第十三章心功能不全心功能不全第十三章心功能不全心功能不全

概述概述心功能不全的病因与诱因心功能不全的病因与诱因心功能不全的分类心功能不全的分类心功能不全时机体的代偿心功能不全时机体的代偿心力衰竭的发生机制心力衰竭的发生机制心功能不全的临床表现及其病理生理基础心功能不全的临床表现及其病理生理基础心功能不全防治的病理生理基础心功能不全防治的病理生理基础

内容内容

窦房结

房室交界

心室内传导组织

结间心房组织

房室束

心房收缩

心室收缩

兴奋—收缩偶联

兴奋—收缩偶联

迷走N

交感N

– +

心力衰竭的定义心力衰竭的定义心力衰竭的定义心力衰竭的定义

心力衰竭的定义

在各种致病因素的作用下，心脏的收缩和／或舒心脏的收缩和／或舒

张功能发生障碍张功能发生障碍，即心脏泵血功能发生障碍，使

心输出量绝对或相对不足心输出量绝对或相对不足，不能充分满足机体代不能充分满足机体代

谢需要谢需要的病理过程或综合征称为心力衰竭。

Myocardial failure Myocardial failure （心肌衰竭）（心肌衰竭）

Congestive heart failure Congestive heart failure

（充血性心力衰竭）（充血性心力衰竭）

Cardiac dysfunctionCardiac dysfunction （心功能不全）（心功能不全）

充血性心力衰竭充血性心力衰竭

心力衰竭呈慢性经过时，由于心输出量与静脉回流量不相适应，导致钠、水潴留和血容量增多，使静脉淤血及组织间液增加，出现明显组织水肿，心腔通常也扩大，称为充血性心力衰竭。

Congestive heart failure usually has a

chronic course with an abnormal accumulation of

fluid, which results in the expansion of

intravascular blood volume.

心力衰竭的病因心力衰竭的病因心力衰竭的病因心力衰竭的病因

一．一．原发性心肌舒缩功能障碍原发性心肌舒缩功能障碍

11 ．．心肌病变心肌病变

22 ．．心肌代谢障碍心肌代谢障碍

二．心脏负荷长期过重二．心脏负荷长期过重

11 ．．压力负荷过重压力负荷过重

22 ．．容量负荷过重容量负荷过重

三．心室充盈受限三．心室充盈受限

病因病因

压力负荷过度 容量负荷过度压力负荷过度 容量负荷过度 主动脉流出道受阻：主动脉流出道受阻：

主主 AA 瓣狭窄 主瓣狭窄 主 AA 瓣关闭不全瓣关闭不全

左室左室 主主 AA 缩窄 二尖瓣关闭不全缩窄 二尖瓣关闭不全

非对称性室间隔肥大 室壁瘤非对称性室间隔肥大 室壁瘤

高血压高血压

肺肺 AA 高压 房间隔缺损高压 房间隔缺损

右室右室 肺栓塞 室间隔缺损肺栓塞 室间隔缺损

肺肺 AA 瓣狭窄 三尖瓣关闭不全瓣狭窄 三尖瓣关闭不全

慢阻肺 肺慢阻肺 肺 AA 瓣关闭不全瓣关闭不全

双室双室 血液粘稠度增加 血液粘稠度增加 动静脉瘘、贫血 动静脉瘘、贫血

发热、甲亢发热、甲亢

诱 因诱 因

（一）感 染（一）感 染

发热时，代谢增加，加重心脏负荷；

心率加快，既加剧心肌耗氧，又通过缩短舒张期降低冠脉

血液灌流量而减少心肌供血供氧；

内毒素直接损伤心肌细胞；

若发生肺部感染，则进一步减少心肌供氧。

酸中毒 ① H+ 与肌钙蛋白结合 ② 抑制肌浆网释放 Ca2+

高钾血症

（二）酸碱平衡及电解质代谢紊乱（二）酸碱平衡及电解质代谢紊乱

（三）心律失常

房室协调性紊乱，导致心室充盈不足，射血功能障碍；舒张期缩短，冠脉血流不足，心肌缺血缺氧；心率加快，耗氧量增加，加剧缺氧。

（四）妊娠与分娩

血容量增加

( 五 ) 其他 过度劳累、情绪激动、输液输血过多过快、贫血、洋地黄中毒等均可诱发心力衰竭

心力衰竭的分类心力衰竭的分类心力衰竭的分类心力衰竭的分类

Acute versusversus chronic heart failure

High-outputHigh-output versusversus low-output heart failure

Right-sided versus versus left-sided heart failure

Contractive versusversus diastolic heart failure

高输出量性心力衰竭 高输出量性心力衰竭 High output heart failureHigh output heart failure

继发于代谢增高或某些心脏前负荷增高的疾病，如甲亢、严重贫血、维生素 B1 缺乏和动静脉瘘等。心衰发生时患者的心输出量较发生前明显降低，但其绝对值可等于或高于正常人水平，尽管如此，仍不能满足患者器官、组织的代谢需要，称为高输出量性心力衰竭。

The cardiac output tends to be elevated in

patients with heart failure secondary to

hyperthyroidism, anemia, arteriovenous fistulas,

beriberi.

Compensatory mechanism in Compensatory mechanism in Heart FailureHeart Failure

Compensatory mechanism in Compensatory mechanism in Heart FailureHeart Failure

心功能不全时机体的代偿心功能不全时机体的代偿

心力衰竭 心肌舒缩功能 SV HR= CO

机体代偿

心脏

心外

HR

心泵功能的自身调节

心肌重构

血容量

血液重分配

红细胞、血红蛋白

氧离曲线右移

细胞线粒体数，呼吸酶活性

收缩力收缩力

舒缩功能舒缩功能

有效循环血量有效循环血量

心血供心血供

利用氧能力利用氧能力

SV SV

供血供氧供血供氧

COCO

组织细胞缺血缺氧

心率加快心率加快

动员迅速，见效快迅速，贯穿始终； 动员迅速，见效快迅速，贯穿始终；

一定程度的心率加快可以增加心输出量；一定程度的心率加快可以增加心输出量；

代偿作用局限。代偿作用局限。

当心率过快时（＞当心率过快时（＞ 180180 次次 // 分）增加心肌耗氧分）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。缩短心脏舒张期，心脏充盈不足、冠脉血流量减少。

Pathogenesis of Heart Pathogenesis of Heart FailureFailure

Pathogenesis of Heart Pathogenesis of Heart FailureFailure

心力衰竭的发病机制心力衰竭的发病机制

心肌细胞兴奋去极化

胞浆内 Ca2+ 从 10-7 升至 10-

5mol/L

Ca2+ 与肌钙蛋白 TnC结合，使其构型改变

TnI从肌动蛋白移开，通过 TnT使向肌球蛋白旋转

肌动蛋白作用点暴露，与肌球蛋白头部接触形成横桥

同时， Ca2+激动肌球蛋白头部 ATP酶，水解 ATP供能

肌球蛋白头部偏转，细肌丝向肌节中央滑行

肌节缩短，心肌收缩

兴奋收缩偶联

肌节收缩的滑行学说

保持心肌收缩、舒张功能正常的要素保持心肌收缩、舒张功能正常的要素

• 粗、细肌丝的结构粗、细肌丝的结构• CaCa2+2+的运转的运转• 能量供应和利用能量供应和利用

一 一 心肌收缩性减弱

1. 1. 心肌细胞受损心肌细胞受损 2. 2. 心肌细胞代谢障碍心肌细胞代谢障碍 3. 3. 兴奋兴奋 -- 收缩偶联障碍收缩偶联障碍 4.4. 心肌重构失代偿心肌重构失代偿

心肌兴奋收缩耦联心肌兴奋收缩耦联

二 心室舒张功能障碍二 心室舒张功能障碍 1. 钙离子复位迟缓 2. 横桥解离障碍 3. 心室舒张势能减少 4. 心室顺应性下降

三 心脏各部舒缩活动的不协调性心脏各部舒缩活动的不协调性

心肌肥大后期引起心力衰竭的原因和机制心肌肥大后期引起心力衰竭的原因和机制

• 冠脉血液供应相对或绝对不足，心肌缺血、缺氧；冠脉血液供应相对或绝对不足，心肌缺血、缺氧；• 交感神经支配和儿茶酚胺相对减少；交感神经支配和儿茶酚胺相对减少；• 肌球蛋白肌球蛋白 MHC-MHC- 向向 MHC-MHC- 转化，转化， ATPATP 酶活性降酶活性降

低，低， ATPATP利用障碍；利用障碍；• 离子通道、激素受体、离子泵、线粒体异常；离子通道、激素受体、离子泵、线粒体异常；• 心肌成纤维细胞增生，心肌间质纤维化，使顺应性下降心肌成纤维细胞增生，心肌间质纤维化，使顺应性下降• 钙离子运转障碍；钙离子运转障碍；• 肥大心肌细胞表面积与体积之比显著降低；肥大心肌细胞表面积与体积之比显著降低；• 心肌耗氧量持续增高。心肌耗氧量持续增高。

Functional & metabolic Functional & metabolic alterations in Heart Failurealterations in Heart Failure

Functional & metabolic Functional & metabolic alterations in Heart Failurealterations in Heart Failure

心功能全时临床表现心功能全时临床表现

心力衰竭时机体发生一系列功能代谢变

化的根本原因在于心脏泵血功能降低，主要

出现心输出量减少心输出量减少、器官组织供血不足器官组织供血不足和静静

脉系统（体脉系统（体 // 肺循环）淤血肺循环）淤血三方面临床特征

性表现。

Blood pressure change

Venous hypertension and

congestion

Increased blood volume and

decreased blood flow

心功能改变心功能改变

心力贮备降低心力贮备降低 评估心泵功能的综合指标：评估心泵功能的综合指标： COCO ，， CICI

反映心肌收缩功能变化的主要指标：反映心肌收缩功能变化的主要指标： EFEF ，， VVmaxmax ，， +dp/dt+dp/dtmaxmax

反映心室舒张功能和顺应性变化的指标：反映心室舒张功能和顺应性变化的指标： ––dp/dtdp/dtmaxmax ，， TT 值，心室充盈量，心室充盈率值，心室充盈量，心室充盈率 反映心室舒张末期压力（或容积）的指标：反映心室舒张末期压力（或容积）的指标： PAWP/PCWPPAWP/PCWP ，， CVPCVP

肺循环淤血肺循环淤血

呼吸困难呼吸困难 原因和机制：原因和机制：肺淤血、肺水肿肺淤血、肺水肿 表现形式表现形式 劳力性呼吸困难劳力性呼吸困难 夜间阵发性呼吸困难夜间阵发性呼吸困难 端坐呼吸端坐呼吸（ orthopnea）

肺水肿肺水肿

•肺顺应性降低

•V/Q比例失调

•刺激肺 Cap感受器

•支气管粘膜充血、水肿

肺水肿肺水肿

1、肺毛细血管压升高

2、肺毛细血管壁通透性增高

劳力性呼吸困难劳力性呼吸困难

端 坐 呼 吸端 坐 呼 吸

夜间阵发性呼吸困难 夜间阵发性呼吸困难

轻度心力衰竭患者，仅在体力活动时出现呼吸困难，休息后消失

重症心力衰竭患者，在安静时感到呼吸困难，甚至不能平卧位，故必须采取端坐位或半卧位方可减轻呼吸困难程度

左心衰竭特别是已经发生端坐呼吸的患者，常在入睡后突然感到气闷而惊

醒，并立即作起喘气和咳嗽

劳力性呼吸困难发生的机制

体力活动时，回心血量增多，加重肺淤血；肺顺应性体力活动时，回心血量增多，加重肺淤血；肺顺应性降低通气做功增加，呼吸困难； 降低通气做功增加，呼吸困难；

心率加快，使心脏舒张期缩短，由肺回流到左心室的心率加快，使心脏舒张期缩短，由肺回流到左心室的血量减少，加重肺淤血；血量减少，加重肺淤血；

需氧量增加，但因心力衰竭时机体缺氧，需氧量增加，但因心力衰竭时机体缺氧， CO2CO2 潴留，潴留，刺激呼吸中枢，使呼吸加深加快，出现气急。刺激呼吸中枢，使呼吸加深加快，出现气急。

端坐呼吸发生的机制

.. 端坐位时，受重力影响端坐位时，受重力影响 ,, 机体下端血流回机体下端血流回

流减少，减轻肺淤血和水肿；流减少，减轻肺淤血和水肿；

膈肌下移，使胸腔容积变大，肺容易扩张； 膈肌下移，使胸腔容积变大，肺容易扩张；

下肢水肿液吸收入血减少，使血容量降低，下肢水肿液吸收入血减少，使血容量降低，

减轻肺淤血。 减轻肺淤血。

夜间阵发性呼吸困难发生的机制

平卧位时下半身静脉回流增多，而平卧位时下半身静脉回流增多，而且下肢水肿液回流入血增多，加重肺且下肢水肿液回流入血增多，加重肺淤血、水肿；淤血、水肿；

平卧位时，膈肌上抬，使胸腔容积平卧位时，膈肌上抬，使胸腔容积变小。变小。

入睡后迷走神经兴奋性升高，使支入睡后迷走神经兴奋性升高，使支气管收缩，气道阻力增大；气管收缩，气道阻力增大；

熟睡时神经反射敏感性降低，只有熟睡时神经反射敏感性降低，只有当肺淤血比较严重时，动脉血氧分压当肺淤血比较严重时，动脉血氧分压降到一定水平后，才能刺激呼吸中枢，降到一定水平后，才能刺激呼吸中枢，引起突然发作的呼吸困难。 引起突然发作的呼吸困难。

颈静脉充盈或怒张颈静脉充盈或怒张

肝肿大、压痛及肝功能异常肝肿大、压痛及肝功能异常

水肿水肿

体循环淤血体循环淤血

动脉血压下降动脉血压下降

尿量减少尿量减少

脑功能改变脑功能改变

疲乏无力和皮肤苍白疲乏无力和皮肤苍白

心输出量减少心输出量减少

其他脏器功能障碍其他脏器功能障碍

• 肝功能改变• 胃肠功能改变

水、电解质、酸碱平衡紊乱水、电解质、酸碱平衡紊乱• 水钠代谢紊乱• 低钾血症• 低镁血症• 代谢性酸中毒

Treatment principles of Treatment principles of Heart FailureHeart Failure

Treatment principles of Treatment principles of Heart FailureHeart Failure

治疗原则治疗原则

去除基本病因、消除诱因去除基本病因、消除诱因 改善心肌的舒缩功能改善心肌的舒缩功能 减轻心脏前、后负荷，提高心输出量减轻心脏前、后负荷，提高心输出量 调整神经－内分泌活动及干预心肌重排调整神经－内分泌活动及干预心肌重排 控制水肿、降低血容量控制水肿、降低血容量 纠正水、电解质和酸碱平衡紊乱纠正水、电解质和酸碱平衡紊乱 其它：如心脏移植其它：如心脏移植

心肌重构心肌重构

心肌肥大心肌肥大（ Myocardial hypertrophy ） 是指心肌对各种原因导致的血液动力学超负荷作出的适应性反应，心肌肥大表现有心肌细胞体积增大、重量增加并伴有非心肌细胞增生。包括离心性肥大和向心性肥大两种类型。

细胞表型改变

心肌间质网络重建

Eccentric hypertrophy

Concentric hypertrophy

Cause volume overloadvolume overload pressure overloadpressure overload

Cardiac chamber

dilationdilation normalnormal

Cardiac wall

normal normal thickthick

sarcomere increased in increased in seriesseries

increased in increased in parallelparallel

离心性肥大离心性肥大 向心性肥大向心性肥大

原因原因 容量负荷过度容量负荷过度 压力负荷过度压力负荷过度

心腔心腔 扩张扩张 正常正常

心室壁心室壁 正常 正常 增厚增厚

肌节增生肌节增生 串联型串联型 并联型并联型

心肌缺血、心肌病、心肌炎

心肌缺血、缺氧

压力负荷过度

酸中毒

心肌细胞和收缩蛋白丧失

心肌能量代谢障碍

兴奋 - 收缩偶联障碍

心肌收缩力减弱

ATP生成

V3 ATP酶比例ATP利用

SR摄取、储存、释放 Ca2+

减少

Ca2+ 内流

细胞内 H+Ca2+ 与 SR结合牢固H+ 与 Ca2+竞争结合

TnC能量代谢障碍、直接损伤细胞

SR ATP酶活性

内源性 NE 受体cAMP

受体

电压高钾血症

容积（ V）

压力

（P

）

顺应性

降低 正常 升高

Ca2+

Ca2+

[Ca2+ ]c

Ca2+BADP+Pi

ATP[Ca2+ ]

细胞内钙代谢示意图

[Na+ ]