胃 十二指肠粘膜缺血 胃腔内 H + 向粘膜内的反向弥散 糖皮质激素分泌增多 酸中毒 胆汁返流 随堂测验解答 1
心功能不全 Cardiac insufficiency 北京大学医学部病理生理学教研室 刘利梅 2
第一节概述 Introduction 3
心脏横切面图 4
O 2 O 2 O 2 CO 2 CO 2 CO 2 5
心脏功能的生理基础 心肌收缩力 前负荷 ( 舒张期容量 ) 心排血量 后负荷 ( 射血阻抗 ) 心率 6
心力衰竭 (heart failure) 心肌收缩能力或 / 和舒张性能的原发性或继发性降低, 心脏泵血功能严重障碍, 以致心输出量绝对或相对减少, 不能满足机体组织代谢需求的病理过程, 称为心力衰竭 7
心力衰竭与心功能不全 包括心脏泵血功能降低但处于完全代 偿直至失代偿的整个过程 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 8
第二节心力衰竭的病因和诱因 Underlying and predisposing causes 9
一 病因 ( 一 ) 心肌受损 心肌炎心肌梗死心肌缺血严重的维生素 B1 缺乏 10
一 病因 ( 二 ) 心脏负荷过度 (Pressure overload) 又称为 高血压主动脉缩窄肺动脉高压 心脏收缩时承受的负荷, 11
一 病因 ( 二 ) 心脏负荷过度 (Volume overload) 又称为 心脏收缩前承受的负荷, 主动脉瓣关闭不全肺动脉瓣关闭不全 12
心力衰竭的发病率 Framingham 心脏研究提供的心力衰竭发病率 ( ) 年龄 男 女 50~59 3 2 70~79 13 9 80~89 27 22 各年龄组 2.3 1.4 年龄每增加 10 岁, 心力衰竭发病率约增长 1 倍 13
心力衰竭的死亡率 男 女 2 年死亡率 37% 33% 6 年死亡率 82% 67% 8 年死亡率 80% 70% 5 年死亡率 10 年死亡率 肺癌 87% 乳腺癌 (1 期 ) 5% 30% 皮肤癌 5% 14
二 诱因 感染 心律失常 妊娠和分娩 增加耗氧 减少供氧 过度体力活动和情绪激动 输血输液过多过快 15
1. 发热时, 交感神经兴奋, 代谢率增高, 心率加快, 心肌耗氧量增加 ; 2. 感染病原体产生的内 外毒素可直接抑制心肌的收缩功能 ; 3. 呼吸道感染造成气管 支气管黏膜充血 水肿 痉挛 16
1. 过量 过快输液可使血容量剧增, 心脏负荷增大 ; 2. 酸中毒即可抑制心肌收缩力, 又可使毛细血管前括约肌松弛 ; 3. 高钾 低钾血症不仅降低心肌收缩力, 而且易致心律失常 17
1. 心率加快, 心肌耗氧量增加 ; 2. 舒张期缩短, 冠脉血流不足, 心肌缺血缺氧 ; 3. 心室充盈不足, 心输出量降低 18
1. 心率加快, 心肌耗氧量增加, 冠脉供血不足, 导致心肌缺氧 ; 2. 妊娠期血容量增加, 出现稀释性贫血, 使心脏负荷加重 ; 3. 分娩时由于宫缩疼痛 精神紧张, 使交感 - 肾上腺髓质系统兴奋 19
% 113 76 23 22 16 11 10 6 4 7 20
第三节 心力衰竭的分类 Classification of heart failure 21
左心衰竭 : 肺循环淤血 右心衰竭 : 体循环淤血 全心衰竭 : 全身淤血 22
左心衰竭 常见于冠心病高血压主动脉瓣狭窄 正常左心衰竭 23
右心衰竭 常见于 肺心病肺动脉瓣狭窄 24
(1) 低心输出量型心衰 : 大多数 (2) 高心输出量型心衰 : 甲亢 贫血 动静脉瘘 vitb 1 缺乏等 25
正常心输出量 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 26
(1) 急性心衰 (2) 慢性心衰 充血性心力衰竭 (congestive heart failure) 当心力衰竭呈慢性经过时, 往往伴有血容量和组织间液的增多, 并出现静脉淤血和水肿, 称充血性心力衰竭 27
纽约心脏病协会 (NYHA) 心功能分级标准 心功能 心力衰竭 Ⅰ 0 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 28
第四节心功能不全的代偿机制 Compensatory mechanisms to cardiac insufficiency 29
一 神经体液调节 交感神经系统激活 肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统激活 (RAAS) 心钠素血管加压素 30
二 功能性调整 心脏本身的代偿反应 (Increased heart rate) (1) 优点 : 最易被动员, 出现得最早, 见效迅速 ; 增加心输出量 ; 提高舒张压, 增加冠脉血液灌流 31
心功能不全 (2) 机制 心输出量 心房舒张末压 缺氧 A 压 压力感受器 压力和容量感受器 化学感受器 交感 - 肾上腺髓质系统兴奋 心率 32
(3) 缺点 心肌耗氧量过大 ; 心脏充盈不足 ; 冠脉流量减少 33
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 34
(Increased preload) 心脏紧张源性扩张 : 指伴有心肌收缩力增强的心腔扩张 ( 心肌纤维初长度适度增加 ) (1) 优点 是心脏对急性血流动力学变化的一种重要代偿, 启动迅速 ; 使心肌收缩力增强 35
(Increased preload) (2) 缺点 (3) 机制 代偿能力有限 心室舒张末期容积 度 钠水潴留, 心室前负荷, 初长 36
(Increased contractility) 机制 : 交感 - 肾上腺髓质系统兴奋 儿茶酚胺 缺点 : 慢性心力衰竭时代偿效果明显降低 37
三 结构性适应 38
(Myocardial hypertrophy) 是心肌细胞体积增大, 即 直径增宽 长度增加, 导致整个心 脏体积重量增加 39
(1) 分类和机制 向心性肥大压力负荷, 收缩期室壁张力持续增加肌节并联增生, 心肌肥厚 离心性肥大容量负荷, 舒张期室壁张力持续增加肌节串联增生, 心腔扩大 40
向心性肥大 离心性肥大 压力负荷过重 正常 容量负荷过重 41
42
(2) 优点 作用缓慢 持久 经济 ; 提高心肌综合收缩力 ; 使心输出量和心脏做功 43
(3) 缺点 是一种不平衡生长方式, 当过度肥大超过某种限度时, 则由代偿转向衰竭 44
四 心外代偿 交感神经兴奋 RAAS 激活 : 醛固酮增多 ADH : 钠水重吸收增加 45
四 心外代偿 交感 - 肾上腺髓质系统兴奋 皮肤 肾及内脏器官血流量 心 脑血流量正常或 46
四 心外代偿 缺氧促红细胞生成素 骨髓造血 红细胞 47
四 心外代偿 线粒体数量增多 肌红蛋白含量增多 48
长期的交感神经系统 RAAS 系统激活 长期神经激素激活 细胞因子 水 钠潴留 冠脉及全身血管收缩 血管紧张素 Ⅱ 和儿茶酚胺毒性作用 过度氧化 水肿 肺充血 心肌耗氧量增加心肌氧供应降低 血流动力学异常 心肌细胞功能障碍和坏死 心肌重塑和功能恶化进展 心肌细胞凋亡 疾病进展 生存率降低 49
血管紧张素 Ⅱ 心脏交感神经活性 β 1 受体 β 2 受体 α 1 受体 心肌肥厚 凋亡 缺血 心律失常 心肌坏死 纤维化 血管收缩 心室重塑 心力衰竭 50
第五节心力衰竭的发病机制 Mechanisms of heart failure 51
细肌丝 粗肌丝 肌小节 52
53
肌球蛋白 向肌球蛋白 肌钙蛋白肌钙蛋白 肌动蛋白 心肌的兴奋 - 收缩耦联 54
1. 心肌结构破坏 坏死 : 严重缺血缺氧 凋亡 : 氧化应激 55
2. 能量代谢障碍 -- 能量生成障碍 缺血性心脏病 休克 严重贫血时心肌供血供氧绝对不足 ; 心肌过度肥大,Cap 数, 氧弥散距离, 供血供氧相对不足 ; VitB 1 缺乏, 生物氧化过程障碍,ATP 生成不足 56
2. 能量代谢障碍 -- 能量利用障碍 肌球蛋白头部 ATP 酶活性 ATP 水解发生障碍 心肌收缩力 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 57
3. 兴奋 - 收缩耦联障碍 (1) 肌浆网摄取和释放 Ca 2+ 障碍 (2) 胞外 Ca 2+ 内流障碍 (3) 肌钙蛋白与 Ca 2+ 结合障碍 58
心功能不全 ATP 不足 SR Ca 2+ 泵活性 Ca 2+ 复位延缓 横桥解离障碍 59
第六节 对机体的主要影响 Consequences of the pumping dysfunction 60
一 前向衰竭 ( 低排出量综合征 ) ( 一 ) 心脏泵血功能降低 心功能的变化 : 心输出量 ; 心脏指数 射血分数降低 : 评价心室射血效率 心室充盈受损 : 容量负荷 心率加快 : 交感神经系统兴奋 61
一 前向衰竭 ( 低排出量综合征 ) ( 二 ) 心输出量不足 1. 皮肤苍白或发绀 : 心输出量, 交感神经兴奋, 皮肤血管收缩 2. 疲乏无力 失眠 嗜睡 : 心输出量, 肌肉供血减少, 能量代谢降低 62
一 前向衰竭 ( 低排出量综合征 ) ( 二 ) 心输出量不足 3. 尿量减少 : 心输出量, 交感神经兴奋, 肾动脉收缩, 肾血流量减少 4. 心源性休克 : 急性 严重心力衰竭, 心输出量急剧减少 63
二 后向衰竭 ( 静脉淤血综合征 ) ( 一 ) 体循环淤血 HF 水肿 钠水潴留 V 淤血 V 回流障碍 V 压 交感 N 兴奋 小 V 收缩 颈静脉怒张 水肿 右心衰 体循环淤血 V 压 全身性水肿 肝肿大 64
二 后向衰竭 ( 静脉淤血综合征 ) ( 二 ) 肺循环淤血 - 呼吸困难 1. 劳力性呼吸困难 回心血量, 加重肺淤血 ; 心率加快, 舒张期缩短, 左室充盈, 加重肺淤血 ; (dyspnea on exertion) 缺氧,CO 2 潴留刺激呼吸中枢, 发生呼吸困难 65
二 后向衰竭 ( 静脉淤血综合征 ) ( 二 ) 肺循环淤血 - 呼吸困难 2. 端坐呼吸 (orthopnea) 机体下半身血液回流, 肺淤血减轻 ; 膈肌位置下移, 胸腔容积变大, 肺活量 ; 下肢水肿液吸收入血, 减轻肺淤血 66
二 后向衰竭 ( 静脉淤血综合征 ) ( 二 ) 肺循环淤血 - 呼吸困难 3. 夜间阵发性呼吸困难 入睡时平卧, 胸腔容积减少不利于通气, 下半身血液回流, 下肢水肿液吸收入血 ; 入睡后迷走 N 紧张性, 使气管收缩, 气道阻力 ; 熟睡时神经反射的敏感性 (paroxysmal nocturnal dyspnea) 67
二 后向衰竭 ( 静脉淤血综合征 ) ( 二 ) 肺循环淤血 - 急性肺水肿 肺毛细血管内压力升高, 肺毛细血管壁通透性增大, 血浆渗出到肺间质和肺泡 出现发绀 气促 端坐呼吸 咳嗽 咳粉红色 ( 或无色 ) 泡沫样痰等症状和体征 68
三 其它器官功能的变化 69
第七节防治的病理生理基础 Pathophysiological basis of prevention and treatment for heart failure 70
一 防治原发病及消除诱因 药物控制高血压 ; 冠脉搭桥术解除冠脉堵塞 ; 消除诱因 : 控制感染 避免过度紧张劳累 合理补液等 71
二 改善心脏泵血功能 减轻心脏前 后负荷 ; 改善心肌舒缩功能 : 正性肌力药 ; 改善心肌能量代谢 : 吸氧 ; 降低血容量, 控制水肿 : 少盐等 ; 改善组织供氧和心肌代谢 : 葡萄糖 72
CHF 治疗目的 改善症状改善工作能力改善生活质量提高生存率 73
CHF 的治疗模式 心肌收缩力降低 ( 心肾模式 ) 40-60 年代 洋地黄, 利尿剂心室负荷过重 ( 心循环模式 ) 70-80 年代 血管扩张剂, 正性肌力药 RAAS, 交感神经 ( 神经内分泌紊乱 ) 90 年代 ACEI,β- 阻滞剂心室重构, 心室扩张, 心肌细胞凋亡 74
外科机械方法 心脏移植 (NYHAⅣ 级, 无不可逆性肝肾损害, 存活期不足一年 ) 左室修复成形术 ( 室壁瘤切除, 内膜补片, 室壁折叠 ) 骨骼肌动力心肌成形术左室机械辅助设备肌细胞移植 75
心力衰竭治疗的展望 心肌重构 ACEI β-blocker 二酯酰酸甘油修饰剂蛋白激酶 C3 抑制剂心衰时分子生物学治疗手段基因治疗干细胞治疗 76
谢谢 77