小兒充血性心力衰竭
心臟功能的減弱,可由于原發(fā)性心肌病變?nèi)缧募⊙谆蛐募〔?,或其他心肌代謝營養(yǎng)障礙等,使心肌無力承擔(dān)正常的負(fù)荷;也可能是繼發(fā)于心臟容量或壓力負(fù)荷過重,如先天性間隔缺損或主動脈瓣關(guān)閉不全,產(chǎn)生血液分流或反流,增加心室容量負(fù)荷;或如肺動脈瓣或主動脈瓣狹窄,高血壓等,使心室壓力負(fù)荷過大;或兩者兼而有之。
充血性心力衰竭在胎兒期即可發(fā)生,嬰兒期兒童期多見。嬰兒期引起心力衰竭的主要病因?yàn)橄忍煨孕难芑?,常見有室間隔缺損、完全性大血管轉(zhuǎn)位、主動脈縮窄及動脈導(dǎo)管未閉及心內(nèi)膜墊缺損。出生后即發(fā)生心力衰竭者以左室發(fā)育不良綜合征、完全性在動脈轉(zhuǎn)位最常見。以上病因所引起的心力衰竭多呈慢性充血性心力衰竭。心肌炎、重癥肺炎、心內(nèi)膜彈力纖維增生癥及陣發(fā)性室上性心動過速嬰兒期發(fā)生急性充血性心力衰竭的主要病因。近年川崎病發(fā)病數(shù)增多,為嬰幼兒心力衰竭病因之一。4歲以后兒童引起充血性心力衰竭的原因主要為風(fēng)濕熱及心肌病:①急性心肌炎或心臟炎;②遺留的慢性瓣膜病。在小兒時期以前者為主。
心肌炎如病毒性心肌炎、白喉性心肌炎及急性鏈球菌感染所引起的感染性心肌炎常發(fā)生急性充血性心力衰竭。嚴(yán)重貧血及維生素B1缺乏癥等疾病,因影響心肌功能,可引起心力衰竭??松讲槲覈胤叫孕募〔?,可于兒童期發(fā)病,2歲以前很少見,為流行地區(qū)心力衰竭的主要病因。
小兒高原性心臟病多見于海拔3000m及以上的高原地區(qū),初步認(rèn)為高原慢性缺氧引起肺動脈高壓癥是本病的發(fā)病原因。
其他少見的病因如感染性心骨膜炎、肺原性心臟病、維生素B1缺乏癥、心型糖原累積病及高血壓等。靜脈輸液量過多或速度動之以情,可引起急性心力衰竭,尤其在營養(yǎng)不良的嬰兒。
急性心包炎、心包只液及慢性縮窄性心包炎均可引起靜脈回流受阻,發(fā)生靜脈瘀積,心室舒張期充盈不足、心搏出量下降,發(fā)生心包堵塞癥,癥狀與充血性心力衰竭相似,但其病理生理改變及治療方法均不同,故不屬于真正充血性心力衰竭。
急性心臟病變可以立即引起心力衰竭,但慢性心臟病發(fā)生充血性心力衰竭常有誘因,常見誘因有:①感染,特別是呼吸道感染,左向右分流的先天性心血管畸形常因并發(fā)肺炎而誘發(fā)心力衰竭;風(fēng)濕熱為引起風(fēng)濕性心臟病心衰的主要誘因。②過度勞累及情緒激動。③貧血及營養(yǎng)不良可加重心臟負(fù)擔(dān)及損害心肌。④心律失常,以陣發(fā)性室上性心動過速及心房顫動為常見。⑤鈉攝入量過多。⑥停用洋地黃過早或洋地黃過量。慢性充血性心衰患者,常可因停服洋地黃而誘發(fā)心力衰竭復(fù)發(fā)。洋地黃過量所致的毒性反應(yīng)??梢痣y治性心力衰竭。⑦應(yīng)用抑制心臟藥物如心得安等,常可減弱交感神經(jīng)加強(qiáng)心肌收縮功能的作用,誘發(fā)心力衰竭。
1、充血性心力衰竭時血液動力學(xué)的變化正常情況下心室的功能變化很大,靜息狀態(tài)心輸出量和心室做功處于基礎(chǔ)水平,不同程度的體力活動使機(jī)體需要氧量增加,對心臟提出不同程度的供血需求。
⑴心功能或心輸出量的調(diào)節(jié):主要與下列五個基本因素有關(guān):
1)前負(fù)荷:又稱容量負(fù)荷,系指心臟收縮前所承受的負(fù)荷,相當(dāng)于回心血量或心室舒張末期的血容量及其所產(chǎn)生的壓力。根據(jù)Frank-Starling定律在一定限度內(nèi),隨著心室舒張末期容量和壓力的增加,心輸出量也增加。心室舒張末期容量與循環(huán)血量、靜脈回心血量及心室順應(yīng)性有關(guān)。前負(fù)荷可用心室舒張末期壓力表示。
2)后負(fù)荷:又稱壓力負(fù)荷,系指心室開始收縮后所承受的負(fù)荷??捎尚氖疑溲獣r的收縮壓或主動脈壓表示。它主要決定于周圍循環(huán)的阻力,后者又主要決定于小動脈的舒、縮程度。根據(jù)下列公式。
心臟輸出量∝(血壓/周圍循環(huán)阻力)
血壓恒定時,周圍阻力增加使心輸出量下降;反之,如在血管擴(kuò)張劑的作用下,周圍循環(huán)阻力減低,心輸出量相應(yīng)增加。
3)心肌收縮力:指與心臟前、后負(fù)荷無關(guān)的心室收縮能力,與心肌細(xì)胞內(nèi)的Ca++離子濃度、收縮蛋白及能量的轉(zhuǎn)換有關(guān)。主要受交感神經(jīng)調(diào)節(jié)。
4)心率:心輸出量(L/min)=心搏量(L/次)×心率。在一定范圍內(nèi),心率加快,心輸出量增加。但心室舒張期隨心率增加而縮短。當(dāng)心率超過150次/min時,則心室舒張期過短,充盈量過低,致心搏量下降,心輸出量反而減少。心率顯著過緩,低于40次/min時,雖心搏量增多,但心輸出量降低。
5)心室收縮的協(xié)調(diào)性:心室收縮時室壁運(yùn)動協(xié)調(diào)也是維持正常心輸出量重要因素之一。心肌缺血、心肌梗死時,可出現(xiàn)心肌局部運(yùn)動減弱或消失,運(yùn)動不同步甚至形成矛盾運(yùn)動,使心室收縮失去出協(xié)調(diào)性,導(dǎo)致心輸出量下降。
上述因素中前三者的調(diào)節(jié)作用更為重要。雖然心室收縮能減低是心力衰竭的主要原因,但舒張功能障礙引起心力衰竭并不少見,應(yīng)予重視。
⑵心力衰竭時血液動力學(xué)指標(biāo)的改變:
1)心臟指數(shù):即心輸出量按體表面積計(jì)算。小兒正常值為3.5~5.5L/(min·m2),心衰時降低。
2)血壓:心衰時心搏量降低,反射性興奮交感神經(jīng)使外周阻力增加,血壓可維持正常。
3)中心靜脈壓:正常值0.59~1.18kPa(6~12cmH2O)。反映右室舒張末期壓,右心衰竭時超過1.18kPa,出現(xiàn)體循環(huán)瘀血。
4)肺毛細(xì)血管楔壓:正常值為0.8~1.6kPa(6~12mmHg)。反映左室舒張末期壓,是左心衰竭的最早血液動力學(xué)改變。達(dá)2。0~2.67kPa(15~20mmHg)時,心臟處于最佳充盈狀態(tài),心輸出量增加到最大限度;超過2.67kPa(20mmHg),出現(xiàn)肺瘀血和左心衰竭。
2、充血性心力衰竭時的生化改變 心臟在搏動的過程中既產(chǎn)生力,又消耗能。心肌的收縮與舒張,是由心肌的基本功能單位肌節(jié)中所含的收縮蛋白在鈣離子的參與下相互作用所產(chǎn)生的。肌節(jié)中含的收縮蛋白在鈣離子的參與下相互作用所產(chǎn)生的。肌節(jié)中含有肌凝蛋白(myocin)和肌纖蛋白(actin)兩種收縮蛋白;還有原肌凝蛋白(tropomycin)和向?qū)幍鞍祝╰roponin)兩種調(diào)節(jié)蛋白,連有橫橋,具有ATP酶活力,能催化ATP分解。肌纖蛋白存在于細(xì)肌絲中,無獨(dú)自收縮能力,無ATP酶活力,它有接受部位,可與橫橋起反應(yīng)。肌凝蛋白和肌纖蛋白相互交叉排列。在心肌舒張時,原肌凝白之間,阻斷肌凝蛋白橫橋與肌纖蛋白的接受部位發(fā)生結(jié)合。當(dāng)肌漿中Ca++達(dá)到一下濃度,Ca++從肌漿釋放至向?qū)幍鞍?,與原肌凝蛋白結(jié)合成Ca++-向?qū)幍鞍?原肌凝蛋白復(fù)合體,于是原肌凝蛋白緊張收縮,使肌纖蛋白的接受部位暴露出來與肌凝蛋白的橫橋結(jié)合,形成肌纖凝蛋白復(fù)合物,此時肌凝蛋白上的ATP酶被激活,促使ATP分解,提供能量,引起心肌收縮。Ca++-向?qū)幍鞍?原肌凝蛋白復(fù)合體越多,心肌收縮力越大。
心衰時,心肌纖維內(nèi)鈣代謝異常,雖然細(xì)胞內(nèi)總鈣不少,但大量Ca++移至線粒體中,肌漿網(wǎng)中Ca++減少,心衰越重,線粒體的Ca++含量越多。由于線粒體結(jié)合Ca++的親和力比肌漿網(wǎng)強(qiáng),在細(xì)胞受激動時釋放Ca++速度減慢、減少,使心肌除極時供應(yīng)收縮蛋白的Ca++顯著減少,而抑制心肌收縮。
心衰時心肌內(nèi)ATP酶活性降低,影響化學(xué)能的轉(zhuǎn)換,使ATP分解和能量產(chǎn)生受限,而使反應(yīng)速度減慢,影響心肌收縮力。心肌兒茶酚胺的耗竭,使ATP轉(zhuǎn)化為cAMP的仙化作用不足,cAMP可使Ca++從鈣池中釋出,cAMP減少,抑制Ca++的游離,更抑制了心肌收縮。
3、充血性心力衰竭的代償機(jī)理 心力衰竭的各種代償機(jī)理是通過直接或間接地改變心臟前、后鈉荷及心肌收縮力,以調(diào)節(jié)心輸出量,其最終目的是使心輸出量大靜息狀態(tài)下能維持或接近正常水平。在一定程度上可能對心衰血液動力學(xué)有益,但過度代償則有害。心力衰竭的主要代償機(jī)理為:
(1)心室擴(kuò)大:心肌受累后,在容量呀壓力負(fù)荷增加的情況下,心室擴(kuò)大以維持心搏量的最初的代償機(jī)理,按Frank-Starling原理,在一定限度內(nèi),心臟舒張期容量越大,心肌收縮力也越大,心搏量增加,從而維持心排量和回心血量有之間的平衡。然而,這種代償機(jī)理的作用是有限的,當(dāng)舒張末期容量明顯增加時,心搏量反而減少。
(2)心室肥厚:通過增加心肌收縮單位以增加心肌的收縮力,從而提高心搏量。但心肌肥厚本身又可成為心力衰竭的因素之一,因肥厚的心肌血供可相應(yīng)減少,在某些情況下又可造成流出道阻塞,使心功能不全加劇。
(3)神經(jīng)體液的調(diào)節(jié):是心力衰竭的主要代償過程。可出現(xiàn)交感神經(jīng)系統(tǒng)、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)、心納素及血管加壓素的激活。
1)交感神經(jīng)系統(tǒng):由于心輸出量的降低可反射性地引起交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮。心衰患者血中去甲腎上腺素濃度可較正常人增加2~3倍,24小時尿中去甲腎上腺素含量也較正常人顯著升高,而且血中去甲腎上腺素濃度的升高與左心功能、肺毛細(xì)血管楔壓及心臟指數(shù)均直接相關(guān)。交感神經(jīng)興奮可使心率加快,心肌收縮力加強(qiáng)及外周血管收縮,導(dǎo)致心輸出量增加,并維持血壓,可部分代償心衰血液動力學(xué)異常。但交感神經(jīng)張力持續(xù)及過度的增高,可引起心臟β1受體介導(dǎo)的腺苷酸環(huán)化酶活性降低,影響心肌收縮力;并可激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng),使腎素、血管緊張素Ⅱ水平升高。
2)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng):是心衰中一個主要的神經(jīng)體液調(diào)節(jié)過程。心衰時腎血流灌注減低及腎小球旁器中β1交感受體的刺激是激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的主要機(jī)制;但心衰時低鹽飲食及應(yīng)用利尿劑引起低鈉,也是激活該系統(tǒng)的原因。心衰患者血漿腎素活性、血管緊張素Ⅱ及醛固醇水平均升高。血管緊張素Ⅱ升高對外周血管收縮作用較去甲腎腺素強(qiáng)40倍;并可促進(jìn)交感神經(jīng)興奮,加強(qiáng)去甲腎上腺素釋放,進(jìn)一步使外周血管收縮。另外,血管緊張素Ⅱ還有促進(jìn)腎上腺腺皮質(zhì)產(chǎn)生和釋放醛固酮,引起水鈉潴留。該系統(tǒng)激活通過轉(zhuǎn)換酶的作用,使緩激肽失活,并可使前列腺素E濃度下降,妨礙血管舒張。這些變化均可代償部分心衰血液動力學(xué)過程,但過度即可進(jìn)一步加重心臟前、后負(fù)荷及體液紊亂。近年轉(zhuǎn)移酶抑制劑的應(yīng)用,可抑制上述過度代償,使心衰的病理生理改變向良性循環(huán)轉(zhuǎn)化,因此,已廣泛應(yīng)用于治療心衰。
3)心鈉素:又稱心房肽,是近年研究發(fā)現(xiàn)的一類重要心臟內(nèi)分泌激素,由心房肌細(xì)胞合成,并貯存于心房肌特殊顆粒中。作用于腎、血管平滑肌等靶器官,產(chǎn)生利尿,排鈉,擴(kuò)張血管及抑制腎素和醛固酮作用。健康小兒生后2~4天血心鈉素水平為129~356pg/ml(平均227pg/ml),明顯高于其他年齡組的2~109pg/ml,平均47pg/ml。由于生后循環(huán)改變,肺血管阻力下降,肺血流量增加及體血管阻力增加,這些改變可伴有心房壓和容量增高,從而刺激心房壁釋放心鈉素。先天性心肺疾病患者血心鈉素比對照組高2~10倍。促使心鈉素釋放的因素包括:①心衰引起左右房壓力增高;②心衰時細(xì)胞外液容量擴(kuò)大,導(dǎo)致心房容量增加。觀察證明外周血心鈉素濃度與心衰嚴(yán)重程度呈正相關(guān),病情好轉(zhuǎn)心鈉素下降。因此心鈉素的測定可判斷心衰的程度及治療效果。但心衰后期,病程較長的患者,外周血心鈉素反而降低,可能因長期分泌亢進(jìn),導(dǎo)致耗竭有關(guān)。
心衰時心鈉素分泌增加,產(chǎn)生擴(kuò)張血管、排鈉和利尿作用,對抗腎素-血管緊張素-醛固醇系統(tǒng)過度激活,具有舉國的作用,對遏制心衰惡性循環(huán)的進(jìn)展有利。但內(nèi)源性心鈉素的增加,相對作用較弱,通常不足以對抗激活的交感神經(jīng)系統(tǒng)和腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的強(qiáng)大作用。另一原因是心衰時腎臟等局部心鈉素受體敏感性下降,因此,心衰患者外周血心鈉素水平雖然顯著升高,而通常并不出現(xiàn)其排鈉、利尿、擴(kuò)血管的作用。近年用合成的心鈉素靜脈滴注治療心衰,并觀察到心率、右房壓、肺毛細(xì)血管楔壓及周圍血管阻力有明顯下降,心臟指數(shù)、每搏作功指數(shù)升高,并使血醛固酮及去甲腎上腺素下降。有可能為治療心力衰竭開避一條新途徑。
4)血管加壓素:在下丘腦合成,貯存于垂體后葉,經(jīng)常少量釋放放血循環(huán)中。血管加壓素有抗利尿作用,可增加水的重吸收,故又稱抗利尿素。心衰患者血中血管加壓素可較正常水平高1倍,引起血管加壓素升高的機(jī)理尚不清楚。血管加壓素分泌增多,可引起細(xì)胞外液潴留、游離水排出減少、低鈉血癥;并可引起外周圍血管收縮。上述作用可使心衰癥狀加策。
(4)紅細(xì)胞的改變:心力衰竭患兒紅細(xì)胞中,2,3-雙磷酸甘油酸鹽濃度增加,有助于紅細(xì)胞經(jīng)組織時有釋放更多的氧到組織中去。
充血性心力衰竭的癥狀部分與上述代償機(jī)理所帶來的副作用有關(guān)。心室擴(kuò)張所伴隨的舒張末期壓力增高,導(dǎo)致在房壓上升和肺充血。交感神經(jīng)張力增加則有動靜脈收縮、血流量重新分布、心慌、出汗增加。由于體內(nèi)大部分組織和器官內(nèi)的小動脈收縮,使周圍血管阻力增加,而加重心臟的后負(fù)荷。體液潴留會加劇水腫。心室肥厚增加心肌的氧耗量,由于相對性供血不足,而抵消其有利作用。
心力衰竭時身體各組織和器官灌注減少,加上肺瘀血,使組織處于缺氧狀態(tài),而且代謝產(chǎn)物的清除也受到影響,產(chǎn)生酸血癥及低氧血癥。因此心肌細(xì)胞收縮力受抑制。另外,胰島缺血,胰島素分泌不足,使心肌利用葡萄糖作為能量的來源發(fā)生障礙,心肌功能進(jìn)一步受抑制。心力衰竭患兒的生化改變頗為顯著,多數(shù)有呼吸性和/或代謝性酸中毒,血鈉、血氯偏低。