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。

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。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。

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。

（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。

1、心肌重构　由心室壁应力增高的机械信号，肾上腺素能α1或β受体刺激和血管紧张素ⅡAT1受体刺激等化学信号以及各种肽类生长因子所触发。这些信号经过肌膜通道和微管系统cAMP等的传递，抵达细胞核的DNA后，引起基因表达的改变。于是心肌细胞的蛋白合成加速，胶原蛋白合成超过分解，心肌细胞肥大，成纤维细胞增殖，心肌内微血管平滑肌增生，中层增厚。其结果是心肌肥厚、蛋白结构成份改变，心肌兴奋-收缩耦联过程改变，生化反应和功能发生相应变化。这些变化既具有益的方面，也存在不利的方面。

2、心室重塑　心室重塑除包括心肌肥厚和重构的变化外，还包括心室壁厚度、成分，心腔容积、形状，心肌硬度以及心肌内冠脉结构的变化。

3、神经激素系统的变化　近年大量的研究显示在心力衰竭的发生和发展过程中，始终有神经激素系统激活的因素参与。起初神经激素系统激活可能短期维持循环与重要器官灌注，长期活性增高则促使心肌重构和心室重塑持续进行，最终导致心力衰竭发生。此时，神经激素系统激活使心室前、后负荷增高的作用，进一步加重血流动力紊乱。

4、周围血管的变化　上述神经激素的调节，导致周围动、静脉收缩。周围小动脉收缩使周围阻力增加。压力感受器调节反应性减弱，因而使用扩血管剂常不伴有明显的心率增快反应。为保持脑和心脏重要脏器在有限的心排血量时仍有足够的血供，皮肤、内脏、骨骼肌和肾脏的血循环常明显减少。这一区域性血流的改变也形成了心力衰竭的部份症状与体征。

在心力衰竭病理生理变化过程中，代偿机制的过度（overshoot）可导致：①心率过快，甚至发生快速性心律失常。这不仅增加心肌氧耗量，而且影响了舒张期心室充盈及冠脉灌流；②小动脉过度收缩，使周围血管阻力异常增高，心脏后负荷增加。而且肾素、血管紧张素及血管加压素无选择性地加强周围血管收缩，还能影响重要脏器的血供。此时，缩血管反应占优势，远超过心房利钠素和前列腺素E2和I2的扩血管反应；③水钠潴留，血容量增多，加之静脉收缩，使心脏前负荷显著增高。当左室充盈压＞2.0～2.4kPa（15～18mmHg）时，心搏量不再增加甚至下降，可出现明显的循环淤血和周围水肿。最终导致低心排血量，高周围阻力和循环淤血的心力衰竭。