动脉粥样硬化的发病机制
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冠心病的发病机制冠心病是一种常见的心血管疾病,其发病机制十分复杂,涉及多个方面的因素。
本文将就冠心病的发病机制展开探讨,详细介绍其相关的生理过程和病理变化。
一、动脉粥样硬化的形成动脉粥样硬化是冠心病的主要病理基础,也是其发病机制的核心。
它是指动脉内膜下积聚的胆固醇、脂质等物质形成斑块,在动脉壁内逐渐形成结节,导致动脉腔狭窄甚至闭塞。
动脉粥样硬化主要由以下几个过程组成:1.内皮损伤:内皮细胞受损,促使炎症细胞和脂质渗入血管壁。
2.脂质积聚:胆固醇等脂质在血管壁内积聚,形成脂质斑块。
3.平滑肌细胞增殖:脂质斑块刺激平滑肌细胞增生,形成斑块结节。
4.纤维素沉积:纤维素在斑块内沉积,增加斑块的稳定性。
5.斑块破裂:斑块内的炎症反应和应力作用导致斑块破裂,暴露血栓原。
6.血凝块形成:破裂斑块促使血小板聚集和凝血因子激活,形成血栓。
二、心肌需氧量增加冠心病的发病机制还涉及心肌需氧量的增加。
当心肌收缩力增加、心率加快、心脏负荷加重等情况下,心肌对氧的需求也会增加。
同时,一些因素如高血压、糖尿病、血脂异常等会使心肌的需氧量进一步增加。
如果冠状动脉供血不足,心肌无法得到足够的氧供应,就会引发冠心病的发生。
三、冠状动脉供血不足冠状动脉供血不足是冠心病的主要病理表现之一,其发生与冠状动脉病变密切相关。
当冠状动脉狭窄或闭塞时,供应心肌的血液流动受到限制,导致心肌缺血。
冠状动脉供血不足还可能由于血管痉挛、血栓形成等因素引起,使心肌血液供应更为严重受损。
四、心肌缺血导致心绞痛和心肌梗死当心肌缺血达到一定程度时,患者可能会出现心绞痛的症状。
心绞痛是由于心肌缺血引起的一种临时性胸痛,通常在体力活动或情绪激动时出现。
如果心肌缺血得不到及时缓解,就会导致心肌梗死。
心肌梗死是由于冠状动脉完全闭塞导致的心肌组织坏死,严重危及患者生命。
五、其他影响因素除了上述主要因素外,冠心病的发病机制还受到一些其他影响因素的影响。
遗传因素可能使个体对冠心病更为敏感;高血压、糖尿病、血脂异常等慢性病状况则增加了冠心病发生的风险。
动脉粥样硬化的发病机制动脉粥样硬化(atherosclerosis)是一种慢性炎症性疾病,主要形成于动脉内皮层,受许多因素影响,包括高胆固醇饮食、高血压、糖尿病、肥胖和吸烟等。
动脉粥样硬化可导致心脑血管疾病(cardiovascular diseases,CVDs)的发生,如心肌梗死和中风。
以下将详细介绍动脉粥样硬化的发病机制。
1. 内皮损伤:内皮细胞是动脉壁的一层薄膜,它们产生一种叫做一氧化氮(NO)的物质,它具有抗炎和抗血小板聚集的作用,有助于保持血管的张力和血液流动的正常。
然而,内皮受损可引起NO产生减少,允许低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)从血液中渗入血管壁。
2. LDL转运:损伤的内皮细胞释放出化学信号,吸引白细胞和血小板聚集,形成脂质斑块。
同时,LDL被氧化,形成氧化低密度脂蛋白(oxidized LDL,ox-LDL),这种ox-LDL更容易被吞噬细胞摄取。
3. 细胞外基质沉积:摄取ox-LDL的细胞会变成巨噬细胞和平滑肌细胞,它们从氧化LDL中重新释放出胆固醇,并促使动脉壁中的细胞外基质发生变化,沉积大量胆固醇和其他脂质。
4.斑块形成:细胞外基质的沉积导致斑块的形成。
斑块是一种由平滑肌细胞、巨噬细胞、其他免疫细胞和胆固醇等组成的团块,它会增加动脉壁的厚度。
5.斑块破裂:斑块内的巨噬细胞会释放一系列的蛋白酶,使斑块表面的纤维帽薄弱且易破裂。
这可能导致血小板聚集,形成血栓。
6.血栓形成:当血栓形成时,它可能会完全或部分阻塞动脉,导致心肌梗死、中风或其他血液循环障碍。
此外,还有一些其他因素可能影响动脉粥样硬化的发生和发展,如血浆中的脂蛋白水平、炎症反应、遗传因素和环境因素等。
=======总结一下,动脉粥样硬化的发病机制主要包括内皮损伤、LDL转运、细胞外基质沉积、斑块形成、斑块破裂和血栓形成。
了解这些机制有助于预防和治疗动脉粥样硬化及其相关心脑血管疾病。
冠状动脉粥样硬化的发病机制一、引言当今社会,冠状动脉粥样硬化已成为心血管疾病的主要原因之一。
这种疾病导致冠状动脉供血不足,最终引发心肌梗塞和心绞痛等严重后果。
了解其发病机制对预防与治疗非常重要。
二、什么是冠状动脉粥样硬化冠状动脉粥样硬化是指在心肌供血的主要血管——冠状动脉中形成的斑块和粥样物质逐渐增加,导致管腔变窄或完全堵塞的一种动脉硬化性变。
它是多因素、多步骤、多系统参与的复杂过程。
三、发病机制1. 胆固醇代谢异常胆固醇是人体必需的营养物质,但当其摄入过量或代谢异常时,就会出现积累并沉积在血管壁内。
高浓度的低密度脂蛋白(LDL)在内皮细胞的摄取过程中,容易受到损伤并进一步形成氧化的低密度脂蛋白(ox-LDL)。
而ox-LDL则会促使单核细胞和中性粒细胞黏附于血管内皮细胞,并渗透至血管壁内层,从而引发炎症反应。
2. 炎症反应LDL沉积在血管壁内,触发了一系列的炎症反应。
内皮细胞激活后释放出更多的黏附分子,吸引更多的白细胞黏附在血管壁上。
这些黏附的白细胞产生趋化因子,进一步吸引更多的白细胞浸润至血管壁。
同时,肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等介质也被释放出来,刺激平滑肌细胞增殖并合成大量纤维结构物质。
3. 斑块形成随着白细胞在动脉内皮下游游走,它们摄取氧化LDL,并转化为泡沫巨噬细胞。
泡沫巨噬细胞的积聚与活性氧自由基的生成进一步破坏血管内皮细胞,加速斑块形成。
把氧化低密度脂蛋白和泡沫细胞称为早期斑块。
4. 斑块固化斑块发展到一定阶段后,平滑肌细胞开始向其中增殖,并分泌胶原纤维、弹力纤维等胶原结构物质,使其渐渐固化。
此时,斑块内部逐渐被纤维组织填充,形成稳定的中老年斑块。
5. 斑块破裂和血栓形成当冠状动脉粥样硬化达到一定程度时,斑块通常变得不稳定,并容易破裂。
当斑块破裂时,会暴露出高度凝聚性的物质,刺激血小板黏附并导致局部血小板聚集形成血栓。
这个血栓可以迅速堵塞动脉并阻断血液供应,造成心肌缺氧甚至梗死。
动脉粥样硬化名词解释生化
动脉粥样硬化又称动脉硬化,是一种能够威胁人类生命的常见疾病。
它是由于脂质堆积在血管壁上,导致损伤和硬化,故而被称作动脉粥样硬化。
脂质堆积源自于血浆中较高水平的甘油三酯,胆固醇以及高密度脂蛋白(HDL),经过一系列改变为微小的块状物,看上去就像粥一样。
而这些粥块会附着在心脏血管的壁上,增厚并最终致使血管堵塞造成心血管病发病危险。
动脉粥样硬化的发病机制是复杂的。
当血浆中甘油三酯、胆固醇和高密度脂蛋白的水平过高时,它们会在血管壁上积攒凝胶物质,从而使得血管收缩紧绷、弹性严重变差。
另外,炎性细胞因子和脂质可能会改变内皮细胞功能,最终形成动脉粥样硬化。
动脉粥样硬化症状多为心血管病,其主要症状有高血压、心肌梗死、中风等,同时,有些病症可能导致肾衰竭、乳糜尿等异常。
心脏病发病危险增加,而预防此类疾病最有效的方法就是通过管理饮食、运动、使用血清硫酸及抗血栓药物等方式来控制血液中脂质和甘油三酯的水平。
动脉粥样硬化是人类常见的疾病之一,把握其发病机制、早期诊断及及时合理治疗可以有效预防,也会对患者的心血管病提供有用的指导。
动脉粥样硬化的病理生理机制动脉粥样硬化是造成心血管疾病的主要原因之一,也是目前世
界范围内死亡或残疾原因中的首位。
病理学研究表明,动脉粥样
硬化是一种炎症性疾病,其病理生理机制十分复杂。
动脉粥样硬化的发病机制主要涉及脂质代谢异常、低密度脂蛋
白氧化、炎症反应和免疫反应等多个因素。
其中,脂质代谢异常
是动脉粥样硬化的主要初发因素,诸如高脂血症、高胆固醇血症、高甘油三酯血症等的血脂异常均可引起血液中低密度脂蛋白水平
升高,从而促进动脉粥样硬化的形成。
此外,低密度脂蛋白氧化在病理生理机制中也发挥着十分重要
的作用。
低密度脂蛋白经氧化后会产生一些具有强氧化作用的活
性物质,如PFOA、LOOH等,这些物质能够使内皮细胞受损、平滑肌细胞萎缩、细胞增殖等,从而导致血管通透性、弹性和稳定
性下降,从而加速了动脉粥样硬化的发展。
此外,炎症和免疫反应也是动脉粥样硬化发展的关键因素。
在
动脉壁内,炎性细胞和细胞因子会引起慢性炎症反应,产生细胞
增生和细胞凋亡。
同时,免疫细胞会释放一系列的细胞因子,如
IL-1β、TNF-α、IL-6等,细胞因子的影响会促进炎症反应的发生,
并且会使内皮细胞受损,从而加速血管内皮细胞的脱落和坏死,
引起血管壁的增厚。
总之,动脉粥样硬化是一种复杂的炎症性疾病,其发生的原因
包括脂质代谢异常、低密度脂蛋白氧化、炎症反应和免疫反应等
多个因素。
人们需要采取能够预防、降低和治疗这种疾病的措施,如保持健康的生活习惯、控制血脂、预防肥胖等,并加强药物治疗,保护自己的心血管健康。
动脉粥样硬化的发病机制动脉粥样硬化是一种慢性动脉疾病,可引起冠心病和脑梗塞。
对动脉粥样硬化的病因和发病机制的了解,进展仍然较慢。
其主要原因是动脉粥样硬化的病因复杂,病变发展缓慢且在早期无症状。
故研究中所能得到的人体数据多是横断面的,难以肯定其因果关系;多种动物模型的动脉粥样硬化病变又都是“速成”的。
尽管近年来有了遗传性高脂血兔的模型,但在动物模型中,仍难观察到类似人的多年来自然形成病变时那种细微而重要的变化。
近年来,虽然很多实验室用了细胞培养等技术,但也与在体的情况有一定差距。
临床和流行病学多年来随访观察所用的指标为急性心肌梗塞或猝死发生率,这类指标的影响因素极为复杂,不易确切地推测到动脉粥样硬化的程度。
目前尚缺乏无创地、能比较准确地重复测量动脉壁(特别是冠状动脉及脑动脉)粥样硬化病变程度的可靠方法,因而对诸多危险因子的确定也是根据其并发病的症状或体征,而不是根据粥样硬化的程度。
在动脉粥样硬化的研究中,过去多是对危险因子(特别是高脂血症、高血压)、人体尸检材料或动物模型动脉粥样硬化的形态以及生物化学等进行研究,后来才逐渐转向对动脉壁的有关细胞成分(皮、平滑肌及单核/巨噬细胞)和细胞因子、生长因子及其受体的细胞和分子生物学方面的研究。
近年来这方面的研究发展迅速。
为便于理解,下面简要复习一下正常动脉壁的基本结构、功能、动脉粥样硬化病变分类,然后简述动脉粥样硬化的病因学说和病变形成的机制。
一、正常动脉壁的主要结构与功能正常动脉 (肌型和弹力型)壁从形态上可清楚地分为三层,即膜、中膜及外膜。
(一)膜膜位于动脉腔面,包括一连续的单层皮细胞(EC)与其下一层断续的弹力纤维称弹力膜。
在皮与弹力膜之间,有结缔组织(胶原、弹性蛋白、细胞外基质)和平滑肌细胞(SMC,小儿偶有)。
随着年龄的增长,其基质和SMC渐增,膜变厚。
膜并非仅为循环血液与动脉壁之间的屏障。
EC的代十分活跃,它参与血液-血管壁的许多重要生理功能,包括凝血、纤溶、血小板粘附和聚集、白细胞粘附和迁移,以及通过其合成与分泌的多肽、糖蛋白或直接的细胞间信息交流,调控动脉壁平滑肌细胞的功能(如增殖,舒和收缩)。
现将其与动脉粥样硬化密切有关者简述如下。
1.在动脉腔面形成“非血栓表面”。
已知主要由于膜上的硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPG)和前列环素(PGI 2 )能抑制血小板的粘附和聚集。
前者还能加速抗凝血酶Ⅲ对凝血酶的灭活作用以及EC表面的thrombospondin与凝血酶结合后,激活C蛋白;后者再与EC合成的S蛋白,形成复合物,灭活血液中某些凝血因子,从而防止血小板、单核细胞等在血管腔面粘附和血栓的形成;2.合成和分泌与凝血有关的因子。
如Ⅷ因子复合物,介导血小板粘附于膜损伤处,参与止血作用。
3.合成和分泌纤溶酶激活剂如组织型纤溶酶激活剂(t-PA)。
可与纤溶酶特异地结合,产生纤溶酶激活剂的抑制剂(PAI)。
4.调节血液和组织间物质的运转或交换。
5.对某些血管活性物质的激活与灭活。
6.合成与分泌血管舒因子如前列环素(PGI 2 )、血管舒因子(EDRF)以及收缩因子如皮素(ET)、血管紧素(Ang)等,以调节SMC的舒缩功能从而维持动脉的力。
7.合成细胞生长的刺激因子如血小板源生长因子(PDGF)样物质和抑制因子如HSPG等。
8.有多种物质的受体可介导多种血管活性物质的作用。
某些血管活性物质的作用,有赖于皮的完整性。
物理的、化学的以及激素刺激,可使 EC 活化而分泌血管活性物质。
EC参与凝血-抗凝血、纤溶-抗纤溶、促生长-抑制生长以及血管收缩-舒的多种作用。
在机体的生理情况下,这些介质的作用平衡,并偏向于抑制因子占优势,EDRF和PGI 2 对血管有重要的保护作用,即抑制SMC的收缩和增殖、抑制血小板聚集以及血小板和单核细胞粘附于膜表面,从而防止血小板脱颗粒和释放强力的生长因子如PDGF、中和有细胞毒性的自由基。
在动脉粥样硬化好发部位的EC,其保护作用下降。
大量研究指出,在人和其他动物早期动脉粥样硬化处,EC的EDRF释放功能低,并伴有皮源性收缩因子(EDCF)以及生长因子释放增加,从而引起血管痉挛、局部血栓及动脉粥样硬化。
因此,膜既为靶器官,又为某些激素、血管活性物质、止血物质以及氧自由基的来源。
故EC在动脉粥样硬化的发生、发展中有重要作用。
(二)中膜中膜位于动脉壁中层。
肌型动脉由 SMC和结缔组织以及与外膜分界的断续弹力纤维形成的外弹力膜所组成;弹力型动脉则除SMC外,尚有大量弹性蛋白和胶原。
中膜的形态随年龄增长的变化较小。
SMC通过其中收缩蛋白(主要为肌动蛋白和肌球蛋白)的舒缩以维持动脉的力。
除神经体液的调节外,动脉的收缩性也受控于局部因素,包括PGI 2 、心房肽(ANF)等舒因子以及ET、AngⅡ等收缩因子,合成结缔组织以维持动脉壁的完整性。
动脉壁SMC有收缩和合成两种表型,前者为成年人正常动脉壁SMC的主要表型,含有较多肌丝和较少的细胞器,主要功能为控制血压;后者则存在于胚胎的正在生长或受损后的动脉,主要功能为增殖和合成细胞外基质。
SMC增殖时需先由收缩转变为合成表型,促细胞分裂因子仅能作用于后者。
这两种表型在众多因子(来自血液、粘附血小板及单核细胞以至SMC本身)的作用下可互相转变。
巨噬细胞能促使培养的血管SMC由收缩表型转变为合成表型,可能由于巨噬细胞(m ? )分泌的切糖苷酶降解SMC基底膜中HSPG而促进这一转变。
血小板和T淋巴细胞也能分泌这种酶。
SMC在人的受损动脉可合成PDGF样因子及其受体,并通过自分泌作用而刺激其自身的增殖而合成大量细胞外基质。
在冠状动脉移植术患者的主动脉曾分离出单纯疱疹病毒的mRNA,提示SMC的增殖可能与病毒感染有关。
(三)外膜外膜为动脉壁的最外层。
有成纤维细胞和SMC疏松地散存于胶原与基质中。
(四)结缔组织动脉壁的结缔组织包括弹性蛋白、胶原及基质 (蛋白聚糖及其他糖蛋白)。
动脉壁SMC 和 EC都可合成其基底膜部分。
蛋白聚糖(PG)和其他糖蛋白如纤粘连蛋白(FN),层粘连蛋白(LN)等均有重要的生物活性,如HSPG带有较多负电荷能控制离子的通透性,低密度脂蛋白(LDL)与动脉壁某些PG结合后,可影响其结构,从而促进m ? 及 SMC摄取以至脂质沉积,另外还可使LDL对过氧化的敏感性增高。
过氧化LDL易为m ? 摄取。
细胞外基质通过复杂的相互作用能调控以及受控于血管修复过程中的一些重要细胞反应,如在增殖方面, HSPG 的核心蛋白和LN中,均有上皮生长因子(EGF)样的重复片断、HSPG与碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)结合以储存bFGF。
另外,HSPG还可调控细胞粘附。
动脉粥样硬化病变时,蛋白聚糖的合成与正常不同,如病变中硫酸皮肤素蛋白聚糖(DSPG)含量增加。
二、动脉粥样硬化病变简介动脉粥样硬化可发生于弹力型动脉和大、中等肌型动脉如冠状和脑动脉。
患者多因并发冠心病或脑卒中而发病或致死。
动脉粥样硬化病变特点主要为以下几项。
1.局灶性病变常发生于动脉分叉处。
2.病变始发于皮细胞功能性的改变。
3.病变的最重要细胞为SMC。
SMC由中膜迁移到膜并增殖及合成较多的细胞外结缔组织。
4.病灶随严重程度不同在细胞外有不同脂质,其中主要为胆固醇。
细胞有大量脂质的称泡沫细胞,后者主要来自m ? ,可来自 SMC。
动脉粥样硬化的经典分型为脂纹,纤维斑块及复合病变3种。
这种分型未包括脂纹前期的病变,因而有的作者又增加了弥漫性膜增厚和局灶性膜水肿(胶样病变)两种。
胎儿期主动脉EC紧贴在弹力膜上,几乎无皮下间隙,出生前后,中膜的SMC通过弹力膜上的小孔或断裂口进入膜并增生,同时合成并分泌结缔组织,细胞偶有脂质。
此种增生虽呈弥漫性,但邻近动脉分叉处增厚更明显,该处为动脉粥样硬化好发部位,故有作者认为膜增厚为动脉粥样硬化病变发生的早期过程之一,也有人认为属年龄性改变,即随年龄增长,血压渐升等导致动脉膜损伤所引起的。
局灶性膜水肿仅波及膜表面或深至弹力膜,细胞外及SMC中可有脂滴。
有作者认为此种病变为纤维斑块的前身。
脂纹多见于膜腔面,膜中有少量SMC或m ? ,胞外可有脂质。
脂纹可消退、维持不变或发展为纤维斑块。
一般认为脂纹为纤维斑块的前身,但也发现在主动脉二者的发生部位不同,少年脂纹多在升主动脉,随年龄增长可消失,而斑块则多见于腹主动脉。
纤维斑块已涉及动脉壁的三层,除膜增厚外,紧挨斑块的中膜变薄,可能由于较硬斑块的“夹板作用”以及其中SMC迁移到膜有关。
在外膜有新生血管形成和淋巴细胞浸润,后者可能由于斑块中脂质过氧化物的免疫刺激作用。
纤维斑块可发展为不同程度钙化的复合病变,如出血、栓塞、溃疡。
中膜可全部纤维化。
上述病变中的脂质主要来自血浆,为胆固醇及其酯(以油酸酯为多),血浆脂质进入细胞后,先水解然后再酯化而堆积.此外,随着对EC在动脉粥样硬化发生中重要作用的认识,有作者将动脉粥样硬化分为3型。
I型为EC,仅有功能性而无形态上的改变;Ⅱ型有膜剥脱和损伤.但未损及弹力膜;Ⅲ型则膜剥脱,损伤波及中膜。
近来Stary又将动脉粥样硬化分为5型,着重早期病变。
三、动脉粥样硬化的病因与发病机制动脉粥样硬化为动脉壁的细胞、细胞外基质、血液成分 (特别是单核细胞、血小板及LDL)、局部血液动力学、环境及遗传诸因素间一系列复杂作用的结果,因而不可能有单一的病因。
主动脉、冠状动脉及脑动脉动脉粥样硬化的严重程度并不平行,病变所在动脉及其位置与临床发病密切相关。
血栓形成、脂质浸润等假说曾在特定时间成为动脉粥样硬化的“病因”,但它们都各自强调病因的某一侧面。
目前认为病因是多种复杂因素相互作用的结果。
近年来的损伤反应假说已为人们所公认,亦即动脉粥样硬化病变始于皮损伤。
但有实验指出损伤如仅限于膜,即使面积较大,也不会引起SMC增殖及随后一系列变化。
故有作者认为开始时EC为功能性(如通透性及分泌功能等)的改变,继而形态的改变(以至脱失)以及血液中某些细胞的粘附。
单核细胞可粘附于形态上完整的EC表面或通过EC间隙进入皮下,而血小板仅能粘附于 EC受损皮下组织裸露处。
单核细胞粘附后和血小板粘附及聚集后均可释放多种细胞因子(如PDGF,EDGF等)。
m ? 吞噬大量脂质而转变为泡沫细胞,中层 SMC迁移至膜并增殖,同时合成和分泌结缔组织中的多种成分,还有淋巴细胞浸润。
最终结果为膜增厚、脂质沉积而形成动脉粥样硬化病变。
以下将发病过程中的不同阶段加以说明。
(一)始动因素有作者将膜损伤分为三级,一级仅有轻度功能损伤(如由于长期高胆固醇血症、高血压或病毒感染等);二级有皮脱失及EC形态学的改变,但未损及弹力膜(如球囊导管损伤、免疫介导的损伤等);三级则损伤已波及弹力膜及中膜(如血管球囊成形术,冠状动脉旋切等,也可自然发生于复合动脉粥样硬化病变)。