心力衰竭用来描述心脏无法供应足够血液以满足身体需求的状况。
这种情况可能以两种方式发生：要么心脏的心室在收缩期(systole)无法足够有力地泵血，称为收缩性心力衰竭；要么在舒张期(diastole)进入心室的血液不足，称为舒张性心力衰竭(diastolic heart failure)。
在这两种情况下，血液都会回流到肺部，导致充血或液体积聚，这就是为什么它也常被称为充血性心力衰竭(Congestive Heart Failure)，或简称CHF。
充血性心力衰竭影响全球数百万人，由于它意味着身体的需求得不到满足，最终可能导致死亡。
许多人受心力衰竭影响的部分原因是，有各种各样的心脏病，如缺血(ischemia)和瓣膜疾病(valvular disease)等，可能会损害心脏泵血的能力——随着时间的推移——最终导致心脏衰竭。
首先，让我们来看收缩性心力衰竭，一种数学思考方式是，心脏每分钟需要挤压出一定量的血液，称为心输出量(cardiac output)，可以重新表述为心率(heart rate，即每分钟心跳次数)乘以每搏输出量(stroke volume，即每次心跳挤压出的血液量)。
心率很容易理解，但每搏输出量有点复杂。
例如，成人心脏每分钟可能跳动70次，左心室(left ventricle)可能每次跳动挤压出70毫升血液，因此70×70等于每分钟4900毫升的心输出量，几乎是每分钟5升。
注意，并非所有血液都被泵出，对吧？
每搏输出量只是总血量的一小部分。
总血量可能接近110毫升，70毫升是每次跳动被射出的部分，其余40毫升会在左心室中滞留，直到下一次跳动。
在这个例子中，射血分数(ejection fraction)将是70毫升除以110毫升，约为64%，正常射血分数约为50-70%，40-50%之间被认为是临界值，而40%或更低则表示收缩性心力衰竭，因为心脏每次跳动只泵出少量血液。
所以，在我们的例子中，如果左心室的总容量是110毫升，但每次跳动只泵出44毫升(44毫升除以110毫升是40%)，我们会说这个人处于收缩性心力衰竭状态。
除了收缩性心力衰竭外，还有舒张性心力衰竭，即心脏收缩足够有力但充盈不足。
在这种情况下，每搏输出量仍然很低，但射血分数正常。这是因为充盈不足，所以总血量很低，假设约为69毫升，尽管两者都很低，但44毫升除以69毫升仍然是64%。
在这种情况下，衰竭是由心室充盈异常引起的，因此心室腔在开始时没有被完全充盈或拉伸。
另一个术语是"前负荷"(preload)减少，前负荷是指心室肌肉收缩前心室内存在的血容量。
收缩功能和舒张功能之间的一个重要关系是Frank-Starling机制，它表明在舒张期用血液充盈心室并拉伸心肌，会使心肌以更大的力量收缩，从而在收缩期增加每搏输出量。
这有点像拉伸橡皮筋会使它弹回得更用力，只是心肌是主动收缩，而橡皮筋是被动回到松弛状态。
心力衰竭可能影响右心室(right ventricle)，或左心室，或两个心室，所以可能有右心衰竭(right-sided heart failure)、左心衰竭(left-sided heart failure)，或两者都有(称为双心室心力衰竭)，每种情况都可能有收缩性或舒张性衰竭。
如果任一心室流出的血液减少，由于它们是串联工作的，会影响到另一个，所以左心衰竭可能导致右心衰竭，反之亦然，因此这些术语实际上指的是影响心脏的主要问题，基本上是哪个问题先发生。
通常左心衰竭是由收缩(或泵血)功能障碍引起的。
这通常是由于心肌(myocardium)受到损伤，这意味着它不能有力地收缩并有效地泵血。
由冠状动脉(coronary artery)粥样硬化(atherosclerosis)引起的心肌缺血(ischemia)性疾病是最常见的原因。
在这种情况下，通过冠状动脉流向心肌组织的血液和氧气减少，从而损伤心肌。
有时，如果冠状动脉完全阻塞，患者发生心肌梗死(Myocardial infarction)，可能会留下不收缩的瘢痕组织，这再次意味着心脏不能有力地收缩。
长期高血压(hypertension)是心力衰竭的另一个常见原因。
这是因为随着体循环中动脉压力的增加，左心室将血液泵入高血压体循环变得更加困难。
为了补偿，左心室实际上会增大，其肌肉肥大(hypertrophy)，以便心室能够以更大的力量收缩。
肌肉质量的增加也意味着对氧气的需求更大，更糟糕的是，冠状动脉被这些额外肌肉挤压，导致流向组织的血液更少。
需求增加而供应减少意味着一些心室肌肉开始出现较弱的收缩——导致收缩性衰竭。
另一个潜在原因可能是扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy)，其中心腔扩张，试图用越来越大体积的血液(前负荷)填充心室，拉伸肌壁并通过Frank-Starling机制增加收缩强度。
尽管这可以暂时起作用，但随着时间推移，肌壁变得越来越薄和弱，最终导致肌壁变得如此薄弱，引起收缩性左心衰竭。
最终，心室壁的大小相对于心腔的大小需要适当，心脏才能有效工作。任何重大偏差都可能导致心力衰竭。
尽管收缩性衰竭在左心衰竭中最常见，但舒张性心力衰竭或充盈功能障碍也可能发生。
在高血压中，左心室肥大(left ventricular hypertrophied)是向心性的(concentric)，意味着新的肌节(sarcomeres)与现有肌节平行生成。
这意味着随着心肌壁增大，它会挤占心室腔的空间，导致血液容纳空间减少，这意味着除了导致收缩功能障碍外，高血压还可能导致舒张性心力衰竭。
导致舒张性衰竭的向心性肥大也可能由主动脉瓣狭窄(aortic stenosis)引起，即主动脉瓣(aortic valve)开口变窄，以及肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy)，这是一种异常的心室壁增厚，通常由遗传因素导致。
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