Гострі коронарні синдроми (ГКС) є наслідком раптового дисбалансу між потребою міокарда в кисні та надходженням кисню. Найбільш частою причиною ГКС є раптове зменшення прохідності коронарної артерії, спричинене тромбом, що утворюється внаслідок розриву атеросклеротичної бляшки (рис. I.F.2-5). Особливо схильні до розриву так звані нестабільні атеросклеротичні бляшки з великим ліпідним ядром і численними пінистими клітинами та моноцитами/макрофагами, які викликають локальну запальну реакцію і мають тонку сполучнотканинну оболонку. Розриву бляшки сприяє системна запальна реакція; синтез інтерферону γ (INF-γ) стимулює продукцію матриксних металопротеїназ, які перетравлюють сполучнотканинну оболонку. Другим елементом тріади, який сприяє появі ГКС є схильність до утворення внутрішньосудинного тромбу, а третім – подразник, що пошкоджує бляшку, який може бути зовнішнього походження (напр., підвищення артеріального тиску, збільшення напруження зсуву, вторинне до прискорення кровотоку), або внутрішнього походження (напр., активація металопротеїназ, що перетравлюють сполучнотканинну капсулу бляшки, вторинна до стимуляції запального процесу в бляшці).
У разі розриву атеросклеротичної бляшки атеросклеротичний вміст бляшки та компоненти її капсули можуть проникати в просвіт судини та становити емболічний матеріал. Крім того, вміст бляшки (переважно макрофаги, багаті тканинним фактором, що ініціює активацію системи згортання крові in vivo), створює умови для активації плазмової системи згортання та утворення тромбу, що містить багато еритроцитів іфібрину (т.зв червоний тромб). Тромб глибоко проникає всередину тріснутої бляшки, а його зовнішня частина знаходиться в просвіті судини.
Гіполіпідемічна терапія та елімінація класичних факторів ризику ГКС (тютюнопаління, артеріальна гіпертензія) може знизити ризик розриву бляшки шляхом зміни морфології бляшки на більш стабільну та зменшення запальної реакції.
Другою важливою причиною ГКС є ерозія ендотелію, що покриває атеросклеротичну бляшку. У цьому випадку атеросклеротичні бляшки, зазвичай, мають непошкоджену сполучнотканинну оболонку, маленьке ліпідне ядро, збагачену протеогліканами матрицю та містять численні гладком’язові клітини. В результаті ерозії ендотелію оголюються різні речовини (напр., колаген, фактор Віллебранда), які є лігандами рецепторів на поверхні тромбоцитів. Тромбоцити прилипають до стінки судини (адгезія) і активуються. В результаті активації тромбоцитів, серед іншого на їх поверхні виникає експресія молекул інтегрину IIb / IIIa (GP IIb / IIIa), які мають здатність зв'язувати фібриноген і спричиняти агрегацію тромбоцитів, а також вивільняти з гранул тромбоцитів різні речовини, які посилюють активацію і агрегацію тромбоцитів. Зазвичай утворюється крихкий згусток, нещільно зв’язаний з поверхнею, створений в основному з тромбоцитів (т.зв. білий тромб), який легко відривається (повністю або частково). Такий тромб містить численні тромбоцитарно-нейтрофільні агрегати та позаклітинні нейтрофільні пастки (NET). Дослідження підкреслюють роль посиленої локальної сили зсуву у формуванні ерозій ендотелію. Під її впливом, ймовірно, зростає локальна експресія toll-подібних рецепторів 2 типу (TLR2) на ендотеліальних клітинах, що сприяє підвищенню експресії адгезивних молекул, активації нейтрофілів і посиленій загибелі ендотеліальних клітин шляхом апоптозу.
Ці відмінності в патофізіології ГКС, спричинених розривом бляшки та ерозією ендотелію (табл. I.F.2-1), можуть бути використані в майбутньому для більш персоналізованого підходу до лікування пацієнтів з ГКС. Відомо, що при ГКС, спричиненому ерозією атеросклеротичної бляшки антиагрегантна терапія є дуже ефективною (як у короткотривалій, так і у віддаленій перспективі). Можливо, у майбутньому хірургічне лікування буде зарезервовано лише для пацієнтів з ГКС внаслідок розриву атеросклеротичної бляшки. ГКС, спричинені ерозією ендотелію, частіше мають перебіг у формі нестабільної стенокардії або інфаркту без елевації сегмента ST (NSTEMI), тоді як розрив бляшки частіше спричиняє інфаркт з підйомом сегмента ST (STEMI) - ймовірно, через те, що утворений при цьому тромб більш стійкий, частіше призводить до повної обтурації судини і рідше спонтанно розчиняється. В епоху належного контролю традиційних факторів ризику (холестерину ЛПНЩ, тютюнопаління та артеріальної гіпертензії) роль ерозій ендотелію як етіології ГКС зростає, і можливо це частково пояснює зростання частоти NSTEMI, в порівнянні з STEMI.
У частини пацієнтів з ГКС не виявляють тромбу в епікардіальній артерії. У таких випадках можливими причинами раптової ішемії міокарда є функціональні порушення великих коронарних артерій (стенокардія Принцметала) або мікроциркуляції артеріол. У 15–30 % пацієнтів із підозрою на ГКС не виявляють атеросклеротичних змін у великих коронарних артеріях, а у майже 50 % із них інтракоронарне введення ацетилхоліну призводить до патологічно інтенсивного спазму вінцевої артерії. Можливо, такою є теж етіологія ішемії при кардіоміопатії такоцубо.
Не кожен розрив бляшки чи ерозії ендотелію призводить до суттєвого зменшення прохідності артерії. У найбільш корисному випадку, коли переважають фібринолітичні та репараційні процеси, тромб лише незначно зменшує просвіт судини і незначною мірою обмежує кровотік. Такий тромб швидко покривається шаром ендотеліальних клітин і стає компонентом атеросклеротичної бляшки. Як результат, бляшка швидко росте, що є ймовірною причиною «стрибкоподібного» розвитку або раптового початку хронічної коронарної хвороби, або виявленого при ангіографії збільшення ступеня стенозу коронарної артерії.
Причиною ≈50 % раптової серцевої смерті є ерозії ендотелію на поверхні атеросклеротичної бляшки. Ерозії зазвичай призводять до утворення крихкого тромбу, який складається переважно з тромбоцитів і нещільно прилягає до основи. Це створює умови для відшарування від його поверхні агрегатів тромбоцитів , які закупорюють судини коронарного мікроциркуляторного, русла, викликаючи мікроінфаркти, а потім електричну нестабільність серця та небезпечні аритмії, що призводять до смерті.
Найбільш поширеною причиною нестабільної стенокардії є пошкодження ексцентричної атеросклеротичної бляшки, а пов'язаний з нею тромб спричиняє різного ступеня обмеження коронарного потоку, але не блокує його повністю. Розмір тромбу з часом може змінюватися внаслідок поперемінної активації фібринолізу та коагуляції на його поверхні, що призводить до варіабельності ступеня ішемії. У частині стінки судини, не охопленій атеросклеротичним ураженням, може виникати різного ступеня спазм, що додатково обмежуватиме прохідність артерії. Агрегати тромбоцитів з поверхні тромбу можуть від’єднуватися від поверхні тромбу і ставати емболами в мікроциркуляції.
STEMI зазвичай викликаний тромбом, який раптово та повністю закриває просвіт коронарної артерії. Некроз міокарда розвивається порівняно швидко. Тромб, який індукує інфаркт, має динамічну структуру і може в різний час розчинятися завдяки активації ендогенного фібринолізу. У такому разі відбувається спонтанне відновлення прохідності відповідальної за інфаркт артерії (до 50 % випадків).
NSTEMI часто є наслідком нестабільної стенокардії. Зона інфаркту зазвичай має або досить добре розвинений колатеральний кровообіг або є невеликою (тобто забезпечується дистальним сегментом коронарної артерії). Т. зв. нетрансмуральний інфаркт зазвичай є результатом поєднання кількох менших ділянок некрозу внаслідок періодичної ішемії або мікроінфарктів, спричинених емболами в мікросудинному руслі. Варіабельність часу загибелі окремих ділянок серцевого м’яза, що формують нетрансмуральний інфаркт, може складати навіть 7–10 днів.