第四节 动脉粥样硬化症

凡动脉壁增厚、变硬、弹性减弱，病理上均称为动脉硬化。它主要有三种：①细动脉硬化,见于高血压病；②动脉中层钙化，以肌型动脉的中层坏死、钙化为特征，见于老年人, 临床意义较小；③动脉粥样硬化。三者中以动脉粥样硬化最常见，一般所说的动脉硬化就是指动脉粥样硬化。
动脉粥样硬化症（atherosclerosis）是一种与脂质代谢障碍有关的全身性疾病，主要累及大、中型动脉，病变特点是在动脉内膜发生脂质况积，形成粥样斑块，造成动脉硬化。其重要性在于心、脑等重要器官的动脉发生粥样硬化，导致这些器官的缺血性改变，产生严重后果。特别是冠状动脉粥样硬化所引起的心脏病，是当前工业发达国家人民最主要的死亡原因，在我国30～35岁以上的中老年人中，发病率占5％～7％，也是严重危害人民健康的一种常见病，近年还有不断增加的趋势。
【病因机理】
(一)脂质代谢障碍
长期以来，一直认为血中脂质含量增高，特别是胆固醇增高是本病发生的主要原因。流行病学研究也表明：居民饮食中胆固醇含量高的国家，比饮食中胆固醇低的国家动脉粥样硬化发病率高；而且血胆固醇含量高于6.7mmo1／L的人，发生冠心病的机率比血胆固醇含量低于5.7Tnmol／L 者高7倍。因此认为动脉粥样硬化就是血中胆固醇长期浸润、沉积于动脉内膜的结果。血中的脂质，包括胆固醇都是以脂蛋白的形式存在，根据脂蛋白分子的大小可以分为：乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白（VLDU，低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白(HDL)四种。由于LDL含胆固醇最多，且分子较小容易透过动脉内膜，故对动脉粥样硬他的发生意义最大。同时，因VLDL降解后即成为LDL，故VLDL亦有重要意义。
因此，现在认为在高脂血症时，主要是血中的LDL和VLDL增高对本病的发生起重要作用。造成高脂血症的原因很多，包括：①外源性摄入过多：。主要是由于饮食中含有饱和脂酸组成的动物蛋白过多，而又缺少体力活动；②内源性合成过多：见于各种引起高脂血症的疾病。如糖尿病、甲状腺机能低下。肾病综合征、家族性高胆固醇血症等。特别是糖尿病意义更大，因为糖尿病时一般均伴有高胆固醇血症，而且糖尿病患者血中HLD降低，血小板活性增强，这些在动脉粥样硬化的发生上均起着重要作用。
（二）动膜内膜损伤
正常动脉壁仅有少量分子较小的脂蛋白从血中进入内膜，而且这些进入内膜的脂蛋白又可透过中膜经外膜淋巴管移出，既使在这一过程中动脉壁内有少量胆固醇析出，也可因动脉壁具有合成磷脂和蛋白质的能力而将它运载清除。但是，动脉内膜受到损伤后，常可造成下述改变：①内皮细胞受损，甚至坏死、脱落，导致内膜通透性增加，使血中各种脂蛋白均能容易地进入内膜；②内皮细胞损伤后，暴露其下的胶原纤维，可使血中的血小板粘附并聚集于局部，形成附壁血栓。聚集的血小板和内皮细胞均可释放生长因子，从而刺激动脉中膜平滑肌细胞移入内膜，并刺激其增生，这种增生的平滑肌细胞不仅能吞噬和分解脂蛋白，还具有产生胶原、弹力纤维和酸性粘多糖等基质成分的能力。这些由于动脉内膜损伤而引起的改变，对动脉粥样硬化的发生和发展均具有重要意义。引起动脉内膜损伤的因素有：①高血压：主要是由于高血压的力学作用造成血管内膜的机械牵拉损伤，故高血压患者与同年龄、同性别者比较，其动脉粥样硬化发病更早，病变更重，而且动脉粥样硬化的病变也因此而易发于腹主动脉后壁和主动脉的分支开口处；②吸烟：大量吸烟者其血中的碳氧血红蛋白增多（高达10％～15％），这些血红蛋白均无载氧功能，故可引起动脉管壁缺氧而造成内膜损伤，而且烟草中所含的尼古丁还可使肾上腺素分泌增加，从而促进血小板聚集和内皮细胞收缩；血管活性物质：如缓激肽、组胺、5-羟色胺、儿茶酚胺、前列腺素、血管紧张素等，均可使内皮细胞收缩、细胞间隙加大，甚至直接损伤内皮细胞，上述物质在炎症、过敏反应以及情绪紧张等情况下产生增多。此外，如免疫反应、高脂血症本身均可直接引起内皮细胞损伤。
综上所述，目前对于动脉粥样硬化症发生机理的认识，一般倾向于：在高脂血症基础上，病变首先开始于动脉内皮细胞受损处，以后血中LDL渗入管壁，同时血小板在厕部粘集，释放血小板因子，引起血栓形成和平滑肌细胞增生，从而导致动脉粥样硬化病变的发生。因此，近年来对动脉粥样硬化症高危因素的研究日益受到重视，有的国家通过长期系统的人口普查，确定主要的危险因素为高脂血症、高血压、糖尿病和吸烟四种,他们通过对危险因素的控制，特别是改善饮食结构。降低胆固醇含量，冠心病的死亡率近年已有明显下降。
【基本病理变化】动脉粥样硬化主要发生在大动脉（如主动脉）和中型动脉（如冠状动脉、脑底动脉、肾动脉和四肢动脉).病变发生发展过程可分为四个阶段。
1、脂质条纹这是动脉粥样硬化的早期改变。表现为动脉内膜表面出现宽1～2mm，长短不等的黄色斑纹，平坦或稍微隆起，用苏丹3染色呈橘红色，显示含有脂质。镜下可见脂纹是由动脉内膜下大量胞质含有脂蛋白的泡沫细胞聚集形成。泡沫细胞主要来自动脉内膜原有的或由中膜经内弹力板的小窗移行到内膜的平滑肌细胞少数来自血中的单核细胞，由于 些细胞吞噬从血中浸润到内膜下的脂蛋臼后，使胞质呈泡沫状，故称为泡沫细胞泡沫细胞的溶酶体内含有丰富的水解酶，其胞质中的脂蛋白可被水解成为溶于水的磷肘和氨基酸，及不溶于水的胆固醇，前者可经外膜淋巴管运送入血，后者即在内膜下沉积，继续引起病变发展。此期动脉内膜的病变对机体无明显影响，当病因消除后可以完全消退。
2、纤维斑块当病变继续发展，在病灶周围，特别在其表面发生纤维组织增生，逐渐形成向内膜表面隆起的纤维斑块。纤维斑块早期呈黄色，随纤维组织不断增多并玻璃样变，而将脂质埋藏于斑块深层，其表面形成较厚的纤维帽，斑块即变为瓷白色，如蜡滴状。由于病变常反复发作，脂质沉积与纤维组织增生交替发生，故斑块常显示层状结构。
3、粥样斑块随病变进一步发展，斑块深层组织发生坏死、崩解，坏死组织与病灶内的脂质混合，形成黄白色、粘稠的粥样物质，这时即称为粥样斑块。镜下，典型的粥样斑块其表面是一层纤维帽，深层为无定形的坏死崩解物质，内有胆固醇结晶（石蜡切片上呈针形空隙），底部和边缘为肉芽组织和纤维组织，并有少量泡沫细胞聚集和淋巴细胞浸润。动脉的中膜可因受压而萎缩。
4、粥样斑块的继发性改变粥样斑块形成后，还可继续发生以下改变。
（1）斑块内出血：出血可由于斑块内新生的血管破裂，也可由于动脉腔内血液经斑块破裂口进入斑块内引起。血液在斑块内聚集形成血肿，使斑块迅速膨大并突向管腔，常造成病变动脉的进一步狭窄，甚至完全堵塞。
（2）溃疡形成：这是由于斑块表层的纤维帽发生坏死、软化，破溃所致。
（3）血栓形成：斑块溃疡形成处极易继发血栓形成，从而加重病变动脉管腔的狭窄，甚至完全堵塞。血栓可以机化，也可脱落引起栓塞。
（4）钙化：钙化多见于陈旧的粥样斑块内，钙化后常使病变的动脉壁进一步变硬、变脆，易于发生破裂。上述病变发展缓慢，病程可长达数十年，各阶段病变可以交替出现或相互融合，也可停止相当时间暂不发展，所以同一动脉内膜可见到新旧病灶重叠，最后导致动脉管壁。增厚、变硬、弹性减弱，特别是在中型动脉，还可引起管腔不同程度的狭窄，若再发生继发性改变，常造成急性阻塞，导致严重后果。
【冠状动脉粥样硬化性心脏病】冠状动脉粥样硬化性心脏病属于冠状动脉性心脏病（conary heart disease）。后者是指由冠状动脉各种病变或冠脉循环障碍所引起的各种心脏病，简称冠心病。由于绝大多数都是由冠状动脉粥样硬化引起，故一般所称的冠心病就是指冠状动脉粥样硬化性心脏病而言。这类心脏病的发病基础都是心肌缺血，现在国内外均主张改称为缺血性心脏病。冠状动脉粥样硬化病变最常发生于左冠状动脉的前降支，特别是其近侧段，其次为右冠状动脉主干，再次为左冠状动脉主干或左旋支。病变常呈节段性、多发性分布，粥样斑块早期分散，随病变发展可互相融合，致使病变的动脉内膜呈半月形增厚，管腔呈不同程度狭窄。
由于冠状动脉粥样硬化，致使冠状动脉管壁增厚、变硬、弹性减弱，管腔狭窄,特别是在发生血栓形成或斑块内出血等继发改变时，常可迅速造成管腔完全阻塞而导致心肌缺血。这些都是冠状动脉粥样硬化引起冠心病的根本原因。
冠心病包括心绞痛、心肌梗死和心肌硬化三种临床类型。
(一)心绞痛
心绞痛（angina pectoris）是由于心肌急性暂时性缺血、缺氧所引起的一种临床综合征。表现为心前区阵发性疼痛或紧迫感，疼痛常放射至左臂和左肩，每次发作一般持续3～5分钟，发作可数日一次，也可一日数次。其发作常有明显的诱因，如体力活动，情绪激动、寒冷以及暴饮暴食等，但亦可自发性发生。其发生机理为心肌暂时性缺血。正常情况下，心肌为维持其代谢活动必须有充足的血液供应，从中获取氧气和养料，当冠状动脉的血液供应不能满足当时心肌的代谢需要时，即可出现缺氧，引起某些代谢产物（如乳酸、组胺、缓激肽）堆积，并刺激心脏的传入神经末梢而引起疼痛。若兴奋扩散至支配皮肤浅表神经的相应脊髓节段，可引起疼痛放射。
临床上，心绞痛主要有两型:
1、劳累性心绞痛其特点是在运动或其它增加心肌需氧量的情况下诱发引起，在休息或舌下含服硝酸甘油后疼痛即可消失。造成这型心肌氧供求不平衡的原因。主要是冠状动脉高度硬化、狭窄。致血液不能按需要相应增加。
2、自发性心绞痛其特点是发作与心肌需氧量增加无明显关系，故常在休息时发作,无明显诱因。造成这型心肌氧供求不平衡的原因主要是冠状动脉大支发生痉挛。
心绞痛因缺血时间短暂，发作后心肌的代谢和功能仍可恢复正常。多次发作后心肌可发生小灶性坏死，以后即形成细小瘢痕。
（二）心肌梗死
心肌梗死(myocardial infarction）是指局部心肌由于严重而持久的缺血、缺氧所引起的坏死。其临床表现和后果均远较心绞痛严重。心肌梗死最主要的原因是冠状动脉粥样硬化，一般是在冠状动脉粥样硬化基础上并发血栓形成或斑块内出血等引起冠状动脉的急性阻塞所致；少数可在已有严重狭窄基础上，由于冠状动脉持久性痉挛、休克或心动过速等因素，使冠状循环血流进一步减少或中断引起；有时，也可因过度劳累，使心脏负荷过重，心肌相对缺血造成。心肌梗死发生与否与心肌侧支循环的代偿情况有很大关系，如果病变发展较慢，侧支循环代偿良好，即使某一分支阻塞也可不致发生心肌梗死。
1、心肌梗死的部位和范围心肌梗死发生的部位一般同受阻塞的冠状动脉供应区域一致。由于左冠状动脉最常发生粥样硬化病变，所以心肌梗死几乎都发生在左心室。其中约50％的心肌梗死发生于左心室前壁、心尖部及室间隔前2／3，即相当于左冠状动脉前降支的供应区；约25％发生于左心室后壁底部、，室间隔后、1／3及右心室大部,相当于右冠状动脉的供应区；仅少数见于左心室侧壁，相当于左冠状动脉旋支供应区。极少累及心房。
心肌梗死的范围与受阻冠状动脉分支的大小有关。一般按梗死所占心壁的厚度将心肌梗死分为两型：①心内膜下梗死：较少见，其特点是梗死仅累及心室壁内层1/3的心肌，并波及肉往和乳头肌，常为多发性、小灶性梗死；②透壁性梗死：最常见，梗死从心内膜到心外膜累及心室壁全层，梗死面积均在2.5cm以上，最大可达10cm。
2、心肌梗死的形态变化心肌梗死属于贫血性梗死，梗死灶外形不规则，呈地图状，周边围以充血、出血带。光镜下，梗死4小时后方可见贫血性梗死早期改变，常伴有中性粒细胞浸润。1周后肉芽组织开始长入梗死灶内，4～6周后一般均可完全机化，形成瘢痕，较大的梗死灶完全机化则需更长时间（此外，由于梗死常波及心内、外膜，故相应的心内膜面常有附壁血栓形成，相应的心外膜常发生反应性纤维素性心包炎。由于心肌梗死后其代谢很快停止，故细胞膜通透性增加，细胞内的各种酶，如肌酸磷酸激酶、谷氨酸- 草酰乙酸转氨酶。乳酸脱氢酶等，均可透过细胞膜进入血内，使血清中这些酶的浓度在较早时期即可升高。临床上及时检测这些酶在血清内的变化，有助于对心肌梗死的早期诊断。
3、心肌梗死的并发症心肌梗死起病急骤、发展迅速，若未能及时抢救，患者可很快死亡, 如能存活一段时间。常可发生以下并发症。
（1）心律失常：这是心肌梗死最常见的早期并发症，由于左心室前壁和室间隔心肌梗死，常累及左右束支及其分支，故发生束支传导阻滞或完全性房室传导阻滞。其它心律，如室性过早搏动、心室纤维性颤动等亦常发生。
(2) 心力衰竭及休克：心肌梗死后，由于心肌收缩力减弱，故常引起急性心力衰竭，主要为左心衰竭。当左心室梗死范围达40％时，心肌收缩力极度减弱，心输出量显著减少, 血压下降，可引起心源性休克。心肌梗死的死亡病例中约9％是由于心源性休克所致。
（3）室壁瘤：约10％～38％的心肌梗死病例发生室壁瘤。可发生在心肌梗死的急性期,但更多见于愈合期，这是由于梗死组织或瘢痕组织在血流压力作用下使局部向外膨出所致，多见于左心室前壁近心尖处。
（4）心脏破裂：约占心肌梗死致死病例的10％。多发生于心肌梗死后1～2周,这是 由于梗死灶内大量中性粒细胞浸润，使梗死心肌软化所致。心脏破裂后血液常流入心包腔，引起心包填塞而急性死亡。
(5) 附壁血栓形成：约30％心肌梗死病例心腔内有附壁血栓形成，多见于左心室，这是由于梗死部位的心内膜受损所致，特别是在出现心室纤维性颤动时，因形，成涡流更易发生。血栓形成后可以机化，也可脱落引起栓塞。
（三）心肌硬化
心肌硬化即广泛的心肌纤维化，它是由于冠状动脉粥样硬化，引起心肌长期慢性缺血，使心肌细胞萎缩，间质纤维组织增生所致。心肌纤维化可影响、心脏收缩和扩张，严重时可引起慢性充血性心力衰竭。
【其它器官的动脉粥样硬化】
（一）主动脉粥样硬化
主动脉是粥样硬化的好发部位，且比其它动脉出现早。以腹主动脉最重，其次为降主动脉。主动脉弓、而升主动脉则较轻。病变在动脉后壁和分支开口处最明显。严重时可见主动脉广泛受累，内膜满布粥样斑块和脂质条纹，并常发生钙化和溃疡，致使整个主动脉内膜凹凸不平，管壁僵硬，失去弹性。由于主动脉管径大。血流急，故不致引起血流障碍，也少继发血栓形成。在极少数情况下，由于动脉中膜严重破坏，管壁薄弱，可使局部向外膨出而形成主动脉瘤；或者因中膜滋养血管破裂出血，使中膜分裂形成夹层动脉瘤。此外，当病变累及主动脉瓣，可使瓣膜变硬、钙化，造成主动脉瓣的瓣膜病。
（二）胞动脉粥样硬化
脑动脉也常发生粥样硬化，但发病年龄较晚，一般多在45岁以后出现。病变以大脑中动脉和Willis环最显著，动脉内膜呈现不规则增厚，管腔狭窄，血管伸长、弯曲。结果常因脑组织长期供血不足而发生脑萎缩。也可并发血栓形成和小动脉瘤，前者常引起相应部位的梗死（脑软化），部位多在内囊、豆状核、尾状核及丘脑等处，可致患者失语、偏瘫、甚或死亡；脑动脉瘤破裂可引起致命的大出血。
（三）肾和四肢动脉粥样硬化
肾动脉粥样硬化主要发生在肾动脉主干及其大分支。当病变动脉管腔狭窄时，相应的肾实质可因缺血而萎缩，甚至坏死。后者机化后常形成凹陷性瘢痕，瘢痕过多时使肾变硬、缩小，形成动脉粥样硬化性固缩肾。下肢动脉粥样硬化也较常见，多发生于髂。 股及腔等部位的动脉，此时由于下肢供血不足，每在行走时可发生下肢疼痛，但在休息后又可缓解，表现为间歇性跛行。若并发血栓形成或动脉高度狭窄，还可引起肢体坏疽。