一、發病原因
變異型心絞痛的病因是由於冠狀動脈痙攣引起的心肌氧供量原發性減少所致，常常無誘因，是自發性的。目前研究認為冠狀動脈痙攣的發生原因是複雜的，可能與下列因素有關：
1.血管內皮功能不全
冠脈痙攣似乎是血管內皮功能不全的一種病理反應。部分變異型心絞痛患者有大量吸煙史，而吸煙可損傷血管內皮細胞。當血管內皮損傷時，將血管中膜直接暴露於縮血管物質(兒茶酚胺、TXA2及內皮素)，使血管平滑肌收縮而發生強烈的縮血管效應。目前認為血管內皮功能不全可能是冠脈痙攣的基本機製。
2.自主神經係統不平衡
冠狀動脈內有β腎上腺素能受體，α受體主要分布於大的冠狀動脈，β受體存在於大、小冠狀動脈，可引起冠狀動脈收縮。有冠脈粥樣硬化時，血管對縮血管物質的敏感性增加，易引起血管的痙攣。
3.體液因素
變異型心絞痛多發生在後半夜和淩晨，可能與睡眠時的代謝低，氫離子濃度降低，而鈣離子更多進入細胞內增加冠脈張力，容易發生冠脈痙攣。
4.粥樣硬化血管的高反應性
粥樣硬化動脈對各種縮血管物質反應明顯亢進，其機製可能是膽固醇促進細胞外鈣離子流向細胞內，使細胞內鈣離子濃度增加所致。
二、發病機製
1.發病機製
本病的發病機製是冠狀動脈痙攣，後者可引起短暫的、突然的、顯著的心外膜冠狀動脈直徑縮小，從而導致心肌缺血。起病前無任何使心肌耗氧量提高的誘因存在，如心率加快或血壓增高等。服用硝酸甘油(有時需較大劑量)，可以使痙攣解除。
冠狀動脈痙攣常局限於冠狀動脈粥樣硬化病變處，即使在冠狀動脈造影看似正常的變異型心絞痛病人，冠脈內超聲檢查可在灶性痙攣處見到動脈粥樣硬化斑塊。這種局灶性嚴重的血管痙攣與冠狀動脈的正常性收縮(如機體遇冷刺激後的正常反應)是不同的，後者通常是整個冠狀動脈床彌漫性的、輕度的收縮。變異型心絞痛患者基礎的冠狀動脈張力可以增高，其冠狀動脈痙攣的節段不僅對麥角新堿、乙酰膽堿的反應增強，且整個冠狀動脈叢對血管收縮刺激也表現出高敏感性。冠脈張力基礎的異常可能是冠狀動脈粥樣硬化的形成引起動脈血管壁的收縮性增高，其他的發病機製還包括：血管內皮的損傷，這種內皮損傷改變了血管對大多數擴張刺激的反應，如乙酰膽堿可使正常的冠狀動脈通過內皮源性舒張因子(EDRF)的釋放增加而顯著擴張，但內皮受損部位的血管反而收縮，目前認為，內皮損傷是冠狀動脈痙攣最重要的誘發因素之一;血管平滑肌對血管收縮物質如促細胞分裂素、白三烯、5-羥色胺687的高反應性以及有新生血管的動脈粥樣斑塊附近存在局部高濃度的血源性血管收縮物質。
由於冠狀動脈痙攣可出現於去神經的移植心髒或離體心髒，故目前認為中樞神經在引起冠狀動脈痙攣中並不起主要作用。變異型心絞痛的發生頻率不被α-腎上腺素能阻滯藥、血清素受體阻滯藥、抑製血栓素A產生和服用前列環素減少。乙酰膽堿能誘發變異型心絞痛患者的冠狀動脈痙攣，導致缺血發作，但不能誘發有明顯冠狀動脈狹窄的其他冠心病患者和冠狀動脈正常的其他人的冠脈痙攣，說明變異型心絞痛患者有局部交感神經支配障礙。
變異型心絞痛患者冠狀動脈痙攣可以誘導血液淤滯，使血管內纖維蛋白原轉變為纖維蛋白，血漿纖維蛋白肽A濃度升高，標誌著纖維蛋白的形成。血漿內纖維蛋白的濃度在24h內是波動的，其高峰發生在午夜和淩晨，這與患者心肌缺血發作的頻度一致。
吸煙、高胰島素血症及胰島素抵抗是變異型心絞痛的重要危險因素。有報道指，變異型心絞痛患者有鎂缺乏，硫酸鎂能終止冷加壓試驗誘發的心絞痛發作，並能預防進一步的發作，能抑製因過度通氣及運動所誘發的心絞痛發作。
2.病理解剖
典型變異心絞痛的冠狀動脈是正常或幾乎正常，這占所有變異型心絞痛病人的10%～20%。發生於有嚴重固定性狹窄的冠脈占50%～70%，CAG顯示單支病變占39%，多支病變占19%。在CAG顯示冠脈正常者，並不意味著冠脈全無病變，低於25%的狹窄可因投照角度而不被發現，冠脈內超聲檢查可發現有血管壁的粥樣硬化。
