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心力衰竭的生理机制的发展

心力衰竭的生理机制的发展. 第三讨论组：赵敏，姜俪凡，李轩 刘田，陈波，杨帆. 由于心脏工作能力减损，心排血量降低， 静脉 系统 淤血及 动脉系统 灌注不足的一组心脏循环 症候群。. 心脏能力减损. CO↓. 静脉 淤血. 动脉 灌注不足. 心力衰竭. 心力衰竭病历讨论. 患者，男， 80 岁。 主诉：反复胸闷，憋气 10 年，加重伴喘息 1 周。 体温： 36.3℃ 呼吸： 25 次 / 分 脉搏： 90 次 / 分 Bp ： 120/90mmHg.

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心力衰竭的生理机制的发展

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Presentation Transcript

  1. 心力衰竭的生理机制的发展 第三讨论组：赵敏，姜俪凡，李轩 刘田，陈波，杨帆

  2. 由于心脏工作能力减损，心排血量降低，静脉 系统淤血及动脉系统灌注不足的一组心脏循环 症候群。 心脏能力减损 CO↓ 静脉 淤血 动脉 灌注不足 心力衰竭

  3. 心力衰竭病历讨论 患者，男，80岁。 主诉：反复胸闷，憋气10年，加重伴喘息1周。 体温：36.3℃ 呼吸：25次/分 脉搏：90次/分 Bp：120/90mmHg

  4. 高血压病史30余年，最高血压220/110mmHg，平时间断服用复方降压片、降压0号等药物，血压控制情况不详。高血压病史30余年，最高血压220/110mmHg，平时间断服用复方降压片、降压0号等药物，血压控制情况不详。 高血压对心脏的影响： 开始时多为适应代偿改变，如心脏高功能状态和心肌肥大 后逐渐转为失代偿和损害性变化 心力衰竭时高血压常见的严重合并症 既往病史

  5. 现病史 • 患者10年前因胸痛就诊于当地医院，诊断为急性前间壁心梗，住院治疗1月后好转出院。 • 2月后因受凉出现咳嗽、咳少量白痰，无发热、胸痛，无喘息，伴轻度胸闷、气短，无心悸，无双下肢水肿，无夜间不能平卧。在当地医院就诊，考虑“心功能不全”，经治疗好转。此后间断服用地高辛、利尿剂。 • 10年间反复出现胸闷、憋气，多于快走或一般家务劳动时出现，时伴咳嗽、咳白粘痰，偶有双下肢水肿，平卧困难，经休息、口服地高辛、速尿等药物后可逐渐缓解。

  6. 急性前间壁心梗 心肌受损（心力衰竭的病因） • 心功能不全 慢性心功能不全可导致呼吸困难、咳嗽和咯血、可有疲乏无力、失眠、心悸等。 通过减轻心脏负荷，使用利尿剂，加强心肌收缩力的药物治疗和缓解。

  7. 病因和诱因 • 病因 （一）心肌受损（心肌病变和心肌代谢障碍） （二）心室负荷过重（压力负荷和容量负荷） • 诱因 （一）感染 （二）心律失常 （三）电解质及酸碱平衡紊乱 （四）妊娠和分娩

  8. 半月前，进食后出现右肋下疼痛，为隐痛，无放散，伴恶心，曾呕吐数次，为胃内容物，无发热、皮肤巩膜黄染，食欲差，自觉尿量减少1000ml/日。半月前，进食后出现右肋下疼痛，为隐痛，无放散，伴恶心，曾呕吐数次，为胃内容物，无发热、皮肤巩膜黄染，食欲差，自觉尿量减少1000ml/日。 右下肋隐痛，皮肤巩膜黄染提示为肝部出现病变。 呕吐提示消化道症状 尿量减少提示肾脏有病，前向性衰竭导致器官血流充分配 现病史

  9. 现病史 • 一周前，患者无明显诱因突然出现喘憋、夜间不能平卧，伴双下肢水肿，咳嗽，咳黄色粘痰，痰中少量血丝，无发热。患者自服地高辛、速尿后效果不明显。自发病以来，患者精神弱，食欲差，尿量减少，睡眠欠佳。 • 慢性充血性心力衰竭 • 后向衰竭亦称静脉淤血综合征

  10. 慢性充血性心力衰竭 • 老年人充血性心力衰竭诊断困难，除病因诊断外，下面标准有助于正确诊断： 1．主要指标 阵发性夜间呼吸困难、颈静脉怒张、肺部湿啰音、心脏增大、急性肺水肿、第三心音奔马律、静脉压增高(＞1.57kPa)、肝颈静脉回流征阳性。 2．次要指标 四肢水肿、夜间咳嗽、劳力性呼吸困难、肝脏肿大、胸腔积液、生活能力下降达正常的1／3，心动过速，经过5d治疗体重下降＞4.5kg。 • 至少具备以上1项主要指标和2项次要指标方可作出充血性心力衰竭的临床诊断。

  11. (一) 体循环淤血： 当CVP（中心静脉压）>16 cmH2O时，即出现体循环淤血征，见于右心衰竭及全心衰竭。 静脉充盈或怒张 肝肿大及肝功能损害 胃肠道淤血所致的食欲不振等 消化道症状 心性水肿 (二)肺循环淤血： 当PCWP（肺毛细血管楔嵌压）>18 mmHg时，即出现肺循环淤血征，见于左心衰竭。 劳力性呼吸困难 端坐呼吸 夜间阵发性呼吸困难 咳嗽 紫绀 铁锈色痰 静脉淤血综合征

  12. 体温：36.3℃ 呼吸：25次/分 脉搏：90次/分（一般正常心率是60-100/分 ） Bp：120/90mmHg 腹软，肝肋下触及1cm，质韧，边缘钝，无压痛。双下肢水肿（+）。 正常为16-20次/分 呼吸急促 肝脏肿大，下肢水肿 体格检查

  13. 神志清楚，高枕卧位。呼吸急促，口唇轻度发绀，颈静脉无怒张。双肺呼吸音粗，双肺散在干湿罗音。神志清楚，高枕卧位。呼吸急促，口唇轻度发绀，颈静脉无怒张。双肺呼吸音粗，双肺散在干湿罗音。 心界扣诊不满意，心率90次/分，律齐，心音低钝，各瓣膜区未闻及杂音。 胸片：心影增大，呈靴形。 肺门影增大，右下肺可见斑片状影，血常规GR 72% 有呼吸困难．但无泡沫痰．伴有端坐呼吸、焦虑、烦躁、面色青灰、口唇发绀及大汗淋漓，部分病人可见颈静脉怒张，肺部可闻及哮呜音．有时伴细湿啰音。 双肺广泛哮呜音，心界向左下扩大 肺水肿间质内水肿期 考虑右下肺感染 体格检查

  14. 急性左心衰临床表现 • 急性肺水肿是急性左心衰竭的主要表现，典型者常突然发作，高度气急，呼吸浅速(30-40／min)、端坐呼吸、咳嗽、咳白色或粉红色泡沫样痰，面色灰白、口唇及肢端发绀、大汗、烦躁不安、乏力等。 • 体征包括双肺广泛水泡音和(或)哮呜音，心率增快，心尖区可闻及舒张期奔马律及收缩期杂音，P2（甲状腺）亢进，心界向左下扩大，可有心律失常和交替脉，不同心脏病尚有相应体征和症状。

  15. 超声心动图

  16. 诊断 • 冠状动脉性心脏病 • 陈旧前间壁心梗 • 慢性充血性心力衰竭（心功能III级） • 急性左心衰 • 右下肺感染 • 高血压病

  17. 美国纽约心脏学会(NYUA)的心功能分级 • I级心脏病患者，体力活动不受限，一般体力活动不引起过度或不相应的乏力、心悸、气促和心绞痛； • Ⅱ级心脏病患者，轻度体力活动受限，静息时无不适，日常体力活动可致乏力、心悸、气促或心绞痛 • Ⅲ级心脏病患者，体力活动明显受限，静息时无不适，但低于日常活动量即致乏力心悸、气促或心绞痛 • Ⅳ级心脏病患者，不能无症状地进行任何体力活动，休息时可有心力衰竭或心绞痛症状，任何体力活动都加重不适

  18. 神经内分泌失调 心力衰竭 血流动力学紊乱 心力衰竭病生理机制的发展 心肌重构

  19. 血流动力学异常 • 心力衰竭时,心排出量的降低及动脉充盈不足,激活了各种神经内分泌的调节机制,特别是交感神经的激活,使外周阻力增加,外周血液重新分配,最终导致器官的血流异常。

  20. 心力衰竭 射血分数↓ 心排血量↓ 左心室收缩末容量↑ 左心室舒张末容量↑ 外周灌注不足 冠状动脉灌注不足 心源性休克 左心室舒张末压力↑ 左心房压力↑ 肺静脉压力↑ 肺毛压↑ 肺充血、肺水肿 缺氧 心力衰竭的发生机理---血流动力学 前向性衰竭 后向性衰竭

  21. 心力衰竭机制—神经内分泌异常 心肌受损 刺激肾素 刺激血管加压素 刺激交感 血浆 血管紧张素-II 血浆 血管加压素 中枢性NE释放 醛固酮 水潴留 钠 潴留 血管收缩 前负荷 后负荷 血管充血 心肌功能 Adopted from Goldmith SR, Kubo SH, in Drug Treatment of Heart Failure, 1988; 50

  22. 心室的重构 • 心肌细胞的重构 • 心肌细胞间质的重构 在心室重构的发展中,心肌细胞的形态和结构的变化同时伴随ECM的结构和功能的变化。

  23. 心室重构的特点 心室反应性 肥大和扩大 原发性心肌损害 和心脏负荷过重 心室重构 室壁应 力增加 心肌细胞和细 胞外基质-胶原 网的组成变化

  24. 心肌梗死后左室重塑 急性心肌梗死 (数小时) 梗死扩张 (数小时数天) 球型重塑 (数天数月)

  25. 心肌细胞的重构

  26. 心肌间质的重构 心肌细胞外间质主要由胶原蛋白和纤维连接蛋白等形成一个互相连接的复杂的三维网络状空间结构，其主要成分是1，3型胶原蛋白，对于心脏正常结构的维持、心肌间力的传导以及心肌舒缩协调性的维持具有重要意义 成纤维细胞增生、纤维化 心肌间质重构 血管结构改变 细胞外基质胶原网的量和组成的变化 心肌间质重构主要是心肌胶原蛋白的过量堆积及纤维化，表现为胶原蛋白的合成和分解的失平衡。研究发现细胞因子在此过程中起着重要作用

  27. 心室重构 神经体液 炎性细胞因子 免疫因素 心室重构的机制

  28. 心脏交感神经活性↑ 血管紧张素Ⅱ β1受体 β2受体 α1受体 心肌肥厚、凋亡、缺血、心律失常、 心肌坏死、纤维化 血管收缩 心室重塑

  29. 与心室重构有关的细胞因子 • 两大类细胞因子 血管收缩的细胞因子：内皮素 血管减压的前炎性细胞因子： 肿瘤坏死因子α、 白细胞介素1、白细胞 介素6 、 转化生长因子、 γ干扰素、心钠素、脑钠素

  30. 内皮素 内皮素（ET-1）是迄今为止发现的作用最强的缩血管物质。 内皮素1 内皮素家族内皮素2 内皮素3 发挥主要生物学效应 内皮素： 广泛存在：维持基础血管张力与心血管系统稳态。 其引起的血管收缩、心肌缺血、代谢紊乱和细胞增殖是与血管损伤有关疾病的共同致病因素。

  31. 实验表明 • 心力衰竭时左心室肥厚与心肌内皮素1基因的表达有关，并且发现心力衰竭时氧化应激促进内皮素1的表达。

  32. 直接作用 上调血管平滑肌 细胞c-fos和c-mys 基因的表达 DNA合成增加 血管平滑肌和心肌 细胞的肥大和增殖 内皮素1 与内 皮素A受体结合 上调心肌细胞C-fos C-jun、C-zif等 原癌基因的表达 细胞外基质合成 增加，心室重构 上调Ⅳ型胶原 的基因表达

  33. 间接作用 血管内皮细胞释放肿瘤坏死因子a 等细胞因子增加加重血管内皮细胞的损伤 内皮素的大量释放 刺激肾素 血浆 血管紧张素-II 刺激心肌细胞肥大和细胞外基质的改建过程 醛固酮 细胞间质的增生，加重心室重构

  34. 心钠素 • 心钠素与内皮素具有相互拮抗的生物学效应

  35. 肿瘤坏死因子(TNF)

  36. 转化生长因子β 转化生长因子β ( TGF-β) 是一个促纤维化因子 1.可以促进胶原合成 2.降低基质金属蛋白酶(MMPs) 的表达 在心室重构中起着极其重要的作用 心肌胶原含量 细 胞 外 基 质 变 化 心肌胶原结构

  37. TGF-β • TGF-β是一种局部产生的与各种组织器官的纤维化有关的细胞因子 分泌方式： TGF-β通过旁分泌或自分泌的方式 作用：可以刺激成纤维细胞的增生、ECM的沉积及心肌细胞的肥大。

  38. 实验表明 最近的人类和动物模型实验表明,TGF-β在心室重中表达增高,在特发性肥厚性心肌病和扩张性心肌病中,其左室心肌TGF-β mRNA 的表达水平升高

  39. 基质金属蛋白酶（MMPs） • 基质金属蛋白酶（MMPs） 是一组能特异的降解细胞外基质(ECM) 成分的锌(Zn2 + ) 依赖的酶家族。 • 研究显示,心衰程度越重,MMP-2、3、9 表达增加，使心肌胶原纤维降解增加,心肌胶原结构受到破坏,最终影响心肌的收缩力而影响心功能,导致心室扩大。

  40. 组织抑制性MMPs（TIMP）与MMPs结合抑制其活性 • TIMP/MMPS的比例调节ECM降解的平衡

  41. TGF-β与MMPs 相互作用 • 一方面,TGF-β调节MMPs :TGF-β是MMPs 基因表达的重要调节者,它主要作用许多MMPs 基因(MMP2 除外) 启动子区的TGF-β抑制元件而发挥效应,虽然TGF-β通过减少蛋白水解酶的合成和升高组织抑制性(TIMP) 的表达而抑制蛋白水解酶的活性 • 另一方面，MMPs 可调节TGF-β的活性。MMPs 除了通过直接对ECM的消化作用参与心肌纤维化和重构过程以外,也许亦通过调节ECM释放一些包括TGF-β在内的细胞因子而间接发挥作用。

  42. 细胞因子的功过 免疫因素 总体趋势为加重恶化 细胞因子相互 制约维持正常 炎性递质 心力衰竭发展 制约作用的失衡

  43. 小结 • 心力衰竭及其三大机制 • 心室重构的机制： 神经体液 炎性细胞因子 免疫因素

  44. 存在问题？ • 心脏重构是一个多因素相互作用、连续变化的复杂过程。 如：TGF抑制MMPs的表达，而MMPs又促进TGF的表达；在心衰早期，TNF使MMPs/TIMP ,但在后期又使MMPs/TIMP 促进胶原的沉积。 对于心室重构机制的细节有待进一步研究完善。

  45. 未来的研究方向 • 细胞因子总的趋势是加剧病情的恶化，因此如何正确针对细胞因子展开临床治疗并通过诱导使之产生对身体有利的作用，阻断恶性循环的发展，将是以后研究的重要方向

  46. 谢谢~

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