9 心力衰竭

心力衰竭
掌握：
1．心力衰竭的概念、心衰发生的原因和诱因
2．心衰发病过程中心脏代偿和心外代偿的环节、机制及其意义
3．心力衰竭发生的基本机制
4．心衰时肺脏的临床表现

一、 概述
1. 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，即心脏泵血功能发生障碍，使心输出量绝对或相对不足，不能充分满足机体代谢需要的病理过程或综合征 。
2. 心肌衰竭（myocardial failure）：心肌的结构损伤引起的原发性心肌舒缩功能障碍导致的心衰 。
3. 充血性心力衰竭（congestive heart failure）：出现明显的肺淤血或体循环静脉系统的被动淤血，称为充血性心力衰竭。

二、 原因、诱因与分类
(一) 原因
1. 原发性心肌舒缩功能障碍
→心肌病变：各种原因引起心肌坏死、凋亡、病变，心肌功能障碍
→心肌能量代谢障碍：见于心肌缺血、缺氧、严重维生素B1缺乏
2. 心脏负荷长期过重——继发性心肌舒缩功能障碍
→压力负荷过重/后负荷过度：心脏在收缩时所承受的阻抗负荷增加过度。
→容量负荷过重/前负荷过度：心脏舒张末期容积长期过度增加。
3. 心室充盈受限：见于缩窄性心包炎、心包填塞等 心包疾病。
4. 心律失常：见于心动过速或过缓、频发性期前收缩、房室传导阻滞、心室颤动等。
(二) 诱因
1. 感染（Infection）（感染本身可以作为心衰的病因）
2. 心律失常（arrhythmias）
3. 妊娠与分娩（gestation and childbearing ）
4. 酸碱平衡及电解质紊乱
5. 其他（else）
(三) 分类
1. 发生部位分类（right-side versus left-side HF）
■左心衰竭、■右心衰竭、■全心衰竭
2. 发病的速度分类（acute versus chronic HF）
■急性心力衰竭（AHF）、■慢性心力衰竭（CHF）
3. 心输出量的高低分类（low output versus high-output HF）
■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）
4. 心肌舒缩功能障碍分类（systolic versus diastolic HF）
■收缩功能不全性心衰、■舒张功能不全性心衰

三、 机体的代偿反应
(一) 心脏本身的代偿
1. 心律加快
在一定的范围内，在每搏输出量不变的情况下，心律的增快可提高CO，并可通过提高舒张压，促进冠脉的血液灌流。
→不利方面：心率过快(>150次/min)对机体不利；
1) 心肌耗氧量增加：心肌缺氧加重，心肌收缩性↓。
2) 心脏舒张期过短：冠脉血流过少、心室充盈不足。

2. 心泵功能的自身调节
1) 通过心泵功能的自身调节：心肌异长调节Staring机制 →搏出量增加
Frank-Starling机制：当肌节小于2.2μm时，随着肌节长度的增加，心肌收缩力

逐渐增强，达到2.2μm时，粗细肌丝处于最佳重叠状态，有效横桥数目最多，收缩力最大，这个季节长度为最适长度
机制：心室前负荷↑→心室紧张源性扩张→心肌收缩力↑
→不利方面：当心室舒张期末压力大于18mmHg时，肌节长度超过最适长度，心肌收缩力反而下降，心搏出量减少
2) 通过心肌收缩力增强（等长调节）使搏出量增加
机制：当心肌收缩力下降时，心搏出量减少时，交感神经兴奋，从而使儿茶酚胺浓度增加，通过激活β肾上腺素受体，增加胞质中cAMP浓度，激活蛋白激酶A，使肌膜钙通道蛋白磷酸化，导致心肌兴奋后胞质钙浓度身高速度极幅度增加而发挥正性肌力作用
3) 细胞因子和氧自由基生成增多
TNF-a （参与心肌改建）、IL-1、IL-6（诱导心肌NO产生）
3. 心肌重构
机制：负荷过度、神经体液因子↑→力学感受器、相应受体→蛋白激酶活化↑→激活转录因子↑→原癌基因、生长因子、胶原、胶原酶等基因表达↑→功能蛋白分子表型改变、心肌肥大
1) 心肌肥大（myocadial hypertrophy）：由于心脏长期负荷过度情况下作出的适应性反应，其结果是心肌细胞体积逐渐增大，导致的心脏重量增加。
? 心肌肥大的表型
→向心性肥大（concentric hypertrophy）：心脏在长期压力负荷作用下，收缩期室壁张力↑，引起心肌纤维中肌节呈并联性增生，心肌纤维增粗，室壁增厚，心室腔无明显扩大。
→离心性肥大（eccentric hypertrophy）：心脏在长期容量负荷作用下，舒张期室壁张力↑，引起心肌纤维中肌节呈串联性增生，心室腔扩大较明显而室壁厚度增加较轻。
? 代偿意义
→心脏泵血功能加强；
→心肌的耗氧量降低；
→α-MHC向β-MHC转化，能量利用率提高。

(二) 神经-内分泌系统的代偿调节
1. 交感-肾上腺髓质系统被激活
2. 肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活
3. 心房肽的作用
4. 抗利尿激素的作用
→代偿结果
1. 血容量增加（increased blood volume ）
2. 全身血流重分布（redistribution of blood flow）
3. 氧和血红蛋白解离曲线右移
4. 骨髓造血功能加强（increase in red cells）

四、 发生机制
(一) 心肌收缩性减弱
→心肌收缩性下降是绝大多数心力衰竭发生的基础。
1. 心肌细胞数量减少
1) 心肌细胞结构的破坏
机制：严重缺血、缺氧、生物因素（心肌炎）、心肌病→体液因子（AGTⅡ、NE ） →肌节坏死、纤维化→心肌收缩性↓→心衰
2) 心肌细胞凋亡
3) 肥大心肌收缩成份相对减少
2. 心肌能量代谢异常
1) 能量生成障碍
①心肌缺血、缺氧→无氧酵解↑→ATP 生成↓
②V -B1↓→丙酮酸脱氢酶辅酶↓→ATP 生成↓
→心肌收缩性↓→心力衰竭
2) 能

量利用障碍（impaired energy utilization）
→肌球蛋白头部ATP酶的同工酶：V1（aa）＞V2(ab)＞V3（bb）
? 心脏轻、中度负荷↑
机制：肥大心肌V1型ATP酶为主→水解ATP转化为机械能活性最高→心肌收缩力↑
? 心脏过重负荷
机制：肥大心肌V3型ATP酶为主→肌球蛋白ATP酶活性↓→化学能转化为机械作工能力↓→心肌收缩力↓→心力衰竭
3. 心肌兴奋-收缩偶联障碍
1) 肌浆网摄取、储存和释放Ca2+障碍→肌浆网储Ca2+→兴奋时SR释放Ca2+↓ 兴奋-收缩偶联障碍
→肌浆网摄取Ca2+能力下降
→肌浆网对Ca2+的储存量下降
→肌浆网对Ca2+的释放减少
2) 胞外的Ca2+内流障碍（细胞膜Ca2+内流↓）
机制：血[K+]↑、[H+] ↑、内源性NE↓、ROS、心肌梗死→膜VDC↓、 ROC关闭↑ →胞外Ca2+内流↓→兴奋时胞浆[Ca2+]不能迅速↑→兴奋-收缩偶联障碍→心肌收缩性↓（心衰）
3) 肌钙蛋白与Ca2+结合障碍

(二) 心室舒张功能异常
1. 心室顺应性降低（ventricular compliance）：指在单位压力变化下心室容积的可变值（dv/dp），它的倒数（dp/dv）为心室僵硬度（sliffness）。
主要原因：心肌肥大引起的室壁增厚和室壁组成成分的该表
2. Ca2+复位延迟
Ca2+与肌钙蛋白脱结合↓→Ca2+复位延迟
3. 肌球-肌动蛋白复合体解离障碍
→肌球-肌动蛋白解离的条件:
①Ca2+与肌钙蛋白及时脱离；
②舒张时必须补充ATP，置换肌球蛋白上ADP
→ATP↓、Ca2+与TnC亲和力↑→复合体解离障碍→心衰
4. 心室舒张势能减少
→心室舒张势能来自于心室的收缩，心室收缩愈好，舒张势能就越大。

(三) 心室各部输缩活动不协调
房纤维颤动、心肌梗死、心肌炎、室性扑动、纤维颤动→心室舒缩活动在实践和空间上出现不协调性→心肌收缩力↓→心衰

五、 临床表现的病理生理学基础
(一) 低排出量综合征（low output syndrome）
1. 心脏泵血功能降低
? 每分输出量：正常值：3.5～5.5L/min，心衰<3.5L/min。
? 心指数（CI）：正常值：2.5～3.5L/(min/m2)，心衰<2.5L / /(min/m2) 。
2. 心肌收缩与舒张功能变化
? 射血分数（EF）：正常左心室值：0.56～0.78，心衰< 0.3。
? 右室舒张末期压力（RVEDP）：临床上常采用测定中心静脉压（CVP）。
3. 动脉血压下降
? 急性心衰发生心源性休克时，血压下降
? 慢性心衰，通过机体代偿可以使血压维持在正常范围
4. 晕厥（syndcope）：临床上把心泵功能减弱，心输出量减少引起脑部缺血、发生短暂的意识丧失，称为心源性晕厥。
5. 尿量减少
→C.O↓、肾血流↓、小管重吸收Na+、H2O↑→少尿
→夜间睡眠→下肢组织间液回流↑→肾血流量↑→夜尿

(二) 静脉淤血（venous hyp

ertension and congestion）
1. 肺循环淤血
→主要原因：左心衰竭和PCWP>18 mmHg
→临床表现：出现呼吸困难和急性肺水肿
1) dyspnea （呼吸困难）：患者主观感到呼吸费力或“喘不过气”的感觉。
→临床表现
①劳力性呼吸困难（dyspnea on exertion）
②夜间阵发性呼吸困难（paroxysmal nocturnal dyspnea）
③端坐呼吸（orthopnea）
2) 急性肺水肿
→临床表现：紫绀、呼吸困难、端坐呼吸、咳嗽、咳无色或粉红色泡沫样痰。
→发生机制：肺毛细血管压↑，毛细血管壁通透性↑。
2. 体循环淤血（systemic congestion ）
右心衰竭及全心衰竭，CVP>16 cmH2O→体循环淤血

名词解释
心力衰竭、劳力性呼吸困难 、端坐呼吸 、向心性心肌肥大
思考题
1. 过度肥大的心肌为何出现心功能下降?
2. 酸中毒引起心肌舒缩功能障碍的机制是什么？
3. 左心衰竭患者出现端坐呼吸的机制是什么？
4. 试述心肌收缩性降低的原因和发生机制。
5. 严重低血压与严重贫血均造成心肌缺氧，二者哪个对心肌损伤更为严重？分析其发生机制。