第十一章心力衰竭

心力衰竭病理生理學教研室2心臟的重要性“泵”的作用,若一個人活80歲，在他一生中:心臟將跳動30億次之多！輸送的血液將達3億多升，足以裝滿1600架四引擎波音747客機的全部油箱！所作的功，相當于將3萬公斤重的物體向上舉到喜馬拉雅山頂峰所作的功！3案例13-1

患者女性，53歲，因心慌、氣短16年，加重10天入院?；颊哂?6年前常于勞累后咳嗽、心慌、氣喘，但休息后可緩解。6年前開始一般體力勞動即感心慌、氣短，雙下肢出現輕度水腫，吐白色泡沫痰。經治療后癥狀好轉，但每于勞動后反復發(fā)作。10天前因勞累受涼后出現發(fā)熱、咳嗽，吐黃色痰，伴咽疼、腹瀉，心悸、呼吸困難逐漸加重，出現胸悶、右上腹飽脹，不能平臥，雙下肢明顯水腫。上述癥狀日漸加重，高燒持續(xù)不退，食欲差，尿量明顯減少?；颊?0年前曾患風濕性心臟病，無腎炎、肝炎、結核等病史，無過敏史。4體格檢查：體溫39℃，脈博116次／分，呼吸28次／分，血壓100／70mmHg。發(fā)育正常，營養(yǎng)欠佳，聲音嘶啞，呼吸急促，端坐位，口唇紫紺，咽部紅腫，扁桃體Io腫大，頸靜脈怒張，四肢末端輕度紫紺，兩肺可聞及彌漫性濕羅音，心尖搏動在左第五肋間鎖骨中線外1.5cm，心界向左下擴大，心率120次／分，節(jié)律不整，心音強弱不等，心尖部可聞及明顯收縮期吹風樣雜音及舒張期隆隆樣雜音。肝肋下3.2cm，劍突下4.5cm，質地中等，觸痛明顯。肝頸靜脈回流征陽性，脾肋下2.5cm，腹部移動性濁音陽性，雙下肢凹陷性水腫(+++)。實驗室檢查：紅細胞4.0×1012／L，白細胞16.0×109／L，中性細胞85％、嗜酸性細胞2％、淋巴細胞13％，血紅蛋白110g／L，血沉26mm／hr，抗鏈球菌溶血素“O”（ASO）滴度>500單位。pH7.30,Pa0281mmHg,PaC0246mmHg，HC03—16mmol／L，尿蛋白(+)，尿比重1.025，血鉀6.6mmol／L。心電圖顯示異位節(jié)律，T波高尖，ST段下移，左右心室肥厚。X線顯示兩肺紋理增粗，可見模糊不清的片狀陰影，心臟向兩側擴大，肺動脈段突出。入院后經強心、利尿、抗感染等綜合治療，癥狀稍有改善。但于次日晚10時，患者病情突然加重，胸痛，呼吸極度困難，咳出大量粉紅色泡沫樣痰，兩肺中下部有密集的中小水泡音，全肺可聞哮鳴音，心律呈奔馬律。體溫38℃，血壓46／14mmHg。立即進行搶救，6hr后，患者皮下及注射部位出現片狀紫斑與點狀出血，惡心，嘔吐，吐出多量咖啡樣液體，搶救無效死亡。5思考題：1.該患者發(fā)生心衰的原因是什么？其誘因有哪些？2.該患者是何種類型的心衰？3.哪些表現是心衰的代償反應？4.該患者發(fā)生心衰的主要機制是什么？5.在本案例中哪些是心衰的臨床表現？6.如何解釋患者下列表現：不能平臥；雙下肢水腫；發(fā)紺；頸靜脈怒張；肝脾腫大；咳粉紅色泡沫樣痰。6案例13-1

病因——風濕性心臟病導致瓣膜病變引起心臟負荷過重。

患者20年曾患風濕性心臟病。心尖部可聞及明顯收縮期吹風樣雜音及舒張期隆隆樣雜音。7案例13-1

患者于16年前常于勞累后咳嗽、心慌、氣喘，但休息后可緩解。6年前開始一般體力勞動即感心慌、氣短，雙下肢出現輕度水腫，咳白色泡沫痰。經治療后癥狀好轉，但每于勞動后反復發(fā)作。10天前因勞累受涼后出現發(fā)熱、咳嗽、咳黃色痰，伴咽疼、腹瀉、心悸、呼吸困難逐漸加重，出現胸悶、右上腹飽脹，不能平臥，雙下肢明顯水腫。

實驗室檢查：pH7.30,HCO3-16mmol/L,血鉀6.6mmol/L.

誘因：勞累、感染伴發(fā)熱、代酸、高鉀。8案例13-1

分類——1、慢性心衰病史16年，反復發(fā)作。2、由輕到重（輕→中→重）。3、由左心衰→全心衰。

4、低心輸出量性心衰。9案例13-1心臟代償——1、心率加快：脈搏116次/分，心率120次/分。2、心臟擴張：心尖搏動在左第五肋間鎖骨中線外1.5cm，心界向左下擴大。3、心肌肥厚：心電圖示左右心肥厚，X線示心臟向兩側擴大。10案例13-1患者右上腹飽脹、惡心、嘔吐，頸靜脈怒張，肝-頸靜脈回流征陽性，肝大并觸痛明顯，脾大，腹部移動性濁音陽性，雙下肢凹陷性水腫（+++）。

這些是由體循環(huán)淤血和體靜脈壓增高引起。11案例14-1動脈系統充盈不足——1、循環(huán)性缺氧：口唇發(fā)紺，四肢末端輕度發(fā)紺。2功能性腎衰：尿量明顯減少。3、代謝性酸中毒：pH7.30,HCO3-16mmol/L。4、ABP：慢性心力衰竭通過代償可維持正常（100/70mmHg），病情加重后下降（46/14mmHg),搶救無效死亡。12案例13-11、患者咳嗽、氣喘、胸悶、呼吸急促，不能平臥。2、患者出現端坐位，口唇發(fā)紺，兩肺聞及彌漫性濕羅音和哮鳴音。病情加重后，呼吸極度困難，咳出大量粉紅色泡沫樣痰，兩肺中下部有密集的水泡音。3、X線顯示兩肺紋理增粗，可見模糊不清的片狀陰影。

以上是由肺循環(huán)淤血和肺靜脈壓增高引起。13本章講授內容心力衰竭概念

病因、誘因

分類

機體的代償功能

發(fā)病機制

器官功能機能代謝變化

防治原則14

本章教學要求1．掌握心力衰竭的概念和與心功不全的區(qū)別。2．掌握心力衰竭的病因。3．熟悉心力衰竭的誘因、分類。4．掌握心力衰竭的發(fā)病機制。5．掌握心力衰竭時機體的代償反應。6．熟悉心力衰竭臨床表現的病理生理學基礎。7、了解心功能不全防治的病理生理學基礎。15美國,冠心病死亡人數50萬/年中國,高血壓患病人數>1億人心血管疾病16心血管疾病17心臟的收縮和(或)舒張功能發(fā)生障礙心力衰竭的概念心輸出量絕對或相對下降不能滿足機體代謝需要（Conceptofheartfailure）心力衰竭(Heartfailure)或泵衰竭(pumpfailure)18包括：1.心肌衰竭(myocardialfailure)：指原發(fā)性心肌肌原纖維舒縮功能障礙，如心肌炎、心肌梗死、心肌病/克山病等2．繼發(fā)性心肌舒縮性減弱：心臟瓣膜病→心肌肥大→舒縮障礙，晚期也往往伴有心肌損害。DEFINITIONOFTERM：19其他概念：1．充血性心力衰竭(congestiveheartfailure)：當心衰呈慢性經過時，往往伴有血容量及組織間液增多和靜脈系統淤血，并出現水腫。心輸出量↓—→靜脈回流受阻—→充血→組織間液↑↓↑↓腎血流↓→+

RAAS→鈉水潴留→血量↑水腫2．心功能不全(cardiacinsufficiency)：與心衰無本質區(qū)別，只是程度的不同，臨床上二者通用。心衰一般指心功不全晚期，有明顯的臨床癥狀和體證，而心功不全包括從代償導失代償的全過程。Thesituationwhentheheartisincapableofmaintainingacardiacoutputadequatetoaccommodatemetabolicrequirementsandthevenousreturn.20第一節(jié)心力衰竭的病因與誘因一、心力衰竭的病因(underlyingcauses)（二）心臟負荷過重

(一）心肌舒縮功能障礙21

（一）心肌舒縮功能障礙心肌損害

心肌梗死心肌炎心肌病心肌纖維化

代謝異常

缺血缺氧嚴重VitB1缺乏22（二）心臟負荷過重1.前負荷（Preload）過重

是指心臟收縮前所承受的負荷，又稱容量負荷（volumeload）

（1）左心前負荷↑：主動脈瓣或二尖瓣關閉不全。（2）右心前負荷↑：肺動脈瓣或三尖瓣關閉不全；房（室）間隔缺損。（3）左右心室前負荷↑：嚴重貧血、甲亢、動-靜脈瘺、嚴重VitB1缺乏等。2.后負荷（afterload）過重是指心臟收縮時所承受的負荷，又稱為壓力負荷（pressureload）（1）左心后負荷↑：高血壓、主動脈縮窄或瓣狹窄；（2）右心后負荷↑：肺動脈高壓、肺動脈瓣狹窄、肺栓塞。23二、心力衰竭的誘因凡能加重心臟負荷，增加心肌耗氧，妨礙心室充盈和心肌的供血供氧、能量代謝及離子的轉運的各種因素都可能誘發(fā)和加重心衰。24（一）感染1.感染發(fā)熱致交感興奮，代謝增強而耗氧增加；2.發(fā)熱致心率加快而心舒期縮短，心肌供血減少；3.細菌毒素直接損傷心?。?.若合并呼吸道病變使肺循環(huán)阻力增加，右心后負荷加重。251.過量、過快輸液加重心臟前負荷；2.高、低鉀血癥可導致心律失常；3.酸中毒抑制心肌收縮性。（二）水電解質和酸堿平衡紊亂26尤其是快速型心律失常

1.心率增快，心肌耗氧增加，加重心肌的缺氧，能量不足；

2.心率增快，舒張期縮短，冠脈血供不足，心肌供血供氧減少；

3.快速心律失?？蓪е路?、室收縮不協調，心輸出量減少，誘發(fā)心力衰竭。（三）心律失常27（四）妊娠與分娩1.增加血容量使心臟前負荷加大；2.分娩疼痛、精神緊張使交感興奮而心率加快；3.外周血管收縮，循環(huán)阻力增大使心臟后負荷增加。28（五）其他過勞、過度情緒激動治療措施不當如使用洋地黃制劑、β受體阻斷劑、抗心律失常藥物使用不當，抗腫瘤藥物（阿霉素、環(huán)磷酰胺等）可加重心肌細胞損傷；體態(tài)、氣溫變化、外傷、手術等均可加重心臟負荷，誘發(fā)心力衰竭。29

第二節(jié)心力衰竭的分類左心衰竭右心衰竭全心衰竭COPD，肺栓塞體循環(huán)淤血臟器功能障礙頸靜脈怒張胸腹水肺循環(huán)淤血，心排量降低心梗，高血壓，瓣膜病呼吸困難，肺水腫組織灌流不足一、根據心力衰竭的發(fā)病部位30二、按心肌收縮和舒張功能障礙分為收縮性心力衰竭

(systolicheartfailure)舒張性心力衰竭

(diastolicheartfailure)三、根據心輸出量的高低分

低輸出量性心力衰竭

(low-outputheartfailure)高輸出量性心力衰竭

(high-outputheartfailure)

31低輸出量型心衰高輸出量型心衰前高輸出量型心衰正常人32四、根據心力衰竭的發(fā)生速度

急性心力衰竭

(acuteheartfailure)

慢性心力衰竭

(chronicheartfailure)33五、根據心力衰竭的嚴重程度分類

紐約心臟學會（NewYorkHeartAssociation，NYHA）將慢性心功能不全分四級

心功能級別

心功能狀態(tài)Ⅰ級（心功能代償期）體力活動不受限制，日常活動不引起心功能不全的表現Ⅱ級（輕度心力衰竭）體力活動輕度受限，一般活動可引起乏力、心悸和呼吸困難等癥狀Ⅲ級（中度心力衰竭）體力活動明顯受限，輕度活動可引起乏力、心悸和呼吸困難等癥狀Ⅳ級（重度心力衰竭）體力活動重度受限，患者不能從事任何活動，即使在休息時也可出現心力衰竭的各種癥狀。34五、根據心力衰竭的嚴重程度分類

美國心臟病學院/美國心臟協會（AmericanCollegeofCardiology，/AmericanHeartAssociation，ACC/AHA）分級

條件舉例A級存在與心衰密切相關的高危狀況，但未發(fā)展到心臟結構改變，從未YHA現過心衰癥狀或體征冠心病、高血壓、糖尿病者，酗酒史、風濕熱史者等，經檢查心臟結構無異常B級存在與心衰密切相關的結構性心臟病變，但從未出現過心衰癥狀與體征左室肥厚或纖維病變、擴張或收縮能力降低、無癥狀瓣膜心臟病、既往發(fā)生過心梗等，但從無心衰癥狀C級現在有或過去有過心衰癥狀，并且存在心臟結構損害現存在因左室舒縮功能下降導致的呼吸困難或乏力，或既往出現過心衰癥狀經治療已癥狀D級結構性心臟病晚期，雖經最大努力治療，靜息狀態(tài)下仍有明顯心衰癥狀，或需特殊治療因心衰經常住院或不能安全出院者，需持續(xù)靜滴正性肌力藥緩解心衰癥狀或使用機械性循環(huán)輔助裝置的患者，準備接受心臟移植的住院患者35第三節(jié)心功能不全時機體的代償心臟泵功能受損時，心排血量減少可以通過多種途徑，引起內源性神經-體液調節(jié)機制激活，這是心功能減退時介導心內與心外代償與適應反應的基本機制。36一、神經-體液調節(jié)機制激活（一）交感神經系統激活1.在短期內：CA使心率加快、心縮力加強，CO增加，外周阻力升高維持ABP；血流重分布，保證心腦供血。2.長期過度：外周阻力增加可加重心臟后負荷，最終促心衰惡化，各臟器供血不足，功能、代謝障礙，甚至結構改變。37（二）RAAS激活1.AngⅡ作用（1）收縮血管與去甲協同調節(jié)血流動力學；（2）促進心肌和血管平滑肌肥大與增殖，導致心肌和血管重塑。2.醛固酮作用（1）鈉水潴留；（2）促心臟成纖維細胞合成Ⅰ、Ⅲ型膠原和抑制基質金屬蛋白酶使膠原降解減少，造成心肌重塑。38二、心臟本身的代償(一)心率加快

快速代償反應，貫穿于心功不全全過程。

心輸出量=每搏搏出量心率不變心率增快機制：減壓反射抑制、刺激容量感受器、缺氧刺激體反射心率180次/分，無代償意義！？1.MVO2

心率，心率增快必然增加心肌耗氧量；2.心率過快，冠脈供血減少、心室充盈減少，每搏搏出量下降。39（二）心臟緊張源性擴張（tonogenicdilation）

Frank-starling定律

2.2

m收縮力最大→CO↑肌節(jié)長度>2.4

m收縮力↓→CO↓>3.65

m不能收縮→肌源性擴張

心功不全→CO↓→心室舒張末期容積↑→心肌纖維拉長（1.7→2.2

m

）→心肌收縮力↑→CO↑

伴有心肌收縮力增強的心腔擴大稱為心臟緊張源性擴張，有利于將心室內過多的血液及時泵出。40Length–Tension:morecrossbridges:moretension41

(三)心肌收縮力增強

交感神經興奮兒茶酚胺心肌細胞膜β受體心縮力增強心功能受損cAMPPKA激活ACcAMPPKACa2+ATPβ兒茶酚胺胞質Ca2+42

心室在長期容量和壓力負荷增加時，通過改變心室結構、代謝和功能而發(fā)生的慢性代償性適應反應。表現為心肌肥大和細胞表型改變。（四)心室重塑(myocardialremodeling)

43(1)心肌肥大慢性心功能不全時最重要的代償方式。①心肌肥大，室壁增厚可降低室壁張力而減少心肌耗氧和減輕心臟負擔；②單位重量心肌舒縮性降低，但整個心臟重量增加而總的收縮力增加。1.心肌細胞重塑（myocardialremodeling)44是指心肌細胞體積(直徑、長度和肌節(jié)數量)增大并伴間質增生(成纖維細胞增生、基質增多)的心臟重量增加。心室肌主要表現為心室壁增厚、重量增加，心肌纖維增粗但心肌纖維的數量并無增加。（1）心肌肥大myocardialhypertrophy

hypertrophy體積45心肌肥大的2種形式：向心性肥大：心臟長期壓力負荷↑→心肌收縮時室壁張力↑→心肌纖維呈并聯性增生→心肌纖維增粗而室壁增厚→心腔容積正常甚至減小（室壁厚度與腔徑的比值大于正常）離心性肥大：心臟長期容量負荷↑→心肌舒張末期室壁張力↑→心肌纖維呈串聯性增生→心肌纖維拉長，心腔容積↑；進而收縮期室壁張力也增大→心肌纖維又并聯性增生→室壁有所增厚→室壁厚度與室腔徑的比值等于正常。46向心性肥大離心性肥大47心肌肥大是最經濟、持久有效代償方式！48（2）心肌細胞表型改變

機械信號和化學信號刺激終端分化細胞（靜止狀態(tài)心肌細胞）使胎兒期基因激活或某些功能基因表達受抑合成胎兒型蛋白質增加或發(fā)生同工型蛋白之間的轉換造成細胞表型改變。轉型的心肌細胞可通過分泌細胞因子和局部激素促進細胞生長、增殖、凋亡及表型改變細胞器發(fā)生分子水平的變化。49其中最重要的是Ⅰ型和Ⅲ型膠原纖維。膠原纖維的量和成分是決定心肌伸展及回縮性能（僵硬度）的重要因素。2.非心肌細胞及細胞外基質的變化50三、心臟以外的代償

（一）血容量增加慢性心功不全時的主要代償方式之一。增加機制是：1、降低GFR(ABP↓→腎血流↓；交感興奮→腎血管收縮）2、增加腎小管對水的重吸收（腎血流重分布；腎小球濾過分數↑；醛固酮和ADH合成↑和滅活↓）3.抑制鈉水重吸收的激素減少（PGE2、ANP）此代償在一定范圍內可增加血容量以提高心排出量，但長期過度增加可加重心臟前負荷。51(二)循環(huán)血液重新分配

心輸出量減少時減少次要器官（皮膚、骨骼肌和腹腔內臟等）的供血比例以保證重要臟器（心、腦）的血液供應。

52①次要臟器血管長期收縮，即可造成該臟器功能障礙；②血管長期收縮，使外周阻力增加，加重衰竭心臟的后負荷，使心輸出量減少；③靜脈收縮，使前負荷增加，如靜脈回心血量過多，特別是在靜脈輸液的情況下，容易出現肺部淤血。因而，這只是一種暫時性的代償機制，只在急性或輕、中度心力衰竭時，才具有代償意義。但這種代償能力亦是有限的，因為：53（三）RBC增多1.慢性循環(huán)性缺氧；2.伴發(fā)肺淤血和肺水腫的乏氧性缺氧。此代償可提高血氧容量以改善缺氧，但又可增加血液粘滯度，加重心臟后負荷。54(四)組織攝氧量增加

表現為：①線粒體數增多、表面積增加、酶活性增強；②磷酸果糖激酶活性增強，從糖酵解獲能量補充；③肌紅蛋白含量增多，改善對氧的儲存和利用。55第四節(jié)心力衰竭的發(fā)病機制一、正常心肌舒縮的分子基礎

（一）心肌細胞的組成肌原纖維：由基本功能單位肌節(jié)組成表面：肌膜、橫管系統膜系統：核：代謝和遺傳控制中心里面：肌漿網sarcoplasmicreticulum,SR

線粒體：能量供應站心肌細胞56MuscleFiberStructure5758Sarcomere:OrganizationofFibersTitinandnebulin59T-tubulesandthesarcoplasmicreticulum60MuscleFiberStructure6162二、心肌收縮功能降低收縮相關蛋白質喪失能量的生成-儲存-利用障礙興奮-收縮偶聯障礙心肌肥大的不平衡生長63(一)收縮相關蛋白質喪失各種因素細胞損傷收縮力下降X細胞死亡

necrosisapoptosishomeostasis641.心肌細胞數量減少

（1）心肌細胞壞死(necrosis)常見于嚴重心肌梗塞、心肌炎和心肌病。心肌大面積壞死、纖維化、水腫等收縮蛋白大量喪失心肌收縮性下降缺血、缺氧、感染、中毒等65心肌梗塞的凝固性壞死切片–12~18小時嗜伊紅染色，肌纖維無核白細胞浸潤大體–4~5天白梗塞充血性邊界正常心肌細胞Coagulationnecrosis66（2）心肌細胞凋亡(apoptosis)Baxandbcl-267心肌細胞凋亡收縮蛋白大量喪失心肌收縮性下降缺血、缺氧、感染、中毒等各種損傷因素氧化應激鈣失穩(wěn)態(tài)細胞因子線粒體功能異常68能量釋放能量儲存能量利用脂肪酸乳酸丙酮酸葡萄糖氨基酸乙酰草酰琥珀CoA乙酸酸CPATPADPPiActinActin+MyosinCa2+fCa2+bCO2O2HH2O做功Ca2+去極化心肌能量代謝示意圖(二)、心肌能量代謝障礙

691.能量產生障礙：2.能量利用障礙：V1V3shift甲亢ATP酶活性↓→化學能-機械能↓

ATP↓↓心力衰竭V1ATP酶活性↑↑→ATP分解↑↑缺血性心臟病(冠心病)、嚴重貧血、維生素缺乏等。(二)、心肌能量代謝障礙

70肌球蛋白ATPase活性降低化學能機械能肌球蛋白ATP酶組成

活性最高較低最低肌球蛋白同工酶比較V1V2V3代償狀態(tài)時，V1增多；失代償時，V3增多。71(三)心肌興奮-收縮偶聯障礙1.肌漿網Ca2+攝取、儲存和釋放障礙

(1)攝取能力↓：ATP↓使Ca2+泵↓(2)儲存↓：SR攝取↓+線粒體攝取↑(3)釋放受抑制：儲存↓，釋放少；肥大心肌或心衰鈣通道活性降低。722.胞外Ca2+內流受阻（1）心肌內去甲腎上腺素量減少（合成減少及消耗增多）；（2）肥大心肌細胞β-受體密度相對減少；（3）β-受體對去甲的敏感性降低。上述都可使L型鈣通道開放減少，鈣內流減少。3.肌鈣蛋白與Ca2+結合障礙（1）心肌細胞