动脉粥样硬化
动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是心血管病中最常见的一种,与高脂血症和血管壁成分改变有关。病变主要累及大动脉和中动脉,以动脉内膜下脂质沉积、灶状纤维化、粥样斑块形成为主要病变特征,最终导致动脉管壁变硬,管腔狭窄,并发冠心病、脑卒中、四肢坏疽等疾病。动脉粥样硬化多见于40岁以上的中老年人,近年来呈现发病率上升和患病年龄下降的发展趋势。其他动脉硬化类型是小动脉硬化和动脉中膜钙化,前者主要见于糖尿病和高血压病;后者多见于老年人的四肢动脉,尤以下肢动脉多见。
一、病因和发病机制
动脉粥样硬化的病因与发病机制尚未完全清楚,与下列危险因素有关。
(一) 高脂血症
第十二章心血管系统疾病 病理学(第2版)高脂血症是指血浆总胆固醇(TC)和(或)甘油三酯(TG)的异常升高。流行病学调查显示,大多数动脉粥样硬化的病人,血浆中胆固醇水平比正常人的高,而且胆固醇升高和动脉粥样硬化的严重程度呈线性加重。脂蛋白中低密度脂蛋白(LDL)的升高和高密度脂蛋白(HDL)的降低与动脉粥样硬化的发病率呈正相关。目前认为,LDL含胆固醇最多,且分子较小,易透过动脉内膜,与基质相互作用转变为氧化型LDL(oxLDL),oxLDL不能被正常LDL受体识别,易被巨噬细胞清道夫受体识别,巨噬细胞吞噬oxLDL后形成泡沫细胞;极低密度脂蛋白(VLDL)降解后也能形成LDL。因此,LDL和VLDL是促进动脉粥样硬化形成的重要因素。与LDL相反,HDL可通过胆固醇逆向转运机制清除动脉壁的胆固醇,防止动脉粥样硬化发生。此外,HDL还具有抗氧化作用,防止LDL氧化,起到了防止动脉粥样硬化发生的作用。
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高脂血症的类型
血脂主要包括血液内的胆固醇和甘油三酯以及与其相关的各种脂蛋白。高脂血症是指各种原因导致的血液内胆固醇和甘油三酯以及相关脂蛋白的异常。高脂血症有以下四种类型。
(1) 高胆固醇血症:血清中胆固醇(TC)水平增高。
(2) 混合型高脂血症:血清中TC与甘油三酯(TG)水平都增高。
(3) 高甘油三酯血症:血清TG水平增高。
(4) 高密度脂蛋白血症:血清HDL水平减低。
遗传性、家族性因素可以引起原发性高脂血症,但常见的是糖尿病、甲状腺功能低下、肾病综合征等导致的继发性高脂血症。高脂血症通常不引起任何的症状,冠心病或中风往往是高脂血症病人最早的异常表现。对易感人群定期检查,及早进行高脂血症防治是非常重要的。
(二) 高血压病
60%~70%动脉粥样化的病人有高血压病。由于高血压病病人的血流对血管壁机械性的压力和冲击作用,使血管内膜受损,脂质易进入内膜。破损的内皮细胞可释放生长因子刺激动脉内膜的平滑肌细胞增生和移入内膜,促进了动脉粥样硬化的发生。
(三) 吸烟
大量吸烟使血液中一氧化碳浓度增高,碳氧血红蛋白增多,可损伤血管壁内皮细胞,造成内膜纤维组织增生,导致动脉粥样硬化的发生。同时大量吸烟可使血中的LDL易于氧化形成oxLDL。
(四) 糖尿病和高胰岛素血症
糖尿病病人血中TG、VLDL水平明显升高,HDL水平较低,高血糖可致LDL氧化形成ox-LDL。高胰岛素血症可促进动脉壁平滑肌细胞增生,并且与血中HDL的含量呈负相关。
(五) 其他
冠心病有明显的家族聚集倾向,提示遗传因素是动脉粥样硬化发病的危险因素。随着年龄的增长,动脉粥样硬化的发病率也逐渐增加。女性在绝经期前HDL高于同年龄组男性的,LDL水平也低于男性的,所以发病率明显低于同年龄组男性的。绝经期后随着雌激素水平的降低,两性差异消失。肥胖易患高脂血症、高血压和糖尿病,间接促进动脉粥样硬化的发生。
动脉粥样硬化是在高脂血症的基础上,血管内皮细胞的损伤及功能障碍,使血液中的脂质沉积于血管壁,损伤的内皮细胞又能释放多种生长因子促进纤维组织的增生,导致动脉粥样硬化的发生。
二、基本病理变化
动脉粥样硬化主要累及大、中动脉,如主动脉、冠状动脉、脑动脉及四肢动脉等。基本病变分为三期。
(一) 基本病变
1. 脂纹与脂斑期
脂纹(fatty streak)与脂斑为动脉粥样硬化的早期病变,是可逆性的病变。肉眼观察:病变内膜尤其是分支开口处,有宽1~2 mm,长短不一的黄色条纹或斑点,平坦或略突出于内膜表面(图12-1-1)。镜下观察:病变处的内皮细胞下,聚集了大量胞浆内含有大小不等脂质空泡的泡沫细胞(foam cell)。这些细胞来源于血管腔的单核细胞和内膜的平滑肌细胞,吞噬了脂质后形成了泡沫细胞。细胞外脂质沉积,纤维组织轻度增生,有少量白细胞浸润(图12-1-1)。

图12-1-1 动脉粥样硬化脂纹与脂斑期
注:(a)图中黑色箭头所指的是分支开口处为脂斑,白色箭头所指的是黄色脂纹,平坦或略突出于内膜表面;(b)图可见动脉内膜下有大量泡沫细胞聚集。
2. 纤维斑块期
纤维斑块(fibrous plaque)是在脂纹脂斑期的基础上发展而来。肉眼观察:动脉内膜有明显隆起、散在性浅黄色或瓷白色斑块。镜下观察:典型的粥样斑块表面是一层纤维帽,主要由胶原纤维、平滑肌细胞、弹性纤维及蛋白聚糖形成;中层由泡沫细胞、细胞外脂质和坏死细胞碎片构成;下层由平滑肌细胞、结缔组织和炎细胞组成。
3. 粥样斑块期
随着病变进一步发展,斑块深层组织发生坏死、崩解,与脂质混合形成的粥样物质称为粥样斑块(atheromatous plaque)。肉眼观察:病变动脉内膜表面为灰黄色斑块,切面显示纤维帽下方为黄色粥糜样物质(图12-1-2)。镜下观察:HE染色,斑块表面胶原纤维发生明显玻璃样变性,斑块深部为大量不定形的粉红色细颗粒状坏死物质、呈针尖样空隙的胆固醇结晶和淡蓝色粗颗粒状的钙盐沉积。斑块底部及边缘有增生的肉芽组织、少量的泡沫细胞和淋巴细胞。动脉中膜萎缩、变硬(图12-1-2)。

图12-1-2 动脉粥样硬化粥样斑块期
注:(a)图可见动脉开口处有明显突出内膜表面的粥样斑块,表面有破溃;(b)图可见斑块内粥糜样物质和胆固醇结晶。
(二) 继发病变
1. 斑块内出血
斑块边缘或底部新生的毛细血管在血流冲击下破裂,或者血液进入斑块的破裂口,引起斑块内出血。斑块扩大隆起可使动脉管腔明显变小或完全闭塞(图12-1-3)。(https://www.daowen.com)

图12-1-3 冠状动脉动脉粥样硬化斑块内出血
2. 斑块破裂
斑块纤维帽破裂,粥样物质进入血流,可引起栓塞现象。斑块破裂处形成溃疡面,易发血栓形成。
3. 血栓形成
斑块破裂造成表面溃疡,内膜损伤引起继发血栓形成,不仅加重了血管腔的狭窄程度,还可能脱落形成栓塞。
4. 钙化
钙化多见于老年人,钙盐沉积于陈旧的粥样斑块内,使动脉壁变硬、变脆。
5. 动脉瘤形成
粥样斑块底部处的内膜平滑肌萎缩、弹性下降,在血管内压力的作用下,动脉管壁发生局限性向外膨出,形成动脉瘤(aneurysm)。动脉瘤破裂可导致大出血。血液可经斑块破裂处侵入大动脉中膜,或动脉中膜内血管破裂出血,形成夹层动脉瘤(dissecting aneurysm)。
三、重要脏器病变
(一) 主动脉粥样硬化
病变好发于主动脉后壁及其分支开口处,病变严重程度依次为腹主动脉、胸主动脉、主动脉弓和升主动脉。斑块常融合成片,且常发生钙化、溃疡及附壁血栓。重度病变可引起中膜平滑肌萎缩,弹力板断裂,形成动脉瘤或夹层动脉瘤。
(二) 脑动脉粥样硬化
病变以大脑中动脉和基底动脉环(Willis环)最严重,可向远端分支延伸。病变动脉内膜不规则增厚,血管弯曲、僵硬,管腔狭窄甚至闭塞。脑组织因长期供血不足而发生脑萎缩,表现为智力减退、痴呆;斑块内出血或继发血栓形成阻塞血管腔时,可引起脑梗死;脑动脉管壁较薄,病变处常形成小动脉瘤,当血压突然升高时,可导致动脉瘤破裂,引起脑出血。
(三) 肾动脉粥样硬化
病变多见于肾动脉开口处、叶间动脉和弓形动脉,动脉管腔狭窄甚至并发血栓形成,可导致动脉完全阻塞,造成肾梗死。梗死灶机化形成较多瘢痕,表面出现凹陷,肾脏体积变小、质地变硬,称为动脉粥样硬化性固缩肾。
(四) 四肢动脉粥样硬化
下肢动脉粥样硬化较上肢多见且严重,当较大动脉管腔明显狭窄时,下肢供血不足引起间隙性跛行、肢体萎缩。当动脉管腔严重狭窄并发血栓形成时,可引起肢体局部的缺血性坏死甚至足干性坏疽。
(五) 冠状动脉粥样硬化
病变最常见于左冠状动脉前降支,其次为右冠状动脉主干、左主干、左旋支和后降支。病变常为多发性、节段性分布。随着病变的进展,相邻的斑块可相互融合,在血管横切面上,病变处内膜增厚呈半月形(图1214),当继发血栓形成、斑块内出血时,动脉腔可发生完全阻塞。根据管腔狭窄程度分为四级:Ⅰ级,<25%;Ⅱ级,26%~50%;Ⅲ级,51%~75%;Ⅳ级,>75%。管腔不同程度的狭窄可引起心肌缺血,导致冠状动脉粥样硬化性心脏病。

图12-1-4 冠状动脉粥样硬化
注:在血管横切面上,病变处内膜下脂质沉积,呈半月形,管腔明显狭窄。