心力衰竭病理学教研室.ppt

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failure,）,心功能不全,:,各种原因导致心脏泵血功能降低。,包括心脏泵血功能下降但处于完全代偿直至失代偿的整个过程。,心力衰竭,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。,二、诱因,（一）感染,发热时，代谢增加，加重心脏负荷；,心率加快，既加剧心肌耗氧，又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；,内毒素直接损伤心肌细胞；,若发生肺部感染，则进一步减少心肌供氧。,（二）酸碱平衡及电解质代谢紊乱,酸中毒,H,+,与肌钙蛋白结合,抑制肌浆网释放,Ca,2+,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。,（四）妊娠与分娩,血容量增加,(,五,),其他,过度劳累、情绪激动、输液输血过多过快、贫血、洋地黄中毒等均可诱发心力衰竭,一、根据心力衰竭的发病部位,左心衰竭,右心衰竭,全心衰竭,PAH,，,COPD,，肺栓塞,体循环淤血,脏器功能障碍,颈静脉怒张,胸腹水,肺循环淤血，心排量降低,心梗，高血压，瓣膜病,呼吸困难，肺水肿,组织灌流不足,第二节 心力衰竭分类,二、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),三、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),低输出量,型心衰,高输出量,型心衰前,高输出量,型心衰,正常心,输出量,正常人,轻度心力衰竭,：安静或轻体力活动时可不出现心力衰竭,的症状和体征。,中度心力衰竭,：轻体力活动时出现心力衰竭的症状和 体征。,重度心力衰竭,：安静情况下即可出现心力衰竭的症状 和体征。,四、,根据心力衰竭的严重程度分,第三节 心功能不全时机体的代偿,一、心脏的代偿方式,（一）功能代偿,心率加快：交感神经兴奋,紧张源性扩张：心室容量加大并伴有收缩力增强,肌源性扩张：心肌拉长不伴有收缩力增强,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,心率加快的机制：,心率加快的意义：,动员迅速，见效快迅速，贯穿始终；一定程度的心率加快可以增加心输出量；,代偿作用局限。,当心率过快时（,180,次,/,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。,心脏扩张,Frank-Starling,定律,正常状态下,1.7 2.1 2.2 2.7,m,收缩力,肌节初长,（二）结构代偿,向心性肥大（,concentric hypertrophy,）,在长期压力负荷作用下，心肌纤维呈,并联性,增生。,离心性肥大（,eccentric hypertrophy,）,在长期容量负荷作用下，心肌纤维呈,串联性,增生。,正常,压力负荷,过重,容量负荷,过重,向心性肥大,离心性肥大,作用缓慢、持久心肌总收缩力增强，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，但二者均可增加心脏作功和心输出量，使心功能在相当长的时间内处于稳定状态，不发生心力衰竭。,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。,心肌肥大的意义：,二、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,肾血流重新分布：,肾小球滤过分数增加：,促进钠水重吸收的激素增多，,抑制钠水重吸收的物质减少,（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,）,（,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，,三、神经,-,体液的代偿,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,肾素,-,血管紧张素,-,醛固酮系统激活,钠水潴留、回心血量增加,心肌重构（,myocardial remodeling,）,由于心肌细胞、非心肌细胞及细胞外基质在基因表达改变的基础上所发生的变化，使心脏的结构、代谢和功能经历的模式重塑过程。,心肌组织中的胶原：,型胶原：,80%,型胶原：,20%,胶原增加使心肌顺应性降低,肿瘤坏死因子（,tumor necrosis factor,，,TNF,）,正常心肌细胞不能产生,TNF-,严重心力衰竭患者血浆中,TNF-,升高。,内皮素,(endothelin,，,ET),在慢性心力衰竭的动物模型或病人血液中,ET-1,水平会显著升高，,ET-1,水平与血液动力学损伤程度具有相关性。,加重心肌缺血和心脏负荷；,促使心肌肥厚。,第四节 心力衰竭的发病机制,一、正常心肌舒缩的分子基础,收缩蛋白,肌球蛋白,肌动蛋白,收缩蛋白的病理损害：,缺血、缺氧、毒物使其变性，功能丧失,过度肥大心肌肌球蛋白头部的,ATP,酶活性降低,调节蛋白,原肌球蛋白，肌钙蛋白,缺血、缺氧、毒物使其变性坏死,H,+,与,Ca,2+,竞争与肌钙蛋白结合，阻断兴奋收缩耦联,Ca,2+,酸中毒、能量缺乏、膜和通道的破坏影响,Ca,2+,转运,ATP,生成减少或利用障碍,心肌兴奋收缩耦联,心肌收缩性减弱,心肌舒张功能障碍,心脏各部舒缩活动的不协调性,一、心肌收缩性减弱,（一）收缩相关蛋白质的破坏,缺血、缺氧,感染、中毒,心肌细胞坏死,收缩蛋白分解破坏,氧化应激,细胞因子,钙超载,线粒体功能异常,心肌细胞凋亡,（二）心肌能量代谢紊乱,能量生成障碍 最常见的原因,:,心肌缺血缺氧,肌球蛋白,ATP,酶同工酶有三种,:,V1():,活性最高,V2():,活性次之,V3():,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。,1,）,ATP,水解供能减少；,2,）,Ca,2+,转运异常,3,）细胞内,Na,+,堆积；,4,）收缩蛋白合成障碍,能量利用障碍,（三）心肌兴奋,-,收缩耦联障碍,心肌兴奋、收缩耦联的过程即是心肌细胞的电活动转变为机械活动的过程，,Ca,2+,起着至关重要的中介作用。,1,2,3,质网,1.,肌浆网处理,Ca,2+,功能障碍,肌浆网,Ca,2+,摄取能力,心肌缺血缺氧，,ATP,供应不足，肌浆网,Ca,2+,泵活性减弱。,收缩后的心肌不能充分舒张，影响心室充盈,肌浆网,Ca,2+,储存量,心力衰竭时线粒体摄取,Ca,2+,增多，不利于肌浆网的钙储存。,心肌收缩力减弱,肌浆网,Ca,2+,释放量,心衰时,Ry,receptor,蛋白及其,mRNA,均减少,2.,胞外,Ca,2+,内流障碍,1,2,钙离子内流的两条途径：,电压依赖性,受体操纵性,两种钙通道：,-,受体,腺苷酸环化酶,ATP,cAMP,Ca,2+,通道开放,交感神经兴奋,去甲肾上腺素,心肌收缩力,胞浆,Ca,2+,浓度瞬间,Na,+,-Ca,2+,交换体,在膜内电位为正时打开,作用方向：,3,个,Na,+,向外,1,个,Ca,2+,向内,心衰时,Ca,2+,内流受阻原因,内源性儿茶酚氨减少，肥大的心肌细胞膜,-,受体密度相对减少，,Ca,2+,通道受阻,酸中毒：,降低跨膜电位,降低受体对儿茶酚氨敏感性,胞外,K,+,竞争性抑制,Ca,2+,内流,3.,肌钙蛋白结合,Ca,2+,障碍,心肌缺血时，,H,+,增多,H,+,与肌钙蛋白亲和力较,Ca,2+,大,肌浆网对,Ca,2+,亲和力增大,（四）病理性心肌肥大向衰竭的转化,心肌重量的增加与心功能增强不成比例,心肌生长速度与交感神经,肥大心肌细胞与线粒体,肥大心肌与毛细血管,肥大心肌肌球蛋白,ATP,酶活性降低,肥大心肌肌浆网,Ca,2+,处理障碍,三、心肌舒张功能障碍,心脏舒张功能异常与心衰的关系,妨碍心脏舒张充盈，减弱,Starling,效应,影响冠脉舒张期灌流,导致肺淤血、肺水肿，妨碍肺部气体交换,Ca,2+,复位延缓,Ca,2+,泵活性降低,肌球肌动蛋白复合体解离障碍,心室舒张势能减少,收缩末期心室构型改变产生舒张势能,主动脉瓣关闭后，主动脉与室壁的压力差使冠脉充盈,容 积,压 力,顺应性降低,顺应性正常,顺应性升高,ventricular compliance,是心室在单位压力变化下所引起的容积变化。其倒数是,心室僵硬度,。,扩张受限，影响心室充盈,舒张末压力增大导致肺淤血,心室顺应性降低：室壁增厚、纤维化,四、心脏各部舒缩活动的不协调性,1,、心律失常破坏心脏各部舒缩活动的协调性,2,、同一心室心肌梗死区域性分布，导致心室活动不协调,第五节 心功能全时临床表现的病理生理基础,心输出量不足,肺循环淤血,体循环淤血,(,一,),呼吸困难,劳力性呼吸困难,端 坐 呼 吸,夜间阵发性呼吸困难,一、肺循环淤血,轻度心力衰竭患者，仅在体力活动时出现呼吸困难，休息后消失,重症心力衰竭患者，在安静时感到呼吸困难，甚至不能平卧位，故必须采取端坐位或半卧位方可减轻呼吸困难程度,左心衰竭特别是已经发生端坐呼吸的患者，常在入睡后突然感到气闷而惊醒，并立即作起喘气和咳嗽,劳力性呼吸困难发生的机制,体力活动时，回心血量增多，加重肺淤血；肺顺应性降低通气做功增加，呼吸困难；,心率加快，使心脏舒张期缩短，由肺回流到左心室的血量减少，加重肺淤血；,需氧量增加，但因心力衰竭时机体缺氧，,CO2,潴留，刺激呼吸中枢，使呼吸加深加快，出现气急。,端坐呼吸发生的机制,.,端坐位时，受重力影响,机体下端血流回流减少，减轻肺淤血和水肿；,膈肌下移，使胸腔容积变大，肺容易扩张；,下肢水肿液吸收入血减少，使血容量降低，减轻肺淤血。,夜间阵发性呼吸困难发生的机制,平卧位时下半身静脉回流增多，而且下肢水肿液回流入血增多，加重肺淤血、水肿；,入睡后迷走神经兴奋性升高，使支气管收缩，气道阻力增大；,熟睡时神经反射敏感性降低，只有当肺淤血比较严重时，动脉血氧分压降到一定水平后，才能刺激呼吸中枢，引起突然发作的呼吸困难。,（二）肺水肿,1,、,肺毛细血管压升高,2,、,肺毛细血管壁通透性增高,二、体循环淤血,主要表现,颈静脉充盈或怒张,肝肿大及肝功能损害,胃肠道淤血所致的食欲不振等消化道症状,心性水肿,三、心输出量不足,（一）心脏泵血功能降低,射血分数,(ejection fraction,EF),降低,每搏输出量与心室舒张末期容积的比值,。,心输出量,(cardiac output,CO),减少,心脏指数,(cardiac index,CI),降低,是指单位体表面积的每分心输出量。,（二）主要表现,皮肤苍白或发绀,疲乏无力,尿量减少,心源性休克,一、积极防治原发病，消除病因,二、改善心脏舒缩功能,三、减轻心脏前后负荷,四、控制水肿,第六节 心功能不全防治的病理生理基础,现病史,该患者于,16,年前常于,劳累后咳嗽、心慌、气喘，但休息后可缓解。,6,年前开始,一般体力劳动,即感心慌、气短，,双下肢出现轻度水肿，,吐白色泡沫痰。经治疗后症状好转，但每于劳动后反复发作。入院前,10,天，又因,着凉感冒,、,发热,、寒战、咳嗽，咳黄色痰，咽疼、流涕、鼻塞，并且心悸、呼吸困难逐渐加重，胸闷、恶心伴有呕吐，,右上腹饱胀,，,不能平卧，双下肢明显水肿,。上述症状逐日加重，痰量增多，高烧不退，,食欲差，尿量明显减少,，故来院就诊。,患者女性，,53,岁，农民，,1991,年,7,月,27,日入院。,心慌、气短,16,年，近,10,天加重，伴有发热，咳痰，呕吐。,22,年前曾患风湿性心脏病，无肾炎、肝炎、结核等病史，无过敏史。体检：体温,39,，脉搏,116,次,/,分，呼吸,28,次,/,分，血压,13.3/9.3kPa,（,100/70mmHg,）。发育正常，营养欠佳，声音嘶哑，,呼吸急促,，,端坐位,，,口唇发绀，眼睑水肿，,咽部红肿，扁桃体肿大，,颈静脉怒张,，四肢末端轻度,发绀,，两肺散在大小水泡音及痰鸣音，心尖搏动在左第五助间锁骨中线外,1.5cm,，,心界向左扩大,，心率,120,次,/min,，节律不整，心音强弱不等，心尖部可闻及收缩期吹风样杂音及舒张期隆隆样杂音。,肝肋下,3.2cm,，剑突下,4.5cm,，质地中等，触痛明显。肝颈静脉回流实验阳性，脾在肋下,2.5cm,，腹部移动性浊音阳性，双下肢凹陷性水肿（,+,）。,实验室检查：,RBC 4.801012/L,，,WBC 12.8109/L,，中性细胞,85,、嗜酸性细胞,2,、淋巴细胞,13,，,Hb110g/L,，血小板,80109/L,。血沉,26mm/h,，抗“,O”500,单位。,PaO2,10.8kPa,（,81mmHg,），,PaCO2,8kPa,（,60mmHg,），,HCO3-,23mmol/L,，,BE,-6mmol/L,，,pH,7.23,。尿蛋白（,+,），尿比重,1.025,，血钾,6.6mmol/L,，非蛋白氮（,NPN,）,46mmol/L,。心电图显示异位节律，,T,波高尖，,ST,段下移，两心室肥厚。,X,线显示两肺纹理增粗，双肺散在大小不等、模糊不清的片状阴影，心脏向两侧扩大，肺动脉段突出。,入院后经强心、利尿、抗感染等综合治疗，症状稍有改善。但于次日晚,10,时，患者病情突然加重，胸痛，呼吸极度困难，咳出大量粉红色泡沫样痰，两肺中下部有密集的中小水泡音，全肺可闻哮鸣音，心律呈奔马律。体温,38,，血压,6.1/1.9kPa,（,46/14mmHg,）。立即进行抢救，,6h,后，患者皮下及注射部位出现片状紫斑与点状出血，恶心，呕吐，吐出多量咖啡样液体，测得凝血酶原时间延长，血浆鱼精蛋白副凝实验阳性，血小板,40109/L,。抢救无效死亡。,1.,找出病理过程，分析其主要发生机制。,2.,分析各病理生理学改变之间有何关系。,该例病人因感冒，继发细菌感染，使风湿性心脏病发作，心力衰竭加重，相继发生了发热、水肿、心律失常、心力衰竭，急性呼吸功能损伤继而衰竭、呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒、高钾血症、功能性肾功能障碍、低氧血症，最终以休克、,DIC,和急性肺水肿而死亡。,该病例病理生理学改变的发生发展过程大致如下：感染导致发热、同时损伤心功能，引起心力衰竭，心衰使静脉回流受阻，导致肺部淤血加重，发生全身水肿。发热、呼吸功能受损、心力衰竭引起缺氧和二氧化碳排出障碍，导致代谢性酸中毒合并呼吸性酸中毒发生。心力衰竭，心输出量减少，致使肾血流量减少，导致功能性肾功能衰竭，进而加重全身水肿。酸中毒和肾衰是引起高钾血症的主要原因。由于,DIC,的发生，加重心衰，诱发急性肺水肿，继而发生休克，使病理变化过程进入恶性循环阶段，导致病人死亡。,