心力衰竭 病理生理学版

心肌结构和功能
肌原纤维
心肌质膜
T管
线粒体
线粒体
I带
A带
肌浆网
终末小池
Z线
2020/4/2
心肌结构和功能
心 肌
质膜
细 横管系统 胞
主 肌浆网
要 结
线粒体
粗肌丝 肌球蛋白
构 肌原纤维 肌节
肌动蛋白
细肌丝 原肌球蛋白
肌钙蛋白
2020/4/2
2020/4/2
肌球蛋白
2020/4/2 肌动蛋白,向肌球蛋白,肌钙蛋白
2020/4/2
2.胞外Ca2+内流障碍 电压依赖性钙通道 受体操纵性性钙通道 高钾血症影响钙内流 3.肌钙蛋白结合Ca2+ 障碍:酸中毒 ➢H+与肌钙蛋白亲和力较Ca2+大 ➢肌浆网对Ca2+亲和力增大 ➢高钾血症影响钙内流
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心肌收缩功能障碍
收缩相关 蛋白的改变
能量代 谢异常
兴奋-收缩 耦联障碍
(二)能量代谢异常
脂肪酸 葡萄糖 乳酸 丙酮酸
C乙o酰A +
草酰乙酸 产生
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ATP CP
Pi+ADP 储存
能量代谢过程
横桥 Ca2+的转运
利用
心肌能量代谢异常:
能量生成障碍: 最常见的原因: 心肌缺 血缺氧,严重VitB1缺乏
能量储存障碍:磷酸肌酸激酶活性下降 (同工酶转换)
能量利用障碍: 肌球蛋白ATP酶同工酶有三种: V1 ;V2;V3 人：肌球蛋白轻链-1胎儿型同工 型增加，肌钙蛋白T亚单位胎儿 型同工型增加，
心 肌 细 胞 坏 死 凋
心 肌 结 构 紊 乱
胸腹水
二、心肌舒缩障碍 收缩性衰竭：左心室射血分数↓ （低射血分数型心力衰竭） 舒张性衰竭：左心室射血分数正常 （正常射血分数型心力衰竭）
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三、根据心力衰竭的发生速度
急性心力衰竭 (acute heart failure)
慢性心力衰竭 (chronic heart failure)
利于肌浆网的钙储存。
(3)肌浆网Ca2+释放量↓ 心衰时Ry受体蛋白及其mRNA均减少
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2. 胞外Ca2+内流障碍 钙离子内流的两条途径：
2 1
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心力衰竭：
过度百度文库大心肌
交感神经兴奋
去甲肾上腺素
腺苷酸环化酶
β-受体
ATP
cAMP
Ca2+通道开放
心肌收缩力
Ca2+内流受阻
2.心肌结构的改变(过度肥大心肌)
➢分子水平：肥大心肌肌球蛋白ATP酶活性降低
肥大心肌肌浆网Ca2+处理障碍
➢细胞水平上：心肌生长速度与线粒体及毛细血
管数目不成比例,损伤心脏的变化
不均一性
➢器官水平上：心肌生长速度与交感神经轴突不
成比例；心腔扩张而心室壁变薄，
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心室几何构型改变等
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理功能障碍
Ca2+与肌钙蛋 白结合障碍
（3）
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(三)兴奋-收缩 耦联障碍
Ca2+内流障碍
（2）
1. 肌浆网Ca2+转运功能障碍 (1)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。
(2)肌浆网Ca2+储存量↓ 心力衰竭时线粒体摄取Ca2+增多，不
能量代谢正常
1.收缩相关蛋白的改变 2.能量代谢紊乱 一.心肌收缩功能 降低
3.兴奋-收缩耦联障碍
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一、心肌收缩功能降低 （一）收缩相关蛋白质的改变
1.心肌细胞数量的减少
心肌细胞坏死
●心肌梗死 ●心肌炎 ●心肌病
心肌纤维化
心肌细胞凋亡
氧化应激 细胞因子 钙稳态失调 线粒体功能失调
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第三节 心功能不全时机体的代偿
Compensation for heart failure
心内代偿
1.交感肾上 腺髓质兴奋
2.肾素-血管 紧张素-醛 固酮系统激 活
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1.心率加快
1.血容量增加
2.心脏扩张
2.血液重分布
3.心肌收缩性增强 3.红细胞↑
4.心室重塑
4.组织利用氧能力↑
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心率加快代偿意义
有利方面
不利方面
⊙ 提高CO
●
⊙ 提高舒张压,利于 ●
冠脉血液灌流
●
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(二)心脏紧张源性扩张 (异长性自身调节)
紧张源性扩张
肌源性扩张
⊙ 伴有心肌收缩 能力增强的心 脏扩张
(Frank-starling定律)
● 不伴有心肌收 缩能力增强的 心脏扩张
ADP+Pi
肌球蛋白 Ca+
ATP
I TC
肌钙蛋白
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肌动蛋白 向肌球蛋白
心肌收缩
肌动蛋白
向肌球蛋白 肌球蛋白
肌钙蛋白
心肌舒张时横桥的解离
肌动蛋白 Ca2+
向肌球蛋白 肌球蛋白
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Ca2+
肌钙蛋白 和Ca2+结合
心肌收缩时横桥的形成
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心肌收缩
肌球蛋白
横桥 向肌球蛋白
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主动脉瓣关闭不全 (aortic insufficiency)
3.心室舒张 及充盈受限
急性心肌缺血、 限制性心● 肌病
左心室肥厚
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◎●
◎
●◎ ●
心肌纤维● 化
● ●
二（三）尖瓣狭窄
二、诱因
（一）感染 发热时，增加心率及心肌代谢耗氧率增加 心率加快，通过缩短舒张期降低冠脉血液灌流量 而减少心肌供血供氧；心室充盈减少 内毒素直接损伤心肌细胞； 若发生呼吸道感染，则进一步增加心脏负荷。
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（二）酸碱平衡及电解质代谢紊乱 酸中毒 ①H+与肌钙蛋白结合 ②抑制肌浆网释放Ca2+ 高钾血症
（三）心律失常 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。
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（四）妊娠与分娩 前后负荷增加
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（三）心肌兴奋-收缩耦联障碍
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心肌兴奋收缩耦联
质膜
Na+
肌节
Ca2+
ATP Ca2+
ADP+Pi
ATP
Ca2+
ADP+Pi
SR
心肌细胞中Ca2+的转运
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Ca2+ 内流
电受 压体 依操 赖纵 性性 钙钙 通通 道道
2
质网
1 3
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（1）肌浆网Ca2+转运
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⑴心肌肥大 概念:心肌细胞体积增大,即直径增宽,长度增加, 导致心重量增加 分类:
⊙向心性心肌肥大: 压力负荷↑→收缩期室壁张力↑→新生肌节并联
性增生 → 室壁增厚, 心腔无扩张。 ⊙离心性心肌肥大:
容量负荷↑→舒张期室壁张力↑→新生肌节串联 性增生→心腔明显扩张，室壁轻度增厚。
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四、根据心输出量的高低分
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)
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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
五、 根据心力衰竭的严重程度 纽约心脏病协会（NYHA） Ⅰ级：无症状，体力活动不受限。 Ⅱ级：静息时无症状，体力活动略受限。 Ⅲ级：静息时无症状，体力活动明显受限 Ⅳ级：静息时有症状，任何活动严重受限
(五) 其他 过度劳累、情绪激动、输液输血过多过快、 洋地黄中毒等均可诱发心力衰竭
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第二节 心力衰竭分类
一、 根据心力衰竭的发病部位
心梗，高血压，瓣膜病
肺循环淤血，心排量降低
左心衰竭
呼吸困难，肺水肿 组织灌流不足
右心衰竭 全心衰竭
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肺动脉高压，慢阻肺等
体循环淤血
脏器功能障碍 颈静脉怒张
➢肾小球滤过分数增加 ➢促进钠水重吸收的激素↑：醛固酮和ADH ➢ 抑制钠水重吸收的物质↓ ：心房尿钠肽
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（二）血流重分布（Redistribution of blood） 肾血管收缩明显，血流量显著减少，其次
是皮肤和肝
（三）红细胞增多（Increase of red blood cells）
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心脏扩张
收缩力
Frank-Starling定律
1.7 2.1 2.2
正常状态下
肌节初长
2.7 m
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(二)心脏紧张源性扩张 (异长性自身调节)
紧张源性扩张
肌源性扩张
⊙ 伴有心肌收缩 能力增强的心 脏扩张
(Frank-starling定律)
● 伴有心肌收缩 能力减弱的心 脏扩张
2亿人
3.6亿高血压 前期人群
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我国城镇居民死亡前三位：
心脏病、脑血管疾病、恶性肿瘤
30% 38%
2020/4/2
32%
心血管病 恶性肿瘤 其他
心血管疾病
人类“第一杀手”
2020/4/2
第一节 心力衰竭的病因与诱因 一.心力衰竭的原因
1.心肌收缩 性下降
2.心脏负荷过度
3.心室舒张 及充盈受限
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(三)心肌收缩性增强:神经-体液调节
cAMP
β + 腺苷酸环化酶 +
ATP
钙通道蛋白 磷酸化↑
Ca2+ ↑
心肌收缩性增强
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(四)心室重塑(myocardial remodelling)
心室在长期容量和压力负荷增加时，通过改变 心室结构、功能、代谢而发生的慢性代偿适应性 反应。 1.心肌细胞重塑:心肌肥大(量)和心肌细胞表型 改变(质) 2.非心肌细胞及细胞外基质变化:
（四）组织细胞用氧能力增强（Increased use of oxygen） 细胞线粒体中呼吸链酶的活性增强，线粒体的数 量增多等。
2020/4/2
第四节 心力衰竭的发病机制
一 心 肌 收 缩 功 能 降 低
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二 心 肌 舒 张 功 能 异 常
三 心脏 各部 舒缩 活动 不 协 调 性
心脏在收缩时
容量负荷↑
所承受的阻抗
负荷↑
● 高血压
● 主动脉瓣狭窄
● 肺动脉高压
● ●
肺动脉瓣狭窄
肺栓塞、慢阻肺
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◎ 主（肺）动脉瓣关 闭不全
◎ 二（三）尖瓣关闭 不全
◎ 高动力循环状态
主动脉瓣狭窄
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(aortic stenosis)
二尖瓣关闭不全 (mitral insufficiency)
主要内容
1 心力衰竭的概念、病因与诱因 2 心力衰竭的分类 3 心功能不全时机体的代偿
4 心力衰竭的发生机制 5 心功能不全时临床表现的病理生理基础 6 心力衰竭防治的病理生理基础
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学习要求
掌握心力衰竭的概念，常见原因、诱因、分类 及心力衰竭发生主要机制。 掌握心力衰竭时机体主要代偿机制(心内代偿) 及意义 掌握心力衰竭主要临床表现。
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1. 心肌收缩性下降
心肌损害
● 心肌梗死 ● 心肌炎 ● 心肌病 ● 药物中毒
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心肌代谢障碍
◎ 冠心病(缺血)
◎ 贫血、低血压
◎ ◎
严重VitB1缺乏
等
心肌梗死
2020/4/2
冠状动脉粥样斑块
压力负荷 2.心脏负荷过度容量负荷(前负荷)↑
(后负荷)↑
心脏舒张时所承受的
向心性心肌肥大:室壁明显增厚,心腔容积正常或减小 , 室壁增厚/心腔半径比值增大
离心性心肌肥大:室壁轻度增厚,心腔容积明显扩大, 2020/4/2室壁增厚/心腔半径比值基本正常
心肌肥大的意义：
作用缓慢、持久 心肌总收缩力增强，有利于维持心输出量。 降低室壁张力,降低耗氧量
代偿作用局限：肥大心肌的生长具有不平衡性， 因此当心肌过度肥大超过某种限度时，则发生 由代偿向衰竭的转化。
了解心力衰竭的防治原则。
2020/4/2
概述
2020/4/2
心力衰竭的概念
（Concept of heart failure）
致病因素
心脏的结构和功能发生障碍 心脏泵血量和(或) 充盈功能低下
不能满足机体代谢需要
2020/4/2
心血管疾病
美国, 心功能不全500多万 中国, 高血压患病人数
55万/年
一.神经-体液的代偿反应
1.交感肾上腺髓 质兴奋
2.RAS兴奋
1.心脏负荷增大 2.心肌耗氧量增加 3.钠水潴留 4.心肌重塑
2020/4/2
二、心脏的代偿方式 (一)心率加快：
压力感受器效应： 心输出量↓→动脉血压↓→主动脉弓和颈动脉窦→ 心迷走↓，交感↑ 容量感受器效应： 心力衰竭→心房淤血→容量感受器↑→交感神经↑ 化学感受器效应：缺氧→心率↑
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每 搏 功
(Kg.m)
sw3
sw2
sw1
E
D
C
B
A
心肌肥大（++） 心肌肥大（+） 正常心脏
P1
P2
左室舒张末期压（kpa)
正常和心肌肥大时心功能曲线的变化
2020/4/2
三、心外代偿 （一）血容量增加（Blood volume increase）
肾小球滤过率降低 肾小管重吸收钠水增加
肌动蛋白
肌钙蛋白
IC T
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心肌舒张
2020/4/2
心肌舒张
2020/4/2
2020/4/2
心肌收缩及调节蛋白 结构和功能正常
能量代谢正常
心肌正常收缩的 基本条件
2020/4/2
Ca2+正常转运
肌球蛋白—肌动蛋 白复合体正常解离
Ca2+正常复位
心肌正常舒张 的基本条件
2020/4/2