医学精品课件：心功能障碍2016-1.ppt

1、Heart FailureThe Final Common Pathwaynischemic diseasenvalvular diseasencardiomyopathynpericardial diseasenhypertensionncongenital HeartFailure Heart is a pump for blood circulation draw the blood from the venous and eject into arterial system maintain cardiac output and arterial BP ensure the blood

2、 supply for all tissues and organs心功能不全心功能不全(cardiac insufficiency)(cardiac insufficiency)冠心病、冠心病、高血压晚期、高血压晚期、严重贫血及严重贫血及Vit B1缺乏缺乏心肌病、心肌炎、心肌梗死、心肌中毒心肌病、心肌炎、心肌梗死、心肌中毒 左心左心 主动脉瓣关闭不全主动脉瓣关闭不全 二尖瓣关闭不全二尖瓣关闭不全右心右心 肺动脉瓣关闭不全肺动脉瓣关闭不全 三尖瓣关闭不全三尖瓣关闭不全 全心全心 甲亢、房室间隔缺损、甲亢、房室间隔缺损、肺动静脉瘘肺动静脉瘘主动脉瓣狭窄主动脉瓣狭窄高血压高血压肺动脉瓣狭窄肺动脉

3、瓣狭窄肺动脉高压肺动脉高压血液粘性增大血液粘性增大感染感染水电解质代谢紊乱和酸碱平衡失调水电解质代谢紊乱和酸碱平衡失调心律失常心律失常妊娠和分娩妊娠和分娩治疗不当酸中毒酸中毒高钾血症高钾血症心肌耗氧量增加心肌耗氧量增加舒张期缩短减少心肌供血和心室充盈舒张期缩短减少心肌供血和心室充盈房室舒缩不协调房室舒缩不协调 低输出量型（低输出量型（low output heart failure)高输出量型高输出量型(high output heart failure)收缩性衰竭收缩性衰竭(systolic heart failure)舒张性衰竭舒张性衰竭(diastolic heart failure)低

4、输出量低输出量性心衰性心衰高输出量高输出量性心衰前性心衰前高输出量高输出量性心衰性心衰正常正常心输出心输出量量正常人正常人 （纽约心脏病学会，New York Heart Association）心功能级别心功能级别心功能状态心功能状态级（心功能代偿期）体力活动不受限制，日常活动不引起心功能不全的表现级（轻度心力衰竭）体力活动轻度受限制，一般活动可引起乏力、心悸和呼吸困难等症状级（中度心力衰竭）体力活动明显受限制，轻度活动即可引起乏力、心悸和呼吸困难等症状级（重度心力衰竭）体力活动重度受限制，病人不能从事任何活动，即使在休息时也可出现心力衰竭的各种症状 注：此方案1928年提出，现仍被广泛采用

5、。分级分级条件条件举例举例A级心衰高危患者，但未发展到心脏结构改变也无症状冠心病、高血压、糖尿病等，经检查心脏结构无异常B级已发展到心脏结构改变，但尚未引起症状左室肥大或纤维病变、扩张或收缩能力降低、无症状瓣膜心脏病、既往发生过心梗等，但从无心衰症状C级指过去或现在有心衰症状并伴有心脏结构损害现存在因左室舒缩功能下降导致的呼吸困难或乏力，或既往出现过心衰症状治疗后消失D级结构性心脏病晚期，虽经最大努力治疗，静息状态下仍有明显心衰症状，需特殊治疗因心衰经常住院或不能安全出院者，需持续静滴正性肌力药缓解心衰症状或使用机械性循环辅助装置的患者，准备接受心脏移植的住院患者（美国心脏病学院/美国心脏学会

6、，American College of Cardiology/American Heart Association）注：此方案2001年提出，旨在补充NYHA 心功能分级法。神经-体液调节机制激活：1、交感-肾上腺髓质系统兴奋性增高2、肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活3、其他体液活性物质的变化 神经-体液调节机制激活是心功能减退时介导心脏本身与心外代偿与适应反应的基本机制。不变不变 定义：交感神经兴奋，血中定义：交感神经兴奋，血中增增多，直接引起心肌内在的收缩力增强。多，直接引起心肌内在的收缩力增强。细胞膜细胞膜 腺腺苷苷酸酸环环化化酶酶细胞膜细胞膜CaCa2+2+通道开放通道开放肌质网释放

7、肌质网释放CaCa2+2+促进收缩蛋白磷酸化促进收缩蛋白磷酸化胞胞浆浆CaCa2+2+收收缩缩力力加强糖、脂肪分解加强糖、脂肪分解ATPNEATPcAMPPKA 2.0 2.2（1 1）心肌肥大）心肌肥大 心肌细胞体积增大心肌细胞体积增大，在细胞水平上表现为细胞直径增宽，长度增加；在器官水平表现为心脏重量增加。心肌细胞、非心肌细胞及细胞外基质的基因表达改变引起心室的代谢、功能和结构代偿适应性反应的病理生理过程。J Hum Hypertens.2015 Jan;29(1):1-6.（2 2）心肌细胞表型改变）心肌细胞表型改变 The phenotype of cell depends on th

8、e proteins expressed.Alteration of gene expression (isoform switches,over-expression,deletion,mutation)Phenotype alteration (remodeling of myocardium on the molecular level)Myocardial abnormality in structure and function.由心肌合成的蛋白质种类变化所引起的心肌细胞“质”的改变（3 3）非心肌细胞及细胞外基质的变化）非心肌细胞及细胞外基质的变化 Non-myocardial c

9、ells(fibroblast,SMC,EC)proliferation,moving and constriction Fibroblast MyoFbs secretion(collegen,MMP,TIMP)ECM remodeling collagen network biochemistric remodeling(type I/typeIII)structural remodeling(dimensional alteration)心室重构的机制心室重构的机制Stimulate signals：mechanical(pull and draw),neuro-endocrine(NE

10、),metabolic(hypoxia and NAD/NADH),local released hormone or cytokines(AngII,TGFb1,ET1),Transmembrane signaling：chemical signal activating protein kinase mechanical signal stimulating growth factor release activating receptors and cell bone Activating immediately early genes：proto-oncogenes(c-fos,c-m

11、yc,c-jun,etc.),HSP genes Expression genes of functional or structural proteins (Adaptation of peripheral tissue to hypoperfusion)(Adaptation of peripheral tissue to hypoperfusion)(Adaptation of peripheral tissue to hypoperfusion)心脏舒缩功能障碍心脏舒缩功能障碍心脏负荷过重心脏负荷过重心输出量减少心输出量减少神经神经-体液调节机制激活体液调节机制激活 心内代偿心内代偿心

12、外代偿心外代偿心心率率加加 快快 紧紧张张源源性性扩扩 张张 收收缩缩性性增增 强强 心心肌肌肥肥 大大 血血容容量量增增加加血血流流重重分分 布布 红红细细胞胞增增 多多 细细胞胞利利用用氧氧增增 加加 心功能不全时机体的代偿心功能不全时机体的代偿Cardiac MuscleCa2+与与调节调节蛋白蛋白结合结合心肌兴奋心肌兴奋胞浆胞浆Ca2+肌球蛋白肌球蛋白头部和头部和肌肌动蛋白动蛋白结合结合 形成横桥形成横桥与肌与肌球球蛋白结合的蛋白结合的ATP水解释放出能量水解释放出能量 肌动蛋白滑动肌动蛋白滑动 心肌收缩心肌收缩(Decreased myocardial contractility)心

13、肌细胞数量减少Myocardial InfarctionMyocardial ischemiaHypoxiaAtherosclerosis of the larger coronary arteries NecrosisCell swells and ruptures.Cell contents spill out.20%of left ventricular area HFThe infarct area is 40%cardiac shock 心肌细胞数量减少 ApoptosisCellular self-destruction process More and more studies

14、have proposed that apoptosis has been shown to contribute to loss of cardiomyocytes in cardiomyopathy,progressive decline in ventricular function,and congestive heart failure.心肌细胞数量减少 心肌细胞数量减少心肌结构改变 胎儿期基因过表达 肌原纤维排列紊乱 心室几何结构改变 磷酸肌酸激酶活性磷酸肌酸含量 能量储备 人类衰竭心肌的ATP酶活性降低主要与肌球蛋白轻链-1（myosin light chain,MLC-1）以及

15、肌钙蛋白T亚单位的胎儿同工型表达增多有关联。钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙钙缺血缺氧缺血缺氧ATPATP生成生成受体受体 钙泵蛋白表达钙泵蛋白表达SRSR摄取钙摄取钙胞浆钙浓度胞浆钙浓度RyRRyR蛋白及蛋白及RyRmRNARyRmRNA均均,LTCC,LTCC触发触发RyRRyR功能减弱功能减弱SRSR摄取及储存钙摄取及储存钙酸中毒酸中毒钙与钙结合蛋白结合紧密钙与钙结合蛋白结合紧密 肥大的心肌细胞膜-受体密度相对减少，内源性儿茶酚胺减少，细胞膜L型钙通道开放减少，导致Ca2+内流受阻。酸中毒、高钾血症酸中毒、高钾血症 H+、K+与与Ca2+竞争竞争 H HH HH

16、 H In hypertrophic and failed myocardia:Troponin-combined Ca2+Uptake and storage of Ca2+by SR Release of Ca2+Inward flow of Ca2+Ca2+in cytoplasm Dysfunction of excitation-contraction coupling In hypertrophic and failed myocardia:Troponin-combined Ca2+Uptake and storage of Ca2+by SR Release of Ca2+In

17、ward flow of Ca2+Ca2+in cytoplasm Ca2+channel b-receptor activity ConsumptionsynthesisnorepinephrineActivity of SRATP-dependent pump Affinity of SR to Ca2+H+Compete with Ca2+for binding to troponin Hyperkalemia(K+compete with Ca2+in the membrane for entering the cell)Acidosis Dysfunction of excitati

18、on-contraction coupling(Diastolic dysfunction)(Decreased myocardial contractility)心肌收缩成分减少心肌收缩成分减少心肌能量代谢障碍心肌能量代谢障碍心肌兴奋心肌兴奋-收缩藕联障碍收缩藕联障碍心肌收缩功能降低心肌收缩功能降低心室舒张势能减少心室舒张势能减少心室舒张功能障碍心室舒张功能障碍心力衰竭心力衰竭钙离子复位延缓钙离子复位延缓肌球肌球-肌动蛋白复合体解离障碍肌动蛋白复合体解离障碍能量生成障碍能量生成障碍能量转化储存障碍能量转化储存障碍肌浆网钙离子转运障碍肌浆网钙离子转运障碍胞外钙离子内流障碍胞外钙离子内流障碍肌钙

19、蛋白与钙离子结合障碍肌钙蛋白与钙离子结合障碍能量利用障碍能量利用障碍心肌细胞数量减少心肌细胞数量减少心肌结构改变心肌结构改变心室顺应性降低心室顺应性降低心脏各部分舒缩活动不协调心脏各部分舒缩活动不协调过度肥大的心脏最终发生心力衰竭，为什么？心肌肥大的4个阶段 1.心肌的增长超过交感神经轴突的增长，心肌内NE含量；2.肥大心肌血液供应减少：毛细血管数目不能按比例增长、口径变小、血液弥散距离增大等；3.肥大心肌表面积与重量之比降低，Ca2+内流；4.单位体积心肌线粒体数目，功能障碍；5.肌球蛋白ATP酶活性降低：V1同工酶，V3同工酶。肥大心肌的不平衡生长：Cardiac pump Dysfunc

20、tionVenous stasisLow cardiac output(Pathophysiological basis of Clinical Manifestations)低输出量综合征低输出量综合征静脉淤血综合征静脉淤血综合征 心功能降低是心力衰竭时最根本的变化，表现为心泵功能、心肌收缩功能、舒张性能和顺应性下降！（1）心功能改变心泵功能降低：心输出量；心脏指数。（2）动脉血压的变化 急性心衰，BP，甚至发生心源性休克。慢性心衰，代偿充分，BP正常。1.低输出量综合征低输出量综合征（3）组织器官血液灌流不足的表现 静脉淤血和静脉压升高 水肿 肝肿大及肝功能损害 胃肠道功能改变2.2.静脉

21、淤血综合征静脉淤血综合征(1)体循环静脉淤血见于右心或全心衰竭 左心衰竭能导致肺淤血、肺水肿。因此主要的临床表现是呼吸困难。2.2.静脉淤血综合征静脉淤血综合征(2)肺循环淤血回心血量回心血量、膈肌下移、膈肌下移回心血量回心血量 心率心率耗氧量耗氧量左心衰竭时，呼吸困难的表现形式：回心血量回心血量 膈肌上抬膈肌上抬迷走神经兴奋性相对迷走神经兴奋性相对小支气管收缩小支气管收缩CNSCNS敏感性敏感性心输出量减少 器官灌注减少 体循环淤血 毛细血管内压升高心性水肿骨骼肌缺血疲乏无力少尿肾缺血皮肤缺血右心房压升高颈静脉怒张食欲不振肝淤血发绀胃肠道淤血白蛋白减少右心衰竭 右心衰竭临床表现的病理生理基础

22、右心衰竭临床表现的病理生理基础左心衰竭左心衰竭 射血分数减少射血分数减少 器官灌注减少器官灌注减少 苍苍 白白 晕晕 厥厥 少少尿尿疲疲 乏乏 肺淤血 劳力劳力性呼性呼吸困吸困难难 端端坐坐呼呼 吸吸 夜间夜间阵发阵发性呼性呼吸困吸困难难 急急性性肺肺水水 肿肿 肺顺应性降低气道阻力增大 肺淤血肺淤血 肺顺应性降低肺顺应性降低气道阻力增大气道阻力增大 左心衰竭临床表现的病理生理基础左心衰竭临床表现的病理生理基础78强心剂利尿剂 动脉扩张剂 ACEI或ARB肾上腺素受体阻滞剂抗心律失常药 静脉扩张剂心输出量降低前负荷控制心率改善心肌重构降低后负荷增加收缩性降低后负荷降低前负荷控制心率降低前负荷降

23、低后负荷控制心率调整前负荷（Pathophysiological basis of prevention and treatment）病人女性，35岁，因发热、呼吸急促及心悸2周入院。4年前病人开始于劳动时自觉心跳气短，近半年来此症状加重，同时出现下肢水肿。1个月前，曾在晚间睡梦中惊醒，气喘不止，经急诊抢救好转而回家。近2周来，出现怕冷发热，咳嗽，痰中时有血丝，心悸、气短加重。病人于七、八岁时曾因常患咽喉肿痛而作扁桃体摘除术。16岁屡有膝关节痛史。体检：体温39.8，脉搏160次/min，呼吸32次/min，血压14.7/10.7kPa(110/80mmHg)。重病容，口唇青紫，半卧位，嗜睡。

24、颈静脉怒张。心界向两侧扩大，心尖区可听到明显的收缩期及舒张期杂音，肺动脉第2音亢进。两肺有广泛的湿啰音。腹膨隆，有移动性浊音。肝在肋下6cm，有压痛，脾在肋下3 cm。指端呈杵状。下肢明显凹陷性水肿。实验室检查：红细胞3.01012/L，白细胞18109/L，中性粒细胞0.9，淋巴细胞0.10。痰中找到心力衰竭细胞。尿量每日300-500ml，有少量蛋白和红细胞。尿胆红素(+)，血胆红素31umol/L(1.8mg/dl)，凡登白试验呈双相阳性反应。血浆非蛋白氮25mmol/L(35mg/dl)。入院后即给予抗生素、洋地黄和利尿剂治疗。于次日夜晚出现呼吸困难，病人烦躁不安，从口鼻涌出泡沬样液体，经抢救无效死亡。病例Thank you very much!