动脉粥样硬化

作者:George Thanassoulis, MD, MSc, McGill University;
Haya Aziz, MD, McGill University
已审核/已修订 5月 2022 | 修改的 9月 2022
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小知识

动脉粥样硬化是指中等动脉或大动脉的动脉壁形成脂质斑片状沉积物(粥样斑或粥样硬化斑块),导致血流量减少或阻塞血液流出的一种疾病。

  • 动脉粥样硬化是因动脉壁的反复损伤引起的。

  • 许多因素会造成这种损伤,包括高血压、吸烟、糖尿病和血液高胆固醇水平。

  • 动脉粥样硬化导致的血管阻塞是引起心脏病发作和中风的常见原因。

  • 通常,首发症状是当血流量无法满足组织对氧的需求时出现的疼痛或痛性痉挛。

  • 为预防动脉粥样硬化,需要戒烟,改善饮食,定期锻炼,并控制血压、胆固醇水平和糖尿病。

  • 动脉粥样硬化进展出现危及生命的并发症,如心脏病发作或中风时需要急救治疗。

2019 年,心血管疾病、主要是冠状动脉疾病(动脉粥样硬化累及给心脏供血的动脉)和中风(动脉粥样硬化累及给脑部供血的动脉——见图为脑部供血)导致全世界近 1800 万人死亡,使动脉粥样硬化成为全球主要致死病因。

动脉粥样硬化可累及大脑、心脏、肾脏、其他重要器官和腿部的中等动脉和大动脉。它是最重要和最常见的一类动脉硬化

动脉硬化

动脉硬化,是指动脉变硬(硬化),它是几种疾病的总称,其动脉壁增厚,弹性降低。存在三种类型:

  • 动脉粥样硬化

  • 小动脉硬化

  • 蒙克贝格动脉硬化

动脉粥样硬化是最常见的类型,是指斑块相关的硬化,而斑块是脂质物质的沉积物。它可累及中等动脉和大动脉。

小动脉硬化是指小动脉的硬化,而小动脉是指较细小的动脉。它主要累及小动脉壁的内层和中层。动脉壁增厚,导致小动脉狭窄。因此,由受累小动脉供血的器官不能得到足够的血供。肾脏经常受累。这种疾病主要见于高血压或糖尿病人群。这些疾病中的任一种都可使小动脉壁处于应激状态,导致其增厚。

蒙克贝格动脉硬化可累及小动脉至中等动脉。钙积聚在动脉壁内,使它们僵硬但不狭窄。这种基本上无害的疾病常见于 50 岁以上的男性和女性。

动脉粥样硬化的病因

动脉粥样硬化的形成是复杂的,但主要事件似乎是通过各种机制对动脉内壁(内皮)的重复、轻微损伤。这些机制包括

  • 湍急血流引起的物理压力(例如发生在动脉分支处,特别是在高血压患者)

  • 免疫系统参与的炎症应激(例如吸烟时)

  • 血流中的化学物质异常(如高胆固醇糖尿病引起的高血糖)

受到几种类型细菌或病毒(如幽门螺杆菌或巨细胞病毒)的感染也可能增加动脉内壁(内皮)的炎症并导致动脉粥样硬化。

斑块形成

当受损的动脉壁发出化学信号,导致某些类型的白细胞(单核细胞和 T 细胞)附着在动脉壁上时就开始形成动脉粥样硬化。这些细胞进入动脉壁。在那里,它们转变为泡沫细胞,可收集胆固醇和其他脂肪物质,并触发平滑肌细胞在动脉壁内生长。同时,这些满载脂肪的泡沫细胞积聚在一起。它们形成斑片状沉积物( 粥样斑,也称为斑块)通过纤维帽覆盖在动脉壁内膜。随时间推移,钙在斑块内沉积。斑块可散布于中等动脉和大动脉,但它们通常起始于动脉分支处。

动脉粥样硬化如何形成

动脉壁由若干层组成。内膜或内层(内皮)通常光滑且完整。动脉粥样硬化起始于受损或患病的内膜。随后,称为单核细胞和 T 细胞的一些白细胞被激活,并离开血流,通过动脉内膜进入动脉壁。在内膜内,它们转变为泡沫细胞,泡沫细胞是收集脂肪物质,主要是胆固醇的细胞。

同时,平滑肌细胞从动脉壁中层进入动脉壁内膜,并在那里增殖。结缔组织和弹性组织物质也在那里积聚,如可能包括细胞碎片、胆固醇结晶,和钙。满载脂肪的细胞、平滑肌细胞,和其他物质的这种积聚形成斑片状沉积物称为粥样斑或粥样硬化斑块。随着它们的增大,一些斑块使动脉壁增厚并凸入动脉管道。这些斑块可缩窄或阻塞动脉,减少或阻断血液流动。其他斑块不会严重阻塞动脉,但可能会裂开,导致血凝块突然阻塞动脉。

斑块破裂

斑块可长入动脉空腔(内腔),逐渐导致动脉狭窄。动脉粥样硬化导致动脉狭窄后,由动脉提供血供的组织可能会得不到足够的血液和氧气供应。斑块还可长入动脉壁,在那里它们不会阻塞血流。这两种类型的斑块可裂开(破裂),其中的物质会暴露于血流中。这种物质会促进血凝块形成。这些血栓会突然阻塞所有动脉血流,这是引起心脏病发作中风的主要原因。有时这些血凝块会脱落,通过血流移动,并阻塞机体其他部位的动脉。相似地,斑块的碎片会脱落,通过血流移动,并阻塞其他部位的动脉。

动脉粥样硬化的危险因素

动脉粥样硬化的一些危险因素可以改善 [可由患者本人改变](也可参见冠状动脉疾病的预防)。

可以改善的危险因素包括

  • 使用烟草

  • 血液中的胆固醇水平高

  • 高血压

  • 糖尿病

  • 肥胖

  • 缺乏运动

  • 水果和蔬菜的每日摄入量低

无法改变的风险因素包括

  • 有早发性动脉粥样硬化的家族史(即,有男性近亲属在 55 岁前患上这种疾病,或有女性近亲属在 65 岁前患病)

  • 年事已高

  • 男性

仍有许多风险因素尚在研究中,如血液中的 C-反应蛋白(一种炎性蛋白)水平高、某些胆固醇成分(如载脂蛋白 B 或脂蛋白 [a] 的水平高以及心理社会因素(如焦虑和社会经济地位低下)。

吸烟和动脉粥样硬化

其中一个最重要的可纠正的风险因素是吸烟。(使用其他形式的烟草,如鼻烟和咀嚼烟草,也可增加风险。) 吸烟者发生某些形式动脉粥样硬化(例如冠状动脉疾病)的风险与每日吸烟量直接相关。每日吸烟 20 支或以上的吸烟者与不吸烟者相比,男性心脏病发作的风险增加 3 倍,女性增加 6 倍。在心脏病的高危人群中,吸烟是特别危险的。

吸烟可导致高密度脂蛋白 (HDL) 胆固醇——“好”胆固醇水平下降而低密度脂蛋白 (LDL) 胆固醇——“坏”胆固醇水平增加。吸烟会增加血液中一氧化碳的水平,这可能会增加动脉壁内膜的损伤风险。吸烟可引起动脉粥样硬化的已狭窄的动脉收缩,进一步降低到达组织的血液量。此外,使用烟草可使血小板粘性增加并由此增加凝血倾向,从而增大了外周动脉疾病(动脉粥样硬化累及除了给心脏和脑部供血的动脉以外的其他动脉)、冠状动脉疾病中风以及冠状动脉搭桥手术针对身体其他部位阻塞动脉的搭桥手术中置入的人工动脉发生堵塞的风险。

戒烟人群的风险只有继续吸烟人群的一半,不管他们在戒烟前的吸烟时间长短。戒烟也会降低冠状动脉旁路手术或心脏病发作后的死亡风险以及外周动脉疾病的患病和死亡风险。戒烟的益处可即刻显现,并随着时间的增长而增加。

二手烟(吸入别人吐出的烟雾)似乎也会增加风险。应避免吸入二手烟。

你知道吗……

  • 吸烟是动脉粥样硬化的重要风险因素。

胆固醇水平

高 LDL 胆固醇水平是另一个重要的可纠正风险因素。高饱和脂肪(参见脂肪的类型)饮食会导致易感人群的 LDL 胆固醇水平升高。胆固醇水平也随着人们年龄的增长而增加,男性通常高于女性,但绝经后女性的水平升高。几种遗传性疾病导致胆固醇或其他脂肪的水平升高。这些遗传性疾病患者的 LDL 胆固醇水平极高,若不治疗,会在较年轻时死于冠状动脉疾病。此外,脂蛋白(a) 是一种不常见的遗传性胆固醇颗粒,也会导致心脏病发作和中风。

通过药物治疗降低偏高的 LDL 胆固醇水平可使心脏病发作、中风和死亡的风险显著下降。现有许多类型的降脂药物(见表降脂药物)。他汀类药物是最常见的类型。

高胆固醇水平并非一定会增加动脉粥样硬化的风险。HDL(好)胆固醇水平高可降低动脉粥样硬化的风险。

理想的总胆固醇(包括 LDL 胆固醇、HDL 胆固醇和甘油三酯)水平为 140 至 200 mg/dL(3.6 至 5.2 mmol/L)。总胆固醇水平达到 300 mg/dL (7.8 mmol/L) 时,心脏病发作的风险就可增加一倍以上。当 LDL 胆固醇水平低于 130 mg/dL (3.4 mmol/L),而 HDL 胆固醇水平高于 40 mg/dL (1 mmol/L) 时风险降低。对于脂蛋白 (a),高于 50 mg/dL (100 nmol/L) 的水平与心脏病风险增加有关。

大剂量他汀类药物对高风险人群(如患有糖尿病或动脉粥样硬化性心脏病或者有过心脏病发作或中风或接受过搭桥手术的患者)有益,可使其 LDL 胆固醇水平尽可能多地下降。高甘油三酯水平通常与低 HDL 胆固醇水平相关。然而,有证据表明,单独高甘油三酯水平可能也会轻微增加动脉粥样硬化的风险。

高血压

不受控制的高血压是动脉粥样硬化引起的心脏病发作和中风的风险因素。当血压超过 110/75 mm Hg 时,心血管疾病的风险开始增加。降低高血压病人的血压水平可明显降低风险。医生通常试图将病人的血压控制在 140/90 mmHg 以下,而对于有糖尿病或肾病等心血管疾病风险的患者,血压目标值通常低于 130/80 mmHg。

糖尿病

糖尿病患者易于出现累及小动脉(如眼睛、神经和肾脏的小动脉)的疾病,导致视力下降、神经损害和慢性肾病。糖尿病患者也往往会在大动脉中形成动脉粥样硬化。与无糖尿病者相比,糖尿病患者出现动脉粥样硬化的年龄更早、病变范围更广泛。糖尿病病人出现动脉粥样硬化的风险高 2~6 倍,特别是女性。不同于无糖尿病的女性,女性糖尿病病人在绝经期前无法得到保护免受动脉粥样硬化的侵袭。糖尿病病人与以前出现过心脏病发作的病人具有相同的死亡风险,而医生通常也会帮助这些病人小心控制其他的风险因素(如高胆固醇水平和高血压)。

肥胖

肥胖、尤其是腹部(躯干)肥胖,会增加冠状动脉疾病(为心脏供血的动脉发生动脉粥样硬化)的发病风险。腹部肥胖增加动脉粥样硬化其他风险因素的风险:高血压、2 型糖尿病和高胆固醇水平。减肥可降低所有这些疾病的风险。

缺乏运动

缺乏运动会增加冠心病发病风险,而且很多证据表明定期锻炼,即使是中等程度的定期锻炼也会降低这种风险并降低死亡率。锻炼还可以来帮助纠正动脉粥样硬化的其他风险因素通过降低血压和胆固醇水平以及帮助减肥和降低胰岛素抵抗。

饮食

大量的证据表明,经常食用蔬菜和水果可降低冠状动脉疾病的发病风险。目前尚不清楚是否水果和蔬菜因其所包含的物质(植物化学物质)而有益于人类健康,或是否食用大量水果和蔬菜的人群就可以食用更少的饱和脂肪并可以摄入更多的纤维素和维生素。然而,称为类黄酮的植物化学物质(红色和紫色的葡萄、红葡萄酒、红茶,和黑啤酒)似乎具有特殊的保护效应。高浓度的红葡萄酒可能有助于解释为什么法国人冠心病的发病率相对较低,即使他们较美国人吸烟量更大并食用更多的脂肪。但尚无研究证实食用富含类黄酮的食物或应用补充剂代替食物可预防动脉粥样硬化。

某些蔬菜中的纤维含量增加可能会降低总胆固醇水平,并可能会降低血糖和胰岛素水平。然而,过量纤维素会影响某些矿物质和维生素的吸收。通常,富含植物化学物质和维生素的食物也富含纤维素。

脂肪是饮食的重要组成部分。认为摄入更少脂肪对于健康饮食很重要的这一观点只是部分正确因为脂肪的种类也很重要。主要的脂肪类型是

  • 饱和脂肪和反式脂肪

  • 不饱和脂肪(多不饱和脂肪和单不饱和脂肪——参见脂肪的类型

脂肪在室温下可能是柔软的(或液态)或坚硬的。软性油脂,如油和一些人造黄油,往往富含多不饱和脂肪和单不饱和脂肪。固体脂肪,如黄油和酥油,往往富含饱和脂肪和反式脂肪。饱和脂肪和反式脂肪更容易导致动脉粥样硬化。因此,只要有可能,人们应该限制摄入饱和脂肪和反式脂肪,并替代以单不饱和或多不饱和脂肪。饱和脂肪和反式脂肪可见于红肉、许多快餐和垃圾食品、全脂奶制品(如奶酪、黄油和奶油)和硬质(固体)人造黄油。然而,有关天然反式脂肪危险的证据尚不明确。单不饱和脂肪可见于芥花籽油和橄榄油、无反式脂肪的软质人造黄油、坚果和橄榄。多不饱和脂肪可见于坚果、瓜子、油和沙拉酱。

两种类型的多不饱和脂肪——ω-3 和 ω-6 脂肪——是健康饮食所必需的。ω-3 脂肪可见于多脂鱼类如鲑鱼,富含 ω-3 的鸡蛋,芥花籽油和核桃。ω-6 脂肪可见于一些坚果和瓜子、红花、葵花籽和玉米油。

健康饮食有助于降低动脉粥样硬化的风险。然而,尚不清楚是否在饮食中补充维生素、植物化学物质、微量矿物质,或辅酶 Q10 也有助于降低风险。

酒精摄入

酒精会增加 HDL 胆固醇(好胆固醇)水平,它也会降低血栓和炎症风险,并有助于保护机体免受细胞活动副产物的影响。然而,过量饮酒(男性每周超过 14 杯而女性每周超过 9 杯)可导致严重的健康问题,并增加死亡风险。大量饮酒的人群应减少饮酒量。不饮酒的人也不应该开始饮酒。

动脉粥样硬化的症状

症状取决于

  • 受累动脉的位置

  • 受累动脉是逐渐狭窄还是突然阻塞

逐渐狭窄的症状

如果动脉逐渐缩窄,动脉粥样硬化通常不会引起症状,直至动脉的内腔缩窄超过 70%。

有时当血流量不能满足组织的氧气需要时,动脉狭窄的首发症状可能是疼痛或痛性痉挛。例如,在锻炼时,因为心脏的氧气供应不足可能会感到胸痛或不适。这种胸痛(心绞痛)会在停止锻炼后几分钟内消退。走路的时候,因为腿部肌肉的氧气供应不足可能会感到腿部抽筋(间歇性跛行)。如果为一侧或两侧肾脏提供血供的动脉变窄,会导致肾衰竭或危险的高血压。

突发性动脉阻塞的症状

如果为心脏供血的动脉(冠状动脉)突然阻塞,可能会导致心脏病发作。为脑部供血的动脉阻塞可引起中风。腿部动脉阻塞可引起脚趾、足,或腿部坏疽

动脉粥样硬化的诊断

  • 做血液检查寻找动脉粥样硬化的风险因素

  • 做影像学检查寻找危险的斑块

如何诊断动脉粥样硬化取决于患者是否有症状。

有症状者

应对出现提示动脉阻塞症状的病人进行检查以查找阻塞的位置和程度。应根据哪些器官受累进行不同的检查。例如,如果医生怀疑心脏内的动脉阻塞,则通常会做心电图 (ECG) 检查和针对心脏标志物(提示心脏损伤的物质)的血液检查,有时也会进行负荷试验心导管检查术

某一器官中存在动脉粥样硬化的病人往往在其他动脉中也存在动脉粥样硬化。因此,当医生在一根动脉中发现动脉粥样硬化阻塞物时,例如在腿部,他们通常会进行检查以查找其他动脉的阻塞物,如心脏动脉的阻塞物。

医生也会检查动脉粥样硬化阻塞病人的某些风险因素。例如,医生会检测血液中的葡萄糖、胆固醇和甘油三酯水平。医生通常也进行这些检查,作为成人每年一次的常规检查的一部分。

因为动脉中的一些斑块更容易破裂并引发血栓,医生有时会进行检查来查找这种危险的斑块。尚无可用于明确诊断的检查方法,但医生可以进行计算机断层扫描 (CT) 血管造影,可在心导管检查术和冠状动脉造影期间进行血管内超声检查(将尖端有超声探头的导管置入动脉进行的检查),也可进行许多其他影像学检查和血液检查。

实验室检测

无症状者(筛查)

在有动脉粥样硬化某些风险因素但没有症状的人中,医生通常会做血液检查以测定血液中的葡萄糖、胆固醇和甘油三酯水平。医生通常也进行这些检查,作为成人每年一次的常规检查的一部分。

一些医生建议对有风险因素但无症状的人进行影像学检查以寻找动脉粥样硬化阻塞物,以此作为预防策略的一部分。这类检查包括心脏电子束 CT 和颈部动脉(颈动脉)超声检查。CT 也可用来识别冠状动脉内的硬化(钙化)斑块。这项检查的结果有时被称为钙化评分。颈动脉超声造影术可发现动脉壁增厚,提示动脉粥样硬化。然而,许多医生认为这些检查很少会改变他们基于个人的其他的更容易发现的风险因素提供的建议。

动脉粥样硬化的预防与治疗

  • 改变生活方式以降低并发症风险

  • 有时使用药物

为了帮助预防动脉粥样硬化,人们需要

健康饮食有助于降低动脉粥样硬化的风险。减少饮食中饱和脂肪、精制碳水化合物、高度加工食品和酒精的摄入量并多吃水果、蔬菜和含纤维食物可降低心血管疾病的风险。如果患者超重或肥胖,健康饮食和运动锻炼可促进减肥。

吸烟者应戒烟。戒烟人群的风险只有继续吸烟人群的一半,不管他们在戒烟前的吸烟时间长短。

高血压患者应通过改变生活方式和服用降压药等措施降低血压。糖尿病病人必须严格控制血糖(葡萄糖)。

动脉粥样硬化的高风险人群也可受益于服用某些药物。有效的药物包括降低胆固醇的他汀类药物(即使胆固醇水平正常或仅略高也应服用),在某些情况下,服用阿司匹林或其他抗血小板药物(防止血小板粘附在一起并形成血管阻塞物的药物)也有作用。阿司匹林和其他抗血小板药物可引起出血,因此只有当患者发生动脉粥样硬化的风险非常高时,才能使用这些药物。治疗高血压的一些药物和治疗糖尿病的一些药物也有助于降低动脉粥样硬化的风险。

治疗动脉粥样硬化的并发症

当动脉粥样硬化加重导致足以引起并发症时,必须治疗并发症。并发症包括

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