第十四章心功能不全(Cardiacinsufficiency)(Generaldescription)

第一節概述22023/3/31心臟是人體最重要的器官黃帝問曰：愿聞十二臟之相使，貴賤何如？岐伯對曰：心者，君主之官也，神明出焉。主明則下安，以此養生則壽，歿世不殆，以為天下則大昌。主不明則十二官危，使道閉塞而不通，形乃大傷，以此養生則殃，以為天下者，其宗大危，戒之戒之。《素問·靈蘭秘典論》Thelifeofallanimals,fromearlyembryogenesisandthroughoutadulthood,dependsonthesecondtoseconduninterruptedfunctionoftheheart.Thus,itisnotsurprisingthatcongenitalandacquireddiseasesoftheheartcanhavecatastrophicconsequencesandthatheartdiseaseisthemostcommoncauseofadultdeathworldwide32023/3/31CellTypesintheHeartCardiomyocytesEndothelialcellsSmoothmusclecellsFibroblastsPacemakercellsPurkinjiefibersEpicardiumcellsMeietal.,NatRevMolCellBiol,201342023/3/3152023/3/31心臟的收縮和(或)舒張功能發生障礙心功能不全的概念心輸出量絕對或相對下降不能滿足機體代謝需要(ConceptofCardiac

insufficiency

)62023/3/31心力衰竭與心功能不全

心功能不全從心臟泵血功能下降（可代償）直至失代償的整個過程

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(Cardiac

insufficiency&heartfailure)72023/3/31充血性心力衰竭

(congestiveheart

failure)：慢性心力衰竭伴有心腔擴大，血容量及組織間液增多和靜脈系統淤血時,稱充血性心力衰竭

.循環衰竭：包括心衰和外周循環衰竭.82023/3/31心力衰竭發病率特征

國外統計資料表明心力衰竭發病率人群中1.5%—2.0%65歲以上6%—10%國內統計資料表明心力衰竭發病率人群中0.9%65歲以上1.3%

男性0.7%女性1.0%92023/3/31我國心力衰竭病因譜

高血壓冠心病風濕性心臟病1980年5.6%33.7%44.2%1990年7.7%36.5%35.8%2000年11.0%53.3%16.7%102023/3/31(Causesandpredisposingfactorsofheartfailure)第二節心力衰竭的病因和誘因112023/3/31一、病因(Causes)122023/3/31(一)心肌受損

(Impairedmyocardium)

心肌病變心肌梗死、心肌炎及心肌病等

心肌代謝障礙心肌缺血、缺氧及嚴重的維生素B1缺乏132023/3/31142023/3/31(二)心臟負荷過度

(Overloadformyocardium)壓力負荷

心室收縮時承受的負荷，又稱為后負荷容量負荷心室舒張時承受的負荷，又稱為前負荷152023/3/31二尖瓣、三尖瓣狹窄，充盈減少，心排血量降低心包炎

左室肥厚纖維化、限制型心肌病(三)心室順應性降低(DecreasedComplianceformyocardium)162023/3/31壓力負荷過度高血壓;肺A高壓;主A、肺A及其瓣膜狹窄射血阻力↑容量負荷過度瓣膜閉鎖不全;房室隔缺損;高動力循環舒張末期容積↑

172023/3/31二、誘因(Predisposingfactors)

感染心律失常電解質及酸堿平衡紊亂妊娠和分娩其它增加心臟負擔，使心肌耗氧量增加、供血供氧減少182023/3/31(Classificationofheartfailure)第三節心力衰竭的分類192023/3/31

按病變累及的部位，分為:

左心衰竭

(left-sidedheartfailure)

右心衰竭

(right-sidedheartfailure)

全心衰竭

(wholeheartfailure)

202023/3/31按心輸出量的高低,分為:低輸出量性心力衰竭

(low-outputheartfailure)高輸出量性心力衰竭

(high-outputheartfailure)

212023/3/31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222023/3/31按心力衰竭的發展速度,分為:急性心力衰竭

(acuteheartfailure)慢性心力衰竭

(chronicheartfailure)232023/3/31按心肌收縮與舒張功能障礙,分為:

收縮性衰竭

(systolicheartfailure)收縮功能障礙，左室射血分數減少

舒張性衰竭

(diastolicheartfailure)收縮功能正常，松弛性和順應性降低，舒張充盈能力減弱242023/3/31(Mechanismsofheartfailure)

第四節心力衰竭的發病機制252023/3/31262023/3/31272023/3/31282023/3/31一、心肌收縮力降低(Decreasedmyocardialcontractility)(一)心肌收縮蛋白的破壞(二)心肌能量代謝紊亂(三)心肌興奮—收縮耦聯障礙(四)心肌肥大的不平衡生長292023/3/31(Injuriesofmyocardialcontractileprotein)(一)心肌收縮蛋白的破壞302023/3/31心肌收縮成分減少致收縮性降低細胞壞死細胞凋亡細胞肥大排列改變1.心肌梗塞2.心肌炎3.心肌病4.中毒缺血缺氧炎癥氧自由基細胞因子神經-體液因子活化心肌肌原纖維比例下降，收縮成分相對減少心肌壞死和心肌重塑破壞心肌骨架結構，排列由并聯至串聯或紊亂心肌收縮成分減少的原因312023/3/31(二)心肌能量代謝紊亂

心肌能量生成障礙

(impairedenergyproduction)

心肌儲能減少

(reducedenergyreserve)

能量利用障礙

(impairedenergyutilization)

(Disorderofmyocardialenergymetabolism)322023/3/311.心肌能量生成障礙(impairedenergyproduction)

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

Ca2+轉運和分布異常線粒體功能異常蛋白質含量減少332023/3/312.心肌能量利用障礙(impairedenergyutilization)肌球蛋白ATP酶同工酶有三種：

V1(αα)：活性最高

V2(αβ)：活性次之

V3(ββ)：活性最低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342023/3/31(Impairedexcitation-contractioncoupling)

(三)心肌興奮—收縮耦聯障礙352023/3/31362023/3/31肌漿網Ca2+攝取能力↓心肌缺血缺氧，ATP供應不足

肌漿網Ca2+-ATP酶（SERCA）含量或活性↓1.

肌漿網處理Ca2+功能障礙372023/3/31肌漿網Ca2+釋放量↓

ryanodinreceptor蛋白及其mRNA均減少

酸中毒→結合鈣解離↓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

Na+/Ca2+交換的鈣外排↑382023/3/31去甲腎上腺素b-腎上腺素受體密度與敏感性經鈣通道內流受阻2.

胞外Ca2+內流障礙392023/3/313.

肌鈣蛋白與Ca2+結合障礙酸中毒時，H+占據了troponin上的Ca2+結合部位H+

↑→肌漿網釋放Ca2↓胞漿Ca2+缺血缺氧402023/3/31(四)心肌肥大的不平衡生長(Imbalancegrowthofmyocardialhypertrophy)412023/3/31肥大心肌發生衰竭的基礎是心肌的不平衡生長心肌重量的增加超過心臟交感神經元軸突的增長肥大心肌毛細血管數量增加不足心肌線粒體數量不能隨心肌肥大成比例地增加肥大心肌的肌球蛋白ATP酶活性下降肥大心肌的胞漿Ca2+下降422023/3/31心肌收縮性減弱能量代謝異常能量生成減少能量利用障礙興奮-收縮耦聯障礙肌漿網處理功能障礙Ca2+內流障礙Ca2+與肌鈣蛋白結合障礙Ca2+心肌肥大的不平衡生長收縮相關蛋白的破壞凋亡壞死心肌結構破壞

432023/3/31二、心肌舒張性能異常(Impairedmyocardialdiastolicproperties)442023/3/31

細胞內鈣離子復位延緩

心室硬度、順應性

肌球-肌動蛋白復合體解離障礙

心室舒張勢能減少

452023/3/31肌球一肌動蛋白復合體解離障礙ATP不足心室舒張負荷降低

收縮性冠脈灌流不足鈣離子復位延緩鈉鈣交換體與Ca2+親和力ATP不足Ca2+泵活性

心室順應性↓

心肌肥大室壁增厚水腫增生纖維化462023/3/31三、心臟各部舒縮活動不協調(Inconsistentbehaviorinsystolicanddiastolicfunctionoftheheart)472023/3/31(Compensatorymechanismstocardiacinsufficiency)第五節心功能不全的代償機制482023/3/31心泵功能障礙心臟外代償快速啟動的功能性調整神經-體液調節機制緩慢持久的結構性適應心臟代償492023/3/31一、神經-體液調節機制激活

(Neurohumoralactivation)

交感－腎上腺髓質系統激活

(activationofsympathetic-adrenalmedullasystem)

腎素-血管緊張素-醛固酮系統激活

(activationofrenin-angiotensin-aldosteronesystem)

502023/3/31增強心肌收縮力增加血容量維持重要器官的血流灌注

快速作用

慢速作用促進心肌的肥大消極影響512023/3/31消極影響增大心臟負荷、增加心肌耗氧量、誘發心律失常、氧化應激、細胞因子對心臟的消極作用、心肌重構522023/3/31（一）功能性調整

（Functionaladjustment）

心率加快

(increasedheartrate)

增加前負荷

(increasedpreload)

心肌收縮能力增強

(increasedcontractility)

二、心臟代償532023/3/311、心率加快(Increasedheartrate)

機制交感神經興奮心率↑>180次/分，CO顯著降低542023/3/312、增加前負荷(Increasedpreload)

Frank-Starling定律正常狀態下

1.72.12.22.7m收縮力肌節初長（心臟擴張）552023/3/31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562023/3/313、心肌收縮能力增強

(increasedcontractility)

兒茶酚胺血管緊張素Ⅱ

心衰時相應受體cAMP、IP3胞漿Ca2

+收縮蛋白磷酸化糖脂肪分解提供能量激動收縮力+

++572023/3/31心室重塑(ventricularremodeling)（二）結構代償1、心肌細胞重塑(1)心肌肥大

(2)心肌細胞表型改變2、非心肌細胞和細胞外基質改變

心衰時為適應過度負荷，心肌細胞、非心肌細胞及細胞外基質的數量、結構、功能及遺傳表型方面發生了適應性、增生性變化，即心室重塑。582023/3/311、心肌肥大(Myocardialhypertrophy)

心肌肥大的概念心肌細胞體積增大、數量增多并伴有間質細胞、膠原增生所引起的心臟重量增加.592023/3/31心肌肥大的種類離心性肥大(eccentrichypertrophy)

在長期容量負荷作用下，心肌纖維呈串聯性增生向心性肥大(concentrichypertrophy)

在長期壓力負荷作用下，心肌纖維呈并聯性增生602023/3/31612023/3/31圖：正常心臟橫切面圖：向心性肥大

室壁增厚，心腔縮小圖:離心性肥大

心腔擴大，室壁也增厚心肌肥大622023/3/31正常心肌肥大心肌心肌排列紊亂心室重塑的表現：肥厚型心肌病正常心臟向心性肥厚632023/3/31在此處血流中斷梗死部位心室重塑的表現：心肌梗死室壁瘤纖維化642023/3/31心肌組織變性脫落和間質纖維化心室重塑的表現：擴心病652023/3/31心室重塑的表現：心肌細胞表型改變ANP、BNP↑（心衰標志分子）TNF-α

、iNOS↑膠原表達（I型大于Ⅲ型）↑胎兒型肌鈣蛋白TnT和TnI↑β1受體表達↓ANPActinalpha1心衰時發生改變的基因非常多（如下圖），以上僅是個別例子662023/3/31心肌肥大的機制機械牽張刺激：磷脂酶系統→PKC

神經-體液因素：

去甲腎上腺素→G蛋白→cAMP→PKA

血管緊張素Ⅱ→磷脂酶系統→PKC

Ca2+-

鈣調蛋白激酶心肌肥大蛋白質合成核內基因+672023/3/31三、心外代償(Extracardialcompensation)682023/3/31(一)血容量增加(Increasedbloodvolume)

機制交感興奮，腎血流下降，GFR↓腎小管對水鈉的重吸收↑

醛固酮系統興奮、ADH作用↑心房利鈉因子↓、前列腺素合成↓腎小球濾過分數↑、腎內血流重分布一定范圍血容量增加可提高靜脈回流量和心排血量692023/3/31(二)血流重分布(Redistributionofbloodflow)交感興奮，心腦血流量不變，內臟血流量減少(三)紅細胞增多(Increaseinredcells)

(四)組織細胞利用氧的能力增強

(Increasedabilityofcellstouseoxygen)

細胞線粒體數量增多

肌紅蛋白含量增多702023/3/31(Consequencesofthepumpingdysfunction)第六節心臟泵血功能障礙對機體的主要影響712023/3/31一、前向衰竭(Forwardfailure)722023/3/31

心輸出量

(cardiacoutput,CO)減少

心臟指數

(cardiacindex,CI)降低

射血分數

(ejectionfraction)降低

心室充盈(ventricularfilling)受損

(充盈壓升高和心室舒張末容積增大）

心率(heartrate)增快前向衰竭亦稱低排出量綜合征(syndromeoflowoutput)，特點為：

732023/3/31心輸出量:指每分鐘心輸出量。

正常值：3.5-5.5L/min低心輸出量型心衰患者

<2.5L/min

742023/3/31心臟指數：單位體表面積的每分鐘心輸出量。正常值：2.5

-

3.5L/min.m2低心輸出量型心衰患者

<2.5

L/min.m2

752023/3/31射血分數：每搏輸出量與心室舒張末期容積的比值。正常值：0.56

-

0.78心衰患者：

<0.5

762023/3/31

心悸、無力、頭暈皮膚蒼白、發紺尿少心源性休克臨床表現772023/3/31二、后向衰竭(Backwardfailure)782023/3/31后向衰竭亦稱靜脈淤血綜合征(syndromeofvenouscongestion)，包括:

體循環淤血

(systemiccongestion)

肺循環淤血

(pulmonarycongestion)

792023/3/31(一)

體循環淤血(Systemiccongestion)

當中心靜脈壓（centralvenouspressure）CVP>16cmH2O時，即出現體循環淤血征，見于右心衰竭及全心衰竭802023/3/31主要表現靜脈淤血和靜脈壓升高：頸靜脈怒張、肝頸靜脈反流征（+）心性水腫：毛細血管壓增高，鈉水潴留肝腫大及肝功能損害：下腔靜脈回流受阻，肝靜脈壓升高，腫大，心源性肝硬化胃腸道淤血所致的食欲不振等

消化道癥狀812023/3/31(二)肺循環淤血(Pulmonarycongestion)

當肺毛細血管楔壓（pulmonarycapillarywedgepressure)PCWP>18mmHg時，即出現肺循環淤血征，見于左心衰竭822023/3/31呼吸困難的機制:肺淤血、肺水腫:呼吸困難(dyspnea)+肺淤血、肺水腫→肺順應性↓氣道阻力↑肺間質壓力↑→肺毛細血管旁感受器→淺快呼吸肺泡換氣障礙→PaO2↓→呼吸中樞

832023/3/31呼吸困難的表現形式:勞力性呼吸困難

(dyspneaonexertion)端坐呼吸

(orthopnea)夜間陣發性呼吸困難

(paroxysmalnoctu