病理生理学课件心血管功能障碍1

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1、目 录第一节第一节 心功能不全心功能不全第二节第二节 动脉粥样硬化动脉粥样硬化第三节第三节 心律失常心律失常Heart failureHeart FailureThe Final Common Pathwaynischemic diseasenvalvular diseasencardiomyopathynpericardial diseasenhypertensionncongenital HeartFailureTheFunctionofHeart Heart is a pump for blood circulation draw the blood from the venous an

2、d eject into arterial system maintain cardiac output and arterial BP ensure the blood supply for all tissues and organs各种致病因素各种致病因素各种致病因素各种致病因素 心肌收缩和（或）舒张功能障碍心肌收缩和（或）舒张功能障碍心肌收缩和（或）舒张功能障碍心肌收缩和（或）舒张功能障碍 心泵功能降低心泵功能降低心泵功能降低心泵功能降低 心输出量绝对或相对减少心输出量绝对或相对减少心输出量绝对或相对减少心输出量绝对或相对减少 不能满足机体组织代谢需要不能满足机体组织代谢需要不能满足机

3、体组织代谢需要不能满足机体组织代谢需要神经神经神经神经- - - -体液调节活动异常体液调节活动异常体液调节活动异常体液调节活动异常心力衰竭概念(The concept of heart failure)(The concept of heart failure)心力衰竭的病因心力衰竭的病因 1. 原发性心肌舒缩功能障碍原发性心肌舒缩功能障碍心肌病变心肌病变心肌病变心肌病变心肌代谢异常心肌代谢异常心肌代谢异常心肌代谢异常冠心病、冠心病、高血压晚期、高血压晚期、严重贫血及严重贫血及Vit B1缺乏缺乏心肌病、心肌炎、心肌梗死、心肌中毒心肌病、心肌炎、心肌梗死、心肌中毒(Underlying ca

4、uses)(Underlying causes)病因与诱因病因与诱因病因与诱因病因与诱因2.2.心脏负荷过重心脏负荷过重 volume overloadvolume overload左心左心 主动脉瓣关闭不全主动脉瓣关闭不全 二尖瓣关闭不全二尖瓣关闭不全右心右心 肺动脉瓣关闭不全肺动脉瓣关闭不全 三尖瓣关闭不全三尖瓣关闭不全 全心全心 甲亢、房室间隔缺损、甲亢、房室间隔缺损、 肺动静脉瘘肺动静脉瘘pressure overloadpressure overload 前负荷过重前负荷过重 后负荷过重后负荷过重主动脉瓣狭窄主动脉瓣狭窄高血压高血压肺动脉瓣狭窄肺动脉瓣狭窄肺动脉高压肺动脉高压血液粘性

5、增大血液粘性增大心力衰竭的病因心力衰竭的病因(Underlying causes)(Underlying causes)病因与诱因病因与诱因病因与诱因病因与诱因感染感染水电解质代谢紊乱和酸碱平衡失调水电解质代谢紊乱和酸碱平衡失调心律失常心律失常妊娠和分娩妊娠和分娩治疗不当酸中毒酸中毒高钾血症高钾血症心肌耗氧量增加心肌耗氧量增加舒张期缩短减少心肌供血和心室充盈舒张期缩短减少心肌供血和心室充盈房室舒缩不协调房室舒缩不协调心力衰竭的诱因心力衰竭的诱因(Precipitating Factors)(Precipitating Factors)病因与诱因病因与诱因病因与诱因病因与诱因 心力衰竭的分类心力

6、衰竭的分类1.1.按部位分类按部位分类 左心衰竭左心衰竭 右心衰竭右心衰竭 全心衰竭全心衰竭 2. 2.按病情发展速度分类按病情发展速度分类 急性心衰急性心衰 慢性心衰慢性心衰(Classification of heart failure)(Classification of heart failure)分类与分期分类与分期分类与分期分类与分期 慢性心力衰竭充血性心力衰竭 congestive heart failureMost of chronic heart failure accompanied with venous stasis, tissue edema and expansio

7、n of cardiac chamber caused by water and sodium retain, is called congestive heart failure大部分慢大部分慢性心力衰竭伴有静脉瘀滞，组织水肿和由水和性心力衰竭伴有静脉瘀滞，组织水肿和由水和钠保留引起的心腔扩张，被称为充血性心力衰钠保留引起的心腔扩张，被称为充血性心力衰竭竭 分类与分期分类与分期分类与分期分类与分期 心力衰竭的分类心力衰竭的分类3.3.按心输出量高低分类按心输出量高低分类低输出量型（低输出量型（low output heart failure)高输出量型高输出量型 (high output h

8、eart failure)4.4.按心肌舒缩功能分类按心肌舒缩功能分类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)(Classification of heart failure)(Classification of heart failure)低输出量低输出量性心衰性心衰高输出量高输出量性心衰前性心衰前高输出量高输出量性心衰性心衰正常正常心输出心输出量量正常人正常人分类与分期分类与分期分类与分期分类与分期1. NYHA 1. NYHA 心功能分级法心功能分级法 （纽约心脏病学会，New York

9、 Heart Association）心功能级别心功能级别心功能状态心功能状态级（心功能代偿期）体力活动不受限制，日常活动不引起心功能不全的表现级（轻度心力衰竭）体力活动轻度受限制，一般活动可引起乏力、心悸和呼吸困难等症状级（中度心力衰竭）体力活动明显受限制，轻度活动即可引起乏力、心悸和呼吸困难等症状级（重度心力衰竭）体力活动重度受限制，病人不能从事任何活动，即使在休息时也可出现心力衰竭的各种症状分类与分期分类与分期分类与分期分类与分期 心力衰竭的分期心力衰竭的分期注：此方案1928年提出，现仍被广泛采用。2. ACC/AHA2. ACC/AHA心力衰竭分期法心力衰竭分期法分级分级条件条件举例

10、举例A级心衰高危患者，但未发展到心脏结构改变也无症状冠心病、高血压、糖尿病等，经检查心脏结构无异常B级已发展到心脏结构改变，但尚未引起症状左室肥大或纤维病变、扩张或收缩能力降低、无症状瓣膜心脏病、既往发生过心梗等，但从无心衰症状C级指过去或现在有心衰症状并伴有心脏结构损害现存在因左室舒缩功能下降导致的呼吸困难或乏力，或既往出现过心衰症状治疗后消失D级结构性心脏病晚期，虽经最大努力治疗，静息状态下仍有明显心衰症状，需特殊治疗因心衰经常住院或不能安全出院者，需持续静滴正性肌力药缓解心衰症状或使用机械性循环辅助装置的患者，准备接受心脏移植的住院患者分类与分期分类与分期分类与分期分类与分期（美国心脏病

11、学院/美国心脏学会，American College of Cardiology/American Heart Association） 心力衰竭的分期心力衰竭的分期注：此方案2001年提出，旨在补充NYHA 心功能分级法。心力衰竭时机体的代偿适应反应心力衰竭时机体的代偿适应反应心脏以外的代偿心脏以外的代偿心脏以外的代偿心脏以外的代偿代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制 心率加快、心收缩力增强、心脏扩张及心肌肥大等心率加快、心收缩力增强、心脏扩张及心肌肥大等心率加快、心收缩力增强、心脏扩张及心肌肥大等心率加快、心收缩力增强、心脏扩张及心肌肥大等 血容量及血容量及血容量及血容量及RBCRBC数增加、

12、血液重新分配及组织利用氧的能力增加等数增加、血液重新分配及组织利用氧的能力增加等数增加、血液重新分配及组织利用氧的能力增加等数增加、血液重新分配及组织利用氧的能力增加等心脏本身的储备功能心脏本身的储备功能心脏本身的储备功能心脏本身的储备功能（主要代偿机制）（主要代偿机制）（主要代偿机制）（主要代偿机制）神经-体液调节机制激活：1、交感-肾上腺髓质系统兴奋性增高2、肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活3、其他体液活性物质的变化 神经-体液调节机制激活是心功能减退时介导心脏本身与心外代偿与适应反应的基本机制。心脏代偿心脏代偿(cardiac compensation)1.1.心率增快心率增快 心输出量

13、心输出量= =每搏搏出量每搏搏出量 心率心率不变不变代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制可代偿可代偿心脏代偿心脏代偿1.1.心率增快心率增快代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制心率增快的机制心率增快的机制心排血量心排血量心排血量心排血量压力感受器压力感受器压力感受器压力感受器的刺激的刺激的刺激的刺激血压血压血压血压静脉压静脉压静脉压静脉压心交感传入心交感传入心交感传入心交感传入神经兴奋神经兴奋神经兴奋神经兴奋缺氧缺氧缺氧缺氧化学感受器化学感受器化学感受器化学感受器的刺激的刺激的刺激的刺激交感兴奋交感兴奋交感兴奋交感兴奋呼吸兴奋呼吸兴奋呼吸兴奋呼吸兴奋心率心率心率心率心脏代偿心脏代偿1.1.心率增快心率

14、增快心率心率 180180次次/ /分，无代偿意义分，无代偿意义心肌耗氧量心肌耗氧量代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制冠脉灌流量冠脉灌流量失代偿失代偿心室充盈量心室充盈量心输出量心输出量 = = 每搏搏出量每搏搏出量 心率心率？心脏代偿心脏代偿2.2.心肌收缩性增强心肌收缩性增强- -正性肌力作用正性肌力作用代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制 定义：交感神经兴奋，血中定义：交感神经兴奋，血中儿茶酚胺儿茶酚胺增增多，直接引起心肌内在的收缩力增强。多，直接引起心肌内在的收缩力增强。1.1.心率增快心率增快儿茶酚胺儿茶酚胺 心肌的收缩性增加心肌的收缩性增加 机制机制机制机制 细胞膜细胞膜 腺腺苷苷酸酸环

15、环化化酶酶细胞膜细胞膜CaCa2+2+通道开放通道开放肌质网释放肌质网释放CaCa2+2+促进收缩蛋白磷酸化促进收缩蛋白磷酸化胞胞浆浆CaCa2+ 2+ 收收缩缩力力加强糖、脂肪分解加强糖、脂肪分解ATPNEATPcAMPPKA前负荷不变情况下，增强心肌收缩力，增加心输出量前负荷不变情况下，增强心肌收缩力，增加心输出量前负荷不变情况下，增强心肌收缩力，增加心输出量前负荷不变情况下，增强心肌收缩力，增加心输出量正性肌力作用的代偿意义正性肌力作用的代偿意义代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制等长性自身调节等长性自身调节等长性自身调节等长性自身调节代偿有限代偿有限心脏代偿心脏代偿3.3.心脏扩张心脏扩张

16、代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制 伴有心收缩力增强的扩张伴有心收缩力增强的扩张-心脏肌源性扩张心脏肌源性扩张-心脏紧张源性扩张心脏紧张源性扩张不伴有心收缩力增强的扩张不伴有心收缩力增强的扩张1.1.心率增快心率增快2.2.心肌收缩性增强心肌收缩性增强 心脏扩张心脏扩张心脏扩张机制心脏扩张机制代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制根据根据Frank-Starling定律定律2.22.2umum1.7-2.11.7-2.1umum异异长长性性自自身身调调节节心心心心脏脏脏脏每每每每搏搏搏搏功功功功最大活动最大活动最大活动最大活动中度活动中度活动中度活动中度活动安静安静安静安静轻度心衰轻度心衰轻度心衰轻度

17、心衰重度心衰重度心衰重度心衰重度心衰正常正常正常正常 2.0 2.2 舒张末期容积或肌节长度舒张末期容积或肌节长度舒张末期容积或肌节长度舒张末期容积或肌节长度(um)(um)(um)(um) 心功能曲线心功能曲线代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制心脏扩张心脏扩张心脏扩张心脏扩张代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制心脏扩张心脏扩张心脏扩张心脏扩张肌源性扩张肌源性扩张紧张源性扩张紧张源性扩张可代偿可代偿失代偿失代偿心收缩力心收缩力心收缩力心收缩力 每搏功每搏功每搏功每搏功 心输出量心输出量心输出量心输出量 心脏过度扩张心脏过度扩张心脏过度扩张心脏过度扩张心收缩力心收缩力心收缩力心收缩力 每搏功每搏功每搏

18、功每搏功 心输出量心输出量心输出量心输出量 心脏扩张意义心脏扩张意义心脏代偿适应反应心脏代偿适应反应 3. 3.心脏紧张源性扩张心脏紧张源性扩张代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制1.1.心率增快心率增快4.4.心室重构心室重构急性机制急性机制-慢性机制慢性机制2.2.正性肌力作用正性肌力作用 心室重构心室重构心室重构心室重构 心室重构（心室重构（ventricular ventricular remodelingremodeling）代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制胎儿期基因被激活胎儿期基因被激活胎儿期基因被激活胎儿期基因被激活心肌细胞肥大心肌细胞肥大心肌细胞肥大心肌细胞肥大细胞表型改变细胞表型

19、改变细胞表型改变细胞表型改变间质胶原改变间质胶原改变间质胶原改变间质胶原改变数量及类型改变数量及类型改变数量及类型改变数量及类型改变细胞内蛋白质合成细胞内蛋白质合成细胞内蛋白质合成细胞内蛋白质合成（1 1）心肌肥大）心肌肥大（myocardial hypertrophymyocardial hypertrophy）： 心肌细胞体积增大心肌细胞体积增大，在细胞水平上表现为细胞直径增宽，长度增加；在器官水平表现为心脏重量增加。 心肌细胞、非心肌细胞及细胞外基质的基因表达改变引起心室的代谢、功能和结构代偿适应性反应的病理生理过程。 向心性肥大向心性肥大向心性肥大向心性肥大离心性肥大离心性肥大离心性肥

20、大离心性肥大心肌肥大的心肌肥大的2 2种形式种形式代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制压力负荷过大所致压力负荷过大所致压力负荷过大所致压力负荷过大所致容量负荷过大所致容量负荷过大所致容量负荷过大所致容量负荷过大所致室壁增厚明显室壁增厚明显室壁增厚明显室壁增厚明显室腔扩大明显室腔扩大明显室腔扩大明显室腔扩大明显每每每每搏搏搏搏功功功功心肌肥大心肌肥大心肌肥大心肌肥大+心肌肥大心肌肥大心肌肥大心肌肥大+ +正常正常正常正常 左室左室左室左室舒张末期压舒张末期压舒张末期压舒张末期压(kPa(kPa(kPa(kPa) ) ) )心功能曲线心功能曲线心功能曲线心功能曲线代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制心肌肥

21、大意义心肌肥大意义P P1 1P P2 2SWSW1 1SWSW2 2SWSW4 4SWSW3 3心肌总收缩力心肌总收缩力心肌总收缩力心肌总收缩力心肌肥大意义心肌肥大意义代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制根据根据Laplace定律定律心肌耗氧量心肌耗氧量心肌耗氧量心肌耗氧量T = P r / 2hT:T:室壁张力与心肌耗氧量成正比室壁张力与心肌耗氧量成正比室壁张力与心肌耗氧量成正比室壁张力与心肌耗氧量成正比P:P:室内压室内压室内压室内压 r:r:心室半径心室半径心室半径心室半径 h:h:室壁厚度室壁厚度室壁厚度室壁厚度J Hum Hypertens. 2015 Jan;29(1):1-6. （

22、2 2）心肌细胞表型改变）心肌细胞表型改变 The phenotype of cell depends on the proteins expressed. Alteration of gene expression (isoform switches, over-expression, deletion, mutation) Phenotype alteration (remodeling of myocardium on the molecular level) Myocardial abnormality in structure and function .心室重构心室重构心室重构心室

23、重构由心肌合成的蛋白质种类变化所引起的心肌细胞“质”的改变 （3 3）非心肌细胞及细胞外基质的变化）非心肌细胞及细胞外基质的变化 Non-myocardial cells (fibroblast, SMC, EC) proliferation, moving and constriction Fibroblast MyoFbs secretion(collegen, MMP,TIMP) ECM remodeling collagen network biochemistric remodeling (type I / typeIII) structural remodeling (dimens

24、ional alteration)心室重构心室重构心室重构心室重构心室重构的机制心室重构的机制Stimulate signals： mechanical (pull and draw), neuro-endocrine (NE), metabolic (hypoxia and NAD/NADH), local released hormone or cytokines (AngII, TGFb1, ET1), Transmembrane signaling： chemical signal activating protein kinase mechanical signal stimulat

25、ing growth factor release activating receptors and cell bone Activating immediately early genes ： proto- oncogenes (c-fos, c-myc, c-jun, etc.), HSP genes Expression genes of functional or structural proteins 心室重构心室重构心室重构心室重构代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制交感交感交感交感- - - -儿茶酚胺作用儿茶酚胺作用儿茶酚胺作用儿茶酚胺作用心脏以外的代偿心脏以外的代偿1.1.血容量

26、增加血容量增加容量负荷容量负荷容量负荷容量负荷心输出量心输出量心输出量心输出量心肌耗氧量心肌耗氧量心肌耗氧量心肌耗氧量发生机制发生机制肾素肾素肾素肾素- - - -血管紧张素系统作用血管紧张素系统作用血管紧张素系统作用血管紧张素系统作用抗利尿激素作用抗利尿激素作用抗利尿激素作用抗利尿激素作用心房利钠因子作用心房利钠因子作用心房利钠因子作用心房利钠因子作用前列腺素作用前列腺素作用前列腺素作用前列腺素作用肾肾保保水水保保钠钠血血容容量量增增加加(Adaptation of peripheral tissue to hypoperfusion)代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制心脏以外的代偿心脏以外的

27、代偿1.1.血容量增加血容量增加2.2.血液重分配血液重分配交感交感交感交感- - - -肾上腺髓质系统兴奋肾上腺髓质系统兴奋肾上腺髓质系统兴奋肾上腺髓质系统兴奋血液重新分配血液重新分配血液重新分配血液重新分配急性或轻度心衰急性或轻度心衰急性或轻度心衰急性或轻度心衰 有代偿意义有代偿意义有代偿意义有代偿意义慢性或重度心衰慢性或重度心衰慢性或重度心衰慢性或重度心衰代偿有限代偿有限代偿有限代偿有限(Adaptation of peripheral tissue to hypoperfusion)代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制心脏以外的代偿心脏以外的代偿1.1.血容量增加血容量增加2.2.血液重分

28、配血液重分配线粒体增多线粒体增多线粒体增多线粒体增多糖酵解增强糖酵解增强糖酵解增强糖酵解增强氧离曲线右移氧离曲线右移氧离曲线右移氧离曲线右移3.3.组织利用氧的能力增强组织利用氧的能力增强4.4.红细胞增多红细胞增多携氧增加携氧增加携氧增加携氧增加血流阻力增加血流阻力增加血流阻力增加血流阻力增加(Adaptation of peripheral tissue to hypoperfusion)心脏舒缩功能障碍心脏舒缩功能障碍心脏负荷过重心脏负荷过重心输出量减少心输出量减少神经神经-体液调节机制激活体液调节机制激活 心内代偿心内代偿心外代偿心外代偿心心率率加加 快快 紧紧张张源源性性扩扩 张张

29、收收缩缩性性增增 强强 心心肌肌肥肥 大大 血血容容量量增增加加血血流流重重分分 布布 红红细细胞胞增增 多多 细细胞胞利利用用氧氧增增 加加 心功能不全时机体的代偿心功能不全时机体的代偿代偿机制代偿机制代偿机制代偿机制心肌舒缩性心肌舒缩性心衰的基本机制心衰的基本机制：心泵功能心泵功能发病机制发病机制发病机制发病机制Cardiac Muscle心肌舒缩的分子基础心肌舒缩的分子基础发病机制发病机制发病机制发病机制Ca2+与与调节调节蛋白蛋白结合结合心肌兴奋心肌兴奋胞浆胞浆Ca2+肌球蛋白肌球蛋白头部和头部和肌肌动蛋白动蛋白结合结合 形成横桥形成横桥与肌与肌球球蛋白结合的蛋白结合的ATP水解释放出

30、能量水解释放出能量 肌动蛋白滑动肌动蛋白滑动 心肌收缩心肌收缩发病机制发病机制发病机制发病机制心力衰竭的发病机制心力衰竭的发病机制1.1.心肌收缩性减弱（主要机制）心肌收缩性减弱（主要机制）心肌细胞收缩蛋白心肌细胞收缩蛋白心肌细胞收缩蛋白心肌细胞收缩蛋白& & & &调节蛋白调节蛋白调节蛋白调节蛋白的量及性能正常的量及性能正常的量及性能正常的量及性能正常ATPATPATPATP的生成及利用正常的生成及利用正常的生成及利用正常的生成及利用正常心肌的兴奋心肌的兴奋心肌的兴奋心肌的兴奋- - - -收缩耦联正常收缩耦联正常收缩耦联正常收缩耦联正常任任任任一一一一环环环环节节节节异异异异常常常常心心心

31、心肌肌肌肌收收收收缩缩缩缩力力力力减减减减弱弱弱弱(Decreased myocardial contractility)发病机制发病机制发病机制发病机制心力衰竭的发病机制心力衰竭的发病机制心肌细胞数量减少及结构改变心肌细胞数量减少及结构改变1.1.心肌收缩性减弱心肌收缩性减弱心肌细胞坏死心肌细胞坏死心肌细胞坏死心肌细胞坏死( (necrosis)necrosis) 心肌细胞凋亡心肌细胞凋亡心肌细胞凋亡心肌细胞凋亡( (apoptosis)apoptosis) 丧失心肌量左室丧失心肌量左室丧失心肌量左室丧失心肌量左室20202020部位心脏传导系统及附近部位心脏传导系统及附近部位心脏传导系统及

32、附近部位心脏传导系统及附近心衰心衰心衰心衰. 心肌细胞数量减少发病机制发病机制发病机制发病机制Myocardial InfarctionMyocardial ischemiaHypoxiaAtherosclerosis of the larger coronary arteries NecrosisCell swells and ruptures. Cell contents spill out. 20% of left ventricular area HFThe infarct area is 40% cardiac shock . 心肌细胞数量减少发病机制发病机制发病机制发病机制 Apo

33、ptosisCellular self-destruction process More and more studies have proposed that apoptosis has been shown to contribute to loss of cardiomyocytes in cardiomyopathy, progressive decline in ventricular function, and congestive heart failure. 心肌细胞数量减少发病机制发病机制发病机制发病机制心力衰竭的发病机制心力衰竭的发病机制心肌细胞数量减少及结构改变心肌细胞数

34、量减少及结构改变1.1.心肌收缩性减弱心肌收缩性减弱. 心肌细胞数量减少. . . . 心肌结构改变 胎儿期基因过表达 肌原纤维排列紊乱 心室几何结构改变 发病机制发病机制发病机制发病机制心力衰竭的发病机制心力衰竭的发病机制 心肌细胞数量减少及结构改变心肌细胞数量减少及结构改变1.1.心肌收缩性减弱心肌收缩性减弱 心肌能量代谢障碍心肌能量代谢障碍发病机制发病机制发病机制发病机制心肌能量代谢过程心肌能量代谢过程ATPATP产生产生产生产生ATPATP储存储存储存储存ATPATP利用利用利用利用有有有有氧氧氧氧氧氧氧氧化化化化磷磷磷磷酸酸酸酸肌肌肌肌酸酸酸酸钙瞬变钙瞬变钙瞬变钙瞬变肌丝滑动肌丝滑动

35、肌丝滑动肌丝滑动化学能化学能化学能化学能机械能机械能机械能机械能发病机制发病机制发病机制发病机制心肌能量代谢障碍心肌能量代谢障碍缺血、缺氧缺血、缺氧缺血、缺氧缺血、缺氧维生素维生素维生素维生素B B1 1缺乏缺乏缺乏缺乏有氧代谢有氧代谢有氧代谢有氧代谢ATPATP产生不足产生不足产生不足产生不足心肌能量生成障碍发病机制发病机制发病机制发病机制ATPATP减少引起收缩性减弱减少引起收缩性减弱n肌球蛋白头部的肌球蛋白头部的ATPATP酶水解酶水解ATPATP？离子泵失活离子泵失活收缩蛋白、调节蛋白等功能蛋白更新收缩蛋白、调节蛋白等功能蛋白更新钙泵失活钙泵失活钙泵失活钙泵失活钠泵失活钠泵失活钠泵失活

36、钠泵失活细胞内钙超载细胞内钙超载细胞内钙超载细胞内钙超载Na/CaNa/CaNa/CaNa/Ca交换交换交换交换细胞内水肿细胞内水肿细胞内水肿细胞内水肿心肌挛缩、断裂心肌挛缩、断裂心肌挛缩、断裂心肌挛缩、断裂发病机制发病机制发病机制发病机制心肌能量代谢障碍心肌能量代谢障碍心肌能量储存障碍心肌过度肥大心肌过度肥大心肌过度肥大心肌过度肥大ATPATP储存障碍储存障碍储存障碍储存障碍发病机制发病机制发病机制发病机制磷酸肌酸激酶活性磷酸肌酸含量 能量储备 心肌能量代谢障碍心肌能量代谢障碍心肌能量利用障碍心肌过度肥大心肌过度肥大心肌过度肥大心肌过度肥大ATPATP利用障碍利用障碍利用障碍利用障碍肌球蛋白

37、肌球蛋白肌球蛋白肌球蛋白ATPATP酶活性酶活性酶活性酶活性 发病机制发病机制发病机制发病机制组成组成组成组成 活性活性活性活性 最高最高最高最高 较低较低较低较低 最低最低最低最低大鼠肌球蛋白重链（大鼠肌球蛋白重链（大鼠肌球蛋白重链（大鼠肌球蛋白重链（MHCMHC）同工酶比较）同工酶比较）同工酶比较）同工酶比较V1 V2 V3V1 V2 V3代偿状态时，代偿状态时，代偿状态时，代偿状态时，V1V1V1V1增多增多增多增多; ; ; ;失代偿时，失代偿时，失代偿时，失代偿时，V3V3V3V3增多增多增多增多心衰时肌球蛋白心衰时肌球蛋白ATPATP酶活性酶活性？发病机制发病机制发病机制发病机制

38、人类衰竭心肌的ATP酶活性降低主要与肌球蛋白轻链-1（myosin light chain, MLC-1）以及肌钙蛋白T亚单位的胎儿同工型表达增多有关联。心力衰竭的发病机制心力衰竭的发病机制 心肌细胞数量减少及结构改变心肌细胞数量减少及结构改变1.1.心肌收缩性减弱心肌收缩性减弱 心肌能量代谢障碍心肌能量代谢障碍 心肌兴奋心肌兴奋-收缩耦联障碍收缩耦联障碍发病机制发病机制发病机制发病机制发病机制发病机制发病机制发病机制心肌兴奋心肌兴奋- -收缩耦联过程收缩耦联过程心肌兴奋心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制收缩耦联障碍的机制. 肌浆网肌浆网CaCa2+2+运转障碍运转障碍发病机制发病机制发病机制发病机

39、制钙结合钙结合钙结合钙结合蛋白蛋白蛋白蛋白钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙释释释释放放放放通通通通道道道道钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙泵泵泵泵受受受受磷磷磷磷蛋蛋蛋蛋白白白白钙钙ATPATPATPATP钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙发病机制发病机制发病机制发病机制心肌兴奋心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制收缩耦联障碍的机制缺血缺氧缺血缺氧ATPATP生成生成心肌内心肌内心肌内心肌内NENENENE、 受体受体 受磷蛋白磷酸化受磷蛋白磷酸化受磷蛋白磷酸化受磷蛋白磷酸化钙泵蛋白表达钙泵蛋白表达SRSRSRSR摄取钙摄取钙摄取钙摄取钙SRSR摄取钙摄取钙胞浆钙浓度胞浆钙浓度SRSRSRSR储存钙储存钙储存钙储存钙RyRRy

40、R蛋白及蛋白及RyRmRNARyRmRNA均均,LTCC,LTCC触发触发RyRRyR功能减弱功能减弱SRSR摄取及储存钙摄取及储存钙酸中毒酸中毒钙与钙结合蛋白结合紧密钙与钙结合蛋白结合紧密SRSRSRSR释放钙释放钙释放钙释放钙. 肌浆网肌浆网CaCa2+2+运转障碍运转障碍发病机制发病机制发病机制发病机制肌浆网功能障碍的结果肌浆网功能障碍的结果SRSR摄取摄取摄取摄取CaCaCaCa2+2+2+2+障碍障碍障碍障碍储存储存储存储存CaCaCaCa2+2+2+2+ 下次收缩下次收缩下次收缩下次收缩释放释放释放释放CaCaCaCa2+2+2+2+ 胞浆胞浆胞浆胞浆CaCaCaCa2+ 2+ 2

41、+ 2+ 不能迅速不能迅速不能迅速不能迅速 心肌收缩心肌收缩心肌收缩心肌收缩功能功能功能功能 心肌舒张心肌舒张心肌舒张心肌舒张功能功能功能功能 线粒体内线粒体内线粒体内线粒体内CaCaCaCa2+2+2+2+ 线粒体线粒体线粒体线粒体释释释释CaCaCaCa2+2+2+2+少而慢少而慢少而慢少而慢线粒体内线粒体内线粒体内线粒体内CaCaCaCa2+2+2+2+与磷酸根反应而沉积与磷酸根反应而沉积与磷酸根反应而沉积与磷酸根反应而沉积线粒体功能线粒体功能线粒体功能线粒体功能 ATPATP合成合成合成合成 发病机制发病机制发病机制发病机制心肌兴奋心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制收缩耦联障碍的机制. 肌浆

42、网肌浆网CaCa2+2+运转障碍运转障碍. 胞外胞外 CaCa2+2+内流障碍内流障碍发病机制发病机制发病机制发病机制. 胞外胞外Ca2+内流障碍内流障碍 肥大的心肌细胞膜-受体密度相对减少，内源性儿茶酚胺减少，细胞膜L型钙通道开发减少，导致Ca2+内流受阻。酸中毒、高钾血症酸中毒、高钾血症 H+、K+与与Ca2+竞争竞争 钙内流钙内流钙内流钙内流 心肌兴奋心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制收缩耦联障碍的机制. 胞外胞外CaCa2+2+内流障碍内流障碍. CaCa2+2+与钙调蛋白结合障碍与钙调蛋白结合障碍. 肌浆网肌浆网CaCa2+2+运转障碍运转障碍发病机制发病机制发病机制发病机制 心肌兴奋时，

43、胞浆心肌兴奋时，胞浆心肌兴奋时，胞浆心肌兴奋时，胞浆CaCaCaCa2+2+2+2+浓度迅速升高，浓度迅速升高，浓度迅速升高，浓度迅速升高， CaCaCaCa2+2+2+2+与钙调蛋白结合与钙调蛋白结合与钙调蛋白结合与钙调蛋白结合CaCa2+2+与钙调蛋白结合障碍与钙调蛋白结合障碍心肌兴奋心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制收缩耦联障碍的机制发病机制发病机制发病机制发病机制 心衰时，心衰时，心衰时，心衰时，SRSRSRSR释放释放释放释放CaCaCaCa2+2+2+2+减少减少减少减少，胞浆，胞浆，胞浆，胞浆CaCaCaCa2+2+2+2+浓度不能迅速升高；浓度不能迅速升高；浓度不能迅速升高；浓度不能

44、迅速升高；CaCa2+2+与钙调蛋白结合障碍与钙调蛋白结合障碍心肌兴奋心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制收缩耦联障碍的机制发病机制发病机制发病机制发病机制 心衰时，缺氧导致酸中毒，心衰时，缺氧导致酸中毒，心衰时，缺氧导致酸中毒，心衰时，缺氧导致酸中毒，H H H H+ + + +与与与与CaCaCaCa2+2+2+2+竞争竞争竞争竞争肌钙蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白（TnCTnCTnCTnC）的结合位点；）的结合位点；）的结合位点；）的结合位点；CaCa2+2+与钙调蛋白结合障碍与钙调蛋白结合障碍心肌兴奋心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制收缩耦联障碍的机制H HH HH H发病机制发病机制发病机制发病机制

45、 心衰时，心衰时，心衰时，心衰时，肌钙蛋白表型改变肌钙蛋白表型改变肌钙蛋白表型改变肌钙蛋白表型改变，胎儿型，胎儿型，胎儿型，胎儿型TnCTnCTnCTnC增多，后者增多，后者增多，后者增多，后者对对对对CaCaCaCa2+2+2+2+的敏感性低。的敏感性低。的敏感性低。的敏感性低。CaCa2+2+与钙调蛋白结合障碍与钙调蛋白结合障碍心肌兴奋心肌兴奋-收缩耦联障碍的机制收缩耦联障碍的机制发病机制发病机制发病机制发病机制In hypertrophic and failed myocardia:Troponin-combined Ca2+Uptake and storage of Ca2+ by S

46、R Release of Ca2+Inward flow of Ca2+Ca2+ in cytoplasm Dysfunction of excitation-contraction coupling 发病机制发病机制发病机制发病机制In hypertrophic and failed myocardia:Troponin-combined Ca2+Uptake and storage of Ca2+ by SR Release of Ca2+Inward flow of Ca2+Ca2+ in cytoplasm Ca2+ channel b-receptor activity Consum

47、ptionsynthesisnorepinephrineActivity of SRATP-dependent pump Affinity of SR to Ca2+ H+ Compete with Ca2+ for binding to troponin Hyperkalemia (K+ compete with Ca2+ in the membrane for entering the cell)Acidosis Dysfunction of excitation-contraction coupling 发病机制发病机制发病机制发病机制心力衰竭的发病机制心力衰竭的发病机制心肌细胞数量减少

48、及结构改变心肌细胞数量减少及结构改变1.1.心肌收缩性减弱心肌收缩性减弱心肌能量代谢障碍心肌能量代谢障碍心肌兴奋心肌兴奋- -收缩耦联障碍收缩耦联障碍2.2.心肌舒张功能障碍心肌舒张功能障碍(Diastolic dysfunction)(Decreased myocardial contractility)发病机制发病机制发病机制发病机制CaCaCaCa2+2+2+2+复位延缓复位延缓复位延缓复位延缓肌球肌球肌球肌球- - - -肌动蛋白肌动蛋白肌动蛋白肌动蛋白复合体解离障碍复合体解离障碍复合体解离障碍复合体解离障碍心室舒张势能减少心室舒张势能减少心室舒张势能减少心室舒张势能减少CaCaCaC

49、a2+2+2+2+泵活性泵活性泵活性泵活性 、ATPATP合成合成合成合成 CaCaCaCa2+2+2+2+与肌钙蛋白亲和力与肌钙蛋白亲和力与肌钙蛋白亲和力与肌钙蛋白亲和力 、ATPATP不足不足不足不足舒张势能舒张势能舒张势能舒张势能 、冠脉灌流量冠脉灌流量冠脉灌流量冠脉灌流量 心肌的顺应性降低心肌的顺应性降低 心肌的主动松弛异常心肌的主动松弛异常2.2.心肌舒张功能障碍心肌舒张功能障碍发病机制发病机制发病机制发病机制压压压压 力力力力 容容容容 积积积积心室压力心室压力心室压力心室压力- - - -容积（容积（容积（容积（P-VP-VP-VP-V）曲线）曲线）曲线）曲线顺顺顺顺应应应应性性

50、性性降降降降低低低低顺顺顺顺应应应应性性性性正正正正常常常常顺顺顺顺应应应应性性性性升升升升高高高高室壁厚度室壁厚度室壁厚度室壁厚度 室壁成分改变：室壁成分改变：室壁成分改变：室壁成分改变：炎性水肿炎性水肿炎性水肿炎性水肿间质增生纤维化间质增生纤维化间质增生纤维化间质增生纤维化顺应性降低机制顺应性降低机制顺应性降低机制顺应性降低机制顺应性降低结果顺应性降低结果顺应性降低结果顺应性降低结果心室充盈量心室充盈量心室充盈量心室充盈量 P-VP-V曲线明显左移曲线明显左移曲线明显左移曲线明显左移冠脉灌流量冠脉灌流量冠脉灌流量冠脉灌流量 心包炎、心包炎、心包炎、心包炎、心包填塞心包填塞心包填塞心包填塞

51、心肌的顺应性降低心肌的顺应性降低发病机制发病机制发病机制发病机制心肌收缩成分减少心肌收缩成分减少心肌能量代谢障碍心肌能量代谢障碍心肌兴奋心肌兴奋-收缩藕联障碍收缩藕联障碍心心肌肌收收缩缩功功能能降降低低心室舒张势能减少心室舒张势能减少心心室室舒舒张张功功能能障障碍碍心心力力衰衰竭竭钙离子复位延缓钙离子复位延缓肌球肌球- -肌动蛋白复合体解离障碍肌动蛋白复合体解离障碍能量生成障碍能量生成障碍能量转化储存障碍能量转化储存障碍肌浆网钙离子转运障碍肌浆网钙离子转运障碍胞外钙离子内流障碍胞外钙离子内流障碍肌钙蛋白与钙离子结合障碍肌钙蛋白与钙离子结合障碍能量利用障碍能量利用障碍心肌细胞数量减少心肌细胞数量

52、减少心肌结构改变心肌结构改变心室顺应性降低心室顺应性降低心脏各部分舒缩活动不协调心脏各部分舒缩活动不协调心力衰竭的发病机制心力衰竭的发病机制: :过度肥大的心脏最终发生心力衰竭，为什么？ 心肌肥大的4个阶段 1.心肌的增长超过交感神经轴突的增长，心肌内NE含量 ； 2.肥大心肌血液供应减少：毛细血管数目不能按比例增长、口径变小、血液弥散距离增大等； 3.肥大心肌表面积与重量之比降低，Ca2+内流； 4.单位体积心肌线粒体数目，功能障碍； 5.肌球蛋白ATP酶活性降低：V1同工酶，V3同工酶。肥大心肌的不平衡生长：Cardiac pump DysfunctionVenous stasisLow

53、cardiac output (Pathophysiological basis of Clinical Manifestations)Clinical Clinical ManifestationsManifestations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低输出量综合征低输出量综合征静脉淤血综合征静脉淤血综合征 心功能降低是心力衰竭时最根本的变化，表现为心泵功能、心肌收缩功能、舒张性能和顺应性下降！（1）心功能改变心泵功能降低：心输出量；心脏指数。 （2）动脉血压的变化 急性心衰，BP，甚至发生心源性休克。 慢性心衰，代偿充分，BP正常。心力衰竭临床表现的病理生

54、理基础心力衰竭临床表现的病理生理基础Clinical Clinical ManifestationsManifestations1 . 低输出量综合征低输出量综合征（3）组织器官血液灌流不足的表现 静脉淤血和静脉压升高 水肿 肝肿大及肝功能损害 胃肠道功能改变Clinical Clinical ManifestationsManifestations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2.2.静脉淤血综合征静脉淤血综合征(1) 体循环静脉淤血见于右心或全心衰竭 左心衰竭能导致肺淤血、肺水肿。因此主要的临床表现是呼吸困难。2.2.静脉淤血综合征静脉淤血综合征(2) 肺循环

55、淤血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Clinical Clinical ManifestationsManifestationsClinical Clinical ManifestationsManifestations1.1.1.1.劳力性呼吸困难劳力性呼吸困难劳力性呼吸困难劳力性呼吸困难3.3.3.3.端坐呼吸端坐呼吸端坐呼吸端坐呼吸2.2.2.2.夜间阵发性呼吸困难夜间阵发性呼吸困难夜间阵发性呼吸困难夜间阵发性呼吸困难机制：机制：机制：机制：端坐时，端坐时，端坐时，端坐时，回心血量回心血量、膈肌下移、膈肌下移机制：体力活动机制：体力活动机制：体力活动机制：体力

56、活动 回心血量回心血量 心率心率耗氧量耗氧量左心衰竭时，呼吸困难的表现形式：Clinical Clinical ManifestationsManifestations机制：机制：机制：机制：回心血量回心血量 膈肌上抬膈肌上抬迷走神经兴奋性相对迷走神经兴奋性相对小支气管收缩小支气管收缩CNSCNS敏感性敏感性平卧平卧平卧平卧熟睡熟睡熟睡熟睡心输出量减少 器官灌注减少 体循环淤血 毛细血管内压升高心性水肿骨骼肌缺血疲乏无力少尿肾缺血皮肤缺血右心房压升高颈静脉怒张食欲不振肝淤血发绀胃肠道淤血白蛋白减少右心衰竭 右心衰竭临床表现的病理生理基础右心衰竭临床表现的病理生理基础小结小结小结小结左心衰竭左心

57、衰竭 射血分数减少射血分数减少 器官灌注减少器官灌注减少 苍苍 白白 晕晕 厥厥 少少尿尿疲疲 乏乏 肺淤血 劳力劳力性呼性呼吸困吸困难难 端端坐坐呼呼 吸吸 夜间夜间阵发阵发性呼性呼吸困吸困难难 急急性性肺肺水水 肿肿 肺顺应性降低气道阻力增大 肺淤血肺淤血 肺顺应性降低肺顺应性降低气道阻力增大气道阻力增大 左心衰竭临床表现的病理生理基础左心衰竭临床表现的病理生理基础小结小结小结小结81强心剂利尿剂 动脉扩张剂 ACEI或ARB肾上腺素受体阻滞剂抗心律失常药 静脉扩张剂心输出量降低前负荷控制心率改善心肌重构降低后负荷增加收缩性降低后负荷降低前负荷控制心率降低前负荷降低后负荷控制心率调整前负荷

58、心力衰竭防治的病理生理基础心力衰竭防治的病理生理基础（Pathophysiological basis of prevention and treatment） 病人女性，35岁，因发热、呼吸急促及心悸2周入院。4年前病人开始于劳动时自觉心跳气短，近半年来此症状加重，同时出现下肢水肿。1个月前，曾在晚间睡梦中惊醒，气喘不止，经急诊抢救好转而回家。近2周来，出现怕冷发热，咳嗽，痰中时有血丝，心悸、气短加重。病人于七、八岁时曾因常患咽喉肿痛而作扁桃体摘除术。16岁屡有膝关节痛史。体检：体温39.8，脉搏160次/min，呼吸32次/min，血压14.7/10.7kPa(110/80mmHg)。重病

59、容，口唇青紫，半卧位，嗜睡。颈静脉怒张。心界向两侧扩大，心尖区可听到明显的收缩期及舒张期杂音，肺动脉第2音亢进。两肺有广泛的湿啰音。腹膨隆，有移动性浊音。肝在肋下6cm，有压痛，脾在肋下3 cm。指端呈杵状。下肢明显凹陷性水肿。实验室检查：红细胞3.01012/L，白细胞18109/L，中性粒细胞0.9，淋巴细胞0.10。痰中找到心力衰竭细胞。尿量每日300-500ml，有少量蛋白和红细胞。尿胆红素(+)，血胆红素31umol/L(1.8mg/dl)，凡登白试验呈双相阳性反应。血浆非蛋白氮25mmol/L(35mg/dl)。入院后即给予抗生素、洋地黄和利尿剂治疗。于次日夜晚出现呼吸困难，病人烦躁不安，从口鼻涌出泡沬样液体，经抢救无效死亡。病例Thank you very much!