Bệnh xơ vữa động mạch là tình trạng động mạch bị xơ cứng, mất đàn hồi và hẹp tắc do sự hiện diện các mảng xơ vữa chứa cholesterol và mỡ xấu (LDL) bên trong lòng động mạch. Tình trạng này làm tăng nguy cơ bị bệnh tim mạch như nhồi máu cơ tim, đột quy (hay còn gọi là tai biến mạch máu não) khi chúng ảnh hưởng đến những nhánh động mạch cung cấp máu cho tim và não.
Động mạch là hệ thống mạch máu đưa máu từ tim tới các cơ quan trong cơ thể. Bình thường, bên trong lòng động mạch được lót bởi một lớp tế bào goi là lớp nội mạc mạch máu. Ở những người có nguy cơ bị xơ vữa như tăng cholesterol, tăng huyết áp, béo phì, hoặc một số bệnh lý, nội mạc mạch máu dễ bị tổn thương.
Các cholesterol và mỡ xấu như LDL xuyên qua thành động mạch bị tổn thương, thu hút các tế bào bạch cầu tới và tích tụ lại thành mảng, Mảng xơ vữa ngày càng lớn dần làm hẹp lòng động mạch. Cuối cùng, mảng xơ vữa có thể bong ra, kích thích tiểu cầu đến bám dính vào, hình thành nên cục máu đông. Cục máu đông sẽ làm động mạch hẹp hơn nữa, dẫn đến giảm lượng máu đến nuôi các cơ quan hoặc có thể di chuyển đến các nơi khác của cơ thể gây thuyên tắc cấp tính tim, não, chân hoặc các cơ quan được nuôi bởi mạch máu bị tắc.

Mảng xơ vữa động mạch