第五节 心力衰竭时机体的机能和代谢变化
心力衰竭时机体一系列机能代谢变化的根本原因在于心脏泵功能低下，其结果是心输出量减少，动脉系统充盈不足，静脉系统血液淤滞，于是各器官组织血流量不足，发生淤血、水肿和缺氧，并从而引起器官功能障碍和代谢紊乱。
一、心血管系统的变化
(一)心功能的变化
是心力衰竭时最根本的变化，主要表现为心脏泵功能低下，从而可引起一系列血液动力学的变化。通常用于评价心脏泵功能的指标都发生显著的改变：
1.心输出量减少 心力衰竭时每搏及每分心输出量均降低。正常人心输出量(cardiac output, CO)为3.4～5.5L/min，心力衰竭时往往低达2.5L/min以下(指低输出量心力衰竭)。
2.心脏指数降低 心脏指数(cardiac index, CI)是单位体表面积的每分心输出量(CO/m2)，正常值为2.5～3.5L/min/m2,心力衰竭时心指数降低，多数在2.5L/min/m2,但在此种情况下，往往由于组织代谢率升高、血液加快等原因，这样的心指数仍嫌相对不足。
3.射血分数降低 射血分数(ejection fraction， EF)是每搏输出量(stroke volume, SV)与心室舒张末期容积(ventricular end diastolic volume, VEDV)的比值，正常为0.56～0.78。心力衰竭时，由于心肌收缩性减弱，每搏输出量减少。因而心室收缩末期余血较多，心室舒张末期容积也必然增大，故EF降低。
4.心肌最大收缩速度减低 心肌最大收缩速度(Vmax)是指负荷为0时的心肌最大收缩速度，须通过左室压力动态变化所投影的图来计算，测量比较复杂。但它能更准确地反映心肌的收缩性，因为上述CO、CI及EF等指标明显地受负荷状态的影响，不能独立反映心肌的收缩性。
5.心室dp/dt max减少 心室dp/dt max(ventricular dp/dt maximum)表示心室内压力随时间的最大变化率，也即心室内压力上升的最大速度，可反映心肌的收缩性，此值可以在一般多导仪上通过记录心室内压而得出，心肌收缩性减弱时此值减小。
6.心室舒张末期容积增大、压力增高 心力衰竭时心室舒张末期容积(VEDV)增大。垠据Frank-Starling关于长度-张力相关的定律，在一定范围内，心肌初长度的增大可使心肌收缩性加强，表现为每搏输出量增加或搏出功(stroeke work)增大。这个关系可用心功能曲线来表示(图11-4)。在正常情况下，VEDV与心室舒张末期压力(ventricrlarend diastolic pressure, VEDP)大致相当。临床上测定VEDP又比较方便，故常用VEDP来对心肌初长度或VEDV作大致的估计。由此可见，心室的搏出功与VEDP也密切相关：在一定范围内，VEDP的升高伴有心室搏出功的相应增加。但当VEDP达到一定临界水平(例如左心室舒张期末压力LVEDP为3.2kPa(24mmHg)，心肌肌节长度为2.2μm)以后，VEDP的进一步升高仅会使搏出功降低。VEDV与VEDP的关系，在正常人和心力衰弱的病人也有所不同。在正常人，由于其心肌顺应性(compliance)正常，故VEDV一定程度的增大不致引起VEDP的急剧升高。在慢性心力衰竭的病人，心肌肥大可使心肌顺应性减低，故VEDV的增大可使VEDP显著增高。LVEDP的正常值在2kPa(15mmHg)以下，左心衰竭时，LVEDP可达2.67kPa(20mmHg)或更高。VEDP愈高，心室肌张力愈大，能量消耗愈多。对于已经衰弱的心肌来说，VEDP的这种增大不能使搏出功增加，反而能使搏出功和每搏输出量减少。
7.肺动脉楔压升高 肺动脉楔压(pulmonary artery wedge pressure, PAWP)，也称肺毛细血管楔压(Pulmonary capillarp wedge pressune PCWP)是用漂浮导管通过右心进入肺小动脉末端而测出的。PAWP接近左房压和LVEDP，可以反映左心功能。正常值为0.93kPa(7mmHg)(平均压)，左心衰竭时由于LVEDP异常升高，PAWP也明显高于正常。
(二)动脉血压的变化
急性心力衰竭(如何见于急性心肌梗死)时，由于心输出量急剧减少，动脉血压可以下降，甚至可以发生心源性休克。但在慢性心力衰竭时。机体可通过窦弓反射使外周小动脉收缩和心率加快，以及通过血量增多等代偿活动，使动脉血压维持于正常水平。动脉血压的维持正常有利于保证心、脑的血液供应(详后文)，故无疑有重要的代偿意义；然而，外周阻力的增高使心脏的后负荷加重，心率加快使心肌的耗氧量增多，血量的增多又使心脏的前负荷加重，这些又是对机体不利的。
(三)器官、组织血流量的改变——血液重分布
心输出量的减少，可使动脉系统充盈不足，同时又通过窦弓反射引起外周小血管收缩，故可使器官组织的血液量减少。由于各脏器的血管对交感神经兴奋的反应不一致，因而发生血液的重分布。由表11-1可见，心力衰竭时，肾脏的血流量减少最显著，其次是皮肤和肝脏等。在重度心力衰竭，肾血流量的减少可使肾小球滤过率减少30～50%。正常人在运动时器官血液量一般都有增加或不减少，而心力衰竭患者在运动时肾、肝的血液量比在安静时更进一步地明显减少。由于交感神经兴奋时脑血管并不收缩而冠状血管反有所舒张，故脑和心脏的血液供应可不减少(指慢性心力衰竭患者动脉血压正常时)。这种血液的重分布具有重要的代偿意义。
表12-1 正常人和心力衰竭患者的心输出量及器官血流量(L/min) |
