心力衰竭发生的机制
心力衰竭(急性心力衰竭和慢性心力衰竭)
心力衰竭心力衰竭就是由不同病因引起的心脏收缩与(或)舒张功能障碍,以致在循环血量与血管舒缩功能正常时,心脏泵出的血液不能满足全身组织代谢的需要,形成具有血流动力异常与神经体液激活两方面特征的临床综合征。
心力衰竭有多种分类标准,按其发展进程可分为急性心力衰竭与慢性心力衰竭。
第一节急性心力衰竭急性心力衰竭就是由心脏做功不正常引起血流动力学改变而导致的肾脏与神经内分泌系统的异常反应的临床综合征。
机械性循环障碍引起的心力衰竭称机械性心力衰竭。
心脏泵血功能障碍引起的心力衰竭,统称泵衰竭。
由各种原因引起的发病急骤、心排血量在短时间内急剧下降、甚至丧失排血功能引起的周围系统灌注不足称急性心力衰竭。
急性左心衰较为常见,以肺水肿或心源性休克为主要表现,就是严重的急危重症,抢救就是否合理及时与预后密切相关,就是本节重点介绍内容。
【病因与发病机制】(一)病因1、急性弥漫性心肌损害如急性心肌梗死,急性心肌炎等。
2、急性心脏后负荷过重如突然血压显著升高,或高血压危象,原有瓣膜狭窄(二尖瓣、主动脉瓣)或左室流出道梗阻者突然过度体力活动,快速心律失常。
3、急性容量负荷过重如急性心肌梗死、感染性心内膜炎或外伤引起的乳头肌断裂或功能不全,腱索断裂、瓣膜穿孔等导致的急性瓣膜返流,输液过多过快等。
(二)发病机制心脏收缩力突然严重减弱,心排血量急剧减少,或左室瓣膜性急性返流,左室舒张末压迅速升高,肺静脉回流不畅。
由于肺静脉压快速升高,肺毛细血管压随之升高,使血管内液体渗入到肺间质与肺泡内形成急性肺水肿。
【临床表现】突发严重呼吸困难,呼吸频率常至每分钟30～40次,强迫坐位、发绀、面色灰白、大汗、烦躁及频繁咳嗽,咳粉红色泡沫状痰。
极重患者可因脑缺氧而致神志模糊。
起始可有一过性血压升高,病情如不缓解,血压将持续下降直至休克。
两肺听诊可有满肺湿性音与哮鸣音,心尖部第一心音减弱,频率快,同时可闻及舒张早期第3心音而构成奔马律,肺动脉瓣第二心音亢进。
心力衰竭
心力衰竭（heart failuer）是各种心脏结构或功能性疾病导致心室充盈及（或）射血能力受损而引起的一组综合症。
由于心室收缩功能下降射血功能受损，心排血量不能满足机体代谢的需要，器官、组织灌注不足，同时出现肺循环和（或）体循环淤血，临床主要是呼吸困难和无力而致体力活动受限和水肿。
心力衰竭是指伴有临床症状的心功能不全，但有心功能不全者不一定全是心力衰竭。
心功能不全常用以表明经器械检查如超声心动图等提示心脏收缩或舒张功能已不正常，而尚未出现临床症状的状态。
CHF的病因⏹基本病因--引起疾病并赋予疾病以特征性的因素几乎所有类型的心脏、大血管疾病均可引起心力衰竭。
心力衰竭反映心脏的泵血功能障碍，也就是心肌的舒缩功能不全。
⏹诱因--加强条件致病作用的因素病理生理（一）、代偿机制1. Frank-Starling机制（主要针对前负荷增加）frank-starling机制这种代偿是通过改变心肌纤维初长度来实现的，故又称异长自身调节。
如果EDV增加致左心室过度扩大心肌纤维过度拉长，心排出量下降。
Frank-starling 曲线出现下降支，故代偿是有限的.2. 心肌肥厚（主要针对后负荷增加）心肌肥大——心肌细胞体积增大，重量增加向心性肥大：肌纤维并联增生，肌纤维增粗，室壁厚度↑，心腔无明显扩大离心性肥大：心肌纤维串联增生，肌纤维长度↑，心腔扩大心肌肥大是最经济、持久有效代偿方式！根根Laplace定律，心肌肥厚后室壁张力下降，耗氧量下降，在很长时间内这种代偿是经济的。
3. 神经体液的代偿机制（心脏排血量不足，心房压力增高时）（1）交感神经兴奋性增强（2）肾素－血管紧张素系统（RAS）激活可引起心肌重塑（二）、心力衰竭时各种体液因子的变化1. 心钠肽和脑钠肽（atrial natriuretic peptide（ANP）and brain natriuretic peptide（BNP））评定心衰进程和判断预后的指标2. 精氨酸加压素（arginine vasopression, A VP）3. 内皮素（endothelin）（三）、舒张功能不全（四）、心肌损害和心肌重构（remodeling）心力衰竭发生发展的基本机制：心室重塑原发性心肌损害和心脏负荷过重使心功能受损，导致上述的心腔扩大或心肌肥厚等各种代偿性变化。
心力衰竭的发病机制及特征
心力衰竭的发病机制及特征一、心力衰竭的定义和概述心力衰竭是指心脏无法提供足够的血液流动以满足全身组织代谢需要的一种心脏疾病。
其主要特征是心脏泵功能下降，导致全身器官功能受损，严重影响患者生存质量。
在近几十年来，随着人口老龄化和慢性疾病的增加，心力衰竭已成为一种常见而且严重的公共卫生问题。
二、心力衰竭的发病机制1. 左室收缩功能不全：左室肌肉收缩力减弱是导致心力衰竭的主要原因之一。
这可能由于冠状动脉供血不足或其它因素引起。
2. 先兆期的神经内分泌活性增高：当左室出现了功能不全时，身体会通过神经内分泌系统来尝试调节失去平衡状态。
这包括醛固酮、肾素-血管紧张素-醛固酮系统和交感神经系统等的活性增高。
3. 冠状动脉供血不足：冠状动脉粥样硬化和血栓形成是心力衰竭的常见原因之一。
这会导致心肌缺氧和损害，从而降低了心脏的泵血能力。
4. 心肌重构与纤维化：长期心力负荷过重时，心肌细胞逐渐发生结构和功能改变，使得心肌组织增生、纤维化，从而影响了心脏正常收缩功能。
三、心力衰竭的特征表现1. 呼吸困难：由于左室功能不全，在充盈压力增加时，液体可以从肺静脉波及到肺间质或气道空腔，导致呼吸困难。
2. 急性水肿：患者出现急性水肿是因为左室射血减少引起循环淤积和液体潴留。
3. 乏力与体力下降：由于心脏泵血能力下降，全身组织器官供氧不足。
这导致患者乏力、活动耐受下降，甚至休息也感到疲劳。
4. 体重变化：心力衰竭患者常出现反复发作的液体潴留，导致体重波动明显。
四、影响心力衰竭发展的因素1. 年龄和性别：年龄是心力衰竭最主要的危险因素之一。
老年人更容易患有多种与心脏相关的疾病，增加了心力衰竭的风险。
2. 慢性疾病：高血压、冠心病和糖尿病等慢性疾病与心力衰竭密切相关。
这些慢性疾病可以导致心肌损害或心脏负荷过重。
3. 生活方式：不健康的生活方式如久坐不动、饮食不平衡以及吸烟等习惯会增加发展为心力衰竭的风险。
五、防治措施1. 健康饮食和适度运动：低盐、低脂饮食有益于控制高血压和改善冠脉灌注。
心力衰竭发生发展的基本机制
心力衰竭发生发展的基本机制心力衰竭是一种复杂的临床综合征，其发生和发展涉及到多种因素。
以下是心力衰竭发生发展的基本机制：1.心肌损伤心肌损伤是心力衰竭发生发展的基础。
心肌损伤可以由多种原因引起，如缺血、缺氧、炎症、代谢异常等。
心肌损伤会导致心肌细胞功能障碍，进而引起心肌收缩力下降和心脏泵血功能减弱。
2.神经内分泌激活心力衰竭时，神经内分泌系统会被激活，包括交感神经系统、肾素-血管紧张素系统等。
这些系统的激活会导致神经内分泌因子的释放，如去甲肾上腺素、血管紧张素Ⅱ等，进一步促进心肌损伤和心脏泵血功能减弱。
3.心脏重塑心脏重塑是心力衰竭的重要特征之一。
在心力衰竭的发展过程中，心脏的形态和结构会发生改变，如心肌细胞肥大、纤维化等。
这些改变会导致心脏的泵血功能进一步减弱，并加速心力衰竭的进展。
4.心肌细胞凋亡和坏死心肌细胞凋亡和坏死是心力衰竭过程中的重要事件。
在心力衰竭的发展过程中，心肌细胞会经历凋亡和坏死等细胞死亡过程，导致心肌细胞数量的减少和心脏功能的下降。
5.心室重塑心室重塑是心力衰竭的另一个重要特征。
在心力衰竭的发展过程中，心室的结构和形态会发生改变，如心室壁增厚、心室腔扩大等。
这些改变会导致心室泵血功能的减弱和心脏泵血量的减少。
6.心律失常心律失常在心力衰竭患者中很常见，可以进一步加重心力衰竭的症状和体征。
心律失常可以是窦性的，也可以是异位性的，如房颤、室颤等。
心律失常会导致心脏泵血功能减弱和血液循环障碍，从而加重心力衰竭的症状。
7.炎症反应炎症反应在心力衰竭的发展过程中起着重要作用。
炎症反应会导致心肌细胞的损伤和凋亡，促进心脏重塑和心力衰竭的进展。
此外，炎症反应还会促进氧化应激和细胞凋亡等过程，进一步加剧心力衰竭的症状。
8.氧化应激氧化应激是指体内氧化与抗氧化作用失衡，导致自由基大量积累，对细胞和组织造成损伤的过程。
在心力衰竭的发展过程中，氧化应激会导致心肌细胞的损伤和凋亡，促进心脏重塑和心力衰竭的进展。
心力衰竭的病理生理机制和药物作用
4．其他
•利尿（增加肾血流量和肾小球滤过功能 ） •扩张血管
[体内过程]
不同强心苷类甾核上的羟基数与体内过程比较表
药物 羟基 吸收率 蛋白结合 肝肠循环 生物转化 肾排出 血浆
(%) (%)
(%)
(%)
(%) t1/2
洋地黄毒苷 1 90~100 97
27
30~70
10 5~7d
地高辛
2 60~85 <30 6.8
继发于强心苷的正性肌力作用
特点: 对正常心率影响小 对心率加快者可显著减慢心率
机制：1)输出量↑--迷走N↑--心率↓ 2)↑心肌对迷走神经敏感性
强心苷
3.对心肌电生理特性的影响：
窦房结自律性 房室传导速度 缩短心房有效不应期
机制：迷走神经活性 －－加速K+外流
减慢Ca2+内流
发生缓慢型心律失常
强心苷
(1)细胞内Na+↑ Na+-Ca2+ 交换 细胞内Ca2+↑--收缩力↑ “以Ca2+释Ca2+
（2）细胞内K+ 心肌细胞的自律性提高产生各种心律失常
3Na+ 2K+ 钠泵
强心苷的作用机制
[K+]i
AP
[Na+]i
[Ca2+]i
钠钙交换
2.减慢心率作用 负性频率（negative chronotropic action)
二.肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活 早期有一定的代偿作用 长期的RAAS激活 AngⅡ 醛固酮 心脏的负荷 引起心肌肥厚、心室重构 加重CHF
三、心脏重构 1．心肌细胞的变化
心肌细胞内 Ca2+超载，心肌细胞凋亡 2．心肌细胞外基质的变化 心肌组织纤维化 3．心肌肥厚与重构
心衰 PPT课件
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
心力衰竭
心功能不全时机体的代偿适应反应
肾素-血管紧张素-醛固酮系统兴奋性增高 血管紧张素：引起血管收缩，促进心肌和非心肌细胞肥大和增 生 醛固酮：水钠储留，作用于心脏成纤维细胞，促进胶原合成和 心肌重构 心脑肾、血管壁等都有表达RASS的能力，心肌局部AngII作 用较循环中更重要。 ANP(心房利钠肽)：心房分泌（与心房压力增加有关），具 有利钠、利尿、舒张平滑肌、降血压、抑制肾素和醛固酮的产 生的作用
治疗灵感
人们发现脓毒症时凝血抑制剂水平明显下降，人们希望补充抗凝 物质，以期重新恢复凝血平衡，减少炎症反应，以达到治疗脓毒 症的目的 重组活化蛋白C 2011的研究表明脓毒性休克患者不能从rhAPC中获益（rhAPC 组死亡率26.4%，安慰剂组24.2%），且该药品已退市，SSC指南对 其未再发表任何建议；
凝血紊乱
脓毒症时大量的炎症介质和毒素损伤血管内皮，暴露组 织因子，从而开启外源性凝血途径；缓激肽可以激活 XII因 子，进一步激活内源性凝血途径。 在脓毒症的整个过程中，炎症和凝血2各系统相互作用、 相互影响，加之微循环障碍、高凝状态、凝血-抗凝血平衡 失调，血小板数量减少、功能障碍等因素，机体微血栓形 成，最终导致弥散性血管内凝血。
葡糖球菌属：金葡菌、表皮葡萄球菌 链球菌属：肺炎链球菌、化脓性（A群）链球菌 肠球菌属：粪肠球菌、屎肠球菌 肠杆菌属：大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、奇异变形杆菌、 阴沟肠杆菌、粘质沙雷菌 与医学相关的细菌：假单胞菌属、不动杆菌属、军团菌属 、嗜血杆菌属等 厌氧菌:脆弱类杆菌、产气荚膜杆菌等 真菌：白假丝酵母菌、热带假丝酵母菌、曲霉菌 病毒：SARS冠状病毒、流感病毒、沙特冠状病毒
脓毒症治疗现状
新的治疗途径尚未取得突破 旧的治疗方案疗效难以让人满意 虽有3届共识指南，但仍有诸多争议 目前治疗的重点仍是抗感染及重要脏器的支持
心力衰竭病理生理机制
心力衰竭病理生理机制心力衰竭是一种复杂的临床综合征，其病理生理机制涉及到多个方面。
以下是心力衰竭的主要病理生理机制：1.心肌细胞凋亡和坏死心肌细胞是心脏的基本功能单元，当心脏负荷过重、缺血或缺氧等情况发生时，心肌细胞会发生凋亡和坏死。
这些细胞的死亡会导致心脏收缩和舒张功能下降，进而引发心力衰竭。
2.神经内分泌激活与心室重塑心力衰竭时，神经内分泌系统会被激活，包括交感神经、肾素-血管紧张素系统等。
这些系统的激活会导致心脏重塑，进一步加剧心力衰竭。
神经内分泌激活和心室重塑在心力衰竭的进展中扮演着重要角色。
3.心室舒张功能不全心室舒张功能不全是指心脏在舒张期不能有效地充盈血液，导致血液循环不足。
这种情况通常与心肌细胞凋亡和坏死、心脏纤维化和心室壁僵硬有关。
4.心室收缩功能不全心室收缩功能不全是指心脏在收缩期不能有效地泵血，导致血压下降和血液循环障碍。
这种情况通常与心肌细胞凋亡和坏死、心室壁厚度和硬度改变以及心脏节律异常有关。
5.血管功能障碍血管功能障碍是心力衰竭的一个重要因素。
血管收缩、舒张功能异常和动脉粥样硬化等病变会导致心脏供血不足，加重心力衰竭。
6.心室重构与心功能恶化心力衰竭时，心室会发生重构，心脏形态和结构发生变化，导致心脏功能进一步恶化。
心室重构涉及到心肌细胞凋亡和坏死、纤维化和脂肪浸润等过程。
7.心肌细胞代谢障碍心力衰竭时，心肌细胞的代谢会发生障碍，导致能量生成不足和代谢废物积累。
这些代谢障碍会进一步损害心肌细胞的功能，加速心力衰竭的进展。
8.心室负荷过重与心肌细胞超负荷当心脏承受的负荷过重时，心肌细胞会处于超负荷状态，导致细胞损伤和功能障碍。
这种情况通常与高血压、主动脉狭窄和心脏瓣膜疾病等有关。
9.内皮细胞损伤与炎症反应心力衰竭时，内皮细胞会受到损伤，导致血管炎症反应和血栓形成。
这些炎症反应和血栓形成会进一步损害心脏的功能，参与心力衰竭的进展。
10.氧化应激与细胞凋亡心力衰竭时，心肌细胞会受到氧化应激的损害，导致细胞凋亡和坏死。
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心肌肥大的意义：
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
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。
表型改变和胶原增生
• 胎儿型基因被激活：ANF基因 -MHC • Ang-Ⅱ等
-MHC
间质细胞，I, Ⅲ型胶原产生↑、 降解↓；I(粗)/Ⅲ(细)型胶原比早 期↓，晚期↑
Ventricular remodeling
• 在基因调控下，心脏的结构、代谢和功能的模式 改建过程 心肌细胞 + 非心肌细胞 + 细胞外基质
肥大 表型改变 凋亡
成纤维~增生 炎症~增生
胶原增生
concentric hypertrophy
eccentric hypertrophy
向心性肥大：压力负荷增大，心室半径未增 离心性肥大：容量负荷增大，心室半径增加
3.其他：ANP,NO,TNF,endothelin
二、心脏代偿
*心率加快（<160/min）
*心脏紧张源性扩张
*心肌收缩性增强？
*心室重塑
（一）心率加快
1.机制
①压力感受器： 心输出量↓→动脉血压↓→主动脉弓和颈动脉窦→心迷走↓， 交感↑ ②容量感受器：
心力衰竭→心房淤血→容量感受器↑→交感神经↑
五、按发生速度分 急性心衰（acute heart failure) 慢性心衰（chronic heart failure)
美国心脏病学会和美国心脏学会(ACC/ AHA)
慢性心力衰竭评估与治疗指南
心力衰竭 高危因素
A 期 B 期 C 期 D 期 有
心脏结构异常
不明显 有 明显 非常明显
心力衰竭 症状和体征
充血性心力衰竭（Congestive heart failure）
Section 1 Cause and precipitating factors
(病因与 诱因)
一、 Cause
1.原发性心肌舒缩功能障碍 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
二、Precipitating factors
二、按机制分 收缩性衰竭：心肌变性，坏死 舒张性衰竭：发生早，恢复晚
三、按心输出量分
低输出量型（low output heart failure)
高输出量型（high output heart failure)
?
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
四、按病情程度分 ——轻、中、重
加重心脏负荷（耗氧）或加重心肌 损害的因素
1.感染 2.酸碱、电解质紊乱 3.心律失常 4.妊娠分娩
Section 2 Classification of ~
一、按部位分 左心衰（left heart failure) 右心衰（right heart failure) 全心衰（whole heart failure)
收缩力
Frank-Starling定律
Hale Waihona Puke 肌节初长 1.7 2.1 2.2 正常状态下 2.7 m
（三）心肌收缩性增强？
部分心肌坏死；正常心肌收缩性增强
（四）心室重塑(ventricular remodeling)
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、 数量及遗传表型方面所出现的适应性、 增生性的变化
无 无 现在有 &既往有 顽固、终末期、 在标准治疗下 反复发作
为了强调心力衰竭发生发展的过程,将心力衰竭分为4 个期,
Section 3 Body compensation during ~
一、神经体液调节机制的激活
1.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.肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活 钠水潴留、回心血量增加
肥大心肌的不平衡生长方式
(1) (2) (3) (4) (5) (6) 心肌交感神经密度及NE↓ 线粒体数量相对不足 微血管数量相对不足或狭窄 肌球蛋白ATP酶活性↓ 肌浆网钙转运障碍 肌节错位
心肌毛细血管与氧弥散距离
毛细血管（条/mm2） 正常安静 运动 肥大心肌 2300 4400 血管间距（µ m） 16.8 5.5
Chapter 14
心力衰竭 （heart failure )
赵明耀 2010.10.10
What is meaning of the hospital sign
Logo symbol
心力衰竭的概念
（Concept of heart failure）
心脏的收缩和 (或)舒张功能发生障碍
心输出量 绝对或相对下降
不能满足 机体代谢需要
1.关键：心肌舒缩功能障碍
（1）原发性~：心肌衰竭（myocardial failure) （2）继发性~：???
代偿阶段
（有心肌损伤，无心衰症状）
失代偿阶段？
（心衰症状）
心力衰竭 心功能不全(心泵衰竭）
充血性心力衰竭
2．主要变化:
(1)供血减少 (2)静脉淤血
心输出量↓
心肌细胞 细胞总数1/3，体积70%
三、心脏以外的代偿
1.血容量↑ 2.血液重新分配 3.组织利用氧的能力↑ 4.红细胞↑
Section 4
心力衰竭发生机制
心力衰竭基本机制
心肌舒缩性
机体
心泵功能
一、心肌舒缩的分子基础
1. 收缩蛋白——myosin, actin 2. 调节蛋白—— tropomyosin, troponin 3. Ca 2+—— 4. ATP——
安静
多开放
3.心室扩张
③化学感受器：缺氧→心率↑
2.心率加快的意义
动员迅速，见效快，贯穿始终；
一定程度加快，可以增加CO
代偿作用局限： 过快（＞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
衰竭心肌:负性力-频率关系/β-R blocker, digitalis
A
B
（二）心脏紧张源性扩张：Increased preload
Molecular Basis of Contraction
二、心肌收缩性减弱
（一）心肌结构破坏 1。心肌细胞数量减少（收缩蛋白丧失） • Necrosis —— AMI • apoptosis
2.心肌结构改变
• • • • • 肌丝/线粒体 间质/心肌 胚胎基因表达 肌原纤维错位 凋亡/坏死/肥大/纤维化