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慢性心功能不全的病理生理

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日期:2008-12-30 来源:景天阁·健康资讯
内容提示:病理生理: (一)正常心脏泵血的生理心脏的泵血功能虽然主要取决于心肌的收缩和舒张特性,但也受心脏前、后负荷和心率的影响。心肌的收缩与舒张特性肌节是心肌收缩和舒张的基本单位,由粗细两种肌丝交错排列构成。在心肌舒张时,由于肌纤蛋白上的两种调节蛋白--向宁蛋白与向肌凝蛋白的复合体阻碍了其与肌凝蛋白结合,使两

病理生理

(一)正常心脏泵血的生理心脏的泵血功能虽然主要取决于心肌的收缩和舒张特性,但也受心脏前、后负荷和心率的影响。

1.心肌的收缩与舒张特性肌节是心肌收缩和舒张的基本单位,由粗细两种肌丝交错排列构成。粗肌丝为肌凝蛋白,位于肌节中央。细肌丝为肌纤蛋白,位于肌节的两旁,并与肌凝蛋白部分重叠。在心肌舒张时,由于肌纤蛋白上的两种调节蛋白--向宁蛋白与向肌凝蛋白的复合体阻碍了其与肌凝蛋白结合,使两者保持分离状态,肌节弛展。当心肌细胞除极时,膜外的钙离子随同钠离子内流,经肌膜进入肌管系统(包括肌浆网和横管系统),微量Ca2+内流刺激肌浆网络池中贮存的钙离子通过Ca2+释放通道RYR受体大量释放,Ca2+作用于肌纤蛋白上的调节蛋白复合体,使肌纤蛋白上的受点暴露,肌凝蛋白的球形头端得以与肌纤蛋白结合,形成横桥,肌纤蛋白由两旁向肌节中央滑行,致肌节缩短,心肌收缩。心肌细胞除极导致心肌机械收缩的过程称为兴奋-收缩耦联。心肌收缩所需能量,由肌纤肌凝蛋白ATp酶作用于线粒体制造的ATp提供。心肌收缩的强度与速度取决于肌节的长度(正常为2.0~2.2μm),更取决于钙离子转运与能量供应状况。刺激位于肌纤维膜外层的β1受体,可兴奋与其相结合的鸟苷酸调节蛋白Gs。后者可激活腺苷酸环化酶,从而使ATp转化为cAMp,激活蛋白激酶,促使钙通道磷酸化,从而增加钙离子的内流,并由肌浆网迅速摄取,参与心肌兴奋-收缩的耦联,而增强心肌收缩力。抑制磷酸二酯酶可阻抑cAMp的降解,也可增加细胞内钙离子浓度而增强心肌收缩力。

兴奋-收缩耦联后,肌浆网再摄取Ca2+,肌膜钠-钙交换以及肌膜Ca2+泵转运Ca2+至肌膜外,肌质内Ca2+浓度下降,调节蛋白复合体与钙离子分离,调节蛋白作用于肌纤蛋白的受点上,使收缩蛋白间横桥分离,肌纤蛋白向两旁滑行回复原位,肌节弛展,心肌舒张。心肌舒张时所耗的能量较收缩时更多。当能量供应不足时,如心肌缺血或室壁肥厚,心肌的舒张功能较收缩功能更早受损。

2.前负荷指心室在收缩前所承受的容量负荷,即心室舒张末期容量。它受循环血量、静脉张力、心室顺应性及心房收缩的影响。根据Frank-Starling定律,前负荷的增加,由于使肌纤维牵张,在一定限度内使心肌收缩力增强,心搏量增加。但当前负荷的增加超过一定限度后,由于肌纤维过度牵张(>2.2μm),心肌收缩力反而下降,心搏量减少。虽然晚近的电镜研究显示活体衰竭心脏的肌节长度平均在2.2μm,并不是在Frank-Starling曲线的下降支工作,提示心肌收缩力的减退主要在于其内在的缺陷(见下文)。临床上常用心室舒张末期压(即充盈压)来表示心室前负荷,用心室功能曲线(图1)来表示前负荷与心搏量的关系。对左心室而言,舒张末期压在2.0~2.4kpa(15~18mmHg)时,心搏量达峰值。前负荷不足或过度,均可导致心搏量减少。心功能不全时,心功能曲线向右下移位,心搏量随前负荷增加的幅度明显减小。

正常左心室的心搏量或心排血量随其前负荷(左心室舒张末压或容量)的增加而增加,直至储备耗竭。心力衰竭时左心室功能曲线受抑而向右下移位。使用正性肌力药或下降后负荷,可增强心肌收缩力,使左心室在高的舒张末压或容量的情况下心排血量低下。如予下降前负荷(利尿剂或静脉扩张剂)可使A点移至B点,充血症状可有所改善,但心排血量并不增加甚或下降。如予正性肌力药或下降后负荷,可使A点移至C点,充血与低排症状均有改善

3.后负荷指心室射血时所承受的压力负荷,包括室壁张力和血管阻力。根据Laplace定律,室壁张力与心室内压力和心腔半径呈正比,而与室壁厚度呈反比。血管阻力主要取决于周围动脉阻力,也受主动脉压、主动脉壁顺应性、动脉内血容量及血液粘度的影响。后负荷增高时,心室肌收缩的速率和程度降低,心搏量减少。心功能不全时后负荷降低心搏量的作用更为明显。

4.心率直接影响心排血量心率增快在一定限度内可使心肌收缩力相应增强;但心率过快时,心室由于舒张期显著缩短而充盈减少,心搏量和心排血量反见下降。

在正常情况下,机体能通过神经激素系统和心血管系统本身的调节,调整心肌的收缩与舒张,以及心脏的前、后负荷及心率,使心搏量适应机体代谢需求的变化,例如正常心脏在机体静息状态下的心排血量约4L/min,而剧烈运动时通过交感神经兴奋,增强心肌收缩并加速心率,以及选择性血管收缩与血流再分配,心排血量可增高达38L/min,其中70%~80%流向运动的骨骼肌。表明心脏功能正常时,体内完善的调节系统可随时协调心脏作功与机体代谢需求间的关系。即正常心脏有相当大的储备适应机体代谢需要。

(二)心功能不全时的变化当各种原因导致心肌负荷过度或心肌丧失时,循环功能的立即短暂调节有赖于神经激素系统的血流动力效应;而长期调节则依靠心肌机械负荷诱发的与神经激素系统介导的心肌重构与心室重塑。若机体通过上述调节尚能维持静息和运动时心排血量正常,或静息时正常而运动时略不足,是为适应良好(adaptATion),心泵功能代偿,但心脏储备已减少。若经上述调节仍出现左心室舒缩功能障碍,是为适应不良(maladaptATion)。如仅有左心室舒缩功能障碍的客观证据而自觉症状不明显,即称为无症状左心室功能障碍或无症状心力衰竭。左心室功能障碍发展到心排血量不足以维持全身代谢需要,且出现由于心排血量低下和左心室充盈压增高,肺循环和体循环淤血以及水钠潴留等心力衰竭表现时,称为有症状心力衰竭。有症状心力衰竭阶段,神经激素系统激活使外周血管阻力增高

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