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冠心病诊疗现状

时间:2023-05-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:左心房构成心底的大部分,有4个入口,1个出口。冠状动脉供血基本上就是为心壁提供氧气和营养物质,冠状动脉的走行也是依附心壁的,所以冠状动脉某些重要特性,与心壁的特性有着直接而重要的关联,例如冠状动脉小分支穿入心肌深层,致使冠脉血管在心肌收缩时容易受到压迫等。2.冠状动脉解剖结构 冠状动脉是心脏血液供应的唯一来源。

第1章 冠心病的病理机制

第一节 心脏生理 

一、心脏与血循环概要

(一)心脏结构与血循环

1.心脏解剖结构(图1-1)

(1)心脏整体结构:心脏是循环系统的动力中心,是有腔的肌性器官。简单比喻,可以把心脏看作内部有四个空腔的皮球。这四个空腔分别是右心房、右心室、左心房、左心室;皮球的球皮就是心壁,心壁自内而外由心内膜、心肌层和心外膜三层构成。

心脏的右心房与右心室在一边,左心房与左心室在另一边,把心脏整体分为左右两个半边。两半之间不相通,由一道“墙壁”隔开。这道墙壁的上半部分为房间隔,将左右心房隔开,房间隔下端与室间隔相连,室间隔将左右心室隔开。

右心房有3个入口和1个出口,3个入口外部分别连接上腔静脉、下腔静脉和冠状窦口。体循环中缺少氧气而含有大量二氧化碳的静脉血由上腔静脉和下腔静脉流入右心房,冠状窦口则为心壁静脉血回心的主要入口;右心房的出口同时也是右心室的入口。但是这个关口并不是一直开放,它有一道“门”,这道门由房室瓣构成。房室瓣(二尖瓣、三尖瓣)只能向心室一侧打开,如果逆向推动,它就会完全闭合,将心房与心室彻底隔开。这种单向打开的性质,保证了血液不会从心室逆向流入心房。

图1-1 心脏解剖结构及循环图

右心室有1个入口,1个出口。入口便是上述的右心房室口。出口外部则连接肺动脉。右心房收集的静脉血,从右心房流入右心室,然后经过右心室的收缩加压,泵入肺动脉,然后沿着肺动脉进入肺。在右心室与肺动脉之间的这个出入口同样有一个“门”,这个门就是肺动脉瓣。肺动脉瓣只能向肺动脉的方向打开,如果反方向(朝向心脏)推动,它就会关闭,把肺动脉和右心室完全隔开。这种单向打开的性质,保证了血液不会从肺动脉逆向回流入右心室。

左心房构成心底的大部分,有4个入口,1个出口。在左心房后壁的两侧,各有一对肺静脉口,为左右肺静脉的入口;左心房出口为左心房室口,通向左心室。左心房的出口同时也是左心室的入口,同样具有单向关闭的房室瓣。

左心室有1个入口,1个出口。入口即左心房室口。出口为主动脉口,外部连接主动脉。这个关口的结构与右心室类似,具有单向关闭的主动脉瓣。

(2)血循环概要:人体的血循环基本上是如下的流程。

左心室充满富含氧气的血液,收缩射血→主动脉→各个动脉分支→全身的组织器官毛细血管,全身的组织细胞等将血液中的氧气和营养物质消耗掉,并将二氧化碳等代谢废物留在血液中,动脉血转变为静脉血→各级静脉分支→静脉主干(上腔静脉和下腔静脉)→右心房,负责收集静脉血→右心室,负责收缩射血→肺动脉→肺毛细血管,血液在肺部将二氧化碳交换为氧气→肺静脉→左心房,负责收集富含氧气的血液→左心室(至此形成一个完整循环)。

以上是一个完整的血循环,但是通常人们将以上循环分割为两部分认识,即体循环(也称为大循环)和肺循环(也称为小循环)。

体循环:经肺氧合后的动脉血(含氧)→肺静脉→左心房→左心室→主动脉→全身中小动脉→组织器官毛细血管(消耗氧,存留废物)→各级静脉分支→静脉主干→右心房。

肺循环:回右心房的静脉血(低氧,高二氧化碳)→右心室→肺动脉→肺毛细血管(补氧,排出二氧化碳)→肺静脉→左心房。

如上,对于血液成分来讲,基本上体循环是一个耗氧过程,肺循环是一个补氧过程。

(3)心壁结构:由于冠心病主要指心壁受损,所以心壁的结构对于冠心病研究尤其重要。冠状动脉供血基本上就是为心壁提供氧气和营养物质,冠状动脉的走行也是依附心壁的,所以冠状动脉某些重要特性,与心壁的特性有着直接而重要的关联,例如冠状动脉小分支穿入心肌深层,致使冠脉血管在心肌收缩时容易受到压迫等。这些关联,我们将在后面进一步介绍。本节先简单了解心壁的结构特征,为后面介绍冠状循环作一些必要的铺垫。

心壁自内而外由心内膜、心肌层和心外膜三层构成。

心内膜:菲薄而光滑,衬在心壁内面,与出入心脏的血管内膜相延续,在房室口和动脉口处,心内膜折叠成瓣膜,其间夹有一薄层致密结缔组织。心内膜主要由内皮和结缔组织构成。按其排列关系大致可分为三层:①内皮,为单层扁平上皮;②内皮下层,为一薄层较细密的结缔组织,在主动脉和肺动脉出口处尚含有一些平滑肌束;③心内膜下层,由疏松结缔组织构成,与内皮下层相互移行而无明显界限,其中含有心传导系纤维、血管、神经和淋巴管等。在腱索和乳头肌处的心内膜没有心内膜下层。

心肌层:主要由心肌纤维构成。左心室的心肌层最厚,右心室的次之,左右心房的最薄。心房肌与心室肌互不连续,分别附着于结缔组织构成的心纤维环上。①心房肌,可分浅、深两层。浅层肌为横行肌束,包绕左、右心房,以心房前壁的心肌较发达,并有一部分延伸为房间隔的肌纤维。深层肌有襻状和环状两种纤维。襻状纤维分别包绕左、右心房,从前后方向上跨绕心房,两端附着于房室口的纤维环上。环状纤维围绕心耳、腔静脉口、肺静脉口以及卵圆窝的周围。当心房收缩时静脉口处的环状纤维先收缩,起括约肌的作用,可阻止血液逆流。②心室肌,结构较复杂,大致可分浅、中、深三层。左右心室共有的浅层肌附着于房室口的纤维环,由心室基底斜行走向心尖,在心尖部捻转形成心涡,随即进入深部,移行为纵行的深层肌,并向上延伸形成肉柱和乳头肌。中层肌多为环行纤维,分别环绕左、右心室,左心室的环行肌纤维特别发达。此外,也有联系左、右心室的“S”形肌纤维。室间隔的肌部含有浅、中、深三层心肌纤维。由于有部分心肌纤维呈螺旋形行走,心室收缩时可使心尖向心室基底部移动并发生顺时针方向旋转,撞击胸壁,形成在体表可以看到的心尖搏动。

心外膜:为浆膜性心包的脏层,主要由间皮和薄层结缔组织构成。由浅至深可分为五层。第一层为间皮,由扁平上皮细胞组成;第二层为基底膜;第三层为浅胶原纤维;第四层为弹力纤维;第五层为深胶原纤维。心外膜的组织结构使其具有特殊的弹性、韧性以及表面的润滑性,以适应心脏的舒缩功能。在心外膜深面的结缔组织中含有数量不定的脂肪细胞,并有血管、神经和淋巴管走行。

2.冠状动脉解剖结构 冠状动脉(简称冠脉)是心脏血液供应的唯一来源。通常冠状动脉有左、右两支,分别起于主动脉左窦和右窦;主干及其分支一般走行于心外膜下的脂肪组织内,发出较细小的分支穿入心肌层内,再逐级分支供应心肌细胞等组织,见图1-2。

(1)左冠状动脉的分支:左冠状动脉(left coronary artery)起自主动脉左窦,主干在起始部口径4.1~6.0mm,最粗可达7.5mm。左冠状动脉起始后向左行于左心耳与肺动脉根部之间,随即分为前室间支(前降支)和旋支(左旋支)。

图1-2 冠状动脉分支模式图(前面观)

①前室间支(anterior interventricular branch):又称前降支,似为左冠状动脉主干的延续,沿前室间沟下行,绕过心尖切迹,大部分止于后室间沟下1/3,一部分止于中1/3或心尖切迹。其末梢可与后室间支末梢吻合。前室间支(前降支)继续延伸,又分为几十条更细小的分支。其分布范围包括左心室前壁、前乳头肌、心尖、右心室前壁一小部分、室间隔前2/3、心传导系的右束支和左束支的前半。

②旋支(circumflex branch):又称左旋支。起始后沿冠状沟左行,绕心左缘至膈面,大多数止于心左缘与房室交点之间。旋支继续延伸,又分为一些更细小的分支。其分布范围包括左心房、左心室前壁一小部分、左心室侧壁、左心室后壁的一部或大部,甚至可达左心室后乳头肌。约40%的人旋支还分布于窦房结。

(2)右冠状动脉的分支:右冠状动脉(right coronary artery)起于主动脉右窦,起始部口径3.1~5.0mm,最粗可达7.0mm。主干行于右心耳与肺动脉根部之间,继而沿冠状沟右行,绕过心右缘至心脏膈面,一般在房室交点附近分为两终支:后室间支和右旋支。右冠状动脉又延伸为十余条分支,分布范围一般包括右心房、右心室前壁大部分、右心室侧壁和后壁的全部、左心室后壁的一部分、室间隔后1/3及左束支的后半。此外,还分布于房室结(93%)和窦房结(60%)。

(3)冠状动脉的分布类型:左、右冠状动脉在心脏膈面的分布变异较大。根据两动脉在心脏膈面分布范围的差别可分为3型。

①右优势型:右冠状动脉不仅分布于右心室膈面全部,还有分支越过房室交点和后室间沟,分布于左心室膈面的一部或全部。后室间支来自右冠状动脉。此型在人占65.7%,应属于正常型。

②均衡型:左、右冠状动脉各自分布于本侧心室膈面,互不越过房室交点。后室间支为左或右冠状动脉的末梢支,或同时来自左右冠状动脉。此型在人占28.7%。

③左优势型:左冠状动脉的分支特别粗大,不仅分布于左心室膈面,还越过房室交点和后室间沟分布于右心室膈面的一部分。后室间支和房室结动脉均发自左冠状动脉。此型在人占5.6%。

(4)心室分段:心室分段的依据主要是动脉支的分布范围和位置。各分支系统之间血管较少的区域作为心段之间的分界处。心室分段的研究为心肌梗死施行切除术提供了解剖学依据。心室分段共为6段:前室间段、左缘段、左心室后段、后室间段、右缘段和右心室前段。在心脏膈面如果动脉分布有变异,则段的划分也有所改变,例如有的心脏右冠状动脉的后室间支扩大分布范围,代替了左冠状动脉的左心室后支,这一段就改称为室间左后段,这样两半心就只有5个心段。

(5)冠状动脉的吻合:正常心脏血管在出生时就存在着丰富的吻合,这些吻合的长度和直径随年龄的增长而增大,至18~20岁时达到成人的大小。冠状动脉的吻合可分3种类型,冠状动脉分支之间的吻合、冠状动脉分支与心外血管之间的吻合、冠状动脉的分支与心腔交通。

冠状动脉广泛而丰富的吻合,具有重要的临床意义。在冠状动脉发生狭窄或阻塞的情况下,这些吻合为逐步建立有效的侧支循环提供了形态学基础。大量腐蚀标本观察到,正常心脏的冠脉吻合血管是比较直的,而在冠状动脉闭塞的心脏,吻合血管多盘曲。说明血液绕过发生阻塞的血管,从其他路径继续流通循环为心脏提供养分,也就是发生了代偿性的侧支循环。

(6)冠状动脉的变异与畸形

①冠状动脉起点与分支的变异:例如有的冠状动脉开口位置偏高,即冠状动脉开口于主动脉窦嵴以上;有的心脏只有单一冠状动脉;有的旋支与前室间支各自单独起于主动脉窦;前室间支起于右冠状动脉;左、右冠状动脉起于同一主动脉窦等。这些变异都很少见,一般不影响生理功能,但会给冠状动脉造影和解释造影结果带来困难。由于一些变异动脉的行径特殊,如右冠状动脉起于主动脉左窦,经主动脉与肺动脉之间到达右侧的冠状沟,当主动脉或肺动脉扩大均可压迫变异动脉,导致心肌缺血,甚至发生猝死。

②冠状动脉的畸形:一支或两支冠状动脉起于肺动脉,心壁由静脉血供应,这种新生儿多不能长期存活。冠状动脉静脉瘘,这种畸形是指冠状动脉及其分支与右心房、右心室或肺动脉相通,或冠状动脉与静脉之间相通。冠状动脉静脉瘘有半数以上起于右冠状动脉;90%注入右侧心腔,包括注入右心室、右心房、肺动脉或冠状窦等。存在这种畸形的人多数无明显症状,但有些人由于“窃血”现象较严重,影响心肌的血液供应而发生心绞痛或产生心力衰竭,必要时可进行手术治疗。

3.心脏的静脉结构 心脏的静脉可分为3组:冠状窦及其属支、心前静脉和心最小静脉。

(1)冠状窦(coronary sinus)及其属支:冠状窦位于冠状沟后部,左心房后壁与左心室后壁之间,从左心房斜静脉注入处至冠状窦口,长3~4cm,为心脏最粗大的静脉干。心壁本身的静脉血大部分通过冠状窦回流至右心房。冠状窦口位于下腔静脉口与右心房室口之间,其开口处常有瓣膜,多为半月形。冠状窦的属支从略。

(2)心前静脉(anterior cardiac veins):起于右心室前壁,可有1~4支,向上越过冠状沟,直接注入右心房。有些心前静脉与心小静脉吻合。

(3)心最小静脉(smallest cardiac vein):又称Thebesius静脉,是存在于心壁内的一些小静脉,自心壁肌层的毛细血管丛起始,直接开口于各个心腔,开口直径约1mm。其数量和大小变异较大。存在于右心房壁和右心室壁的心最小静脉比较多,分别开口于右心房和右心室,而存在于左心房、左心室的则很少。

冠状窦的属支和心前静脉均属于心脏的浅表静脉。这些静脉在心外膜下存在广泛的吻合。在心尖部有心大静脉与心中静脉吻合。在心左缘附近有心大静脉的属支之间形成吻合。在左心室后壁有左心室后静脉与附近的静脉之间形成吻合。在右心室前面有心前静脉与心小静脉及心大静脉的属支形成吻合。

(二)心脏射血功能

1.概述 从心脏在循环系统中所起的机械作用看,它是个动力器官,射出的血液在动脉、毛细血管及静脉所组成的管道系统中不断地流动,然后又回到心脏,周而复始地循环。

心脏射血时,左、右心室的射血几乎同时进行,而且相似。所以我们只以左心室为例,说明一个心动周期中心脏的射血功能。相比左心室的收缩射血,右心室收缩力量较弱,心室内压只有左心室的1/6~1/4,但因肺循环途径短,血流阻力较体循环小,肺动脉压也较低。因此,两心室的射血量几乎相等。

2.射血原理 心室收缩,心室内压上升,当心室内的压力超过心房内压时,心房与心室之间的“门”(房室瓣)被推动以致关闭。但是此时心室内压远低于主动脉内压,心室内的压力还不足以推开心室与主动脉之间的那道门”(主动脉瓣),因此心室两端的门都关闭着,心室此时处于密闭状态。心室肌继续强力收缩使室内压迅速地进一步上升,当左心室压力超过主动脉压时,主动脉瓣终于被推开,心室内的血液射入主动脉,称为射血期。

射血期包括快速射血期与缓慢射血期。从射血开始到心室内压达顶点的时期称快速射血期,射出血量占每搏输出量的60%~80%;射血期的后一阶段,心室内血量减少和收缩强度减弱,射血速度减慢,这段时间称缓慢射血期。缓慢射血期的末尾,由于心肌收缩的挤压作用而有较大的动能,心室内的血液依靠惯性作用,继续流入主动脉。但是此时的心室内压已经低于主动脉压了,主动脉瓣因此被关闭,等待下一次射血。

(三)冠状循环

1.冠状循环的解剖特点 心脏为一个工作量很大而又经常处于活动状态的器官。因而心脏所需要的能量和氧供给量很大,而且不能发生中断。心脏的营养物质及氧的供应,几乎全靠冠状循环(coronary circulation)提供,只有心内膜是靠房室腔内的血液供应。由此可见冠状循环的重要意义。

心脏的血液供给来自左、右冠状动脉。在心外膜下,冠状动脉的小分支,与主支成直角方向从心外膜横穿入心肌深层直到心内膜附近,并在心内膜下分支成网。这种分支方式使冠脉血管在心肌收缩时容易受到压迫。冠状动脉之间有分支互相吻合,这种吻合支在中等分支的血管很少,在心内膜较多,但这些吻合支相对的较细,因此,当冠状动脉突然阻塞时,不易很快建立侧支循环,常常导致心肌梗死。但如果冠脉阻塞是缓慢地形成,则侧支可逐渐扩张,代偿地建立新的侧支循环。

左冠状动脉的血液流经毛细血管和静脉后,主要由冠状窦回流入右心房,而右冠状动脉的血液主要经较细的心前静脉直接回流入右心房。另外还有一小部分冠脉血液可通过心最小静脉直接流入左、右心房和心室腔内。

2.冠状循环的生理特点

(1)途径短、流速快:血液从主动脉根部起,经过全部冠状血管到右心房只需6~8s。

(2)血流量大:心脏重300g左右(占体重的0.5%),在安静状态下,总的冠脉血流量为250ml/min,占心排出量的5%,当运动时,冠脉血流量还可大大地增加。

(3)动静脉血氧差大(氧提取率大):冠状动脉血氧含量为20ml/100ml,冠状窦静脉血氧含量为6ml/100ml,氧提取率已达70%~80%(动静脉血氧差为14ml/min。其他器官的动静脉血氧差为5~6ml/100ml(动脉血氧含量为20ml/100ml,静脉血氧含量为14~15ml/100ml)。这说明心脏从血液中提取的氧远多于其他器官。当运动引起耗氧量增加时,更多地提高氧提取率即增加氧摄取量的潜力很小,心脏必须通过提高冠脉血流量来弥补其需氧量的增加,也就是说,靠扩张冠脉以增加血流量是运动时增加氧供的主要途径。以上特点决定了心肌对低氧与缺血非常敏感的特性。

(4)灌注压较高:冠状动脉直接开口于主动脉根部,再加上冠状血管的途径短,因而在冠状血管较细的分支内,其血压仍能维持在较高水平。

(5)血流量有明显的时相性:由于心脏有节律地收缩与舒张,对心肌血流量的影响也呈现此种节律性,因此,冠脉血流量(CBF)在心缩期和心舒期中有明显的时相性。心缩时,心肌壁的张力突然升高,可将各肌纤维之间小血管压闭,使血流减慢或暂停。心舒时,心壁受到的挤压力减小,冠状血管开放,血流量增多。因此,冠脉血流有明显的断续性。静脉血的回流也与心肌的缩舒有关,收缩时由于肌性心壁的压缩,挤压心肌间的静脉,促进其回流;舒张时静脉血的流出基本停止,所以,静脉血的回流要靠心肌收缩的挤压作用。

(6)代谢调节作用大于神经调节。

3.影响冠脉血流量的因素

(1)主动脉血压:因冠脉血流量与压差(主动脉压与右心房压之差)成正比,又因右心房压低(接近于零)而变化小,所以推动冠脉内血流的动力主要决定于主动脉内的血压。在心脏射血开始时,主动脉内血压较高,冠脉血流量随之增多。到缓慢射血期,主动脉压力下降,冠脉血流量又下降。

(2)冠脉阻力:冠脉血流量和阻力成反比,冠脉阻力不仅决定于冠状血管本身的紧张度,而且还受心肌收缩对冠脉挤压力的影响。

①冠脉血管本身的舒缩状态:小冠脉的舒缩对冠脉阻力有很大影响,冠脉舒张,冠脉血流量可显著增加。表明冠状小血管的舒缩状态是决定冠脉血流量的重要因素。

②心肌收缩的挤压力:由于冠脉的大部分分支深埋于心肌内,所以心肌收缩的挤压作用是构成冠脉阻力的重要因素。在一个心动周期中,心肌的挤压力随心脏的节律性缩舒而变化,由此引起冠脉血流量的周期性(时相性)变化。心舒期是冠脉血流量最多的阶段,占心肌供血的80%左右。在等容舒张期,冠脉血流量突然增加,在舒张早期达到最高峰,然后随主动脉压的降低而回降。心舒张期最低的冠脉血流量与心缩期最高的血流量接近或略高。由此可见,动脉舒张压的高低和心舒期的长短是影响冠脉血流量的重要因素。主动脉粥样硬化患者,因血管壁弹性差,舒张压降低,可导致冠脉血流量减少。又如,心动过速患者,由于心动周期的缩短主要是心舒期缩短,因而冠脉的血流量也减少。

心肌收缩不但造成对冠脉的直接挤压作用,还引起室内压的升高,升高的室内压主要压迫心内膜处心肌,近心外膜处心肌受压较小,心外膜下心肌血流量大于心内膜,因此,冠脉血流量减少时,心内膜比心外膜更易受损。挤压力的大小和心肌发达程度有关,右心室心肌较薄,收缩挤压的力量较小,故右冠脉血流量在整个心动周期中的周期性变化较左冠脉小。

(3)心率对CBF(冠脉血流量)的双重影响:由于心舒期是CBF最多的阶段,心动周期的缩短主要使心舒期缩短,因此,心率加快可使CBF减少;但另一方面,心率加快时伴随的心肌代谢增加,可引起冠脉扩张而抵消前一作用。同样,心率减慢、舒张时间延长所致CBF增加的作用,可被心肌代谢降低引起CBF的减少作用所抵消。

(4)血液黏滞性:正常时血液黏滞性对CBF的影响不明显,但冠状动脉已有部分狭窄致使供血量不足者,血液黏滞性的增加使冠脉阻力增大,特别高脂餐后,血液含脂量较多,增加了血液黏滞性,有人认为这可能是高脂餐后心绞痛发生率变高的一个因素。

4.冠状循环的调节

(1)神经调节:冠状血管受交感神经和副交感神经双重支配。刺激交感神经,可使冠脉先收缩后舒张。初期出现的冠脉收缩,乃由于交感神经对冠脉的直接作用;而后期出现的冠脉舒张,则是由于心肌活动加强、代谢产物增多造成的继发性反应。缩血管作用往往被强大的继发性舒血管作用所掩盖,因此,刺激交感神经常表现为冠脉舒张。

迷走神经对冠脉的直接作用是使冠脉舒张。但在完整体内,刺激迷走神经对冠脉血流量的影响较小,这可能是其扩张冠脉的作用被心肌活动减弱、代谢产物减少引起的继发性缩血管作用所掩盖。用起搏心率和冠脉内恒压灌注条件下,刺激迷走神经可导致大冠脉舒张CBF增加,同理,为排除心脏收缩对冠脉的挤压力,采用心脏停搏或心室颤动办法,此时刺激心交感神经,冠脉出现先收缩后舒张的效应。运用β受体阻滞药排除变力性和变时性效应,再刺激交感神经,冠脉阻力增加,提示交感神经对冠脉的原发作用是使冠脉收缩,该作用可被α受体阻滞药消除。表明冠脉上有α受体(起缩血管作用)和β受体(起舒血管作用)。

(2)体液调节及其他因素的影响

①低氧:这是调节冠脉血流量最敏感的因素,其效果极为明显,低氧反应的发生,可使其他调节因素受到掩盖。当冠状血管中的氧含量降低1%,冠脉血流量明显增加,可增加到5倍以上。在动物实验中,将支配心脏的神经切断,这一反应仍然存在。这属“自家调节”反应之一。其原因是由于在低氧时ATP分解为ADP和AMP,5’-核苷酸酶使AMP分解为腺苷,腺苷有很强的扩血管作用。

②H和CO2:当心肌代谢增加时,所产生的H和CO2增多,可直接使冠状血管舒张。

③去甲肾上腺素和肾上腺素:两者均有促进心肌代谢的作用,因代谢产物的增加可扩张冠脉。其中以肾上腺素的作用为强。

④血管升压素和血管紧张素Ⅱ:两种激素均可使冠脉收缩,冠脉血流量减少。

⑤甲状腺素:促进心肌代谢,使耗氧量增加,故冠脉扩张,血流量增加。

神经、体液因素主要通过改变冠状小动脉口径调节心肌供血量,两者比较,以体液调节更为重要。且神经调节主要是通过代谢产物间接发挥作用。实验证明,冠脉血流量和心肌代谢水平成正比。在代谢产物中,尤其是腺苷,是扩张冠脉的主要因素。因此,在正常情况下,心肌代谢水平的高低决定了冠脉血流量的多少。但冠状动脉硬化患者,心肌代谢的增强难以使硬化的冠脉扩张,因此可发生心肌缺血。

(3)大小冠脉和狭窄冠脉的调节特点

①大冠脉的调节特点:大冠脉—导流血管,不受心脏收缩的压迫,对神经递质敏感,有丰富的α受体,也有β受体;大冠脉是粥样硬化的好发部位,是冠脉狭窄的主要部位。

②小冠脉的调节特点:小冠脉—壁内血管,以与主支成直角方向从心外膜穿入心肌,心脏收缩时易受压迫,CBF在收缩期显著减少,而舒张期CBF明显增加,时相性非常明显。小冠脉是调节冠脉阻力和CBF的主要部位,以β受体占优势,也有α受体(预先用β受体阻滞药处理后,小冠脉收缩作用大于大冠脉)。

③狭窄冠脉反应性的改变:舒血管能力严重受损与冠状动脉内皮受损有关。ACh舒张动脉平滑肌需要以血管内皮细胞的存在为前提。ACh首先作用于内皮细胞M受体,进而释放内皮血管舒张因子(EDRF),然后再作用于平滑肌,导致血管舒张。在动物实验中也证实,用气球扩张正常犬胃,可以引起冠脉血流量增加。但在狭窄冠脉犬中,同样运用ACh或扩张胃,则引起狭窄冠脉收缩或痉挛。CBF减少与狭窄冠脉的内皮受损、内皮细胞释放的EDRF 和PGI2减小有关。也可能和代谢性调节物质耗竭或EDRF释放减少有关。

④重度冠脉狭窄时神经调节又变得重要:冠状动脉狭窄时,交感与副交感神经兴奋均可导致狭窄加重、冠脉血流量减少,诱发冠状动脉痉挛,其机制可能与α肾上腺素受体的数量和(或)亲和性增加、β肾上腺素受体的反应性减少有关。也可能和代谢性调节物质耗竭或EDRF释放减少有关。

二、冠心病诊疗现状

医学对于客观的心脏解剖结构和血液循环知识的了解,历史还很短。而其中有关冠心病的重要知识,如动脉硬化、冠状动脉结构、心脏节律与电传导、全面的心肌供血途径、侧支循环等,则历史更加短暂,甚至有很多至今仍不清晰。

冠心病的理论认识和防治手段的大发展,尤其是以旁路移植为代表的冠心病外科治疗术等,严格讲只是最近几十年的事情。冠心病防治的发展,其理论研究、临床治疗和流行病学防治等互相联系,互相促进,无法简单地加以割裂。以下我们尝试着以一个概括的思路,简要提示人类对于冠心病防治的发展路线。以下主要涉及4个方面,分别是冠心病的理论基础、外科治疗、介入治疗、溶栓、流行病学研究与冠心病预防等。

1.理论基础 哈维于1628年出版心血运动论,这才使关于血液循环的一切疾病有了科学研究的基础。直到1768年,整整140年之后,赫伯登(W.Heberden)才科学记述了心绞痛(angina pectoris)。大约又过去40年,1804年,斯卡帕(Scarpa)记述了动脉硬化症。1903—1906年,爱因托芬(Willem.Einthoven,1860—1927)发明弦线电流计,制成心电图机。到此时,距离哈维建立科学的血液循环理论,已经过去大约300年。虽然这些都是心脏病学发展的重要基础,都是里程碑意义的创造,但对于患者来说还没有现实意义的重大突破,因为患者更关心的是如何治疗心脏病。

2.外科治疗 以一个冠心病患者的视角,最值得关注的当然是具体可操的疾病治疗手段,尤其是直接有效的外科治疗。1916年,Jonnesco切除颈、胸交感神经治疗心绞痛;1926年,Boas施行甲状腺全部切除术,企图通过降低新陈代谢减轻缺血心肌的负荷;1935年,Beck和Tichy施行胸大肌与心肌固定缝合术,希望形成的粘连能给心肌供血。此后,心包膜、大网膜、肺、空肠、胃、脾等组织和器官均用于与心肌做固定缝合术。有的外科医师还运用心包腔内敷撒滑石粉、石棉粉等促进心包粘连的形成。这些尝试在今天看来笨拙无效,甚至可笑,但这些都是冠心病治疗手段的重要尝试,而且,距离今天才仅仅70余年。

由于类似的种种尝试效果都不满意,1955年起,医学界开始研究直接对冠状动脉施行手术以改善心肌血供。1958年,Sone选择性冠状动脉造影成功,推动了冠心病现代外科治疗的进程。临床医师利用这项技术,可以在术前对患者病变冠状动脉的狭窄部位、范围、程度及左心室功能等情况有一精确的认识,作为手术选择的解剖依据。终于在1967年,Favaloro和Effoer首次进行主动脉-冠状动脉大隐静脉移植手术获得成功,翻开了冠心病外科治疗的新的一页。这是冠心病外科治疗的突破,也是整个冠心病学最重要的进展。从某种意义上,这一技术进展才足以令冠心病患者眼前一亮。

3.介入治疗 冠心病介入治疗是当下冠心病治疗的另一亮点,不但占据着重要地位,而且应用越来越广泛。经皮穿刺腔内冠状动脉成形术(PTCA)1977年始用于临床,标志着冠心病介入治疗时代的开始。之后,PTCA技术不断改进,日臻完善,适应证不断扩大,历经二十余年,发展成为一组“经皮冠状动脉成形术”(percutaneous coronary intervention,PCI)。已成为冠心病介入治疗的基本手段,是目前应用最多的心血管病介入治疗技术。

4.溶栓 冠心病溶栓治疗涉及血栓理论的确立与药学发展。血栓形成和AMI的因果关系的争论延续近200年,直到1980年,De Wood以冠脉造影证实在AMI后4h内86%的患者冠脉中有血栓形成,这才肯定了血栓形成是AMI的原因而非后果。继而,溶栓成为全球对AMI治疗的热点。溶栓治疗目的是尽快使血栓溶解,使冠脉再通以挽救濒死心肌、保护心功能。在这一理论指导下,又涉及许多溶栓药物的研发,包括尿激酶(UK)、链激酶(SK)、组织型纤溶酶原激活剂(tPA)、乙酰化纤溶酶原链激酶激活复合物(APSAC)等。

5.流行病学研究与冠心病预防 伴随治疗手段的日新月异,高新技术的副作用—昂贵医疗费问题也日渐显著。探讨冠心病防治的发展,不能回避冠心病作为慢性病及“富贵病”的性质。生活方式等因素与冠心病之间的密切联系已经得到流行病学证实,而同时,流行病学已成为预防心脏病学的基础学科。30年以来它通过改变人们的生活方式,促进了医疗水平的提高,为降低冠心病、脑卒中病死率做出了重要贡献。美国心脏协会报道1981年美国AMI死亡65万人,50%为住院前猝死。由于采取对已知危险因子如高血压、高血脂、吸烟和改变生活方式等预防措施,1994年死于冠心病者已下降为481 458人。Hunik总结1980—1990年美国冠心病死亡率下降的原因,25%归功于一级预防,29%归功于二级预防,43%归功于治疗的进步。可见流行病学在冠心病防治当中具有确实效果,而且所占比例非常之高。这也就进一步提示广大冠心病患者,以及医护人员,不能将目光单纯盯在高新技术之上,对于患者和潜在患者而言,预防可能是更加关键有效的措施。

第二节 冠心病的形成

一、冠心病定义及病理机制 

(一)冠心病定义及分型

1.冠心病的定义 冠状动脉性心脏病(coronary heart disease,CHD)简称冠心病,是指由于冠状循环改变引起冠脉血流和心肌需求之间的不平衡而导致心肌缺血性损害的一种心脏病。由于动脉粥样硬化为主要病因,故冠心病一般是指冠状动脉粥样硬化性心脏病。

我们在本章第一节已经对心脏的解剖结构和相关的血循环有了简单的认识。冠状动脉(简称冠脉)就是指围绕心脏的,专为心脏供血的一组动脉网络。由于这个动脉网看上去很像一顶王冠扣在心脏上面,所以被命名为冠状动脉。本文所说的“冠状循环”,便是特指冠状动脉的血液循环。

冠心病的主要因素为脂质代谢失调和动脉壁损坏。简单讲,就是由于冠状动脉管腔内被血栓组织等阻塞,造成动脉管腔变狭窄,加之动脉本身弹性下降,血液流通不顺畅,因而导致心脏所需的血液供应不足。心脏得不到充足的血液供养,发生病变。

随着对冠心病的进一步研究,目前认为,人类动脉粥样硬化(athero sclerosis,AS)的早期表现在10岁左右即可发生,为主动脉的脂质条纹,20岁左右该条纹可出现在冠状动脉。脂质条纹虽属于聚集的富含脂肪的坏死细胞和平滑肌细胞(smooth muscle cells,SMCs),不能引起明显的临床症状,但它们却是严重损害的前兆。典型的病变是由富含脂质的坏死物为核心、SMCs和基质聚积而成的纤维性斑块,血管腔的表面可出现钙化、溃疡和出血。其重要的临床并发症是血栓形成或栓子脱落引起的急性心肌梗死和心力衰竭。在过去的50年中,通过大量的实验研究和流行病学的调查已经证实,CHD的发生主要与遗传因素和环境因素有关。已知高脂血症、原发性高血压、糖尿病、吸烟、酗酒、脑力劳动、情绪紧张并缺乏体力劳动和遗传因素等都是冠心病的易发因素。

2.冠心病的分型 目前我国采用1979年WHO和国际心脏病学会联合提出的冠心病分型与诊断标准。将冠心病分为以下几种类型。

(1)无症状性心肌缺血:此类型占冠心病患者的75%左右,患者无症状,但静息、动态或负荷试验心电图示有ST段压低,T波减低、变平或倒置等心肌缺血的客观证据,或心肌灌注不足的核素心肌显像表现。

(2)心绞痛:有发作性胸骨后疼痛,为一过性心肌供血不足引起。心电图可见缺血性ST和(或)T波改变,血清酶学无变化。

(3)心肌梗死:症状严重。由冠状动脉一支或多支闭塞致心肌缺血性坏死所致。又分为急性心肌梗死和陈旧性心肌梗死。

(4)缺血性心肌病:表现为心脏增大、心力衰竭和心律失常,为长期心肌缺血或坏死导致心肌纤维化而引起。临床表现与扩张型心肌病类似。

(5)猝死:因原发性心脏病骤停而猝然死亡,多为缺血心肌局部发生电生理紊乱,引起严重的室性心律失常所致。

上述五种类型的冠心病也可以合并出现。当然,研究上还有多种分类。

(二)什么是动脉粥样硬化

1.粥样硬化的病理变化

(1)脂纹:早期病变。肉眼观察下,主动脉的脂纹常见于主动脉后壁及分支开口处,为帽针头大小斑点及宽1~2mm、长短不一的黄色条纹,不隆起或稍微隆起于内膜表面。光学显微镜下观察,可见局部区域有充满脂质的平滑肌细胞、巨噬细胞(泡沫细胞)以及纤维组织。病变随年龄不同出现于动脉分支的不同管段。在婴儿期出现于主动脉,不分种族、性别和环境,所有儿童在10岁时主动脉内均出现脂纹,脂纹随年龄逐渐增加,在25岁时,占主动脉内膜面的30%~50%,但到老年,它并不继续扩展。通常在15岁时可见到冠状动脉出现脂纹,随着年龄增长而累及更多的内膜。脂纹也出现于所有人群的脑动脉。一般认为脂纹是可逆的,但尚无确切证据。

(2)纤维性斑块:肉眼观察下,纤维斑块为隆起于内膜表面的灰黄色斑块。随着斑块表层的胶原纤维不断增加及玻璃样变,脂质被埋于深层,斑块乃逐渐变为瓷白色。显微镜下观察,斑块表面为一层纤维帽,乃由多量平滑肌细胞(smooth muscle cell,SMC)及大量细胞外基质(包括胶原、弹性纤维、蛋白聚糖及细胞外脂质)组成。纤维帽之下有不等量的增生的SMC、巨噬细胞及泡沫细胞,以及细胞外脂质及基质。它不像脂纹一样在人群中广泛存在,斑块在30多岁时首先出现于腹主动脉、冠状动脉和颈动脉,随着年龄增长而进行性地增多。它的出现男性早于女性,主动脉早于冠状动脉。

(3)粥样斑块:亦称粥瘤。肉眼观察下,为明显隆起于内膜表面的灰黄色斑块。切面:表层的纤维帽为瓷白色,深部为多量黄色粥糜样物质(脂质和坏死崩解物质混合存在)。显微镜下观察:纤维帽趋于老化,胶原纤维玻璃样变。SMC陷于细胞外基质中。深部为大量无定形坏死物质,其内富含细胞外脂质,并见胆固醇结晶(针状空隙)、钙化等。底部和边缘有肉芽组织增生,外周可见少许泡沫细胞和淋巴细胞浸润。病变严重者,中膜SMC呈不同程度萎缩,中膜变薄。外膜可见新生毛细血管、不同程度的结缔组织增生及淋巴细胞、浆细胞浸润。一些学者认为,这种外膜炎症(慢性主动脉周围炎)可能是对粥瘤中的类蜡质(一种含高度不饱和脂肪酸的黄色蜡样物质)成分的一种自身免疫反应。

(4)复合病变

①斑块内出血:在粥样斑块的边缘常见到许多薄壁的新生血管。在血流剪应力作用下,这些薄壁血管常易破裂出血,可形成血肿,使斑块更加隆起,其后血肿被机化。

②斑块破裂:这是最危险的并发症。斑块破裂常形成溃疡(粥瘤性溃疡)及并发血栓形成,坏死性粥样物质可排入血流而造成胆固醇栓塞。斑块破裂常见于腹主动脉下端、髂动脉和股动脉。富含软的细胞外脂质的斑块,特别是脂质池偏位时,容易破裂。斑块外周部分纤维最薄,胶原、氨基葡聚糖及SMC的含量较少,含有细胞外脂质较多,抗张力强度较差,该处巨噬细胞源性泡沫细胞浸润也最多。因此,破裂往往发生在纤维帽的外周。

③血栓形成:表浅的或由于斑块破裂造成较深的内膜损伤,均可使胶原暴露,通过von Willebrand因子的介导,引起血小板的聚集而形成血栓,可引起器官动脉阻塞而导致梗死(如脑梗死、心肌梗死)。冠状动脉血栓的机化及再通可在一定程度上恢复该支动脉的血流,有助于保持梗死灶周围心肌的存活。

④钙化:多见于老年患者。钙盐可沉积于坏死灶及纤维帽内,动脉壁因而变硬、变脆。钙化灶可进而发生骨化。

⑤动脉瘤形成:严重的粥样斑块底部的中膜SMC可发生不同程度的萎缩,以致逐渐不能承受血管内压力的作用而扩张,形成动脉瘤。另外,血流可从粥瘤溃疡处侵入主动脉中膜,或中膜内血管破裂出血,均可造成中膜撕裂,形成夹层动脉瘤。

2.粥样硬化的发病机制 动脉粥样硬化的发病机制至今未完全明了,主要学说有以下几种。

(1)脂源性学说:此学说基于高脂血症与本病的因果关系。实验研究也证明,给动物喂饲富含胆固醇和脂肪的饮食可引起与人类动脉粥样硬化相似的血管病变。高脂血症可引起内皮细胞损伤和灶状脱落,导致血管壁通透性升高,血浆脂蛋白得以进入内膜,其后引起巨噬细胞的清除反应和血管壁SMC增生,并形成斑块。

(2)致突变学说:此学说认为动脉粥样硬化斑块内的平滑肌细胞为单克隆性,即由一个突变的SMC产生子代细胞,迁移入内膜,分裂增生而形成斑块,犹如平滑肌瘤一般。引起突变的原因可能是化学致突变物或病毒,其根据是,若女性的二倍体细胞核中X染色体的任一个基因是杂合子,机体将由两种不同等位基因型的细胞混合组成(镶嵌性)。目前以6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PD)作为检测这两个等位基因的标记物。G-6-PD有两个异构体A及B)。若增生病变来自镶嵌个体的单个细胞,仅含有一个表型的G-6-PD,而正常组织则含有两个表型。Benditt等在检查杂合子黑人妇女的正常主动脉及斑块中发现,斑块由产生一种表型的G-6-PD的SMC组成,而正常动脉壁则由两种表型G-6-PD的SMC混合组成。因此认为这些病变是单克隆来源。

(3)损伤应答学说:此学说认为动脉粥样硬化斑块形成至少有两个途径。①各种原因(机械性、低密度脂蛋白、高半胱氨酸、免疫性、毒素和病毒等)引起内皮损伤,使之分泌生长因子,并吸引单核细胞黏附于内皮。单核细胞迁移入内皮下间隙,摄取脂质,形成脂纹,并释放血小板衍生生长因子platelet derived growth factor,PDGF)样生长因子。脂纹可直接演变为纤维斑块,或由于内皮细胞脱落而引起血小板黏附。这样,血小板、巨噬细胞及内皮细胞均可产生生长因子,刺激中膜SMC增生。增生病灶内的SMC也可分泌PDGF样生长因子。②内皮细胞受损,但尚完整,内皮细胞更新增加,并产生生长因子,从而刺激中膜SMC迁移进入内膜,SMC及受损内皮细胞均可产生PDGF样生长因子,这种相互作用导致纤维斑块形成,并继续发展。

损伤应答学说实际上也是一种炎症观点。近年来,随着研究工作的不断深入,动脉粥样硬化发生的炎症学说又重新被强调。

(4)受体缺失学说:人纤维母细胞有LDL受体。已知该受体广泛分布于肝、动脉壁等全身各种组织细胞膜表面。血浆LDL与LDL受体结合后,聚集成簇,被吞入细胞,并与溶酶体融合。LDL被细胞摄取的量取决于细胞膜上受体的多少,若LDL受体数目过少,则导致细胞从循环血中清除LDL减少,从而使血浆LDL升高。家族性高胆固醇血症是常染色体显性遗传病,患者由于细胞表面LDL受体功能缺陷而导致血浆LDL水平极度升高。患者多在早年发生冠心病而死亡。

(5)溶酶体学说:溶酶体功能的改变在形成动脉粥样硬化中发挥着作用。因为溶酶体酶涉及细胞老化、脂褐素或“老年色素”的积聚。动脉平滑肌细胞脂质的增加可能与溶酶体胆固醇酯水解酶的活性相对不足有关,因而导致细胞内胆固醇的聚积,此作用可能通过溶酶体脂质负荷过度而增强,最后导致细胞死亡和细胞外脂质沉积。对于胆固醇贮积病的患者,由于缺乏溶酶体胆固醇水解酶,可以加速动脉粥样硬化的形成。

(6)细胞凋亡学说:细胞凋亡是与机体组织自稳机制有关的主动性死亡,是细胞在一定生理和病理条件下,遵循自身程序的生理性死亡。根据遗传素质,各种细胞损伤性刺激可改变遗传信息的转录和(或)翻译,形成死亡蛋白,后者能激活核酸内切酶,引起核染色质的凝集,标志着凋亡的开始,不可复性的胞质损害继之发生。形态学特点主要表现为核固缩、DNA非随机降解成小片段、胞质浓缩、胞膜皱褶或“出芽”,后期裂解成数个大小不等的凋亡小体(apoptotic body)或者膜受损发生继发性死亡,凋亡细胞外周多无炎症反应。氧化修饰LDL可通过TNF受体、Fas和Jun、CD36以及caspase-3的激活等多种途径诱导冠状动脉的内皮细胞、平滑肌细胞或巨噬细胞的凋亡。研究表明,细胞凋亡可能成为目前解决动脉粥样硬化的重要途径。灶性炎症、血小板黏附、内皮细胞功能紊乱或病毒引起的局灶感染已被认为是动脉粥样硬化的先兆,细胞凋亡可能单独或与这些因素共同参与这一过程。

二、流行病学观察下的冠心病

(一)冠心病诊疗现状与未来趋势

在发病率、病死率、致残率很高的冠心病中,最严重的、变化莫测的、预后凶险的是急性冠脉综合征(acute coronary syndrome,ACS),包括不稳定心绞痛(unstable angina pectoris,UAP)、急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)和猝死(sudden death),它被称为健康的“第一杀手”。

20世纪50年代以后对UAP、AMI的诊治有了很大的进步,并导致AMI住院病死率非常显著的下降,挽救了大量患者的生命和心功能,给患者带来了光明和希望。

但在新世纪,由于人民生活水平的提高和寿命的延长,冠心病的发病率还在不断增加;AMI和UAP的病死率虽下降,但存活者病情可能复发或出现难治性心力衰竭等并发症;AMI住院病死率虽下降,但住院前病死率或猝死率并未下降。溶栓治疗只能使AMI患者血栓溶解,冠脉再通率达60%~85%,疗效最好的加速tPA溶栓仅能使TIMI Ⅲ级(完全再通)达54%,但不能解决斑块狭窄问题;残留附壁血栓溶栓后1年内有20%~30%可能出现冠脉再闭塞而再发心肌梗死;冠脉介入治疗挽救了大量患者的生命,但术后再狭窄达到30%左右,此问题还是全球性科研难题;此外医疗费用增加,社会和个人不胜负担。美国1994年用于冠心病防治的费用达1 260亿美元,1996年迅速增至1 510亿美元,除用于AMI救治外,主要用于冠脉旁路移植和PTCA(每年各约30万人次)。

“今日的心脏病学强大而充满活力。但一些负面的倾向不容忽视。……专业医生注重针对心肌梗死、心律失常、心力衰竭等可致残或致死的心血管事件的治疗,而忽视心血管疾病的预防。”

“心血管超声、核磁和CT以及心血管造影为代表的影像学进展为提高心血管疾病的诊治水平起到了重大推动作用,引进学习和运用这些新技术十分必要。但人们忽略了问诊与物诊对疾病诊断的基本和基础作用,过分依赖价格昂贵或具有创伤性的诊疗技术,甚至出现过多使用或滥用这些技术的不良倾向,尤其在经济效益的驱动下,这一不良倾向十分令人痛心。”

“心脏病学的未来发展可划分为两个阶段,近期阶段为2020年以前,远期阶段为2020年以后。Braunwald教授预言,在近期,心脏的干预,包括心血管手术、经皮介入技术和器具的体内置入将继续压倒预防的努力,这是由于这些治疗技术对于患病率仍在增加的心血管事件具有治疗效果。但在远期的未来,随着基因为依据的治疗与预防的发展与成熟,对于手术与介入干预的需要会明显减少。心脏专科医师的主要职能与作用将发生重大改变,将从今日的主要识别和治疗心血管疾病,转化为理解和应用遗传学信息预防疾病。我们最终目的是根除对人类生命与健康构成严重威胁的心血管疾病。Braunwald预言,这一宏伟目标将在我们的后代庆祝Einthoven的里程碑性成就和现代心脏病学诞生150周年时,即本世纪的中期实现。”(部分文字引自胡大一教授2003年8月撰写的《心脏病学的昨天、今天和明天》。)

目前的共识是必须重视一级预防,降低疾病的发生率,才是出路。国际上日益重视疾病预防是新世纪心脏病学、冠心病研究的主要趋势和艰巨的任务。

(二)冠心病的危险因素

1948年Ancel Key的《七国研究》和Dawber T R的《弗明汉心脏研究》使心血管病的流行病学研究方法为之一新。1962年Kanne首次提出危险因素概念,通过在具有代表性的普通人群样本中开展的研究,看到了心血管病各种临床表现的规律、发病率和预后,了解人群中易于发生这些疾病的生活方式和个人性格,探索到心血管病发病机制的某些线索。这些认识纠正了来自临床研究,已普遍存在于人们概念中的一些错误认识,促进了冠心病的防治。纠正这些因素,对冠心病的发生发展和预后的影响将起到较重要作用。

1.高血压 高血压可加速动脉粥样硬化(AS)的形成,是冠心病的重要危险因素,可使冠心病危险性增加2~3倍。1990年Macmahon等发现舒张压(DBP)>105mmHg的人群危险性增加4倍;MRFIT研究更强调收缩压(SBP)较DBP与冠心病、卒中和死亡的关系更密切。高血压可促发所有重要的心血管病的发生,包括冠心病、心力衰竭、脑卒中和周围动脉病。而冠心病是高血压最常见、最致命的后果之一。

高血压与心血管病的关系是密切的,血压越高,危险越大。目前并无证据表明DBP对心血管的影响大于SBP,且在DBP不超过90mmHg的人群,所有年龄组心血管的危险性均随SBP升高而升高。在Framinghan研究中,所有年龄的男性冠心病、脑卒中、心力衰竭和周围动脉疾病的发生率在纯收缩期高血压组均高于纯舒张期高血压组。收缩期高血压和舒张期高血压共存时,其危险性仅较纯收缩期高血压有边缘性增高。高血压的不良预后并不主要来自舒张压,单纯收缩期高血压也是心血管病和冠心病的有力预告因子;并且不能否定偶测高血压有害性,而应当重视对青年人高血压的防治;此外也否定了过去长期的错误认识—认为“血压随年龄增高”,所谓“正常收缩压=年龄+100”,现在已确定是错误的。现认为不论年龄如何,健康成人理想血压应为120/80mmHg。过去忽略了对老年高血压的诊治,很可能导致了更多脑、心、肾并发症的发生。根据SHEP、STONE、Syst-China的报道:无论是对收缩期还是舒张期高血压的降压治疗,至少可使高血压病并发症的发病率和病死率下降20%~50%,证明对老年人高血压的治疗是必要的。这一观念的转变可使老年人高血压病并发症减少,病死率下降。

2.左心室肥厚 左心室肥厚并不是一个单纯的代偿现象,而是心功能不良的表现之一。用超声心动图(或左心室造影)测定有左心室肥厚者,如左心室射血分数(LVEF)下降,提示预后不良。心室肥厚具有慢性代偿机制,是心脏长时间收缩期负荷过重的主要反应。心室肥厚使心室内径增加,导致室壁张力增高,影响心肌收缩功能。左心室射血分数(LVEF)对预后预测价值很大。冠状动脉手术研究(CASS)结果:单支冠状动脉病如LVEF>50%,4年生存率95%;LVEF 35%~49%,4年生存率为91%;LVEF<35%,4年生存率为74%;3支病变3个等级LVEF的生存率分别为82%、71%、50%。表明左心室功能下降与预后不良密切相关。

3.高血脂 流行病学研究已表明血脂代谢异常与动脉粥样硬化密切相关。目前公认与AS有关的是:高胆固醇、高低密度脂蛋白(LDL)及低高密度脂蛋白(HDL),三酰甘油可能也对动脉粥样硬化的发展有重要促进作用,而最近较多的研究揭示脂蛋白(a)[Lp(a)]也是AS一个独立的危险因素。近年有关研究的最大进展是:不仅证实血脂异常的危害,还证实降脂治疗确实有益,如4S试验、普伐他汀试验等。

(1)饮食:饮食是AS和斑块形成最主要的环境因素:冠心病及其他动脉粥样硬化性疾病发病率和病死率与血胆固醇特别是LDL水平明显相关,即与脂肪、饱和脂肪酸和胆固醇摄入显著相关。降低LDL,尤其是他汀类药物的应用,可以明显改善预后,但他汀类的良好效益,可能有降脂以外的机制。

(2)LDL:流行病学研究发现,LDL胆固醇是与动脉粥样硬化危险性最显著相关的一个因素,LDL每1%的差异可导致AS危险性的2%~3%的变化。LDL通过促进斑块的形成而参与AS形成。NECPATPⅡ将LDL危险性分类为,高危:LDL≥4.14mmol/L(160mg/dl);临界升高:LDL>3.37~4.12mmol/L (130~159mg/dl);理想值:<3.37mmol/L(130mg/dl)。LDL随年龄和体重的增加及高饱和脂肪酸和胆固醇摄入而增加,LDL受体功能异常可致原发性高胆固醇血症(家族性高胆固醇血症)。

(3)HDL:HDL胆固醇与AS危险性呈显著负相关,HDL每下降0.03mmol/L(1mg/dl),冠心病事件的相对危险性增加2%~3%,这种关系无性别差异。在无症状的人和已确定的冠状动脉疾病患者之间也无差异。HDL与胆固醇从循环向肝脏转移有关,具有抗AS作用。HDL胆固醇水平低于0.91mmol/L(<35mg/dl)被认为是冠心病一个独立的危险因素。

(4)三酰甘油:三酰甘油与AS的关系尚未取得公认的看法,由于三酰甘油的测定受多种因素影响,从而影响了二者关系的观察。其一是三酰甘油的测定重复性差;其二是三酰甘油与HDL代谢的密切相关性可能导致在多变量分析中,对三酰甘油与AS关系的低估。但较多证据表明三酰甘油对冠心病的发生有重要促进作用,高三酰甘油血症可通过以下几种机制参与CHD的发病:①增加凝血活性;②餐后高脂血症;③降低HDL;④致向心性肥胖和胰岛素抵抗;⑤增加小分子LDL。MARS和CLAS研究认为高三酰甘油增加血小板反应性,诱发继发性红细胞血黏度增加。赫尔辛基心脏研究和PROCAM研究证实:高三酰甘油、高LDL、低HDL并存,具有显著负面影响。

(5)脂蛋白(a):近年研究发现脂蛋白(a)[Lp(a)]与冠心病发病有关。Assman等观察到增高的血Lp(a)预示着主要冠脉事件危险性增加。Lp (a)与血纤维蛋白溶酶原高度同源,因而可通过竞争性抑制纤溶酶原活性而促进AS形成。Lp(a)也显示出抑制转化生长因子(TGF-β)的纤溶活性。现代研究已表明斑块中血脂成分增加,可能是使斑块破裂的危险因素,斑块破裂则导致血栓形成和不稳定型心绞痛、AMI甚至猝死;文献报道降血脂治疗后冠脉内病变可能逆转。

4.糖尿病 过去认为只有明显的糖尿病才加速动脉粥样硬化。现已明确,葡萄糖耐受不良,不论程度轻重均有危险性,是冠状动脉心脏病的一个独立的强有力的易患因子。糖尿病与其他几种动脉粥样硬化危险因子有代谢方面的联系,称为“胰岛素抵抗性综合征”。脂质异常及伴随糖尿病的几种其他危险因子事实上存在于糖尿病出现之前,因此明确了糖尿病是一种复杂的代谢性疾病。而过去临床的概念则认为只有糖尿病控制不满意时才发生脂质异常和高血压。流行病学研究还明确,糖尿病患者的心血管病危险性取决于几种代谢方面互有联系的致动脉粥样硬化危险因子的强度。由于糖尿病患者的心血管危险性集中于有1种或多种危险因子的患者,因此现在医师已警觉到,糖尿病的“控制”,并不单指血糖水平恢复到正常。

5.肥胖 19世纪末,人寿保险业意识到体重超重者早死较多,主要是由于较易发生心血管病,同时还发现肥胖者减轻体重后病死率降低。现已明确肥胖或身体脂肪过多是动脉粥样硬化性心脏病的危险因子。最近流行病学研究提示,虽然30%~70%的肥胖者归因于遗传,但在肥胖发生率增加的一段时间内,基因库是稳定的,提示肥胖者的迅速增加并非来自基因变化,而高脂、高热量饮食及活动减少是较合理的解释。

肥胖的类型也有重要意义,中心型或腹部肥胖危险性较大。这种类型的肥胖与心血管病、高血压、脂质异常和胰岛素抵抗的发生有关系。肥胖还直接或间接通过加重高血压、左心室肥厚、胰岛素抵抗和脂质异常而参与心力衰竭的发生和发展,尤其对妇女冠心病影响更大。Manson等发表一个随访14年的前瞻性研究中,体重指数(BMI)>23的中年妇女,其致命或非致命冠心病发生率增加50%。

6.炎症 许多流行病学研究显示血白细胞计数与冠心病及脑卒中发病之间有一定的关系。在考虑多种发病机制中,白细胞轻度增多可与C反应蛋白同时出现,与凝血因子Ⅰ的情况相似,提示动脉粥样硬化过程的活化。过去曾认为白细胞增多是体内应激反应,近年在冠心病发生发展的危险因子学说中,关于“炎症”导致斑块破裂及冠心病发展的论文层出不穷,甚至有人用抗感染方法试治冠心病。其确切的意义尚待研究。

7.凝血因子Ⅰ 流行病学研究提示,标化了已有的其他危险因子后,凝血因子Ⅰ独立地参与动脉性心脏病的发生。它增加兼有其他危险因子者的危险性。7项前瞻性流行病学研究证明凝血因子Ⅰ正常高值的人,心血管病事件发生增多。凝血因子Ⅰ每增高一个标准差,男女的冠心病事件分别增加30% 及40%。有些作者还认为凝血因子Ⅰ为不稳定动脉粥样病变(指有裂隙,内膜下出血或炎症脂质浸润)的一个标志。

8.体力活动 1950—1960年AMI患者被要求绝对卧床休息6周,认为在心肌梗死急性期要绝对卧床休息可防止并发症,冠心病患者也应减少活动。从Morris等的工作开始,流行病学研究使人们注意到运动的益处,在平时工作中需要用力较多的男子致命性冠心病的发生少于静坐职业者。国外AMI后在无并发症情况下,1周内逐渐增加活动,认为可以减少血栓形成等并发症,住院1~2周出院,出院前做运动心电图,缩短了住院时间。现在国内一般也缩短了AMI卧床和住院时间。流行病学研究清楚表明:缺少体力活动是冠心病的一个危险因子。开始时以为剧烈运动才能收到锻炼之效,现在认识到即使中等度运动亦有裨益。但最近的几篇报道加深了临床医师长期以来的疑虑:担心强烈运动可能会触发心肌梗死。研究表明,规律的中等度运动可以使患者在运动时减少发生意外,但运动量应以患者不出现症状为原则,有条件时应做运动心电图,或动态心电图以供参考。

9.吸烟 在美国冠心病死亡者中,30%与吸烟有关,并与吸烟量相关。吸烟使缺血性中风的危险性加倍,并与其他危险因素有协同作用,增加冠心病的危险性。分析显示:主动吸烟和动脉粥样硬化之间具有相关性,许多实验证实动脉粥样硬化及心血管病与被动吸烟也有关。

Howard等研究显示,在3年随访期间,50%吸烟者动脉粥样硬化有所发展,提示吸烟是心血管病独立的、也是可改变的危险因素。吸烟可使凝血因子Ⅰ浓度增加,从而增加血小板反应性、增加血黏度,吸烟可降低HDL,促进LDL氧化,长期吸烟可损伤内皮。过去不少人对于吸烟可增加冠心病的危险性问题采取怀疑态度。流行病学研究发现大量吸烟的烟民的心肌梗死发病率为不吸烟者及已戒烟者的3倍。已戒烟者CHD的患病率、病死率与素不吸烟者近似。前瞻性流行病学研究肯定了吸烟是对心血管系统健康的一个主要的威胁。冠心病危险性与日吸烟支数有关,而与吸烟历史长短无关。戒烟者与继续吸烟者比较,危险性减少一半。有预防意识的医师应将戒烟列为预防冠心病的主要任务之一。

10.同型半胱氨酸与尿酸 20世纪90年代以来,几个大群体研究发现高半胱氨酸血症与高脂血症、吸烟和高血压一样是一个强有力、独立的致AS的危险因素。Graham等研究发现,高胱氨酸血症者心血管病相对危险度为2.2,有明显浓度依赖性,且与吸烟和高血压危险因素之间存在相互作用。校正apoB和高血压影响后,总半胱氨酸水平与缺血性心脏病病死率显著相关,相对危险度为2.9。Nygard等报道经冠脉造影确诊的冠心病587例,随访4~6年,血中半胱氨酸≥15μmol/L,病死率为25%,而<9μmol/L者病死率为4%,血中半胱氨酸>15μmol/L和<10μmol/L者比较,在校正其他危险因素后,相对危险度为1.4。半胱氨酸通过直接影响动脉壁细胞和组织形成动脉粥样硬化斑块。最近有研究证实半胱氨酸可损伤培养中的内皮细胞,刺激培养中平滑肌细胞生长,半胱氨酸对血管的损害可能与过度氧化,释放过氧化氢和超氧阴离子,使NO失活相关。高半胱氨酸血症还促使血栓形成,其机制可能与它作用于包括血小板、组织因子、活化的蛋白C及Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ等多种凝血因子有关。

11.行为因素 例如A型性格,感情易激动。流行病学的大量调查认为,A型性格者冠心病发病率2~3倍于B型性格。类似行为因素都可能在冠心病的发生发展以及预后过程中发生很重要的作用。

为什么强烈的精神创伤后1~2h可诱发AMI和(或)猝死?为什么猝死者发病前心电图正常,尸检冠脉却示严重狭窄病变?为什么有的AMI或猝死者的心电图示广泛ST-T改变,其冠脉却无明显狭窄?

以上3个问题是冠心病临床常见的几个疑问。国内某科研组经研究证实:情绪和体力应激(Stress)在AMI和猝死诱因中各占1/3和1/4。该组织据此提出假设:“冠脉病变程度与猝死不成比例。冠脉轻度病变或正常者可由于情绪、体力应激诱发冠脉痉挛使斑块破裂,血栓形成,致AMI或因心室颤动猝死。”后通过动物实验证实,健康犬正常冠脉可诱发冠脉痉挛致内皮细胞和功能损伤导致血栓形成和心肌坏死。在临床确诊的AMI者当中,冠脉正常者占13%,可能由于冠状动脉痉挛所致。

以上研究显示,行为因素在冠心病的发生发展中,尤其是诱发AMI和或)猝死,具有很密切的关系。

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