第十四章心衰

二、概念：在各种致病因素作用下心脏的 收缩和/或舒张功能发生障碍，使心输出量 绝对或相对下降，即心泵功能减弱，以至 不能满足机体代谢需要的病理生理过程或 综合征称为心力衰竭(heart failure)。
心功能不全:各种原因导致心脏泵血功能 降低。 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 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。 心力衰竭——心功能不全本质是一致的， 临床概念等同。
正常人
低输出量 型心衰
高输出量 型心衰前
高输出量 型心衰
（四）按心衰的发病部位
心梗，高血压，瓣膜病 肺循环淤血，心排量降低
左心衰竭 右心衰竭 全心衰竭
呼吸困难，肺水肿 组织灌流不足
PAH，COPD，肺栓塞 体循环淤血 脏器功能障碍 颈静脉怒张 胸腹水
（五）按心肌收缩与舒张功能障碍分
收缩性衰竭：高心病、冠心病使心肌变
（四）心室重塑 1、心肌细胞重塑
心肌肥大：心肌细胞体积增大，重量 增加。 类型：
（1）向心性肥大（concentric hypertrophy）:长期压力（后）负荷增大 使心肌纤维呈并联性增生，肌纤维变粗， 心室壁厚度增大，心腔无明显扩大。如高 血压病。 （2）离心性肥大（eccentric hypertrophy）:长期容量（前）负荷增大 使心肌纤维呈串联性增生，肌纤维变长， 心腔明显扩大。如主动脉瓣闭锁不全．
30%
38%
32%
心血管病 恶性肿瘤 其他
心血管病是人类第一杀手。而致死的原因
主要为心力衰竭。
心脏是生物机体最重要的器官之一，它 的主要任务是为全身的血液循环提供动 力。如按心率70次/分，平均寿命70岁计 算，人一生心脏跳动达25.4亿次，泵出血 液1.8亿升，相当于57×57×57m3水库的 容积。如果心脏受到损伤，不仅心脏的 机能、代谢和形态发生改变，而且会引 起全身多器官系统的病理生理改变，危 及病人的健康和生命。
与Ca2+竞争肌钙蛋白结合
H+
抑制Ca2+内流、肌浆网Ca2+释放
抑制心肌舒缩功能
抑制肌球蛋白ATP酶活性 松弛毛细血管前括约肌、小静脉张力不变
微循环灌多流少 回心血流心输出量
2.高钾血症
与Ca2+竞争细胞膜上的受体 心肌收缩
K+
心律失常 心衰
（三）心律失常(cardiac arrhythmia)
心功能不全
(Cardiac Insufficiency)
本章主要内容
心衰的概念
心衰的病因、诱因与分类
心衰的发生机制 心衰时机体的代偿反应 心衰临床表现的病理生理基础 心衰防治的病理生理基础
概述
一、导言：在美国，每年因冠心病导致的死亡
人数达50万人； 在中国，患高血压的人数有1 亿人 。 据WHO世界卫生统计年报，全世界40岁以 上的人群的死亡病例中： 男性：心血管病居第一位，恶性肿瘤居第 二位 女性：心血管病在某些国家居第一位，某 些国家居第二位。
1）增加心肌收缩力：心肌肥大使心肌收 缩蛋白总量增多，心肌总体舒缩功能提高， 增加心排出量和射血速度。
2) 降低室壁应力（S），使心肌耗氧量减少： S 是除心率外决定心肌耗氧量的另一因素， 依据Laplace定律S = P r / 2 h。 LVCH时P增加，h的增加可降低S。 LVEH时r增加，h的增加可降低S。 （2）负效应：肥大心肌缺氧、能量代谢障 碍，心肌收缩性减弱。
心房容量感受器
交感神经系统兴奋
2.代偿效应
正效应：在一定范围（＜180次/分）可提高
心输出量，维持血压。 负效应：心肌耗氧量增加。 舒张期缩短使冠脉灌流减少。
（二）心脏扩张 1.紧张源性扩张（代偿）：当前负荷增加时， 因舒张末期容积和压力增大而使心肌长度增 加，由于长度增加使心肌收缩力增加，使心 脏排血增加以防止心室容积和压力过高。 2.肌源性扩张（失代偿）：当前负荷过大， 心室舒张末期容积或压力过高，使心肌纤维 过度拉长，超过最适初长度时，此时心肌收 缩力降低。
Frank-Starling定律 收缩力
1.7
2.1 2.2
2.7 m
肌节初长
正常状态下
M线
(三)心肌收缩性增强
不依赖于心脏前后负荷变化的心肌本身的收 缩特性.
用等容收缩期单位时间内左心室内压上升的 最大速率(+dp/dtmax)来表示. 受神经-体液因素调节。主要是交感神经、儿 茶酚胺、电解质（钾、钙）。
(一) Ca2+复位延缓
心肌缺血ATP
肌浆网钙泵活性
细胞膜钙泵活性
钠钙交换体与 Ca2+亲和力
肌浆网摄Ca2+
胞浆Ca2+转运 心肌舒张能力
Ca2+外排
(二)肌球蛋白-肌动蛋白解离障碍： ATP不足导致。 （三）心室舒张势能减少 1.收缩性减弱导致。 2.冠脉血液灌流时可产生弹开效应，带动心 肌舒张。冠状动脉因粥样硬化发生狭窄， 或冠状动脉血栓形成使冠脉灌流下降，导 致心室舒张功能下降。
向心性肥大
离心性肥大
压力负荷 过重
正常
容量负荷 过重
发生机制：心肌肥大是心肌细胞和间
质细胞对生长因子和激素所做出的应答 反应。 心肌肥大时，心肌细胞表型变化，肌原 纤维和线粒体数量增多，使细胞体积增 大，胞内收缩蛋白类型发生改变。 心肌间质细胞增殖，纤维组织增生。
作用
（1）代偿作用
分娩时紧张、疼痛
静脉回流
外周阻力
容量负荷
压力负荷
（五）其它：
过多输液 劳累、紧张、情绪激动
过度运动
洋地黄中毒 甲状腺功能亢进
三、分类 （一）根据心衰严重程度

轻度心力衰竭：安静或轻体力活动时可不出现心力
衰竭的症状和体征。代偿完全，心 功能一、二级。

中度心力衰竭：轻体力活动时出现心力衰竭的症
Ca2+内流途径
Na+-Ca2+交换体：Na+向外，Ca2+向内
心肌肥大使β受体密度 收缩力
Ca2+内流
高钾血症
3.肌钙蛋白与Ca2+结合障碍
肌浆网钙泵 转运Ca2+ 心肌收缩
ATP 心肌缺血 H+
竞争抑制Ca2+与 肌钙蛋白结合
（四）心肌肥大的不平衡生长 成人心脏重量≥500g或左室重量≥200g
（二）血流重新分布：交感神经兴 奋所致。保证心、脑重要脏 器血液供应。 （三）红细胞增多：心衰时造成低 动力性缺氧所致。 （四）组织细胞利用氧的能力增 强。
2、非心肌细胞及细胞外基质的变化 胶原纤维量及成分改变使心肌僵硬度增加、 伸展性变差，影响心肌的舒张功能。 冠状动脉周围纤维组织增生及管壁增厚， 影响心肌供血。
二、心外代偿反应
（一）血容量增加：主要见于慢性心衰。 1.肾小球滤过率降低：
心衰 心输出量
肾灌流 GFR
血压
交感-肾上腺兴奋
肾动脉收缩
三、心脏舒缩活动的不协调性 心脏是一球型器官，正常时心脏各部分舒缩活 动十分同步协调，收缩时合力指向流出道。各 类心律失常及心肌梗死造成房室活动或心室壁 各部位心肌舒缩不同步等病理改变，造成心室 壁舒缩在时间上或空间上不协调，致使心室喷 射向量的合力降低或/和方向偏移，导致每搏量 减少。最严重的心室壁舒缩不协调是心室纤颤， 使心脏射血严重减少甚至停止，成为心性猝死 的重要原因。
心脏重量增加超过交感神经元轴突生长 心肌线粒体数量不与心肌肥大成比例增加
毛细血管数量增加不足或心肌微循环灌流不
良 肌球蛋白头部ATP酶活性下降 肥大心肌肌浆网Ca2+处理障碍
二、心室舒张功能异常 心肌由收缩转为舒张的过程是能量依赖性 Ca2+ 转移的过程。 复极开始，胞浆中Ca2+ 迅速被肌浆网摄取 或移出胞外，使其浓度达到舒张阈值时 （10-7mmol/L）， Ca2+ 与肌钙蛋白解离， 肌球蛋白与肌动蛋白解离，心肌舒张。 30%的心衰由舒张功能障碍导致，机制不 明。可能是：
第三节 心衰时机体的代偿反应
心衰时心输出量减少，机体通过代偿以 防止减少。包括完全代偿、不完全代偿 和失代偿。 代偿具有两面性: ①对机体有利，可增加心输出量 ②对机体有害，可加重心衰的发展
一、心脏代偿反应
（一）心率加快 1.机制
心输出量 血压 颈动脉 窦 主动脉 弓 舒张末期容积
ຫໍສະໝຸດ Baidu
压力感受器 传人冲动
状和体征。代偿不全，心功能三 级。

重度心力衰竭： 安静情况下即可出现心力衰竭的
症状和体征。完全失代偿， 心功能四级。
（二）按起病及病程发展速度
急性心力衰竭：如急性心梗、严重心肌
炎。 慢性心力衰竭：如肺心病、高心病，等。
（三）按心输出量的高低
低输出量性心衰：冠心病、高血压、心瓣
膜病、心肌炎，等。 高输出量性心衰：心衰发生时心输出量较 发病前有所下降，但仍属正常，甚至高于 正常。主要由于高动力循环状态。如甲亢、 严重贫血，等。
二、诱因：60%-90%的心衰都有诱因的存在。 在心脏病变的发展过程中，心脏本身的储备 功能不断被动员，被消耗，一碰上应激状况， 就会诱发心力衰竭。 （一）全身感染(infection)：
代谢率
心脏负荷 心肌耗氧量 影响冠脉血流
发热 感染
毒素
心率
抑制心肌舒缩功能 肺血管阻力 右心衰
（二）酸碱平衡及电解质紊乱(waterelectrolyte disorders and acid-base imbalance) 1.酸中毒
（四）心室顺应性降低 1.概念：心室顺应性（myocardial compliance）即心室在单位压力变化下引 起的容积改变（dv/dp）。其倒数dp/dv即 为心室僵硬度（ventricular stiffness）。 2.原因； （1）心肌纤维化、炎症、水肿 （2）室壁增厚（心肌肥大）
3.dv/dp降低的结果： （1）心室血液充盈减少 （2） 舒张末期压↑(LVEDP↑→ 肺 淤血、肺水肿；RVEDP↑→全身淤血、 水肿) （3） 冠脉灌流减少
大于180次/分 心输出量 小于40 次/分
心律过快还可
心肌耗氧量 冠脉灌流
房室协调性紊乱，导致心室充盈不足，射血 功能障碍； 舒张期缩短，冠脉血流不足，心肌缺血缺氧； 心率加快，耗氧量增加，加剧缺氧。
（四）妊娠与分娩（gestation and childbearing)
妊娠 血容量 容量负荷 交感-肾上腺髓质系统兴奋
肌球蛋白头部酶活性
（三）心肌兴奋-收缩耦联障碍 1.肌浆网处理Ca2+（摄取、储存、释放）障碍：
ATP SR的 钙泵活性 SR的Ry受体 Ry是肌浆网上Ca+释放通道 Ca2+摄取 储存 Ca2+释放
心肌缺血
心肌收缩 障碍
2.胞外离子Ca2+内流障碍
膜电压依赖性 钙通道 激活 受体操纵性： 去甲肾上腺素+β受体
肾血管收缩，肾血流
肾素-血管紧张素-醛固酮激 活
近球细胞分泌肾素
2.肾小管对水钠的重吸收增加 1）肾内血流重新分布：大量血流从皮质肾 单位转入近髓肾单位（在交感神经和血管紧 张素Ⅱ作用下）。 2）肾小球滤过分数（filtration fraction,FF） 增加。 3）促进水钠重吸收的激素增多：肾素-血管 紧张素-醛固酮系统激活 4）抑制水钠重吸收的激素减少：PGE2和利 钠肽减少。
一、心肌收缩性减弱 （一）收缩相关蛋白质的破坏
（二）心肌能量代谢障碍
1.能量生成障碍、储备减少
肌球蛋白头部酶水解将化学能转化 为机械能
肌浆网、胞膜Ca2+转运异常
ATP
钠泵功能障碍使Na+、水进入细胞 线粒体肿胀，通透性 Ca2+进入 线粒体，钙超载 氧化磷酸化受阻 ATP
收缩蛋白合成
2.能量利用障碍 心血管疾病 过度心肌肥大 酸中毒
第一节 心力衰竭的病因、诱因与分类 一、病因：基本病因有两个。 1.原发性心肌舒缩功能障碍：心肌炎、 心肌病、冠心病，等。 2.心脏负荷过度：
左心：高血压、主动脉瓣狭窄。 压力负荷过度 (pressure overload) 右心：如肺心病。 容量负荷过度 (volume overload) 右心：如肺动脉瓣、三尖瓣关闭不 全。 左心：如主动脉瓣关闭不全、 二尖瓣关闭不全。
性、死亡。
舒张性衰竭：二、三尖瓣狭窄，肥心
病、心肌缺血，等。
第二节 心力衰竭的发生机制
心肌收缩、舒张功能障碍
心肌收缩的分子基础
心肌收缩、舒张过程（兴奋-收缩耦联）
心肌要进行正常的舒缩活动，必须具备三个 条件： 1、 收缩蛋白与调节蛋白性能正常 2、 能量代谢正常（ATP的产生与利用） 3、 Ca2+ 运转正常（Ca2+ 在电信号与机 械运动中起偶联作用）