病理学与病理生理学课件第八章心功能不全

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
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心外代偿
* 血容量增加 * 血流重分布 * 红细胞增多 * 组织利用氧能力增强
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(一) 血容量增加
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
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3.心肌肥大
❖心肌肥大的定义 心肌细胞体积增大，重量增加
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❖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。
收缩性衰竭 (systolic heart failure) 舒张性衰竭 (diastolic heart failure)
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❖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)
能异常
IFN
OFR
NO
ATP [H+]
钙稳态 失衡
凋亡启动因子释放
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心肌收缩 心肌细胞凋亡
2、心肌能量代谢紊乱
(Disorder of myocardial energy metabolism)
(1)心肌能量生成障碍 (2)能量利用障碍 (3)心肌储能减少
横桥解除
心肌舒张
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❖ 细胞内钙离子复位延缓
Ca2+ATP酶
Na+ - Ca2+交换体
肌钙蛋白 Ca2+
Ca2+
Ca2+
胞浆
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Ca2+
肌浆网
❖ 肌球-肌动蛋白复合体解离障碍 ATP缺乏
❖ 心室舒张势能减少
心肌收缩减弱
❖ 机制 肾血流量↓，滤过率↓ 肾小管对水钠的重吸收↑ 醛固酮系统作用 ADH作用
❖ 意义 增加回心血量,但可致前负荷增加
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肌酸
磷酸肌酸激酶
磷酸肌酸(CP)
心肌肥大时，磷酸肌酸激酶活性↓，储能
的CP ↓．
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3. 心肌兴奋—收缩耦联障碍
(Impaired excitation-contraction coupling)
※ 肌浆网处理Ca2+功能障碍 ※ 胞外Ca2+内流障碍 ※ 肌钙蛋白与Ca2+结合障碍
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。
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原因 肌节复制
离心性肥大 前负荷↑ 串联复制
向心性肥大 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 /心腔半径
↓或基本正常
意义 减轻前负荷
明显增大
克服增加的 后负荷
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factors of heart failure)
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一、病因(Causes)
舒缩障碍 负荷过重
心输出量不足 血液回流障碍
缺血 瘀血
始动环节
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(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
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
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
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心肌储能减少
(reduced energy reserve)
ATP
❖ 肌浆网Ca2+释放量↓
Ry-受体
Ca2+
H+
钙储存 蛋白
Ca2+
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肌浆网
Ry-受体减少 H +浓度增加 储存钙减少
(2)胞外Ca2+内流障碍
Ca2+ K+
H+
肾上腺素 + 受体
腺甘酸环化酶激活
cAMP
ATP
Ca2+
心肌收缩
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当前第37页\共有64页\编于星期五\20点
第五节
心功能不全的代偿机制
(Compensatory mechanisms to cardiac insufficiency)
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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
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神经-体液调节机制激活
❖ 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
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缺血缺氧
交感－肾上腺髓质系统
肾素－血管紧张 素－醛固酮系统
醛固酮 Ag II ET
去甲肾上腺素 大量释放
钠水重 吸收
血浆容量
❖ 心室硬度、顺应性
心肌肥大, 炎细胞浸润, 纤维化
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心室压力--容积 （p-V）曲线
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↓
心肌收缩 外周血管收缩 心输出量 血压上升
血流重新 分布
组织缺血缺氧缓解
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❖ 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
❖ 慢速作用
促进心肌的肥大
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心内代偿
❖ 心率加快
❖ 心脏扩张
❖ 心肌肥大
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ATP缺乏引起的后果:
提供的化学能
Ca2+转运障碍 Ca2+分布异常
细胞水肿
转化的机械能
Ca2+与肌钙蛋白作用异常 Ca2+超载
线粒体形态功能异常
蛋白质合成
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心肌收缩性减弱
心肌能量利用障碍
(impaired energy utilization)
(Mechanisms of heart failure)
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心肌收缩舒张的分子机制
舒张
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收缩
心肌兴奋
胞浆Ca2+
Ca2+与调节蛋 肌球蛋白头部和肌
白结合
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
心肌细胞死亡导致收缩相关蛋白被分解破坏， 心肌收缩力下降。
❖心肌细胞坏死 ❖心肌细胞凋亡
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严重缺血缺氧 细菌病毒感染 中毒（锑等）
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线粒体肿胀 溶酶体破坏 中性粒、巨噬细胞浸润
心肌细胞坏死
TNF
IL-1
线粒体功 儿茶酚胺 IL-6
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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
交 感 神
经
心 率
心室舒张
容量感受
兴
末期容积
器兴奋
奋
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❖利
在一定范围内，心输出量↑
❖弊
心率过快(>150次/分)对机体不利:
增加心肌耗氧量
（优选）病理学与病理生理学 课件第八章心功能不全
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第一节 概述
心力衰竭（ heart failure ）
心肌的收缩和(或)舒张功能发生障碍，使心 输出量减少到不能满足机体代谢需要的病理生理 过程。
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心功能不全与心力衰竭
荷过度 缺损;高动力循环
容积↑
当前第7页\共有64页\编于星期五\20点
二、诱因
(Predisposing factors)
❖ 感染
❖ 心律失常 ❖ 电解质及酸碱平衡紊乱
❖ 妊娠和分娩
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第三节 心力衰竭的分类
(Classification of heart failure)
心脏舒张期过短
冠脉血流过少；心室充盈不足
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2.心脏扩张
收 缩 力
0
1.7 2.1 2.2
3.65 m
Normal Lmax 肌节初长
Frank-Starling定律
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❖ 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
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4. 心肌肥大的不平衡生长
(Imbalance growth of myocardial hypertrophy)
－－肥大心肌发生衰竭的基础
❖ 心肌重量的增加超过心交感神经元轴突的增长,去 甲肾上腺素含量减少
❖ 肥大心肌毛细血管数量增加不足，缺血缺氧
❖ 心肌线粒体数量不能随心肌肥大成比例增加
❖ 肥大心肌的肌球蛋白ATP酶活性下降 ❖ 肥大心肌肌浆网Ca2+处理能力下降
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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
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正常心 输出量
正常人
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低输出量 型心衰
高输出量
型心衰前
高输出量
型心衰
❖按心力衰竭的发展速度分为:
急性心力衰竭
(acute heart failure) 慢性心力衰竭
(chronic heart failure)
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(1)肌浆网处理Ca2+功能障碍
❖ 肌浆网Ca2+摄取能力↓
心肌缺血缺氧，ATP供应不足，肌浆网 Ca2+泵
活性减弱。
去甲肾上腺素
受体
P-PLA
PLA
肌浆网 Ca2+泵
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❖ 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。
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❖按病情的严重程度分为:
轻度心力衰竭 (mild heart failure)
中度心力衰竭 (moderate heart failure)
重度心力衰竭 (severe heart failure)
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第四节 心力衰竭的发病机制
代谢障碍 缺乏
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(二) 心脏负荷过度
(Overload for myocardium)
❖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 荷过度
高血压;肺A高压;主A,肺 A及其瓣膜狭窄
射血阻力↑
容量负 瓣膜闭锁不全;房室隔 舒张末期
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❖ 按病变累及的部位
左心衰竭 (left-sided heart failure) 右心衰竭 (right-sided heart failure) 全心衰竭 (whole heart failure)
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❖按心肌舒缩功能
❖ 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。
当前第3页\共有64页\编于星期 and predisposing
心肌收缩
当前第18页\共有64页\编于星期五\20点
心肌收缩性减弱
1. 收缩相关蛋白质被破坏
2. 心肌能量代谢紊乱
3. 心肌兴奋－收缩耦联障碍
4. 心肌的不平衡生长
当前第19页\共有64页\编于星期五\20点
1 心肌收缩蛋白的破坏
(Injuries of myocardial contractile protein)
❖ 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
当前第31页\共有64页\编于星期五\20点
(3)肌钙蛋白与Ca2+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。