病理生理学课件：心力衰竭

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1、心功能不全心功能不全Cardiac Insufficiency Clinical exampleo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。o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

2、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。 Questions Questions1.1.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？2.2.该病理过程的发生机理如何该病理过程的发生机理如何 ？内容及要求：内容及要求：1.1.心功能不全的心功能不全的概念、概念、病因、诱因和分类。病因、诱因和分类。2.2.心功能不全时机体的代偿反应。心功能不全时机体的代偿反应。3

3、.3.心功能不全的发生机制。心功能不全的发生机制。4.4.心功能不全时对机体的影响。心功能不全时对机体的影响。5.5.心功能不全防治的病理生理基础。心功能不全防治的病理生理基础。心脏的心脏的“泵泵”功能功能若一个人活若一个人活8080岁，在他一生中岁，在他一生中: :o心脏将跳动心脏将跳动3030亿次之多！亿次之多！o输送的血液将达输送的血液将达3 3亿多升，足亿多升，足以装满以装满16001600架四引擎波音架四引擎波音747747客机的全部油箱！客机的全部油箱！o所作的功，相当于将所作的功，相当于将3 3万公斤万公斤重的物体向上举到喜马拉雅重的物体向上举到喜马拉雅山顶峰所作的功！山顶峰所作

4、的功！o每年全世界有每年全世界有10001000万万人心脏病发作，人心脏病发作， 死亡人数约死亡人数约720720万人。万人。o流行病学调查：中国因心脏病死亡人数为流行病学调查：中国因心脏病死亡人数为70.370.3万万人，人， 每每1515秒钟秒钟就有一位中国人因心血管疾病死亡；就有一位中国人因心血管疾病死亡； 每每2222秒钟秒钟就有一位中国人因此失去工作能力。就有一位中国人因此失去工作能力。 心血管病是人类心血管病是人类“第一杀手第一杀手”概述概述v 心功能不全（心功能不全（cardiac insufficiency）：指心肌）：指心肌舒缩功能降低，或心室充盈受限所致的心脏泵血功能降低，

5、舒缩功能降低，或心室充盈受限所致的心脏泵血功能降低，心脏泵血功能下降从心脏泵血功能下降从代偿至失代偿代偿至失代偿的整个过程。的整个过程。 v 心力衰竭心力衰竭( (heart failure) 若病因加重或不断发展，使若病因加重或不断发展，使心肌舒缩功能降低或心肌舒缩功能降低或心室充盈受限严重变化，即使在有足够的循环血液的情心室充盈受限严重变化，即使在有足够的循环血液的情况下，况下，心脏泵血功能降低到不能满足机体的代谢心脏泵血功能降低到不能满足机体的代谢需要，并有明显的肺循环和体循环淤血等一系需要，并有明显的肺循环和体循环淤血等一系列的临床表现，即为心力衰竭列的临床表现，即为心力衰竭。 心功能

6、不全的心功能不全的失代偿阶段失代偿阶段，患者出现明显的，患者出现明显的症状和体征。症状和体征。心肌原发或继发心肌原发或继发收缩和收缩和/(/(或或) )舒张功能发生障碍，舒张功能发生障碍，或充盈严重受限或充盈严重受限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(Concept of heart failure)1.1.心肌收缩性降低心肌收缩性降低( (直接损伤心肌细胞直接损伤心肌细胞) 心肌收缩性指心肌本身的收缩特性，主要是对神经心肌收缩性指心肌本身的收缩特性，主要是对神经- -体液的体液的调节做出反应的能力。调节做出反应的能

7、力。（1 1）心肌结构损害：见于心肌炎、梗死、中毒等。）心肌结构损害：见于心肌炎、梗死、中毒等。（2 2）心肌代谢障碍：见于心肌缺血、缺氧、维生素）心肌代谢障碍：见于心肌缺血、缺氧、维生素B1缺乏等。缺乏等。 2.2.心脏负荷过重心脏负荷过重( (间间接损伤心肌细胞接损伤心肌细胞)（1 1）压力负荷过重（）压力负荷过重（pressure overload)pressure overload)（2 2）容量负荷过重（）容量负荷过重（volume overloadvolume overload）3.3.心室舒张及充盈障碍心室舒张及充盈障碍第一节第一节 心力衰竭的原因、诱因和分类心力衰竭的原因、诱因

8、和分类一、心衰的原因一、心衰的原因(Causes)(Causes) ： 在在静静脉脉回回心心血血量量无无明明显显减减少少的的情情况况下下，因因心心脏脏本本身身的的病变引起的心脏舒张和充盈障碍病变引起的心脏舒张和充盈障碍 。二、心衰的诱因二、心衰的诱因1.1.感染感染尤其呼吸道感染是心衰的重要诱因尤其呼吸道感染是心衰的重要诱因。 感染感染发热发热交感系统兴奋交感系统兴奋心肌收缩力加心肌收缩力加强、心率加快强、心率加快耗氧增加、舒张期过短耗氧增加、舒张期过短心肌供心肌供血供氧不足。血供氧不足。50%-90%的心衰发生有诱因。的心衰发生有诱因。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

9、耗氧量心肌耗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 其它其它：劳累、紧张、激动、贫血、过多过快输液、：劳累、紧张、激动、贫血、过多过快输液、洋地黄中毒、甲亢等。洋地黄中毒、甲亢等。2.2.酸碱平衡及电解质紊乱酸碱平衡及电解质紊乱 (1)(1)酸中毒酸中毒 (2)(2)高钾血症高钾血症3.3.心律失常心律失常 心率过快或过慢均影响心输出量心率过快或过慢均影响心输出量4.4.妊娠与分娩妊娠与分娩第二节第二节 心衰的分类心衰的分类（一）按病情严重程度分类（一）按病情严重程度分类(三度四级）三度四级）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，

10、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心功能的临床发展和分级心功能的临床发展和分级正常正常正常正常无症状左室无症状左室无症状左室无症状左室功能障碍功能障碍功能障碍功能障碍代偿性代偿性代偿性代偿性CHFCHF失代偿性失代偿性失代偿性失代偿性CHFCHF难治性难治性难治性难治性CHFCHF无症状无症状活动正常活动正常 LV功能正常功能正常无症状无症状活动正常活动正常LV 功能异常功能

11、异常无症状无症状 活动能力活动能力LV 功能异常功能异常有症状有症状活动能力活动能力LV 功能异常功能异常治疗也无法控制症状治疗也无法控制症状（二）按发生速度分类（二）按发生速度分类 急性心衰急性心衰(acute heart failure)(acute heart failure) 慢性心衰慢性心衰(chronic heart failure)(chronic heart failure)1 1、急性：见于急性心梗、急性心肌炎等，发病急，来不、急性：见于急性心梗、急性心肌炎等，发病急，来不及代偿。及代偿。2 2、慢性：见于高血压、瓣膜病、肺动脉高压等，机体有、慢性：见于高血压、瓣膜病、肺动脉

12、高压等，机体有代偿调节，使心功能很长时间维持在代偿期。代偿调节，使心功能很长时间维持在代偿期。（三）按心输出量高低分类（三）按心输出量高低分类1.1.低输出量性心力衰竭低输出量性心力衰竭(low-output heart failure) 多数病例属于这种类型多数病例属于这种类型 如冠心病、高心病、心肌病等如冠心病、高心病、心肌病等2.高输出量性心力衰竭高输出量性心力衰竭(high-output heart failure) 指心衰发生后心输出量低于发病前，但仍属于正常指心衰发生后心输出量低于发病前，但仍属于正常 或高于正常水平。见于甲亢、贫血等代谢性疾病。或高于正常水平。见于甲亢、贫血等代谢

13、性疾病。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出量心输出量（四）按发生部位分类：（四）按发生部位分类： 左心衰左心衰 右心衰右心衰 全心衰全心衰( (五）按心衰发展过程分：五）按心衰发展过程分：A A级：有相关病史，但无结构改变级：有相关病史，但无结构改变B B级：有结构改变，但无心衰改变级：有结构改变，但无心衰改变C C级：有结构改变，现或曾有心衰改变级：有结构改变，现或曾有心衰改变D D级：明显心衰改变，反复心衰发作级：明显心衰改变，反复心衰发作（六）按心衰时机体的代偿反应分：（六）按心衰时机体的代偿反应分：o完全代偿完全代偿n

14、通过代偿机制使心输出量完全满足机体通过代偿机制使心输出量完全满足机体正常活动的需要，机体不发生心衰。正常活动的需要，机体不发生心衰。o不完全代偿不完全代偿n通过代偿只能满足机体安静情况下的心通过代偿只能满足机体安静情况下的心输出量需要，发生轻度心衰。输出量需要，发生轻度心衰。o失代偿失代偿n通过代偿不能满足机体安静情况下心输通过代偿不能满足机体安静情况下心输出量的需要，机体发生明显心衰。出量的需要，机体发生明显心衰。心泵功能障碍心泵功能障碍组织器官供血组织器官供血快速快速启动的启动的功能性功能性调整调整组织的适应，组织的适应，缓慢缓慢持久的持久的结构性结构性适应适应心肌重塑心肌重塑快速的快速的

15、神经神经- -体液体液调节调节机制机制心脏以外的代偿心脏以外的代偿第三节第三节 心功能不全时机体的代偿心功能不全时机体的代偿20一、神经一、神经- -体液调节机制激活体液调节机制激活 是心功能减退时介导心内与心外代偿与适是心功能减退时介导心内与心外代偿与适应反应的基本机制，也是导致心力衰竭发生与应反应的基本机制，也是导致心力衰竭发生与发展的关键途径。发展的关键途径。（一）交感神经系统激活（一）交感神经系统激活 （二）肾素（二）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21（一）交感神经系统激活（一）交感神经系统激活心排血量心排血量 压力感受器压力感受器 激活交感激活交感-

16、肾肾上腺髓质系统上腺髓质系统 心率心率 心肌收缩性心肌收缩性 血流重分布血流重分布22（二）肾素（二）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心输出量减少心输出量减少交感神经激活交感神经激活 肾血流量减少肾血流量减少 肾素分泌增加肾素分泌增加 血管紧张素原血管紧张素原 血管紧张素血管紧张素I 钠水潴留钠水潴留增加前负荷增加前负荷ACEIARB血管紧张素血管紧张素II 激活激活AT1受体受体醛固酮分泌醛固酮分泌螺内酯螺内酯拮抗作用拮抗作用Renin-angiotensin system and concept of its inhibitory actionAngiote

17、nsinogenLiverKid-neyLungAngiotensin Angiotensin Vascular contractionAngiotension IIReceptor antangonistsACEInhibitorsAngiotensin converting enzyme(ACE)ReninRenin ingibitorsetc.etc.etc.Receptor（三）其他体液因素（三）其他体液因素(other humoral factors)vasoconstrictive NE、AngII、VP、ET 缩血管、促钠水潴留、促生长缩血管、促钠水潴留、促生长vasodilat

18、ive ANP、BNP、PGE2、NO 扩血管、促钠水排出、抑生长扩血管、促钠水排出、抑生长1 1、缩血管和扩血管物质的产生增多、缩血管和扩血管物质的产生增多二、心脏本身的代偿反应二、心脏本身的代偿反应（一）心率加快（一）心率加快（二）心脏紧张源性扩张（二）心脏紧张源性扩张（三）心肌收缩性增强（三）心肌收缩性增强（四）心肌重塑（四）心肌重塑心肌改建与心室重构：心肌改建与心室重构： (myocardial remodeling and ventricular remodeling)myocardial hypertrophy 心肌肥大心肌肥大myocardial remodeling 心肌改建心

19、肌改建ventricular remodeling 心室重构心室重构molecular remodeling 分子改建分子改建Definition：指在持续负荷过重及神经、体液过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、数量度激活状态下，心肌组织在结构、功能、数量及基因表达等方面所发生的适应性变化。及基因表达等方面所发生的适应性变化。1. 1. 机制机制机械性刺激机械性刺激化学性刺激化学性刺激蛋白激酶蛋白激酶 力学感受器或受体力学感受器或受体转录因子基因转录核核蛋白合成心肌重塑原癌基因生长因子胶原等原因原因向心性肥大向心性肥大离心性肥大离心性肥大后负荷后负荷前负荷前负荷

20、肌节增生形式肌节增生形式直径直径，并联复制，并联复制长度长度，串联复制，串联复制形态变化形态变化心壁明显增厚心壁明显增厚心腔无明显增大心腔无明显增大心壁基本正常心壁基本正常心腔明显扩大心腔明显扩大意义意义克服增加的后负荷克服增加的后负荷减轻前负荷减轻前负荷2.2.心肌重塑的表现：心肌重塑的表现：表现形式（两种）表现形式（两种）: 向心性肥大、离心性肥大向心性肥大、离心性肥大表现为：表现为：细胞水平细胞水平心肌纤维直径、长度增大；心肌纤维直径、长度增大； 组织水平组织水平心室壁厚度增加，心脏体积增大，重量增加心室壁厚度增加，心脏体积增大，重量增加。是慢性心功能不全的一种有效、持久的代偿方式。是慢

21、性心功能不全的一种有效、持久的代偿方式。向心性心肌肥大向心性心肌肥大离心性心肌肥大离心性心肌肥大离心性心肌肥大离心性心肌肥大心腔扩大，室壁也增厚心腔扩大，室壁也增厚正常心脏横切面正常心脏横切面向心性心肌肥大向心性心肌肥大室壁增厚，心腔缩小室壁增厚，心腔缩小3. 3. 代偿意义代偿意义4. 4. 不利影响不利影响心肌总体舒缩功能心肌总体舒缩功能心功能曲线左上移心功能曲线左上移室壁应力室壁应力心肌耗氧量心肌耗氧量舒缩功能进行性舒缩功能进行性（不均衡性生长）（不均衡性生长）纤维化纤维化顺应性顺应性（ 僵硬度僵硬度）三、心脏以外的代偿反应三、心脏以外的代偿反应（一）血容量增加（一）血容量增加 途径途径

22、：降低肾小球滤过率；增加肾小管对水钠重吸收：降低肾小球滤过率；增加肾小管对水钠重吸收 有利有利：回心血量增加，心输出量增加，维持动脉血压：回心血量增加，心输出量增加，维持动脉血压 不利不利：水钠潴留，易发生心源性水肿，尤其肺水肿：水钠潴留，易发生心源性水肿，尤其肺水肿（二）血流重分布（二）血流重分布 机制机制：心输出量减少：心输出量减少外周血压下降外周血压下降 交感交感- -肾上腺髓质系统兴奋肾上腺髓质系统兴奋血流重分布血流重分布 有利有利：保障重要器官血液供应：保障重要器官血液供应 不利不利：皮肤粘膜和内脏器官供血不足：皮肤粘膜和内脏器官供血不足肝、肾功能不全；肝、肾功能不全； 外周血管因缺

23、氧而收缩，阻力加大，加重心脏后负荷外周血管因缺氧而收缩，阻力加大，加重心脏后负荷（三）红细胞增多（三）红细胞增多 机制机制：缺血、缺氧：缺血、缺氧肾和骨髓造血功能增强肾和骨髓造血功能增强 红细胞生成增加红细胞生成增加 有利有利：红细胞增多携氧能力增强：红细胞增多携氧能力增强 不利不利：血粘度加大，心脏后负荷增加：血粘度加大，心脏后负荷增加（四）组织细胞用氧能力加强（四）组织细胞用氧能力加强 缺氧缺氧组织细胞线粒体增多，肌肉的肌红蛋白增多组织细胞线粒体增多，肌肉的肌红蛋白增多 用氧能力加强用氧能力加强心力衰竭心力衰竭心肌舒缩功能心肌舒缩功能 SV HR= CO 机体代偿机体代偿: :心脏心脏心外

24、心外HRHR 心脏紧张源性扩张心脏紧张源性扩张心肌肥大心肌肥大血容量血容量 血液重分配血液重分配红细胞、血红蛋白红细胞、血红蛋白 细胞线粒体数细胞线粒体数 ，呼吸酶活性，呼吸酶活性 收缩力收缩力 舒缩功能舒缩功能 有效循环血量有效循环血量 心血供心血供 利用氧能力利用氧能力利用氧能力利用氧能力 SV SV 供血供氧供血供氧供血供氧供血供氧 COCO 组织细胞缺血缺氧组织细胞缺血缺氧第四节第四节 心衰的发生机制心衰的发生机制 问题：问题：1.1.心肌细胞发挥收缩和舒张功能的基本结构？心肌细胞发挥收缩和舒张功能的基本结构？ 2.2.心肌细胞收缩和舒张的基本过程？心肌细胞收缩和舒张的基本过程？3.3

25、.心肌细胞正常收缩和舒张的基本条件？心肌细胞正常收缩和舒张的基本条件？ 正常心肌舒缩的分子基础o收缩蛋白收缩蛋白o调节蛋白调节蛋白o钙离子钙离子oATP心肌舒缩的收缩蛋白心肌舒缩的收缩蛋白o肌球蛋白肌球蛋白(myosin)n粗肌丝的主要成分，一端形成横桥，具有粗肌丝的主要成分，一端形成横桥，具有ATP酶活性酶活性o肌动蛋白肌动蛋白(actin)n细肌丝的主要成分细肌丝的主要成分,具有与横桥作用的具有与横桥作用的“位点位点”心肌舒缩的调节蛋白心肌舒缩的调节蛋白o向肌球蛋白向肌球蛋白(tropomyosin)o肌钙蛋白肌钙蛋白 (troponin)由三个亚单位构成由三个亚单位构成:向肌球蛋白亚单位

26、向肌球蛋白亚单位(TnT),钙结合亚单位钙结合亚单位(TnC),抑制亚抑制亚单位单位(TnI)向肌球蛋白向肌球蛋白肌动蛋白肌动蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白肌球蛋白肌球蛋白舒张舒张 收缩收缩心肌细胞兴奋去极化心肌细胞兴奋去极化胞浆内胞浆内Ca2+从从10-7升至升至10-5mol/LCa2+与肌钙蛋白结合，使其构型改变与肌钙蛋白结合，使其构型改变使向肌球蛋白旋转使向肌球蛋白旋转肌动蛋白作用点暴露，与肌球蛋白横桥接触肌动蛋白作用点暴露，与肌球蛋白横桥接触Ca2+激活肌球蛋白头部激活肌球蛋白头部ATP酶，水解酶，水解ATP供能供能肌球蛋白头部偏转，细肌丝向肌节肌球蛋白头部偏转，细肌丝向肌节中央滑行，肌节缩短

27、，心肌收缩中央滑行，肌节缩短，心肌收缩肌节收缩的滑行学说肌节收缩的滑行学说心肌兴奋，肌膜心肌兴奋，肌膜去极化去极化胞外胞外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，心肌收缩 肌膜肌膜复极化复极化 CaCa2+2+泵活化泵活化 CaCa2+2+转出胞外或进入肌浆网转出胞外或进入肌浆网 胞质内胞质内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舒缩活动的必要

28、条件：心肌舒缩活动的必要条件：完整的完整的结构结构, ,充足的充足的能量能量, ,适当的适当的钙离子钙离子心肌收缩性减弱的机制：心肌收缩性减弱的机制：完整的结构完整的结构结构破坏结构破坏( (粗、细肌丝的蛋白不正常）粗、细肌丝的蛋白不正常）充足的能量充足的能量能量供应或利用障碍能量供应或利用障碍适当的钙离子适当的钙离子钙转运、储存、释放、结合障碍钙转运、储存、释放、结合障碍一、心肌收缩性减弱一、心肌收缩性减弱1.1.心肌收缩相关蛋白破坏心肌收缩相关蛋白破坏（结构破坏）（结构破坏）（1 1）心肌细胞）心肌细胞坏死：坏死：心肌梗死心肌梗死是最常见原因是最常见原因（3 3） 肥大心肌收缩成分相对减少

29、肥大心肌收缩成分相对减少（4 4） 心肌排列改变心肌排列改变间质蛋白酶激活间质蛋白酶激活胶原降解；负荷增加胶原降解；负荷增加细胞肌束滑脱移位细胞肌束滑脱移位钙稳态失调钙稳态失调缺血、缺氧、中毒缺血、缺氧、中毒心肌细胞坏死心肌细胞坏死收缩相关蛋白质破坏收缩相关蛋白质破坏心肌细胞凋亡心肌细胞凋亡氧化应激氧化应激细胞因子细胞因子线粒体功能异常线粒体功能异常（2 2）心肌细胞）心肌细胞凋亡：凋亡：2.2.心肌能量代谢紊乱心肌能量代谢紊乱能量生成减少和能量利用障碍能量生成减少和能量利用障碍 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ATPADP+PiCa2+与肌钙蛋白结合心肌收缩心

30、衰时的能量代谢障碍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（1 1）能量生成障碍）能量生成障碍 缺血缺氧等使心肌供氧不足或有氧氧化障碍缺血缺氧等使心肌供氧不足或有氧氧化障碍ATPATP生成减少，生成减少， VitB1VitB1缺乏缺乏焦磷酸硫胺素生成减少焦磷酸硫胺素生成减少丙酮酸脱羧障碍丙酮酸脱羧障碍ATPATP生成减少生成减少 线粒体受损线粒体受损能量缺乏能量缺乏,可从以下几方面影响心肌收缩可从以下几方面影响心肌收缩:收缩性减弱：收缩性减弱：肌球蛋白头部水解肌球蛋白头部水解ATPATP减少减少化学能转变为化学能转变为机械能减少机械能减少 CaC

31、a2+2+转运和分布异常：转运和分布异常：ATPATP减少减少钙与肌钙蛋白结合钙与肌钙蛋白结合, ,解解离异常离异常细胞内钙超载细胞内钙超载线粒体功能异常：线粒体功能异常：钠泵功能下降钠泵功能下降钠水向胞内转移影响钠水向胞内转移影响线粒体功能线粒体功能结构蛋白更新合成减少结构蛋白更新合成减少(2(2）能量利用障碍）能量利用障碍ATPATP酶同工酶类型酶同工酶类型: : V1V1型型 活性最高活性最高 V2V2型型 V3V3型型 活性最低活性最低心功能不全早期，以心功能不全早期，以V1 V1 型为主型为主心功能衰竭时，以心功能衰竭时，以V3V3型为主型为主心衰时心衰时, ,肌球蛋白头部肌球蛋白头

32、部ATPATP酶活性降低酶活性降低胞外胞外CaCa2 2内流减少内流减少3.3.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CaCa2 2处理障碍处理障碍肌钙蛋白与肌钙蛋白与CaCa2 2结合障碍结合障碍1 1）肌浆网）肌浆网CaCa2+2+处理障碍处理障碍包括肌浆网包括肌浆网摄取、储存和释放摄取、储存和释放钙能力下降钙能力下降心肌缺血缺氧心肌缺血缺氧ATPATP生成不足生成不足肌浆网钙泵活性降低肌浆网钙泵活性降低 摄钙摄钙减少减少心衰时心肌肌浆网内心衰时心肌肌浆网内储钙储钙减少，而线粒体储钙相应增多。减少，而线粒体储钙相应增多。心肌肌浆网内储钙蛋白与钙结合紧密，心肌肌浆网内储钙

33、蛋白与钙结合紧密，不易释放不易释放； 线粒体摄钙增加而释放减少线粒体摄钙增加而释放减少心肌收缩时钙离子浓度不足心肌收缩时钙离子浓度不足2 2）细胞外钙内流障碍）细胞外钙内流障碍心衰时：心衰时：心肌肥大心肌肥大心肌膜表面心肌膜表面受体密度相对下降，受体密度相对下降， 心肌内心肌内NENE不足不足钙内流受阻钙内流受阻酸中毒酸中毒 H H+ +降低降低受体对受体对NENE的敏感性的敏感性伴发高钾血症伴发高钾血症阻止钙内流阻止钙内流钙内流途径：电压依赖性钙通道钙内流途径：电压依赖性钙通道 受体依赖性钙通道受体依赖性钙通道 钠钙交换体钠钙交换体3 3）肌钙蛋白与钙结合障碍）肌钙蛋白与钙结合障碍 心肌内缺

34、血缺氧心肌内缺血缺氧酸中毒酸中毒 H H+ +占据钙与肌钙蛋白占据钙与肌钙蛋白的位点的位点钙与肌钙蛋白结合障碍钙与肌钙蛋白结合障碍心肌缺血、心肌病、心肌炎心肌缺血、缺氧压力负荷过度酸中毒心肌细胞和收缩蛋白丧失心肌能量代谢障碍兴奋-收缩偶联障碍心心肌肌收收缩缩力力减减弱弱ATP生成 V3 ATP酶比例 ATP利用 SR摄取、储存、摄取、储存、释放释放Ca2+减少减少Ca2+内流 细胞内H+ Ca2+与SR结合牢固H+与Ca2+竞争结合TnC能量代谢障碍、直接损伤细胞SR ATP酶活性 内源性NE 受体 cAMP 受体电压高钾血症二、心肌舒张功能障碍二、心肌舒张功能障碍1. Ca1. Ca2+2+

35、复位延缓复位延缓ATPATP不足不足心肌膜钙心肌膜钙- -镁镁ATPATP酶和肌浆网上的钙泵活性降低酶和肌浆网上的钙泵活性降低 胞浆内钙不能及时降低胞浆内钙不能及时降低 钙与肌钙蛋白解离障碍钙与肌钙蛋白解离障碍 心肌舒张障碍心肌舒张障碍2.2.肌动蛋白肌动蛋白- -肌球蛋白复合体解离障碍肌球蛋白复合体解离障碍心肌缺血缺氧心肌缺血缺氧ATPATP生成不足生成不足 肌球蛋白头部的肌球蛋白肌球蛋白头部的肌球蛋白-ADP-ADP复合体不能解离复合体不能解离 心肌舒张不全心肌舒张不全（一）钙离子复位延缓（一）钙离子复位延缓ATP供供应不足应不足钙泵活钙泵活性下降性下降Na+/Ca2+交换体交换体Ca2+

36、亲和力下降亲和力下降钙离子复位钙离子复位延缓延缓（二）肌球（二）肌球- -肌动蛋白复合体解离障碍肌动蛋白复合体解离障碍Ca2+与肌钙与肌钙蛋白解离蛋白解离肌球肌球-肌动肌动蛋白复合体蛋白复合体ATP肌球蛋白肌球蛋白-ATP肌动蛋白肌动蛋白3.3.心室舒张势能减少心室舒张势能减少心室舒张势能来自心室收缩，收缩力越大，舒张势能越大心室舒张势能来自心室收缩，收缩力越大，舒张势能越大 心室收缩力下降心室收缩力下降舒张势能减少舒张势能减少 冠脉粥样硬化或血栓形成冠脉粥样硬化或血栓形成冠脉充盈不足冠脉充盈不足 舒张势能减少舒张势能减少 心脏舒张被动阻力增大：心包积液、房室瓣狭窄心脏舒张被动阻力增大：心包积

37、液、房室瓣狭窄4.4.心室顺应性降低心室顺应性降低心肌肥大、心肌炎心肌肥大、心肌炎心室壁增厚，心室顺应性降低心室壁增厚，心室顺应性降低 心室扩张充盈受限心室扩张充盈受限心输出量减少心输出量减少间质增生等间质增生等三、心脏各部舒缩活动不协调三、心脏各部舒缩活动不协调第四节第四节 心力衰竭临床表现的病理生理基础心力衰竭临床表现的病理生理基础心衰的主要临床表现：心衰的主要临床表现： 肺循环淤血肺循环淤血 体循环淤血体循环淤血 心输出量不足心输出量不足一、低排出量综合征一、低排出量综合征(low output syndrome, forward failure) （一）心脏泵血功能降低（一）心脏泵血功

38、能降低1. CO1. CO和和CI CI CO CO 正常人正常人: 3.5 - 5.5 L/min: 3.5 - 5.5 L/min 心衰心衰: 3.5 L/min : 3.5 L/min CI CI （CI = CO/surface areaCI = CO/surface area） 正常人正常人: 2.5 - 3.5 L/min/m: 2.5 - 3.5 L/min/m2 2 心衰心衰: 2.2 L/min/m: 2.2 L/min/m2 2泵功能储备泵功能储备 2. 2. 收缩或收缩或/ /和舒张功能指标和舒张功能指标(2)V(2)Vmaxmax( ( 指负荷为指负荷为0 0时心肌最大

39、收缩速度时心肌最大收缩速度) )(1)(1)射血分数射血分数(ejection fraction, EF)(ejection fraction, EF) EF = SV/VEDV EF = SV/VEDV 正常左室正常左室 EF = 0.6EF = 0.60.090.09 心衰时可心衰时可 0.45 0.45（4 4）dp/dt maxdp/dt max( (心室等容舒张期室内压心室等容舒张期室内压下降的最大速率下降的最大速率 ) ) （3 3）+dp/dt max+dp/dt max( (心室等容收缩期室内压心室等容收缩期室内压 上升的最大速率上升的最大速率) )3. 3. 心室充盈压和心室

40、舒张末容积心室充盈压和心室舒张末容积(1) (1) 左室舒张末压左室舒张末压( left ventricular end diastolic pressure, LVEDP ) 正常时正常时 12 12 mmHg临床病人临床病人: : PAWP (pulmonary artery wedge pressure)PCWP (pulmonary capillary wedge pressure) 正常平均为正常平均为7 mmHg7 mmHg（2 2）右室舒张末压右室舒张末压( right ventricular end diastolic pressure, RVEDP ) ) 临床临床: CVP

41、, : CVP, 正常正常: 6 - 12 cmH: 6 - 12 cmH2 2O O（3）VEDV 4. 4. 心率加快心率加快 （二）血压变化（二）血压变化（三）脏器血流重分配（三）脏器血流重分配(redistribution)（四）外周血管和组织的适应性改变（四）外周血管和组织的适应性改变 1. 1. 动脉血压动脉血压或正常，脉压或正常，脉压2. 2. 静脉血压静脉血压二、静脉淤血综合征二、静脉淤血综合征(backward failure)（一）肺循环淤血（一）肺循环淤血是左心衰的主要表现是左心衰的主要表现特征：多种形式的特征：多种形式的呼吸困难呼吸困难和和肺水肿肺水肿发生机制：发生机制

42、： 左心室收缩功能下降左心室收缩功能下降 左室负荷过重左室负荷过重 左室舒张末压增高左室舒张末压增高 左心顺应性下降左心顺应性下降 左房压增高，肺回流受阻左房压增高，肺回流受阻呼吸困难呼吸困难 1. 1.劳力性呼吸困难劳力性呼吸困难： 左心衰的最早期表现左心衰的最早期表现. . 2. 2.端坐呼吸：端坐呼吸：坐位愈高提示心衰愈严重坐位愈高提示心衰愈严重 3.3.夜间阵发性呼吸困难夜间阵发性呼吸困难： 4.4.心源性哮喘：急慢性心衰的急性发作心源性哮喘：急慢性心衰的急性发作 是是 急性左心衰的严重表现急性左心衰的严重表现 机制：毛细血管流体静压增高机制：毛细血管流体静压增高 毛细血管通透性增强毛

43、细血管通透性增强肺水肿肺水肿左心衰引起的肺循环淤血左心衰引起的肺循环淤血 劳力性呼吸困难的机制：体体 力力 活活 动动缺氧、二氧缺氧、二氧化碳储留化碳储留刺激呼刺激呼吸中枢吸中枢心率心率加快加快左心室充左心室充盈减少盈减少回心血量增加回心血量增加肺肺淤淤血血加加重重肺肺顺顺应应性性降降低低通通气气作作功功增增加加气急气急呼呼 吸吸 困困 难难端坐呼吸的机制：端端 坐坐 位位减少回减少回心血量心血量膈下移，胸膈下移，胸腔容积增大，腔容积增大，减少水肿减少水肿液的吸收液的吸收减轻肺减轻肺淤淤 血血肺活量肺活量增增 加加夜间阵发性呼吸困难的机制：患患 者者 入入 睡睡膈上移胸腔容积减少膈上移胸腔容积

44、减少回心血量增加，回心血量增加，肺淤血加重肺淤血加重迷走神经相对兴奋，迷走神经相对兴奋，呼吸道阻力增加呼吸道阻力增加中枢神经系统相对抑制中枢神经系统相对抑制PaO2下降下降（二）（二） 体循环淤血体循环淤血表现：表现：体循环过度充盈，静脉压增高和内脏器官充血水肿体循环过度充盈，静脉压增高和内脏器官充血水肿。 1.1.静脉淤血，静脉压增高（颈静脉怒张）静脉淤血，静脉压增高（颈静脉怒张） 2.2.水肿水肿 3.3.多器官淤血和功能障碍多器官淤血和功能障碍 包括：肝淤血包括：肝淤血肝脏肿大、肝功能异常肝脏肿大、肝功能异常 胃肠淤血胃肠淤血食欲不振、消化吸收不良等食欲不振、消化吸收不良等 肾淤血肾淤血

45、肾排泄功能下降肾排泄功能下降右心衰引起的体循环淤血右心衰引起的体循环淤血第五节第五节 心衰的防治心衰的防治一、防治基本疾病，去除诱因一、防治基本疾病，去除诱因二、改善心脏舒缩功能二、改善心脏舒缩功能 增强心肌收缩力（洋地黄）增强心肌收缩力（洋地黄） 改善心肌舒张性能（钙拮抗剂，改善心肌舒张性能（钙拮抗剂， 受体阻断剂）受体阻断剂）三、调整心脏前、后负荷、控制水肿三、调整心脏前、后负荷、控制水肿 （限水、限盐，利尿）（限水、限盐，利尿）四、纠正水、电解质和酸碱平衡紊乱四、纠正水、电解质和酸碱平衡紊乱对患者的建议对患者的建议o定期就医定期就医o低盐饮食低盐饮食o每天称体重每天称体重n如果在一天内，

46、体重改变超过如果在一天内，体重改变超过1kg，立即就医，立即就医治疗。治疗。控制心衰关键在预防！控制心衰关键在预防！谢谢 谢谢肌浆网肌浆网Ca2+处理功能障碍处理功能障碍Ca2+泵活性下降泵活性下降PLN磷酸化不足磷酸化不足肌浆网肌浆网Ca2+摄摄取能力减弱取能力减弱肌浆网肌浆网Ca2+储储存量减少存量减少肌浆网肌浆网Ca2+释放量下降释放量下降线粒体摄线粒体摄Ca2+增加增加Na+/Ca2+交换交换外排增加外排增加RyR减少减少Ca2+储存减少储存减少酸中毒钙与储存酸中毒钙与储存蛋白结合紧密蛋白结合紧密肌浆肌浆网网Ca2+处理处理功能功能障碍障碍肌球蛋白肌球蛋白ATP酶活性酶活性o心肌肌球蛋

47、白重链存在心肌肌球蛋白重链存在和和两种构型两种构型 o分别构成二聚体分别构成二聚体 、o形成不同的形成不同的ATP酶同工酶（酶同工酶（MI）V1、V2、V3。o当心脏发生病变，其肌球蛋白当心脏发生病变，其肌球蛋白表达量会减表达量会减少，而少，而表达量增加。表达量增加。oMI中中V1减少而减少而V3增多，活性下降。增多，活性下降。o从而导致心肌收缩力下降。从而导致心肌收缩力下降。 心力衰竭时氧自由基的主要来源心力衰竭时氧自由基的主要来源o儿茶酚胺的大量分泌和自氧化儿茶酚胺的大量分泌和自氧化o促炎性细胞因子引起白细胞呼吸爆发，或直接刺激促炎性细胞因子引起白细胞呼吸爆发，或直接刺激EC、心肌细胞产生

48、、心肌细胞产生OFRo黄嘌呤氧化酶激活黄嘌呤氧化酶激活o线粒体呼吸链功能异常线粒体呼吸链功能异常oPLA2激活，水解膜磷脂，释放花生四烯酸，在环激活，水解膜磷脂，释放花生四烯酸，在环加氧酶作用下合成前列腺素，同时产生加氧酶作用下合成前列腺素，同时产生OFR。心肌肥大的生物学意义心肌肥大的生物学意义 从细胞水平上心肌肥厚可分为三个环节从细胞水平上心肌肥厚可分为三个环节o胞外的肥大刺激信号胞外的肥大刺激信号o胞内信号转导胞内信号转导o核内基因转录的活化核内基因转录的活化 最终诱发细胞发生肥大表型变化。最终诱发细胞发生肥大表型变化。左心泵左心泵血功能血功能异常异常肺静脉高压肺静脉高压 左心室舒缩功能减低左心室舒缩功能减低肺淤血、肺水肿肺淤血、肺水肿肺动脉高压肺动脉高压右心肥大右心肥大水肿、低水肿、低NaNa、K K血症血症胸闷，呼吸困胸闷，呼吸困难，不能平卧难，不能平卧神经体液神经体液调节机制调节机制激活激活右心后负荷右心后负荷左心室前负荷左心室前负荷心输出量心输出量肾灌注低肾灌注低器官血流重分配器官血流重分配心肌肥大心肌肥大ATP酶活性酶活性降低降低心率加快心率加快左心室淤血左心室淤血左心腔扩大左心腔扩大（离心性）（离心性）二尖瓣关二尖瓣关闭不全闭不全返流返流瓣膜关闭不全瓣膜关闭不全RAAS激活激活胃血流量低胃血流量低恶心呕吐恶心呕吐