第十一章——心功能不全

病理生理学——原创景晴老师课堂第11章心功能不全完整版分享内容，覆盖心功能不全的概述代偿反应，发病机制，功能和代谢改变，以及防治原则。

心功能不全

• 一、概述
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  • 1. 定义
    • 是指各种病因导致心脏舒缩功能受损或心室血液充盈受限，在有足够循环血量的情况下，使心排出量减少，以致不能满足机体代谢需要，出现全身组织器官灌流不足（动脉缺血），肺循环和体循环静脉淤血的病理过程。
    • 心力衰竭——是指心功能不全的失代偿阶段，两者在本质上是相同的，可以通用。
    • 充血性心衰——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。
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  • 2. 病因
  • 3. 诱因
    • 心功能不全在诱因的作用下由代偿走向失代偿
    • 【感染】——特别是呼吸道感染
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    • 【电解质与酸碱平衡紊乱】——H＋、K＋→均可竞争性抑制Ca2＋，从而降低心肌收缩力
      • （1）H+浓度增高因降低肌膜β受体对去甲肾上腺素敏感性而使Ca2+内流受阻；另外，酸中毒可引起高钾血症，高K+与Ca2+在心肌细胞膜上有竞争结合作用，阻止Ca2+内流； （2）由于H+与肌钙蛋白的亲和力比Ca2+大，H+与Ca2+竞争性地和肌钙蛋白结合，心肌兴奋一收缩耦联因此受阻； （3）H+浓度增高使Ca2+和肌质网亲和力增大，导致肌质网在心肌收缩时不能释放足量Ca2+.
    • 【心律失常】——心排出量↓、心肌耗氧量↑、冠脉血流量↓心肌缺血缺氧
    • 【妊娠、分娩】——高动力循环状态增加心脏的负担
    • 【其他】——过多过快输液（前负荷）、情绪激动、过度运动、 气候剧变…等
  • 4. 分类
    • 按发生部位
      • 左心衰 右心衰 全心衰
    • 按发生速度
      • ·急性心衰 ·慢性心衰
    • 按收缩与舒张功能障碍
      • ·收缩性心衰 ·舒张性心衰 ·混合型
    • 按心衰严重程度
      • ·轻度心衰 ·中度心衰 ·重度心衰
    • 按心排出量
      • ●低心排出量性心衰 ●高心排出量性心衰（如：甲亢、贫血、动-静脉瘘等高代谢率疾病，CO远大于正常人均水平，但是发生心衰时CO已经明显降低，不能满足自身代谢的需要。）
• 二、代偿反应
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  • 短时间：利大于弊 长时间：弊大于利
  • （一）神经-体液调节机制
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    • 1. 交感-肾上腺髓质系统激活
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    • 2. 肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活
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    • 【代偿意义】： ·心排出量增加 ·回心血量增加 ·血容量增加 ·血流重分布
      • 【不利影响】 ·增加心脏负荷 ·增大心肌耗氧量 ·激活心肌重构 ·钠水潴留 ·易诱发心律失常
  • （二）心脏本身的代偿反应
    • 1. 心率加快
      • 【代偿效应】心衰→CO↓→心率↑→心排出量↑
      • 【不利效应】 ①心率加快——会增加心肌耗氧量； ②当成人心率＞180次/分时——充盈时间↓、心排血量进一步降低、无效射血。
    • 2. 心脏紧张源性扩张——异长自身调节
      • 由于心肌本身初长度的改变而引起心肌收缩强度的变化的调节方式称为异长自身调节
      • 心搏出量↓、心腔扩大——SNS和RAS激活——回心血量↑、心肌初长度↑——心肌收缩力↑，称为心脏紧张源性扩张，有利于将心室内过多的血液及时泵出
      • →肌节长度在1.7～2.2μm的范围内加大（提高CO的能力有限） →若肌节长度＞2.2μm，心肌收缩力降低，心输出量减少
    • 3. 心肌收缩力增强——等长自身调节
      • 等长自身调节:通过改变心肌收缩能力的心脏泵血功能的调节
      • 【有利效应】——在心功能损害的急性期，心肌收缩性增强有助于维持心排血量和血流动力学稳态。
      • 【不利效应】——当慢性心力衰竭时，心肌β肾上腺素受体减敏，血浆中虽存在大量儿茶酚胺，但正性变力作用的效果显著减弱。
    • 4. 心室重构
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      • 【注】：只有慢性心衰才能发展到这一步
      • 【定义】
        • 持续的机械负荷过重、神经-体液调节机制持续激活及细胞因子高表达，诱导心肌中多种基因表达改变，进而调控蛋白合成改变和细胞增殖，使心肌结构、功能发生变化。
      • 【影响】
        • 【早期代偿】
          • （1）心肌总的收缩成分↑——心肌收缩性↑——CO↑
          • （2）心室壁厚度↑——室壁张力↓——心肌耗氧量↓
        • 【负面影响】
          • （1）心肌肥大
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            • ①向心性肥大——心肌缺血、舒张功能异常
            • ②离心性肥大——瓣膜返流、收缩功能异常
          • （2）心肌细胞表型改变——肥大心肌舒缩功能↓
            • 表型改变是由于所合成的蛋白质种类变化所致的心肌细胞“质”的改变
            • 主要机制是某些胚胎基因活化而另些成年基因失活
          • （4）心肌组织中的交感N末梢、毛细血管密度和面积相对↓、心肌细胞线粒体数目相对↓——三个不均衡——心肌神经系统的调控减弱↓，供血↓，产能↓
          • （3）心肌间质、胶原纤维增生——影响心脏顺应性↓、僵硬度和舒缩能力↓； 影响心肌细胞之间的信息传递
          • （5）冠状动脉周围纤维增生，管壁增厚——影响冠脉血流↓
  • （三）心脏以外的代偿
    • 1. 增加血容量
      • 肾小球滤过率下降、肾小管重吸收增加
      • 【代偿意义】血容量增加↑——心室充盈↑——CO↑，维持Bp
      • 【不利影响】
        • 心性水肿，心脏后负荷↑，耗氧↑
    • 2. 血液重新分布
      • 【代偿意义】
        • 保证心、脑重要器官的供血
      • 【不利影响】
        • 周围器官长期供血不足——脏器功能紊乱 外周血管长期收缩——心脏后负荷↑
    • 3. 红细胞增多
      • 慢性低动力性缺氧——肾促红细胞生成素合成↑——骨髓造血↑——红细胞↑，Hb↑（携氧↑，但是血液粘稠度也↑）
    • 4. 组织利用氧的能力增强
      • 线粒体数目↑，肌红蛋白（肌肉）↑
• 三、发病机制
  • （一）心肌收缩性减弱
    • （一）心肌细胞数量减少与心肌结构改变
      • 1. 心肌细胞坏死
        • 对心功能的影响取决于坏死的量、速度、分布
      • 2. 心肌细胞凋亡
      • 3. 心肌结构改变
      • 4. 心肌排列改变：心室扩张
    • （二）心肌能量代谢障碍
      • 1. 能量生成障碍
        • ·⼼肌缺⾎、缺氧→能量代谢底物不⾜ ·VitB1缺乏——线粒体功能障碍 ·⼼肌重塑——肥⼤⼼肌线粒体数⽬↓
      • 2. 能量转化储存障碍
        • • 心肌重塑时，高活性的成人型CK减少，而低活性的胎儿型CK增加，肥大心肌的能量转化储存障碍
      • 3. 能量代谢利用障碍
        • ·心肌重塑——肌球蛋⽩ATP酶活性↓ ·Ca2+转运障碍 ·收缩相关蛋⽩的合成↓
    • （三）心肌兴奋－收缩耦联障碍（Ca+）
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      • 1. 胞外Ca+内流障碍
        • ①⼼肌改建→ Ca2+通道表达↓ ②⼼肌改建→ NE↓, β受体减敏, G蛋⽩功能↓ →Ca2+内流↓ ③ H + ↑ → β受体对NE敏感性↓ ④ K +↑ → K +、 Ca2+竞争，使Ca2+内流↓
      • 2. 肌浆网Ca+转运功能障碍
        • 【储存↓】
          • ①摄⼊Ca2+↓（钙存储能⼒没有减弱） ② Ca2+泄漏 （交感过度兴奋——磷酸化RyR通道）
        • 【释放↓】
          • ① 心肌改建——RyR通道表达↓ ； ② Ca2+储存↓ ③ 酸中毒时，Ca2+与钙储存蛋⽩结合紧密→释放减少
        • 【回收↓】
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          • ① 产能不⾜，肌浆⽹Ca2+泵活性↓ ② 心肌改建——Ca2+泵自身表达↓ ③ NE↓,β受体减敏,G蛋⽩功能↓→受磷蛋白（PLB）磷酸化减弱↓→抑制Ca2+泵
      • 3. 肌钙蛋白与Ca+结合障碍
        • ①⼼肌改建→肌钙蛋⽩与Ca2+的亲和⼒↓ ②酸中毒→ H +与Ca2+竞争性结合肌钙蛋⽩
  • （二）心肌舒张功能障碍
    • （四）主动的舒张障碍
      • 1.Ca2+复位延缓- Ca2+泵活性降低
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        • ①产能不⾜，肌浆⽹及胞膜Ca2+泵活性↓ ②改建⼼肌Ca2+泵表达↓ ③⼼衰时，Na+/Ca2+交换体与Ca2+亲和⼒↓，使Ca2+外排↓
      • 2.肌球－肌动蛋⽩复合体解离障碍
    • （五）心肌顺应性降低
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      • 1.心肌纤维化
        • 心肌纤维化虽是心肌损伤的修复性反应，却同时造成心壁舒缩成分绝对或相对减少，并可导致心室壁受力不均衡，同时使心肌顺应性下降，甚可引起心壁中的冲动传导受阻。
      • 2.心壁增厚
        • 心壁增厚可提高心室壁总体收缩能力，减轻室壁应力。但心壁增厚同样会降低舒张期的心室壁应力，并使心肌顺应性降低，从而影响心肌的舒缩及舒张能力。
  • （三）心室壁舒缩活动不协调
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    • 1.冠脉AS→局部室壁缺⾎→收缩性↓ 2.⼼肌梗死区→丧失收缩功能 3.梗死区室壁瘤→室壁抗张能⼒↓ 4.传导阻滞使⼼室壁舒缩不同步
  • 心输出量↓
• 四、功能与代谢改变
  • （一）心排血量减少——动脉系统缺血
    • 1. 心泵功能减低——指标
      • （1）心排血量↓、心指数↓
      • （2）射血分数（EF）↓
      • （3）心室舒张末压↑
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        • ·肺毛细血管楔压（PCWP）↑——反映左心衰；
        • ·中心（腔）静脉压（CVP）↑——反映右心衰。
      • （4）心率增快：心悸——往往是心力衰竭患者最早和最明显的症状。
    • 2. 动脉血压的变化：
    • 3. 器官血流重新分配
      • ①首先-肾血流量减少——尿量减少，出现钠、水潴留，亦可伴有氮质血症。
      • ②骨骼肌血流量减少——体力活动的能力降低，出现疲乏无力等。
      • ③皮肤血流量减少——表现为皮肤苍白、皮肤温度降低。如果合并缺氧，可出现发绀。
      • ④最后-脑血流量减少——头晕、头痛、失眠、记忆力减退和烦躁不安。
        • ·当心排血量急性减少时，可导致脑缺血发生短暂性意识丧失，称为心源性晕厥。 ·严重者晕厥发作可持续数秒并伴有四肢抽搐、呼吸暂停、发绀等临床表现，称为阿斯综合征。
  • （二）静脉淤血——静脉系统淤血
    • 1.右心衰——体循环静脉淤血
      • 【见于】
        • 右心衰竭及全心衰竭。
      • 【表现】
        • （1）颈静脉充盈或怒张——按压肝脏后颈静脉异常充盈，称为肝颈静脉反流征阳性。
        • （2）肝淤血——肝大及肝功能损害。
        • （3）胃肠淤血——消化道症状。
        • （4）下肢淤血——自下而上的凹陷性水肿“心源性水肿”。
    • 2.左心衰—— 肺循环静脉淤血
      • 必考机制
      • 【见于】
        • 左心衰竭患者
      • 【基本表现】
        • 肺含血量↑、顺应性↓
        • 肺泡扩张阻力↑
        • 肺通气↓
        • 呼吸膜增厚
          • 肺换气↓
        • 呼吸做功↑
          • 呼吸困难——气短，呼吸急促而费力
      • 【类型】
        • （1）劳力性呼吸困难
          • ①体力活动时，肌肉收缩→回心血量↑，加重肺淤血→肺顺应性降低通气做功↑，呼吸困难；
          • ②需氧量↑+因心力衰竭时机体缺氧→CO2潴留→刺激呼吸中枢→使呼吸加深加快，出现气急
          • ③心率↑→使⼼脏舒张期缩短→由肺回流到左⼼室的血量↓→加重肺淤血+⼼肌耗氧↑
        • （2）端坐呼吸（平卧式呼吸困难）
          • ①平卧时—→躯体下半部⾎液回流↑—→肺淤⾎↑
          • ②平卧时—→下肢⽔肿液回流吸收⼊⾎↑
          • ③平卧时→膈肌上移→肺泡通⽓↓→缺氧↑
        • （3）夜间阵发性呼吸困难
          • 前3点同平卧时呼吸困难
          • ④⼊睡后迷走N相对兴奋→小支气管收缩，阻力↑ →通气↓
          • ⑤熟睡后中枢N系统敏感性↓ →只有严重低氧血症、通气费力才能唤醒患者
        • 【思考】
          • 1.为什么在这种特殊情况下肺淤血加重了？（特殊机制）
          • 2.还有什么因素促进缺氧发展？
• 五、防治原则
  • （一）防治原发病，清除诱因
  • （二）改善心脏泵血功能
    • 1.降低心脏负荷
      • ①休息； ②降低前负荷：利尿剂、静脉扩张剂 ③降低后负荷：肼苯达嗪、钙拮抗剂、ACEI ④硝普钠——降低前+后负荷
    • 2.改善心肌代谢 ①美托洛尔；②生长激素
    • 3.改善心脏舒缩功能 ①洋地黄类；②钙增敏剂；③钙拮抗剂
  • （三）干预心肌改建（重构）
    • ACEI、AngⅡ受体阻断剂、β-受体阻断剂、抗TNF-α等