一、發病原因
Fulkerson和Nair等認為老年鈣化性瓣膜病與全身代謝紊亂，特別是鈣磷代謝紊亂無關，也與冠心病、類風濕或其他心臟炎性病變關系不明顯。綜合目前文獻關于該病的發生主要有以下幾種因素：
1.骨質脫鈣異位地沉積于瓣膜或瓣環
Sugihara等用人體模擬的計算機系統測定法結合超聲檢出的主動脈瓣和二尖瓣鈣化，研究測定老年人椎骨的礦物質代謝對主動脈瓣和二尖瓣環鈣化的影響，發現二尖瓣環上沉積的鈣鹽主要來自椎骨的脫鈣。
2.碳水化合物代謝異常
Bloor研究發現老年鈣化性瓣膜病在糖尿病及變形性骨炎病人中發病率較高，改變碳水化合物代謝可明顯逆轉瓣膜鈣化的病變程度。
3.瓣膜隨齡的退行性變化
Thompson研究發現65歲以上的人群中，CAS(鈣化性主動脈瓣狹窄)90%以上都是由正常瓣膜退行性改變所致，而先天性兩瓣畸形者在老年人的主動脈瓣狹窄中所占比例極小。在<65歲的人群中鈣化性瓣膜病的發生率僅20%，而65歲以上的老年人中發病率則為上述年齡組的3～4倍，并有研究發現瓣膜鈣化的程度隨著增齡而加重，且多瓣膜受累的發生率也明顯增高。因此，目前大多數學者研究認為，鈣化性瓣膜病實際上代表了“年齡過程”的變化，是一種與年齡密切相關的退行性病變。
4.性別因素
有鈣化性瓣膜病的老年人50%～60%是女性。盡管也有研究認為，無論主動脈瓣鈣化還是MAC(二尖瓣環鈣化)，沒有性別差異，但大多數研究顯示MAC在女性更為多見，男女比例在1∶2～1∶4。一種可能的解釋認為，老年婦女骨質疏松發病率高于同齡男性，該因素可影響骨與軟組織間鈣的分布，而老年女性二尖瓣環周圍組織對損傷反應更為敏感，這如同風濕性二尖瓣病變，在女性二尖瓣狹窄的發生率高于男性一樣。
5.瓣膜所承受的壓力增加
老年鈣化性瓣膜病為什么主要累及主動脈瓣和二尖瓣，原因一直未明，可能與這兩個瓣膜承受壓力最大，尤其是主動脈瓣，瓣膜受力增加和高速的血流沖擊易造成瓣環的損傷，引起組織變性、纖維組織增生、中性脂肪浸潤或引起膠原斷裂形成間隙，有利于鈣鹽沉積，加速了鈣化的過程有關。也有學者發現增加二尖瓣壓力的因素可以加速退行性變過程，如特發性肥厚性主動脈瓣下狹窄、主動脈瓣口狹窄、高血壓等可使左室收縮壓升高，而二尖瓣壓力也相應增高，由于后葉位于左室流出道，處于與壓力力量垂直的位置，因此此處病變更為明顯。臨床上觀察到極為罕見的右心瓣膜鈣化老年人，常伴有右心容量或壓力負荷過重，更說明瓣膜的鈣化與瓣膜所承受的壓力有密切關系。
二、發病機制
1.病理生理
心臟瓣膜的隨齡變化：心臟的退行性變主要有3種形式，即鈣化、硬化和黏液性變。在老年退行性心臟病中最具有臨床意義的是CAS(鈣化性主動脈瓣狹窄)和MAC(二尖瓣環鈣化)。
從出生到成年，房室瓣心房側的心內膜及心房肌逐漸進行性增厚。瓣膜的閉合緣也有輕微增厚，并開始出現小結節狀物，以二尖瓣前葉最為明顯，可能與瓣葉所承受的壓力較大有關。隨著年齡的增長，瓣環和纖維組織內脂質含量逐漸增加。一般在30歲，瓣膜中的脂質就開始出現，40歲以后鏡下鈣化就較常見。進入老年期后膠原纖維變致密，染色不一致，平行排列消失，心肌細胞核的數量減少。60歲鈣質沿主動脈環開始沉積，主動脈基底部明顯增厚，沿瓣膜閉合緣形成蘭伯贅生物(一種不透明的細小乳頭狀突起)，使瓣葉閉合速度減慢。隨著年齡的增長，左心瓣膜不斷增厚、變硬、活動受限，二尖瓣前葉還可出現黃色脂質條紋。鏡下這些條紋呈現嗜蘇丹微粒，并有泡沫細胞出現。這些改變主要集中在瓣膜的纖維體部，合并有粥樣硬化病變的瓣膜可發生血栓、鈣質沉積和出血。
2.解剖學特征
退行性心臟瓣膜鈣化主要累及左心瓣膜，最多見于主動脈瓣和二尖瓣瓣環，通常無瓣膜游離緣受累和瓣葉間粘連，以此可與風濕和其他炎癥所致的瓣膜鈣化相區別。右心瓣膜的鈣化極少見。自1960年以來，僅有十幾例三尖瓣環鈣化的病例報道，多為合并有其他瓣膜鈣化的老年人。肺動脈瓣鈣化在臨床上更屬罕見。僅有過一篇報道尸檢檢出5例，均系與其他瓣膜鈣化并存，且其年齡均顯著高于其他瓣膜鈣化組(平均年齡81.2歲)。推測肺動脈瓣可能是老年鈣化性瓣膜病病程中最后受累，也是受累最輕的一組瓣膜。以下就CAS和MAS的解剖學特點作一簡述。
(1)鈣化性主動脈瓣狹窄：
病變主要集中表現在瓣膜主動脈側內膜下，鈣質一般從主動脈面的基底部開始，沿主動脈環沉積。隨著病變程度的加重，逐漸向瓣膜游離緣擴展。輕者呈米粒狀或針狀鈣化灶，重者鈣化斑塊可填塞瓦氏竇，但瓣膜間一般不發生粘連、融合和固定。因此，即使瓣膜鈣化嚴重，瓣膜仍可活動，僅閉合速度顯著減慢，而跨瓣壓差也變化不大。主動脈瓣的鈣化多為2個或3個瓣葉同時受累，但病變程度不同。一般無冠瓣和右冠瓣重于左冠瓣。也可向下延伸至纖維三角，但肌部和膜部室間隔交界處有鈣質沉著時，可壓迫和累及心臟傳導系統，造成不同程度的心臟傳導阻滯或引起各種心律失常。
(2)二尖瓣環鈣化：
病變主要累及以下部位：①二尖瓣環;②二尖瓣后葉心室面以及與其相對應的左室心內膜間，嚴重時可沿瓣環形成“C”形鈣化環;③鈣化延伸至左房、左室和二尖瓣孔周圍，形成僵硬的支架，限制后瓣活動，可導致二尖瓣狹窄或閉鎖不全。一般來說，瓣環鈣化多重于瓣葉，而各瓣葉常可同時受累，后葉增厚與鈣化程度輕于前葉和主動脈瓣。病變主要累及瓣膜的纖維組織和二尖瓣葉的基底部，瓣尖和二尖瓣閉合緣常不受累。當鈣化累及瓣環的大部分組織時，瓣上和瓣膜內組織增厚、變硬，瓣葉扭曲變形，二尖瓣后葉向心房側移位。隨著病變的加重，瓣環固定，不能隨心室收縮而縮小，進而引起左室變形。由于一般不引起瓣緣間粘連和融合，因此瓣口一般不發生嚴重狹窄，僅當瓣緣間的鈣化物質明顯突向心腔時，才可使瓣口相對變窄。因此，實際MAC造成的是瓣環狹窄，而不是像風濕性瓣膜病導致瓣葉融合造成的瓣的狹窄。此外，瓣環內纖維組織的鈣化及粥樣硬化可使瓣環失去正常的括約作用，這是發生二尖瓣反流的主要原因。
由于房室結、希氏束與二尖瓣纖維支架的解剖關系極為密切，因此，二尖瓣環的退行性改變可直接累及傳導系統。竇房結的解剖位置雖距二尖瓣較遠。但二尖瓣環的退行性變多與傳導系統內彌漫性硬化并存。且MAC往往可擴展到左房，阻斷房內或房間束傳導阻滯，MAC合并病竇綜合征的發生率高，正反映了整個心肌纖維組織的彌漫性退行性變。臨床上也發現MAC合并傳導障礙者明顯高于CAS。Nair在有傳導嚴重障礙需安裝起搏器的鈣化性瓣膜病病人中發現，CAS并發MAC者其永久性起搏器的植入率為33%。而無MAC的CAS病人僅為10%。因此可認為，MAC往往是心肌廣泛鈣化的一個局部表現，老年動脈粥樣硬化病人的心臟傳導系統功能障礙主要與MAC有關。
3.組織學改變
光鏡下可見瓣膜的退行性變自基底部開始，病變主要累及纖維層，隨著年齡的增長，瓣膜膠原纖維增生、致密，邊緣模糊，排列紊亂及黏液樣變性。變性自纖維深層至淺層逐漸擴展，呈“花瓣”形淡染區域，其邊緣及內部有膠原及彈力纖維細絲連接并有脂質聚集。細胞核固縮、減少。彈力纖維崩解。瓣膜海綿層與纖維層之間的膠原彈力纖維分隔不破壞及消失。細小的鈣鹽顆粒首先沉積于瓣膜基底部膠原纖維黏液樣變性及脂質聚集區域，并隨黏液樣變性及脂質聚集的擴展而擴展。嚴重時累及整個瓣葉纖維層，形成多灶性、無定形鈣斑。周圍有纖維組織包繞、薄壁血管增生及出血、炎性細胞浸潤、偶有異物樣巨細胞。主動脈瓣及二尖瓣前葉的嚴重鈣斑形成主要見于瓣葉中部及遠端。半月瓣小結亦可受，而二尖瓣后葉鈣化則以瓣環為重。
電鏡下可見瓣膜中細胞成分明顯減少，纖維細胞皺縮呈長菱形，核固縮。胞漿中見變性的線粒體及空泡狀殘余體，細胞外基質中可見基質小泡，后者鈣化并聚集。有學者研究證實瓣膜中的基質小泡源于衰老的纖維細胞胞漿的自吞噬泡。它們隨細胞崩解而釋放于基質中。這種具有脂膜結構的基質小泡就是光鏡下的脂質，其中的酸性磷脂與鈣具有極強的結合力。
4.瓣膜鈣化程度分級根據光鏡下瓣膜鈣化情況可分為4級。
0級：鏡下未見鈣鹽沉積，伴或不伴瓣膜纖維結締組織變性。
Ⅰ級：局灶性細小粉塵狀鈣鹽沉積。
Ⅱ級：局灶性密集粗大粉塵狀鈣鹽沉積或多灶性粉塵狀鈣鹽沉積。
Ⅲ級：彌漫性或多灶性密集粗大粉塵狀鈣鹽沉積，部分融合成小片狀。
Ⅳ級：無定形鈣斑形成。
也有人根據瓣膜僵直與鈣化程度將其分為輕中重三度。輕度：瓣膜輕度增厚、變硬，局灶性點片狀鈣鹽沉積;中度：瓣膜增厚、硬化，瓦氏竇有彌漫性斑點狀或針狀鈣鹽沉積，瓣環呈多灶性鈣化;重度：瓣葉明顯增厚、僵硬變形，或瓣葉間粘連，瓦氏竇內結節狀鈣鹽沉積，瓣環區域鈣化灶融合成“C”形，或鈣化累及周圍的心肌組織。
5.與其他心臟病并存情況
王竹生觀察了52例退行性瓣膜病與并存心臟病的情況，表明大多數并存高血壓心臟病，且以主動脈瓣為主。其原因可能是患者長期血壓升高，主動脈瓣承受的機械應力大，引起膠原纖維斷裂形成間隙而有利于鈣鹽沉積以致主動脈瓣鈣化。冠心病檢出率又明顯高于肺心病，但同時并存兩種心臟病的檢出率低。高心病以主動脈右冠瓣和無冠瓣鈣化居多，而冠心病則以左冠瓣、主動脈瓣環、主動脈三瓣及主動脈瓣合并二尖瓣環損害多見。并存心臟病越多，其心功能損害越嚴重。
