《心功能不全》PPT课件

第四节 心力衰竭的发病机制
(Mechanisms of heart failure)
心肌收缩舒张的分子机制
舒张
收缩
心肌兴奋
胞浆Ca2+ Ca2+与调节 蛋白结合 肌球蛋白头部和肌 动蛋白结合 形成横桥 与肌球蛋白结合的ATP 水解释放出能量 肌动蛋白滑动 心肌收缩
心肌收缩性减弱
◆ 收缩相关蛋白质被破坏 ◆ 心肌能量代谢紊乱 ◆ 心肌兴奋－收缩耦联障碍 ◆ 心肌的不平衡生长
横桥解除
心肌舒张
细胞内钙离子复位延缓
Ca ATP酶 Na+ - Ca2+交换体
2+
肌钙蛋白
Ca2+
2+
Ca
Ca2+
肌浆网
Ca
2+
胞浆
肌球-肌动蛋白复合体解离障碍 ATP缺乏
心室舒张势能减少 心室硬度、顺应性
心肌肥大, 炎细胞浸润, 纤维化 心肌收缩减弱
心室压力--容积（p-V）曲线
第一节 概述
心功能不全与心力衰竭
心功能不全 (Cardiac insufficiency )
包括心脏泵血功能下降但处于完全代偿 直至失代偿的整个过程。
心力衰竭（ heart failure) 患者出现明显的症状和体征， 属于心功能不全的失代偿阶段。
第二节 心力衰竭的病因和诱因
(Causes and predisposing factors of heart failure)
心肌能量生成障碍
心肌储能减少 能量利用障碍
(1) 心肌能量生成障碍
(impaired energy production)
最常见的原因: 心肌缺血缺氧
多种能源物质
O2
VitB1
ATP
ATP缺乏引起的后果: 提供的化学能 转化的机械能 Ca2+与肌钙蛋白作用异常 Ca2+超载
Ca2+转运障碍 Ca2+分布异常
过度肥大的心肌其肌球蛋白头部 ATP酶活性下降，
原因是 V1 型转变为 V3 型
3. 心肌兴奋—收缩耦联障碍
(Impaired excitation-contraction coupling) ※ 肌浆网Ca
※
※
2+
转运功能障碍
胞外Ca2+内流障碍
肌钙蛋白与Ca2+结合障碍
(1) 肌浆网Ca 转运功能障碍
(二) 血流重分布
利：保障重要器官血供；
弊：增加后负荷
(三) 红细胞增多
利：增加血液携氧能力 弊： 增加血粘度
(四) 组织细胞利用氧的能力增强
细胞线粒体数量增多 肌红蛋白含量增多
Clinical example
病史：患风湿性心脏病10余年。近3月来出现心慌、 闷气, 伴浮肿、腹胀，不能平卧。 体查：重病容, 唇甲紫绀,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, 血压(110/80mmHg) 。心尖部可闻 IV级收缩期吹风样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。 分析患者发生了哪些病理生理变化？
（二）疲乏无力，眩晕，嗜睡
1.心衰 心输出量 肌肉供血 能量 合成 肌肉活动时无充足能量 疲乏无力。 2.心衰失代偿 脑血流 脑供氧不 足 CNS功能紊乱 头痛、失眠、 烦躁不安、眩晕，严重者出现 嗜睡、甚至昏迷。
（三）尿量减少
心衰 心输出量 血压 交感(+) 肾血管收缩
肾血流 GFR 肾素-血管紧张素-醛固酮（+） 肾小管重吸收功能
1. 心肌收缩蛋白的破坏
(Injuries of myocardial contractile protein)
心肌梗死和心室重构等导致收缩相关 蛋白被分解破坏，心肌收缩力下降。
心肌细胞数量减少 心肌结构改变 心室扩张
2. 心肌能量代谢紊乱
(Disorder of myocardial energy metabolism)
2 .心脏扩张
收 缩 力
0
1.7 2.1 2.2 NormalLmax 3.65 m
肌节初长
Frank-Starling定律
紧张源性扩张 心室容量加大并伴有收缩力增强的心 脏扩张 肌节长度2.2m 代偿 肌源性扩张 心肌拉长不伴有收缩力增强的心脏扩张 肌节长度2.2m 失代偿
3. 心肌收缩性增强
心功能受损 交感-肾上腺系统 激活β-肾上腺素受体 增加胞 浆内cAMP,激活蛋白激酶A 钙通道蛋白磷酸化 钙浓度 收缩性
4. 心室重塑
心室在长期容量和压力负荷增加时， 通过改变心室的结构、代谢和功能 而发生的慢性代偿适应性反应。 心肌肥大和细胞表型改变
心肌肥大的种类
向心性肥大 在长期压力负荷作 用下，心肌纤维呈 并联性增生。 离心性肥大 在长期容量负荷作 用下，心肌纤维呈 串联性增生。
肌浆网Ca2+摄取能力↓
心 肌 缺 血 缺 氧 ， ATP 供 应 不 足 ， 肌 浆 网 2+ Ca 泵活性减弱。
去甲肾上腺素 受体
2+
P-PLA
PLA
肌浆网 Ca2+泵
肌浆网Ca2+储存量↓ 心力衰竭时线粒体摄取Ca2+增多，不利 于肌浆网的钙储存。 肌浆网Ca2+释放量↓
Ry-受体
慢速作用
促进心肌的肥大
心内代偿
心率加快
心脏紧张源性扩张
心肌收缩性增强 心室重塑
1. 心率加快
机制
心输 出量 压力感受器 传入冲动 迷走神经兴 奋性减弱
心室舒张 末期容积
容量感受 器兴奋
交 感 神 经 兴 奋
心 率
利
在一定范围内，心输出量↑
弊 心率过快(>180次/分)对机体不利: 增加心肌耗氧量 心脏舒张期过短 冠脉血流过少；心室充盈不足
离心性肥大
向心性肥大
原因 肌节复制
前负荷↑ 串联复制
后负荷↑ 并联复制
形态变化 心腔明显扩大 心壁明显增厚 室壁厚度 ↓或基本正常 /心腔半径 意义 减轻前负荷 明显增大
克服增加的 后负荷
利：
增加心肌收缩力,有助于维持CO； 室壁厚度增加,降低室壁张力,降低心肌耗氧量
弊：
心肌收缩性减弱；能量代谢障碍等
压力负荷：心室收缩时承受的负荷，又称为后负荷 容量负荷：心室舒张时承受的负荷，又称为前负荷
压力负 高血压;肺A高压;主A,肺 射血阻力↑ A 及其瓣膜狭窄 荷过度 容量负 瓣膜关闭不全; 室间 荷过度 隔缺损;高动力循环 舒张末期 容积↑
二、诱因
(Predisposing factors)
感染
尿量
（四）心源性休克
轻度心衰通过代偿：血容量扩大、心 率 外周血管收缩 ABp可维持正常。 严重心衰：心输出量急剧 、ABp 心源性休克
二、 体循环瘀血 (Systemic congestion)
表现为体循环静脉系统过度充盈，压力 增高，内脏器官充血、水肿等。
当CVP>16 cmH2O时，即出现体循环 瘀血征，见于右心衰竭及全心衰竭。
重度心力衰竭 (severe heart failure)
第四节 心功能不全时机体的代偿
(Compensatory mechanisms to cardiac insufficiency)
心泵功能障碍
心输出量↓ 组织器官供血↓
神经-体液 调节机制
快速启动的 功能性调整
缓慢持久的 结构性适应
神经-体液调节机制激活
Ry-受体减少
Ca2+
钙储存 蛋白
H+
H +浓度增加
Ca2+
储存钙减少
肌浆网
(2)
胞外Ca2+内流障碍
Ca
2+
H+
肾上腺素 + 受体
K+
腺甘酸环化酶激活 cAMP ATP
Ca2+
心肌收缩
心肌内去甲肾上腺素减少 β1-肾上腺受体下调 高钾血症时K+可阻止Ca2+的内流
酸中毒降低β受体对去甲肾上腺素 的敏感性
第六节 心力衰竭临床表现的 病理生理学基础
• 心输出量不足 •静脉淤血
一、心输出量不足
心力衰竭最具特征的血流动力学 变化是心输出量绝对或相对减少。
临床表现
皮肤苍白或紫绀 疲乏无力、头晕、嗜睡 尿少
心源性休克
（一）皮肤苍白或发绀
1.心衰 交感N（+） 皮肤血管收缩 血流 皮肤苍白、出冷汗、皮温下降。 2.心输出量 血流速度 组织细胞与血 液接触时间延长 组织摄氧增加 CvO2 血中脱氧血红蛋白超过5g/dl引 起发绀。
交感－肾上腺髓质系统激活 肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活
缺血缺氧
肾素－血管紧张 素－醛固酮系统
醛固酮 Ag II
交感－肾上腺髓质系统
ET
去甲肾上腺素 大量释放 血流重新 分布
钠水重 吸收 血浆容量
心肌收缩 外周血管收缩
心输出量 血压上升 组织缺血缺氧缓解
快速作用
增强心肌收缩力 增加血容量 维持重要器官的血流灌注
一、病因(Causes)
舒缩障碍 负荷过重 心输出量不足 缺血
血液回流障碍
始动环节
瘀血
(一) 心肌受损
(Impaired myocardium)
心肌病变 心肌梗死、心肌炎及心肌病等 心肌 心肌缺血、缺氧及严重的VitB1 代谢障碍 缺乏
(二) 心脏负荷过度
(Overload for myocardium)
电解质及酸碱平衡紊乱
心律失常 妊娠和分娩
第三节 心力衰竭的分类
(Classification of heart failure)
按心衰的发生部位
左心衰竭 (left-sided heart failure) 右心衰竭 (right-sided heart failure) 全心衰竭 (whole heart failure)
(3)
2+ 肌钙蛋白与Ca 结合障碍
酸中毒时，H+与肌钙蛋白的亲和 力比Ca2+大,占据了troponin上的
Ca2+结合部位。
心肌舒张性能异常
(Impaired myocardial diastolic properties)
心肌收缩完毕 胞浆Ca2+
Ca2+与调节 蛋白解离
肌球蛋白头部和肌 动蛋白分离
正常心 输出量
正常人
低输出量 量 型心衰
按心力衰竭的发展速度
急性心力衰竭 (acute heart failure) 慢性心力衰竭 (chronic heart failure)
按病情的严重程度
轻度心力衰竭 (mild heart failure) 中度心力衰竭 (moderate heart failure)
∵ 心肌肥大、炎症、纤维化 dv/dp↓→ 心室的扩张充盈受阻 →心输出量↓ dv/dp↓→左室舒张末期相同容积 的改变，压力变化↑→ 肺V压↑→肺瘀血、肺水肿
所以dv/dp→↓诱发 或 加重心力衰竭。
心脏各部舒缩活动的不协调
常见原因：心律失常 如： 同一心室，由于病变呈区域性分布： 病变轻的区域心肌舒缩活动↓ 病变重的区域心肌完全丧失收缩功能 非病变区心肌功能相对正常 →不协调→心输出量↓
心功能不全
(Cardiac insufficiency)
概 述 心功能不全的病因、诱因与分类 心功能不全时机体的代偿反应 心力衰竭的发生机制 心功能不全临床表现的病理生理基础 防治心功能不全的病理生理基础
心力衰竭（ heart failure ）
在各种致病因素的作用下， 心脏的收缩和(或)舒张功能发生障 碍，使心输出量绝对或相对减少到 不能满足组织代谢需要的病理生理 过程或综合征。
心肌细胞表型改变：
由于所合成的蛋白质的种类变 化所致的心肌细胞“质”的变化。
心外代偿
* * * * 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
(一) 血容量增加
1.心输出量减少 2.交感-肾上腺髓质兴奋 3.肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活 4.PGE2减少 5. ADH作用 意义： 增加回心血量,但可致前负荷增加
细胞水肿
线粒体形态功能异常
蛋白质合成 心肌收缩性减弱
(2) 心肌储能减少
(reduced energy reserve)
ATP
磷酸肌酸激酶 磷酸肌酸(CP)
肌酸
心肌肥大时，
磷酸肌酸激酶活性↓，
储能的CP ↓．
(3) 心肌能量利用障碍
(impaired energy utilization)
肌球蛋白ATP酶同工酶有三种: V1 (αα): 活性最高 V2 (αβ): 活性次之 V3 (ββ): 活性最低
按心肌舒缩功能
收缩性衰竭 (systolic heart failure)
舒张性衰竭 (diastolic heart failure)
按心输出量
低输出量性心力衰竭 (low-output heart failure) 高输出量性心力衰竭 (high-output heart failure)