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兴奋收缩耦联心肌变力性调节及心衰PPT课件

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动物医学-病理生理学《心衰》课件

动物医学-病理生理学《心衰》课件

心力衰竭与心功能不全
(Cardiac insufficiency & heart failure)
❖ 心功能不全
从代偿直至失代偿的整个过程
❖ 心力衰竭
出现明显的症状和体征，属于心功能不全 的失代偿阶段。
第二节 心力衰竭的病因和诱因
(Causes and predisposing factors of heart failure)
❖ 支气管黏膜充血
气道阻力↑
❖ 肺间质压力增高刺激肺毛细血管旁感受器， 反射性引起浅快呼吸 （J反射）
肺水肿
心力衰竭细胞
呼吸困难的表现形式: ❖劳力性呼吸困难
(dyspnea on exertion)
机理：
❖ 回心血量增多，加重肺淤血 ❖ 心率加快，舒张期缩短 ❖ 机体活动时需氧量增加
主动脉 肺动脉 右心房 三尖瓣
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：全身水肿
三、 以肺循环淤血为主的征候群
(Pulmonary congestion)
出现肺循环淤血征，见于左心衰竭。
肺淤血的主要表现: 呼吸困难(dyspnea) 呼吸困难的机制:
❖ 肺淤血、水肿→肺顺应性↓→对支气管牵引 力↑（牵张反射）
特点为:
❖ 心输出量 (cardiac output,CO)减少
❖ 心室充盈(ventricular filling)受损 ❖ 心率(heart rate)增快
临床表现
❖ 无力
❖ 可视粘膜苍白 ❖少尿 ❖ 心源性休克
二、 以体循环淤血为主的征候群
(Systemic congestion)
出现体循环淤血征，见于右心衰竭及 全心衰竭。

兴奋收缩耦联、心肌变力性调节及心衰

兴奋收缩耦联、心肌变力性调节及心衰

医学资料
17
▲
舒张中的变化 （1）Ca2+被泵入肌浆网
▲
（2） Ca2+从肌钙蛋白中释放 （3）肌动与肌凝蛋白之间的相互作用被抑制（两者解离）
▲
医学资料
18
▲
PKA磷酸化L-钙通道蛋白，ryanodine受体 PKA 使受磷蛋白磷酸化解除对 SR 钙泵的抑制，即提高 SR 钙泵摄取 Ca2+的速率， PKA又使肌钙蛋白C（troponin）磷酸化，使其对Ca2+ 的敏感性下降，有利于心肌舒张。
医学资料
24
▲
3. 增加细胞内Ca2+ BAYK8644、YC-170、H160/51等Ca2+促进剂直 接与DHPR的α1亚单位上的特定位点结合，使钙通道开放概率增加， Ca2+瞬变幅度增加，心肌收缩加强。 Ca2+激动剂BAYy5959对心脏有选择性作用 。
▲
医学资料
25
▲
4.激动反向Na/Ca交换 血管紧张素 Ⅱ 、内皮素 Ⅰ 、 β 1 受体激动剂、 E-4031 等对心肌反向 Na/Ca交换有激动作用，是它们正性变力作用的重要机制。
医学资料
5
▲
反向Na+ / Ca2+交换进入的Ca2+也参与 触发肌质网内贮存钙的释放，所以心肌 细胞收缩依赖于细胞外Ca2+的内流，心 肌细胞兴奋 - 收缩耦联的特点是由 Ca 2+ 内流触发肌质网释放钙。
医学资料
6
钙瞬变
▲
在兴奋 - 收缩耦联中，细胞内 Ca 2+ 浓度 升高的时间很短暂，胞内游离Ca2+浓度 很快回降至正常， Ca 2+ 浓度的这种变 化称为钙瞬变（calcium transient）

2024版心力衰竭PPT课件

2024版心力衰竭PPT课件
执行康复计划
在医护人员指导下，患者进行康复训练和 治疗，逐步恢复体能。
定期评估调整
根据患者康复情况，定期评估并调整康复 计划。
二级预防措施部署
控制危险因素 积极控制高血压、糖尿病、冠心病等 危险因素，降低心衰再发风险。
药物治疗
根据患者病情，合理选用药物，如利 尿剂、ACEI类药物等，以减轻心脏 负荷，改善心功能。
构建以家庭为核心的支持网络，为患者提 供持续的心理和生活支持。
家属心理关怀
关注家属的心理健康状况，提供必要的心 理支持和疏导。
谢谢您的聆听
THANKS
再入院率评估
统计心衰患者因病情加重再次入 院的比例 03
生活质量评分
04 采用标准化问卷对患者的生活质 量进行评估，包括日常活动能力、 心理状态等方面
05
治疗原则、策略和药物治疗进展
治疗原则和目标设定
减轻心脏负荷
通过休息、限盐、利尿等手段降 低心脏前负荷，减少静脉回流， 从而缓解肺淤血和体循环淤血症
通过双心室起搏方式，改善心室收缩不同步状态，增加心排血量。
植入型心律转复除颤器（ICD）
预防心脏性猝死和减少心衰患者住院率。
心脏移植
终末期心衰患者的有效治疗方法，但需严格掌握适应症和禁忌症。
机械辅助装置
如左心室辅助装置、人工心脏等，为等待心脏移植患者提供过渡支持。
药物治疗方案选择依据
根据心衰类型和程度选择药物
状。
增强心肌收缩力
应用正性肌力药物，如洋地黄类、 β受体兴奋剂等，以增强心肌收 缩力，提高心排血量。
抑制神经体液机制
应用血管扩张剂、ACEI、ARB等 药物，抑制过度激活的神经体液 机制，延缓心室重构进程。

心衰的病因及机制PPT课件

心衰的病因及机制PPT课件
交感神经兴奋。
3、化学感受器效应：缺氧刺激，反射性加快心率。
（一）心脏本身的代偿反应

心率加快
动员迅速；
心率加快的意义：


一定程度提高每分心输出量。
不利影响：

心率过快，使心肌耗氧量增高；
心率过快，使舒张期明显缩短，致使心脏充盈不足、冠脉血流量减少。
（一）心脏本身的代偿反应

心脏扩张
根据Frank-Starling机制，通过增加心室舒张末期容积使得搏出量
向心性肥大
心肌肥大
（concentic hypertrophy） 离心性肥大 （eccentic hypertrophy）
正常心脏横切面
向心性肥大：长期压力负荷作用下室壁 增厚，心腔缩小，肌节并联性增生。
离心性肥大：长期容量负荷作用下，心腔 扩大，而室壁厚度增加较轻，肌节串联性 增生。
心肌肥大的利与弊
二、心力衰竭的发生机制
（一）心肌收缩性减弱
（二）心室舒张功能异常 （三）心脏减弱的机制：
心肌细胞和收缩相关蛋白的丧失
心肌能量代谢紊乱 心肌兴奋收缩耦联障碍

心肌细胞和收缩相关蛋白的丧失
严重的缺血缺氧 感染
心肌细胞坏死 心肌收缩相关蛋 白大量破坏 心肌细胞凋亡
（二）血流重分布
（三）红细胞增多 （四）组织利用氧能力增强
四、心衰时机体的主要功能代谢的变化
(一) 心脏及血液动力学变化 1. 心输出量减少 2. 静脉淤血和静脉压升高：
左心衰竭，肺淤血和肺静脉压升高，严重时导致肺水肿。 右心衰竭，体循环静脉淤血和静脉压升高，引起下肢水肿 和脏器形态、功能变化。
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病理生理学心力衰竭ppt课件

病理生理学心力衰竭ppt课件

正常心肌细胞
Coagulation necrosis
32
2. 细胞凋亡(apoptosis)
凋亡指数（凋亡细胞数/每100个细胞）达35.5％ ( N:0.2~0.4%）
凋亡相关因素： ①氧化应激——儿茶酚胺自氧化、促炎性因子引起 呼吸爆发、黄嘌呤氧化酶激活、 磷脂酶A2活化 ②细胞因子生成过多 TNF-α、IL-1、IL-6、IFN等 ③钙稳态失衡 ④线粒体功能异常
5
其他概念：
1．充血性心力衰竭 当心衰呈慢性经过时，往
往伴有血容量及组织间液增多和静脉系统淤血，
并出现水肿。
心输出量↓→静脉回流受阻→充血（淤血）→组织间液↑
↓
↓
肾血流↓→激活RAAS→钠水潴留→血容量↑
水肿
2．心功能不全 与心衰无本质区别，只是程度的
不同，临床上二者通用。心衰一般指心功不全晚
期，有明显的临床症状和体证，而心功不全包括
Ca2+通道受体蛋白及其表达↓ 肌浆网Ca2+储存减少 H+↑→ Ca2+与钙储存蛋白结合紧密 后 果： 心肌收缩时释放到胞浆中Ca2+的减少，心肌收缩性降低
40
⑵ 胞外Ca2+内流↓
途径：①钙通道（电压依赖性、受体操纵性） ②钠钙交换体
作用：升高胞浆内Ca2+浓度；诱发肌浆网释放Ca2+ 原因：①肥大心肌β-R密度相对↓NE ↓
13
2．高钾血症
酸中毒并发血钾升高→心肌动作电位复极 化期 Ca 2+内流↓→心肌收缩性降低
高钾血症→心肌传导性↓→单向阻滞和传 导缓慢→形成兴奋折返（reentry）→ 心律失常→心输出量↓ →心衰
14
（三）心律失常(尤其是快速型心律失常)

心衰 PPT课件

心衰 PPT课件
心 力 衰 竭
心衰
第三节 发病机制
Mechanisms of Heart Failure
心肌正常舒缩必备条件
1. 收缩蛋白与调节蛋白性能正常； 2. 能量代谢正常； 3. 钙离子运转正常。
心力衰竭的发生机制
心肌收缩性减弱 心肌舒张功能异常 心脏各部舒缩活动不协调
能谢 量异
生成障碍
缺血缺氧
肺循环充血
二 、肺水肿(紫绀、呼吸困难、端坐呼吸、咳嗽、 咳无色或粉红色泡沫样痰。)
-------急性左心衰最严重的表现 (如：大面积急性左心梗死、严重心律紊乱)
机制
毛细血管静脉压升高 毛细血管通透性增大
体循环淤血
1. 静脉淤血和静脉压升高 水钠潴留、血容量扩大； 右房压升高，静脉回流受阻。
心脏过重负荷 肥大心肌内以V3型ATP酶为主 化学能转化为机械能↓ ATP酶活性↓
心肌收缩力↓ 心力衰竭
3、心肌肥大的不平衡生长
冠脉血液供应相对或绝对不足； 线粒体数目相对减少，ATP生成不足； 肌球蛋白ATP酶活性降低，ATP利用障碍； 交感神经支配和儿茶酚胺相对减少。
FF
Rபைடு நூலகம்AS+ ADH
Ald
淤血 血管 压
回流 障碍
pro
钠水潴留 水肿
组织间液
心性水肿发生机制
心输出量不足
1. 皮肤苍白、发绀； 2. 疲乏无力、失眠、嗜睡； 3. 尿量减少； 4. 动脉血压改变： 急性心衰—下降、心源性休克； 慢性心衰—可维持正常。
其它影响
水、电解质和酸碱平衡紊乱
【心肌收缩性】 心肌受到有效刺激后产生张力和缩短的能力。
1．心肌细胞损伤、死亡
严重缺血(梗死面积＞左室面积23%)肌节大量坏死 心肌炎、心肌病 弥漫性肌节坏死、纤维化

心肌细胞钙信号和兴奋-收缩耦联


三、线粒体的钙转运系统
• 将胞浆钙转运入线粒体的是钙泵、钙单 向输送体(uniporter)和Ca2+-HPO4-同向转 运体(symporter)；将线粒体内钙转运到 胞浆的是Ca2+-2H+交换或Ca2+-2Na+交换 系统。
• 生理状态下，线粒体钙泵与Ca2+亲和力 非常低，钙摄取速率又非常缓慢，线粒 体不参与生理状态下心肌兴奋-收缩耦联 的调节。但当心肌细胞发生钙超载时， 因线粒体的钙容量大，其对钙转运的调 节对缓解钙聚集就具有代偿意义。
3．钙瞬变：由心肌细胞膜上兴奋冲动到 来时的电除极所诱发的瞬时性钙增高( caicium transient )，主要是由肌浆网释 放的，与正常的收缩功能密切相关，是 心肌细胞内正常的钙信号。它与钙波和 钙火花不同，只是在兴奋-收缩耦联时出 现钙瞬时性增高。
4．钙波：某些情况下（如病理状态缺血或 细胞内钙负荷增高等）细胞内钙在局部 自发性释放增加并伴以传导的现象.其特 点是在激光共聚焦显微镜下可见细胞内 钙在某个区域瞬时性增高，并以很快的 速度在细胞内传播(100um/s)，反映细胞 对高钙负荷后的反应。
• 特点：在激光共聚焦显微镜下可见心肌细胞内 钙在某个区域瞬时性增高，并以很快的速度在 细胞内传播（100m/s）。
• 反映细胞对高钙负荷后的反应。
• 钙波与在正常兴奋--收缩耦联时的钙释放 不同，钙波的传播不受膜上钙通道离子 流的控制，一旦发生，就会传播到整个 细胞。
三、钙瞬变
• 发生于心脏兴奋收缩耦联时的全细胞性钙 瞬时性增高。
第三节 心肌细胞钙信号
一、钙火花和钙夸克—兴奋-收缩耦的基本 功能单位
• 钙火花是静息时的钙火花，由SR上的一 簇邻近的RyR自发地释放的Ca2+所形成， 反映了SR的RyR自发开放的情况。

最新 心力衰竭 课件


满足患者器官、组织的代谢需要，称为高
2021输/4/26出量性心力衰竭。
22
正常心 输出量
正常人
2021/4/26
低输出量 型心衰
高输出量 型心衰前
高输出量 型心衰
23
四、 根据心力衰竭的严重程度分
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。
心肌能量 糖尿病、严重的维生素B1缺乏 代谢障碍 等 心肌病变 心肌梗死、心肌炎及心肌病等
2021/4/26
13
2021/4/26
14
（二）心脏负荷过度
(Overload for myocardium)
压力负荷 高血压;肺A高压;主 过度 A,肺A及其瓣膜狭窄
射血阻力↑
容量负荷 瓣膜关闭不全;房室 舒张末期 过度 隔缺损;高动力循环 容积↑
2021/4/26
38
（二）心肌能量代谢紊乱
(Disorder of myocardial energy metabolism)
❖ 能量生成障碍
( impaired energy production )
❖ 心肌储能减少
( reduced energy reserve )
❖ 能量利用障碍
( impaired energy utilization )
2021/4/26
47
3. 肌钙蛋白结合Ca2+ 障碍
➢H+与肌钙蛋白亲和力较Ca2+大 ➢肌浆网对Ca2+亲和力增大
2021/4/26
H+ H+ H+
H+
48
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兴奋—收缩耦联主要包括三个主要步骤：
① 电兴奋通过横管系统传入；② 三联管结 构处的信息传递；③ 肌浆网（即纵管系统） 对Ca2+ 释放和回摄。
3
在肌浆网膜上的钙泵主动转运下，逆浓度
差将肌浆内的Ca2+转运到肌浆网中，使肌 浆中Ca2+浓度降低，与肌钙蛋白结合的 Ca2+发生解离，肌动(纤)蛋白和肌球(凝)蛋 白横桥的相互作用被抑制，引起肌肉舒张。
过程，所以在心力衰竭和心肌供血 不足时,往往出现心脏的舒张功能 受损。
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肌肉收缩及舒张中的变化
收缩中的变化 （1）除极沿着T管系统向细胞内扩散。 （2）肌质网的终末池释放Ca2+ ， Ca2+浓
度升高。
（3） Ca2+与肌钙蛋白结合，使肌动蛋白与
肌球蛋白结合的部位暴露。
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3. 增加细胞内Ca2+ BAYK8644、YC-170、
H160/51等Ca2+促进剂直接与DHPR的α1亚 单位上的特定位点结合，使钙通道开放概 率增加， Ca2+瞬变幅度增加，心肌收缩加 强。
Ca2+激动剂BAYy5959对心脏有选择性作
用。
25
4.激动反向Na/Ca交换 血管紧张素Ⅱ、内皮素Ⅰ、β1受体激动剂、
心舒张功能
21
二.心肌变力性调节
1.经钙通道的调控 2. 经β受体和cAMP的机制
引起心肌内cAMP水平升高 (激素、药物） 腺苷酸环化酶的激动剂（佛司克林Forskolin) 磷酸二酯酶抑制剂（氨力农、米力农、异丁
甲基黄嘌呤、茶碱 ） cAMP的亲脂性衍生物（二丁基-cAMP，8-溴
5
反向Na+ / Ca2+交换进入的Ca2+也参与
触发肌质网内贮存钙的释放，所以心 肌细胞收缩依赖于细胞外Ca2+的内流， 心肌细胞兴奋-收缩耦联的特点是由 Ca2+内流触发肌质网释放钙。
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钙瞬变
在兴奋-收缩耦联中，细胞内Ca2+浓度
升高的时间很短暂，胞内游离Ca2+浓 度很快回降至正常， Ca2+浓度的这种 变化称为钙瞬变（calcium transient） ，心肌细胞的收缩由钙瞬变引起，钙瞬 变的幅值越大，心肌细胞的收缩强度 也越大。
①肌质网膜上的钙泵摄取的Ca2+约
占胞内Ca2+的90%；
②细胞膜上的钠-钙交换体（NCX）
将胞质中的Ca2+与细胞外的Na+进 行交换，增加Na+跨膜梯度的因素 都会加快NCX的运转，使细胞内钙 浓度降低；
③细胞膜上存在钙泵 将胞质中的
Ca2+泵出细胞外；
④部分钙进入线粒体。
9
心肌细胞的收缩、舒张依赖于胞质 内Ca2+的浓度
Ca2+通道内流， 肌动蛋白与粗丝 横桥结合增多，同时横桥周期加快， 心肌的收缩速度加快，收缩力量增 强，表现为正性变力作用。
11
β受体兴奋还促进受磷蛋白的磷酸
化，加速游离Ca2+的摄取，加快胞 内Ca2+浓度的降低，同时促进TnI 的磷酸化，加快Ca2+ -TnC的解离
速率，所以心肌的舒张速率也明显 加快。由于摄取Ca2+是一个耗能的
4
钙诱导肌质网释放钙和钙瞬变
在心肌T管膜上的L型Ca2+通道内口和
接头肌质网（JSR）上的钙释放通道 （ryanodine受体，RYR）十分靠近， 经L型Ca2+通道内流的Ca2+触发RYR释 放肌质网内的Ca2+ ，称为钙诱导钙释 放（calcium-induced calcium release, CICR）。
第四军医大学
FOURTH MILITARY MEDICAL UNIVERSITY
心肌兴奋－收缩偶联、变
力性调节及心力衰竭
朱妙章
第四军医大学 1
2
一.兴奋－收缩偶联
兴奋是膜上的电变化（动作电位），而收
缩是肌纤维内部收缩蛋白的变化。由肌膜 上的电变化变成肌丝滑行的收缩过程，称 为兴奋-收缩耦联。
-苄基-cAMP，8-溴-cAMP等 ）
22
被PKA磷酸化的心肌功能蛋白有L
型-钙通道蛋白、受磷蛋白、肌钙 蛋白I、肌钙蛋白C、ryanodine受 体和肌球蛋白轻链。
钙通道、 ryanodine受体和肌
球蛋白轻链的磷酸化可增强收缩功 能。

23
受磷蛋白的磷酸化解除了它对SR
钙泵的抑制；提高了SR钙泵摄取 Ca2+的速率，肌钙蛋白C的磷酸化 可使其对Ca2+的敏感性下降，两者 加速钙瞬变降支的速率，可增强心 肌的舒张功能。
制，即提高SR钙泵摄取Ca2+的速率， PKA 又使肌钙蛋白C（troponin）磷酸化，使其 对Ca2+的敏感性下降，有利于心肌舒张。
19
钙内流的机制
交感儿 茶酚胺
1受体
氨力农 茶碱
AC
Gs
cAMP
(-) PDE
失活
PKA
20
两种Ca2+通 道的磷酸化
受磷蛋白和 肌钙蛋白的 磷酸化
Ca2+释放
（4）肌动蛋白与肌球蛋白（横桥）结合，
细丝向粗丝方向滑行，肌肉缩短。
17
舒张中的变化
（1）Ca2+被泵入肌浆网
（2） Ca2+从肌钙蛋白中释放 （3）肌动与肌凝蛋白之间的相互作用被
抑制（两者解离）
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PKA磷酸化L-钙通道蛋白，ryanodine受体 PKA使受磷蛋白磷酸化解除对SR钙泵的抑
E-4031等对心肌反向Na/Ca交换有激动作 用，是它们正性变力作用的重要机制。
26
5.增加细胞内Na+ 胞浆Na+浓度升高使膜
两侧Na+浓度梯度减小，减少了经Na/Ca交
换排出的 Ca2+ ，使胞浆内Ca2+浓度升高。
7
形成钙瞬变升支的Ca2+增量中，
经L-型钙通道和反向Na+ /Ca2+ 交换内流的Ca2+约占10%~20%， 80%~90%是肌质网释放的。胞 质内Ca2+浓度升高并与肌钙蛋 白结合后， Ca2+很快被解离、 运走，胞质内的Ca2+浓度很快 降低,形成钙瞬变降支。
8
降低胞质内Ca2+浓度有四条途径：
在一定范围内， Ca2+浓度越高，
Ca2+ -TnC(肌钙蛋白C)形成的量多，
肌动蛋白结合粗丝的横桥数也越多，
收缩力越强。钙瞬变的幅值和心肌
细胞收缩强度也大。通常情况下，
心肌胞质内的Ca2+浓度仅能使约
1/2的TnC与Ca2+结合，所以心肌
细胞具有很大的收缩储备。
10
β受体兴奋，使细胞外Ca2+经L型