病理生理--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
产能
用能
1、能量生成障碍
缺血15min, ATP下降65%; 线粒体缺乏; 毛细血管数量减少; 有氧呼吸障碍
心功能不全
陈晓钎 教授
华中科技大学同济医学院 病理生理学系
大纲
概述 一、心功能不全的病因与诱因 二、心力衰竭的分类 三、心功能不全时机体的代偿 四、心力衰竭的发生机制 五、心功能不全时临床表现的病理生理基础 六、心功能不全防治的病理生理基础
心脏解剖
心衰定义
在各种致病因素的作 用下心脏的收缩和( 或)舒张功能发生障 碍,使心输出量绝对 或相对下降,即心泵 功能减弱,以至不能 满足机体代谢需要的 病理生理过程或综合 征称心力衰竭.
(四)心室顺应性降低
心室顺应性是指在单位压力变化下所致容积改变 (dv/dp),其倒数(dp/dv)即为心室僵硬度。
a.顺应性降低 b.顺应性正常 c.顺应性增高
心室压力 一 容积(p-V)曲线
心肌肥大、炎症、纤维化
心脏各部舒缩活动的不协调性
慢性心衰过程: 从代偿走向失代偿
心力衰竭的临床表现可分为
调节蛋白
向肌球蛋白(tropomysin) 肌钙蛋白(tropnin)
钙离子
ATP
心力衰竭的发生机制 一、心肌收缩功能降低 二、心肌舒张功能障碍 三、心脏各部舒缩活动不协调
心肌收缩功能降低
收缩功能障碍
收缩)心肌能量代谢紊乱 (三)心肌兴奋-收缩耦联障碍
轻度心力衰竭 中度心力衰竭 重度心力衰竭
按心力衰竭起病及病程发展速度分为:
急性心力衰竭 慢性心力衰竭
按心输出量的高低分为:
低输出量性心力衰竭 高输出量性心力衰竭
按心力衰竭的发病部位分为:
左心衰竭 右心衰竭 全心衰竭
按心脏收缩与舒张功能的障碍:
收缩功能不全性心力衰竭 舒张功能不全性心力衰竭
高输出量性心力衰竭
诱因
内毒素抑制心肌收缩 心率加快,耗氧增加
呼吸道感染加重右心负荷
❖全身感染
❖酸碱平衡及电解质代谢紊乱
❖心率失常
❖妊娠及分娩
血钾增高,抑制钙内流,心
肌收缩下降,单向传导阻滞,
心律失常
H+竞争抑制钙与肌球蛋白的结合 H+抑制肌球蛋白ATP酶的活性 微循环灌多流少,回心血量减少
分类
根据心力衰竭病情严重程度分为:
指心衰发生时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。 可见于甲状腺功能亢进、严重贫血等疾病。
一、神经-体液的代偿反应
1、交感神经系统激活 2、肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活 3、细胞因子
二、心脏代偿反应
心率加快
心输出量下降 容量感受器
心交感神经兴奋
心脏紧张源性扩张
心肌收缩性增强
3、肌钙蛋白与Ca2+结合障碍
ATP 减少
缺血 缺氧
代谢性 酸中毒
SR摄Ca2+
H+增加
SR储Ca2+
SRCa2+释 放障碍
与肌钙蛋白结合
肌钙蛋白与钙 结合能力下降
外钙内 流减少
肌钙蛋白与Ca2+结合减少
(一)钙离子复位延缓
细胞膜、肌浆网上钙泵 (能量不足/数量相对减少)
细胞膜Na-K ATPase
2、能量储备减少:磷酸肌酸激酶活性 降低,磷酸肌酸减少。
3、能量利用障碍
肌球蛋白ATP酶肽链比例改变
α α αβ
ββ
+++ + +
+
正常心肌细胞
O2
肥大心肌细胞
(三)心肌兴奋-收缩耦联障碍
Ca2+内流
H+
SR 释 Ca2+→[Ca2+]i↑ 受磷蛋白
phospholamban
结合肌钙蛋白 myosin横桥结合Actin
室壁厚度 增加腔扩 大更明显
ConcenEhtcyrcpieecnrtthrryiopcpehrytrophy
腔径/壁厚 腔径/壁厚
三、心外代偿反应
血容量增加 血流重分布 红细胞增多 组织细胞利用氧的能力增强
Cardiac Muscle
正常心肌舒缩的分子基础
收缩蛋白
肌球蛋白(myosin) 肌动蛋白(actin)
肺循环充血 体循环淤血 心输出量不足
肺循环充血
呼吸困难 肺水肿
Pulmonary congestion (left heart failure)
劳力性呼吸困难
概念:伴随着体力活动而出现的呼吸困难
发生机制 : (1)回心血量↑; (2)左室充盈期缩短 (3)PaO2↓刺激呼吸中枢兴奋
端坐呼吸 :
收缩
1、肌浆网钙转运功能障碍
肌浆网Ca2+摄取能力减弱 肌浆网Ca2+储存量减少 肌浆网Ca2+释放量减少
2、胞外Ca2+内流障碍
钙通道:膜电压依赖性,受体操纵性钙通道 钠钙交换
电压门控钙通道减少
肌浆网钙释放通道减少
SR摄 取钙减少
外钙内流、 内钙释放减少
SR钙ATPase基因下调
[Ca2+]i 10-7—10-5mol/L 瞬变峰值降低 活化横桥减少