病理生理學(xué)心衰

心功能不全,CardiacInsufficency,Email:bszhy,典型病例,患者有10余年的風(fēng)濕性心臟病史，曾多次住院治療。近3月來又出現(xiàn)心慌、悶氣，伴浮腫、腹脹，不能平臥而入院。查體：重病容，半坐臥位，頸靜脈怒張。呼吸36次/分，兩肺底可聞濕性羅音。心界向左右兩側(cè)擴(kuò)大，心率130次/分，BP14.6/10.7kPa（110/80mmHg）,心尖部可聞級(jí)收縮期吹風(fēng)樣雜音及舒張期雷鳴樣雜音。肝臟在右肋下6cm可觸及，有壓痛，腹部有移動(dòng)性濁音，骶部及下肢明顯凹陷性水腫。腹腔抽出液體為漏出液，血漿白蛋白22g/L，球蛋白15g/L。,Contents,掌握:心力衰竭的概念、發(fā)生機(jī)制以及心力衰竭臨床表現(xiàn)的病理生理基礎(chǔ)。熟悉:心力衰竭的病因、誘因和分類以及機(jī)體的代償反應(yīng)。了解:心力衰竭防治的病理生理基礎(chǔ),目的要求,心血管疾病,心血管疾病,心臟功能：一、泵功能二、內(nèi)分泌功能,冠心病高血壓(Hypertension)心肌病(Cardiomyopathy)瓣膜疾病(Valvularheartdisease),第一節(jié)概述,Whatisheartfailure?Whatcausesheartfailure?,各種致病因素,心臟收縮或/和舒張功能障礙,心輸出量降低,不能滿足機(jī)體需要,在各種致病因素作用下，由于心肌收縮和/或舒張功能障礙，使心泵功能降低，導(dǎo)致心輸出量絕對(duì)或相對(duì)減少，以致不能滿足機(jī)體組織代謝需要的病理過程,Heartfailureisaconditioninitiatedbyimpairmentoftheheartsfunctionasapump!,心力衰竭的概念,幾個(gè)概念,心肌衰竭（myocardialfailure)：由原發(fā)性心肌舒縮功能障礙引起的心力衰竭。循環(huán)衰竭：循環(huán)系統(tǒng)中任一組分（如心臟、血管及血容量等）發(fā)生改變而導(dǎo)致的心輸出量不足。充血性心力衰竭(congestiveheartfailure)當(dāng)心力衰竭呈慢性經(jīng)過時(shí)往往伴有血容量和組織間液的增多并出現(xiàn)水腫。心功能不全：包括心臟泵血功能受損后的完全代償階段直至失代償?shù)娜^程。心力衰竭指心功能不全的失代償階段，二者本質(zhì)上相同,第二節(jié)心力衰竭的病因、誘因與分類,心輸出量,心肌收縮性,心率,前負(fù)荷,后負(fù)荷,凡是能減弱心肌收縮性、心臟負(fù)荷過度、引起心率顯著加快的因素均可導(dǎo)致心衰,心力衰竭的常見原因,（一）原發(fā)性心肌受損,1、心肌病變：心肌炎、心肌病、心肌梗塞病變速度、程度、范圍2、能量代謝障礙：冠心病、重度貧血、低血壓、VitB1缺乏丙酮酸氧化脫氫酶系丙酮酸乙酰輔酶AVitB1,（二）心臟負(fù)荷過度1壓力負(fù)荷過度（pressureoverload）2容量負(fù)荷過度(volumeoverload),誘因,作用環(huán)節(jié)：增加耗氧和/或減少供血供氧、降低心輸出量、抑制心肌收縮力（一）感染：全身感染，尤其是上呼吸道感染、泌尿道感染（女性）機(jī)制：感染致發(fā)熱，代謝率，心肌耗氧增加HR，舒張期縮短，冠脈血流減少，心肌供血供氧不足呼吸道感染，肺循環(huán)阻力增大，加重右心負(fù)荷內(nèi)毒素直接抑制心肌收縮,快速型心律失常1、心室充盈不足直接導(dǎo)致CO下降2、HR增快，導(dǎo)致心肌耗氧增加3、HR增快，舒張期縮短，冠脈血流減少（三）妊娠和分娩妊娠期血容量增加，心臟前負(fù)荷增加分娩時(shí)疼痛緊張使交感腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮（增加前、后負(fù)荷）,（二）心律失常HR180次/分,（四）水、電解質(zhì)代謝及酸堿平衡紊亂1、酸中毒2、高血鉀3、過多過快輸液（五）其他：過度勞累、情緒激動(dòng)、創(chuàng)傷、手術(shù)、洋地黃中毒,一、按心力衰竭的發(fā)生部位分類,左心衰竭右心衰竭全心衰竭,心力衰竭分類,按心力衰竭的發(fā)生部位分類及常見原因,二、按心肌收縮與舒張功能障礙分類收縮功能不全性心力衰竭（收縮性衰竭）舒張功能不全性心力衰竭（舒張性衰竭）,三、按起病及病程發(fā)展速度急性心力衰竭(acuteheartfailure）慢性心力衰竭(Chronicheartfailure),四、按心輸出量的高低分類：低輸出量性心力衰竭高輸出量性心力衰竭甲亢、嚴(yán)重貧血、維生素B1缺乏、A-V瘺高動(dòng)力循環(huán)狀態(tài)-血容量增加、血流速度加快、靜脈回流增多、心臟過度充盈,低輸出量性心衰,高輸出量性心衰前,高輸出量性心衰,正常心輸出量,正常人,分類,五、按心力衰竭病情嚴(yán)重程度輕度心力衰竭：代償完全處于一級(jí)或二級(jí)心功能狀態(tài)中度心力衰竭：代償不全，心功能三級(jí)重度心力衰竭：完全失代償，心功能四級(jí),第三節(jié)心功能不全時(shí)機(jī)體的代償,代償反應(yīng),心臟本身的代償,神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng),心臟以外的代償,心率加快,心泵調(diào)節(jié)（心臟擴(kuò)張、收縮性增強(qiáng)）,心室重塑,交感神經(jīng)系統(tǒng)激活,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活,血容量增加,血流重分布紅細(xì)胞增多組織細(xì)胞利用氧能力增強(qiáng),心功能不全時(shí)機(jī)體代償,心臟本身代償,一、心臟本身的代償,功能代償,(一）心率加快發(fā)動(dòng)快、見效迅速貫穿心功能不全發(fā)生、發(fā)展的全過程,壓力感受器效應(yīng)：心輸出量動(dòng)脈血壓主動(dòng)脈弓和頸動(dòng)脈竇心迷走，交感容量感受器效應(yīng)：心力衰竭心房淤血容量感受器交感神經(jīng)化學(xué)感受器效應(yīng)：缺氧主動(dòng)脈體和頸動(dòng)脈體化學(xué)感受器心率,心率加快的機(jī)制,心率加快的意義（1）在一定范圍內(nèi)可提高心輸出量（2）維持動(dòng)脈壓，保證腦、冠脈的血液灌流CO=HRSV（3）提高舒張壓，一定程度增加冠脈血液灌流局限性：若心率過快180次/分（1）耗氧量增加（2）舒張期過短，冠脈灌流（3）心室充盈不足發(fā)動(dòng)快速，但不經(jīng)濟(jì)，是心衰病情加重的標(biāo)志之一,（二）心臟緊張?jiān)葱詳U(kuò)張,（異長(zhǎng)性自身調(diào)節(jié)）,心室充盈量=靜脈回心血量+心室射血后剩余血量平衡調(diào)節(jié)：回心血量/搏出量異長(zhǎng)性自身調(diào)節(jié)（Frank-Starling定律）意義：防止心室舒張末期壓力和容積發(fā)生過久和過度改變回心血量多充盈壓上升搏出量上升心衰時(shí)心輸出量減少舒張末期容積增加心肌初長(zhǎng)度增加心肌收縮性增強(qiáng)心輸出量增加,在一定范圍內(nèi)，心肌的收縮力與心肌纖維的初長(zhǎng)度成正比,異長(zhǎng)自身調(diào)節(jié):Frank-StarlingRelationship,肌節(jié)長(zhǎng)度,2.2um,心肌收縮力,Themoreamyocyteorventricularchamberisstretched,themoreitwillcontract,在一定范圍內(nèi)，心肌的收縮力與心肌纖維的初長(zhǎng)度成正比,心臟擴(kuò)張,Frank-Starling定律,肌源性擴(kuò)張：伴心肌收縮力降低的心腔擴(kuò)大,緊張?jiān)葱詳U(kuò)張：伴有收縮力增強(qiáng)的心腔舒張末期容積增大,（三）心肌收縮性增強(qiáng),兒茶酚胺增強(qiáng)收縮能力/搏出量心功能受損交感系統(tǒng)興奮兒茶酚胺釋放-受體cAMP鈣通道開放胞漿Ca2+正性肌力作用急性、早期：維持心輸出量慢性：受體敏感性下降，正性肌力作用減弱,（四）,心室重塑（ventricularremodeling),心室在長(zhǎng)期負(fù)荷增加或神經(jīng)體液因素持續(xù)作用下，所發(fā)生的心肌組織結(jié)構(gòu)、代謝和功能的一種慢性代償適應(yīng)性反應(yīng)。即心肌及心肌間質(zhì)細(xì)胞在細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)量及遺傳表型方面所出現(xiàn)的適應(yīng)性、增生性變化。,心肌細(xì)胞非心肌細(xì)胞（成纖維細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等）細(xì)胞外基質(zhì),心肌,結(jié)構(gòu)代償,心肌細(xì)胞重塑（心肌肥大、心肌細(xì)胞表型改變）,（1）心肌肥大(myocardialhypertrophy)概念：心肌細(xì)胞體積增大、重量增加向心性肥大(concentrichypertrophy)：長(zhǎng)期壓力負(fù)荷作用下，肌節(jié)并聯(lián)性增生,室壁增厚，心腔無明顯擴(kuò)大，室壁厚度/心腔半徑增大離心性肥大(ecentrichypertrophy)：長(zhǎng)期容量負(fù)荷作用下，肌節(jié)串聯(lián)性增生，心室腔擴(kuò)大較明顯而室壁厚度增加較輕，室壁厚度/心腔半徑變化不大,結(jié)構(gòu)代償,向心性肥大,離心性肥大,作用緩慢、持久心肌總收縮力增強(qiáng)，有利于維持心輸出量。向心性肥大的代償能力強(qiáng)于離心性肥大，但二者均可增加心臟作功和心輸出量，使心功能在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)，不發(fā)生心力衰竭。,代償作用局限：肥大心肌的生長(zhǎng)具有不平衡性，因此當(dāng)心肌過度肥大超過某種限度時(shí)，則發(fā)生由代償向衰竭的轉(zhuǎn)化。,心肌肥大的意義,（2）心肌細(xì)胞表型改變由于合成的蛋白質(zhì)的種類變化所致的心肌細(xì)胞“質(zhì)”的改變分子改建：分子水平（蛋白質(zhì)表達(dá)譜改變-同工型轉(zhuǎn)換）心肌肥大：細(xì)胞水平心肌改建：組織水平心室重塑：器官水平,機(jī)械刺激,化學(xué)刺激,受體或力學(xué)感受器,蛋白激酶激活,核轉(zhuǎn)錄因子基因轉(zhuǎn)錄,靜止胎兒基因激活,胎兒型蛋白合成增加,細(xì)胞表型改變,分泌細(xì)胞因子、局部激素,促進(jìn)細(xì)胞成長(zhǎng)、增殖、凋亡、表型改變,心肌改建的機(jī)制,2、非心肌細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)的變化,細(xì)胞外基質(zhì)存在于細(xì)胞間隙、肌束之間及血管周圍的結(jié)構(gòu)糖蛋白、蛋白多糖及糖胺聚糖的總稱。主要為型膠原、型膠原。型膠原：80%與心肌肌束平行排列的粗大膠原纖維的主要成分型膠原：20%較細(xì)的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)膠原纖維的量、成分決定心肌伸展及僵硬度膠原增加使心肌順應(yīng)性降低,血管緊張素、去甲腎上腺素、醛固酮,非心肌細(xì)胞活化、增殖,型膠原、型膠原合成增加（早期）,基質(zhì)金屬蛋白酶,/膠原比例改變,心肌間質(zhì)增生，心肌重塑,增加血容量,血流重新分布,紅細(xì)胞增多,心臟以外代償,組織利用氧能力增加,心外代償,（一）增加血容量-慢性心衰主要代償方式,腎小球?yàn)V過率降低腎小管重吸收鈉水增加,促進(jìn)鈉水重吸收的激素增多(ADH、醛固酮）抑制鈉水重吸收的物質(zhì)減少（PGE2、心房鈉尿肽）,二、心臟以外的代償,BP腎血流機(jī)制：GFR交感-腎上腺髓質(zhì)興奮腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活鈉、水重吸收醛固酮、ADH心房鈉尿肽（ANP）意義：積極作用心室充盈、CO、維持動(dòng)脈血壓不利影響心性水腫，心臟負(fù)荷,（二）血流重分布,（三）紅細(xì)胞增多,（四）組織細(xì)胞用氧能力增強(qiáng)線粒體呼吸酶活性增強(qiáng)，線粒體數(shù)量增多，,三、神經(jīng)-體液的代償,交感神經(jīng)系統(tǒng)激活（SNS)心率增快、心肌收縮力增強(qiáng)心輸出量增加收縮阻力血管維持動(dòng)脈壓血液重分布保證心、腦血供,激活的直接原因：心輸出量減少和/或動(dòng)脈血壓下降。是調(diào)節(jié)心內(nèi)與心外代償?shù)幕緳C(jī)制，也是導(dǎo)致心衰發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵因素。,代償,SNS過度激活，心肌內(nèi)去甲腎上腺素消耗，受體敏感性下降負(fù)面作用：1、周圍血管收縮，負(fù)荷增加心肌耗氧量增加2、通過腎上腺素受體介導(dǎo)促進(jìn)心室重塑3、增加自由基產(chǎn)生，損傷心肌,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活,鈉水潴留、回心血量增加代償：A強(qiáng)烈收縮血管維持血壓A協(xié)