第三节 冠状动脉痉挛
冠状动脉痉挛是指冠状动脉在各种因素刺激下发生一过性收缩,引起管腔部分狭窄或完全闭塞,导致心肌缺血的一组临床综合征,其本质是血管的舒缩功能调节紊乱。冠状动脉痉挛易发作于有动脉粥样硬化的血管,也可发作于看似“正常”的冠状动脉。冠状动脉痉挛是变异型心绞痛的病理生理基础,也可引起急性心肌梗死、恶性心律失常甚至猝死等严重不良心血管事件。
一、冠状动脉痉挛的发生机制
吸烟是冠状动脉痉挛的最主要的独立危险因素。其引起冠状动脉痉挛的机制比较复杂。吸烟导致内皮功能障碍可能是导致冠状动脉痉挛的主要原因。吸烟刺激内皮细胞产生大量的活性氧,减少NO的生成,并促进内皮细胞凋亡,使内皮舒缩功能紊乱,导致动脉粥样硬化的发生,最终使冠状动脉易于发生痉挛。
冠状动脉上有α、β两种肾上腺素能受体,α受体被激活时,可引起冠状动脉收缩,β受体被激活时,引起冠状动脉舒张。心理应激状态时,交感神经兴奋,释放大量的去甲肾上腺素,作用于α和β受体,并且作用于α受体的作用发挥主导作用,收缩血管,可诱发冠状动脉痉挛。自主神经功能紊乱时,交感神经和副交感神经兴奋平衡失调,也可促进冠状动脉痉挛的发生。
各种血脂异常均能促使血管内皮损伤,尤其是LDL-C的升高。LDL-C升高后,进入血管内皮下使脂质沉积于血管壁,促进氧化应激和炎性介质的释放,导致内皮功能障碍。
血糖升高和胰岛素抵抗与冠状动脉痉挛的关系,目前尚无统一结论。一般认为,血糖升高和胰岛素抵抗可增加氧化应激、促进炎症因子表达、减少NO表达、诱导细胞凋亡,损伤血管内皮细胞,导致血管内皮功能障碍,最终促进冠状动脉痉挛的发生。
高血压与内皮功能障碍密切相关,但高血压与冠状动脉痉挛的关系尚没有定论。
心肌桥是一种先天性血管畸形,指冠状动脉的某一段或其分支的某一段走行于心肌内,该段心肌称为心肌桥。心肌桥可以导致“收缩期狭窄”。收缩期狭窄是指在心脏的收缩期,由于心肌的收缩,引起心肌桥位置的冠状动脉狭窄,而舒张期冠状动脉管径是正常的。心肌桥通过压缩冠状动脉引起局部的剪切力的改变,可引起血管内皮结构和功能的异常,引发冠状动脉痉挛。
其他引起冠状动脉内皮功能障碍的因素也可诱发冠状动脉痉挛。
冠状动脉痉挛发生的机制尚未阐明,目前的研究表明可能与以下几种病理生理机制有关:
NO是主要的内源性血管舒张因子,NO有松弛血管平滑肌,抑制平滑肌细胞增殖,减少胶原纤维产生,抑制血小板黏附和聚集,抑制氧化应激等作用。内皮素-1(endothelin-1,ET-1)是迄今所知最强的缩血管物质,是调节心血管功能的重要因子,对维持基础血管张力与心血管系统稳态起重要作用。内皮细胞在氧化应激等因素下功能受损,内皮细胞生成NO等舒张血管物质减少,内皮素-1等收缩血管物质增加,血管舒缩功能发生障碍。内皮功能障碍使得冠状动脉容易发生痉挛。
血管平滑肌细胞对Ca2+的敏感性增加,即“钙敏化”。Ca2+是平滑肌收缩的激活信号,钙通道阻滞剂能够有效抑制冠状动脉痉挛的发生,表明钙敏化在冠状动脉痉挛的发生过程中发挥了非常重要的作用。
冠状动脉与自主神经之间有密切关系,同时受到交感神经和副交感神经支配。自主神经功能紊乱时,交感神经和儿茶酚胺系统活性下降,致使β受体的舒血管作用减弱,迷走神经系统收缩血管作用相应增强,导致冠状动脉痉挛的发生。
氧化应激是指机体组织氧自由基的生成增多,清除减少,导致活性氧蓄积。氧化应激可能会引起血管内皮细胞损伤,促进细胞凋亡,引起内皮功能障碍;还可以促进平滑肌细胞的增殖,调节血管平滑肌细胞的表型转换,使血管平滑肌细胞的收缩反应性增加。因此,氧化应激可以通过内皮功能障碍和血管平滑肌收缩应激性增高促进冠状动脉痉挛的发生。
二、冠状动脉痉挛引起心肌损伤的机制
冠状动脉痉挛引起的心肌损伤主要是通过冠状动脉主干及其分支一过性收缩,使得血管管腔完全或不完全性闭塞,导致相应支配的区域心肌产生缺血缺氧所致。临床上可表现为变异型心绞痛、无痛性心肌缺血、急性心肌梗死、心律失常和猝死等。
又称为冠状动脉痉挛性心绞痛,是冠状动脉痉挛最典型的临床表现形式,表现为静息状态下发作的心绞痛,通常伴有心电图短暂性的ST段抬高,但也可以不抬高,或者压低。变异型心绞痛的发作无明确的体力劳动、情绪激动等诱因,多发生于休息时或睡眠中,吸烟、饮酒、情绪激动、寒冷等因素可诱发。变异型心绞痛发作的症状、部位与典型的心绞痛相似,但发作时间相对固定,持续时间差异较大,短至几十秒,长则达30分钟。
冠状动脉痉挛发生时在各种因素影响下,可能不会引起心绞痛发作,而只是表现为心电图上的一过性ST段改变,但无痛性心肌缺血可能进一步发展为心肌梗死、恶性心律失常、猝死等严重不良心血管事件。
冠状动脉痉挛一方面可以通过诱发动脉粥样硬化斑块的破裂、出血,导致局部血小板的激活、聚集,血栓形成,堵塞血管管腔,导致支配心肌的严重的缺血、缺氧,导致急性心肌梗死的发生;另一方面,长时间的冠状动脉痉挛本身,动脉管腔长时间的严重狭窄或闭塞,也可以导致急性心肌梗死的发生。
冠状动脉痉挛引起心肌急性缺血后,常导致心脏电生理活动紊乱,诱发严重心律失常,包括室性心动过速、心室颤动、窦性停搏和完全性房室传导阻滞等。
冠状动脉痉挛导致猝死,难以通过心电图、冠状动脉造影等辅助检查手段证实,但冠状动脉痉挛可以明确引起急性心肌梗死、恶性心律失常的发生,因此,猝死患者中部分可能是冠状动脉痉挛所致。
冠状动脉痉挛可以通过以下检查方法协助诊断:
心电图改变往往早于临床心绞痛发作,心电图上可表现为缺血性ST-T改变或各种心律失常,伴或不伴有心绞痛的临床表现。
平板运动试验对冠状动脉痉挛的诊断价值较弱。一般清晨较容易诱发出冠状动脉痉挛。
动态心电图通过24小时或更长的时间记录患者的心电活动,更容易捕捉到冠状动脉痉挛发作时心电图的改变。动态心电图既可以检测有无心肌缺血的发生,也可以对冠状动脉痉挛的治疗提供参考依据。
冠状动脉痉挛未发作时,心脏的结构和功能往往在超声心动图上表现为正常,冠状动脉痉挛发作时,由于缺血缺氧引起心肌结构和功能的改变,可以由超声心动图证实。
经心导管注入造影剂后,如果发现冠状动脉出现一过性狭窄或完全闭塞,应用硝酸甘油或其他扩血管药物后,冠状动脉管腔恢复正常,可诊断为冠状动脉痉挛。
放射性核素心肌显像通过观察心肌有无显像缺损区,判断心肌缺血情况。发现心肌缺血后,给予钙通道阻滞剂,如果心肌缺血状况消失,则考虑为冠状动脉痉挛引起的心肌缺血。
冠状动脉痉挛无发作时,难以通过心电图、超声心动图等检查方法寻找到客观的证据,在条件允许的情况下,可以通过激发试验协助诊断。激发试验包括冷加压、过度换气、运动负荷、心理应激、酒精负荷、麦角新碱试验、乙酰胆碱试验等。激发试验诱发冠状动脉痉挛发生后,可以通过心电图、冠状动脉造影及核素心肌显像等检查方法获得客观的证据。
(魏述建)