（Cardiac insufficiency）,第十四章 心功能不全,北京大學醫學部病理生理教研室徐 海,1,（General description）,第一節 概述,2,心臟的收縮和(或)舒張功能發生障礙,心力衰竭的概念,（Concept of heart failure）,3,心力衰竭與心功能不全,心功能不全包括心臟泵血功能下降但處于完全代償直至失代償的整個過程。,（Cardiac insufficiency & heart failure）,4,心力衰竭患者出現明顯的癥狀和體征，屬于心功能不全的失代償階段。,5,心力衰竭呈慢性經過時，由于鈉水潴留和血容量增加，發生靜脈淤血、組織水腫及心腔擴大。,充血性心力衰竭的概念,（Concept of congestive heart failure）,6,（Causes and predisposing factors of heart failure）,第二節心力衰竭的病因和誘因,7,0%,20%,40%,60%,80%,100%,1980,1990,2000,其它,擴心病,冠心病,高心病,風心病,8,9,10,一、病因,（causes）,11,(一) 心肌受損 （Impaired myocardium）,12,13,(二) 心臟負荷過度 （Overload for myocardium）,壓力負荷 心室收縮時承受的負荷，又稱為后負荷,14,容量負荷心室舒張時承受的負荷，又稱為前負荷,15,二、誘因（predisposing causes） （一）感染 1. 心肌耗氧量增加 2. 毒素直接抑制心肌 3. 代謝率增高,16,（二）電解質及酸堿平衡紊亂 1.酸中毒 H+與肌鈣蛋白結合 抑制肌漿網釋放Ca2+ 2. 高鉀血癥,17,（三）心律失常 心室充盈不足（四）妊娠和分娩 血容量增加,18,（Classification of heart failure）,第三節心力衰竭的分類,19,按病情的嚴重程度,輕度心力衰竭 (mild heart failure) 安靜或輕體力活動時可不出現心力衰竭的癥狀和體征。,20,中度心力衰竭 (moderate heart failure) 輕體力活動時出現心力衰竭的癥狀和體征。,21, 重度心力衰竭 (severe heart failure) 安靜情況下即可出現心力衰竭的癥狀和體征。,22,按心力衰竭的發展速度, 急性心力衰竭 (acute heart failure) 慢性心力衰竭 (chronic heart failure),23,按心輸出量高低, 低輸出量性心力衰竭 (low-output heart failure) 高輸出量性心力衰竭 (high-output heart failure),24,低輸出量型心衰,高輸出量型心衰前,高輸出量型心衰,正常心輸出量,正常人,25,按病變累及的部位,左心衰竭 （left-sided heart failure） 右心衰竭 （right-sided heart failure） 全心衰竭 （whole heart failure）,26,按心肌舒縮功能障礙,收縮性衰竭 (systolic heart failure) 舒張性衰竭 (diastolic heart failure),27,(Compensatory mechanisms to cardiac insufficiency),第四節心功能不全的代償機制,28,一、心臟代償反應（一） 心率加快,機制,交感神經興奮,29,心率過快（180次/分）對機體不利: 增加心肌耗氧量 心臟舒張期過短 冠脈血流過少；心室充盈不足,30,（二）心臟擴張,Frank-Starling定律,31,緊張源性擴張 心室容量加大并伴有收縮力增強 的心臟擴張,肌源性擴張 心肌拉長不伴有收縮力增強的心臟擴張,32,（三）心肌肥大(Myocardial hypertrophy),33,向心性肥大(concentric hypertrophy) 在長期壓力負荷作用下，心肌纖維呈并聯性增生。,34,離心性肥大(eccentric hypertrophy) 在長期容量負荷作用下，心肌纖維呈串聯性增生。,35,向心性肥大,離心性肥大,36,二、心外代償,(Extracardial compensation),37,（一）血容量增加（Increase of blood volume）腎小球濾過率降低腎小管重吸收鈉水增加,38,（二）血流重分布（Redistribution of blood flow）皮膚、內臟器官血管收縮,（三）紅細胞增多（Increase in red cells） 腎臟合成促紅細胞生成素增多,39,（四）組織細胞利用氧的能力增強（Increased ability of cells to use oxygen） 細胞線粒體數量增多 肌紅蛋白含量增多,40,三、神經-體液的代償,(Neurohumoral compensation),交感腎上腺髓質系統激活 (activation of sympathetic-adrenal medulla system),心率增快、心肌收縮力增強、心輸出量增加,41,腎素-血管緊張素-醛固酮系統激活 (activation of renin-angiotensin-aldosterone system),鈉水潴留、回心血量增加,42,心肌重構（myocardial remodeling） 由于心肌細胞、非心肌細胞及細胞外基質在基因表達改變的基礎上所發生的變化，使心臟的結構、代謝和功能經歷的模式重塑過程。,43,心肌組織中的膠原：型膠原：80%型膠原：20%膠原增加使心肌順應性降低,44,腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF） 按照TNF來源和分子結構，將TNF 分為型和型。,45,TNF-主要來源于激活的單核-巨噬細胞，；TNF-主要來源于激活的T細胞。,46,正常心肌細胞不能產生TNF-, 嚴重心力衰竭患者血漿中TNF-升高。,47,內皮素(endothelin，ET),在慢性心力衰竭的動物模型或病人血液中ET-1水平會顯著升高，ET-1水平與血液動力學損傷程度具有相關性。,48,ET主要通過以下途徑促進心力衰竭的發生和發展：加重心肌缺血和心臟負荷；促使心肌肥厚。,49,(Mechanisms of heart failure),第五節心力衰竭的發病機制,50,51,52,53,一、心肌收縮性減弱,(Reduce of myocardial contractility),54,（一）收縮相關蛋白質的破壞 心肌細胞壞死 （ myocyte necrosis） 心肌細胞凋亡 （ myocyte apoptosis）,55,非心臟疾病患者心臟：14/ 106缺血性心肌病：152/106先天性擴張性心肌病：131/106如果正常心臟有細胞凋亡，心臟細胞總數如何維持恒定？,56,（二）心肌能量代謝紊亂,能量生成障礙 (impaired energy production) 能量利用障礙 (impaired energy utilization),(Disorder of myocardial energy metabolism),57,1.心肌能量生成障礙(impaired energy production),最常見的原因: 心肌缺血缺氧,ATP缺乏引起的后果: 收縮性減弱,58,ATP,肌球蛋白水解ATP,心肌收縮性,肌漿網和胞膜 鈣泵活性,心肌攣縮,細胞膜鈉泵活性,細胞水腫,59,2. 心肌能量利用障礙(impaired energy utilization),60,過度肥大的心肌其肌球蛋白頭部ATP酶活性下降，原因是 V1 型轉變為 V3 型。,61,(Impaired excitation-contraction coupling),（三）心肌興奮收縮耦聯障礙,62,Ca2+（10-7mol/L）,Ca2+（10-5mol/L）,Ca2+（10-3mol/L）,靜息,興奮,63,64,1. 肌漿網處理Ca2+功能障礙,65,受磷蛋白（phospholamban，PLN）非磷酸化受磷蛋白 抑制鈣泵活性磷酸化受磷蛋白 抑制作用解除,66,肌漿網Ca2+儲存量 心力衰竭時線粒體攝取Ca2+增多，不利于肌漿網的鈣儲存。,67,肌漿網Ca2+釋放量 心衰時ryanodin receptor蛋白及其mRNA均減少。,68,2. 胞外Ca2+內流障礙,交感神經興奮,69,70,高鉀血癥時K+可阻止Ca2+的內流,1-腎上腺受體下調,心肌內去甲腎上腺素減少,酸中毒降低受體對去甲腎上腺素 的敏感性,71,3. 肌鈣蛋白與Ca2+結合障礙 酸中毒時，H+與肌鈣蛋白的親和力比Ca2+大,占據了肌鈣蛋白上的Ca2+結合部位。,72,（四）心肌肥大的不平衡生長,肥大心肌發生衰竭的基礎是心肌的不平衡生長。,73,單位重量肥大心肌的交感神經分布密度下降線粒體未隨心肌肥大成比例增加毛細血管數量增加不足肌球蛋白ATP酶活性下降,74,二、心肌舒張性能異常,(Impaired myocardial diastolic properties),75,心室舒張勢能減少,76,心室順應性降低 心室順應性是指心室在單位壓力變化下所引起的容積變化。室壁增厚、纖維化,77,(Consequences of the pumping dysfunction),第六節心臟泵血功能障礙對機體的主要影響,78,79,一、肺循環淤血 (Pulmonary congestion),當肺動脈楔壓（PCWP）18 mmHg時，即出現肺循環淤血征，見于左心衰竭。,80,（一）呼吸困難,勞力性呼吸困難 (exertional dyspnea )端坐呼吸 (orthopnea)夜間陣發性呼吸困難 (paroxysmal nocturnal dyspnea),81,勞力性呼吸困難的發生機制:,回心血量增多，加重肺淤血心率加快，舒張期縮短機體活動時需氧量增加,82,端坐呼吸的發生機制:,端坐時部分血液轉移到軀體下半部，肺淤血減輕端坐時胸腔容積增大,肺活量增加端坐位可減少水腫液的吸收，肺淤血減輕,83,夜間陣發性呼吸困難的發生機制:,入睡后迷走神經興奮，使支氣管收縮入睡后平臥后下肢靜脈血回流增多，肺淤血、水腫加重入睡后中樞對傳入刺激的敏感性降低,84,（二）肺水腫毛細血管靜脈壓升高毛細血管通透性增高,85,二、體循環淤血(Systemic congestion),當CVP16 cmH2O時，即出現體循環淤血征，見于右心衰竭及全心衰竭。,86,主要表現頸靜脈充盈或怒張肝腫大及肝功能損害胃腸道淤血所致的食欲不振等 消化道癥狀心性水腫,87,88,心輸出量 (cardiac output,CO)減少 心臟指數 (cardiac index,CI)降低是指單位體表面積的每分心輸出量。,（一）心臟泵血功能降低,三、心輸出量不足,89,射血分數 (ejection fraction,EF)降低 每搏輸出量與心室舒張末期容積的比值。,90,（二）主要表現皮膚蒼白或發紺疲乏無力尿量減少心源性休克,91,勞力性呼吸困難,端作呼吸,夜間陣發性呼吸困難,咳嗽,紫紺,鐵銹色痰,肺動脈楔壓升高,92,疲乏,水腫,頸靜脈怒張,肝腫大,腹水,厭食,紫紺,外周靜脈壓升高,93,病例女性患者，36歲。主訴：因發熱、呼吸急促及心悸3周入院。現病史：4年前病人開始于勞動時自覺心慌氣短，近半年來癥狀加重，同時下肢出現浮腫。1個月前，經常被迫采取端坐位并時常于晚間睡眠時驚醒，氣喘不止，經急診搶救好轉。近三周來，出現惡寒發熱，咳嗽，痰中時有血絲，心悸氣短加重。既往史：患者于兒童時期曾因患咽喉腫痛而做扁桃體摘除術，以后時有膝關節腫痛史。,94,體格檢查：體溫：39.6，脈搏：161次/分，呼吸：33次/分，血壓：110/80mmHg。重癥病