心力衰竭是指心脏无法提供足够血液以满足身体需求的一种状态。
这种情况可能以两种方式发生:要么心脏的心室在收缩期无法足够有力地泵血,称为收缩性心力衰竭;要么在舒张期流入心室的血液不足,称为舒张性心力衰竭。
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,因此它也常被称为充血性心力衰竭,或简称为CHF。
充血性心力衰竭影响全球数百万人,由于这意味着身体的需求无法得到满足,最终可能导致死亡。
许多人受到心力衰竭影响的部分原因在于,有各种各样的心脏疾病,如缺血和瓣膜疾病,可能损害心脏泵血的能力,并随着时间的推移最终导致心脏衰竭。
首先,我们来了解一下收缩性心力衰竭。从数学角度来看,心脏每分钟需要挤出一定量的血液,称为心输出量,可以重新表述为心率(每分钟心跳次数)乘以每搏输出量(每次心跳挤出的血液量)。
心率的概念很直观,但每搏输出量有点复杂。
例如,在成年人中,心脏每分钟可能跳动70次,左心室每次跳动可能挤出70毫升血液,那么70 x 70等于每分钟4900毫升的心输出量,几乎是每分钟5升。
请注意,并非所有血液都被泵出,对吗?
每搏输出量只是总容量的一部分。
总容量可能接近110毫升,70毫升是每次跳动被射出的部分,其余40毫升会留在左心室直到下一次跳动,对吗?
在这个例子中,射血分数将是70毫升除以110毫升,约为64%。正常的射血分数约为50-70%,40-50%之间被认为是临界值,而40%或更低则表明存在收缩性心力衰竭,因为心脏每次跳动只挤出少量血液。
因此,在我们的例子中,如果左心室的总容量为110毫升,但每次跳动只泵出44毫升(那么44毫升除以110毫升等于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,即心脏收缩力度足够但充盈不足。
在这种情况下,每搏输出量仍然很低,但射血分数正常……这是怎么回事?
嗯,这是因为充盈不足,所以总容量较低,假设约为69毫升,即使两者都低,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,因此心室腔在最初就没有完全充盈或拉伸。
另一个术语是"前负荷"减少,即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弗兰克-斯塔林机制,该机制基本表明,在舒张期用心血填充心室并拉伸心肌会使它以更大的力量收缩,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反弹得更厉害,只不过心肌是主动收缩,而橡皮筋是被动地回到松弛状态。
好的,心力衰竭可能影响右心室、左心室或两个心室,因此某人可能有右心衰竭、左心衰竭或两者都有(称为双心室心力衰竭),每种都可能有收缩性或舒张性衰竭。
话说回来,如果任一心室流出的血液减少,由于它们是串联工作的,会影响到另一个心室,因此左心衰竭可能导致右心衰竭,反之亦然。所以这些术语实际上指的是影响心脏的主要问题,基本上是指哪个先发生。
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(即心脏肌肉)受到某种损伤,意味着它不能有力地收缩和有效地泵血。
由冠状动脉粥样硬化(即斑块积聚)引起的心肌缺血性疾病是最常见的原因。
在这种情况下,通过冠状动脉到达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(心脏病发作),可能会留下完全不能收缩的疤痕组织,这再次意味着心脏不能有力地收缩。
长期高血压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的体循环变得更加困难。
为了代偿,左心室实际上会增厚,其肌肉会肥大或增长,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的肌肉挤压,导致更少的血液输送到组织。
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。
另一个潜在原因是扩张型心肌病,其中心脏腔室扩张,或增大,试图用更大体积的血液(即前负荷)填充心室,拉伸肌壁并通过弗兰克-斯塔林机制增加收缩力。
尽管这实际上可以暂时有效,但随着时间的推移,肌壁变得越来越薄和虚弱,最终导致肌肉变得非常薄弱,引起左心衰竭。
最终,心室壁需要相对于心腔大小保持适当的比例,心脏才能有效工作。任何重大偏差都可能导致心力衰竭。
好的,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,还记得左心室如何肥大的吗?
这种肥大是向心性的,意味着新的肌节与现有肌节平行生成。
这意味着随着心肌壁的增大,它会挤占心室腔的空间,导致血液空间减少,这意味着除了导致收缩功能障碍外,高血压也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引起,这是主动脉瓣开口狭窄,以及肥厚型心肌病引起,这是一种通常由遗传原因导致的异常心室壁增厚。
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