张素 醛固酮系统激活 肾内血流重分布 钠水重吸收 滤过分数（FF） 醛固酮ADH ANP 意义：积极作用心室充盈CO维持动脉血压 不利影响心性水肿，心脏负荷耗氧,第四节 心力衰竭的发生机制,收缩性下降 舒张功能障碍 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,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,正常心肌兴奋 - 收缩偶联,肌节缩短，心肌收缩,mol/L,一、收缩性下降,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,（1）、坏死,原发损害：梗死、心肌炎、中毒、心肌病,继发损害：,负荷、肥厚、舒张期短缺血 胶原物质交换 高浓度NE、AT直接毒性作用,（2）、凋亡 凋亡指数（凋亡细胞数/每100个细胞）达35.5 ( N:0.20.4%）,细胞因子生成过多 TNF-、IL-1、IL-6、IFN等 钙稳态失衡 线粒体功能异常,凋亡相关因素：,氧化应激儿茶酚胺自氧化、促炎性因子引起 呼吸爆发、黄嘌呤氧化酶激活、 磷脂酶A2活化,(1)能量生成障碍： 严重缺血缺氧 葡萄糖有氧氧化及酵解的酶活性 肥大心肌线粒体相对利用氧能力 ATP缺乏影响心肌收缩性的途径： 肌球蛋白头部的ATP酶水解ATP减少 Ca2+转运及分布异常 心肌细胞不能维持正常的胞内离子环境 心肌蛋白合成减少 (2)能量利用障碍：肌球蛋白头部ATP酶活性下降,2. 心肌能量代谢紊乱, 胞外Ca2+内流 途径：钙通道（电压依赖性、受体操纵性） 钠钙交换体 作用：升高胞浆内Ca2+浓度；诱发肌浆网释放Ca2+ 原因：肥大心肌-R密度相对NE 酸中毒时，H+降低-R对NE的敏感性 高钾血症,心肌兴奋收缩偶联障碍, 肌浆网Ca2+处理功能障碍 肌浆网摄取Ca2+ 能力 ：ATP，PLB磷酸化减弱 肌浆网储存Ca2+ 肌浆网释放Ca2+ ：RyR，酸中毒Ca2+与肌浆网结合牢固 肌钙蛋白与Ca2+结合障碍 各种原因引起的心肌细胞酸中毒，可导致Ca2+与肌钙蛋白结合障碍，影响到心肌兴奋收缩偶联过程： H竞争肌钙蛋白的结合位置（TnC） 酸中毒时Ca2+与肌浆网结合牢固，除极化时释放Ca2+缓慢 酸中毒可引起高血钾,机制：单位重量心肌交感N分布密度 线粒体数目相对，以及线粒体氧化磷酸化 水平，能量生成不足 肥大心肌毛细血管数量增加不足，心肌微循 环 灌流不良 肌球蛋白ATP酶活性，能量利用障碍 肥大心肌肌浆网Ca2处理功能障碍，胞外 Ca2内流，肌浆网释放Ca2,心肌重构(myocardial remodeling)的失代偿,收缩性下降的机制,心肌收缩性减弱,能量代谢异常,生成障碍,利用障碍,心肌细胞的坏死和凋亡,兴奋 - 收缩 藕联障碍,心肌重构的失代偿,钙离子与肌钙蛋白结合障碍,钙离子内流障碍,钙离子 摄取 储存 释放, Ca2+ 复位延缓：ATP、钠钙交换体外排Ca2+ 减少 肌球肌动蛋白复合体解离障碍 心室舒张势能降低：心室的收缩作用减弱 冠脉灌流减少、心室内压过高 心室顺应性（单位压力变化所引起的容积改变）降低 原因：室壁增厚及间质增生、心肌炎及心肌水肿 意义：顺应性心室充盈受限，CO 左室舒张末期压力肺静脉压导致肺淤血、 水肿，加重心力衰竭的临床症状,二、心室舒张功能异常,舒张障碍,心肌舒张功能障碍,钙离子复位迟缓,钠钙交换体钙离子亲和力下降,ATP不足钙离子泵活性下降,肌球 肌动复合体解离障碍,心室舒张势能减弱,心室顺应性降低,心肌肥大室壁变厚,水肿,间质增生纤维花,ATP不足,心肌肥大室壁变厚,间质增生纤维花,三、舒缩不协调,部分心肌收缩性减弱 部分心机无收缩 部分心肌收缩性膨出 心脏各部收缩不协调,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 心力衰竭临床表现的病理生理基础,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,体循环淤血的临床表现,心输出量不足,第