病理生理学心衰.

心功能不全CardiacInsufficencyEmail:[e-mail]典型病例患者有10余年的风湿性心脏病史，曾多次住院治疗。近3月来又出现心慌、闷气，伴浮肿、腹胀，不能平卧而入院。查体：重病容，半坐卧位，颈静脉怒张。呼吸36次/分，两肺底可闻湿性罗音。心界向左右两侧扩大，心率130次/分，BP14.6/10.7kPa（110/80mmHg）,心尖部可闻Ⅳ级收缩期吹风样杂音及舒张期雷鸣样杂音。肝脏在右肋下6cm可触及，有压痛，腹部有移动性浊音，骶部及下肢明显凹陷性水肿。腹腔抽出液体为漏出液，血浆白蛋白22g/L，球蛋白15g/L。Contents1概述2心功能不全的病因、诱因、分类3心功能不全时机体的代偿4心力衰竭发生机制5心功能不全时临床表现的病理生理基础6心功能不全防治的病理生理基础掌握:心力衰竭的概念、发生机制以及心力衰竭临床表现的病理生理基础。熟悉:心力衰竭的病因、诱因和分类以及机体的代偿反应。了解:心力衰竭防治的病理生理基础目的要求心血管疾病美国,冠心病死亡人数50万/年中国,高血压患病人数1亿人心血管疾病38%32%30%心血管病恶性肿瘤其他心脏功能：一、泵功能二、内分泌功能冠心病高血压(Hypertension)心肌病(Cardiomyopathy)瓣膜疾病(Valvularheartdisease)Dyspnea,edema,dysfunctionofkidney……心血管疾病的严重并发症第一节概述Whatisheartfailure?Whatcausesheartfailure?各种致病因素心脏收缩或/和舒张功能障碍心输出量降低不能满足机体需要在各种致病因素作用下，由于心肌收缩和/或舒张功能障碍，使心泵功能降低，导致心输出量绝对或相对减少，以致不能满足机体组织代谢需要的病理过程Heartfailureisaconditioninitiatedbyimpairmentoftheheart'sfunctionasapump!心力衰竭的概念几个概念心肌衰竭（myocardialfailure)：由原发性心肌舒缩功能障碍引起的心力衰竭。循环衰竭：循环系统中任一组分（如心脏、血管及血容量等）发生改变而导致的心输出量不足。充血性心力衰竭(congestiveheartfailure)当心力衰竭呈慢性经过时往往伴有血容量和组织间液的增多并出现水肿。心功能不全：包括心脏泵血功能受损后的完全代偿阶段直至失代偿的全过程。心力衰竭指心功能不全的失代偿阶段，二者本质上相同第二节心力衰竭的病因、诱因与分类心输出量心肌收缩性心率前负荷后负荷凡是能减弱心肌收缩性、心脏负荷过度、引起心率显著加快的因素均可导致心衰心力衰竭的常见原因病因种类常见疾病原发性心肌受损心肌损害心肌梗死、心肌炎、心肌病、心肌中毒心肌代谢障碍缺血、缺氧、维生素B1缺乏心脏负荷过度容量负荷过度心瓣膜关闭不全、严重贫血、动静脉瘘、室间隔缺损、甲状腺功能亢进压力负荷过度原发性高血压、瓣膜狭窄、肺源性心脏病、肺动脉高压（一）原发性心肌受损1、心肌病变：心肌炎、心肌病、心肌梗塞病变速度、程度、范围2、能量代谢障碍：冠心病、重度贫血、低血压、VitB1缺乏丙酮酸氧化脱氢酶系丙酮酸乙酰辅酶AVitB1（二）心脏负荷过度1压力负荷过度（pressureoverload）2容量负荷过度(volumeoverload)诱因作用环节：增加耗氧和/或减少供血供氧、降低心输出量、抑制心肌收缩力（一）感染：全身感染，尤其是上呼吸道感染、泌尿道感染（女性）机制：感染致发热，代谢率↑，心肌耗氧增加HR↑，舒张期缩短，冠脉血流减少，心肌供血供氧不足呼吸道感染，肺循环阻力增大，加重右心负荷内毒素直接抑制心肌收缩快速型心律失常1、心室充盈不足直接导致CO下降2、HR增快，导致心肌耗氧增加3、HR增快，舒张期缩短，冠脉血流减少（三）妊娠和分娩妊娠期血容量增加，心脏前负荷增加分娩时疼痛紧张使交感－肾上腺髓质系统兴奋（增加前、后负荷）（二）心律失常HR＞180次/分（四）水、电解质代谢及酸碱平衡紊乱1、酸中毒2、高血钾3、过多过快输液（五）其他：过度劳累、情绪激动、创伤、手术、洋地黄中毒一、按心力衰竭的发生部位分类左心衰竭右心衰竭全心衰竭COPD，肺栓塞体循环淤血脏器功能障碍颈静脉怒张胸腹水肺循环淤血，心排量降低心梗，高血压，瓣膜病呼吸困难，肺水肿组织灌流不足心力衰竭分类按心力衰竭的发生部位分类及常见原因左心衰竭右心衰竭全心衰竭左室心肌梗塞右室心肌梗塞左心衰合并右心衰高血压病肺动脉高压、肺动脉狭窄心肌病瓣膜性疾病（主动脉狭窄和关闭不全、二尖瓣关闭不全）瓣膜性疾病（二尖瓣狭窄）心肌炎细菌性心内膜炎慢性阻塞肺疾病、肺栓塞贫血、动-静脉瘘二、按心肌收缩与舒张功能障碍分类收缩功能不全性心力衰竭（收缩性衰竭）舒张功能不全性心力衰竭（舒张性衰竭）三、按起病及病程发展速度急性心力衰竭(acuteheartfailure）慢性心力衰竭(Chronicheartfailure)四、按心输出量的高低分类：–低输出量性心力衰竭–高输出量性心力衰竭甲亢、严重贫血、维生素B1缺乏、A-V瘘高动力循环状态--血容量增加、血流速度加快、静脉回流增多、心脏过度充盈低输出量性心衰高输出量性心衰前高输出量性心衰正常心输出量正常人分类五、按心力衰竭病情严重程度–轻度心力衰竭：代偿完全处于一级或二级心功能状态–中度心力衰竭：代偿不全，心功能三级–重度心力衰竭：完全失代偿，心功能四级心功能一级在休息或轻体力活动情况下，可不出现心力衰竭的症状、体征心功能二级体力活动略受限制，一般体力活动时可出现气急心悸心功能三级体力活动明显受限制，轻体力活动即可出现心力衰竭的症状、体征，休息后可好转心功能四级安静情况下即可出现心力衰竭的临床表现，完全丧失体力活动能力，病情危重第三节心功能不全时机体的代偿代偿反应心脏本身的代偿神经内分泌系统心脏以外的代偿心率加快心泵调节（心脏扩张、收缩性增强）心室重塑交感神经系统激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活血容量增加血流重分布红细胞增多组织细胞利用氧能力增强心功能不全时机体代偿心脏本身代偿心率加快心室重塑心脏紧张源性扩张心肌收缩性增强一、心脏本身的代偿功能代偿(一）心率加快发动快、见效迅速贯穿心功能不全发生、发展的全过程压力感受器效应：心输出量↓→动脉血压↓→主动脉弓和颈动脉窦→心迷走↓，交感↑容量感受器效应：心力衰竭→心房淤血→容量感受器↑→交感神经↑化学感受器效应：缺氧→主动脉体和颈动脉体化学感受器心率↑心率加快的机制心率加快的意义（1）在一定范围内可提高心输出量（2）维持动脉压，保证脑、冠脉的血液灌流CO=HR×SV（3）提高舒张压，一定程度增加冠脉血液灌流局限性：若心率过快180次/分（1）耗氧量增加（2）舒张期过短，冠脉灌流↓（3）心室充盈不足发动快速，但不经济，是心衰病情加重的标志之一（二）心脏紧张源性扩张（异长性自身调节）心室充盈量=静脉回心血量+心室射血后剩余血量平衡调节：回心血量/搏出量异长性自身调节（Frank-Starling定律）意义：防止心室舒张末期压力和容积发生过久和过度改变回心血量多充盈压上升搏出量上升心衰时心输出量减少舒张末期容积增加心肌初长度增加心肌收缩性增强心输出量增加在一定范围内，心肌的收缩力与心肌纤维的初长度成正比异长自身调节:Frank-StarlingRelationship肌节长度2.2um心肌收缩力Themoreamyocyteorventricularchamberisstretched,themoreitwillcontract在一定范围内，心肌的收缩力与心肌纤维的初长度成正比心脏扩张Frank-Starling定律正常状态下1.72.12.22.7m收缩力肌节初长肌源性扩张：伴心肌收缩力降低的心腔扩大紧张源性扩张：伴有收缩力增强的心腔舒张末期容积增大（三）心肌收缩性增强儿茶酚胺增强收缩能力/搏出量心功能受损交感系统兴奋儿茶酚胺释放-受体cAMP钙通道开放胞浆Ca2+正性肌力作用急性、早期：维持心输出量慢性：受体敏感性下降，正性肌力作用减弱（四）心室重塑（ventricularremodeling)心室在长期负荷增加或神经体液因素持续作用下，所发生的心肌组织结构、代谢和功能的一种慢性代偿适应性反应。即心肌及心肌间质细胞在细胞结构、功能、数量及遗传表型方面所出现的适应性、增生性变化。心肌细胞非心肌细胞（成纤维细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞等）细胞外基质心肌结构代偿心肌细胞重塑（心肌肥大、心肌细胞表型改变）（1）心肌肥大(myocardialhypertrophy)概念：心肌细胞体积增大、重量增加向心性肥大(concentrichypertrophy)：长期压力负荷作用下，肌节并联性增生,室壁增厚，心腔无明显扩大，室壁厚度/心腔半径增大离心性肥大(ecentrichypertrophy)：长期容量负荷作用下，肌节串联性增生，心室腔扩大较明显而室壁厚度增加较轻，室壁厚度/心腔半径变化不大结构代偿正常压力负荷过重容量负荷过重向心性肥大离心性肥大向心性肥大离心性肥大作用缓慢、持久心肌总收缩力增强，有利于维持心输出量。向心性肥大的代偿能力强于离心性肥大，但二者均可增加心脏作功和心输出量，使心功能在相当长的时间内处于稳定状态，不发生心力衰竭。代偿作用局限：肥大心肌的生长具有不平衡性，因此当心肌过度肥大超过某种限度时，则发生由代偿向衰竭的转化。心肌肥大的意义（2）心肌细胞表型改变由于合成的蛋白质的种类变化所致的心肌细胞“质”的改变分子改建：分子水平（蛋白质表达谱改变--同工型转换）心肌肥大：细胞水平心肌改建：组织水平心室重塑：器官水平机械刺激化学刺激受体或力学感受器蛋白激酶激活核转录因子基因转录静止胎儿基因激活胎儿型蛋白合成增加细胞表型改变分泌细胞因子、局部激素促进细胞成长、增殖、凋亡、表型改变心肌改建的机制2、非心肌细胞及细胞外基质的变化细胞外基质—存在于细胞间隙、肌束之间及血管周围的结构糖蛋白、蛋白多糖及糖胺聚糖的总称。主要为Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原。Ⅰ型胶原：80%与心肌肌束平行排列的粗大胶原纤维的主要成分Ⅲ型胶原：20%较细的纤维网状结构胶原纤维的量、成分决定心肌伸展及僵硬度胶原增加使心肌顺应性降低血管紧张素Ⅱ、去甲肾上腺素、醛固酮非心肌细胞活化、增殖Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原合成增加（早期）基质金属蛋白酶Ⅰ/Ⅲ胶原比例改变心肌间质增生，心肌重塑增加血容量血流重新分布红细胞增多心脏以外代偿组织利用氧能力增加心外代偿（一）增加血容量-------慢性心衰主要代偿方式肾小球滤过率降低肾小管重吸收钠水增加促进钠水重吸收的激素增多(ADH、醛固酮）抑制钠水重吸收的物质减少（PGE2、心房钠尿肽）二、心脏以外的代偿BP↓肾血流↓机制：①GFR↓交感-肾上腺髓质兴奋肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活②钠、水重吸收↑醛固酮↑、ADH↑心房钠尿肽（ANP）↓意义：积极作用——心室充盈↑、CO↑、维持动脉血压不利影响——心性水肿，心脏负荷↑（二）血流重分布（三）红细胞增多（四）组织细胞用氧能力增强线粒体呼吸酶活性增强，线粒体数量增多，三、神经-体液的代偿交感神经系统激活（SNS)心率增快、心肌收缩力增强心输出量增加收缩阻力血管维持动脉压血液重分布保证心、脑血供激活的直接原因：心输出量减少和/或动脉血压下降。是调节心内与心外代偿的基本机制，也是导致心衰发生、发展的关键因素。代偿SNS过度激活，心肌内去甲肾上腺素消耗，受体敏感性下降负面作用：1、周围血管收缩，负荷增加心肌耗氧量增加2、通过肾上腺素受体介导促进心室重塑3、增加自由基产生，损伤心肌肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活钠水潴留、回心血量增加代偿：AⅡ强烈收缩血管维持血压AⅡ协同交感神经及其介质，调节血流重分布醛固酮促进水钠潴留，增加血容量不利：过度血管收缩，钠水潴留，使心室前后负荷增加，加速病情进展AⅡ导致心室重塑心力衰竭与机体的代偿模式图心力衰竭机体代偿心脏