心力衰竭发生的机制

Chapter14赵明耀2010.10.10心力衰竭（heartfailure)WhatismeaningofthehospitalsignLogosymbol心脏的收缩和(或)舒张功能发生障碍心力衰竭的概念心输出量绝对或相对下降不能满足机体代谢需要（Conceptofheartfailure）1.关键：心肌舒缩功能障碍（1）原发性~：心肌衰竭（myocardialfailure)（2）继发性~：???心力衰竭心功能不全(心泵衰竭）代偿阶段失代偿阶段？（心衰症状）（有心肌损伤，无心衰症状）充血性心力衰竭2．主要变化:心输出量↓(1)供血减少(2)静脉淤血充血性心力衰竭（Congestiveheartfailure）Section1Causeandprecipitatingfactors(病因与诱因)一、Cause1.原发性心肌舒缩功能障碍心肌病变，心肌缺血缺氧维生素B1缺乏2.心脏负荷过度压力负荷过度容量负荷过度1.感染2.酸碱、电解质紊乱3.心律失常4.妊娠分娩二、Precipitatingfactors加重心脏负荷（耗氧）或加重心肌损害的因素Section2Classificationof~一、按部位分左心衰（leftheartfailure)右心衰（rightheartfailure)全心衰（wholeheartfailure)二、按机制分收缩性衰竭：心肌变性，坏死舒张性衰竭：发生早，恢复晚三、按心输出量分低输出量型（lowoutputheartfailure)高输出量型（highoutputheartfailure)低输出量型心衰高输出量型心衰前高输出量型心衰正常心输出量正常人??四、按病情程度分——轻、中、重五、按发生速度分急性心衰（acuteheartfailure)慢性心衰（chronicheartfailure)美国心脏病学会和美国心脏学会(ACC/AHA)慢性心力衰竭评估与治疗指南为了强调心力衰竭发生发展的过程,将心力衰竭分为4个期,心力衰竭高危因素心脏结构异常心力衰竭症状和体征A期有不明显无B期有无C期明显现在有&既往有D期非常明显顽固、终末期、在标准治疗下反复发作Section3Bodycompensationduring~一、神经体液调节机制的激活1.交感－肾上腺髓质系统激活心率增快、心肌收缩力增强、心输出量增加2.肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活钠水潴留、回心血量增加3.其他：ANP,NO,TNF,endothelin二、心脏代偿*心率加快（160/min）*心脏紧张源性扩张*心肌收缩性增强？*心室重塑1.机制①压力感受器：心输出量↓→动脉血压↓→主动脉弓和颈动脉窦→心迷走↓，交感↑②容量感受器：心力衰竭→心房淤血→容量感受器↑→交感神经↑③化学感受器：缺氧→心率↑（一）心率加快2.心率加快的意义动员迅速，见效快，贯穿始终；一定程度加快，可以增加CO代偿作用局限：过快（＞180次/分）增加心肌耗氧缩短心脏舒张期，心脏充盈不足、冠脉血流量减少衰竭心肌:负性力-频率关系/β-Rblocker,digitalisAB（二）心脏紧张源性扩张：IncreasedpreloadFrank-Starling定律正常状态下1.72.12.22.7m收缩力肌节初长（三）心肌收缩性增强？部分心肌坏死；正常心肌收缩性增强（四）心室重塑(ventricularremodeling)心力衰竭时，为适应心脏负荷的增加，心肌及心肌间质在细胞结构、功能、数量及遗传表型方面所出现的适应性、增生性的变化Ventricularremodeling•在基因调控下，心脏的结构、代谢和功能的模式改建过程肥大表型改变凋亡心肌细胞+非心肌细胞+细胞外基质成纤维~增生炎症~增生胶原增生向心性肥大：压力负荷增大，心室半径未增离心性肥大：容量负荷增大，心室半径增加concentrichypertrophyeccentrichypertrophy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肥大心肌的生长具有不平衡性，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：•胎儿型基因被激活：ANF基因-MHC-MHC•Ang-Ⅱ等间质细胞，I,Ⅲ型胶原产生↑、降解↓；I(粗)/Ⅲ(细)型胶原比早期↓，晚期↑心肌细胞细胞总数1/3，体积70%表型改变和胶原增生三、心脏以外的代偿1.血容量↑2.血液重新分配3.组织利用氧的能力↑4.红细胞↑Section4心力衰竭发生机制心力衰竭基本机制心肌舒缩性心泵功能机体一、心肌舒缩的分子基础1.收缩蛋白——myosin,actin2.调节蛋白——tropomyosin,troponin3.Ca2+——4.ATP——MolecularBasisofContraction二、心肌收缩性减弱（一）心肌结构破坏1。心肌细胞数量减少（收缩蛋白丧失）•Necrosis——AMI•apoptosis2.心肌结构改变•肌丝/线粒体•间质/心肌•胚胎基因表达•肌原纤维错位•凋亡/坏死/肥大/纤维化肥大心肌的不平衡生长方式(1)心肌交感神经密度及NE↓(2)线粒体数量相对不足(3)微血管数量相对不足或狭窄(4)肌球蛋白ATP酶活性↓(5)肌浆网钙转运障碍(6)肌节错位心肌毛细血管与氧弥散距离毛细血管（条/mm2）血管间距（µm）正常安静230016.8运动44005.5肥大心肌安静多开放3.心室扩张•机制：心肌减少肌丝重排室壁应力增大，胶原降解Myocardialsectionshowingmyocytehypertrophyandwideningofinterstitialspacesduetodepostionofcollagen,inflammatorycellsandamyloid.Trichromestain,140x(二)心肌能量代谢障碍1.能量生成障碍（1）心肌缺血缺氧（2）维生素B1缺乏2.能量利用障碍（1）肌球蛋白头/尾比值（2）V3数量（3）MLC-1；TnT43.能量储备减少磷酸肌酸减少ATPCPCPK（三）心肌兴奋-收缩偶联障碍（Ca2+转运异常）1.肌浆网摄储释钙障碍•原因：心肌肥大、酸中毒、能量•机制：（1）酸中毒使SR和钙牢固结合（2）钙释放通道(ryanodin-R)（3）钙储量:钙泵活性肌浆网Ca2+释放量↓Ry-受体Ca2+Ca2+钙储存蛋白H+肌浆网储存钙减少H+浓度增加Ry-受体减少Ca2+2.钙内流受阻•钙通道膜电压依赖性:+Emopensit；•受体操纵性:NE；•Na+/Ca2+载体机制：（1）心肌NE（2）-R密度，功能（下调；脱敏）（3）高血钾竞争抑制3.肌钙蛋白与钙结合障碍机制：H+竞争与肌钙蛋白结合；三、心室舒张功能（过程）异常1.钙离子复位延缓ATP↓、使钙泵活性↓2.横桥解离障碍①ATP↓②肌钙蛋白与钙亲和力↑（一）心室舒张功能障碍细胞内钙离子复位延缓肌浆网胞浆Ca2+Ca2+Ca2+肌钙蛋白Ca2+Ca2+ATP酶Na+-Ca2+交换体（二）心室舒张势能减少1.心肌收缩构型变化2.冠脉灌注不足（三）心室顺应性降低心室在单位压力下引起的容积变化（△V/△P)容积压力顺应性降低顺应性正常顺应性升高CollagenⅢ(细)I(粗)顺应性降低的原因：1.室壁厚度增加2.室壁成分改变顺应性降低引起心衰的机制：1.妨碍心室充盈2.加重淤血3.妨碍冠脉灌注四、心脏各部舒缩不协调???•心力衰竭与心泵衰竭1、心律失常破坏2、同一心室心肌梗死区域性分布病因收缩物质心肌肥大结构破坏能量生成利用能量代谢障碍钙转运异常钙内流钙动员钙结合障碍心肌收缩性减弱钙复位延缓横桥解离舒张负荷心室舒张心室内外因素心室顺应性心室舒张顺应性异常心力衰竭Section5心衰时机体的改变HFCOVR↓↓供血不足肺循环淤血体循环淤血神经体液++GoodheartssupportthemShouldhegetanewrunningmate?ProbablyStageBSymptomsandsignsinheartfailureSymptomsDyspnoeaOrthopnoeaParoxysmalnocturnaldyspnoeaReducedexercisetolerance,lethargy,fatigueNocturnalcoughAnorexia厌食SignsCachexiaandmusclewastingTachycardiaPulsusalternans心音交替ElevatedjugularvenouspressureDisplacedapexbeatRightventricularheave鼓起CrepitationsorwheezeThirdheartsoundOedemaHepatomegaly(tender)AscitesWheezeAnkleswelling一、心输出量不足心功能检测1.心泵功能（，CO3.5L/min,CI2.2L/min/m2）2.心室舒张末期压力（）3.心肌收缩功能（,+dp/dtmax）4.心室舒张功能和顺应性（）5.心力贮备↓临床表现：1.皮肤苍白或发绀2.乏力、失眠、嗜睡3.尿量减少4.心源性休克1.静脉淤血和静脉压力↑2.水肿3.肝肿大压痛和肝功能异常二、体循环淤血①疲乏②水肿③颈静脉怒张④肝肿大⑤腹水⑥厌食⑦紫绀⑧外周静脉压升高体循环淤血心性水肿三、肺循环淤血•表现为肺水肿和呼吸困难①劳力性呼吸困难②端作呼吸③夜间阵发性呼吸困难④咳嗽⑤紫绀⑥铁锈色痰⑦肺动脉楔压升高（一）呼吸困难呼吸困难的基础：肺淤血，肺水肿呼吸困难的基本机制：1.肺顺应性下降2.呼吸道阻力增加3.J-感受器受刺激4.缺氧、酸中毒呼吸困难的分类1.劳力性~(dyspneaonexertion)——伴随着体力活动而出现机制：（1）回心血量↑（2）HR↑，心肌缺血；Hb氧合↓（3）PaO2↓和CO2↑刺激呼吸中枢兴奋2.端坐呼吸（orthopnea)——患者被迫采取端坐位或半卧位，以减轻呼吸困难机制：平卧位（1）机体下半身静脉回流↑（2）水肿液吸收入血增多（3）横膈上移限制呼吸运动3.夜间阵发性呼吸困难（paroxysmalnocturnaldyspnea)——夜间入睡后因气闷而被突然惊醒的呼吸困难Paroxysmalnocturnaldyspnea机制：（1）体位改变：平卧位（2）入睡后迷走兴奋性相对↑（3）熟睡后神经反射敏感性↓（二）肺水肿——左心衰最严重表现机制1.cap血压↑2.cap通透性↑SymptomsandsignsinheartfailureSymptomsDyspnoeaOrthopnoeaParoxysmalnocturnaldyspnoeaReducedexercisetolerance,lethargy,fatigueNocturnalcoughAnorexia厌食SignsCachexiaandmusclewastingTachycardiaPulsusalternans心音交替ElevatedjugularvenouspressureDisplacedapexbeatRightventricularheave鼓起CrepitationsorwheezeThirdheartsoundOedemaHepatomegaly(tender)AscitesWheezeAnkleswelling一、病因诱因防治二、调节神经体液系统失衡及干预心室重塑ACEI和-受体阻断剂;AngII-R阻断剂三、降低心脏负荷四、改善心脏舒缩功能五、改善心肌能量代谢六、换心、心肌干细胞Section6心衰的防治原则TreatmentNormalAsymptomaticLVdysfunctionEF40%SymptomaticCHFNYHAIIInotropesSpecializedtherapyTransplantSymptomaticCHFNYHA-IVSymptomaticCH