動脈硬化（arteriosclerosis）是指一組以動脈壁增厚、變硬和彈性減退為特征的動脈硬化性疾病，包括以下三種類型：①動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是最常見的和有危害性的疾?、趧用}中層鈣化（M nckeberg medial calcification）較少見，好發(fā)于老年人的中等肌型動脈，表現(xiàn)為中膜的鈣鹽沉積，并可發(fā)生骨化；③細動脈硬化癥（arteriolosclerosis，arteriolar sclerosis）常與高血壓和糖尿病有關(guān)，其基本病變主要是細小動脈的玻璃樣變（詳見高血壓病）。
AS是一種與血脂異常及血管壁成分改變有關(guān)的動脈疾病，主要累及大動脈（彈力型-主動脈及其一級分支）、中動脈（彈力肌型-冠狀動脈、腦動脈等），病變特征是血中脂質(zhì)在動脈內(nèi)膜沉積、平滑肌細胞（smooth muscle cell， SMC）和結(jié)締組織增生，引起內(nèi)膜灶性纖維性增厚及粥樣斑塊形成，使動脈壁變硬，管腔狹窄。
一、病因
（一）危險因素
AS病因至今仍不十分清楚，下列因素被視為危險因素（risk factors）。
1．高脂血癥（hyperlipidemia） 高膽固醇和高甘油三酯血癥是AS的最主要危險因素。
血脂以脂蛋白（lipoprotein，LP）的形式在血液循環(huán)中進行轉(zhuǎn)運，因此高脂血癥實際上是高脂蛋白血癥。低密度脂蛋白（low-density lipoprotein，LDL）是AS和CHD的主要致病因素。極低密度脂蛋白（VLDL）和乳糜微粒（CM）也與AS發(fā)生有密切關(guān)系。高密度脂蛋白（HDL）有抗氧化作用，防止LDL氧化，并可通過競爭機制抑制LDL與血管內(nèi)皮細胞受體結(jié)合而減少其攝取，因此，HDL具有抗AS和CHD發(fā)病作用。
2．高血壓 高血壓時血流對血管壁的機械性壓力和沖擊作用較強；血壓能直接影響動脈壁結(jié)締組織代謝；高血壓可引起內(nèi)皮損傷和（或）功能障礙，使內(nèi)膜對脂質(zhì)的通透性增加；與高血壓發(fā)病有關(guān)的腎素、兒茶酚胺和血管緊張素等也可改變動脈壁代謝，導致血管內(nèi)皮損傷，從而造成脂蛋白滲入內(nèi)膜增多、血小板和單核細胞粘附、中膜SMC遷入內(nèi)膜等變化，促進AS發(fā)生和發(fā)展。
3．吸煙 大量吸煙導致內(nèi)皮細胞損傷和血內(nèi)一氧化碳（CO）濃度升高，碳氧血紅蛋白增多。血中CO的升高刺激內(nèi)皮細胞釋放生長因子（growth factor，GF），促使中膜SMC向內(nèi)膜遷入、增生，參與AS的發(fā)生。大量吸煙可使血中LDL易于氧化（oxidization），氧化LDL有更強的致AS的作用。煙內(nèi)含有一種糖蛋白，可激活凝血因子Ⅻ及某些致突變物質(zhì)，后者可引起血管壁SMC增生。吸煙可以增強血小板聚集功能、升高血中兒茶酚胺濃度及降低HDL水平。這些都有助于AS發(fā)生。
4．糖尿病和高胰島素血癥 是與繼發(fā)性高脂血癥有關(guān)的疾病。糖尿病患者血中TG、VLDL水平明顯升高，而HDL水平降低，與AS和CHD關(guān)系極為密切。高血糖可致LDL糖基化和高甘油三酯血癥，后者易產(chǎn)生sLDL并被氧化，有利于LDL促進血單核細胞遷入內(nèi)膜而轉(zhuǎn)為泡沫細胞。血中胰島素水平越高，HDL含量越低，冠心病發(fā)病率和死亡率越高。
5．遺傳因素 家族性高膽固醇血癥、家族性脂蛋白脂酶缺乏癥等患者AS的發(fā)病率顯著高于對照組，提示遺傳因素是AS的危險因素。
6．其它因素
（1）年齡：AS檢出率和病變程度的嚴重性隨年齡增加而增高，并與動脈壁的年齡性變化有關(guān)。
（2）性別：女性絕經(jīng)前HDL水平高于男性，LDL水平低于男性，患冠心病幾率低于同齡組男性。絕經(jīng)后，兩性間發(fā)病率差異消失。
（3）體重超重或肥胖。
（4） 感染：有實驗報道某些病毒可能與AS發(fā)生有關(guān)。
二、病理變化
（一）基本病變
AS主要發(fā)生于大、中動脈，發(fā)于腹主動脈，其次依次為冠狀動脈、降主動脈、頸動脈和腦底Willis環(huán)。這些動脈分叉、分支開口、血管彎曲凸面為好發(fā)部位。AS的基本病變是在動脈內(nèi)膜形成粥樣斑塊，主要有3種成分：①細胞，包括SMC、巨噬細胞和T淋巴細胞；②細胞外基質(zhì)，包括膠原、彈性纖維和蛋白多糖；③細胞內(nèi)和細胞外脂質(zhì)。這三種成分的含量和分布隨斑塊的變化有所不同。典型病變的發(fā)生發(fā)展經(jīng)過4個階段。
1．脂紋（fatty streak） 脂紋是AS的早期病變。脂紋最早可出現(xiàn)于兒童期，但并非都發(fā)展為纖維斑塊，是一種可逆性病變。肉眼觀：動脈內(nèi)膜見黃色帽針頭大小的斑點或?qū)捈s1～2mm、長短不一的條紋，平坦或略為隆起，在血管分支開口處更明顯。光鏡下：脂紋處內(nèi)皮細胞下有充滿脂質(zhì)的FC（泡沫細胞）大量聚集，F(xiàn)C體積較大，胞漿呈空泡狀。FC（泡沫細胞）來源于從血中遷入內(nèi)膜的單核細胞和由中膜遷入內(nèi)膜的SMC（平滑肌細胞）吞噬脂質(zhì)而形成的。此外，可見較多的基質(zhì)，數(shù)量不等的合成型SMC（含大量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，核蛋白體及線粒體），少量淋巴細胞，中性粒細胞等。
2．纖維斑塊（fibrous plaque） 脂紋進一步發(fā)展演變?yōu)槔w維斑塊。肉眼觀：纖維斑塊初為隆起于內(nèi)膜表面的灰黃色斑塊，后因斑塊表層膠原纖維的增多及玻璃樣變性而呈瓷白色，如蠟滴狀。斑塊直徑0.3～1.5cm，并可融合。光鏡下：典型的病變主要由三個區(qū)組成：①纖維帽（fibrous cap）是指內(nèi)皮下和壞死中心之間區(qū)，由密集的膠原纖維、散在性SMC和巨噬細胞以及少量彈力纖維和蛋白聚糖組成；②脂質(zhì)區(qū)（lipid zone），由FC、細胞外脂質(zhì)和壞死碎片組成，該區(qū)較小或不明顯；③基底部（basal zone）由增生的SMC、結(jié)締組織和炎細胞組成。不同斑塊含有不等量的三個病變區(qū)。
3．粥樣斑塊（atheromatous plaque） 亦稱粥瘤（atheroma）。肉眼觀：動脈內(nèi)膜面見明顯隆起的灰黃色斑塊。切面見纖維帽的下方有黃色粥糜樣物。光鏡下：在玻璃樣變的纖維帽的深部為大量無定形壞死物質(zhì)，其中可見膽固醇結(jié)晶（HE片中為針形或梭形空隙）及鈣化。壞死物底部及周邊可見肉芽組織、少量FC和淋巴細胞。病灶處中膜平滑肌受壓萎縮而變薄。外膜可見毛細血管新生、結(jié)締組織增生及淋巴細胞、漿細胞浸潤。
4．繼發(fā)性病變 繼發(fā)性病變指在纖維斑塊和粥樣斑塊的基礎上的繼發(fā)改變，包括：
（1）斑塊內(nèi)出血：斑塊內(nèi)新生的毛細血管破裂出血，也可因斑塊纖維帽破裂而血液流入斑塊，形成斑塊內(nèi)血腫，使斑塊迅速增大并突人管腔，甚至使管徑較小的動脈完全閉塞，導致急性供血中斷，致使該動脈供血器官發(fā)生梗死。如冠狀動脈粥樣硬化伴斑塊內(nèi)出血，可致心肌梗死。
（2）斑塊破裂：破裂常發(fā)生在斑塊周邊部，因該處纖維帽最薄，抗張力差。斑塊破裂粥樣物自裂口處排入血流，遺留粥瘤性潰瘍而易導致血栓形成。
（3）血栓形成：病灶處內(nèi)皮細胞受損和粥瘤性潰瘍，使動脈壁膠原纖維暴露，引起血小板粘附、聚集形成血栓，從而加重病變動脈的狹窄，甚至阻塞管腔導致梗死形成，如心和腦的梗死。如血栓脫落，可導致栓塞。
（4）鈣化：鈣化多發(fā)生在陳舊的病灶內(nèi)。鈣鹽沉著在纖維帽及粥瘤灶內(nèi)。鈣化導致動脈壁變硬變脆，易于破裂。
（5）動脈瘤形成：嚴重粥樣斑塊由于其底部中膜平滑肌萎縮變薄，彈性減弱，不能承受血流壓力而向外局限性擴張，形成動脈瘤，動脈瘤破裂可致大出血。另外，血流可從粥瘤潰瘍處侵入主動脈中膜，或中膜內(nèi)血管破裂出血，均可造成中膜撕裂，形成夾層動脈瘤。
（二）重要器官的動脈粥樣硬化及后果
1．冠狀動脈粥樣硬化 此處略。
2．腦動脈粥樣硬化 病變最常見于基底動脈、大腦中動脈和Willis環(huán)。病變動脈呈不同程度的管腔狹窄，并可因繼發(fā)改變加重管腔狹窄甚至閉塞。因腦動脈管壁較薄，肉眼上可見呈灰白色的病灶，手觸有硬結(jié)節(jié)感，切面上管壁增厚。腦組織因長期供血不足而發(fā)生萎縮，表現(xiàn)為腦回變窄，腦溝變寬、變深，實質(zhì)變薄，重量減輕?；颊呔褡儜B(tài)，記憶力和智力減退，甚至癡呆。急性供血中斷、可致腦梗死（腦軟化）。因腦小動脈管壁較薄，腦動脈粥樣硬化病變可形成小動脈瘤，破裂可引起致命性腦出血。
3．腎動脈粥樣硬化 病變最常發(fā)生在腎動脈開口處及主干近側(cè)端，亦可累及弓形動脈和葉間動脈，常引起頑固性腎血管性高血壓；亦可因斑塊內(nèi)出血或血栓形成致腎組織梗死，梗死機化后形成較大瘢痕，使腎體積縮小，稱為動脈粥樣硬化性固縮腎。
4．四肢動脈粥樣硬化 主要發(fā)生在下肢動脈。當四肢動脈粥樣硬化導致管腔狹窄時，可因供血不足，行走時引起疼痛，休息后好轉(zhuǎn)，即所謂間歇性跛行。當動脈管腔完全阻塞，側(cè)支循環(huán)又不能建立時，引起足趾部干性壞疽。
AS是一種與血脂異常及血管壁成分改變有關(guān)的動脈疾病，主要累及大動脈（彈力型-主動脈及其一級分支）、中動脈（彈力肌型-冠狀動脈、腦動脈等），病變特征是血中脂質(zhì)在動脈內(nèi)膜沉積、平滑肌細胞（smooth muscle cell， SMC）和結(jié)締組織增生，引起內(nèi)膜灶性纖維性增厚及粥樣斑塊形成，使動脈壁變硬，管腔狹窄。
一、病因
（一）危險因素
AS病因至今仍不十分清楚，下列因素被視為危險因素（risk factors）。
1．高脂血癥（hyperlipidemia） 高膽固醇和高甘油三酯血癥是AS的最主要危險因素。
血脂以脂蛋白（lipoprotein，LP）的形式在血液循環(huán)中進行轉(zhuǎn)運，因此高脂血癥實際上是高脂蛋白血癥。低密度脂蛋白（low-density lipoprotein，LDL）是AS和CHD的主要致病因素。極低密度脂蛋白（VLDL）和乳糜微粒（CM）也與AS發(fā)生有密切關(guān)系。高密度脂蛋白（HDL）有抗氧化作用，防止LDL氧化，并可通過競爭機制抑制LDL與血管內(nèi)皮細胞受體結(jié)合而減少其攝取，因此，HDL具有抗AS和CHD發(fā)病作用。
2．高血壓 高血壓時血流對血管壁的機械性壓力和沖擊作用較強；血壓能直接影響動脈壁結(jié)締組織代謝；高血壓可引起內(nèi)皮損傷和（或）功能障礙，使內(nèi)膜對脂質(zhì)的通透性增加；與高血壓發(fā)病有關(guān)的腎素、兒茶酚胺和血管緊張素等也可改變動脈壁代謝，導致血管內(nèi)皮損傷，從而造成脂蛋白滲入內(nèi)膜增多、血小板和單核細胞粘附、中膜SMC遷入內(nèi)膜等變化，促進AS發(fā)生和發(fā)展。
3．吸煙 大量吸煙導致內(nèi)皮細胞損傷和血內(nèi)一氧化碳（CO）濃度升高，碳氧血紅蛋白增多。血中CO的升高刺激內(nèi)皮細胞釋放生長因子（growth factor，GF），促使中膜SMC向內(nèi)膜遷入、增生，參與AS的發(fā)生。大量吸煙可使血中LDL易于氧化（oxidization），氧化LDL有更強的致AS的作用。煙內(nèi)含有一種糖蛋白，可激活凝血因子Ⅻ及某些致突變物質(zhì)，后者可引起血管壁SMC增生。吸煙可以增強血小板聚集功能、升高血中兒茶酚胺濃度及降低HDL水平。這些都有助于AS發(fā)生。
4．糖尿病和高胰島素血癥 是與繼發(fā)性高脂血癥有關(guān)的疾病。糖尿病患者血中TG、VLDL水平明顯升高，而HDL水平降低，與AS和CHD關(guān)系極為密切。高血糖可致LDL糖基化和高甘油三酯血癥，后者易產(chǎn)生sLDL并被氧化，有利于LDL促進血單核細胞遷入內(nèi)膜而轉(zhuǎn)為泡沫細胞。血中胰島素水平越高，HDL含量越低，冠心病發(fā)病率和死亡率越高。
5．遺傳因素 家族性高膽固醇血癥、家族性脂蛋白脂酶缺乏癥等患者AS的發(fā)病率顯著高于對照組，提示遺傳因素是AS的危險因素。
6．其它因素
（1）年齡：AS檢出率和病變程度的嚴重性隨年齡增加而增高，并與動脈壁的年齡性變化有關(guān)。
（2）性別：女性絕經(jīng)前HDL水平高于男性，LDL水平低于男性，患冠心病幾率低于同齡組男性。絕經(jīng)后，兩性間發(fā)病率差異消失。
（3）體重超重或肥胖。
（4） 感染：有實驗報道某些病毒可能與AS發(fā)生有關(guān)。
二、病理變化
（一）基本病變
AS主要發(fā)生于大、中動脈，發(fā)于腹主動脈，其次依次為冠狀動脈、降主動脈、頸動脈和腦底Willis環(huán)。這些動脈分叉、分支開口、血管彎曲凸面為好發(fā)部位。AS的基本病變是在動脈內(nèi)膜形成粥樣斑塊，主要有3種成分：①細胞，包括SMC、巨噬細胞和T淋巴細胞；②細胞外基質(zhì)，包括膠原、彈性纖維和蛋白多糖；③細胞內(nèi)和細胞外脂質(zhì)。這三種成分的含量和分布隨斑塊的變化有所不同。典型病變的發(fā)生發(fā)展經(jīng)過4個階段。
1．脂紋（fatty streak） 脂紋是AS的早期病變。脂紋最早可出現(xiàn)于兒童期，但并非都發(fā)展為纖維斑塊，是一種可逆性病變。肉眼觀：動脈內(nèi)膜見黃色帽針頭大小的斑點或?qū)捈s1～2mm、長短不一的條紋，平坦或略為隆起，在血管分支開口處更明顯。光鏡下：脂紋處內(nèi)皮細胞下有充滿脂質(zhì)的FC（泡沫細胞）大量聚集，F(xiàn)C體積較大，胞漿呈空泡狀。FC（泡沫細胞）來源于從血中遷入內(nèi)膜的單核細胞和由中膜遷入內(nèi)膜的SMC（平滑肌細胞）吞噬脂質(zhì)而形成的。此外，可見較多的基質(zhì)，數(shù)量不等的合成型SMC（含大量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，核蛋白體及線粒體），少量淋巴細胞，中性粒細胞等。
2．纖維斑塊（fibrous plaque） 脂紋進一步發(fā)展演變?yōu)槔w維斑塊。肉眼觀：纖維斑塊初為隆起于內(nèi)膜表面的灰黃色斑塊，后因斑塊表層膠原纖維的增多及玻璃樣變性而呈瓷白色，如蠟滴狀。斑塊直徑0.3～1.5cm，并可融合。光鏡下：典型的病變主要由三個區(qū)組成：①纖維帽（fibrous cap）是指內(nèi)皮下和壞死中心之間區(qū)，由密集的膠原纖維、散在性SMC和巨噬細胞以及少量彈力纖維和蛋白聚糖組成；②脂質(zhì)區(qū)（lipid zone），由FC、細胞外脂質(zhì)和壞死碎片組成，該區(qū)較小或不明顯；③基底部（basal zone）由增生的SMC、結(jié)締組織和炎細胞組成。不同斑塊含有不等量的三個病變區(qū)。
3．粥樣斑塊（atheromatous plaque） 亦稱粥瘤（atheroma）。肉眼觀：動脈內(nèi)膜面見明顯隆起的灰黃色斑塊。切面見纖維帽的下方有黃色粥糜樣物。光鏡下：在玻璃樣變的纖維帽的深部為大量無定形壞死物質(zhì)，其中可見膽固醇結(jié)晶（HE片中為針形或梭形空隙）及鈣化。壞死物底部及周邊可見肉芽組織、少量FC和淋巴細胞。病灶處中膜平滑肌受壓萎縮而變薄。外膜可見毛細血管新生、結(jié)締組織增生及淋巴細胞、漿細胞浸潤。
4．繼發(fā)性病變 繼發(fā)性病變指在纖維斑塊和粥樣斑塊的基礎上的繼發(fā)改變，包括：
（1）斑塊內(nèi)出血：斑塊內(nèi)新生的毛細血管破裂出血，也可因斑塊纖維帽破裂而血液流入斑塊，形成斑塊內(nèi)血腫，使斑塊迅速增大并突人管腔，甚至使管徑較小的動脈完全閉塞，導致急性供血中斷，致使該動脈供血器官發(fā)生梗死。如冠狀動脈粥樣硬化伴斑塊內(nèi)出血，可致心肌梗死。
（2）斑塊破裂：破裂常發(fā)生在斑塊周邊部，因該處纖維帽最薄，抗張力差。斑塊破裂粥樣物自裂口處排入血流，遺留粥瘤性潰瘍而易導致血栓形成。
（3）血栓形成：病灶處內(nèi)皮細胞受損和粥瘤性潰瘍，使動脈壁膠原纖維暴露，引起血小板粘附、聚集形成血栓，從而加重病變動脈的狹窄，甚至阻塞管腔導致梗死形成，如心和腦的梗死。如血栓脫落，可導致栓塞。
（4）鈣化：鈣化多發(fā)生在陳舊的病灶內(nèi)。鈣鹽沉著在纖維帽及粥瘤灶內(nèi)。鈣化導致動脈壁變硬變脆，易于破裂。
（5）動脈瘤形成：嚴重粥樣斑塊由于其底部中膜平滑肌萎縮變薄，彈性減弱，不能承受血流壓力而向外局限性擴張，形成動脈瘤，動脈瘤破裂可致大出血。另外，血流可從粥瘤潰瘍處侵入主動脈中膜，或中膜內(nèi)血管破裂出血，均可造成中膜撕裂，形成夾層動脈瘤。
（二）重要器官的動脈粥樣硬化及后果
1．冠狀動脈粥樣硬化 此處略。
2．腦動脈粥樣硬化 病變最常見于基底動脈、大腦中動脈和Willis環(huán)。病變動脈呈不同程度的管腔狹窄，并可因繼發(fā)改變加重管腔狹窄甚至閉塞。因腦動脈管壁較薄，肉眼上可見呈灰白色的病灶，手觸有硬結(jié)節(jié)感，切面上管壁增厚。腦組織因長期供血不足而發(fā)生萎縮，表現(xiàn)為腦回變窄，腦溝變寬、變深，實質(zhì)變薄，重量減輕?；颊呔褡儜B(tài)，記憶力和智力減退，甚至癡呆。急性供血中斷、可致腦梗死（腦軟化）。因腦小動脈管壁較薄，腦動脈粥樣硬化病變可形成小動脈瘤，破裂可引起致命性腦出血。
3．腎動脈粥樣硬化 病變最常發(fā)生在腎動脈開口處及主干近側(cè)端，亦可累及弓形動脈和葉間動脈，常引起頑固性腎血管性高血壓；亦可因斑塊內(nèi)出血或血栓形成致腎組織梗死，梗死機化后形成較大瘢痕，使腎體積縮小，稱為動脈粥樣硬化性固縮腎。
4．四肢動脈粥樣硬化 主要發(fā)生在下肢動脈。當四肢動脈粥樣硬化導致管腔狹窄時，可因供血不足，行走時引起疼痛，休息后好轉(zhuǎn)，即所謂間歇性跛行。當動脈管腔完全阻塞，側(cè)支循環(huán)又不能建立時，引起足趾部干性壞疽。