第8版病理生理學(xué)第13章心力衰竭

1、第8版病理生理學(xué)第13章心力衰竭心力衰竭的病因與誘因1心力衰竭的分類2心功能不全時機體的代償3心力衰竭的發(fā)生機制4目 錄心力衰竭防治的病理生理基礎(chǔ)6心功能不全時臨床表現(xiàn)的病理生理基礎(chǔ)5心血管疾病美國, 冠心病死亡人數(shù)50萬/年中國, 高血壓患病人數(shù)1億人心血管疾病心血管疾病人類“第一殺手”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（Concept of heart failure）心功能不全:各種原因?qū)е滦呐K泵血功能降低。 包括心臟泵血功能下降但處于完全代償直至失代償?shù)恼麄€過程。 心力衰竭 患者出現(xiàn)明顯的癥狀和體征，屬于心功能不全的失代償階段。第

2、一節(jié) 心力衰竭的病因與誘因一、病因（一）原發(fā)性心肌舒縮功能障礙 原發(fā)性彌漫性心肌病變 能量代謝障礙 （二）心臟負荷過度壓力負荷過度 左：高血壓，主動脈病變 右：肺動脈高壓 容量負荷過度 左：主動脈瓣和二尖瓣關(guān)閉不全 右：肺動脈瓣和三間瓣關(guān)閉不全二、誘因（一）感染發(fā)熱時，代謝增加，加重心臟負荷；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胞；若發(fā)生肺部感染，則進一步減少心肌供氧。（二）酸堿平衡及電解質(zhì)代謝紊亂 酸中毒 H+與肌鈣蛋白結(jié)合 抑制肌漿網(wǎng)釋放Ca2+高鉀血癥（三）心律失常 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

3、，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。（四）妊娠與分娩血容量增加(五) 其他 過度勞累、情緒激動、輸液輸血過多過快、貧血、洋地黃中毒等均可誘發(fā)心力衰竭一、 根據(jù)心力衰竭的發(fā)病部位左心衰竭右心衰竭全心衰竭PAH，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第二節(jié) 心力衰竭分類二、 根據(jù)心力衰竭的發(fā)生速度 急性心力衰竭 (acute heart failure) 慢性心力衰竭 (chronic heart failure)三、 根據(jù)心輸出量的高低分 低輸出量性心力衰竭 (low-output h

4、eart failure)高輸出量性心力衰竭 (high-output heart failure) 低輸出量型心衰高輸出量型心衰前高輸出量型心衰正常心輸出量正常人輕度心力衰竭：安靜或輕體力活動時可不出現(xiàn)心力衰竭 的癥狀和體征。 中度心力衰竭：輕體力活動時出現(xiàn)心力衰竭的癥狀和 體征。 重度心力衰竭：安靜情況下即可出現(xiàn)心力衰竭的癥狀 和體征。 四、 根據(jù)心力衰竭的嚴(yán)重程度分第三節(jié) 心功能不全時機體的代償一、心臟的代償方式（一）功能代償 心率加快：交感神經(jīng)興奮緊張源性擴張：心室容量加大并伴有收縮力增強肌源性擴張：心肌拉長不伴有收縮力增強 壓力感受器效應(yīng)：心輸出量動脈血壓主動脈弓和頸動脈竇心迷走，

5、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)：缺氧心率 心率加快的機制：心率加快的意義： 動員迅速，見效快迅速，貫穿始終； 一定程度的心率加快可以增加心輸出量；代償作用局限。當(dāng)心率過快時（180次/分）增加心肌耗氧縮短心臟舒張期，心臟充盈不足、冠脈血流量減少。心臟擴張Frank-Starling定律正常狀態(tài)下 1.7 2.1 2.2 2.7 m收縮力肌節(jié)初長（二） 結(jié)構(gòu)代償向心性肥大（concentric hypertrophy）在長期壓力負荷作用下，心肌纖維呈并聯(lián)性增生。離心性肥大（eccentric hypertrophy）在長期容量負荷作用下，心肌纖維呈串聯(lián)性增

6、生。正常壓力負荷過重容量負荷過重向心性肥大離心性肥大作用緩慢、持久心肌總收縮力增強，有利于維持心輸出量。向心性肥大的代償能力強于離心性肥大，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：肥大心肌的生長具有不平衡性，因此當(dāng)心肌過度肥大超過某種限度時，則發(fā)生由代償向衰竭的轉(zhuǎn)化。 心肌肥大的意義： 二、心外代償（一）血容量增加（Blood volume increase） 腎小球濾過率降低腎小管重吸收鈉水增加腎血流重新分布： 腎小球濾過分數(shù)增加： 促進鈉水重吸收的激素增多， 抑制鈉水重吸收的物質(zhì)減少 （二）血流重分布（Redistributi

7、on of blood） 腎血管收縮明顯，血流量顯著減少，其次是皮膚和肝（三）紅細胞增多（Increase of red blood cells） （四）組織細胞用氧能力增強（Increased use of oxygen） 細胞線粒體中呼吸鏈酶的活性增強，線粒體的數(shù)量增多，三、神經(jīng)-體液的代償 交感腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)激活心率增快、心肌收縮力增強、心輸出量增加腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活鈉水潴留、回心血量增加心肌重構(gòu)（myocardial remodeling） 由于心肌細胞、非心肌細胞及細胞外基質(zhì)在基因表達改變的基礎(chǔ)上所發(fā)生的變化，使心臟的結(jié)構(gòu)、代謝和功能經(jīng)歷的模式重塑過程。心肌組織中的膠原

8、：型膠原：80%型膠原：20%膠原增加使心肌順應(yīng)性降低腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF） 正常心肌細胞不能產(chǎn)生TNF-, 嚴(yán)重心力衰竭患者血漿中TNF-升高。內(nèi)皮素(endothelin，ET)在慢性心力衰竭的動物模型或病人血液中ET-1水平會顯著升高，ET-1水平與血液動力學(xué)損傷程度具有相關(guān)性。加重心肌缺血和心臟負荷；促使心肌肥厚。 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(chǔ) 收縮蛋白 肌球蛋白 肌動蛋白收縮蛋白的病理損害： 缺血、缺氧、毒物使其變性，功能喪失 過度肥大心肌肌球蛋白頭部的ATP酶活性降低 調(diào)節(jié)蛋白原肌球蛋白，肌鈣蛋白缺血、缺氧、毒物使

9、其變性壞死H+與Ca2+競爭與肌鈣蛋白結(jié)合，阻斷興奮收縮耦聯(lián)Ca2+ 酸中毒、能量缺乏、膜和通道的破壞影響Ca2+轉(zhuǎn)運ATP 生成減少或利用障礙心肌興奮收縮耦聯(lián)心肌收縮性減弱心肌舒張功能障礙 心臟各部舒縮活動的不協(xié)調(diào)性一、心肌收縮性減弱（一）收縮相關(guān)蛋白質(zhì)的破壞缺血、缺氧感染、中毒心肌細胞壞死收縮蛋白分解破壞氧化應(yīng)激細胞因子鈣超載線粒體功能異常心肌細胞凋亡（二）心肌能量代謝紊亂能量生成障礙 最常見的原因: 心肌缺血缺氧肌球蛋白ATP酶同工酶有三種: V1 (): 活性最高 V2 (): 活性次之 V3 (): 活性最低 過度肥大的心肌其肌球蛋白頭部ATP酶活性下降，原因是 V1 型轉(zhuǎn)變?yōu)?V3

10、 型。1）ATP水解供能減少； 2）Ca2+轉(zhuǎn)運異常3）細胞內(nèi)Na+堆積； 4）收縮蛋白合成障礙能量利用障礙（三）心肌興奮-收縮耦聯(lián)障礙 心肌興奮、收縮耦聯(lián)的過程即是心肌細胞的電活動轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械活動的過程，Ca2+起著至關(guān)重要的中介作用。 123質(zhì)網(wǎng)1. 肌漿網(wǎng)處理Ca2+功能障礙 肌漿網(wǎng)Ca2+攝取能力 心肌缺血缺氧，ATP供應(yīng)不足，肌漿網(wǎng) Ca2+泵活性減弱。收縮后的心肌不能充分舒張，影響心室充盈肌漿網(wǎng)Ca2+儲存量 心力衰竭時線粒體攝取Ca2+增多，不利于肌漿網(wǎng)的鈣儲存。心肌收縮力減弱肌漿網(wǎng)Ca2+釋放量 心衰時Ry receptor蛋白及其mRNA均減少2. 胞外Ca2+內(nèi)流障礙12鈣離

11、子內(nèi)流的兩條途徑： 電壓依賴性 受體操縱性兩種鈣通道：-受體腺苷酸環(huán)化酶ATPcAMPCa2+通道開放交感神經(jīng)興奮去甲腎上腺素心肌收縮力胞漿Ca2+濃度瞬間Na+ -Ca2+交換體在膜內(nèi)電位為正時打開作用方向：3個Na+向外1個Ca2+向內(nèi)心衰時Ca2+內(nèi)流受阻原因 內(nèi)源性兒茶酚氨減少，肥大的心肌細胞膜-受體密度相對減少， Ca2+通道受阻 酸中毒： 降低跨膜電位 降低受體對兒茶酚氨敏感性 胞外K+競爭性抑制Ca2+內(nèi)流3.肌鈣蛋白結(jié)合Ca2+ 障礙心肌缺血時， H+增多H+與肌鈣蛋白親和力較Ca2+大肌漿網(wǎng)對Ca2+親和力增大（四）病理性心肌肥大向衰竭的轉(zhuǎn)化心肌重量的增加與心功能增強不成比例

12、心肌生長速度與交感神經(jīng)肥大心肌細胞與線粒體肥大心肌與毛細血管肥大心肌肌球蛋白ATP酶活性降低肥大心肌肌漿網(wǎng)Ca2+處理障礙三、心肌舒張功能障礙 心臟舒張功能異常與心衰的關(guān)系妨礙心臟舒張充盈，減弱Starling效應(yīng)影響冠脈舒張期灌流導(dǎo)致肺淤血、肺水腫，妨礙肺部氣體交換Ca2+復(fù)位延緩 Ca2+泵活性降低肌球肌動蛋白復(fù)合體解離障礙心室舒張勢能減少 收縮末期心室構(gòu)型改變產(chǎn)生舒張勢能 主動脈瓣關(guān)閉后，主動脈與室壁的壓力差使冠脈充盈容 積壓 力順應(yīng)性降低順應(yīng)性正常順應(yīng)性升高ventricular compliance 是心室在單位壓力變化下所引起的容積變化。其倒數(shù)是心室僵硬度。 擴張受限，影響心室充盈

13、 舒張末壓力增大導(dǎo)致肺淤血心室順應(yīng)性降低：室壁增厚、纖維化四、心臟各部舒縮活動的不協(xié)調(diào)性 1、心律失常破壞心臟各部舒縮活動的協(xié)調(diào)性2、同一心室心肌梗死區(qū)域性分布，導(dǎo)致心室活動不協(xié)調(diào)第五節(jié) 心功能全時臨床表現(xiàn)的病理生理基礎(chǔ)心輸出量不足肺循環(huán)淤血體循環(huán)淤血(一)呼吸困難勞力性呼吸困難 端 坐 呼 吸 夜間陣發(fā)性呼吸困難 一、肺循環(huán)淤血輕度心力衰竭患者，僅在體力活動時出現(xiàn)呼吸困難，休息后消失重癥心力衰竭患者，在安靜時感到呼吸困難，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勞力性呼吸困難發(fā)生的機制

14、 體力活動時，回心血量增多，加重肺淤血；肺順應(yīng)性降低通氣做功增加，呼吸困難； 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；需氧量增加，但因心力衰竭時機體缺氧，CO2潴留，刺激呼吸中樞，使呼吸加深加快，出現(xiàn)氣急。端坐呼吸發(fā)生的機制 .端坐位時，受重力影響,機體下端血流回流減少，減輕肺淤血和水腫；膈肌下移，使胸腔容積變大，肺容易擴張； 下肢水腫液吸收入血減少，使血容量降低，減輕肺淤血。 夜間陣發(fā)性呼吸困難發(fā)生的機制 平臥位時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； 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；熟睡時神經(jīng)反射敏感性降低，只有

15、當(dāng)肺淤血比較嚴(yán)重時，動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1、肺毛細血管壓升高 2、肺毛細血管壁通透性增高 二、體循環(huán)淤血主要表現(xiàn)頸靜脈充盈或怒張肝腫大及肝功能損害胃腸道淤血所致的食欲不振等消化道癥狀心性水腫三、心輸出量不足（一）心臟泵血功能降低射血分數(shù) (ejection fraction, EF)降低 每搏輸出量與心室舒張末期容積的比值。 心輸出量 (cardiac output, CO)減少 心臟指數(shù) (cardiac index,CI) 降低 是指單位體表面積的每分心輸出量。（二）主要表現(xiàn)皮膚蒼白或發(fā)紺疲乏無力尿量減少 心源性休克一、積極防

16、治原發(fā)病，消除病因二、改善心臟舒縮功能三、減輕心臟前后負荷四、控制水腫第六節(jié) 心功能不全防治的病理生理基礎(chǔ)現(xiàn)病史 該患者于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(xiàn)輕度水腫，吐白色泡沫痰。經(jīng)治療后癥狀好轉(zhuǎn)，但每于勞動后反復(fù)發(fā)作。入院前10天，又因著涼感冒、發(fā)熱、寒戰(zhàn)、咳嗽，咳黃色痰，咽疼、流涕、鼻塞，并且心悸、呼吸困難逐漸加重，胸悶、惡心伴有嘔吐，右上腹飽脹，不能平臥，雙下肢明顯水腫。上述癥狀逐日加重，痰量增多，高燒不退，食欲差，尿量明顯減少，故來院就診。患者女性，53歲，農(nóng)民，1991年7月27日入院。心慌、氣短16年，近10天加重，

17、伴有發(fā)熱，咳痰，嘔吐。 22年前曾患風(fēng)濕性心臟病，無腎炎、肝炎、結(jié)核等病史，無過敏史。體檢：體溫39，脈搏116次/分，呼吸28次/分，血壓13.3/9.3kPa（100/70mmHg）。發(fā)育正常，營養(yǎng)欠佳，聲音嘶啞，呼吸急促，端坐位，口唇發(fā)紺，眼瞼水腫，咽部紅腫，扁桃體腫大，頸靜脈怒張，四肢末端輕度發(fā)紺，兩肺散在大小水泡音及痰鳴音，心尖搏動在左第五助間鎖骨中線外1.5cm，心界向左擴大，心率120次/min，節(jié)律不整，心音強弱不等，心尖部可聞及收縮期吹風(fēng)樣雜音及舒張期隆隆樣雜音。 肝肋下3.2cm，劍突下4.5cm，質(zhì)地中等，觸痛明顯。肝頸靜脈回流實驗陽性，脾在肋下2.5cm，腹部移動性濁音

18、陽性，雙下肢凹陷性水腫（+）。 實驗室檢查：RBC 4.801012/L，WBC 12.8109/L，中性細胞 85、嗜酸性細胞2、淋巴細胞13，Hb110g/L，血小板80109/L。血沉 26mm/h，抗“O”500單位。 PaO210.8kPa（81mmHg），PaCO28kPa（60mmHg），HCO3-23mmol/L，BE-6mmol/L，pH7.23。尿蛋白（+），尿比重1.025，血鉀6.6mmol/L，非蛋白氮（NPN）46mmol/L。心電圖顯示異位節(jié)律，T波高尖，ST段下移，兩心室肥厚。X線顯示兩肺紋理增粗，雙肺散在大小不等、模糊不清的片狀陰影，心臟向兩側(cè)擴大，肺動脈段突出。 入院后經(jīng)強心、利尿、抗感染等綜合治療