病生-心功能不全-循环系统

病理生理学之心功能不全-循环系统知识梳理，包括心功能不全的病因、诱因、机体代偿反应、发生机制、临床表现的病生基础等等。

心功能不全

• 各种原因引起心脏结构和功能的改变，使心泵血量和充盈功能低下，以至不能满足组织代谢需要的病理生理过程，在临床上表现为呼吸困难、水肿及V压升高等V淤血和心排出量减少的综合征，又称为心力衰竭
• 病因
  • 心肌收缩性降低
    • 原发性：心肌梗死、心肌炎、心肌病
    • 继发性：冠状A粥样硬化、贫血、vitB1型糖尿病的呼吸衰竭
  • 心室负荷过重
    • 前负荷过重
      • 前负荷——容量负荷
      • 左心室——二尖瓣或主A瓣关闭不全
      • 右心室——房室间隔缺损
    • 后负荷过重
      • 后负荷——压力负荷
      • 左心室——高血压、主A缩窄、主A瓣狭窄
      • 右心室——肺A高压、肺A瓣狭窄
    • 心室舒张及充盈受限
• 诱因
  • 感染
    • 发热——增加心率，心肌耗氧量——加重右心室负荷
  • 快速型心律失常
  • 妊娠、分娩
  • 过量或过快输液
  • 钾离子
  • 酸中毒
  • 劳累、气温变化、情绪波动
• 机体代偿反应
  • N-体液调节机制激活
    • 交感-肾上腺髓质系统激活
      • 心排血量减少——减压反射受抑；慢性低灌流——压力感受器、容量感受器改建
      • 代偿效应
        • 动用心力储备
          • 动用舒张期储备
          • 动用收缩期储备
          • 心率加快
        • 体循环血流重新分配
      • 不利效应
        • 增加心肌耗氧量，减少冠脉流量
        • 全身血管收缩，增加前后负荷
        • 诱发心律失常
        • 激活RAAS，引起钠水潴留
        • 促进心肌改建
        • 组织低灌流，引起骨骼肌疲劳
    • 肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）激活
      • 循环RAAS的激活
      • 心肌局部RAAS激活
  • 心脏本身代偿
    • 心率加快
      • 机制
        • 压力感受器的调控
          • 心排血量减少，主A弓和颈A窦压力感受器刺激减弱，经窦N传到中枢的抑制性冲动减少，交感N兴奋，引起心率加快
        • 容量感受器的调控
          • 心脏泵血减少使心腔内剩余血量增加，容量感受器、交感N兴奋
        • 化学感受器的调控
          • 缺氧，反射性引起心率加快
      • 意义
        • 动员迅速，见效快、迅速，贯穿始终；一定程度的心率加快可增加心输出量
      • 具有一定局限性原因
        • 心率加快增加心肌耗氧量
        • 缩短心脏舒张期，减少冠脉灌流量，缩短心室充盈时间，减少充盈量，心排血量反而降低
    • 心脏紧张源性扩张
      • 心室容量加大并伴有收缩力增强
      • Frank-Starling定律，一定范围内，心肌收缩能力随心脏前负荷的增加而增加
      • 肌源性扩张：心肌过度拉长并伴有心肌收缩力减弱的心腔扩大
    • 心肌收缩性增强
      • 交感-肾上腺髓质系统兴奋，心肌兴奋后胞质钙离子浓度升高而发挥正性变力作用
    • 心室重塑
      • 心肌损伤或负荷增加时，通过改变心室结构、代谢和功能而发生的慢性综合性代偿适应性反应
      • 心肌cell重塑
        • 心肌肥大
          • 分类
            • 向心性肥大
              • 长期过度后（压力）负荷，心肌肌节呈并联性增生 特征：室壁显著增厚，心腔容积正常甚或减小，室壁厚度与心腔半径之比增大
            • 离心性肥大
              • 长期过度前（容量）负荷，心肌肌节呈串联性增生 特征：心腔容积显著增大，室壁轻度增厚，室壁厚度与心腔半径之比基本保持正常
          • 意义
            • 作用缓慢、持久
            • 心脏总收缩力是增加的，有助于维持心排血量
            • 向心性肥大的代偿能力强于离心性肥大，但二者均可增加心脏做功和心输出量，使心功能在相当长时间处于稳定状态，不发生心力衰竭
          • 具有一定局限
            • 肥大心肌生长具有不平衡性，降低心肌顺应性
        • 心肌cell表型改变
          • 胎儿期基因被激活，同工型pr之间转换
      • 非心肌cell及cell外基质的变化
        • 正常胶原和基质被降解，异常胶原和基质合成
        • 后果：降低室壁顺应性，增加室壁僵硬度，冠状A血流减少
  • 心脏以外代偿
    • 增加血容量
      • 机制
        • 交感N兴奋
        • RAAS系统激活
        • 抗利尿激素释放增多，促进远曲小管和集合管对水的重吸收
        • 抑制钠水重吸收的激素减少
    • 血流重新分布
      • 血管选择性收缩，皮肤、骨骼肌、内脏器官血流量减少，肾血流量减少最明显
    • 红cell生成增多，线粒体数量增多，cell色素氧化酶活性增强，磷酸果糖激酶活性增强可使cell从糖酵解中获得一定能量补充，cell利用氧的能力增强
• 发生机制
  • 正常心肌舒缩的分子基础
    • 收缩pr与调节pr性能正常
    • 能量代谢正常
    • 钙离子运转正常
  • 机制
    • 心肌收缩功能降低
      • 心肌收缩相关pr改变
        • 心肌cell数量减少
          • 心肌cell坏死
          • 心肌cell凋亡
        • 心肌结构改变
          • 肥大心肌收缩成分相对减少
          • 心肌排列改变
            • 间质pr酶激活，胶原降解增加；负荷增加，cell肌束滑脱移位
      • 心肌能量代谢障碍
        • 能量生成障碍
          • 冠心病、休克、严重贫血，减少心肌供血供氧，引起心肌能量生成障碍
          • 过度肥大的心肌内线粒体含量相对不足，线粒体氧化磷酸化水平降低，产能减少
          • vitB1缺乏引起的丙酮酸氧化脱羧障碍，导致ATP生成不足
        • 能量储备减少
          • 磷酸肌酸激酶同工型发生转换，磷酸肌酸激酶活性降低，使储能形式的磷酸肌酸含量减少，能量储备指数明显降低
        • 能量利用障碍
          • 同工型增多，ATP酶活性降低，利用ATP产生机械功能障碍，心肌收缩性降低
      • 心肌兴奋-收缩耦联障碍
        • 肌质网钙转运功能障碍
          • 机制
            • 肌质网释放的钙离子约占心肌收缩总钙量的75%，过度肥大或衰竭的心肌cell中，肌质网钙释放pr的含量或活性降低，钙离子释放量减少
            • 肌质网钙ATP酶含量或活性降低，使肌质网摄取钙离子减少，一方面胞质内不能迅速降低，使心肌舒张延缓；另一方面造成肌质网贮存的钙离子量减少，供给心肌收缩的钙离子不足，心肌收缩性受到抑制
        • 胞外钙离子内流障碍
          • 钙离子通道pr、NE、β受体及AC酶数量较少或结构异常，钙离子内流减少
        • 肌钙pr与钙离子结合障碍
          • 心肌缺血，氢离子浓度升高，肌质网中钙结合pr与钙离子亲和力增大，使肌质网在心肌收缩时不能释放足量钙离子，心肌收缩减弱
    • 心肌舒张功能障碍
      • 主动性舒张功能减弱
        • 钙离子复位延缓：钙ATP酶活性降低；肌球-肌动pr复合体解离也是消耗ATP的主动过程
      • 被动性舒张功能减弱
        • 心室顺应性降低
          • 心室顺应性：心室在单位压力变化下所引起的容积改变（dV/dp）
        • 心室壁增厚，心肌纤维化，心室顺应性下降
        • 舒张末期压力过高，肺V压随之上升，出现肺水肿、肺淤血
    • 心脏各部分舒缩活动不协调
• 临床表现的病生基础
  • 心排血量减少
    • 心脏泵血功能降低
      • 心排血量减少及心脏指数（CI）降低
        • 泵功能储备降低
      • 左室射血分数降低
        • 负荷为0时心肌最大收缩速度降低
        • 等容收缩期心室内压上升的最大速率降低
        • 等容舒张期心室内压下降的最大速率降低
      • 心室充盈受损
        • 左、右心室舒张末压升高，心室收缩末容积增多
      • 心率增快
    • 器官血流重新分配
      • A血压变化
        • A血压下降或正常，脉压降低
      • 器官血流重新分配
  • V淤血
    • 体循环淤血
      • V淤血和V压升高
        • 肝颈V反流征，V压升高
      • 肝肿大及肝功能损害
        • 淤血、水肿、肝硬化、黄疸、脂肪变性
      • 胃肠功能改变
        • 消化不良、食欲缺乏、恶心、呕吐、腹泻
      • 水肿
    • 肺循环淤血
      • 肺淤血、肺水肿共同表现：呼吸困难
      • 呼吸困难发生机制
        • 肺顺应性降低
        • 气道阻力增大
        • 肺毛细血管旁感受器兴奋性增高
        • 化学感受器传入冲动增多
      • 呼吸困难表现形式
        • 劳力性呼吸困难
          • 体力活动出现呼吸困难，休息后消失
        • 夜间阵发性呼吸困难
          • 夜间入睡后因突感气闷、气急而惊醒，坐起有所缓解
        • 端坐呼吸
          • 患者被迫采取端坐位或半卧位以减轻呼吸困难的程度
• 防治
  • 防治原发病、消除诱因
  • 改善心脏泵血功能
    • 减轻心脏前、后负荷
      • 休息
      • 调整心脏前负荷
        • 限制钠盐摄入，利尿剂，V血管扩张剂
      • 降低心脏后负荷
        • ACEI，肼苯哒嗪，钙拮抗剂
    • 改善心肌代谢
      • 美托洛尔，生长激素，达格列净
    • 改善心肌收缩和舒张性能
      • 洋地黄类药物，钙增敏剂
  • 干预心室重塑
    • ACEI，AgⅡ受体阻断剂，β肾上腺素受体阻断剂
  • 促进心脏生长或替代衰竭的心脏
    • 人工心脏或心脏移植