主动脉瓣狭窄的原因是什么?
最近審查:06.07.2025
在过去的30年中,主动脉瓣缺损的病因发生了变化。虽然风湿性主动脉瓣病变的患病率已从30%下降到18%,二尖瓣主动脉瓣手术矫正率也从37%下降到33%,但钙化性主动脉瓣狭窄的患病率却从30%上升到46%,尤其是在65岁以上的人群中。
先天性主动脉瓣狭窄
主动脉瓣的先天性畸形可能包括:单尖瓣、二尖瓣或三尖瓣,或存在圆顶状横膈膜。
单尖瓣在婴儿期就会引起严重阻塞,是导致 1 岁以下儿童死亡的原因。
先天性二尖瓣狭窄导致血流紊乱,损伤瓣尖,进而导致瓣尖纤维化、僵硬、钙化,以及成人主动脉口变窄。
先天性畸形的三尖瓣的特点是瓣叶大小不均匀,并在连合处有融合的迹象,而中度先天性缺陷引起的湍流血流可导致纤维化,最终导致钙化和主动脉瓣狭窄。
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获得性主动脉瓣狭窄
风湿性主动脉瓣狭窄是由炎症过程引起的,伴随瓣膜融合、瓣尖血管化和纤维环形成,最终导致边缘纤维化。随后,瓣尖的两侧(心室和主动脉)均出现钙化,主动脉瓣开口减小,呈圆形或三角形。风湿性瓣膜损伤的特征是主动脉瓣狭窄和反流。风湿性瓣膜损伤的其他体征通常在心脏中诊断出来,尤其是二尖瓣损伤。
老年患者发生钙化性主动脉瓣狭窄 (CAS) 的原因是瓣膜的机械磨损和长期炎症,巨噬细胞和 T 淋巴细胞浸润瓣尖,随后焦磷酸钙晶体沉积在纤维环中,导致主动脉瓣口狭窄并扩散至主动脉瓣瓣尖。在炎症反应的病因中,最常见的是氧化液化石油气 (LPG)(类似于动脉粥样硬化)和感染因子(肺炎衣原体),它们可以作为“损伤反应”的触发因素,并形成原发性“钙化巢”。在成骨标志物激活(结构性表达)和主动脉瓣瓣尖胶原重塑的影响下,肌成纤维细胞获得成骨功能。软骨内成骨的另一个来源可能是在血液中循环并通过内皮层损伤渗透到主动脉瓣瓣口厚度内的多能间充质细胞。在这种情况下,巨噬细胞和 T 淋巴细胞充当了新破骨细胞吸收的因素。正在发生的过程的其他调节器是维生素 D、甲状旁腺激素和骨代谢状态,它们在老年时会发生显著变化,导致 D 缺乏、甲状旁腺功能亢进和骨质疏松症。所有这些都有助于成熟骨组织的形成,成熟骨组织存在微骨折、骨髓功能正常以及主动脉瓣瓣口厚度内骨重塑的迹象,这使得我们认为 CAS 患者主动脉瓣钙化是一个再生过程,而不是退化过程。
钙化性主动脉瓣狭窄的其他原因是伴有系统性钙代谢紊乱的疾病,特别是佩吉特病(骨型)、终末期慢性肾衰竭和尿黑酸尿症。
主动脉瓣狭窄的病理生理学
由于机械性梗阻,左心室壁出血和收缩期张力升高,导致左心室向心性肥大,在不降低心输出量的情况下在主动脉瓣上产生额外的压力梯度,左心室腔扩大,且不伴有临床症状。随着时间的推移,由于肥大心肌细胞的异质性以及机械性梗阻的严重程度增加,导致左心室腔扩张和肺循环静脉充血,从而发生左心室衰竭。在疾病的晚期,心输出量、每搏输出量以及相应的压力梯度降低。
主动脉瓣狭窄患者的特点是收缩期壁应力与射血分数(EF)呈负相关,这导致部分患者由于“后负荷不协调”而反射性地降低射血分数。在其他情况下,EF 降低的原因是左心室收缩力下降。因此,后负荷增加和收缩力改变会导致左心室收缩功能恶化。
主动脉瓣狭窄除了会导致心肌胶原含量增加(这是许多心脏疾病的特征)外,还会引起横纹改变,导致心肌质量增加、舒张僵硬性增加和舒张功能受损,最终导致左心室腔体完全充盈所需的腔内压力升高。临床上,主动脉瓣狭窄患者常无明显诱因而突然发生肺水肿。
重度主动脉瓣狭窄患者心肌结构的其他特点:
- 细胞核异常大;
- 肌原纤维丢失;
- 线粒体簇;
- 在没有收缩元素的细胞中存在细胞质区域;
- 间质中成纤维细胞和胶原纤维的增生。
缺血
与无心脏病的患者相比,主动脉瓣狭窄患者的冠状动脉血流绝对值有所增加,但根据肥大的左心室质量重新计算后,可视为正常。即使冠状动脉未发生显著变化,左心室肥大的进一步发展也可能导致重度主动脉瓣狭窄患者的心肌氧合受损。与其他心脏病一样,主动脉瓣狭窄患者心肌缺血的根本原因是氧消耗与氧输送能力之间的失衡。
心肌需氧量增加是由于:
- 由于左心室肥大导致心肌质量增加;
- 左心室壁收缩期张力增加;
- 延长血液从左心室排出的时间。
冠状动脉供氧受损是由于:
- 从外部压迫冠状动脉的压力超过冠状动脉内部的灌注压;
- 舒张期缩短。
减少左心室心肌灌注的其他因素:
- 毛细血管密度相对降低;
- 左心室腔内舒张末期压力升高,导致冠状动脉灌注压降低。