绝大多数心肌梗死的病因是冠状动脉粥样硬化，其他少见原因有冠状动脉栓塞、冠状动脉口阻塞、冠状动脉炎症、冠状动脉夹层和冠状动脉先天畸形等。
冠状动脉粥样硬化可造成一支或多支血管管腔狭窄和心肌供血不足，若侧支循环未充分建立，一旦血供急剧减少或中断，使心肌严重而持久地急性缺血达20~30分钟以上，即可发生心肌梗死。绝大多数心肌梗死是在不稳定斑块基础上，继发了斑块破裂、出血和血栓形成，导致管腔急性闭塞而形成的。少数情况下粥样斑块内(或其下)发生出血或血管持续痉挛，也可使冠状动脉完全闭塞而引起心肌梗死。
病理解剖绝大多数患者冠状动脉内均可见在粥样斑块的基础上有血栓形成使管腔闭塞，个别患者可无明显粥样硬化病变，推测与冠状动脉痉挛引起管腔闭塞有关。
冠状动脉闭塞20~30分钟后心肌开始出现不可逆性损伤，1小时后绝大部分心肌呈凝固性坏死，心肌间质充血、水肿，伴炎症细胞浸润。坏死的心肌纤维逐渐溶解，形成肌溶灶，之后渐有肉芽组织形成。
心肌梗死发生后，坏死心室壁在心腔内压力的作用下向外膨出，可引起心脏逐渐形成心室壁瘤。严重者可引起室间隔穿孔或室壁破裂。急性心肌梗死的坏死组织经过炎症反应，1~2周后开始吸收，并逐渐被结缔组织替代，6~8周形成瘢痕愈合，称为陈旧性或愈合性心肌梗死
中医病因病机与年老体衰、情志内伤、饮食不节、寒邪内侵等因素有关
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