心力衰竭发生的机制(1).ppt

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1、Chapter 14Chapter 14赵明耀 2010.10.102010.10.10心力衰竭心力衰竭 （heart failure)What is meaning of the hospital signLogosymbol心脏的收缩和心脏的收缩和(或或)舒张功能发生障碍舒张功能发生障碍心力衰竭的概念心力衰竭的概念心输出量心输出量绝对或相对下降绝对或相对下降不能满足不能满足机体代谢需要机体代谢需要（Concept of heart failure）1 1.关键：心肌舒缩功能障碍关键：心肌舒缩功能障碍（1 1）原发性）原发性：心肌衰竭（：心肌衰竭（myocardial myocardial

2、failure)failure)（2 2）继发性）继发性：?心力衰竭心力衰竭心功能不全心功能不全(心泵衰竭）心泵衰竭）代偿阶段代偿阶段失代偿阶段？失代偿阶段？（心衰症状）（有心肌损伤，无心衰症状）充血性心力衰竭充血性心力衰竭2 2主要变化主要变化:心输出量心输出量(1)1)供血减少供血减少 (2)(2)静脉淤血静脉淤血 充血性心力衰竭充血性心力衰竭（Congestive heart Congestive heart failurefailure）Section 1 Cause and precipitating factors (病因与病因与 诱因诱因)一、Cause1.原发性心肌舒缩功能障碍

3、心肌病变，心肌缺血缺氧维生素B1缺乏2.心脏负荷过度压力负荷过度容量负荷过度1.1.感染感染2.2.酸碱、电解质紊乱酸碱、电解质紊乱3.3.心律失常心律失常4.4.妊娠分娩妊娠分娩二、二、P Precipitating factors 加重心脏负荷（耗氧加重心脏负荷（耗氧）或加重心肌或加重心肌损害的因素损害的因素Section 2 Classification of 一、按部位分一、按部位分左心衰（左心衰（left heart failure)右心衰（右心衰（right heart failure)全心衰（全心衰（whole heart failure)二、按机制分二、按机制分 收缩性衰竭：心

4、肌变性，坏死收缩性衰竭：心肌变性，坏死 舒张性衰竭：发生早，恢复晚舒张性衰竭：发生早，恢复晚三、按心输出量分三、按心输出量分低输出量型（低输出量型（low output heart failure)高输出量型（高输出量型（high output heart failure)低输出量低输出量型心衰型心衰高输出量高输出量型心衰前型心衰前高输出量高输出量型心衰型心衰正常心输出量正常心输出量正常人正常人?四、按病情程度分四、按病情程度分 轻、中、重轻、中、重五、按发生速度分五、按发生速度分急性心衰（急性心衰（acute heart failure)acute heart failure)慢性心衰（慢性

5、心衰（chronic heart chronic heart failure)failure)美国心脏病学会和美国心脏学会美国心脏病学会和美国心脏学会(ACC/AHA)(ACC/AHA)慢性心力衰竭评估与治疗指南慢性心力衰竭评估与治疗指南为了强调心力衰竭发生发展的过程为了强调心力衰竭发生发展的过程,将心力衰竭分为将心力衰竭分为4 个期个期,心力衰竭心力衰竭高危因素高危因素心脏结构异常心脏结构异常心力衰竭心力衰竭症状和体征症状和体征A A 期期有有不明显不明显无无B B 期期有有无无C C 期期明显明显现在有现在有&既往有既往有D D 期期非常明显非常明显顽固、终末期、顽固、终末期、在标准治疗下

6、反在标准治疗下反复发作复发作Section 3 Body compensation during 一、神经体液调节机制的激活一、神经体液调节机制的激活1.1.交感肾上腺髓质系统激活交感肾上腺髓质系统激活心率增快、心肌收缩力增强、心输出量增加2.2.肾素肾素-血管紧张素血管紧张素-醛固酮系统激活醛固酮系统激活钠水潴留、回心血量增加3.3.其他：其他：ANP,NO,TNF,endothelin二、心脏代偿二、心脏代偿*心率加快（心率加快（160/min160/min）*心脏紧张源性扩张心脏紧张源性扩张*心肌收缩性增强？心肌收缩性增强？*心室重塑心室重塑1.1.机制机制压力感受器：压力感受器：心输出

7、量心输出量动脉血压动脉血压主动脉弓和颈动脉窦主动脉弓和颈动脉窦心迷走心迷走，交感交感 容量感受器：容量感受器：心力衰竭心力衰竭心房淤血心房淤血容量感受器容量感受器交感神经交感神经化学感受器：缺氧化学感受器：缺氧心率心率 （一）心率加快（一）心率加快2.2.心率加快的意义心率加快的意义 动员迅速，见效快，贯穿始终；动员迅速，见效快，贯穿始终；一定程度加快，可以增加一定程度加快，可以增加COCO代偿作用局限：代偿作用局限：过快（过快（180180次次/分）增加心肌耗氧分）增加心肌耗氧 缩短心脏舒张期，心脏充盈不足、冠脉血流量减少缩短心脏舒张期，心脏充盈不足、冠脉血流量减少衰竭心肌衰竭心肌:负性力负

8、性力-频率关系频率关系/-R blocker,digitalisAB （二）心脏紧张源性扩张：（二）心脏紧张源性扩张：Increased preloadIncreased preload Frank-Starling定律定律正常状态下正常状态下 1.7 2.1 2.2 2.7 1.7 2.1 2.2 2.7 m m收缩力收缩力肌节初长肌节初长（三）（三）心肌收缩性增强？心肌收缩性增强？部分心肌坏死；正常心肌部分心肌坏死；正常心肌收缩性增强收缩性增强（四）心室重塑（四）心室重塑(ventricular remodelingventricular remodeling)心力衰竭时，为适应心脏负荷的

9、增心力衰竭时，为适应心脏负荷的增加，心肌及心肌间质在细胞结构、功能、加，心肌及心肌间质在细胞结构、功能、数量及遗传表型方面所出现的适应性、数量及遗传表型方面所出现的适应性、增生性的变化增生性的变化Ventricular remodelingVentricular remodeling在基因调控下，心脏的结构、代谢和功能的模式在基因调控下，心脏的结构、代谢和功能的模式改建过程改建过程肥大肥大表型改变表型改变凋亡凋亡心肌细胞心肌细胞 +非心肌细胞非心肌细胞 +细胞外基质细胞外基质成纤维成纤维增生增生炎症炎症增生增生胶原增生胶原增生向心性肥大：压力负荷增大，心室半径未增向心性肥大：压力负荷增大，心室

10、半径未增离心性肥大：容量负荷增大，心室半径增加离心性肥大：容量负荷增大，心室半径增加concentric hypertrophy eccentric hypertrophyconcentric hypertrophy eccentric hypertrophy作用缓慢、持久作用缓慢、持久心肌总收缩力增强，有利于维持心输出量心肌总收缩力增强，有利于维持心输出量向心性肥大的代偿能力强于离心性肥大向心性肥大的代偿能力强于离心性肥大肥大心肌的生长具有不平衡性，超过某种限度时，则肥大心肌的生长具有不平衡性，超过某种限度时，则发生由代偿向衰竭的转化。发生由代偿向衰竭的转化。心肌肥大的意义：心肌肥大的意义：

11、胎儿型基因被激活：胎儿型基因被激活：ANFANF基因基因 -MHC -MHC -MHC-MHCAng-Ang-等等 间质细胞，间质细胞，I I,型胶原产生型胶原产生、降解降解；I I(粗粗)/()/(细细)型胶原比早型胶原比早 期期，晚期，晚期心肌细胞心肌细胞 细胞总数细胞总数1/31/3，体积，体积70%70%表型改变和胶原增生表型改变和胶原增生三、三、心脏以外的代偿心脏以外的代偿1 1.血容量血容量 2.2.血液重新分配血液重新分配 3.3.组织利用氧的能力组织利用氧的能力4.4.红细胞红细胞Section 4 心力衰竭发生机制心力衰竭发生机制心力衰竭基本机制心力衰竭基本机制心肌舒缩性心肌

12、舒缩性心泵功能机体机体一、心肌舒缩的分子基础一、心肌舒缩的分子基础1.收缩蛋白收缩蛋白myosin,actin2.调节蛋白调节蛋白 tropomyosin,troponin3.Ca 2+4.ATPMolecular Basis of ContractionMolecular Basis of Contraction 二、心肌收缩性减弱二、心肌收缩性减弱（一）心肌结构破坏一）心肌结构破坏 1 1。心肌细胞数量减少（收缩蛋白丧失）。心肌细胞数量减少（收缩蛋白丧失）nNecrosis Necrosis AMIAMInapoptosisapoptosis2.心肌结构改变心肌结构改变肌丝肌丝/线粒体线粒

13、体间质间质/心肌心肌胚胎基因表达胚胎基因表达肌原纤维错位肌原纤维错位凋亡凋亡/坏死坏死/肥大肥大/纤维化纤维化肥大心肌的不平衡生长方式肥大心肌的不平衡生长方式(1)(1)心肌交感神经密度及心肌交感神经密度及NENE(2)(2)线粒体数量相对不足线粒体数量相对不足(3)(3)微血管微血管数量相对不足或狭窄数量相对不足或狭窄(4)(4)肌球蛋白肌球蛋白ATPATP酶活性酶活性(5)(5)肌浆网钙转运障碍肌浆网钙转运障碍(6)(6)肌节错位肌节错位心肌毛细血管与氧弥散距离心肌毛细血管与氧弥散距离 毛细血管（条毛细血管（条/mm2/mm2）血管间距（血管间距（m m）正常安静正常安静 2300 16.

14、82300 16.8 运动运动 4400 5.54400 5.5 肥大心肌肥大心肌 安静安静 多开放多开放 3.3.心室扩张心室扩张机制：机制：心肌减少心肌减少 肌丝重排肌丝重排 室壁应力增大，胶原降解室壁应力增大，胶原降解 Myocardial sectionshowing myocyte hypertrophy and widening of interstitial spaces due to depostion of collagen,inflammatory cells and amyloid.Trichrome stain,140 x(二二)心肌能量代谢障碍心肌能量代谢障碍1.1.

15、能量生成障碍能量生成障碍（1 1）心肌缺血缺氧）心肌缺血缺氧（2 2）维生素）维生素B1B1缺乏缺乏2.2.能量利用障碍能量利用障碍（1 1）肌球蛋白头）肌球蛋白头/尾比值尾比值（2 2）V3V3数量数量（3 3）MLC-1MLC-1；TnT4TnT4 3.3.能量储备减少能量储备减少 磷酸肌酸减少磷酸肌酸减少ATP CPATP CP CPK（三）（三）心肌兴奋心肌兴奋-收缩偶联障碍收缩偶联障碍（CaCa2+2+转运转运异常）异常）1.1.肌浆网肌浆网摄储释钙摄储释钙障碍障碍n原因：心肌肥大、酸中毒、能量原因：心肌肥大、酸中毒、能量 n机制：机制：（1 1）酸中毒使酸中毒使SRSR和钙牢固结合

16、和钙牢固结合（2 2）钙释放通道）钙释放通道(ryanodinryanodin-R)-R)（3 3）钙储量）钙储量:钙泵活性钙泵活性 v 肌浆网肌浆网CaCa2+2+释放量释放量 RyRy-受体受体Ca2+Ca2+钙储存钙储存蛋白蛋白H+肌浆网肌浆网储存钙减少储存钙减少H H+浓度增加浓度增加RyRy-受体减少受体减少Ca2+2.钙内流受阻钙内流受阻n钙通道膜电压依赖性钙通道膜电压依赖性:+Em opens it；n受体操纵性受体操纵性:NE；nNa+/Ca 2+载体载体机制：机制：（1）心肌）心肌NE（2）-R密度，功能（下调；脱敏）密度，功能（下调；脱敏）（3）高血钾竞争抑制）高血钾竞争抑

17、制3 3.肌钙蛋白与钙结合障碍肌钙蛋白与钙结合障碍机制：机制：H H+竞争与肌钙蛋白结合；竞争与肌钙蛋白结合；三、心室舒张功能（过程）异常三、心室舒张功能（过程）异常1.1.钙离子复位延缓钙离子复位延缓 ATPATP 、使、使钙泵活性钙泵活性2.2.横桥解离障碍横桥解离障碍 ATPATP 肌钙蛋白与钙亲和力肌钙蛋白与钙亲和力（一）心室舒张功能障碍（一）心室舒张功能障碍v 细胞内钙离子复位延缓细胞内钙离子复位延缓肌浆网肌浆网胞浆胞浆Ca2+Ca2+Ca2+肌钙蛋白肌钙蛋白Ca2+CaCa2+2+ATP酶NaNa+-Ca-Ca2+2+交换体交换体（二）（二）心室舒张势能减少心室舒张势能减少 1.1

18、.心肌收缩构型变化心肌收缩构型变化 2.2.冠脉灌注不足冠脉灌注不足（三）心室顺应性降低（三）心室顺应性降低心室在单位压力下引起的容积变化（心室在单位压力下引起的容积变化（V/P)容 积压 力顺应性降低顺应性正常顺应性升高 Collagen(细细)I(I(粗粗)顺应性降低的原因：顺应性降低的原因：1.1.室壁厚度增加室壁厚度增加2.2.室壁成分改变室壁成分改变顺应性降低引起心衰的顺应性降低引起心衰的机制：机制：1.1.妨碍心室充盈妨碍心室充盈2.2.加重淤血加重淤血3.3.妨碍冠脉灌注妨碍冠脉灌注四、心脏各部舒缩不协调四、心脏各部舒缩不协调?n心力衰竭与心泵衰竭心力衰竭与心泵衰竭1 1、心律失

19、常破坏、心律失常破坏2 2、同一心室心肌梗死区域性分布、同一心室心肌梗死区域性分布病病因因收缩物质收缩物质 心肌肥大心肌肥大结构破坏结构破坏能量生成能量生成利用利用 能量代谢障碍能量代谢障碍钙转运异常钙转运异常钙内流钙内流 钙动员钙动员 钙结合障碍钙结合障碍心心肌肌收收缩缩性性减减弱弱钙复位延缓钙复位延缓横桥解离横桥解离 舒张负荷舒张负荷 心室舒张心室舒张 心室内外心室内外因素因素心室顺应性心室顺应性 心心室室舒舒张张顺顺应应性性异异常常心心力力衰衰竭竭Section 5 心衰时机体的改变心衰时机体的改变HFCOVR供血不足供血不足肺循环淤血肺循环淤血体循环淤血体循环淤血神经神经体液体液+Go

20、od hearts support themShould he get a new running mate?Probably Stage BSymptoms and signs in heart failure SymptomsDyspnoeaOrthopnoeaParoxysmal nocturnal dyspnoeaReduced exercise tolerance,lethargy,fatigueNocturnal coughAnorexia 厌食SignsCachexia and muscle wastingTachycardiaPulsus alternans 心音交替心音交替E

21、levated jugular venous pressureDisplaced apex beatRight ventricular heave 鼓起鼓起Crepitations or wheezeThird heart soundOedemaHepatomegaly(tender)Ascites WheezeAnkle swelling 一、心输出量不足一、心输出量不足心功能检测心功能检测1.1.心泵功能（心泵功能（，CO3.5L/min,CI2.2L/min/mCO3.5L/min,CI2.2L/min/m2 2）2.2.心室舒张末期压力（心室舒张末期压力（）3 3.心肌收缩功能心肌收缩

22、功能 （,+,+dp/dtdp/dtmaxmax）4.4.心室舒张功能和顺应性（心室舒张功能和顺应性（）5 5.心力贮备心力贮备 临床表现：临床表现：1.1.皮肤苍白或发绀皮肤苍白或发绀2.2.乏力、失眠、嗜睡乏力、失眠、嗜睡3.3.尿量减少尿量减少4.4.心源性休克心源性休克1.1.静脉淤血和静脉压力静脉淤血和静脉压力2.2.水肿水肿3.3.肝肿大压痛和肝功能异常肝肿大压痛和肝功能异常二、体循环淤血二、体循环淤血疲乏疲乏水肿水肿颈静脉颈静脉怒张怒张肝肿大肝肿大腹水腹水厌食厌食紫绀紫绀外周静脉外周静脉压升高压升高体循环淤血体循环淤血心性水肿心性水肿三、三、肺循环淤血肺循环淤血n表现为肺水肿和呼

23、吸困难表现为肺水肿和呼吸困难劳力性呼劳力性呼吸困难吸困难端作呼吸端作呼吸夜间阵发夜间阵发性呼吸困难性呼吸困难咳嗽咳嗽紫绀紫绀铁锈色痰铁锈色痰肺动脉楔肺动脉楔压升高压升高（一）呼吸困难（一）呼吸困难呼吸困难的基础：肺淤血，肺水肿呼吸困难的基础：肺淤血，肺水肿呼吸困难的基本机制：呼吸困难的基本机制：1.1.肺顺应性下降肺顺应性下降2.2.呼吸道阻力增加呼吸道阻力增加3.J-3.J-感受器受刺激感受器受刺激4.4.缺氧、酸中毒缺氧、酸中毒呼吸困难的分类呼吸困难的分类1.1.劳力性劳力性(dyspnea on exertion)伴随着体力活动而出现伴随着体力活动而出现机制机制 ：（1 1）回心血量回心

24、血量（2 2）HR HR，心肌缺血；，心肌缺血；HbHb氧合氧合（3 3）PaOPaO2 2和和COCO2 2刺激呼吸中枢兴奋刺激呼吸中枢兴奋2.2.端坐呼吸端坐呼吸（orthopneaorthopnea)患者被迫采取端坐位或半卧位，以减轻患者被迫采取端坐位或半卧位，以减轻呼呼吸困难吸困难机制：平卧位机制：平卧位 （1 1）机体下半身静脉回流）机体下半身静脉回流（2 2）水肿液吸收入血增多）水肿液吸收入血增多（3 3）横膈上移限制呼吸运动横膈上移限制呼吸运动 3.夜间阵发性呼吸困难夜间阵发性呼吸困难（paroxysmal nocturnal dyspnea)夜间入睡后因气闷而被突然惊醒的呼夜间

25、入睡后因气闷而被突然惊醒的呼吸困难吸困难Paroxysmal nocturnal dyspnea机制：机制：（1）体位改变体位改变：平卧位：平卧位（2）入睡入睡后后迷走兴奋性相对迷走兴奋性相对（3）熟睡）熟睡后神经反射敏感性后神经反射敏感性 （二）肺水肿（二）肺水肿左心衰最严重表现左心衰最严重表现机制机制1.cap 1.cap 血压血压2.cap 2.cap 通透性通透性Symptoms and signs in heart failure SymptomsDyspnoeaOrthopnoeaParoxysmal nocturnal dyspnoeaReduced exercise toler

26、ance,lethargy,fatigueNocturnal coughAnorexia 厌食SignsCachexia and muscle wastingTachycardiaPulsus alternans 心音交替心音交替Elevated jugular venous pressureDisplaced apex beatRight ventricular heave 鼓起鼓起Crepitations or wheezeThird heart soundOedemaHepatomegaly(tender)Ascites WheezeAnkle swelling 一、病因诱因防治一、病因

27、诱因防治二、调节神经体液系统失衡及干预心室重塑二、调节神经体液系统失衡及干预心室重塑 ACEI和和-受体阻断剂受体阻断剂;AngII-R 阻断剂阻断剂 三、降低心脏负荷三、降低心脏负荷四、改善心脏舒缩功能四、改善心脏舒缩功能五、五、改善心肌能量代谢改善心肌能量代谢六、换心、心肌干细胞六、换心、心肌干细胞Section 6 心衰的防治原则心衰的防治原则TreatmentNormalAsymptomaticLV dysfunctionEF 40%Symptomatic CHFNYHA IIInotropesSpecialized therapyTransplantSymptomatic CHFNYHA-IVSymptomatic CHFNYHA-IIISecondary preventionModification of physical activityACEI-Blocker Diuretics thiazidesNeurohormonal inhibitors Digoxin?Loop DiureticsDigitalisNa+K+Na+Na+Ca2+Ca2+Na-K ATPaseNa-Ca ExchangeDIGOXINCa2+DIGOXINCa2+Thats all folks!Thanks!20101017