heartfailure.

(HeartFailure)美国,冠心病死亡人数50万/年中国,高血压患病人数1亿人心血管病是人类“第一杀手”各种致病因素心脏收缩舒张功能障碍心输出量降低机体需要不能满足在各种致并病因素作用下，由于心肌收缩和/或舒张功能障碍，使心泵功能降低，导致心输出量绝对或相对减少，不能满足机体代谢需要的病理过程Heartfailureisaconditioninitiatedbyimpairmentoftheheart'sfunctionasapump!Concept1.循环衰竭（circulatoryfailure）循环系统中任一组分（如心脏、血管及血容量等）发生改变而导致的心排出量不足。2.充血性心衰（congestiveheartfailure）慢性心衰时，常伴有血容量及组织间液代偿性增多及体循环和（或）肺循环静脉系统淤血、水肿。3.心功能不全（cardiacinsufficiency）心功能从完全代偿到失代偿的整个过程。相关概念第一节病因、诱因和分类心衰CausesandClassification1.心肌受损(myocardialinjury)一、病因(causes)myocardialinfarctionmyocarditiscardiomyopathymyocardialtoxicosiscoronaryatherosclerosisanemiarespiratoryfailuredeficiencyofVitB1diabetes原发性(primary)2.心脏负荷过度(cardiacoverload)压力负荷过度(pressureoverload)容量负荷过度(volumeoverload)hypertensioncorpulmonalestenosisofaorticvalvevalvularinsufficiencyatrialseptaldefectventricularseptaldefectchronicanemiahyperthyroidism二、诱因(precipitatingfactor)1.感染（Infection）感染发热代谢率心脏负荷心率心肌耗氧量毒素抑制心肌舒缩功能肺血管阻力右心衰2.心律失常(cardiacrrhythmia)心排出量下降心肌耗氧量增加冠脉流量下降3.电解质与酸碱平衡紊乱(water-electrolytedisordersandacid-baseimbalance)H+、K+与Ca2+竞争细胞膜上的通道H+与Ca2+竞争肌钙蛋白高K+诱发心律失常抑制心肌收缩功能4.妊娠、分娩(gestationandchildbearing)妊娠时血容量增加，心脏负荷增加临产时子宫收缩,交感兴奋静脉回流明显增多外周阻力增加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)分类方法根据心力衰竭起病及病程发展速度根据心输出量的高低根据心力衰竭的发病部位根据心力衰竭病情严重程度根据心肌收缩与舒张功能的障碍根据心力衰竭病情严重程度轻度心力衰竭：代偿完全处于一级或二级心功能状态中度心力衰竭：代偿不全，心功能三级重度心力衰竭：完全失代偿，心功能四级心功能一级在休息或轻体力活动情况下，可不出现心力衰竭的症状、体症心功能二级体力活动略受限制，一般体力活动时可出现气急心悸心功能三级体力活动明显受限制，轻体力活动即可出现心力衰竭的症状、体征，休息后可好转心功能四级安静情况下即可出现心力衰竭的临床表现，完全丧失体力活动能力，病情危重三、分类(Classification)起病及病程发展速度急性心力衰竭(acuteheartfailure)：起病急，发展迅速，心输出量在短时间内大幅度下降，此时机体代偿机制常来不及动员慢性心力衰竭(Chronicheartfailure)：起病缓慢，机体有充分时间动员代偿机制心输出量的高低低输出量性心力衰竭高输出量性心力衰竭：(甲亢、严重贫血、妊娠、维生素B1缺乏)主要原因是高动力循环状态三、分类(Classification)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??按心力衰竭的发生部位分类肺循环淤血，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PAH，COPD，肺栓塞体循环淤血脏器功能障碍颈静脉怒张胸腹水左心衰竭（leftheartfailure）右心衰竭（rightheartfailure）全心衰竭（wholeheartfailure）三、分类(Classification)按心肌舒缩功能障碍分类收缩性心力衰竭（systolicheartfailure）舒张性心力衰竭（diastolicheartfailure）收缩和舒张性心力衰竭（systolicanddiastolicheartfailure）三、分类(Classification)第二节发病机制MechanismsofHeartFailure心衰CardiacMuscle肌丝滑行过程MolecularBasisofContraction心肌cell兴奋去极化胞浆内Ca从10上升到102+-7-5Ca与肌钙蛋白TnC结合，使其构型改变2+肌球蛋白头部偏转，细肌丝向肌节中央滑行Tnl从肌动蛋白移开肌节缩短，心肌收缩肌动蛋白作用点暴露，与肌球蛋白头部接触，形成横桥同时Ca激活肌球蛋白头部ATP酶，水解ATP供能2+mol/L正常心肌兴奋-收缩偶联：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。一、心肌收缩成分减少和排列改变1.心肌细胞坏死（necrosis）原发损害：梗死、心肌炎、中毒、心肌病继发损害：负荷↑、肥厚、舒张期短→缺血胶原↑→物质交换↓高浓度NE、ATⅡ直接毒性作用2.心肌细胞凋亡（apoptosis）：凋亡指数（凋亡细胞数/每100个细胞）达35.5％，(N:0.2~0.4%）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.心肌结构的改变(过度肥大心肌)分子水平：肥大心肌肌球蛋白ATP酶活性降低肥大心肌肌浆网Ca2+处理障碍细胞水平上：心肌生长速度与线粒体及毛细血管数目不成比例,损伤心脏的变化不均一性器官水平上：心肌生长速度与交感神经轴突不成比例；心腔扩张而心室壁变薄，心室几何构型改变等二、心肌能量代谢障碍(disordersinmyocardialenergymetabolism)能量生成能量利用脂肪酸乳酸丙酮酸葡萄糖氨基酸乙酰CoA三羧酸循环ATPADP+PiCa2+与肌钙蛋白结合横桥活化正常心肌能量代谢过程CP能量储存1.生成障碍冠脉阻塞休克严重贫血心肌缺血缺氧ATPVitB1缺乏焦磷酸硫胺素丙酮酸氧化脱羧障碍线粒体(mitochondrion)损伤或数目减少肌球蛋白头部滑动障碍钙转运异常细胞水肿、线粒体功能异常肌蛋白更新减少2.利用障碍心肌肥大（失代偿）能量利用障碍ATP酶活性(MLCTnTTnI)同功型转换（isoformswitch）组成活性最高较低最低肌球蛋白同工酶比较V1V2V3代偿状态时，V1增多；失代偿时，V3增多。三、兴奋-收缩偶联(excitation-contractioncoupling)障碍关键在于心肌兴奋时，胞浆Ca2+浓度迅速升高！1.肌浆网Ca2+转运功能障碍(1)肌浆网Ca2+摄取能力↓心肌缺血缺氧，ATP供应不足，肌浆网Ca2+泵活性减弱。(2)肌浆网Ca2+储存量↓心力衰竭时线粒体摄取Ca2+增多，不利于肌浆网的钙储存。(3)肌浆网Ca2+释放量↓心衰时Ry受体蛋白及其mRNA均减少1.胞外Ca2+内流障碍钙离子内流的两条途径：12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+电压依赖性受体操纵性两种钙通道：β-受体腺苷酸环化酶ATPcAMPCa2+通道开放交感神经兴奋去甲肾上腺素心肌收缩力↑胞浆Ca2+浓度瞬间↑Na+-Ca2+交换体在膜内电位为正时打开作用方向：3个Na+向外1个Ca2+向内心衰时Ca2+内流受阻原因◆心肌肥大：内源性儿茶酚胺减少，肥大的心肌细胞膜β-受体密度相对减少，Ca2+通道受阻◆酸中毒：降低跨膜电位降低受体对儿茶酚胺敏感性◆酸中毒、胞外K+：竞争性抑制Ca2+内流2、肌浆网Ca2+转运障碍（1）肌浆网Ca2+摄取能力↓心肌缺血缺氧，ATP供应不足、PLB磷酸化减弱，肌浆网Ca2+泵活性减弱。收缩后的心肌不能充分舒张影响心室充盈心衰时ATP↓,SR的Ca2+-ATP酶活性↓兴奋时Ca2+释放↓NE.↓受磷蛋白磷酸化↓SR的Ca2+释放能力↓心肌收缩障碍Ca2+摄取↓储存↓心肌舒张障碍肌浆网Ca2+运转障碍：心肌肥大，酸中毒等酸中毒使SR和钙牢固结合3.肌钙蛋白与钙结合障碍心肌缺血H+与Ca2+竞争性与肌钙蛋白结合心肌收缩↓酸中毒对心肌兴奋收缩耦联的影响？心肌兴奋收缩耦联心肌收缩性减弱能量代谢异常生成障碍利用障碍心肌细胞的坏死和凋亡兴奋-收缩藕联障碍心肌不平衡生长钙离子与肌钙蛋白结合障碍钙离子内流障碍钙离子摄取储存释放收缩性下降的机制：五、心肌舒张功能异常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，妨碍肺部气体交换五、心肌舒张功能异常（一）钙离子复位延缓原因：缺血缺氧机制：ATP生成减少,使胞膜、肌浆网钙泵活性降低原因：缺血缺氧机制：（1）ATP生成减少；（2）肌钙蛋白与钙亲和力增强——H+的作用（二）横桥解离障碍(三)心肌舒张负荷减小与舒张被动阻力增大1.心室充盈量不足2.冠状动脉灌流不足弹开效应带动心肌舒张心肌顺应性（myocardialcompliance）指心室在单位压力作用下发生的容积改变（dv/dp）。心肌僵硬度（myocardialstiffness）指单位容积变化所引起的压力改变（dp/dv）。(四)顺应性降低概念:心室充盈减少舒张末期压↑(LVEDP↑肺淤血、肺水肿)冠脉灌流减少影响：（主要影响舒张功能）原因：（1）心肌纤维化(fibrosis):Ⅰ/Ⅲ胶原比↑（3）心壁增厚（2）心肌水肿心肌舒张功能障碍钙离子复位迟缓钠钙交换体钙离子亲和力下降ATP不足钙离子泵活性下降肌球–肌动复合体解离障碍心室舒张势能减弱心室顺应性降低心肌肥大室壁变厚水肿间质增生纤维花ATP不足心肌肥大室壁变厚间质增生纤维花舒张障碍：六、舒缩不协调部分心肌收缩性减弱部分心肌无收缩部分心肌收缩性膨出心脏各部收缩不协调心室壁舒缩协调障碍心肌结构破坏心肌能量代谢障碍兴奋收缩耦联障碍心肌肥大心肌收缩性减弱Ca2+复位障碍肌球-肌动蛋白复合体解离障碍心室舒张势能减弱心室顺应性降低心肌区域性病变心律失常心室舒张功能障碍心室各部舒缩不协调心力衰竭第三节机体的代偿适应反应心衰CompensatoryandAdaptiveResponse心泵功能障碍组织器官供血↓快速启动的功能性调整神经-体液调节机制缓慢持久的结构性适应心输出量↓舒张期储备0一、心脏代偿（一）心率加快机制：①血压↓②PO2↓、PCO2↑③右心房、静脉淤血代偿作用：提高心输出量提高舒张压，改善冠脉灌注失代偿：心率〉180次/分心输出量↓心肌耗氧量↑舒张期过短，冠脉灌注↓一、心脏代偿心输出量=每搏搏出量心率不变心率180次/分，无代偿意义！(二)紧张源性扩张紧张源性扩张：伴有收缩力加强，心输出量↑的心腔扩张机制：Frank-Starling定律心室充盈量=静脉回心血量+心室射血后剩余血量失代偿：容量负荷过高→心肌耗氧量↑心肌纤维过长、重排、错位心脏肌源性扩张（不伴有心收缩力增强的扩张）：由于心肌收缩力↓，心室舒张末期容积↑，而导致的心室扩张。等长自身调节心肌收缩能力/与初长度无关兴奋-收缩耦联过程横桥活化数目粗细肌丝重叠状态肌凝蛋白ATP酶活性肌钙蛋白与Ca2+亲和力