病理生理--心功能不全

休克 心包炎
病因
（一） 原发性心肌舒缩功能障碍
心肌炎、心肌梗死、心肌纤维化
（二） 心脏负荷过度
压力负荷 高血压、主动脉瓣狭窄、肺动脉瓣狭窄、 窄、慢性阻塞性肺疾患
容量负荷 主动脉瓣关闭不全、高动力循环状态
心功能的决定因素
心肌收缩性 心脏前负荷
心肌后负荷
每搏输出量 心输出量
心率
交感神经兴奋,心脏负荷增加
心功能不全
陈晓钎 教授
华中科技大学同济医学院 病理生理学系
大纲
概述 一、心功能不全的病因与诱因 二、心力衰竭的分类 三、心功能不全时机体的代偿 四、心力衰竭的发生机制 五、心功能不全时临床表现的病理生理基础 六、心功能不全防治的病理生理基础
心脏解剖
心衰定义
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 征称心力衰竭.
2、能量储备减少：磷酸肌酸激酶活性 降低，磷酸肌酸减少。
3、能量利用障碍
肌球蛋白ATP酶肽链比例改变
α α αβ
ββ
+++ + +
+
正常心肌细胞
O2
肥大心肌细胞
（三）心肌兴奋-收缩耦联障碍
Ca2+内流
H+
SR 释 Ca2+→[Ca2+]i↑ 受磷蛋白
phospholawenku.baidu.comban
结合肌钙蛋白 myosin横桥结合Actin
（一）收缩相关蛋白改变： 1、心肌细胞数量减少： 坏死和凋亡 2、 心肌结构改变: 重塑、纤维化、不平衡生长 3、心室扩张： 血流动力学紊乱、收缩性减弱
（二）心肌能量代谢紊乱
底物 + O2
酶 ATP ATPase 功
产能
用能
1、能量生成障碍
缺血15min， ATP下降65%； 线粒体缺乏； 毛细血管数量减少； 有氧呼吸障碍
轻度心力衰竭 中度心力衰竭 重度心力衰竭
按心力衰竭起病及病程发展速度分为：
急性心力衰竭 慢性心力衰竭
按心输出量的高低分为：
低输出量性心力衰竭 高输出量性心力衰竭
按心力衰竭的发病部位分为：
左心衰竭 右心衰竭 全心衰竭
按心脏收缩与舒张功能的障碍：
收缩功能不全性心力衰竭 舒张功能不全性心力衰竭
高输出量性心力衰竭
指心衰发生时心输出量较发病前有所 下降，但其值仍属正常，甚或高于正常。 可见于甲状腺功能亢进、严重贫血等疾病。
一、神经-体液的代偿反应
1、交感神经系统激活 2、肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活 3、细胞因子
二、心脏代偿反应
心率加快
心输出量下降 容量感受器
心交感神经兴奋
心脏紧张源性扩张
心肌收缩性增强
（四）心室顺应性降低
心室顺应性是指在单位压力变化下所致容积改变 （dv/dp），其倒数（dp/dv）即为心室僵硬度。
a.顺应性降低 b.顺应性正常 c.顺应性增高
心室压力 一 容积（p-V）曲线
心肌肥大、炎症、纤维化
心脏各部舒缩活动的不协调性
慢性心衰过程: 从代偿走向失代偿
心力衰竭的临床表现可分为
调节蛋白
向肌球蛋白(tropomysin) 肌钙蛋白(tropnin)
钙离子
ATP
心力衰竭的发生机制 一、心肌收缩功能降低 二、心肌舒张功能障碍 三、心脏各部舒缩活动不协调
心肌收缩功能降低
收缩功能障碍
收缩力↓ 收缩速度↓
心肌收缩功能降低
（一）收缩相关蛋白改变 （二）心肌能量代谢紊乱 （三）心肌兴奋-收缩耦联障碍
心室重塑
心肌细胞重塑（myocardial remodeling): 心
肌肥大（向心性肥大、离心性肥大、心
肌细胞表型改变）
间质改变
心脏紧张源性扩张 （肌节最适长度2.2mm)
心肌肥大
心肌细胞体积增大、重量增加
压力 负荷
心肌纤维 并联增生 纤维增粗
室壁厚度 增加腔扩 大不明显
容量 负荷
心肌纤维 串联增生 纤维增长
细胞膜钠钙交换体对 钙离子亲合力下降
（二）肌球-肌动蛋白复合体解离障碍
肌球-肌动蛋白复合体解离是一耗能主 动过程，在ATP的参与下肌球-肌动蛋白复 合体才能解离为肌球蛋白-ATP和肌动蛋白
任何造成心肌能量缺乏的因素都可致使 肌球-肌动蛋白复合体解离发生障碍
（三）心室舒张势能减少
收缩末期心室的几何构形的状 况是影响心室复位的关键因素，即 舒张势能。 冠脉在舒张期的充 盈、灌流也是构成心室舒张的另一 因素，冠脉供血障碍、心室壁张力 增加均影响心室舒张。
收缩
1、肌浆网钙转运功能障碍
肌浆网Ca2+摄取能力减弱 肌浆网Ca2+储存量减少 肌浆网Ca2+释放量减少
2、胞外Ca2+内流障碍
钙通道：膜电压依赖性，受体操纵性钙通道 钠钙交换
电压门控钙通道减少
肌浆网钙释放通道减少
SR摄 取钙减少
外钙内流、 内钙释放减少
SR钙ATPase基因下调
[Ca2+]i 10-7—10-5mol/L 瞬变峰值降低 活化横桥减少
室壁厚度 增加腔扩 大更明显
ConcenEhtcyrcpieecnrtthrryiopcpehrytrophy
腔径/壁厚 腔径/壁厚
三、心外代偿反应
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
Cardiac Muscle
正常心肌舒缩的分子基础
收缩蛋白
肌球蛋白(myosin) 肌动蛋白(actin)
3、肌钙蛋白与Ca2+结合障碍
ATP 减少
缺血 缺氧
代谢性 酸中毒
SR摄Ca2+
H+增加
SR储Ca2+
SRCa2+释 放障碍
与肌钙蛋白结合
肌钙蛋白与钙 结合能力下降
外钙内 流减少
肌钙蛋白与Ca2+结合减少
（一）钙离子复位延缓
细胞膜、肌浆网上钙泵 （能量不足/数量相对减少）
细胞膜Na-K ATPase
诱因
内毒素抑制心肌收缩 心率加快，耗氧增加
呼吸道感染加重右心负荷
❖全身感染
❖酸碱平衡及电解质代谢紊乱
❖心率失常
❖妊娠及分娩
血钾增高，抑制钙内流，心
肌收缩下降，单向传导阻滞，
心律失常
H+竞争抑制钙与肌球蛋白的结合 H+抑制肌球蛋白ATP酶的活性 微循环灌多流少，回心血量减少
分类
根据心力衰竭病情严重程度分为：
肺循环充血 体循环淤血 心输出量不足
肺循环充血
呼吸困难 肺水肿
Pulmonary congestion （left heart failure）
劳力性呼吸困难
概念：伴随着体力活动而出现的呼吸困难
发生机制 ： （1）回心血量↑； （2）左室充盈期缩短 （3）PaO2↓刺激呼吸中枢兴奋
端坐呼吸 ：