心力衰竭的发生机制
心力衰竭

心力衰竭(heart failuer)是各种心脏结构或功能性疾病导致心室充盈及(或)射血能力受损而引起的一组综合症。
由于心室收缩功能下降射血功能受损,心排血量不能满足机体代谢的需要,器官、组织灌注不足,同时出现肺循环和(或)体循环淤血,临床主要是呼吸困难和无力而致体力活动受限和水肿。
心力衰竭是指伴有临床症状的心功能不全,但有心功能不全者不一定全是心力衰竭。
心功能不全常用以表明经器械检查如超声心动图等提示心脏收缩或舒张功能已不正常,而尚未出现临床症状的状态。
CHF的病因⏹基本病因--引起疾病并赋予疾病以特征性的因素几乎所有类型的心脏、大血管疾病均可引起心力衰竭。
心力衰竭反映心脏的泵血功能障碍,也就是心肌的舒缩功能不全。
⏹诱因--加强条件致病作用的因素病理生理(一)、代偿机制1. Frank-Starling机制(主要针对前负荷增加)frank-starling机制这种代偿是通过改变心肌纤维初长度来实现的,故又称异长自身调节。
如果EDV增加致左心室过度扩大心肌纤维过度拉长,心排出量下降。
Frank-starling 曲线出现下降支,故代偿是有限的.2. 心肌肥厚(主要针对后负荷增加)心肌肥大——心肌细胞体积增大,重量增加向心性肥大:肌纤维并联增生,肌纤维增粗,室壁厚度↑,心腔无明显扩大离心性肥大:心肌纤维串联增生,肌纤维长度↑,心腔扩大心肌肥大是最经济、持久有效代偿方式!根根Laplace定律,心肌肥厚后室壁张力下降,耗氧量下降,在很长时间内这种代偿是经济的。
3. 神经体液的代偿机制(心脏排血量不足,心房压力增高时)(1)交感神经兴奋性增强(2)肾素-血管紧张素系统(RAS)激活可引起心肌重塑(二)、心力衰竭时各种体液因子的变化1. 心钠肽和脑钠肽(atrial natriuretic peptide(ANP)and brain natriuretic peptide(BNP))评定心衰进程和判断预后的指标2. 精氨酸加压素(arginine vasopression, A VP)3. 内皮素(endothelin)(三)、舒张功能不全(四)、心肌损害和心肌重构(remodeling)心力衰竭发生发展的基本机制:心室重塑原发性心肌损害和心脏负荷过重使心功能受损,导致上述的心腔扩大或心肌肥厚等各种代偿性变化。
心衰发病机制及治疗

心衰发病机制及治疗心衰是指心脏无法有效地泵血,导致心脏无力并失去其正常功能的一种疾病。
心衰的发病机制涉及多个方面,包括心肌损伤、心脏负荷增加和神经内分泌激活等。
治疗心衰的方法多种多样,包括药物治疗、器械支持、心脏移植等。
本文将对心衰的发病机制及治疗方法进行详细介绍。
心衰的发病机制主要有以下几个方面:1.心肌损伤:心衰的一个主要原因是心肌损伤,导致心肌细胞的死亡和减少。
心肌损伤的原因包括缺血、高血压、心肌炎等。
这些原因会导致心肌细胞的氧供减少,细胞能量代谢紊乱,从而引发心肌细胞凋亡和坏死。
2.心脏负荷增加:当心脏肌肉收缩力降低或心肌肥厚时,心脏需要额外的负荷来维持正常的血液流动。
这种负荷增加会引起心室扩张和心肌肥厚,最终导致心肌功能损害和心力衰竭。
3.神经内分泌激活:在心衰时,机体会激活多种神经内分泌系统,如肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)和交感神经系统。
这些激活会导致心脏负荷增加,血液容量增加,心肌肥厚等,最终加速心脏功能的恶化。
治疗心衰的方法主要有以下几种:1.药物治疗:药物治疗是目前治疗心衰的主要方法。
常用的药物包括血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)、血管紧张素受体拮抗剂(ARB)、β-受体阻滞剂和醛固酮拮抗剂等。
这些药物可以减轻心脏负荷,改善心肌收缩力,降低血压,从而改善心衰症状。
2.心脏辅助器械支持:对于严重的心衰患者,药物治疗可能无效,此时可以考虑使用心脏辅助器械来支持心脏功能。
常见的心脏辅助器械包括左心室辅助装置(LVAD)和人工心脏等。
这些装置可以代替或辅助心脏的泵血功能,提高心脏的收缩力和血液流动。
3.心脏移植:对于严重的心衰患者,心脏移植是最后的治疗手段。
心脏移植是将健康的心脏移植到心衰患者体内,以取代病变的心脏。
这种方法可以重建心脏的正常功能,但由于供体的限制和移植后出现排斥等问题,心脏移植的适应症有限。
除了上述治疗方法外,心衰患者还需要合理的生活方式和饮食管理。
合理的饮食管理包括低盐饮食、限制液体摄入、戒烟等。
心力衰竭(heartfailure)

35.5%
凋亡指数=凋亡细胞核数/100个细胞核
机制:
一.氧化应激—— 二.钙稳态失衡—— 三.线粒体功能异常—— 四.cytokines ?
2.肥大心肌的不平衡生长方式
01
添加标题
心肌交感神经密 度及NE↓
02
添加标题
线粒体数量相对不 足
03
添加标题
微血管数量相对不 足或狭窄
04
05
添加标题
一.收缩蛋白——myosin,actin 二.调节蛋白——
○ tropomyosin,troponin
三.Ca 2+—— 四.ATP——
二 、心肌收缩性减弱
一. 心肌结构破坏
1. 心肌细胞和收缩蛋白丧失
● Necrosis——AMI
● Apoptosis—— apoptotic index
1. 2~0.4%
① ——(1) ATP↓
二. 肌钙蛋白与钙亲和力↑
心室舒张功能 障碍
添加标题 添加标题 添加标题
心室舒张势能减少 心肌收缩构型变化 ; 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
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
2
不利影响
心肌重构(myocardial remodelling)
—— 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
-MHC
-MHC
AG-II 产生↑降解↓
I, III型胶原
第五节 心衰时机体的改变
心力衰竭(病生)

T:室壁张力-与心肌耗氧量成正比 P:室内压 r:心室半径 h:室壁厚度
室壁厚度↑,相同室内压及心室半径 ? 心室半径↑,相同室内压及室壁厚度 ? 心室半径及室壁厚度均↑,相同室内压 ?
心肌肥大是最经济、持久有效代偿方式!
代偿机制
心室重构
(ventricular remodeling)
心力衰竭
Heart Failure
概述
本章内容
概念 病因和分类 机体的代偿功能 发病机制 机体机能代谢变化 防治原则
概述
循 环 系 统
概述
心力衰竭概念
各种致病因素 心肌收缩和(或)舒张功能障碍
心泵功能降低 心输出量绝对或相对减少 不能满足机体组织代谢需要
概述
基本知识
组成
活性 最高
较低
代偿状态时,V1增多 失代偿时,V3增多
V3 最低
发病机制
心力衰竭的发病机制
1.心肌收缩力减弱
①心肌结构破坏 ②心肌能量代谢障碍 ③心肌兴奋-收缩耦联障碍
发病机制
心肌兴奋-收缩耦联过程
关键在于心肌兴奋时,胞浆Ca2+浓度迅速升高, 以及Ca2+与肌钙蛋白结合
发病机制
• 横桥功能↓ • 离子泵失活
钙泵失活 细胞内钙超载
心肌挛缩、断裂
钠泵失活
Na/Ca交换↑ 细胞内水肿
• 功能蛋白更新↓
发病机制
心肌能量代谢障碍
ATP储存障碍
×
ATP 利用障碍
甲亢、心肌 过度肥大
肌球蛋白 ATP酶活性↓
心肌过度肥大
发病机制
? 心衰时肌球蛋白ATP酶活性↓
心力衰竭的发病机制及特征

心力衰竭的发病机制及特征一、心力衰竭的定义和概述心力衰竭是指心脏无法提供足够的血液流动以满足全身组织代谢需要的一种心脏疾病。
其主要特征是心脏泵功能下降,导致全身器官功能受损,严重影响患者生存质量。
在近几十年来,随着人口老龄化和慢性疾病的增加,心力衰竭已成为一种常见而且严重的公共卫生问题。
二、心力衰竭的发病机制1. 左室收缩功能不全:左室肌肉收缩力减弱是导致心力衰竭的主要原因之一。
这可能由于冠状动脉供血不足或其它因素引起。
2. 先兆期的神经内分泌活性增高:当左室出现了功能不全时,身体会通过神经内分泌系统来尝试调节失去平衡状态。
这包括醛固酮、肾素-血管紧张素-醛固酮系统和交感神经系统等的活性增高。
3. 冠状动脉供血不足:冠状动脉粥样硬化和血栓形成是心力衰竭的常见原因之一。
这会导致心肌缺氧和损害,从而降低了心脏的泵血能力。
4. 心肌重构与纤维化:长期心力负荷过重时,心肌细胞逐渐发生结构和功能改变,使得心肌组织增生、纤维化,从而影响了心脏正常收缩功能。
三、心力衰竭的特征表现1. 呼吸困难:由于左室功能不全,在充盈压力增加时,液体可以从肺静脉波及到肺间质或气道空腔,导致呼吸困难。
2. 急性水肿:患者出现急性水肿是因为左室射血减少引起循环淤积和液体潴留。
3. 乏力与体力下降:由于心脏泵血能力下降,全身组织器官供氧不足。
这导致患者乏力、活动耐受下降,甚至休息也感到疲劳。
4. 体重变化:心力衰竭患者常出现反复发作的液体潴留,导致体重波动明显。
四、影响心力衰竭发展的因素1. 年龄和性别:年龄是心力衰竭最主要的危险因素之一。
老年人更容易患有多种与心脏相关的疾病,增加了心力衰竭的风险。
2. 慢性疾病:高血压、冠心病和糖尿病等慢性疾病与心力衰竭密切相关。
这些慢性疾病可以导致心肌损害或心脏负荷过重。
3. 生活方式:不健康的生活方式如久坐不动、饮食不平衡以及吸烟等习惯会增加发展为心力衰竭的风险。
五、防治措施1. 健康饮食和适度运动:低盐、低脂饮食有益于控制高血压和改善冠脉灌注。
心力衰竭发生发展的基本机制

心力衰竭发生发展的基本机制心力衰竭是一种复杂的临床综合征,其发生和发展涉及到多种因素。
以下是心力衰竭发生发展的基本机制:1.心肌损伤心肌损伤是心力衰竭发生发展的基础。
心肌损伤可以由多种原因引起,如缺血、缺氧、炎症、代谢异常等。
心肌损伤会导致心肌细胞功能障碍,进而引起心肌收缩力下降和心脏泵血功能减弱。
2.神经内分泌激活心力衰竭时,神经内分泌系统会被激活,包括交感神经系统、肾素-血管紧张素系统等。
这些系统的激活会导致神经内分泌因子的释放,如去甲肾上腺素、血管紧张素Ⅱ等,进一步促进心肌损伤和心脏泵血功能减弱。
3.心脏重塑心脏重塑是心力衰竭的重要特征之一。
在心力衰竭的发展过程中,心脏的形态和结构会发生改变,如心肌细胞肥大、纤维化等。
这些改变会导致心脏的泵血功能进一步减弱,并加速心力衰竭的进展。
4.心肌细胞凋亡和坏死心肌细胞凋亡和坏死是心力衰竭过程中的重要事件。
在心力衰竭的发展过程中,心肌细胞会经历凋亡和坏死等细胞死亡过程,导致心肌细胞数量的减少和心脏功能的下降。
5.心室重塑心室重塑是心力衰竭的另一个重要特征。
在心力衰竭的发展过程中,心室的结构和形态会发生改变,如心室壁增厚、心室腔扩大等。
这些改变会导致心室泵血功能的减弱和心脏泵血量的减少。
6.心律失常心律失常在心力衰竭患者中很常见,可以进一步加重心力衰竭的症状和体征。
心律失常可以是窦性的,也可以是异位性的,如房颤、室颤等。
心律失常会导致心脏泵血功能减弱和血液循环障碍,从而加重心力衰竭的症状。
7.炎症反应炎症反应在心力衰竭的发展过程中起着重要作用。
炎症反应会导致心肌细胞的损伤和凋亡,促进心脏重塑和心力衰竭的进展。
此外,炎症反应还会促进氧化应激和细胞凋亡等过程,进一步加剧心力衰竭的症状。
8.氧化应激氧化应激是指体内氧化与抗氧化作用失衡,导致自由基大量积累,对细胞和组织造成损伤的过程。
在心力衰竭的发展过程中,氧化应激会导致心肌细胞的损伤和凋亡,促进心脏重塑和心力衰竭的进展。
心衰 PPT课件

心衰
第三节 发病机制
Mechanisms of Heart Failure
心肌正常舒缩必备条件
1. 收缩蛋白与调节蛋白性能正常; 2. 能量代谢正常; 3. 钙离子运转正常。
心力衰竭的发生机制
心肌收缩性减弱 心肌舒张功能异常 心脏各部舒缩活动不协调
能谢 量异
生成障碍
缺血缺氧
肺循环充血
二 、肺水肿(紫绀、呼吸困难、端坐呼吸、咳嗽、 咳无色或粉红色泡沫样痰。)
-------急性左心衰最严重的表现 (如:大面积急性左心梗死、严重心律紊乱)
机制
毛细血管静脉压升高 毛细血管通透性增大
体循环淤血
1. 静脉淤血和静脉压升高 水钠潴留、血容量扩大; 右房压升高,静脉回流受阻。
心脏过重负荷 肥大心肌内以V3型ATP酶为主 化学能转化为机械能↓ ATP酶活性↓
心肌收缩力↓ 心力衰竭
3、心肌肥大的不平衡生长
冠脉血液供应相对或绝对不足; 线粒体数目相对减少,ATP生成不足; 肌球蛋白ATP酶活性降低,ATP利用障碍; 交感神经支配和儿茶酚胺相对减少。
FF
Rபைடு நூலகம்AS+ ADH
Ald
淤血 血管 压
回流 障碍
pro
钠水潴留 水肿
组织间液
心性水肿发生机制
心输出量不足
1. 皮肤苍白、发绀; 2. 疲乏无力、失眠、嗜睡; 3. 尿量减少; 4. 动脉血压改变: 急性心衰—下降、心源性休克; 慢性心衰—可维持正常。
其它影响
水、电解质和酸碱平衡紊乱
【心肌收缩性】 心肌受到有效刺激后产生张力和缩短的能力。
1.心肌细胞损伤、死亡
严重缺血(梗死面积>左室面积23%)肌节大量坏死 心肌炎、心肌病 弥漫性肌节坏死、纤维化
病理生理学ppt课件-第十章--心力衰竭

第一节 概 述
5.其他
过度劳累、情绪激动、严重创伤、大出血、慢性贫血、 输血输液过多过快等,均可诱发心力衰竭。
第一节 概 述
四、心力衰竭的分类和临床分期
(一)按心力衰竭发生的速度分类
急性心力衰竭;慢性心力衰竭
(二)按心力衰竭病情严重程度分类
轻度心力衰竭 ;中度心力衰竭 ;重度心力衰竭
(三)按心力衰竭发生的部位分类
第一节 概 述
1.全身感染
感染诱发心力衰竭的机制是:
①感染引起发热时交感神经兴奋,代谢率增高,心率加快,心肌 耗氧量增加,心脏负荷加重; ②感染所产生的内、外毒素可直接损害心肌; ③心率加快,既增加心肌耗氧量,又使心脏舒张期缩短,冠脉血 流量减少,导致心肌供血供氧不足,因此削弱心脏的代偿功能;
第一节 概 述
第一节 概 述
2.酸碱失平衡和电解质代谢紊乱
(2)高钾血症
酸中毒并发血钾升高可抑制心肌动作电位复极化2期Ca2+内流,使 心肌收缩力降低;高钾血症还可引起心肌传导性降低并导致单向阻 滞和传导缓慢,因而易形成兴奋折返,造成心律失常,促使心衰发 生。
第一节 概 述
3.心律失常
• 心律失常尤其是快速型心律失常,由于心肌耗氧量增 加,心脏舒张期缩短,心室充盈不足,心排出量减少 ;同时,冠脉灌注不足,心肌缺血,会导致或诱发心 力衰竭。
1.全身感染
感染诱发心力衰竭的机制是:
④呼吸道感染,造成缺氧,引起心肌结构损伤和代谢障碍, 使气管、支气管粘膜充血、水肿,使气道阻力增加,引起呼 吸困难,肺循环阻力增加,右心室后负荷加重。同时,造成 肺通气和/或肺换气功能障碍,肺通气/血流比例失调,引起心 肌舒缩功能障碍。
第一节 概 述
2.酸碱失平衡和电解质代谢紊乱
心力衰竭

右心衰
全心衰
病理学
2.按心力衰竭发生的速度分类 ⑴急性心力衰竭:常见于大面积心肌梗死, 严重心肌炎
⑵慢性心力衰竭:常见于心瓣膜病、高心病、 肺动脉高压等。
充血性心力衰竭:当心力衰竭呈慢性经过, 并伴有血容量和组织间液增多及静脉系统 严重淤血时称之。
病理学
3.按心力衰竭时心输出量的高低分类 ⑴低输出量性心力衰竭 ⑵高输出量性心力衰竭
病因:急性左心室心肌梗死和严重的心律紊乱患者
机制:毛细血管压急剧升高和缺氧导致的 毛细血管壁通透性加大。
病理学
2.体循环淤血
⑴静脉淤血、静脉压升高
⑵水肿
⑶肝肿大、压痛和肝功能异常
病理学
⑴静脉淤血、静脉压升高
机制:右心衰竭,静脉回流障碍,加之水钠潴留,
体循环静脉系统有大量血液淤积
临床表现:颈静脉怒张、臂肺循环时间延长
病理学
2.心脏负荷过重 ⑴压力负荷过重
压力
瓣膜口径 左心
左心 右心
⑵容量负荷过重
右心
病理学
(二)心力衰竭的诱因
1.感染
冠脉缺血 最常见的诱因 舒张期 发热—心率加快— 心室充盈不足 心肌耗氧增加 内毒素直接损伤心肌
2.心律失常 :造成心输出量下降,耗氧量增加 3.其它诱因:凡是加重心脏负荷,酸碱平衡及电解
病理学
1)劳力性呼吸困难
概念:指病人因进行体力活动而发生的呼吸困难
休息后症状可减轻或消失。
机制:①体力活动时机体需氧 ,供需矛盾,CO2潴留 刺激呼吸中枢。 ②体力活动时心率,舒张期 ,冠脉灌注不足, 左心室充盈减少加重肺淤血。 ③体力活动时,回心血量增多,肺淤血加重, 肺顺应性降低,通气做功增大,病人感到呼吸困难。
心力衰竭的病理生理机制解析

心力衰竭的病理生理机制解析病理生理机制解析:心力衰竭引言:心力衰竭是一种常见的心脏疾病,严重影响着人们的生活质量和预后。
其病理生理机制非常复杂,涉及到多个方面的异常变化。
本文旨在分析心力衰竭的病理生理机制,并从不同角度探讨其发展过程。
一、受损心肌功能心力衰竭最主要的原因是心肌收缩功能下降。
正常情况下,心肌受到神经系统和体液调节作用而产生有效收缩。
但在心力衰竭中,多种因素导致了这一过程的障碍。
1.1 心肌细胞损伤与凋亡长期存在的高血压、冠心病、细胞凋亡等因素可导致心肌细胞损伤,从而减少有效收缩单元数量。
此外,各种炎症因子如肿瘤坏死因子(TNF-α)也可诱导心肌细胞凋亡并加剧功能下降。
1.2 心肌组织纤维化慢性高血压、冠心病等引起的炎症反应和细胞损伤可促进心肌组织纤维化。
纤维化会导致心肌僵硬,减少收缩力和充盈容量,并增加心室舒张末期压力。
1.3 能量代谢障碍慢性高血压、冠心病等情况下,供氧不足引起的线粒体功能异常将直接影响心肌收缩力。
此外,肾上腺素能神经兴奋过度也会加速心肌代谢,消耗大量能源导致能量供应不足。
二、容量负荷过重除了受损的心肌功能外,容量负荷过重也是心力衰竭发展的关键因素之一。
2.1 血液滞留与内皮功能紊乱在慢性高血压或其他原因导致外周动脉阻力增加时,左室需要更大的力度来推动血液流出。
随着时间推移,这种额外负荷会使得左室壁增厚,并进一步损伤心肌。
此外,内皮功能异常也会促进血管收缩和液体滞留。
2.2 体液潴留与肾脏功能下降心力衰竭患者常伴有肾脏功能损害,造成钠、水潴留和体液过多。
这种情况下,心室舒张末期压力增加,导致心室壁张力过高,不利于血液回流。
三、神经内分泌系统失调心脏是内分泌系统的一部分,在心力衰竭中它的正常功能受到了破坏。
3.1 肾素-血管紧张素-醛固酮系统活化在心力衰竭中,由于低灌注或其他因素刺激,RAAS系统被激活。
肾素释放增加,进而导致血管紧张素Ⅱ生成增多。
该物质收缩外周动脉,促使对洋地黄类药物敏感性增强,并刺激醛固酮分泌。
心力衰竭病理生理机制

心力衰竭病理生理机制心力衰竭是一种复杂的临床综合征,其病理生理机制涉及到多个方面。
以下是心力衰竭的主要病理生理机制:1.心肌细胞凋亡和坏死心肌细胞是心脏的基本功能单元,当心脏负荷过重、缺血或缺氧等情况发生时,心肌细胞会发生凋亡和坏死。
这些细胞的死亡会导致心脏收缩和舒张功能下降,进而引发心力衰竭。
2.神经内分泌激活与心室重塑心力衰竭时,神经内分泌系统会被激活,包括交感神经、肾素-血管紧张素系统等。
这些系统的激活会导致心脏重塑,进一步加剧心力衰竭。
神经内分泌激活和心室重塑在心力衰竭的进展中扮演着重要角色。
3.心室舒张功能不全心室舒张功能不全是指心脏在舒张期不能有效地充盈血液,导致血液循环不足。
这种情况通常与心肌细胞凋亡和坏死、心脏纤维化和心室壁僵硬有关。
4.心室收缩功能不全心室收缩功能不全是指心脏在收缩期不能有效地泵血,导致血压下降和血液循环障碍。
这种情况通常与心肌细胞凋亡和坏死、心室壁厚度和硬度改变以及心脏节律异常有关。
5.血管功能障碍血管功能障碍是心力衰竭的一个重要因素。
血管收缩、舒张功能异常和动脉粥样硬化等病变会导致心脏供血不足,加重心力衰竭。
6.心室重构与心功能恶化心力衰竭时,心室会发生重构,心脏形态和结构发生变化,导致心脏功能进一步恶化。
心室重构涉及到心肌细胞凋亡和坏死、纤维化和脂肪浸润等过程。
7.心肌细胞代谢障碍心力衰竭时,心肌细胞的代谢会发生障碍,导致能量生成不足和代谢废物积累。
这些代谢障碍会进一步损害心肌细胞的功能,加速心力衰竭的进展。
8.心室负荷过重与心肌细胞超负荷当心脏承受的负荷过重时,心肌细胞会处于超负荷状态,导致细胞损伤和功能障碍。
这种情况通常与高血压、主动脉狭窄和心脏瓣膜疾病等有关。
9.内皮细胞损伤与炎症反应心力衰竭时,内皮细胞会受到损伤,导致血管炎症反应和血栓形成。
这些炎症反应和血栓形成会进一步损害心脏的功能,参与心力衰竭的进展。
10.氧化应激与细胞凋亡心力衰竭时,心肌细胞会受到氧化应激的损害,导致细胞凋亡和坏死。
《内科学》人卫第9版教材--循环系统 第二章心力衰竭

水平随心室壁张力而变化并对心室充盈压具有负反馈调节作用。CNP主要位于血管系统内,生理作 用尚不明确,可能参与或协同RAAS的调节作用。心力衰竭时心室壁张力增加,BNP及ANP分泌明 显增加,其增高的程度与心衰的严重程度呈正相关,可作为评定心衰进程和判断预后的指标。
另外,内皮素、一氧化氮、缓激肽以及一些细胞因子、炎症介质等均参与慢性心力衰竭的病理生理 过程。
[附]舒张功能不全的机制
心脏舒张功能不全的机制,大体上可分为两大类:一是能量供应不足时钙离子回摄入肌浆网及泵 出胞外的耗能过程受损,导致主动舒张功能障碍,如冠心病明显心肌缺血时,在出现收缩功能障碍前 即可出现舒张功能障碍。二是心室肌顺应性减退及充盈障碍,主要见于心室肥厚如高血压及肥厚型 心肌病,心室充盈压明显增高,当左心室舒张末压过高时,肺循环出现高压和淤血,即舒张性心功能不 全,此时心肌的收缩功能尚可保持,心脏射血分数正常,故又称为射血分数保留性心衰(HFpEF)。但 当有容量负荷增加,心室扩大时,心室顺应性增加,即使有心室肥厚也不致出现单纯的舒张性心功能 不全。舒张与收缩功能不全的心腔压力与容量的变化见图3-2-20
(2)咳嗽、咳痰、咯血:咳嗽、咳痰是肺泡和支气管黏膜淤血所致,开始常于夜间发生,坐位或立位 时咳嗽可减轻,白色浆液性泡沫状痰为其特点,偶可见痰中带血丝。急性左心衰发作时可出现粉红色
泡沫样痰。长期慢性肺淤血肺静脉压力升高,导致肺循环和支气管血液循环之间在支气管黏膜下形 成侧支,此种血管一旦破裂可引起大咯血。
(—)Frank-Starling机制
增加心脏前负荷,回心血量增多,心室舒张末期容积增加,从而增加心排血量及心脏作功量,但同 时也导致心室舒张末压力增高,心房压、静脉压随之升高,达到一定程度时可出现肺循环和(或)体循 环静脉淤血,图3-2-1示左心室功能曲线。
第十二章 心力衰竭

第十二章心力衰竭复习提要一、概述(1)心力衰竭的概念指心脏收缩和/或舒张机能障碍,导致心脏不能泵出与静脉回流和机体组织代谢需求相称的血量。
(二)心力衰竭的原因1.原发性心肌舒缩性能受损①心肌病变:心肌病,心肌炎,心肌梗死②心肌代谢障碍:冠心病,休克,严重贫血2.心脏负荷过度①压力负荷过度:高血压,主动脉缩窄。
②容量负荷过度:主动脉,二尖瓣关闭不全。
3.心脏舒张充盈受限心脏充盈不足,心脏排血量降低和静脉淤血。
(3)心力衰竭的透因呼吸道感染,风湿热,心律失常。
(4)心力衰竭的分类1.按心力衰竭发生部位分类①左心衰竭②右心衰竭③全心衰竭2.按心力衰竭发生速度分类①急性心力衰竭②慢性心力衰竭3.按心力衰竭时心排血量的高低分类①低输出量型心力衰竭②高输出量型心力衰竭二、心力衰竭的发病机制(1)心肌收缩功能障碍1.心肌细胞和收缩蛋白的丧生2.肌球蛋白ATP酶活性降低3.心脏肾上腺素能受体及其信号传递障碍①心肌内源性钾肾上腺素减少②心肌受体密度减少③受体与腺苷酸环化酶脱偶联4.心肌兴奋—收缩偶联障碍①肌质网对钙的摄取,释放障碍②Ca2+内流受阻③肌钙蛋白结合Ca2+障碍(2)心脏舒张功能异常1.心室舒张功能障碍(1)复极—舒张(失活—弛缓)偶联障碍①Ca2+复位延缓或障碍②肌球—肌动蛋白复合体(横桥)解离障碍(2)促进心脏舒张的外在负荷降低2.心室顺应性降低(1)心内因素:室壁被动弹性降低室壁主动弹性降低(2)心外因素:心包炎,心包填塞(3)心肌能量代谢障碍1.心肌能量生成障碍2.能量利用障碍(4)酸中毒在心力衰竭发生中的作用1.抑制肌膜Ca2+内流2.增加肌质网对Ca2+的亲和力3 . H+与Ca2+竞争结合肌钙蛋白,妨碍了Ca2+在兴奋—收缩偶联中的作用4.抑制肌球蛋白ATP酶活性,妨碍ATP的水解和能量的释放。
5.影响心肌能量代谢6.严重酸中毒,破坏心肌细胞膜和亚细胞生物结构三、心力衰竭发病过程中机体的代偿与失代偿(1)心脏本身的代偿①心率增快②心肌收缩力增强,心输出量增加③心肌肥大(2)心脏以外的代偿1.血容量增加①肾小球滤过率降低②肾小管对钠水的重吸收增加2.循环血液重新分配3.组织摄氧量增加(三)交感—肾上腺和肾素—血管紧张素系统长期激活的不利作用1.使心肌细胞功能进行性降低①增加心肌氧耗量,降低心肌氧供②直接的心脏毒性③心肌细胞基因异常表达2.导致心肌细胞丧失3.诱导心肌改建四、心力衰竭时机体的主要功能代谢改变(1)心脏功能及血流动力学的改变1.心脏泵血功能改变①心输出量降低②心房压和心室舒张末期压升高2.心脏收缩功能和舒张功能改变①等容收缩期指标②射血期指标③等容舒张期指标④舒张充盈期指标3.动脉血压的变化4.静脉系统淤血、静脉压升高(2)呼吸功能的改变1.呼吸困难:左心衰竭时肺充血淤血及肺组织顺应性降低①劳力性呼吸困难②端坐呼吸③夜间陈发性呼吸困难2.急性肺水肿(3)消化系统功能的改变右心衰竭导致体静脉压增高,肝及肾肠淤血(4)泌尿系统功能改变少尿或夜尿(5)脑功能改变脑细胞缺氧致眩晕、意识模糊(6)水、电解质和酸碱平衡紊乱常发生代谢性酸中毒或低钾血症四、心力衰竭的防治原则1.防治原发病,消除病因2.改善心脏的舒液功能3.减轻心脏前后负荷4.纠正水、电解质酸碱平衡紊乱试题[A型题]1.肥大心肌细胞的表面积相对不足的主要危害是:A.影响细胞的进一步增大B.影响细胞的分裂成熟C.影响细胞吸收营养物质D.影响细胞氧供E.影响细胞转运离子的能力2.维生素B1缺乏引起心力衰竭的主要机制是:A.兴奋一收缩偶联障碍B.心肌能量储存障碍C.心肌能量生成障碍D.心肌能量利用障碍E.心肌收缩蛋白大量破坏3.心肌肥大不平衡生长的器官水平特征是:A.单位重量肥大心肌的毛细血管数目减少B.整个心脏重量的增长超过了心脏交感神经轴突的生长C.支配心脏的交感神经生长过快D.心肌细胞体积的增长过快E.心脏各部位不均匀生长4.代偿性心肌肥大不平衡生长的分子水平特征是:A.肌动蛋白减少B.肌球蛋白减少C.肌钙蛋白增多D.肌球蛋白分子的重节片(头部)和轻节片(尾部)的比值降低E.肌球蛋白增多5.心肌肥大不平衡生长的细胞学特征是:A.心肌细胞体积过度增大B.心肌细胞重量增加C.心肌细胞表面积和重量增加D.心肌细胞表面积相对不足E.心肌细胞表面积和重量之比增大6.贫血引起心力衰竭的主要机制是:A.心肌能量生成障碍B.心肌能量利用障碍C.兴奋一收缩偶联障碍D.心肌收缩蛋白破坏E.心肌能量储存障碍7.交感一肾上腺髓质系统兴奋引起心肌收缩力增加的机制中下列哪项是错误的:A.激活腺苷酸环化酶B.细胞内cAMP减少C.激活蛋白激酶D.促进肌浆网磷酸化作用E.增加肌浆网对钙离子的摄取释放速度8.下列哪一种疾病可引起高输出量型心力衰竭:A.风湿性二尖瓣闭锁不全B.病毒性心肌炎C.维生素B缺乏D.高血压性心脏病E.冠心病心肌梗塞9.酸中毒引起心肌收缩力:A.先增强后减弱B.先减弱后增强C.减弱D.增强10.心肌肌节长度超过下列哪一数值,心肌收缩力反而降低:A.1.6μmB.1.8μmC.2.0μmD.2.2μmE.2.4μm11.引起急性肾炎性水肿的最重要因素是:A.肾小球滤过率明显减少B.醛固酮增加C.抗利尿激素增加D.肾小球毛细血管壁通透性升高E.血管胶体渗透压减低12.最符合心力衰竭概念的描述是:A.心脏每搏输出量降低B.静脉回心血量超过心输出量C.心输出量不能满足机体的需要D.心功能障碍引起大小循环充血13.心力衰竭时血流量减少最显著的器官是:A.皮肤B.肝脏C.骨胳肌D.脑E.肾脏14.关于高输出量性心力衰竭下列哪项概念是不正确的:A.心输出量比心力衰竭前有所降低B.心输出量可稍高于正常水平C.外周血管扩张D.回心血量增多E.外周小动脉收缩15.高输出量性心力衰竭病人的血流动力学特点是:A.心衰时心输出量比心衰前有所增加,可稍高于正常水平B.心衰时心输出量比心衰前有所降低,但可高于正常水平C.心衰时心输出量比心衰前有所增加,但低于正常水平D.心衰时,心输出量比心衰前有所降低,但低于正常水平E.以上说法都不对16.客量负荷过重损害心功能的机制中下列哪一项不可能发生:A.容易发生心室过度扩张B.心室壁静息张力增加C.心肌氧耗量增加D.心输出量增加E.呼吸困难17.压力负荷过重损害心肌功能的机制中下列哪一项是错误的:A.心脏每搏输出量和每分输出量减少B.心室壁活动张力增加C.心肌耗氧量增加D.心室壁收缩不协调E.冠脉血流量减少18.下列疾病中哪一种伴有右心室后负荷明显加重:A.高血压病B.心肌梗塞C.严重贫血D.肺梗塞E.心脏瓣膜关闭不全19.充血性心力衰竭是指:A.心泵功能衰竭B.急性心力衰竭C.慢性左心衰竭D.以心脏扩大为特征的心力衰竭E.以血容量,组织间液增多以及静脉系统淤血为特征的心力衰竭20.心律失常是指:A.心动过速B.心动过缓C.过早搏动D.心房扑动或颤动E.心脏内激动发生异常和/或传导障碍引起的心脏活动节律异常21.发生心律失常的病理生理基础是:A.心肌电生理活动异常B.心肌收缩功能障碍C.水电解质及酸碱平衡紊乱D.药物及毒素作用E.神经体液因素失调22.下列哪项最符合心力衰竭的概念:A.心脏每搏输出量降低B.静脉回心血量超过心输出量C.心输出量不能满足机体的需要D.心功能障碍引起大小循环充血E.伴有肺水肿或肝脾肿大下肢水肿的综合征23.下列疾病中哪一项不引起高输出量性心衰:A.甲状腺功能亢进症B.贫血C.心肌病D.维生素B 缺乏E.动-静脉瘘24.下列疾病中哪一项会出现低输出量性心力衰竭:A.贫血B.维生素B 缺乏症C.甲状腺功能亢进症D.高血压心脏病E.动-静脉瘘25.下列疾病中哪一种伴有右心室前负荷明显加重:A.高血压病B.心肌病C.室间隔缺损D.肺源性心脏病E.主动脉瓣关闭不全26.下列哪一种疾病伴有左心室前负荷明显加重:A.主动脉瓣关闭不全B.心肌梗塞C.高血压病D.心肌炎E.肥厚性心肌病27.下列哪一种疾病伴有左心室后负荷加重:A.甲状腺功能亢进B.高血压病C.肺动脉高压D.心室间隔缺损E.心肌炎28.下列指标中哪项能够反映左心室的后负荷变化:A.中心静脉压B.平均主动脉压C.肺动脉楔压D.肺总阻力E.左心室舒张末期压力29.下列指标中哪一项能够反映右心室的后负荷变化:A.平均主动脉压B.右心室舒张末压C.中心静脉压D.肺动脉楔压E.肺动脉压30.心力衰竭的变化中下列哪项提法不准确:A.心脏肌原性扩张B.心输出量低于正常水平C.血流重新分布D.血压不变或降低E.静脉淤血,静脉压升高31.心脏前负荷增加可发生于下列哪一种情况:A.肺动脉瓣狭窄B.主动脉瓣狭窄C.高血压D.肺栓塞E.严重贫血32.下列对心衰原因的叙述哪一项是不正确的:A.心肌严重缺血缺氧B.压力负荷过重,导致心脏过度紧张源性扩张C.心肌结构破坏D.严重贫血可因长期前负荷过重而心衰E.心脏容量负荷或压力负荷过重33.心力衰竭是指:A.全身性水肿循环血量减小B.血压下降,全身血管系统扩张C.心脏舒缩力功能障碍,心输出量下降D.肺部淤血E.心脏肥大,节律紊乱34.左心衰竭导致呼吸困难的主要环节是:A.二尖瓣狭窄B.左心房扩张C.肺循环淤血、肺水肿D.肺动脉高压 E.平卧时静脉回流加速35.急性左心衰最早出现的特征是:A.颈静脉怒张B.咳粉红色泡沫痰C.肝肿大D.呼吸膜增厚E.少尿36.急性心力衰竭时下列哪项代偿方式不可能发生过:A.心率加快B.心脏紧张源性扩张C.交感神经兴奋D.心肌肥大E.血液重新分配37.心脏哪一种变化不具有代偿意义:A.心率加快小于130次/分B.正性肌力作用C.心肌肥大D.心交感神经活动抑制E.心肌紧张源性扩张38.低输出量性心衰时下列哪种变化不可能发生:A.外周血管阻力降低B.心肌收缩力减弱C.心室残余血量增多D.循环时间延长E.休息时心率加快39.下列疾病中最易发生向心性肥大的疾病是:A.甲状腺机能亢进B.严重贫血C.维生素B 缺乏症D.高血压病E.主动脉瓣关闭不全40.离心性心肌肥大的主要发生机制是:A.心肌收缩期阻力过大B.冠脉血流量增加C.舒张期心室壁张力增加D.心率加快E.心输出量增加41.心脏离心性肥大的本质是:A.心肌细胞增生B.心肌纤维变粗C.肌节串联性增生D.肌节并联性增生E.肌节既有串联性增生,又有并联性增生42.心肌串联性增生的主要原因是:A.心肌能量代谢障碍B.心肌兴奋一收缩偶联障碍C.心脏前负荷长期过重D.心脏后负荷长期过重E.心肌结构破坏43.下列病种中最易发生离心性肥大的疾病是:A.高血压病B.主动脉瓣关闭不全C.主动脉瓣狭穿D.肺动脉高压E.二尖瓣狭窄44.向心性心肌肥大的主要发生机制是:A.心脏收缩力增强B.冠脉血流量增加C.心率加快D.心输出量增加E.收缩期心室壁张力增高45.关于心肌肥大下列哪项概念是错误的:A.心肌肥大主要是心肌细胞体积增大B.单位重量肥大心肌的舒缩性能是降低的C.心脏总的收缩能力强D.肥大心脏可以在相当长时间内处于功能稳定状态E.心肌肥大能有效地防止心力衰竭的发生46.心肌肥大不平衡生长的组织学特征是:A.毛细血管总数增多B.毛细血管间距减少C.闭合状态的毛细血管开放D.单位重量心肌毛细血管数减少E.心肌纤维数量增加47.下列有关心脏代偿的叙述哪一项是正确的:A.心肌收缩性增强必须有心室舒张末期容积增大为条件B.紧张源性扩张可使心缩力量增强心室舒张末期的容积C.离心性肥大就意味着心脏的失代偿D.心率加快,可增加每分心输出量,故对心功能不全病人是有利的E.心肌收缩性增强可使心脏排空彻底,每搏量增加故对心功能不全病人有利48.心肌的向心性肥大发生于下列哪一种情况:A.高血压B.甲状腺功能亢进C.输液过量D.低钾血症E.急性心肌炎49.心脏向心性肥大的本质是:A.心肌细胞增生B.肌节的并联性增生C.肌节的串联性增生D.心肌纤维长度增大E.心肌纤维数量增多50.心肌收缩力达到是强的肌节长度是:A.1.5umB.2.0umC.2.2umD.2.4umE.3.6u51.急性心肌梗塞时,下述的哪一种代偿不可能出现:A.心率加快B.心脏等张性扩张C.心肌肥厚D.外周动脉收缩E.外周静脉收缩52.下列指标中哪一项能够反映右心室的前负荷变化:A.平均主动脉压B.肺动脉楔压C.右心室舒张末期压力D.左心室舒张末期压力E.心输出量53.下列指标中哪一项最能反映心力衰竭时心肌收缩性的降低:A.平均动脉压下降B.心输出量减少C.心室舒张末期压力增大D.中心静脉压升高E.Vmax降低54.左心衰时心功能变化应为下列哪一项:A.(心指数)、(射血分数)、(左心室舒张末期压力)均降低,(右心室舒张末期压力)正常,(肺动脉楔压)升高。
心力衰竭

2、按心肌功能障碍分类
1)心肌收缩功能障碍性心力衰竭:常见。 2)心肌舒张功能障碍性心力衰竭: 3)混合型心力衰竭:收缩性衰竭和舒张性衰竭同时存在。
3、按心排血量分类
三、心功能不全时机体的代偿作用
代偿
心功能不全
失代偿
心力衰竭
代偿:代偿能使心排血量可以满足机体正常活动需要。 不发生心力衰竭。 失代偿:通过代偿不能满足安静状态下的心输出量需要。 已发生了明显的心力衰竭。 代偿包括“心脏的代偿”和“心脏以外的代偿”。其中 均包括功能、代谢的代偿和结构的代偿。
肺淤血
体循环淤血
左心衰竭
右心衰竭
(一)肺循环淤血
左心衰竭 肺淤血、肺水肿 呼吸困难
1、呼吸困难
呼吸困难是左心衰竭时最早出现、最常见的症状。 1)劳力性呼吸困难 概念:指在劳动、活动时出现呼吸困难,休息后缓解或消失。 机制:心率↑→舒张期缩短→左心室及冠状动脉充盈↓ 体力活动 肺淤血 呼吸困难 耗氧量↑→缺氧、代酸→刺激呼吸中枢 回心血量↑
Frank-Starling定律:在一定范围(2.2μm)内,心肌纤维初长度 越长,心肌的收缩力越强。
伴有心肌收缩力增强的心腔扩张称为心脏紧张源性扩张。 如果肌节过度拉长→心肌收缩力和心排血量↓→失代偿。 这种失去代偿作用的心腔扩张称为肌源性扩张。 心肌收缩力↓
3、心肌肥大
(来得慢、经济、持久、有效)
能的过程障碍,影响肌丝的滑行,导致心肌收缩性↓ 。
3)能量储存障碍 心肌肥大
3、心肌兴奋-收缩偶联障碍
肌球蛋白
向肌球蛋白
肌动蛋白
舒张时
收缩时
1)肌浆网对Ca2+转运障碍 2)Ca2+内流受阻
Ca
3)Ca2+与肌钙蛋白 结合障碍
心力衰竭的发病机制与危险因素是什么

心力衰竭的发病机制与危险因素是什么心力衰竭,这一严重的健康问题正困扰着许多人。
它就像是心脏这个“发动机”出了故障,无法有效地为身体输送血液和养分。
那么,心力衰竭究竟是怎么发生的?又有哪些因素会增加它发生的风险呢?要理解心力衰竭的发病机制,我们得先从心脏的正常工作原理说起。
心脏就像是一个强有力的泵,通过不断地收缩和舒张,将血液输送到全身各个部位。
当这个泵的功能出现问题,不能有效地完成泵血任务时,心力衰竭就发生了。
从微观层面来看,心肌细胞的损伤和死亡是心力衰竭的重要原因之一。
这可能是由于心肌梗死,也就是我们常说的“心脏病发作”,导致部分心肌细胞缺血缺氧而死亡。
这些死亡的心肌细胞无法再正常工作,使得心脏的收缩能力下降。
神经内分泌系统的失衡也是心力衰竭发病机制中的关键环节。
当心脏功能受损时,身体会启动一系列的代偿机制,比如交感神经系统兴奋和肾素血管紧张素醛固酮系统(RAAS)激活。
短期内,这些代偿机制可以帮助维持心脏的输出,但长期来看,过度的交感神经兴奋会导致心肌细胞的凋亡和重构,RAAS 系统的激活则会引起水钠潴留和血管收缩,增加心脏的负担,进一步加重心力衰竭。
另外,心肌重构也是心力衰竭发展的重要过程。
这包括心肌细胞的肥大、凋亡、间质纤维化等。
长期的高血压、心脏瓣膜病等因素会导致心脏的压力和容量负荷增加,为了应对这种负荷,心肌细胞会发生肥大。
但这种肥大往往是病理性的,最终会导致心肌细胞的功能障碍和心脏的扩张。
除了发病机制,了解心力衰竭的危险因素同样重要,因为这有助于我们提前预防和干预。
首先,高血压是心力衰竭的常见危险因素之一。
长期的高血压会使心脏需要更大的力量来将血液泵出,导致心肌肥厚和劳损,最终可能引发心力衰竭。
冠心病也是心力衰竭的重要“导火索”。
冠心病患者的冠状动脉狭窄或阻塞,导致心肌供血不足,容易引发心肌梗死。
如前文所述,心肌梗死会导致心肌细胞死亡,破坏心脏的收缩功能,从而增加心力衰竭的风险。
心脏瓣膜病同样不容忽视。
心力衰竭及发生机制

1.感染
代谢率 发热 感染 毒素
2. 心律失常
心脏负荷 心肌耗氧量
心率
抑制心肌舒缩功能
肺血管阻力
右心衰
心排出量下降 心肌耗氧量增加 冠脉流量下降
15
200
19.3.24
3.电解质与酸碱平衡紊乱
2+竞争细 与 Ca H+、K+ 胞膜上的通道 与Ca2+竞争肌钙蛋白 H+
抑制心肌 收缩功能
高 K+
3.失代偿:心率过快是心衰加重的标志之一
25
19.3.24
心衰时机体的代偿反应
(二)、心脏扩张
1. 心脏扩张,增加前负荷 2. 心肌收缩性增强 收缩力 Frank-Starling定律 肌节初长
19.3.24
204
1.7
2.1 2.2
26
2.7 m
正常状态下
心衰时机体的代偿反应 204
(二)、心脏扩张
(三)、组织利用氧能力增强;
(四)、红细胞增多。
34
19.3.24
心力衰竭时 机体的代偿模式图
35 19.3.24
心力衰竭
机体代偿
心肌舒缩功能降低
HR X SV = CO
组织缺血缺氧
CO
心
HR
心脏扩张收缩力
每 脏 心肌肥大舒缩功能 搏 输 供血供氧 心 血容量 有效循环血量 出 血液重新分配心血供 量
201
18 19.3.24
二 按心衰时CO的高低分
202
低CO性心衰:静息状态下CO即低 于正常水平,心衰时更低。
见于:冠心病、高血压、心瓣膜病等。
高CO性心衰: 心衰前即CO高于正 常水平;心衰时,CO相对下降,但 仍稍高于或接近正常水平。
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(3)心肌贮能减少
心肌主要贮能形式:CP
心衰时ATP、CP及肌酸含量均减少,
CP/ATP降低
(4)收缩蛋白ATP酶活性降低
与心肌调节蛋白改变有关。例如肌球蛋白轻链 -1及肌钙蛋白T亚单位的胎儿型同工型增多,以 及肌钙蛋白I亚单位的磷酸化状态减低等。
症及艾滋病
调控心排出量的三个变量:
心室充盈量
心肌舒缩活动的强度和速度
心率
循环衰竭的概念 心力衰竭的概念
由于心脏自身的泵血功能严重受损,表现为心 排出量减少,不能满足组织的代谢需求,以及神经 -体液调节活动异常的病理过程,称为心力衰竭。
原观点: 心力衰竭是单纯的心脏工作性能低下引起的
血流动力学紊乱
肌细胞保留有复制分裂的能力。
(二)神经-内分泌系统激活 1、交感神经系统活性增强及血浆儿茶酚胺 浓度升高 机制:
抑制性传人信号减弱和兴奋性传人信号增强
压力感受器、心肺感受器
化学感受器
代谢感受器
利: 心肌收缩力 ,心率 RAS激活,肾血管收缩,血管加压 素释放 钠水潴留 回心血量 阻力血管收缩,维持血压并保证重 要器官的灌注
肌原纤维增多
细胞核增大
中期:肌丝不成比例增加,肌节不规则叠加、肌原
纤维排列紊乱; 细胞骨架中的微管密度增大并平行于肌原纤
维排列,使心肌细胞内肌丝滑行的阻力增大,
细胞的缩短速率减慢(-45%)
晚期:肌原纤维减少;
部分心肌细胞萎缩;
细胞内各种细胞器的比例失衡; 心肌细胞之间发生侧向移动与错位
3、心室扩张 机制: 心肌细胞数减少;
90年代初(1992)
Packer MP提出解释心力衰竭进展的神经-
内分泌假说,认为心衰是神经-内分泌系统介导 的,涉及心、血管、肾、骨骼肌等许多器官、组
织的慢性全身性适应反应,其代价是心脏重塑和
心功能进行性降低。
第一节
心脏泵血功能损害的适应和代偿机制
心脏对工作负荷增加及神经-体液调节改变的适应
神经-体液调节机制对心泵功能损害所引发的血流
①交感神经兴奋,刺激肾小球旁器的β 肾上腺素能受体; ②肾血流量减少激活肾血管的压力感受
1
器;
③滤过率降低及交感神经兴奋所致的近 端小管重吸收率增高使致密斑的钠负荷降低。
意义:
缩血管,刺激醛固酮的释放并增强交感神经 释放NE,因此可使心室的前、后负荷均明显增 加
抑制组织RAS并使激肽系统活性升高
强,不发生左室肥厚,舒张性能增强。
心肌重塑可由内在(基因异常)和外部(调 节信号)两类因素启动。
改建刺激 机械性 神经体液性 细胞因子 血管紧张素 儿茶酚胺 内皮素 多肽生长因子 炎症细胞因子 NO
心肌细胞
非心肌细胞
心肌改建 心肌肥大 表型改变 细胞外基质改变 功能改变
3、心肌细胞生长
传统的观点认为,心肌细胞是终末分化 细胞,不进入细胞周期。 最近的研究结果证实,有15%~20%的心
变化
↓ ↑ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↑
mRNA水平 蛋白质水平
+ + + + + + + + + + + + + + + +
意义:
正常功能改变
通过分泌的细胞因子和局部激素而相互作用,
进一步促进细胞生长、增殖及表型改变,从而使 细胞器发生了在蛋白质水平的变化。 新近(1999)发现有些基因突变对机体是有利 的,如:一磷酸腺苷脱氨酶-I(AMPD-I)基因突变
(3)非心肌细胞增生及细胞外基质改建
非心肌细胞(占细胞总数的2/3 ): 成纤维细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞 细胞外基质(ECM):
结构糖蛋白、蛋白多糖和糖胺聚糖
最主要的是纤维状的I型和Ⅲ型胶原
多潜能间质成纤维细胞
机械负荷
心脏成纤维细胞
化学信号
表达生长因子及其受体,促增殖
表达α -SMA和粘附分子使其能迁移、收缩;
基因表达改变的基础上所发生的变化,使心脏的结
构、代谢和功能都经历了一个模式改建的过程,称 为心室重构(ventricular remodeling),或心肌改建
(myocardial remodeling)。 心肌肥大
心肌细胞表型改变 非心肌细胞及细胞外基质改建
(1) 心肌肥大
肥大:功能负荷增加导致器官大小的比值增大 心肌细胞体积增大伴非心肌细胞及细胞外基质相 应增多所致的心室重量或(和)室壁厚度增加。
心力衰竭的发生机制
一种病理生理过程而不是一种疾病 心血管疾病最常见的死亡原因
英国:45~65岁
65岁以上
近20年增加了1.5倍
近20年增加了4倍
美国:每年心衰住院病人100万 我国:脑血管病、恶性肿瘤及心脏病为城 镇居民的前三位死因,占总死亡数的60.3%
预后差:5年生存率仅50%,其恶性程度不低于癌
在细胞水平
在组织水平
心肌细胞体积增大(myocyte hypertrophy)
心肌质量增加(myocardial hypertrophy)
压力超负荷性心肌肥大(向心性) 容量超负荷性心肌肥大应力“正常 化”。 Laplace定律,S = pr/2h
弊:
向心性肥大可致心肌缺血及舒张功能异常,而离
神经-体液调节机制 静脉回心血量 钠水潴留 容量血管收缩 心室舒张末容量(充盈压)
LV充盈压:5~6
肌小节:1.7~1.9
12~15mmHg
2.0~2.2um ,搏出量
心肌细胞收缩强度
利:
心肌固有的自身调节机制,快速、应急性调节
弊:
左室舒张末容量只能增加10%,代偿有限
①充盈压的过度增加使静脉淤血加重;
牵拉和血管紧张素Ⅱ所引起的心肌细胞肥大性反应的比较
肥大性反应 牵拉 AngⅡ
蛋白质合成
蛋白质含量 DNA合成 即刻早期基因表达(c-fos等) 胎儿型基因表达(ANF等)
↑
↑ → ↑ ↑
↑
↑ → ↑ ↑
生长因子基因表达(TGF-β等)
AT1受体阻滞剂的阻断作用
↑
有
↑
有
最近研究表明:心肌重塑可由基因突变启动 如过度表达一种肌浆网钙结合蛋白(钙隐蛋 白)的小鼠会发生适应性左室肥厚;而过度表达 人β 2肾上腺素受体的小鼠,其心肌收缩力显著增
②心腔半径增大使收缩期室壁应力增加,导致心
肌耗氧量增大;
③舒张末压升高和心肌静息张力增大,增加了心 脏舒张期血液灌注阻力,可致心内膜下心肌缺血。
(2) 心肌收缩能力增强,通过等长调节使 搏出量增加
SNS EP、NE
胞浆cAMP PKA 钙通道蛋白磷酸化 [Ca2+]i 升高速率和幅度
-R
急性期,可维持心输出量和血流动力学稳态
AngⅡ可通过心肌细胞及成纤维细胞的血管 紧张素受体(主要是AT1受体),刺激心肌细胞肥 大和成纤维细胞增殖并使两者的表型改变
(三)外周组织对低灌注的适应
包括血容量增加、血流重分布、红细
胞增多、组织细胞利用氧的能力增强等。
综上所述,
①心泵功能损害启动两种主要的适应机制:
心室重构以适应工作负荷,神经-激素系统激活
慢性期,心肌收缩力降低及心肌对儿茶酚胺的 反应性降低,意义不大
(3) 心率加快
SNS 正性变时,正性变传导 HR
利:维持心输出量 弊: HR 150 bpm
HR 170~180 bpm
心肌耗氧量
冠脉血流
;
临床应用: -阻滞剂,洋地黄
2、心肌肥大与心室重构
由于心肌细胞、非心肌细胞及细胞外基质在
细胞骨架改变引起肌丝重排,心肌细胞体积 不变而长度增大; 室壁应力增大可使基质金属蛋白酶的表达和 活性均增高,胶原降解增强,导致心肌细胞之间
发生侧向滑动与错位。
弊:前负荷增大
功能性二尖瓣返流
(二)能量代谢障碍 1、能量产生及贮存减少 (1)心肌细胞缺血
冠脉血流储备减少
心肌细胞肥大性生长
(2)心肌细胞能量产生障碍
心性肥大可致功能性二(三)尖瓣返流及收缩功能异 常; 由于心肌细胞表型改变及间质胶原增生,肥大心 肌最终会由于继发的舒缩功能降低而走向衰竭,两类
心肌肥大都会转向进行性心腔扩大。
(2) 心肌细胞表型(phenotype)改变
由于所合成的蛋白质的种类变化所致的心肌 细胞“质”的改变
主要机制:同工型转换(isoform switches)
机制:不清,可能与缺氧、TNF、NO的作用 及心肌死亡受体Fas表达增强有关。
意义:
在代偿期,细胞凋亡可致心肌肥厚与后负
荷不匹配,使室壁应力增大并进一步刺激重构与
凋亡。 在衰竭期,心肌细胞凋亡及坏死又可致室壁 变薄,心室进行性扩大。
临床:干预凋亡的治疗,如应用生长激素治疗扩
张性心肌病伴心衰病人。
2、心肌细胞和心肌组织的结构改变 初期:线粒体数目增多、体积增大
动力学稳态破坏趋势的适应 组织(肾、骨骼肌等)对低灌流状态的适应
代偿
失代偿
一、心脏的代偿和适应
迅速启动的代偿机制(功能性调整) 缓慢持久的适应机制(结构性改建)
心室负荷过 重
神经-体液调节 机制激活
心肌肥大
静脉回心血 量↑
心肌收缩能 力↑
心输出量↑
搏出量↑
心率↑
1、动用心功能贮备 (1) 增加前负荷,通过异长调节(Starling 机制)使搏出量增加。
前、后负荷增大使心肌耗氧量增多 肥厚的心室使冠脉血流储备减少 心率加快又进一步使耗氧量增大而舒张期缩短
②窒息性死亡
心肌细胞周围纤维化 舒缩活动的阻力增大; 妨碍与组织液间的物质交换,致心肌
细胞萎缩和死亡
③中毒性死亡