英文名称 :coronary atherosclerotic heart disease
中文别名 :冠状动脉病;缺血性心脏病;冠状动脉粥样硬化血栓性心脏病;冠状动脉性心脏病;冠心病
冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary atherosclerotic heart disease)简称冠状动脉性心脏病或冠心病(coronary heart disease,CHD),有时又被称为冠状动脉病(coronary artery disease,CAD)或缺血性心脏病(ischemic heart disease)。指由于冠状动脉粥样硬化使管腔狭窄或阻塞导致心肌缺血、缺氧而引起的心脏病,为动脉粥样硬化导致器官病变的最常见类型。由于冠状动脉的完全阻塞常为血栓形成所致,近年又被称为冠状动脉粥样硬化血栓性心脏病(coronary atherothrombotic heart disease),事实上这两种情况可和冠状动脉粥样硬化病变并存于同一患者。
除冠状动脉粥样硬化外,可以导致心肌缺血、缺氧的冠状动脉病变还有炎症(风湿性、梅毒性、川崎病和血管闭塞性脉管炎等)、痉挛、栓塞、自发性夹层、结缔组织疾病、创伤和先天性畸形等多种。但由于绝大多数(95% ~ 99%)是由冠状动脉粥样硬化引起,因此用冠状动脉性心脏病或冠心病一词来代替冠状动脉粥样硬化性心脏病,虽然不甚确切,在临床上还是可行的,且被普遍使用。
本病发病机制复杂,曾有多种学说从不同角度阐述。损伤反应学说认为各种危险因素对动脉内皮的损伤和脂质在动脉内膜层的积聚,导致动脉壁的慢性炎症反应,逐渐形成粥样斑块。
(一)内皮损伤
内皮细胞不仅是血液和血管壁之间的一层半透性屏障,还通过分泌扩血管物质(如一氧化氮、前列环素、内皮衍生的超极化因子)及缩血管物质(如内皮素)对血管进行局部调节。
在动脉的分支、分叉或弯曲处,由于血液湍流增加和切应力降低,内皮常有生理性的慢性轻微损伤,成为易于形成AS的部位。而高血压时局部增加的牵张应力、高胆固醇血症、富含TG的脂蛋白残余颗粒、糖尿病者血液中的高度糖化终末产物、吸烟者血内升高的一氧化碳、循环中血管活性胺类、免疫复合物和感染等均可引起内皮的慢性损伤。血管内皮损伤后能引起:①内皮对脂蛋白和其他血浆成分的通透性增加;②内皮对血管舒缩的调节作用改变,分泌扩血管物质减少,而缩血管物质增加;③内皮的抗血栓、促纤溶功能及抗炎、抗增殖、抗氧化功能紊乱;④内皮黏附分子的表达增加。
(二)脂质积聚
AS中沉积的脂类,大多来自血浆中的LDL-C,小而致密的LDL-C更容易进入内膜。进入动脉内膜的脂蛋白在脂蛋白酯酶等的作用下与细胞外基质中的蛋白多糖结合而滞留在动脉壁内,进而被氧化或糖化修饰。LDL-C氧化修饰过程中的产物,通过诱导内皮细胞表达黏附分子(如细胞间黏附因子-1和P-选择素)而在单核细胞和T细胞的黏附募集中最先发挥作用。单核细胞黏附到内膜后,在单核细胞趋化蛋白-1和白细胞介素(IL)-γ等趋化因子的作用下穿过内皮进入动脉壁,然后在局部巨噬细胞集落刺激因子作用下促进细胞表面表达清道夫受体,氧化LDL-C与清道夫受体结合,被吞噬入细胞内。巨噬细胞大量吞噬脂质后最终变为巨噬泡沫细胞。
内膜中原有的及由中膜迁入的平滑肌细胞(SMC)亦吞噬脂质,巨噬泡沫细胞与这些SMC构成脂纹。脂纹中尚有少量T细胞。脂纹中的巨噬泡沫细胞离开动脉壁时,可以将脂质运出粥样硬化病变。当AS的危险因素得到控制时,脂蛋白进入内膜减少,脂纹可消退。当进入动脉壁的脂质超过由巨噬细胞或其他途径运出的脂质时,脂质便不断堆积而使脂纹发展成粥样斑块。
与LDL相反,HDL则有抗AS作用。这是由于HDL接受巨噬细胞表面的特异性运输蛋白运送来的胆固醇,然后转运至肝脏,胆固醇在肝细胞内代谢为胆酸而分泌出去。另外,HDL还有抗炎和抗氧化作用。
(三)纤维粥样斑块形成
充满氧化修饰脂蛋白的巨噬细胞合成分泌很多生长因子和促炎介质,包括血小板源生长因子(PDGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-1,促进斑块的生长和炎症反应。进入内膜的T细胞识别由巨噬细胞和树突状细胞提呈的抗原(如修饰的脂蛋白和病原体)而被激活,产生具有强烈致AS作用的细胞因子,如γ干扰素、TNF和淋巴毒素等。而LDL抗体和调节性T细胞分泌的IL-1和转化生长因子(TGF)-β起着抗AS免疫反应的作用。
在PDGF和FGF的作用下,SMC从中膜迁移至内膜,并与内膜中原有的SMC一起在内膜中增殖。虽然通常增殖缓慢,但在某些情况下,如斑块破裂合并血栓形成时,SMC在凝血酶等强力的促丝裂原的作用下,发生爆发性增殖。SMC合成和分泌胶原、蛋白多糖和弹性蛋白,构成斑块的基质,使其结构加固;这些细胞外基质在基质金属蛋白酶等分解酶的催化下降解,从而维持其平衡,且有助于SMC从中膜向内膜迁移。细胞外的胆固醇晶体(来自血管内膜中与蛋白多糖结合的LDL-C或由坏死的泡沫细胞释出)积聚于基质间隙内构成斑块的脂质核心。SMC、胶原和单层内皮细胞构成了斑块的纤维帽。在斑块内过度表达的血管生长因子的刺激下,斑块内形成丰富的新生血管,易造成斑块内出血,并且这些新生血管为白细胞在斑块内的聚集提供了新的入口。当血管壁增厚时血管代偿性扩张,以保持动脉血管内径;当病变进一步扩大,血管不能再代偿性扩张,斑块便凸入管腔内形成“成熟”的斑块。典型病变包括偏心性增厚的内膜及其中间富含脂质的核。
本病多发生于40岁以上,男性多于女性,且以脑力劳动者居多,是工业发达国家的流行病,已成为欧美国家最多见的心脏病病种。冠心病发病率有明显的地区和性别差别。但在发达国家冠心病的发病呈下降趋势。
冠心病是西方发达国家的主要死因,其年死亡数可占到总死亡数的1/3左右。但由于对本病二级预防的加强和干预措施的得力,自1968年后全球冠心病死亡率开始下降。但根据《中国心血管健康与疾病报告2019》显示,我国冠心病的患病率和死亡率处于持续上升阶段:推算我国冠心病现患人数为1100万;2017年城市居民冠心病死亡率为115.32/10万,农村居民冠心病死亡率为122.04/10万,农村地区高于城市地区,男性高于女性。冠心病已经成为威胁我国人民健康的主要疾病。
由于冠状动脉病变的部位、范围和程度的不同,本病有不同的临床特点。 20世纪80年代以来,随着基础和临床研究的不断深入,为适应冠心病诊疗理念的不断更新和便于治疗策略的制定,临床上提出两种综合征的分类:①慢性心肌缺血综合征(chronic ischemic syndrome)又称稳定型冠心病,包括隐匿型,冠心病、稳定型心绞痛和缺血性心肌病等;②急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)包括:非ST段抬高型ACS(NSTE-ACS)和ST段抬高型ACS(STE-CS)两大类。前者包括:不稳定型心绞痛(unstable angina,UA)、非ST段抬高型心肌梗死(non-ST-segment elevation myocardial infarction,NSTEMI),后者主要是ST段抬高型心肌梗死( ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)。
但近年来越来越多的证据表明,部分冠心病患者虽有心肌缺血的症状和体征但无阻塞性冠状动脉疾病,有学者将此称为冠状动脉非阻塞性心肌缺血( ischemia with non-obstructive coronary artery,INOCA),提出了冠心病的新分型:
(一)慢性心肌缺血综合征(chronic ischemic syndrome)
包括阻塞性冠状动脉疾病和INOCA两类。
(二)急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)
包括:包括:①STEMI;②UA/NSTEMI;③冠状动脉非阻塞性心肌梗死( myocardial infarctionwith non-obstructive coronary artery,MINOCA)三类。
冠状动脉有左、右两支,开口分别在左、右主动脉窦。左冠状动脉有1~3cm长的主干,然后分为前降支和回旋支。前降支供血给左心室前壁中下部、心室间隔的前2/3及二尖瓣前外乳头肌和左心房;回旋支供血给左心房、左心室前壁上部、左心室外侧壁及心脏膈面的左半部或全部和二尖瓣后内乳头肌。右冠状动脉供血给右心室、心室间隔的后1/3和心脏膈面的右侧或全部。这三支冠状动脉连同左冠状动脉的主干,合称为冠状动脉的四支。在左、右冠状动脉系统以及单侧冠状动脉各分支之间还存在侧支血管吻合支,在正常情况下它们一般没有功能。
粥样硬化可累及四支冠状动脉中的一、二或三支,亦可四支同时受累。其中以左前降支受累最为多见,病变也最重。粥样斑块多分布在血管分支的开口处,且常偏于血管的一侧,血管横切面上呈新月形。
在正常情况下,通过神经和体液的调节,心肌的需血和冠状动脉的供血两者保持着动态的平衡。当血管腔狭窄<50%,心肌的血供未受影响,患者无症状,各种心脏负荷试验也无心肌缺血的表现。当冠状动脉管腔狭窄>50%~75%,安静时尚能代偿,而运动、心动过速、情绪激动造成心肌需氧量增加时,可导致短暂的心肌供氧和需氧间的不平衡,称为“需氧增加性心肌缺血”(demand ischemia),这是引起大多数慢性稳定型心绞痛发作的机制。另一些情况下,由于粥样硬化斑块的破裂或出血、血小板聚集或血栓形成、粥样硬化的冠状动脉(亦可无粥样硬化病变)发生痉挛致冠脉内动脉张力增高,均可使心肌氧供应减少,清除代谢产物也发生障碍,称之为“供氧减少性心肌缺血”(supply ischemia),这是引起大多数心肌梗死和不稳定型心绞痛发生的原因。但在许多情况下,心肌缺血是需氧量增加和供氧量减少两者共同作用的结果。心肌缺血后,氧化代谢受抑,使高能磷酸化合物储备降低,细胞功能随之发生改变。短暂的反复缺血发作可对随后的缺血发作产生抗缺血的保护作用以减少心肌坏死范围或延缓细胞死亡,称为“心肌预适应”(myocardial preconditioning)。而短暂的重度缺血后,虽然心肌的血流灌注和耗氧量已恢复,但仍可发生持久的心肌功能异常伴收缩功能的恢复延缓,称为“心肌顿抑”(myocardial stunning)。心肌长期慢性缺血,心肌功能下调以减少能量消耗,维持心肌供氧、需氧之间新的平衡,以致不发生心肌坏死;当心肌血流恢复后,心肌功能可延迟、完全恢复正常,此现象称为“心肌冬眠”(myocardial hibernation),也是心肌的自身保护机制。持续而严重的心肌缺血则可导致不可逆的心肌细胞损伤和坏死。