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第二篇 各论
第八章 冠状动脉疾病概论
冠状动脉疾病是泛血管疾病范畴中一个重要的组成部分。冠状动脉的解剖和功能与脑血管或周围血管既有共性也有其特殊性。本节拟简述冠状动脉的解剖和功能特点以及冠状动脉疾病的“泛”性,之后将分节详述冠状动脉相关的常见病。
第一节 流行病学
随着人民生活水平的提高、饮食结构改变、社会应激增加、运动量减少以及人口老龄化,我国的冠状动脉疾病发病率正日益上升。以最常见的缺血性心脏病为例,其发病率由2003年的4.6%增加至2013年的10.2%;尽管临床医疗水平已经取得很大进步,但该病的死亡率仍然持续上升,由1990年的115.40/100 000升至2013年的115.89/100 000。由此可见,冠状动脉疾病已经成为影响国民健康的最主要疾病之一,而如何控制此类疾病的发病率并改善治疗效果,也已成为临床工作者的重大挑战。
第二节 冠状动脉循环特点概述
(一)冠状动脉解剖
营养心脏的动脉称之为冠状动脉,分为左冠状动脉(LCA)和右冠状动脉(RCA),分别起源于主动脉根部的左、右乏式窦。左冠状动脉分出前降支(LAD)和回旋支(LCX),前降支的主要分支有对角支和间隔支,回旋支主要分支有钝缘支。右冠状动脉主要分支有圆锥支、锐缘支、左室后支、后降支。
(二)冠脉循环
冠脉循环的作用是为心肌代谢提供营养和氧气,同时将代谢废物移除。左冠状动脉的血液经毛细血管和静脉后经冠状窦回流入右心房;右冠状动脉的血液则主要经心前静脉直接回流至右心室;另有小部分冠状动脉血液可通过心小静脉直接回流至左、右心房和心室腔内(表8-1)。
表8-1 冠状动脉供血范围
冠状动脉根据走行和管腔直径分为三个部分,近段的心外膜动脉(直径500µm以上),主要功能为容量和传导作用;中间部分为前小动脉(直径100~500µm之间),对心肌血流产生有限的阻力;最远端的称之为小动脉(直径100µm以下),是主要的阻力血管。前小动脉和小动脉组成冠状动脉微循环。近端前小动脉主要通过感知局部血流对管壁的剪切力变化来调节血管直径,这种现象称为“血流介导的血管舒张”;远端前小动脉则主要通过血管平滑肌感知血管壁的压力改变来调节血管内径,这一过程称为“肌源性应答”。
冠状动脉循环具有如下特点:①血流具有时相性,由于心脏始终处于节律性收缩和舒张过程中,因此供应左心室的冠状动脉血流有明显的时相变化,即心脏收缩期冠脉受到挤压导致血流暂停或显著减少,而舒张期冠脉舒张故血流明显增多。而右心室由于心室壁薄、心肌收缩力较弱,所以右心室冠状动脉血流的时相变化并不明显。②血流量大,约占心总输出量的5%~10%,静息状态下血流量约为300~400ml,而运动时可增加4~5倍。③血流速度快、行程短,完成一个冠脉循环只需要几秒钟。④冠脉循环的血压较高。⑤由于心肌耗氧量大,心肌从血液中摄取的氧较多,因此冠脉循环的动脉-静脉氧差大。
(三)冠状动脉舒缩调控
冠脉不同节段的阻力调节是多种机制综合调控的结果,包括上述的局部生理因素(压力感知)、代谢调节、神经激素调控等机制,多个机制通过影响冠脉平滑肌张力来调节冠脉阻力。
代谢调节:
缺血时由于ATP的水解速度超过其合成速度,心肌细胞释放腺苷,腺苷对于小于100µm的血管主要起扩张作用,但对于较大的阻力血管(前小动脉)和心外膜动脉没有直接作用。缺氧能够有效扩张冠脉,随着动脉氧分压降低,冠脉扩张,血流可成比例增加。此外,局部酸中毒也可诱导血管舒张。
神经调节:
交感和副交感神经可支配冠脉心外膜动脉和部分阻力血管。交感兴奋时通过去甲肾上腺素、肾上腺素调节冠脉张力。在心外膜动脉,交感神经刺激α1受体介导血管收缩、激活β2受体介导血管扩张,而净效应则为心外膜动脉舒张。副交感神经张力增高时释放乙酰胆碱,扩展阻力血管,增加冠脉血流;在正常心外膜动脉,乙酰胆碱能通过舒张平滑肌和刺激NO释放而扩张血管;而存在动脉粥样硬化的心外膜血管,乙酰胆碱扩张血管作用减弱,且NO产生减少,从而最终导致心外膜动脉收缩。
激素调节:
肾上腺素和去甲肾上腺素可作用于冠脉α或β受体,引起血管收缩或舒张,而净效应为血管舒张。甲状腺素增多时冠状动脉扩张,血流量增加,血管紧张素Ⅱ可使冠状动脉收缩。
第三节 冠状动脉疾病概述
冠状动脉疾病是指冠状动脉性心脏病,泛指由于冠状动脉出现结构和功能障碍导致心肌缺血而引起的心脏疾病,而并不局限于我们常说的冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)。
(一)病因
除了最常见的冠状动脉粥样硬化,还包括炎症(风湿性、梅毒性、脉管炎等)、痉挛、栓塞、结缔组织病、创伤、先天性畸形等等。尽管病因繁多,但这些病因通常都引起了冠状动脉狭窄、阻塞,导致心脏血流供应障碍,最终心肌缺血缺氧而发病,其中动脉粥样硬化占了病因的绝大多数(95%以上)。
(二)临床表现
冠状动脉疾病常见的症状主要是由于心肌缺血缺氧所引起,表现为胸闷或胸痛,可伴有心律失常,严重时可有气促、水肿等心功能不全的症状。如果是稳定性冠状动脉疾病,一般无明显体征,但急性冠状动脉疾病或疾病严重期,如出现了心肌梗死或心力衰竭,则会出现相应体征。
(三)冠状动脉常见疾病
冠状动脉粥样硬化性心脏病占绝大多数,常见的还有冠状动脉炎症性疾病,冠状动脉痉挛综合征,冠状动脉微血管疾病,心肌桥等,这些疾病将在本章的下几节作详细讨论。
(四)诊断
冠状动脉疾病可根据其病史、临床表现、各项实验室和辅助检查进行诊断。最常用的实验室检查包括心肌酶谱、肌钙蛋白、BNP等;常用的无创辅助检查包括心电图、动态心电图、超声心动图、运动负荷试验、冠状动脉多排螺旋CT成像、心脏磁共振、同位素心肌显像、正电子发射断层心肌显像等;而侵入性检查包括冠状动脉造影、冠状动脉内超声、冠状动脉内光学相干断层显像以及冠脉血流储备分数测定等。
1.实验室检查
包括心肌酶谱、肌钙蛋白等可以评估心肌是否损伤,而BNP等指标可以评估心功能状况,而CRP、血沉等可评估炎症情况,而各项免疫相关指标如抗中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)、抗核抗体、免疫球蛋白等有助于诊断冠状动脉炎症性疾病。
2.心电图和动态心电图
动态的ST-T改变常提示心肌供血不足,常可提示缺血的范围;此外,心电图和动态心电图对于评估心律失常的风险至关重要。
3.超声心动图
通过测量心脏房室腔大小、瓣膜活动、室壁厚度和活动状况等,可评估心功能、有无缺血等情况。
4.运动负荷试验
包括平板运动试验和超声心动图负荷试验,通过增加心脏负荷,可以显著提高心电图和超声心动图对心肌缺血的检出率。
5.冠状动脉CT显像
通过三维成像,能够清晰的显示冠状动脉的粥样硬化性狭窄、冠状动脉钙化、冠状动脉瘤样扩张、心肌桥等,目前在冠状动脉疾病的诊断中已得到广泛应用。而最新发展的冠状动脉CT灌注显像已能较准确的评估冠状动脉的微循环情况。
6.心脏磁共振显像
能准确评估心功能,并可检测心肌血流灌注、检测缺血范围、检出冠状动脉微栓塞、微出血灶等,对冠状动脉疾病评估有重要意义。
7.选择性冠状动脉造影
是冠状动脉粥样硬化性心脏病诊断的金标准,对于心肌桥、冠状动脉炎症性疾病、冠状动脉痉挛综合征等的诊断具有重要意义。对于冠状动脉微循环的评估有一定局限,需要结合其他检查比如冠状动脉血流储备分数(FFR)、冠脉微循环阻力指数(IMR)和充血微血管阻力(HMR)等进行诊断。
8.冠状动脉腔内影像学检查
包括冠状动脉血管内超声(IVUS)和光学相干断层显像(OCT)。两种检测方式各有优点和局限,IVUS分辨率低于OCT(100~150μm vs 10~15μm),但穿透性好(4~8mm vs 1~1.5mm);OCT分辨率10倍于IVUS,但穿透性明显低于IVUS。两者结合可对冠状动脉病变的形态、性质进行较准确的评估,目前在冠状动脉粥样硬化性心脏病的介入治疗中得到广泛应用。
9.正电子发射型计算机断层显像(PET)
可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经介质活动的新型影像技术,能准确评估心肌血流量、心肌缺血的部位、范围,并对心肌活力进行评价,并对诊断冠状动脉炎症性疾病有重要价值。
(五)治疗原则
鉴于冠状动脉病变最终影响的是血管的基本生理功能,即造成血管供应区域的缺血、缺氧,这与其他系统的血管病变具有相似性,因此冠状动脉疾病的治疗原则主要是改善或恢复冠状动脉对心肌的供血。通过去除病因(危险因素)、应用药物、介入或外科手段改善心肌供血,减少心肌损伤,延缓甚至逆转疾病进程,从而缓解患者症状并改善预后。
(沈成兴 金 贤)
推荐阅读
1.Robert OB,Douglas LM,Douglas PZ.Braunwald心脏病学——心血管内科学教科书.第9版.陈灏珠,主译.北京:人民卫生出版社,2016.
2.Leonard SL.Pathophysiology of Heart Disease.6th edition.2016.