病理生理學(xué) 第二講 心力衰竭

心力衰竭

Heartfailure概述：概念*，分類與特點(diǎn)心力衰竭的病因和誘因*機(jī)體的代償作用*：代償和失代償心力衰竭的發(fā)生機(jī)制心力衰竭時(shí)機(jī)體機(jī)能代謝變化*心力衰竭的防治原則目錄22023/3/31一、概述：心力衰竭是心血管系統(tǒng)疾?。ㄐ呐K疾病和血管疾?。┲匾牟±磉^程。循環(huán)系統(tǒng)的病理過程：心力衰竭

休克高（低）血壓動(dòng)脈粥樣硬化心律失常等32023/3/31（一）概念（Concept）：心力衰竭(heartfailure)：各種原發(fā)/繼發(fā)性因素，引起心臟收縮/舒張功能嚴(yán)重障礙，使心輸出量絕對(duì)或相對(duì)減少，以至不能滿足機(jī)體代謝需要，導(dǎo)致全身組織器官灌流不足，同時(shí)出現(xiàn)肺（體）循環(huán)靜脈淤血的病理過程。臨床表現(xiàn)：心累，呼吸困難，紫紺，水腫，休克42023/3/31心肌衰竭（myocardialfailure）：原發(fā)于心肌本身病變所致的心力衰竭。充血性心力衰竭（congestiveheartfailure）：

指心力衰竭呈慢性經(jīng)過，常伴有血容量增加，組織間液增加以及靜脈系統(tǒng)的淤血。心衰發(fā)病率：0.3-2%，65歲以上高達(dá)3-13%;我國(guó)心衰住院率占同期心血管病的20％，死亡率占40％。52023/3/31臨床心功能分級(jí)Ⅰ級(jí)：完全代償Ⅱ級(jí)：不完全代償-Ⅰ度（輕度）心衰Ⅲ級(jí)：不完全代償-Ⅱ度（中度）心衰Ⅳ級(jí)：失代償-Ⅲ度（重度）心衰心功能不全

（cardiacinsufficiency）：

與心力衰竭本質(zhì)上相同，只是程度上不同；心力衰竭屬于心功能不全的失代償階段。62023/3/31（二）分類與特點(diǎn)：1.根據(jù)心力衰竭發(fā)展速度分為：

急性心衰(acuteheartfailure)：起病急，發(fā)展迅速，CO在短期內(nèi)急劇下降，機(jī)體來不及代償，臨床表現(xiàn)為心源性休克，危及生命。常見于急性心肌梗塞、嚴(yán)重的心肌炎，心包填塞等，多出現(xiàn)急性左心衰。

慢性心衰(chronicheartfailure)：臨床占多數(shù)。起病緩慢，病程長(zhǎng)，機(jī)體具有代償，常伴有心室壁肥厚、心腔擴(kuò)大，血容量和組織間液增加，靜脈系統(tǒng)淤血，表現(xiàn)為充血性心力衰竭。

常見于高血壓、心瓣膜病變和肺動(dòng)脈高壓等。72023/3/312.根據(jù)心力衰竭發(fā)生的部位分為：

左心衰竭（leftheartfailure):病變發(fā)生在左心，左心室CO降低，引起肺循環(huán)淤血水腫。臨床表現(xiàn)呼吸困難癥狀。常見于冠心病、心肌病、高血壓病及二尖瓣關(guān)閉不全等。右心衰竭(rightheartfailure)：病變發(fā)生在右心，右心室CO降低，引起體循環(huán)淤血水腫。臨床表現(xiàn)中心靜脈壓（CVP）增高，下肢水腫、肝腫大、肝頸逆流征陽性、嚴(yán)重者有胸腹水。常見于肺心病、二尖瓣狹窄等。全心衰竭(wholeheartfailure)：

常由于左心衰→肺淤血→右心衰竭82023/3/313.根據(jù)心輸出量的高低分為：低輸出量性心力衰竭

(lowoutputheartfailure)：心衰時(shí)CO低于正常人范圍。常見于冠心病、高血壓病、心瓣膜病、心肌炎等。

高輸出量性心力衰竭(highoutputheartfailure)：心衰時(shí)CO等于或稍高于正常人，但低于該病人心衰前水平。常見于甲亢、嚴(yán)重貧血、VitB1缺乏癥、

動(dòng)-靜脈瘺等高動(dòng)力循環(huán)狀態(tài)(hyperdynamicstate)。92023/3/314.按心臟收縮/舒張功能障礙分：收縮功能障礙型心衰（systolicheartfailure）射血分?jǐn)?shù)<45%，收縮末期壓力增大；常見舒張功能障礙型心衰（diastolicheartfailure）

占30-40％，心室順應(yīng)性下降，心室充盈受限；

冠心病、肥厚性心肌病、縮窄性心包炎等。收縮和舒張功能混合障礙型心衰

心衰發(fā)展到后期常為混合型。重癥心衰常見5.心房衰竭與心室衰竭：102023/3/31二、心力衰竭的病因和誘因：（一）發(fā)病原因*：

1.原發(fā)性心肌舒縮功能障礙

（1）心肌本身的病變：心肌病、心肌炎、心肌中毒等。（2）心肌能量代謝障礙：心肌缺血缺氧、維生素B1缺乏。

112023/3/31

2.繼發(fā)性心肌舒縮功能障礙（2）心室充盈障礙：（1）心臟負(fù)荷過重：房室瓣狹窄、限制性心肌病；縮窄性心包炎、心包填塞122023/3/31

容量負(fù)荷過重：(excessivevolumeload)

又稱舒張負(fù)荷過重或前負(fù)荷過重。

常見瓣膜關(guān)閉不全、高動(dòng)力循環(huán)狀態(tài)、左、右心分流等。左心：主動(dòng)脈瓣、二尖瓣關(guān)閉不全右心：肺動(dòng)脈瓣、三尖瓣關(guān)閉不全壓力負(fù)荷過重：(excessivepressureload)

又稱收縮負(fù)荷過重或后負(fù)荷過重。

常見高血壓、肺動(dòng)脈高壓、瓣膜狹窄等。

左心：主動(dòng)脈高壓、狹窄右心：肺動(dòng)脈高壓、狹窄，二尖瓣狹窄132023/3/31（二）誘因*：

臨床上心力衰竭的發(fā)生常常有明顯的誘因存在，約90%。

1.感染（呼吸道感染）：

2.心律失常：

3.水、電解質(zhì)、酸堿紊亂：高鉀、高鎂血癥，酸中毒等

4.妊娠：

5.輸液過多過快：

6.洋地黃中毒：

7.情緒激動(dòng)、過度勞累：

8.老齡、肥胖：142023/3/31感染發(fā)熱時(shí)，代謝增高，心肌耗氧增加，加重心臟負(fù)荷；心率加快，舒張期過短，冠脈血液灌流量減少，使心肌供血供氧減少；內(nèi)毒素直接損傷心肌細(xì)胞；若肺部感染，肺循環(huán)阻力增大，增加心臟負(fù)荷；同時(shí)減少心肌供氧。152023/3/31心律失常

心率加快，耗氧量增加，加劇缺氧；房室協(xié)調(diào)性紊亂→心室充盈不足→射血↓；舒張期縮短，冠脈血流不足，心肌缺血缺氧。162023/3/31完全代償（completecompensation）：不完全代償（incompletecompensation）：失代償（decompensation）：機(jī)體代償心臟本身代償心外代償三、機(jī)體代償功能172023/3/31交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)激活RAS系統(tǒng)激活適度激活：①維持心泵功能②穩(wěn)定血壓③激活心肌適度改建④保證重要器官血液灌流過度激活：①心肌耗氧量↑,加重心肌負(fù)荷,誘發(fā)心律失常;②水鈉潴留，心臟負(fù)荷增加；③冠脈收縮，血管壁增生及纖維化；④促進(jìn)心肌細(xì)胞肥大，心肌間質(zhì)纖維化→心肌過度改建。去甲腎上腺素、AngⅡ、醛固酮、TNF、IL、ET182023/3/31(1)心率加快：心率儲(chǔ)備【代償意義】出現(xiàn)早，起效迅速，見于心功能不全發(fā)生發(fā)展的全過程。提高心輸出量（2－2.5倍）及動(dòng)脈壓，增加冠脈灌流?！矩?fù)面影響】代償有限，心率過快>150次/分可導(dǎo)致：心肌耗氧量過大；心臟舒張期縮短，使心臟充盈不足；心臟舒張期縮短，冠脈灌流量減少。(2)心肌收縮力增強(qiáng)（收縮期儲(chǔ)備）

SNS興奮→心肌正變力作用?。ㄒ唬┬呐K代償反應(yīng)*【不利影響】心肌耗氧量↑，交感遞質(zhì)消耗，誘導(dǎo)心肌過度改建192023/3/31(3)心臟緊張?jiān)葱詳U(kuò)張：舒張期儲(chǔ)備,急性快速代償。

Frank-Starling定律：心肌肌節(jié)初長(zhǎng)度為2.2μm時(shí)，心肌可產(chǎn)生最大收縮力。心肌緊張?jiān)葱詳U(kuò)張

是指心臟擴(kuò)張，容量增加并伴有收縮力增加的心臟擴(kuò)張。舒張期儲(chǔ)備代償，能力有限，10％心肌肌源性擴(kuò)張：

心肌拉長(zhǎng)不伴有收縮力增加的心臟擴(kuò)張。

→室壁應(yīng)力↑，耗氧量↑，收縮力↓。202023/3/31（4）心室重塑心肌肥大（myocardialhypertrophy)

：

從心肌細(xì)胞水平上，心肌細(xì)胞增粗、增長(zhǎng)。心肌改建（myocardialremodeling）：

從心肌組織水平上，心肌質(zhì)量增加、間質(zhì)成份增多、毛細(xì)血管相對(duì)減少。心室重塑（ventricularremodeling）：

從心臟器官水平觀察，心壁增厚、心腔容積擴(kuò)大。概念：心力衰竭時(shí)為適應(yīng)心臟負(fù)荷的增加，心肌及心肌間質(zhì)在細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能、代謝、數(shù)量及遺傳表型方面所出現(xiàn)的適應(yīng)性、增生性的變化。212023/3/31心肌肥大（myocardialhypertrophy)：指心肌細(xì)胞體積增大，重量增加，當(dāng)成人心臟重量超過500g，或左室重量超過200g時(shí)，可有數(shù)量的增多。為慢性代償過程。心肌肥大的意義：

1）作用緩慢持久，起慢性代償作用

2）提高心肌的綜合收縮力，維持CO；

3）降低室壁張力，降低氧耗量。機(jī)制：心肌肥大信號(hào)→細(xì)胞核→基因反應(yīng)→心肌肥大222023/3/31

向心性肥大：(concentrichypertrophy)

因壓力負(fù)荷過重產(chǎn)生的心肌纖維并聯(lián)性增生(parallelhyperplasia)。致心肌細(xì)胞增粗，室壁明顯增厚，以降低室壁張力，提高收縮力；早期心腔無明顯擴(kuò)大，但后期伴心腔擴(kuò)大。

離心性肥大：(eccentrichypertrophy)

因容量負(fù)荷過重而產(chǎn)生的心肌纖維串聯(lián)性增生

(serieshyperplasia)。致心肌細(xì)胞增長(zhǎng)，心腔明顯擴(kuò)大，以適應(yīng)增大的容量負(fù)荷；其心室壁也有一定程度增厚。232023/3/31胚胎期基因重新活化，表達(dá)胎兒型蛋白質(zhì)。同工型轉(zhuǎn)變(isoformswitch):

低活性的同工型表達(dá)增多，使新生蛋白質(zhì)活性降低。

→心肌收縮力↓心肌細(xì)胞基因表達(dá)不均，導(dǎo)致改建心肌各組織成份和細(xì)胞亞結(jié)構(gòu)發(fā)生不均衡生長(zhǎng)。非心肌細(xì)胞增生及細(xì)胞外基質(zhì)改建：AgⅡ、ALD→成纖維細(xì)胞→I、Ⅲ型膠原↑

間質(zhì)金屬蛋白酶1（MMP-1）活性↓→膠原沉積心肌細(xì)胞表型(myocytephenotype)改變：242023/3/31（二）心外代償反應(yīng)

1.血容量增加，血流重分布：

【血容量↑】水鈉潴留：CO↓→有效循環(huán)血量↓→SNS及RAS激活

RBC增加：

意義：CO↑，維持動(dòng)脈血壓。

負(fù)面作用：心性水腫，心臟負(fù)荷增加?！狙髦胤植肌?/p>

意義：保證心、腦血液供應(yīng)，通過阻力血管收縮以維持血壓。

負(fù)面作用：其他臟器功能紊亂，后負(fù)荷↑。

2.血液改變：缺氧使RBC增生；

RBC中2,3-DPG↑，氧離曲線右移；動(dòng)-靜脈氧含量差↑。3.組織細(xì)胞利用氧的能力增加：252023/3/31心功能不全激活神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)機(jī)制心內(nèi)心外心率↑心肌收縮性↑心肌緊張?jiān)葱詳U(kuò)張心室重塑血容量↑血液重新分布組織利用氧能力↑紅細(xì)胞↑心輸出量↑保證心、腦血供增加細(xì)胞用氧心功能不全時(shí)機(jī)體的代償反應(yīng)及意義262023/3/31【代償→失代償】：

（1）心臟負(fù)荷增大：（2）心肌耗氧量增大：（3）心律失常：（4）水鈉潴留：

（5）細(xì)胞因子的損傷作用：

心肌缺血缺氧、室壁應(yīng)力加大可刺激TNF,IL-1、

IL-6等合成分泌。（6）氧化應(yīng)激：

負(fù)荷過重，缺血缺氧，再灌注可導(dǎo)致氧化應(yīng)激

→心肌損傷。（7）心肌過度改建：SN-CA和RAS系統(tǒng)過度激活272023/3/31心力衰竭一旦出現(xiàn)，15％病人一年內(nèi)死亡，80％病人6年死亡，常猝死于心律失常。282023/3/31

1.心力衰竭、心肌衰竭、充血性心力衰竭？低（高）動(dòng)力型心衰？心肌緊張?jiān)葱詳U(kuò)張？

2.心力衰竭的發(fā)病原因？

3.心力衰竭常見的誘因有哪些？臨床上怎樣預(yù)防？

4.什么是心肌肥大？慢性心臟疾病時(shí)心肌代償肥大的兩種形式？問：292023/3/31四、心力衰竭的發(fā)生機(jī)制心肌正常的舒/縮活動(dòng)與：

心肌正常的結(jié)構(gòu)心肌的能量代謝心肌的ATP酶活性

Ca++*復(fù)習(xí)正常的心肌興奮-收縮偶聯(lián)過程！302023/3/31肥大心肌引起心力衰竭的機(jī)制（肥大心肌的不平衡生長(zhǎng)）*：

心肌內(nèi)毛細(xì)血管密度減少心肌內(nèi)交感神經(jīng)密度減少、NE受體密度下降心肌細(xì)胞內(nèi)線粒體數(shù)量減少心肌細(xì)胞內(nèi)肌球蛋白ATP酶活性降低

心肌細(xì)胞鈣泵功能降低心肌順應(yīng)性下降312023/3/31

1.心肌結(jié)構(gòu)破壞：

①心肌細(xì)胞壞死：

②細(xì)胞凋亡：

③改建后心肌收縮成份相對(duì)減少：肌源纖維↓，間質(zhì)成份↑

④心肌排列改變：心肌立體空間結(jié)構(gòu)改變

→心肌整體收縮合力減弱；心肌耗氧量增多。（一）心肌收縮性減弱：322023/3/312.能量代謝障礙：

1）心肌缺血、缺氧：

冠脈粥樣硬化、痙攣；嚴(yán)重貧血；肥大心肌

2）能量產(chǎn)生障礙：

維生素B1嚴(yán)重缺乏肥大心肌（線粒體數(shù)目相對(duì)減少）

3）能量轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存障礙：

胎兒型低活性的磷酸肌酸激酶（CPK）表達(dá)增加

4）能量利用障礙：

肌球蛋白ATP酶活性下降：

*改建后的心?。ǖ突钚酝ば娃D(zhuǎn)換）

*酸中毒（－）332023/3/313.心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙：

1）心肌對(duì)交感神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的反應(yīng)性降低：

2）心肌細(xì)胞Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)障礙：

①鈣離子內(nèi)流減少：

肥大心?。篖型鈣通道蛋白表達(dá)↓，

NE受體操縱性鈣通道↓，

酸中毒，高鉀血癥抑制鈣離子內(nèi)流。

②肌漿網(wǎng)釋放鈣離子減少：

攝取、儲(chǔ)存鈣↓：能量不足，鈣泵功能下降

→心肌主動(dòng)舒張障礙釋放鈣↓：肥大心肌肌漿網(wǎng)鈣通道蛋白表達(dá)↓

③肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合障礙：

酸中毒，高鉀342023/3/31（二）心肌舒張性減弱：

1.能量障礙→鈣離子復(fù)位延遲、橫橋拆除障礙：

2.心室舒張勢(shì)能減弱：

3.心室充盈不足及冠脈灌流不足：

4.心肌纖維化與順應(yīng)性降低：

dv/dp↓↑352023/3/31（三）心肌收縮舒張不協(xié)調(diào)性：心室壁舒縮在時(shí)間、空間上不協(xié)調(diào)

→心室收縮合力降低/方向偏移→每搏量↓362023/3/31五、心力衰竭時(shí)機(jī)體機(jī)能代謝變化心泵功能障礙神經(jīng)-體液機(jī)制過度激活低排出量綜合征（前向衰竭）靜脈淤血綜合征（后向衰竭）372023/3/31（一）低排出量綜合征：1.心泵功能降低：1）心力儲(chǔ)備↓：心輸出量（CO）↓：<2.5L/min,（正常3.5－5.5）心臟指數(shù)（CI）↓：<2.5L/min/m22）射血分?jǐn)?shù)(EF)↓：反映心肌收縮性能的指標(biāo)心衰時(shí)<45％,（正常56％－78％）3）心室內(nèi)壓上升最大速率(+dp/dtmax)－反映心室收縮

心室內(nèi)壓下降最大速率(-dp/dtmax)－反映心室舒張382023/3/314）心室舒張末期壓力（VEDP）、容積（VEDV）↑：

左心（LVEDP）：肺小動(dòng)脈楔嵌壓(PAWP)

PAWP：<18mmHg，正常

≥20mmHg，肺淤血

≥30mmHg，肺水腫

右心（RVEDP）：中心靜脈壓(CVP)5）心率↑：

2.血壓的變化：

3.血流速度減慢：

4.臟器血供不足、血流重新分配：

392023/3/31（二）靜脈淤血綜合征：1.靜脈淤血的機(jī)制：心泵收縮障礙→心室收縮末期殘留血量↑心泵舒張障礙→心室充盈速率和幅度↓二尖瓣狹窄和心包病變→心室舒張受限心室舒張末壓↑靜脈回流受阻而發(fā)生淤血402023/3/31

1）呼吸困難（dyspnea)

發(fā)生機(jī)制：

左心泵血↓，左房?jī)?nèi)壓↑，肺V壓↑→肺淤血、水腫

①肺順應(yīng)性降低，肺泡擴(kuò)張受限；

②氣道阻力增加：

③肺毛細(xì)血管旁J-感受器受刺激，迷走神經(jīng)興奮

④肺泡與毛細(xì)血管氣體交換障礙，PaO2↓。

2.肺循環(huán)淤血：412023/3/31①體力活動(dòng)→需氧↑，缺氧加劇，CO2潴留→

呼吸中樞產(chǎn)生“氣急”的癥狀。②體力活動(dòng)→心率↑→舒張期↓→冠脈灌注↓

心肌缺氧↑且左室充盈↓→肺淤血↑③體力活動(dòng)→回心血量↑→肺淤血↑肺順應(yīng)性↓→通氣作功↑→呼吸困難勞力性呼吸困難

2）呼吸困難的表現(xiàn)形式：422023/3/31①端坐時(shí)→回心血量↓→肺淤血↓②端坐時(shí)→膈肌下移→胸腔容積→

肺活量↑→肺通氣↑③下肢水腫液吸收入血減少，使血容量降低，減輕肺淤血。

端坐呼吸（orthopnea）432023/3/31①平臥→膈肌上移，胸腔容積↓→通氣↓

回心血量↑，下肢水腫液吸收入血↑②入睡后→迷走神經(jīng)興奮↑→支氣管收縮

→氣道阻力↑③入睡后→中樞抑制→PaCO2↑，PaO2↓→刺激呼吸中樞→通氣↑→憋醒