心功能不全病理生理概述

1、心力衰竭(心功能不全)概述(Introduction)1. 心功能不全(heart insufficiency )在致病因素作用下，心功能必將受到不同程度的影響，即為 心功能不全”。包括病情由輕到重的全過程。在疾病的早期，機(jī)體能夠通過心臟本身的代償機(jī)制以及心外的代償措施，可使機(jī)體的生命活動(dòng)處于相對恒定狀態(tài)，患者無明顯的臨床癥狀和體征，此為心功能不全的代償階段。心力衰竭一般是指心功能不全的晚期，屬于失代償階 段，患者已經(jīng)表現(xiàn)有明顯的心力衰竭癥狀和體征。2. 心力衰竭(heart failure )心力衰竭是指在多種致病因素作用下，心臟泵功能發(fā)生異常變化，導(dǎo)致心輸出量絕對減少或相對不足，以致不能滿

2、足機(jī)體組織細(xì)胞代謝需要，患者有明顯的臨床癥狀和體征的病理過程。3. 心肌衰竭(myocardial failure)指原發(fā)性心肌肌原纖維功能障礙所導(dǎo)致的心力衰竭。例如急性心肌梗塞時(shí)，部分心肌壞死致使心肌的有效收縮蛋白含量減少，引起心肌收縮力原發(fā)性降低，此時(shí)心泵功能障礙是原發(fā)的。因此心肌衰竭屬于心力衰竭。這與部分高血壓患者后期出現(xiàn)的心力衰竭不同。高血壓時(shí)心臟往往由于后負(fù)荷長期增加先發(fā)生肥大代償，最后轉(zhuǎn)向失代償?shù)男牧λソ?，此時(shí)泵功能衰竭是繼發(fā)的。4. 充血性心力衰竭(con gestive heart failure)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增多，并出現(xiàn)靜脈淤血和水腫，稱為

3、充血性心力衰竭。從本質(zhì)上講，心功能不全和心力衰竭是一致的，僅僅是在病變的程度上有所區(qū)別，故而在實(shí)際工作中二者往往是通用的。第一節(jié)心力衰竭的病因、誘因與分類(Etiology 、predisposingcause and clssificati on)一、心力衰竭的病因( Etiology of heart failure )心力衰竭的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是心輸出量的絕對減少或相對不足，而心輸出量的多少與心肌收縮性的強(qiáng)弱、前負(fù)荷和后負(fù)荷的高低以及心率的快慢密切相關(guān)。因此，凡是到能夠減弱心肌收縮性、使心臟負(fù)荷過度和引起心率顯著加快的因素都可能導(dǎo)致心力衰竭的發(fā)生。1原發(fā)性彌漫性心肌病變?nèi)绮《拘孕募⊙?、心肌病、?/p>

4、肌梗塞等，由于心肌結(jié)構(gòu)的完整性遭到破壞，損害了心肌收縮的物質(zhì)基礎(chǔ)故心肌的收縮性減弱。此時(shí)是否出現(xiàn)心力衰竭，關(guān)鍵取決于心肌病變的程度、速度和范圍。若病變輕、范圍小或發(fā)展緩慢時(shí)，通過機(jī)體的代償，病人可長期處于心功能不全的代償階段；若病變重、范圍廣、發(fā)展迅速，可導(dǎo)致急性心力衰竭。2能量代謝障礙心臟要保持其正常的泵功能，必須有充足的ATP供應(yīng)。ATP主要依賴于底物的有氧氧化。當(dāng)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化、重度貧血以及心肌肥大時(shí)，心肌因長期供血絕對減少或相對不足而缺 氧，心肌能量生成障礙，從而導(dǎo)致心肌收縮性逐漸減弱，以致最后引起心力衰竭。維生素B1是丙酮酸脫羧酶的輔酶，當(dāng)體內(nèi)含量不足時(shí), 利用障礙，則更易發(fā)生心力

5、衰竭。ATP生成減少。此外，如果同時(shí)伴有能量常見的心力衰竭的基本病因心肌舒縮功能障礙心臟負(fù)荷過度心肌損傷能量代謝障礙前負(fù)荷過度后負(fù)荷過度心肌炎生成障礙利用障礙腦血管擴(kuò)張和神經(jīng)功能抑制：頭痛、高血壓心肌病VitBI缺乏肌球蛋白頭精神錯(cuò)亂、昏迷、動(dòng)脈瓣膜關(guān)閉不全動(dòng)脈瓣膜狹窄克山病(詳見心肌病)缺血部ATP酶活動(dòng)-靜脈痿肺動(dòng)脈高壓心肌中毒缺氧性降低室間隔缺損肺栓塞心肌梗塞甲亢肺源性心臟病心肌纖維化慢性貧血(二) 心臟負(fù)荷過度( Overload of heart ) 心臟負(fù)荷分壓力負(fù)荷和容量負(fù)荷。1壓力負(fù)荷過度壓力負(fù)荷(pressure load)又稱后負(fù)荷(afterload)，指收縮期心室壁產(chǎn)生

6、的張力，即心臟收縮時(shí) 所承受的后方阻力負(fù)荷。左心壓力負(fù)荷過度時(shí)，主動(dòng)脈壓一般增高，臨床見于高血壓、主動(dòng)脈縮窄、主動(dòng)脈瓣狹窄等；右心壓力負(fù)荷過度時(shí)，肺動(dòng)脈壓往往升高，臨床見于肺動(dòng)脈高壓、肺動(dòng)脈狹窄等。壓力負(fù)荷過度的心臟，往往要經(jīng)歷代償肥大階段，最后轉(zhuǎn)向心力衰竭。2. 容量負(fù)荷過度容量負(fù)荷 （volume load） 又稱前負(fù)荷 （preload） ，指心臟收縮前所承受的負(fù)荷，相當(dāng)于心腔舒張 末期容積。 一般以心室舒張末期壓力的大小衡量心室容量負(fù)荷的高低。容量負(fù)荷的大小， 決定心肌纖維收縮的初長度 （當(dāng)肌節(jié)初長度等于 2.2um 時(shí)心肌收縮力達(dá)最大 ） 。容量負(fù)荷過 度，臨床可見于二尖瓣或主動(dòng)脈瓣

7、關(guān)閉不全時(shí)引起的左心室容量負(fù)荷過度； 三尖瓣或肺動(dòng)脈 瓣關(guān)閉不全時(shí)引起的右心室容量負(fù)荷過度。 通常，心臟對容量負(fù)荷過度較對壓力負(fù)荷過度的 適應(yīng)代償能力大，故發(fā)生心力衰竭的時(shí)間較晚。二、誘因（ Predisposing cause ）實(shí)際上， 許多慢性心功能不全的患者通過機(jī)體的多種代償措施，心功能維持在相對正常狀態(tài)而不表現(xiàn)出明顯的心力衰竭癥狀和體征。 通常在某些因素作用下， 心臟負(fù)荷加重， 而發(fā)生心 力衰竭。這些因素能夠增強(qiáng)基本病因的作用，促進(jìn)心力衰竭的發(fā)生，即稱為誘因（predisposing cause） 。（一）感染 感染，特別是全身感染，可通過多種途徑加重心臟負(fù)荷，易誘發(fā)心力衰竭。主要機(jī)

8、制為：發(fā)熱時(shí)，代謝增加，加重心臟負(fù)荷；心率加快，既加劇心肌耗氧，又通過縮 短舒張期降低冠脈血液灌流量而減少心肌供血供氧； 內(nèi)毒素直接損傷心肌細(xì)胞； 若發(fā)生 肺部感染，則進(jìn)一步減少心肌供氧。（二）酸堿平衡及電解質(zhì)代謝紊亂酸中毒和高鉀血癥可直接或間接影響心肌舒縮功能，同時(shí)造成心律失常， 誘發(fā)心力衰竭的發(fā)生。（三）心律失常心房纖顫、 室性心動(dòng)過速、 室性纖顫等快速型心律失常也是心力衰竭的常見誘因。 其誘發(fā)心 力衰竭的機(jī)制主要為：房室協(xié)調(diào)性紊亂，導(dǎo)致心室充盈不足，射血功能障礙；舒張期縮 短，冠脈血流不足，心肌缺血缺氧；心率加快，耗氧量增加，加劇缺氧。心律失常既可以 是心力衰竭的基本病因，也可使心功能不

9、全患者從代償期轉(zhuǎn)向失代償，發(fā)生心力衰竭。（四）妊娠與分娩孕婦在妊娠期血容量可增加 20% 以上，加之此時(shí)心率加快、心輸出量增多，致使心臟負(fù)荷 加重；分娩時(shí)，精神緊張等因素興奮 交感 -腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng) ，除增加靜脈回流血量、加劇心 臟前負(fù)荷， 尚可通過收縮外周阻力血管、 加劇心臟的后負(fù)荷， 加之心率加快導(dǎo)致耗氧增多及 冠脈血流不足，從而引發(fā)心力衰竭。（五 ） 其他 過度勞累、情緒激動(dòng)、輸液輸血過多過快、貧血、洋地黃中毒等均可誘發(fā)心力衰竭三、分類( Classification)(一) 根據(jù)心力衰竭的發(fā)病部位分( Classification in terms of location )1. 左心

10、衰竭 左心衰竭常見于常見于高血壓、 冠心病、 心肌病、二尖瓣關(guān)閉不全等。主要是由于左心室受 損或負(fù)荷過度導(dǎo)致搏出功能障礙，心輸出量降低，造成肺循環(huán)淤血甚至肺水腫。2. 右心衰竭 常見于肺動(dòng)脈高壓、肺心病、二尖瓣狹窄、慢性阻塞性肺疾患等，并常繼發(fā)于左心衰竭。主 要是右心室搏出功能障礙， 心輸出量降低， 故導(dǎo)致體循環(huán)淤血和靜脈壓升高， 并常伴有下肢 水腫甚至全身性水腫。3. 全心衰竭風(fēng)濕性心臟病、 重度貧血等疾病發(fā)生時(shí)， 常同時(shí)累及左右心而引起全心衰竭。 但全心衰竭也 可繼發(fā)于一側(cè)心力衰竭。 如左心衰竭時(shí)， 肺靜脈壓增高， 右心后負(fù)荷因肺動(dòng)脈壓的繼發(fā)性增 高而增大，故發(fā)生右心衰竭；右心衰竭時(shí)，肺循

11、環(huán)的血流量減少，以致左心不能充盈、冠脈 血流減少、左心受損，發(fā)生左心衰竭。(二) 根據(jù)心力衰竭的發(fā)生速度分 (Classification in terms of velocity)1.急性心力衰竭 常見于急性大面積心肌梗塞、嚴(yán)重心肌炎等。 特點(diǎn)為發(fā)病急， 發(fā)展迅速，機(jī)體代償常來不及 動(dòng)員，因心輸出量在短時(shí)間內(nèi)急劇減少，故動(dòng)脈血壓進(jìn)行性降低，常可導(dǎo)致心源性休克。2.慢性心力衰竭 常見于高血壓病、心臟瓣膜病、肺動(dòng)脈高壓等。特點(diǎn)為發(fā)病緩慢，病程較長，臨床常見。臨 床常表現(xiàn)為充血性心力衰竭。(三) 根據(jù)心輸出量的高低分( Classification in terms of cardiac outp

12、ut )1.低心輸出量性心力衰竭 常見于冠心病、高血壓病、心肌病、心臟瓣膜病等。此種病人的心輸出量絕對減少，在基礎(chǔ) 狀態(tài)下明顯低于正常水平。2.高心輸出量性心力衰竭繼發(fā)于代謝增高或心臟后負(fù)荷降低的疾病，如 甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)、嚴(yán)重貧血、維生素 B1 缺乏 和動(dòng)靜脈瘺 等。高心輸出量性心力衰竭雖然其 心輸出量可稍高于正常水平， 但比心力衰竭發(fā) 生前有所降低 ，對于病人本身而言其心輸出量是相對減少。 在這種情況下， 心臟長期處于高 輸出量狀態(tài)，心臟作功增強(qiáng)使心肌能量供應(yīng)相對不足，導(dǎo)致心泵功能降低，心輸出量下降。 此時(shí)，由于組織需氧量增高，因此心輸出量相對不足。(四) 根據(jù)心力衰竭的嚴(yán)重程度分(clas

13、sificati on in terms of serious ness )1輕度心力衰竭：代償完全，一般無明顯的心力衰竭癥狀、體征，心功能一級或二級。2中度心力衰竭：體力活動(dòng)時(shí)，心力衰竭的癥狀、體征明顯，休息后好轉(zhuǎn)，心功能三級。3重度心力衰竭：完全失代償，患者在靜息狀態(tài)下既表現(xiàn)出明顯的心力衰竭癥狀和體征, 心功能四級。第二節(jié) 心力衰竭時(shí)機(jī)體的代償(Compensation of the body)代償反應(yīng)是機(jī)體在心力衰竭發(fā)生時(shí)防止心輸出量進(jìn)一步減少的必要措施，且代償反應(yīng)的強(qiáng)度與心力衰竭是否發(fā)生、 發(fā)生速度以及嚴(yán)重程度密切相關(guān)。從心功能不全的早期代償?shù)酵砥诘男牧λソ撸菣C(jī)體從完全代償、不完全代

14、償?shù)绞Т鷥數(shù)倪B續(xù)的動(dòng)態(tài)發(fā)展過程。就急性心力衰竭患者而言，由于機(jī)體的代償反應(yīng)不能及時(shí)動(dòng)員，患者常在短時(shí)間內(nèi)即可表現(xiàn)出嚴(yán)重的心力衰竭狀態(tài)。反之，慢性心力衰竭發(fā)生時(shí)， 機(jī)體可通過心臟代償和心外代償使這個(gè)過程的持續(xù) 時(shí)間長達(dá)數(shù)年甚至更久，以致患者在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)維持相對正常的生命活動(dòng)。這表明，通過代償，心輸出量尚可滿足機(jī)體的代謝需要，患者未表現(xiàn)出心力衰竭的表征，此為完全代償(complete compe nsation);若心輸出量僅能滿足機(jī)體在靜息狀態(tài)下的代謝需要，患者有輕度的心力衰竭表現(xiàn)，稱為不完全代償(in complete compe nsation);嚴(yán)重時(shí)，心輸出量甚至不能滿足機(jī)體在靜息狀

15、態(tài)下的代謝需要，患者有明顯的心力衰竭癥狀和體證，此為失代償(decompensation)，是心功能不全的最后階段。一、心臟的代償方式(Heart compensation )心臟本身的代償方式包括功能代償(心率加快、心臟緊張?jiān)葱詳U(kuò)張)以及結(jié)構(gòu)代償(心肌肥大)，功能代償可以在短時(shí)間內(nèi)被迅速動(dòng)員，而結(jié)構(gòu)代償則是心臟長期負(fù)荷過度時(shí)的主要代償方式。(一) 功能代償包括：包括心率加快和心肌緊張?jiān)葱詳U(kuò)張。心臟的功能代償形心率加快緊張?jiān)葱詳U(kuò)張式1、壓力感受器效應(yīng)：Fran k-Starli ng定律，即在一定范圍內(nèi)，心心輸出量減少導(dǎo)致動(dòng)脈血壓下降，主動(dòng)脈肌收縮力與心肌纖維初長度成正比。弓和頸動(dòng)脈竇壓力的壓

16、力感受器傳入沖1、當(dāng)心功能不全時(shí)，心輸出量降低，心室射動(dòng)減少，致使心臟迷走神經(jīng)緊張性減弱，血少，導(dǎo)致心室舒張末期容積增加；機(jī)父感神經(jīng)緊張性增強(qiáng)2、心力衰竭時(shí)，鈉水潴留致使心室的前負(fù)荷機(jī)制2、容量感受器效應(yīng)：增加，導(dǎo)致心肌纖維初長度增大(肌節(jié)長度不心力衰竭時(shí)，心室舒張末期容積因心輸出超過2.2 m)，故心肌收縮力增強(qiáng)，心輸出量減少而增大，心房淤血，刺激容量感受量增加。器，引起交感神經(jīng)興奮注：心肌肌節(jié)的初長度等于2.2 ym時(shí)收縮力3、化學(xué)感受器效應(yīng)：缺氧刺激，反射性加快心率最大。1、動(dòng)員迅速，見效快迅速，貫穿始終；1、起動(dòng)迅速；、 : 意2、一定程度的心率加快可以增加心輸出2、防止心室舒張末期壓

17、力和容積發(fā)生過久和義量；3、提高舒張壓，增加冠脈的血液灌流。過度的改變。代償作用局限。代償能力有限。當(dāng)前負(fù)何過大，舒張末期容積缺占、當(dāng)心率過快時(shí)(如超過150160次/或壓力過高，使肌節(jié)長度大于 2.2 ym時(shí)，反分)，因增加心肌耗氧、縮短心臟舒張期，致使心臟充盈不足、冠脈血流量減少。心率越快，對機(jī)體的不利影響越明顯。而可誘發(fā)和加重心力衰竭。緊張?jiān)葱詳U(kuò)張是指伴有心肌收縮力增強(qiáng)的心臟擴(kuò)張，是心臟對急性血液動(dòng)力學(xué)變化的一種重要代償方式。如果僅有心臟擴(kuò)張并不伴有收縮力增強(qiáng)，則稱為肌源性擴(kuò)張，表明心臟已喪失代償功能。(二) 結(jié)構(gòu)代償結(jié)構(gòu)代償表現(xiàn)為心肌肥大，分為向心性肥大(concentic hyper

18、trophy )和離心性肥大 (eccentichypertrophy)。心肌肥大(myocardial hypertrophy )主要是心肌細(xì)胞體積增大的結(jié)果， 即直徑增寬，長度增加，導(dǎo)致整個(gè)心臟重量增加。心肌細(xì)胞一般不增生。心肌肥大表現(xiàn)形態(tài)向心性肥大離心性肥大主要機(jī)制如高血壓時(shí)，心室受到過度的壓力負(fù) 荷作用時(shí)，收縮期室壁張力增加，使 心肌肌節(jié)并聯(lián)性增生，導(dǎo)致心肌纖維 增粗，室壁增厚，形成向心性肥大。如果動(dòng)脈瓣膜關(guān)閉不全，使得心臟長期受 到過度的容量負(fù)荷作用，舒張期室壁張力 增加，導(dǎo)致心肌肌節(jié)串聯(lián)性增生，心肌纖 維長度增加，心腔擴(kuò)大，形成離心性肥大。意義1、作用緩慢、持久，是心臟負(fù)荷長期過度

19、時(shí)的一種重要的慢性代償機(jī)制；2、心肌總收縮力增強(qiáng)，有利于維持心輸出量。雖然單位重量肥大心肌的收縮力 減弱，但由于整個(gè)心臟的重量增加，故收縮力增強(qiáng)；3、 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)長的時(shí)間內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)，不發(fā)生心力衰竭。缺點(diǎn)代償作用局限：肥大心肌的生長具有不平衡性，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。、心臟以外的代償方式節(jié)(Nonm yocardial compe nsati on )心臟以外的代償調(diào)節(jié)是由于心功能不全所致的低動(dòng)力性缺氧引發(fā)的一系列繼發(fā)性代償變化,包括呼吸、血液、神經(jīng)-體液系統(tǒng)的代償以及組織攝氧

20、和利用氧的能力加強(qiáng)等。(一) 血容量增加(Blood volume in crease )慢性心功能不全時(shí)， 血容量增加是其主要代償方式之一。由腎小球?yàn)V過率降低和腎小管重吸收增加引發(fā)的鈉水潴留所致。1腎小球?yàn)V過率降低腎小球?yàn)V過率降低是腎血流量減少的結(jié)果，機(jī)制為：心力衰竭時(shí)，心輸出量降低、動(dòng)脈血 壓下降可直接導(dǎo)致腎小球?yàn)V過率降低；動(dòng)脈血壓下降興奮交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)，腎動(dòng)脈收縮、腎血流減少，濾過率進(jìn)一步降低；交感神經(jīng)興奮和腎血流減少通過刺激近球細(xì)胞激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone),血管緊張素n強(qiáng)烈收縮腎動(dòng)脈；腎缺血導(dǎo)致腎臟合成的擴(kuò)血管

21、物質(zhì)PGE2減少。2腎小管重吸收鈉水增加機(jī)制為：1、腎血流重新分布：在交感神經(jīng)興奮及血管緊張素n增多時(shí)，大量血液從皮質(zhì)流向髓質(zhì)；2、 腎小球?yàn)V過分?jǐn)?shù)(filtration fraction , FF=腎小球?yàn)V過率 /腎血流量)增加：交感神經(jīng)興奮時(shí)，腎小球?yàn)V過率因出球小動(dòng) 脈收縮明顯而相對增大，腎小管周圍的毛細(xì)血管內(nèi)膠體滲透壓升高，流體靜壓下降，故鈉水重吸收增加；3、促進(jìn)鈉水重吸收的激素增多：醛固酮釋放增加，抗利尿激素可因肝清除不足而作用增強(qiáng)；4、利鈉激素(心房肽)和 PGE2等抑制鈉水重吸收的物質(zhì)減少。通過上述機(jī)制增加血容量，有利于提高心輸出量和維持動(dòng)脈血壓，但鈉水潴留也可能存在潛在的危險(xiǎn)。(

22、二) 血流重分布( Redistribution of blood )心功能不全時(shí)，交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)興奮可導(dǎo)致血流重新分布，其中腎血管收縮明顯，血流量顯著減少，其次是皮膚和肝，心腦血管不收縮，有利于保障心、腦等重要器官的的供血。(三) 紅細(xì)胞增多(In crease of red blood cells )心功能不全時(shí)，體循環(huán)淤血和血流速度減慢可引起循環(huán)性缺氧；肺淤血、水腫又可引起乏氧性缺氧，缺氧刺激腎小球旁器合成、分泌促紅細(xì)胞生成素增加，促進(jìn)骨髓造血功能，使紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白含量增加，血液的攜氧能力增強(qiáng)有利于改善周圍組織的供氧。但紅細(xì)胞過多，可增大血液黏滯性，加重心臟負(fù)荷。(四) 組織細(xì)

23、胞攝氧、用氧能力增強(qiáng)(In creased uptake and use of oxygen)組織攝氧的能力增加與心功能不全的程度成正相關(guān)，心功能愈差時(shí)動(dòng)靜脈氧差也愈大， 說明組織從單位血流中攝取的氧增多。 與此同時(shí)，細(xì)胞線粒體中呼吸鏈酶的活性增強(qiáng)， 而且線粒 體的數(shù)量也增多，所以組織利用氧的能力也增強(qiáng)。第三節(jié) 心力衰竭的發(fā)病機(jī)制(Mechanisms of heart failure)心力衰竭發(fā)病的中心環(huán)節(jié)，主要是收縮性減弱，但也可見于舒張功能障礙，或者二者兼而有之。心肌收縮性減弱一、心肌結(jié)構(gòu)破壞( Destruct ion of myocardial structure)心肌結(jié)構(gòu)正常與否直

24、接決定著心肌收縮性的強(qiáng)弱。當(dāng)嚴(yán)重的心肌缺血缺氧、心肌炎、感染、中毒以及心肌病等等作用時(shí)，造成心肌纖維變性、壞死、纖維化，使心肌收縮蛋白大量破壞心肌收縮蛋白減少的程度與心肌收縮性的時(shí)，必然引起心肌的收縮性減弱而發(fā)生心力衰竭。降低程度成正相關(guān)。二、能量代謝障礙 (Metabolic disorder of en ergy )心肌的收縮活動(dòng)是主動(dòng)耗能過程，Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn)和肌絲滑行等都需要能量。因此，心肌能量代謝的任何環(huán)節(jié)發(fā)生障礙，均可導(dǎo)致心肌收縮性減弱。(一) 能量生成障礙1、心肌供血供氧絕對不足：當(dāng)患者發(fā)生冠狀動(dòng)脈粥樣硬化硬化、休克、重度貧血時(shí)，均可 因供血或供氧減少，導(dǎo)致心肌能量生成不足；2、

25、當(dāng)ATP不足時(shí)，造成胞膜、肌漿網(wǎng)對鈣離子的轉(zhuǎn)運(yùn)以及鈣離子分布異常，影響心肌收縮；3、ATP缺乏，收縮蛋白和調(diào)節(jié)蛋白均難以更新，直接影響心肌收縮；4、ATP缺乏，肌球蛋白頭部的 ATP酶便水解無源，肌絲滑行障礙，心肌收縮性減弱；5、 心肌供血供氧相對不足當(dāng)心肌過度肥大時(shí)，因毛細(xì)血管的增長滯后于心肌細(xì)胞體積的 增加，氧的彌散間距增大，導(dǎo)致心肌缺氧；6、 生物氧化過程障礙當(dāng)膳食中缺乏維生素B1時(shí)，造成a-酮戊二酸、丙酮酸堆積、氧化 障礙，ATP生成不足而發(fā)生腳氣病性心臟?。?、 細(xì)胞內(nèi)外離子分布異常：ATP缺乏，Na + -K +泵效率下降，大量鈉離子進(jìn)入細(xì)胞不能充 分外移，并通過 Na+-Ca2+

26、交換導(dǎo)致心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載(calcium overload )，造成收縮 性減弱、能量生成同時(shí)發(fā)生。(二) 能量利用障礙心肌收縮利用能量的過程，就是通過肌球蛋白頭部ATP酶水解，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的過程。因此，即使 ATP含量正常，但如果肌球蛋白ATP酶的活性降低，也無法保障肌絲正 ?；?。臨床常見于心臟長期負(fù)荷過度而引起心肌過度肥大。三、 心肌興奮-收縮耦聯(lián)障礙(Disorder of excitation-contraction coupling)心肌興奮、收縮耦聯(lián)的過程即是心肌細(xì)胞的電活動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械活動(dòng)的過程，Ca2+起著至關(guān)重要的中介作用。因此任何影響Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)、分布、結(jié)合的因素均

27、可引發(fā)心肌興奮 -收縮耦聯(lián)障 礙。(一) 肌漿網(wǎng)攝取和釋放Ca2+障礙1. 心肌復(fù)極化時(shí)，心肌肌漿網(wǎng)的Ca2+-ATP酶被激活，使胞質(zhì)內(nèi)Ca2+逆著濃度差被攝取到肌漿網(wǎng)貯存；心肌興奮除極化時(shí)，肌漿網(wǎng)向胞質(zhì)釋放Ca2+。在心力衰竭和肥大心肌中，肌漿網(wǎng)Ca2+ -ATP酶的活性降低，致使在復(fù)極化時(shí)，肌漿網(wǎng)攝取和貯存Ca2+量均減少，故心肌興奮時(shí)，肌漿網(wǎng)向胞漿中釋放的Ca2+減少。2 .在肌漿網(wǎng)釋放 Ca2+減少的同時(shí)，線粒體攝取Ca2+增多，但線粒體在心肌興奮時(shí)向胞漿中 釋放的Ca2+量卻很少，而且速度卻十分緩慢。 這種Ca2+在細(xì)胞內(nèi)的異常分布， 不僅進(jìn)一步 降低胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度，而且使線粒體

28、內(nèi)的生物氧化過程發(fā)生障礙，導(dǎo)致能量生成不足。（二）酸中毒和高鉀血癥心力衰竭時(shí)機(jī)體缺氧，可使細(xì)胞外液的H+和K+濃度升高，從而影響 Ca2+轉(zhuǎn)運(yùn)。其機(jī)制可能是：酸中毒時(shí)H +取代Ca 2+競爭性地和肌鈣蛋白上的TnC結(jié)合，且H +與TnC的親和力遠(yuǎn)較Ca2+的親和力大，使 Ca2+和TnC結(jié)合減少，導(dǎo)致興奮-收縮偶聯(lián)障礙；細(xì)胞內(nèi)酸中毒時(shí)，肌漿網(wǎng)和Ca2+結(jié)合牢固，使肌漿網(wǎng)對Ca2+的釋放緩慢，結(jié)果在心肌興奮 時(shí)，胞漿中的Ca2+不能迅速升高，從而使興奮 -收縮偶聯(lián)障礙；細(xì)胞外液的高H+和高K+與Ca2+在心肌細(xì)胞膜上有競爭結(jié)合作用，抑制除極化時(shí)Ca2+的內(nèi)流減少，使心肌胞質(zhì)內(nèi)Ca2+濃度降低。（

29、三）心肌內(nèi)去甲腎上腺素的含量減少、作用減弱去甲腎上腺素作用于心肌細(xì)胞膜上的B受體，通過激活腺苷酸環(huán)化酶，使心肌細(xì)胞內(nèi)的 ATP轉(zhuǎn)變?yōu)镃AMP , cAMP 方面能促進(jìn)Ca2+內(nèi)流，同時(shí)使肌漿網(wǎng)攝取和釋放Ca2+速度增高，因此去甲腎上腺素具有加強(qiáng)心肌興奮一收縮偶聯(lián)的作用。心力衰竭時(shí)雖然血中的兒茶酚胺增高，但心肌中的去甲腎上腺素含量卻減少，而且作用減弱。這是由于： 去甲腎上腺素合成減少肥大心肌中酪氨酸羥化酶活性降低，使去甲腎上腺素合成絕對減少；另外，心肌肥大時(shí)，心臟重量的增加超過了支配心臟的交感神經(jīng)元軸突的生長，使交感神經(jīng)末梢分布密度降低，去甲腎上腺素合成相對減少； 去甲腎上腺素消耗增加心力衰竭時(shí)

30、心輸出量減少，使交感神經(jīng)活動(dòng)加強(qiáng)， 故交感神經(jīng)末梢包括心肌交感神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素增加； 心肌細(xì)胞膜上的 B受體反應(yīng)性降低 嚴(yán)重心力衰竭時(shí)，心肌細(xì)胞膜上的 B受體數(shù)量減少 或敏感性降低，使 cAMP產(chǎn)生不足，結(jié)果 Ca2+內(nèi)流和肌漿網(wǎng)攝取、釋放 Ca2+減少，導(dǎo)致 心肌興奮-收縮偶聯(lián)障礙。心肌肥大的代償作用有效、持久，但也有一定的局限性。如果心肌負(fù)荷持續(xù)過度作用，則心功能將由代償階段轉(zhuǎn)化為失代償，最后發(fā)生心力衰竭。代償性心肌肥大是一種不平衡的生長方式，這是心功能轉(zhuǎn)向衰竭的基礎(chǔ)。這種生長的不平衡性在器官、組織、細(xì)胞和分子水平上都有其特征性表現(xiàn)。（一）器官水平上，心肌內(nèi)去甲腎上腺素的含量減少、

31、作用減弱心臟重量的增長超過了支配心臟的交感神經(jīng)元軸突的生長，使單位重量肥大心肌內(nèi)交感神經(jīng)分布密度顯著降低。 而且肥大心肌中兒茶酚胺合成減少而消耗增多，因此心肌內(nèi)去甲腎上腺素含量明顯減少；肥大心肌細(xì)胞膜上的 B受體反應(yīng)性降低，促進(jìn)心肌興奮收縮偶聯(lián)發(fā)生障礙，導(dǎo)致心肌收 縮性減弱。（二）組織水平上，冠脈微循環(huán)障礙肥大心肌內(nèi)毛細(xì)血管的生長明顯落后于心肌細(xì)胞體積的增長，所以單位重量肥大心肌的毛細(xì)血管數(shù)目減少，氧的彌散間距增大，使心肌供血不足；某些病理情況下（如高血壓?。?，因阻力性小血管收縮，口徑變小，使微循環(huán)灌流減少，導(dǎo) 致心肌缺氧，能量生成不足，心肌收縮性減弱。（三）細(xì)胞水平上，心肌細(xì)胞表面積相對減少

32、，線粒體數(shù)目和功能相對不足1、肥大心肌細(xì)胞體積和重量的增加大于其表面積的增加，即細(xì)胞表面積相對減少，這使細(xì) 抱質(zhì)膜上的鈣泵、Na + -Ca2+交換、B受體等的數(shù)目相對減少，因此，細(xì)胞膜對離子的轉(zhuǎn)運(yùn) 能力減弱，包括 Ca2+內(nèi)流相對不足，從而使心肌的收縮性降低；2、 肥大心肌線粒體數(shù)目及膜表面積不能隨心肌細(xì)胞體積成比例增加，使生物氧化功能減弱， ATP生成不足。（四）分子水平上，肌球蛋白ATP酶和肌漿網(wǎng)Ca2+_ATP酶活性降低1、肥大心肌細(xì)胞肌球蛋白分子頭部和尾部的比值降低。頭部比重減少，使其上的ATP酶活性相對降低。此外，ATP酶受Ca2+的激活，心力衰竭時(shí)心肌細(xì)胞內(nèi) Ca2+減少，激活A(yù)

33、TP酶的作用減弱，使心肌能量利用障礙；2、肥大心肌中肌漿網(wǎng) Ca2+ -ATP酶活性降低，使肌漿網(wǎng)攝取和釋放Ca2+減少，導(dǎo)致興奮-收縮偶聯(lián)障礙。心肌舒張功能障礙心輸出量不僅取決于心肌的收縮性，還受心室舒張功能的影響，如果心室舒張功能障礙，心室則得不到足夠血液充盈，心輸出量必然下降而發(fā)生心力衰竭。發(fā)生機(jī)制可能與下列因素有關(guān)：一、Ca2+復(fù)位延緩在心肌缺血缺氧時(shí)，由于心肌能量生成減少， 使肌漿網(wǎng)和心肌細(xì)胞膜上的 Ca2+泵功能降低， 心肌復(fù)極化時(shí)胞漿內(nèi)的 Ca2+濃度不能迅速恢復(fù)至 舒張閾值”，即Ca2+復(fù)位延緩，Ca2+與 肌鈣蛋白仍處于結(jié)合狀態(tài)，心肌不能充分舒張。二、肌球肌動(dòng)蛋白復(fù)合體解離障

34、礙正常的心肌舒張過程需要肌球-肌動(dòng)蛋白復(fù)合體解離，這是一主動(dòng)耗能過程，必須有ATP將ADP 肌球肌動(dòng)蛋白復(fù)合體中的 ADP置換下來，才能解離為肌球蛋白 ATP和肌動(dòng)蛋 白。因此，任何原因造成的心肌能量缺乏，均可導(dǎo)致心肌舒張功能障礙而引發(fā)心力衰竭。三、心室舒張勢能減少心室舒張勢能來自心室的收縮，心室收縮末期由于心室?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)的改變可產(chǎn)生一種促使心室復(fù)位的舒張勢能。心室收縮越好這種勢能越大，就越有利于心室舒張。因此，凡能使心肌收縮性減弱的病因也可通過減小心室舒張勢能而影響心室的舒張。四、心室順應(yīng)性降低心室順應(yīng)性是指心室在單位壓力變化下所產(chǎn)生的容積改變。心肌肥大引起的心室增厚、心肌炎、纖維化及心包填塞

35、都可使心室順應(yīng)性降低，心室擴(kuò)張充盈受限，導(dǎo)致心輸出量減少。心臟各部舒縮活動(dòng)的不協(xié)調(diào)性正常心臟各部如左-右心之間、房-室之間、心室本身各區(qū)域的舒縮活動(dòng)處于高度協(xié)調(diào)的工作狀態(tài)。各種類型的心律失?？善茐男呐K各部舒縮活動(dòng)的協(xié)調(diào)性，引起心泵功能紊亂，致使心輸出量下降而發(fā)生心力衰竭。第四節(jié) 心力衰竭時(shí)機(jī)體的功能與代謝變化(Fun cti onal and metabolic cha nges of heart failure)心力衰竭時(shí)，由于心臟泵功能降低，不能將回心血液完全排出，導(dǎo)致心輸出量減少，使動(dòng)脈系統(tǒng)血液充盈不足，靜脈系統(tǒng)血液淤滯 ，結(jié)果引起各器官組織血液灌流不足，發(fā)生缺氧、淤血和水腫，于是機(jī)體出

36、現(xiàn)一系列的機(jī)能、代謝變化。患者明顯的臨床癥狀和體征均由心輸出量不足、肺循環(huán)淤血和體循環(huán)淤血所致。一、心血管系統(tǒng)的功能變化（Cha nges in cardiovascular fun ctio ns ）（一）心功能變化（ changes in heart functions ）心功能降低是心力衰竭時(shí)最根本的變化。主要心功能評價(jià)指標(biāo)的變化名稱英文定義正常值心力貯備cardiaceserve心輸出量隨機(jī)體代謝需要而增長的能力心功能降低時(shí)最早發(fā)生降低的指標(biāo)心輸出量cardiacoutput,CO每搏心輸出量（心臟收縮一次一側(cè)心室的的射血量）母分心輸出量（心至母分鐘射出 的血液量）1、是反映心泵功能的

37、綜合指標(biāo)2、在低輸出量性心力衰竭時(shí)兩者均降低心臟指數(shù)cardiacndex,CI是指單位體表面積的每分心輸出量1、CI降低2、大于正常。見于少數(shù)高心輸出量 性心力衰竭患者，但因組織代謝率 高、血流加快等，CI仍相對不足射血分?jǐn)?shù)ejection fracti on EF是指每搏輸出量與心室舒張末期容積之比值1、是反映心室收縮功能的常用指標(biāo)。2、心力衰竭時(shí)，因每搏心輸出量減少，結(jié)果心室舒張末期容積增大，導(dǎo)致EF降低。肺動(dòng)脈楔壓pul monary artery wedge pressure PAWP它是用一根漂浮導(dǎo)管通過右心 房、右心室、肺動(dòng)脈最后進(jìn)入肺小動(dòng)脈末端測出的壓力反映左心功能，PAWP在

38、左心衰竭時(shí)明顯升高cen tral是指右心房和腔靜脈內(nèi)的壓力CVP反映右心功能，在右心衰竭或中心靜venous輸液過多過快超過心臟容量負(fù)荷最脈壓pressure大限度時(shí)升高CVP(二) 動(dòng)脈血壓的變化(cha nges in arterial blood pressure )心力衰竭發(fā)病的速度不同， 動(dòng)脈血壓變化表現(xiàn)的形式也不一樣。當(dāng)急性心肌梗塞等原因引起急性心力衰竭時(shí)，由于心輸出量原發(fā)性急劇減少，動(dòng)脈血壓在早期即可進(jìn)行性降低，嚴(yán)重者導(dǎo)致心源性休克。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增多，并且機(jī)體可通過竇弓反射使外周小動(dòng)脈收縮和心率加快等代償措施，將動(dòng)脈血壓維持于基本正常水平。其

39、積極意義是有利于保證心、腦等重要器官的血液供應(yīng)，但同時(shí)也有加重心臟前后負(fù)荷和耗 氧量的弊端，顯然后者對機(jī)體是不利的。(三) 淤血、靜脈壓升高和水腫( blood stag nancy ， rise in venous pressure and edema )1淤血心力衰竭時(shí)，淤血發(fā)生的機(jī)制為：鈉水潴留，導(dǎo)致血容量增加；心輸出量減少，心臟收 縮時(shí)射血不充分，心室內(nèi)余血量增加，致使心室舒張末期容積增大和心室舒張末期壓力增高, 心房壓力相繼增高，導(dǎo)致靜脈血難以回流。左心衰竭時(shí)，肺循環(huán)淤血，甚者可發(fā)生肺水腫。2靜脈壓升高心力衰竭時(shí)，靜脈淤血和交感神經(jīng)興奮引起小靜脈收縮（也同時(shí)收縮小動(dòng)脈）均可導(dǎo)致靜脈壓

40、升高。3水腫淤血和靜脈壓升高是引起水腫的重要機(jī)制。左心衰竭可引起肺淤血和肺靜脈壓升高，導(dǎo)致肺水腫，臨床表現(xiàn)為：呼吸困難、兩肺濕羅音、咳粉紅色泡沫痰甚至咯血等。右心衰竭可引起體循環(huán)靜脈淤血和靜脈壓升高，臨床上表現(xiàn)為：頸靜脈怒張、肝頸靜脈返流征陽性以及臂肺循環(huán)時(shí)間延長等，甚者發(fā)生心性水腫。、肺呼吸功能的變化(Cha nges in respiratory fun ctio ns)（一）呼吸困難呼吸困難是左心衰竭時(shí)最早出現(xiàn)的臨床表現(xiàn)。呼吸困難（dyspnea ）是患者的一種主觀感覺，是在主動(dòng)呼吸感到呼吸費(fèi)力、”喘不過氣”，并伴有呼吸幅度、頻率等的變化。左心衰竭所致的肺淤血和肺水腫是呼吸困難發(fā)病的的病

41、理生理學(xué)基礎(chǔ)。心力衰竭的程度不同，則呼吸困難有不同的表現(xiàn)形式。左心衰竭時(shí)，如果氣喘伴有哮鳴音，則稱為心性哮喘(cardiacasthma )。左心衰竭時(shí)呼吸困難的表現(xiàn)形式名稱勞力性呼吸困難端坐呼吸夜間陣發(fā)性呼吸困難英文dysp nea on exerti onorthop neaparoxysmal no ctur naldyspnea定義輕度心力衰竭患者，僅在體力活動(dòng)時(shí)出現(xiàn)呼吸困難，休息后消失重癥心力衰竭患者，在安 靜時(shí)感到呼吸困難，甚至 不能平臥位，故必須采取 端坐位或半臥位方可減 輕呼吸困難程度左心衰竭特別是已經(jīng)發(fā)生端坐呼 吸的患者，常在入睡后突然感到 氣悶而驚醒，并立即作起喘氣和 咳嗽

42、發(fā)生機(jī)制1.體力活動(dòng)時(shí)，回心血量 增多，加重肺淤血；2心率加快，使心臟舒張期縮短，由肺回流到左心 室的血量減少，加重肺淤 血; 3.需氧量增加，但因 心力衰竭時(shí)機(jī)體缺氧，CO2潴留，刺激呼吸中樞， 使呼吸加深加快，出現(xiàn)呼 吸困難。1. 端坐位時(shí)，受重力影 響,機(jī)體下端血流回流減 少，減輕肺淤血和水腫；2. 膈肌下移，使胸腔容積 變大，肺容易擴(kuò)張；3. 下肢水腫液吸收入血 減少，使血容量降低，減 輕肺淤血。1. 平臥位時(shí)下半身靜脈回流增 多，而且下肢水腫液回流入血增 多，加重肺淤血、水腫；2. 入睡后迷走神經(jīng)興奮性升高， 使支氣管收縮，氣道阻力增大；3. 熟睡時(shí)神經(jīng)反射敏感性降低， 只有當(dāng)肺淤血

43、比較嚴(yán)重時(shí)，動(dòng)脈 血氧分壓降到一定水平后，才能 刺激呼吸中樞，引起突然發(fā)作的 呼吸困難。(二) 肺水腫肺水腫是急性左心衰竭最嚴(yán)重的表現(xiàn)，患者出現(xiàn)發(fā)紺、呼吸困難、端坐呼吸、咳嗽、咳粉紅 色(或無色)泡沫樣痰等癥狀和體征，需立即搶救。肺水腫的發(fā)生機(jī)制如下：1肺毛細(xì)血管壓升高當(dāng)左心衰竭達(dá)到一定程度時(shí)，肺毛細(xì)血管壓急劇上升超過30mmHg(4kPa)，肺抗水腫的代償能力不足時(shí)，肺水腫即會(huì)發(fā)生。另外，左心衰竭病人由 于輸液不當(dāng)，導(dǎo)致肺血容量急劇增加，也可引起肺毛細(xì)血管壓升高而加速肺水腫發(fā)生。2、肺毛細(xì)血管壁通透性增高 缺氧可引起肺毛細(xì)血管壁通透性增高， 血漿滲入肺泡形成肺泡 水腫。 此外，肺泡內(nèi)的水腫液

44、可稀釋破壞肺泡表面活性物質(zhì)， 使肺泡表面張力加大，造成肺 泡毛細(xì)血管內(nèi)的液體成份被吸入肺泡中，從而加重肺水腫。三、其它器官的功能變化（ Functional changes of other organs ）（一）肝臟和消化系統(tǒng)功能的變化肝臟和消化系統(tǒng)的功能障礙， 除因動(dòng)脈血液灌流不足外， 主要由體循環(huán)淤血所致。 右心衰竭 時(shí)，肝因淤血 而腫大，并有壓痛和上腹部不適感。 若肝淤血持續(xù)時(shí)間過久， 還可引起淤血性 肝硬變及黃疸。 胃腸淤血 導(dǎo)致消化功能障礙， 表現(xiàn)為消化不良、 食欲不振以及胃腸道刺激癥 狀如惡心、 嘔吐、腹瀉等。 胰腺淤血影響至其內(nèi)分泌和外分泌功能時(shí)，可致使食物的化學(xué)性 消化和糖代謝障礙。（二）腎功能的變化心力衰竭時(shí)， 腎血流量