一、發(fā)病原因
診斷心力衰竭，首先應(yīng)明確病因。心力衰竭在胎兒期即可發(fā)生，嬰兒期較兒童期多見。
1.嬰兒期
嬰兒期引起心力衰竭的主要病因為先天性心血管畸形，常見有室間隔缺損、完全性大血管轉(zhuǎn)位、主動脈縮窄、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、完全性大動脈轉(zhuǎn)位最常見。心肌炎、重癥肺炎、心內(nèi)膜彈力纖維增生癥及陣發(fā)性室上性心動過速為嬰兒期發(fā)生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。
2.兒童期
(1)常見病因：
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。風(fēng)濕熱引起心力衰竭的主要病變有二：①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。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，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)為高原低氧性毛細(xì)血管前肺小動脈收縮所致血管阻力增高是本病的發(fā)病原因。在青海高原，小兒患病率為0.96%，較成人為高。移居人群第1～3代的患病率明顯高于世居人群，尤以漢族對缺氧較敏感，到海拔2800m以上即有發(fā)病者。主要臨床表現(xiàn)為肺動脈高壓和右室負(fù)荷過重。西藏及青海省(1964)291例臨床報告，冬春季發(fā)病較高，以1歲以內(nèi)嬰兒多見。早期臨床表現(xiàn)為夜間哭鬧、氣急和口周青紫。三尖瓣區(qū)出現(xiàn)持續(xù)存在的收縮期吹風(fēng)樣雜音并逐漸增強(qiáng)，肺動脈瓣區(qū)出現(xiàn)舒張期雜音者病情均較重，繼之出現(xiàn)以右心為主的充血性心力衰竭癥狀。X線檢查可見肺動脈段膨隆，右心室增大及肺紋理增多。心電圖呈右心室肥厚或雙側(cè)心室肥厚。呼吸道感染常為發(fā)病誘因。死亡主要原因為心力衰竭。此外，急速進(jìn)入高原地區(qū)，可發(fā)生急性高原性肺水腫。起病急驟，經(jīng)吸氧、鎮(zhèn)靜、利尿及靜脈輸注氨茶堿等治療，可完全恢復(fù)。其他少見的病因如感染性心內(nèi)膜炎、肺源性心臟病、維生素B1缺乏癥、心型糖原貯積病及高血壓等。靜脈輸液量過多或速度過快，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、心包積液及慢性縮窄性心包炎均可引起靜脈回流受阻，靜脈淤積，心室舒張期充盈不足、心搏量下降，發(fā)生舒張功能衰竭。
(2)心衰誘因有：
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。
④心律失常：以陣發(fā)性室上性心動過速為常見。
⑤鈉攝入量過多。
⑥停用洋地黃過早或洋地黃過量。
二、發(fā)病機(jī)制
心力衰竭的病理生理變化十分復(fù)雜，許多問題尚不清楚。心衰不僅是一個血流動力學(xué)障礙，同時是一組神經(jīng)體液因子參與調(diào)節(jié)的有關(guān)分子生物學(xué)的改變過程。
1.調(diào)節(jié)心功能的主要因素
心臟的泵功能是從靜脈吸回血液后再射入動脈系統(tǒng)，維持心搏量以供應(yīng)組織代謝需要。心排出量的調(diào)節(jié)取決于下列因素：
(1)容量負(fù)荷：
又稱前負(fù)荷。指回心血量或心室舒張末期容量，通常用舒張末壓表示。依照斯塔林(Stalling)定律，在一定范圍內(nèi)心肌收縮力與心肌纖維長度成正相關(guān)。當(dāng)心室舒張末容量增加時，心肌纖維拉長，心肌收縮力增強(qiáng)，心排出量增加。但容量超過臨界水平，則心排出量反而減低。心室舒張末容量與舒張期充盈時間及心室順應(yīng)性有關(guān)。在一定充盈壓下，充盈時間長則心室舒張末期容量增加，心搏量增多。當(dāng)心室順應(yīng)性下降時，改變舒張期壓力與容量的關(guān)系，在任何容量下壓力均升高，隨之左房壓升高，發(fā)生肺靜脈充血，并可發(fā)生肺水腫。此外，舒張時心室僵硬，影響心室充盈，使心排出量受限。
(2)壓力負(fù)荷：
又稱后負(fù)荷。即心室開始收縮射血時面臨的阻抗。總外周阻力是左室后負(fù)荷的重要決定因素，可用血壓表示。在心肌收縮力和前負(fù)荷恒定時，后負(fù)荷下降，心排出量增加;反之則減少。
(3)心肌收縮力：
指心肌本身的收縮力，與心肌代謝及興奮-收縮耦聯(lián)過程有關(guān)，主要受交感神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)。β受體興奮時，心肌收縮力增強(qiáng)，心排出量增加。
(4)心率：
與心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的電生理特性及心臟自主神經(jīng)調(diào)節(jié)有關(guān)。心排出量=心率*心搏量。心率變化可影響心搏量及心排出量。在一定范圍內(nèi)增快心率可提高心排出量。當(dāng)心動過速，心率>150次/min，心室舒張充盈期短，充盈量不足，心搏量減少，心排出量因而下降。心動過緩，心率<40次/min，舒張期充盈已達(dá)極限，不能再提高心搏量，因而心排出量隨之下降。
(5)心室收縮運(yùn)動的協(xié)調(diào)性：
心室收縮時，室壁運(yùn)動協(xié)調(diào)可維持最大的心搏量。心肌缺血、發(fā)生炎癥，可致室壁矛盾運(yùn)動;心律失常可使房室運(yùn)動不協(xié)調(diào)，均可導(dǎo)致心搏量下降。上述各因素中，前四項最為重要，若調(diào)節(jié)障礙，則導(dǎo)致心功能障礙，心排出量降低。
2.心力衰竭的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)制
心肌損傷是發(fā)生心衰的基本原因。缺血、感染、毒素及機(jī)械性應(yīng)力作用等均可損傷心肌，導(dǎo)致正常功能的心肌細(xì)胞數(shù)量減少;心排出量降低，從而激活心臟、血管及腎臟等一系列內(nèi)穩(wěn)定調(diào)節(jié)機(jī)制。心衰早期這些調(diào)節(jié)機(jī)制相互作用有利于提高心搏量，使心排出量在靜息狀態(tài)時能維持機(jī)體需要。隨后轉(zhuǎn)為不利因素，促進(jìn)心衰發(fā)展，乃至出現(xiàn)心功能代償失調(diào)的臨床征象。
(1)交感神經(jīng)系統(tǒng)：
心排出量下降反射性興奮交感神經(jīng)，大量去甲腎上腺素(NE)和腎上腺素由交感神經(jīng)末梢和腎上腺髓質(zhì)釋放到血循環(huán)中，血中兒茶酚胺水平升高，使未受損的心肌收縮力增強(qiáng)，心率加快，外周血管收縮，在心衰早期可部分代償血流動力學(xué)的異常。但交感神經(jīng)張力持續(xù)過度增高，將帶來明顯副作用：①心肌代謝增加，氧耗加大;②心肌β受體密度下調(diào)，心肌收縮力下降;③外周血管收縮，致心臟后負(fù)荷過重，室壁應(yīng)力增加和組織灌注不足;④直接心肌毒性作用，引起心肌壞死;⑤激活腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)，進(jìn)一步加重外周血管收縮及水鈉潴留。
(2)內(nèi)分泌系統(tǒng)：
心肌損傷早期迅速激活循環(huán)內(nèi)分泌系統(tǒng)，包括交感神經(jīng)和腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)等，使心功能取得代償，臨床不出現(xiàn)心衰征象。但上述內(nèi)穩(wěn)定調(diào)節(jié)機(jī)制繼續(xù)進(jìn)行，并激活心臟、血管和其他組織的自分泌和旁分泌。前者作用于自身細(xì)胞;后者為局部分泌，作用于鄰近細(xì)胞。在心衰進(jìn)展惡化過程中，自分泌和旁分泌起著重要作用。
①腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)(RAAS)：
RAAS的激活是一個主要的神經(jīng)體液調(diào)節(jié)過程。心衰時，腎血流灌注降低及交感神經(jīng)興奮，刺激腎小球旁器釋放腎素，是激活RAAS的主要機(jī)制。但心衰患者的低鈉飲食和應(yīng)用利尿藥也是RAAS激活的重要因素。血液中腎素將肝臟分泌的血管緊張素原催化為血管緊張素Ⅰ，后者經(jīng)肺部血管床轉(zhuǎn)換酶(ACE)水解為血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)。AngⅡ較NE有更強(qiáng)烈的收縮血管作用，并可刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶增加醛固酮(Ald)分泌，引起水鈉潴留和排鉀、鎂。另外，ACE和激肽酶Ⅱ是同一種酶，可催化緩激肽降解、失活，血漿緩激肽水平降低，使前列腺素E合成減少。后者有舒張血管作用，因而加重了血管收縮。持續(xù)RAAS的過度激活，可使心衰惡化。現(xiàn)已證實AngⅡ除強(qiáng)烈收縮外周血管外，尚可致心肌壞死和促進(jìn)動脈粥樣硬化;過多Ald促進(jìn)鉀、鎂排出，致心律失常閾值下降，并有造成心肌膠原纖維沉積的作用。除循環(huán)內(nèi)分泌系統(tǒng)外，心臟、血管及腦組織等存在自身的RAAS。當(dāng)心臟超負(fù)荷時，室壁應(yīng)力增加，激活心肌細(xì)胞內(nèi)的AngⅡ與細(xì)胞膜AngⅡ受體結(jié)合，通過一系列分子生物學(xué)和生物化學(xué)過程，致心肌細(xì)胞基因表達(dá)異常，促進(jìn)心衰惡化。
②心房利鈉肽(ANP)：
是心房肌合成的內(nèi)分泌素，具有利鈉、排尿、擴(kuò)張血管和抑制RAAS作用。心衰時，外周血ANP水平較正常對照組高2～10倍。促使ANP釋放的因素包括： A.心衰引起左、右房壓力升高。 B.心衰時細(xì)胞外液容量擴(kuò)大，導(dǎo)致心房擴(kuò)張。臨床觀察證明，外周血ANP水平與心衰嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，病情好轉(zhuǎn)，ANP水平迅速下降。心衰時，利鈉肽活化可能是一種保護(hù)性神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制，對過度的RAAS激活有對抗作用，對延緩病情進(jìn)展，具有利作用。雖然，心衰惡化時伴有ANP分泌增多，但其作用減弱，可能系受體密度下降，分解亢進(jìn)或腎血流減少之故。
③生長激素(GH)：
近年研究GH是胚胎及小兒時期心臟發(fā)育和成人維持心臟形態(tài)和功能不可缺少的因素。GH由神經(jīng)垂體分泌，其大部分作用是通過胰島素樣生長因子-1(IGF-1)介導(dǎo)。后者可在心臟內(nèi)合成，在心肌內(nèi)起旁分泌和自分泌作用。此外，其他組織產(chǎn)生的IGF-1也可作用于心肌組織。心肌內(nèi)的GH受體表達(dá)高于其他組織。GH對心功能的直接作用有： A.促進(jìn)心肌組織生長，并調(diào)控心臟結(jié)構(gòu)。 B.增加心肌收縮力。 C.改善能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械力的效應(yīng)。 D.抑制心肌細(xì)胞凋亡。 GH和IGF-1在心衰時的治療作用尚在研究中。
④內(nèi)皮素(ET)：
血管內(nèi)皮分泌血管活性物質(zhì)，調(diào)節(jié)血管的收縮和舒張反應(yīng)。內(nèi)皮源的收縮血管活性物質(zhì)有ET等，舒緩因子有一氧化氮(NO)和前列腺素(PGI2)。心衰時，心肌供氧不足，血管內(nèi)皮損傷，其分泌血管活性物質(zhì)及調(diào)節(jié)血管功能異常，主要表現(xiàn)為收縮血管物質(zhì)分泌增多，而舒張血管物質(zhì)分泌減少。臨床研究表明心衰患者血液中內(nèi)皮細(xì)胞增加及ET釋放增多，其增加程度與心衰嚴(yán)重程度相平行。ET有強(qiáng)烈血管收縮作用，可收縮阻力血管及冠狀動脈，加重后負(fù)荷及心肌缺血，并有引起肺動脈高壓和促進(jìn)血管平滑肌、心肌細(xì)胞生長和增殖的作用。
⑤血管加壓素(AVP)：
心排出量下降，通過心血管壓力感受器刺激神經(jīng)垂體釋放AVP。另外，循環(huán)中AngⅡ水平升高，也可促進(jìn)AVP分泌。AVP有收縮血管及抗利尿作用。
⑥細(xì)胞因子：
心衰病人免疫功能失調(diào)。研究證明許多細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-2、白細(xì)胞介素-6等參與心衰的發(fā)展。臨床觀察表明心衰患者血液中TNF-α升高，并與心衰嚴(yán)重程度相關(guān)。TNF-α還有抑制心肌收縮力和促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡的作用。近年來，心衰時神經(jīng)內(nèi)分泌的研究在不斷探索中，其目的在于尋找更為有效的治療手段，控制心衰的發(fā)展，以延長患者壽命。
3.心室重塑的調(diào)節(jié)機(jī)制
近年研究認(rèn)為心室重塑是心衰過程中十分重要的部分，包括心室質(zhì)量、心室容量、心室形態(tài)和結(jié)構(gòu)的變化。其特征為心室收縮力日益減弱的同時心室逐漸擴(kuò)大。心室重塑的機(jī)制不甚清楚，但與心肌細(xì)胞分子生物學(xué)和生物化學(xué)的改變以及內(nèi)分泌、旁分泌及自分泌的調(diào)節(jié)作用密切相關(guān)。研究表明當(dāng)心臟超負(fù)荷時，心室應(yīng)力增加，牽拉心肌細(xì)胞膜，激活細(xì)胞內(nèi)的AngⅡ，后者作為自分泌形式與細(xì)胞膜AngⅡ受體結(jié)合，進(jìn)而通過細(xì)胞內(nèi)三磷酸肌醇和二酰甘油途徑激活蛋白激酶C，促發(fā)轉(zhuǎn)錄和合成新的收縮蛋白;并作用于核內(nèi)，啟動原癌基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，進(jìn)一步促進(jìn)心肌細(xì)胞分裂和增生。上述過程使存活的心肌肥厚，但此類肥厚心肌的收縮蛋白基因表達(dá)異常，類似胚胎表型。這種胚胎型異構(gòu)蛋白易于疲乏，使心肌細(xì)胞壽命短，加速心肌細(xì)胞衰竭。心肌細(xì)胞外基質(zhì)改變，膠原蛋白沉著和纖維化在心室重塑中起重要作用，膠原損傷可發(fā)生在心肌壞死之前。研究表明AngⅡ和Ald激活，在促進(jìn)膠原沉積和纖維化中起重要作用，導(dǎo)致心室進(jìn)一步擴(kuò)大。心室重塑是一個不良的適應(yīng)過程，肥厚的心肌細(xì)胞和膠原纖維并不是正常的細(xì)胞，最終導(dǎo)致心衰惡化。新近研究表明衰減的心肌細(xì)胞出現(xiàn)程控的細(xì)胞死亡，成為凋亡，在擴(kuò)張型心肌病尤為明顯，為導(dǎo)致心衰進(jìn)展的重要因素。凋亡與壞死不同，細(xì)胞凋亡不伴有炎癥反應(yīng)。凋亡是基因程控的耗能過程，由一系列密切相關(guān)的分子生物學(xué)與生物化學(xué)過程所組成。在衰竭的心臟，促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡的因素包括一氧化氮、活性氧、細(xì)胞因子、缺氧及機(jī)械應(yīng)力作用等。心肌細(xì)胞凋亡參與心衰時的心臟重塑。近年的動物實驗證實：新生羊及幼羊的心臟儲備功能較成年羊差。臨床新生兒及小嬰兒亦較年長兒易發(fā)生心力衰竭，其原因如下：
①肌節(jié)數(shù)量少，心肌收縮力弱。
②心肌結(jié)構(gòu)未成熟，心室順應(yīng)性差。
③心排出量相對較多。初生兒為300ml/kg，青少年為100ml/kg。即在休息狀態(tài)也需要較高的心排出量才能維持機(jī)體代謝需要。
④安靜時心率快，嬰兒為120～140次/min，通過增加心率和心排出量所產(chǎn)生的代償功能有限。
