小兒充血性心力衰竭
心臟功能的減弱,可由于原發(fā)性心肌病變如心肌炎或心肌病,或其他心肌代謝營(yíng)養障礙等,使心肌無(wú)力承擔正常的負荷;也可能是繼發(fā)于心臟容量或壓力負荷過(guò)重,如先天性間隔缺損或主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全,產(chǎn)生血液分流或反流,增加心室容量負荷;或如肺動(dòng)脈瓣或主動(dòng)脈瓣狹窄,高血壓等,使心室壓力負荷過(guò)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(jiàn)。嬰兒期引起心力衰竭的主要病因為先天性心血管畸形,常見(jiàn)有室間隔缺損、完全性大血管轉位、主動(dòng)脈縮窄及動(dòng)脈導管未閉及心內膜墊缺損。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(dòng)脈轉位最常見(jiàn)。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、心內膜彈力纖維增生癥及陣發(fā)性室上性心動(dòng)過(guò)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(shí)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。克山病為我國地方性心肌病,可于兒童期發(fā)病,2歲以前很少見(jiàn),為流行地區心力衰竭的主要病因。
小兒高原性心臟病多見(jiàn)于海拔3000m及以上的高原地區,初步認為高原慢性缺氧引起肺動(dòng)脈高壓癥是本病的發(fā)病原因。
其他少見(jiàn)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(guò)多或速度動(dòng)之以情,可引起急性心力衰竭,尤其在營(yíng)養不良的嬰兒。
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(jiàn)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(guò)度勞累及情緒激動(dòng)。③貧血及營(yíng)養不良可加重心臟負擔及損害心肌。④心律失常,以陣發(fā)性室上性心動(dòng)過(guò)速及心房顫動(dòng)為常見(jiàn)。⑤鈉攝入量過(guò)多。⑥停用洋地黃過(guò)早或洋地黃過(guò)量。慢性充血性心衰患者,常可因停服洋地黃而誘發(fā)心力衰竭復發(fā)。洋地黃過(guò)量所致的毒性反應常可引起難治性心力衰竭。⑦應用抑制心臟藥物如心得安等,常可減弱交感神經(jīng)加強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(shí)血液動(dòng)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水平,不同程度的體力活動(dòng)使機體需要氧量增加,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節:主要與下列五個(gè)基本因素有關(guān):
1)前負荷:又稱(chēng)容量負荷,系指心臟收縮前所承受的負荷,相當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Frank-Starling定律在一定限度內,隨著(zhù)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性有關(guān)。前負荷可用心室舒張末期壓力表示。
2)后負荷:又稱(chēng)壓力負荷,系指心室開(kāi)始收縮后所承受的負荷。可由心室射血時(shí)的收縮壓或主動(dòng)脈壓表示。它主要決定于周?chē)h(huán)的阻力,后者又主要決定于小動(dòng)脈的舒、縮程度。根據下列公式。
心臟輸出量∝(血壓/周?chē)h(huán)阻力)
血壓恒定時(shí),周?chē)枇υ黾邮剐妮敵隽肯陆担环粗缭谘軘U張劑的作用下,周?chē)h(huán)阻力減低,心輸出量相應增加。
3)心肌收縮力:指與心臟前、后負荷無(wú)關(guān)的心室收縮能力,與心肌細胞內的Ca++離子濃度、收縮蛋白及能量的轉換有關(guān)。主要受交感神經(jīng)調節。
4)心率:心輸出量(L/min)=心搏量(L/次)×心率。在一定范圍內,心率加快,心輸出量增加。但心室舒張期隨心率增加而縮短。當心率超過(guò)150次/min時(shí),則心室舒張期過(guò)短,充盈量過(guò)低,致心搏量下降,心輸出量反而減少。心率顯著(zhù)過(guò)緩,低于40次/min時(shí),雖心搏量增多,但心輸出量降低。
5)心室收縮的協(xié)調性:心室收縮時(shí)室壁運動(dòng)協(xié)調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(shí),可出現心肌局部運動(dòng)減弱或消失,運動(dòng)不同步甚至形成矛盾運動(dòng),使心室收縮失去出協(xié)調性,導致心輸出量下降。
上述因素中前三者的調節作用更為重要。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(jiàn),應予重視。
⑵心力衰竭時(shí)血液動(dòng)力學(xué)指標的改變:
1)心臟指數:即心輸出量按體表面積計算。小兒正常值為3.5~5.5L/(min·m2),心衰時(shí)降低。
2)血壓:心衰時(shí)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(shí)超過(guò)1.18kPa,出現體循環(huán)瘀血。
4)肺毛細血管楔壓: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(dòng)力學(xué)改變。達2。0~2.67kPa(15~20mmHg)時(shí),心臟處于最佳充盈狀態(tài),心輸出量增加到最大限度;超過(guò)2.67kPa(20mmHg),出現肺瘀血和左心衰竭。
2、充血性心力衰竭時(shí)的生化改變 心臟在搏動(dòng)的過(guò)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)和向寧蛋白(troponin)兩種調節蛋白,連有橫橋,具有ATP酶活力,能催化ATP分解。肌纖蛋白存在于細肌絲中,無(wú)獨自收縮能力,無(wú)ATP酶活力,它有接受部位,可與橫橋起反應。肌凝蛋白和肌纖蛋白相互交叉排列。在心肌舒張時(shí),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)生結合。當肌漿中Ca++達到一下濃度,Ca++從肌漿釋放至向寧蛋白,與原肌凝蛋白結合成Ca++-向寧蛋白-原肌凝蛋白復合體,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(lái)與肌凝蛋白的橫橋結合,形成肌纖凝蛋白復合物,此時(shí)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++-向寧蛋白-原肌凝蛋白復合體越多,心肌收縮力越大。
心衰時(shí),心肌纖維內鈣代謝異常,雖然細胞內總鈣不少,但大量Ca++移至線(xiàn)粒體中,肌漿網(wǎng)中Ca++減少,心衰越重,線(xiàn)粒體的Ca++含量越多。由于線(xiàn)粒體結合Ca++的親和力比肌漿網(wǎng)強,在細胞受激動(dòng)時(shí)釋放Ca++速度減慢、減少,使心肌除極時(shí)供應收縮蛋白的Ca++顯著(zhù)減少,而抑制心肌收縮。
心衰時(shí)心肌內ATP酶活性降低,影響化學(xué)能的轉換,使ATP分解和能量產(chǎn)生受限,而使反應速度減慢,影響心肌收縮力。心肌兒茶酚胺的耗竭,使ATP轉化為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理 心力衰竭的各種代償機理是通過(guò)直接或間接地改變心臟前、后鈉荷及心肌收縮力,以調節心輸出量,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(dòng)力學(xué)有益,但過(guò)度代償則有害。心力衰竭的主要代償機理為:
(1)心室擴大:心肌受累后,在容量呀壓力負荷增加的情況下,心室擴大以維持心搏量的最初的代償機理,按Frank-Starling原理,在一定限度內,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,這種代償機理的作用是有限的,當舒張末期容量明顯增加時(shí),心搏量反而減少。
(2)心室肥厚:通過(guò)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)體液的調節:是心力衰竭的主要代償過(guò)程。可出現交感神經(jīng)系統、腎素-血管緊張素-醛固酮系統、心納素及血管加壓素的激活。
1)交感神經(jīng)系統:由于心輸出量的降低可反射性地引起交感神經(jīng)系統興奮。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(shí)尿中去甲腎上腺素含量也較正常人顯著(zhù)升高,而且血中去甲腎上腺素濃度的升高與左心功能、肺毛細血管楔壓及心臟指數均直接相關(guān)。交感神經(jīng)興奮可使心率加快,心肌收縮力加強及外周血管收縮,導致心輸出量增加,并維持血壓,可部分代償心衰血液動(dòng)力學(xué)異常。但交感神經(jīng)張力持續及過(guò)度的增高,可引起心臟β1受體介導的腺苷酸環(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,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:是心衰中一個(gè)主要的神經(jīng)體液調節過(guò)程。心衰時(shí)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-醛固酮系統的主要機制;但心衰時(shí)低鹽飲食及應用利尿劑引起低鈉,也是激活該系統的原因。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40倍;并可促進(jìn)交感神經(jīng)興奮,加強去甲腎上腺素釋放,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。該系統激活通過(guò)轉換酶的作用,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(dòng)力學(xué)過(guò)程,但過(guò)度即可進(jìn)一步加重心臟前、后負荷及體液紊亂。近年轉移酶抑制劑的應用,可抑制上述過(guò)度代償,使心衰的病理生理改變向良性循環(huán)轉化,因此,已廣泛應用于治療心衰。
3)心鈉素:又稱(chēng)心房肽,是近年研究發(fā)現的一類(lèi)重要心臟內分泌激素,由心房肌細胞合成,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(shí)細胞外液容量擴大,導致心房容量增加。觀(guān)察證明外周血心鈉素濃度與心衰嚴重程度呈正相關(guān),病情好轉心鈉素下降。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(cháng)的患者,外周血心鈉素反而降低,可能因長(cháng)期分泌亢進(jìn),導致耗竭有關(guān)。
心衰時(shí)心鈉素分泌增加,產(chǎn)生擴張血管、排鈉和利尿作用,對抗腎素-血管緊張素-醛固醇系統過(guò)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)系統和腎素-血管緊張素-醛固酮系統的強大作用。另一原因是心衰時(shí)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(zhù)升高,而通常并不出現其排鈉、利尿、擴血管的作用。近年用合成的心鈉素靜脈滴注治療心衰,并觀(guān)察到心率、右房壓、肺毛細血管楔壓及周?chē)茏枇τ忻黠@下降,心臟指數、每搏作功指數升高,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(kāi)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(chēng)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理尚不清楚。血管加壓素分泌增多,可引起細胞外液潴留、游離水排出減少、低鈉血癥;并可引起外周?chē)苁湛s。上述作用可使心衰癥狀加策。
(4)紅細胞的改變:心力衰竭患兒紅細胞中,2,3-雙磷酸甘油酸鹽濃度增加,有助于紅細胞經(jīng)組織時(shí)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理所帶來(lái)的副作用有關(guān)。心室擴張所伴隨的舒張末期壓力增高,導致在房壓上升和肺充血。交感神經(jīng)張力增加則有動(dòng)靜脈收縮、血流量重新分布、心慌、出汗增加。由于體內大部分組織和器官內的小動(dòng)脈收縮,使周?chē)茏枇υ黾樱又匦呐K的后負荷。體液潴留會(huì )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(shí)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(lái)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(zhù),多數有呼吸性和/或代謝性酸中毒,血鈉、血氯偏低。