一、冠状动脉微循环和缺血性心脏病
（一）CMD与慢性冠状动脉综合征
1.CMD与非阻塞性CCS
与无症状患者相比，INOCA患者心血管不良事件发生率更高。INOCA的主要危险因素包括血脂紊乱、肥胖、代谢综合征与糖尿病。代谢失衡与INOCA之间的病理生理变化与CMD相关，造成CMD潜在机制可能与微血管功能和结构改变有关，其中最主要的影响因素是内皮功能失调。由于生物可利用的一氧化氮（NO）减少，同时内皮素-1（ET-1）、前列腺素H2、血栓烷A2等缩血管物质增多，导致内皮依赖性舒血管作用减弱。代谢综合征患者交感神经激活，促进α肾上腺能受体释放，导致冠状动脉收缩。同时肾素-血管紧张素-醛固酮受体激活，血管紧张素Ⅱ增加，调节冠状动脉循环，造成血管收缩。另外，脂肪细胞驱动游离脂肪酸和瘦素（leptin）促进肾上腺素作用增强。实验显示，脂肪细胞和血管周围的脂肪组织能够驱动脂肪因子，如瘦素、抵抗素（resistin）、白细胞介素6（IL-6）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）等炎症因子前体物质促进氧化应激。微循环结构改变也会导致CMD。实验发现，代谢综合征模型中，奥萨博小型猪（代谢综合征和2型糖尿病易感）对腺苷反应性减弱，毛细血管密度降低。在类似模型中也发现，冠状动脉阻力血管肥大性内向重构、毛细血管稀疏以及冠状动脉肌源性增加都会造成血流受损。总之，在没有心外膜炎的情况下，微血管功能障碍，阻力血管内向重构以及血管密度的减少均可以降低血流储备，造成局部缺血。
2.CMD与阻塞性CCS
冠状动脉微血管紧张程度和结构的异常可会引起冠状动脉血流储备（CFR）的减少。冠状动脉狭窄后灌注压力的降低可引发远端微血管系统的结构和功能改变，其中包括冠状动脉狭窄时冠状动脉阻力血管、冠状小动脉以及毛细血管的向内重塑，同时冠状动脉旁路移植手术后心肌功能不全患者中存在毛细血管稀疏，这都是血运重建后功能恢复较差的危险因素。在犬模型中，狭窄远端功能性冠状动脉微血管重塑可能反映了血管扩张功能受损以及血管收缩反应增强。在猪的慢性狭窄冠状动脉模型中可以观察到ET-1的激活诱导血管收缩。内皮舒血管物质有助于减少缓激肽的降解，可能反映了从NO向扩张型内皮细胞衍生的超极化因子（EDHF）转移的机制。并且在NO缺乏的情况下，EDHF调节冠状动脉微血管紧张度，促进CAD的进展。
（二）CMD与急性冠状动脉综合征
1.CMD与非阻塞性ACS
2017年欧洲指南提出了MINOCA的概念，相关分析显示女性NSTEMI出现MONICA的概率更高。非阻塞性ACS的病理生理学改变与心外膜或冠状动脉微血管病变、心脏非缺血性病因（Takotsubo综合征）等有关，包括Takotsubo心肌病在内的心肌功能紊乱均可以导致MONICA。据统计，冠状动脉微循环痉挛因素导致的MINOCA约占16%，但是在《第四版心肌梗死通用定义》 中，MINOCA并不包括非缺血因素，如心肌病。非阻塞性ACS表现出显著的冠状动脉功能失调，冠状动脉微循环缩血管效应增强，舒血管功能减弱。
2.CMD与阻塞性ACS
目前认为，心外膜冠状动脉的阻塞可以造成微循环的功能失调，然而最新概念指出，导致微循环失调的主要原因可能是由于易损斑块引起的心肌损伤和梗死，持续的微循环功能失调限制了冠状动脉血流，改变了剪切力，影响内皮功能，有助于心外膜冠状动脉血栓的形成。但是目前，CMD是否早于ACS形成证据不足。
3.CMD与冠状动脉无复流
再灌注治疗是急性心肌梗死（AMI）患者降低梗死面积、提高心室功能、改善预后的主要治疗方法，但是对于心外膜冠状动脉无显著狭窄患者。由于冠状动脉无复流，血运重建并非能够改善微循环灌注，上述现象多发生于女性。最新分析显示，接受急诊经皮冠状动脉介入术（PCI）的ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者出现微血管的阻塞与一年主要心血管不良事件显著相关。缺血再灌注或合并症导致的内皮功能失调可能是无复流的主要原因，其他原因（如炎症通路的激活、心肌水肿、血小板的激活、白细胞浸润等）也与无复流有关。随着缺血再灌注加重，微血管损伤的严重程度加剧，血管通透性增加，毛细血管壁变薄以及细胞间连接的丧失，从而导致水肿甚至心肌内出血。
4.CMD与再灌注的AMI
临床证据表明成功血运重建以后，CMD可以造成持续或再发心绞痛，可能是1/4～1/3急性心肌梗死血运重建后仍有症状的原因。再灌注的AMI患者容易出现重构加剧，心室功能降低和预后不良。潜在原因可能包括内皮功能失调、氧化应激增加、狭窄远端血流低剪切力、NO释放减少等，其均会降低微循环功能，并且患者可能在PCI前就存在CMD，或许会造成再发心绞痛或心肌缺血等。