病理生理学心功能不全

休克 心包炎
病因
（一） 原发性心肌舒缩功能障碍
心肌炎、心肌梗死、心肌纤维化
（二） 心脏负荷过度
压力负荷 高血压、主动脉瓣狭窄、肺动脉瓣狭窄、 窄、慢性阻塞性肺疾患
容量负荷 主动脉瓣关闭不全、高动力循环状态
心功能的决定因素
心肌收缩性 心脏前负荷
心肌后负荷
每搏输出量 心输出量
心率
交感神经兴奋,心脏负荷增加
细胞膜钠钙交换体对 钙离子亲合力下降
（二）肌球-肌动蛋白复合体解离障碍
肌球-肌动蛋白复合体解离是一耗能主 动过程，在ATP的参与下肌球-肌动蛋白复 合体才能解离为肌球蛋白-ATP和肌动蛋白
任何造成心肌能量缺乏的因素都可致使 肌球-肌动蛋白复合体解离发生障碍
（三）心室舒张势能减少
收缩末期心室的几何构形的状 况是影响心室复位的关键因素，即 舒张势能。 冠脉在舒张期的充 盈、灌流也是构成心室舒张的另一 因素，冠脉供血障碍、心室壁张力 增加均影响心室舒张。
心室重塑
心肌细胞重塑（myocardial remodeling): 心
肌肥大（向心性肥大、离心性肥大、心
肌细胞表型改变）
间质改变
心脏紧张源性扩张 （肌节最适长度2.2mm)
心肌肥大
心肌细胞体积增大、重量增加
压力 负荷
心肌纤维 并联增生 纤维增粗
室壁厚度 增加腔扩 大不明显
容量 负荷
心肌纤维 串联增生 纤维增长
（一）收缩相关蛋白改变： 1、心肌细胞数量减少： 坏死和凋亡 2、 心肌结构改变: 重塑、纤维化、不平衡生长 3、心室扩张： 血流动力学紊乱、收缩性减弱
（二）心肌能量代谢紊乱
底物 + O2
酶 ATP ATPase 功

压力负荷(pressure load)
心室收缩时承受的负荷，又称为后负荷
容量负荷(volume load)
心室舒张时承受的负荷，又称为前负荷
Preload & Afterload
(二) 心脏负荷过度
(Overload for myocardium)
压力负 高血压;肺A高压;主A、 射血阻力↑ 荷过度 肺A及其瓣膜狭窄 容量负 瓣膜闭锁不全;房室 荷过度 隔缺损;高动力循环 舒张末期 容积↑
妊娠时血容量增加，心脏负荷增加
静脉回流明显增多 外周阻力增加
临产时子宫收缩, 交感兴奋
5. 其他
过多过快输液
情绪激动
过度运动 气候剧变
三、分类(classification)
1. 按发生部位 2. 按发生速度 3. 按心排出量水平 4. 按收缩与舒张功能障碍 5. 按心衰严重程度 (NYHA)左心衰 右心衰全心衰A级B级
现存在因左室舒缩功能下降导致的呼吸 现在有或过去有过心衰症状， C级 困难或乏力，或既往出现过心衰症状经 并且存在心脏结构损害 治疗已无症状 D级
结构性心脏病晚期，虽经最 因心衰经常往院或不能安全出院者，需 大努力治疗，静息状态下仍 持续静滴正性肌力药缓解心衰症状或使 有明显心衰症状，或需特殊 用机械性循环辅助装置的患者，准备接 治疗 受心脏移植的住院患者
急性心衰 慢性心衰 低心排出量型 高心排出量型 收缩性心衰 舒张性心衰 混合型 轻度心衰 中度心衰 重度心衰
正常心 输出量
正常人
低输出量 型心衰
高输出量 型心衰前
高输出量 型心衰
6. 按心衰发展过程
A级：有相关病史，但无结构改变 B级：有结构改变，但无心衰改变 C级：有结构改变，现或曾有心衰改变 D级：明显心衰改变，反复心衰发作

❖ 交感－肾上腺髓质系统激活
❖ 肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活
儿茶酚胺，肾素，血管紧张素Ⅱ，醛固酮 心房钠尿肽，肿瘤坏死因子，内皮素，NO等增加 早期可引起一系列代偿适应性变化，维持心脏 泵血和动脉血压，保证重要器官的血流灌注。
长期过度的激活，加重心肌损伤，促进心室重塑
心功能不全
Cardiac insufficiency
病理生理学教研室
田小霞
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主要讲述内容
概述 ❖ 心功能不全的病因与诱因 ❖ 心力衰竭的分类 ❖ 心功能不全时机体的代偿 ❖ 心力衰竭的发生机制 ❖ 心功能不全时临床表现的病理生理基础 ❖ 心功能不全防治的病理生理基础
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主要讲述内容
概述 ❖ 心功能不全的病因与诱因 ❖ 心力衰竭的分类 ❖ 心功能不全时机体的代偿 ❖ 心力衰竭的发生机制 ❖ 心功能不全时临床表现的病理生理基础 ❖ 心功能不全防治的病理生理基础
室间隔缺损
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心脏负荷过重
后负荷是指心室射血时 所要克服的阻力，即心脏 收缩时所承受的阻力负荷， 又称压力负荷。
压力负荷过重
左心室
右心室
高血压
肺动脉高压
主动脉缩窄 肺动脉瓣狭窄
主动脉瓣狭窄
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诱因 凡是能增加心脏负担，使心肌耗氧量增加和（或） 供血供氧减少的因素皆可能成为心力衰竭的诱因。 1.感染
交感2神.水经、兴奋电,解代谢质率代升谢高和，酸增碱加平心肌衡耗紊氧乱量 心率3加. 快心，律耗失氧常增加尤，其舒是张快期速缩短型，心供律血失供常氧减少
致病微生物及其产物直接损伤心肌
合4并. 呼妊吸娠道、病分变娩，肺循环阻力增大，加重右心负荷
其他：劳累、气温变化、情绪激动、 洋地黄中毒、外伤与手术

心心见(室室d于v在：顺/d单应p)位性压力变舒张末压化下所引降起低的正容常积改升变高。 心心室肌僵肥硬厚度
心(d肌p/炎dv症)
纤维化 间质增生等
舒张末容积
P-V曲线
心室顺应性
心室舒张 左室舒张末压 心室充盈 肺循环压力 心输出量 肺淤血水肿
心力衰竭
小结：
ATP 钙泵功能 钙离子复 Na+/Ca2+交换 位延缓
心 肌
ATP
肌球肌动蛋白复 合体解离障碍
舒
张
心肌收缩性
心室舒张
功
冠脉灌流
势能减少
能
心肌肥厚、炎症、 心室顺应
纤维化等
性降低
障 碍
发病机制
➢心肌收缩功能降低
心力衰竭
➢心肌舒张功能障碍
➢心脏各部舒缩活动不协调
同室各区域间舒缩不协调
➢心脏各部舒缩活动不协调
*原因和机制 心肌各部 各部心肌电活动 心律 受损不同 及舒缩性能不同 失常
Na+/Ca2+交换体 与钙亲和力
出胞 入网 出胞
胞浆[Ca2+]高于舒张阈值 （10-7mol/L）
•肌球-肌动蛋白复合体解离障碍
*ATP缺乏 *Ca2+与肌钙蛋白亲和力增加
ATP
ADP+Pi Ca2+
Ca2+
•心室舒张势能减少 ✓心肌收缩性 几何构型改变小 ✓冠脉灌流 促舒张作用小
•心室顺应性降低
病因与诱因
➢病因 ➢诱因
•感染 最常见 •心律失常
*心率加快 *房室收缩不协调
心力衰竭
病因与诱因
心力衰竭
➢病因 ➢诱因
•感染 最常见 •心律失常

2）高输出量性心力衰竭 心输出量较发病
前有所下降，但其值仍属正常，甚或高于正 常。主要原因为高动力循环状态，见于甲亢、 严重贫血、妊娠、VitB1缺乏等症。
二、心功能不全的病因、诱因与分类
（三）心力衰竭分类 ４、按心力衰竭的发病部位分
1）左心衰竭 见于冠心病、高血压病、
二尖瓣关闭不全等
2）右心衰竭 见于二尖瓣狭窄、某些先
三、心力衰竭的发生机制
（一）心肌的收缩性减弱 ２、心肌能量代谢紊乱 １）心肌能量生成障碍。心肌缺血缺氧， ATP生成减少；VitB1缺乏导致丙酮酸氧化脱 羧障碍也使ATP生成减少。 2）能量利用障碍。长期心脏负荷过重引起心 肌肥大，过度肥大的心肌，肌球蛋白头部 ATP酶的活性下降。
三、心力衰竭的发生机制
天性心脏病
3）全心衰竭
５、按心肌收缩与舒张功能的障碍分 收缩功能不全性、舒张功能不全性心力
衰竭
三、心力衰竭的发生机制
三、心力衰竭的发生机制
（一）心肌的收缩性减弱 1、心肌收缩相关蛋白质破坏 １）心肌细胞坏死。心肌受到各种严重的损 伤性因素作用后，心肌细胞发生坏死。 ２）心肌细胞凋亡。心力衰竭发生、发展过 程中出现的一些病理因素，如氧化应激、负荷 过重、细胞因子、钙稳态失衡及线粒体功能失 常等，都可诱导心肌细胞凋亡。
（一）心肌的收缩性减弱 3、心肌兴奋－收缩耦联障碍 1）肌浆网Ca2+处理功能障碍
①肌浆网Ca2+摄取能力减弱： 由心肌缺血 缺氧，ATP减少，肌浆网Ca2+泵活性减弱及 Ca2+泵本身酶蛋白减少引起；
②肌浆网Ca2+储存量减少： 肌浆网Ca2+泵 的摄钙能力下降，线粒体摄钙增多
③肌浆网Ca2+释放量减少： 肌浆网Ca2+储 存量减少、酸中毒

⒈心脏负荷增大，心肌耗氧增加
⒉心律失常
⒊细胞因子的损伤作用
缺血、缺氧 室壁应力 ↑
TNF ↑
抑制心肌收缩
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ILs ↑
OFR生成↑
⒋心肌重构(myocardial remodelling)
——— 为适应心脏负荷的增加，心肌及心肌间
质在细胞结构、功能、数量及遗传表型方面出现的适
应、增生性变化
⑴ 心肌细胞重构：肌原纤维及线粒体数量增加
肌球蛋白及肌动蛋白表型异常
⑵ 间质细胞重构：胶原合成↑分解↓间质胶原沉
积，心肌僵硬度↑顺应性↓影响
舒张功能
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⒌氧化应激引起心肌损伤
自由基生成增加机制： ①CA大量分泌和自氧化 ②促炎性细胞因子分泌↑引起呼吸爆
发，经单电子还原成自由基↑ ③黄嘌呤氧化酶激活，OFR生成↑ ④膜磷脂降解↑释放花生四烯酸在合成
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心肌肥大是最经济、持久有效代偿方式！
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向心性肥大
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离心性肥大
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意义：积极作用——心肌收缩力↑降低室壁张力，氧耗↓
不利影响——心肌过度肥大，可因心肌的不平衡生长
而发生心力衰竭
机制：①单位重量心肌交感N分布密度↓
②线粒体数目相对↓，以及线粒体氧化磷酸化
水平↓，能量生成不足
③肥大心肌毛细血管数量增加不足，心肌微循
ATP缺乏影响心肌收缩性的途径：
⑴肌球蛋白头部的ATP酶水解ATP减少
⑵ Ca2+转运及分布异常
⑶心肌细胞不能维持正常的胞内离子环境
⑷心肌蛋白合成减少
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⑵贮存障碍 CP↓ 肌酸激酶活性↓ 肌酸激酶成年型异构体↓胎儿 型↑或不变