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    CAVF屬于良性病變，但具有惡性腫瘤的生物學(xué)行為，病變不斷發(fā)展和蔓延，常累及鄰近的組織和器官。Holman將先天性動靜脈瘺產(chǎn)生的循環(huán)系統(tǒng)改變，用血流動力學(xué)原理解釋，即血液如同流動的液體，有潛在和自然地向低阻力和低壓力處流動的本能。先天性動靜脈瘺是高壓力、高阻力的動脈系統(tǒng)和低壓力、低阻力、高容量的靜脈系統(tǒng)間的異常溝通，由于靜脈端低阻力，使血液容易通過瘺口而不進(jìn)入毛細(xì)血管床，產(chǎn)生血流動力學(xué)改變。根據(jù)動靜脈交通的部位、管徑的大小和數(shù)量，對局部和全身產(chǎn)生不同的作用。瘺口近端（流出道）動脈因血流增加而明顯增粗和扭曲，動脈和靜脈側(cè)支循環(huán)增加，循環(huán)血容量增加導(dǎo)致瘺口近側(cè)血管進(jìn)行性擴(kuò)張。遠(yuǎn)端動脈系統(tǒng)無明顯血容量增加，根據(jù)瘺支的大小和相應(yīng)阻力，當(dāng)遠(yuǎn)端血管床阻力同側(cè)支動脈阻力的比率超過其近側(cè)動脈阻力的比率時，遠(yuǎn)端動脈血液發(fā)生逆流。大的慢性動靜脈瘺，當(dāng)瘺阻力低及瘺的側(cè)支循環(huán)良好時，遠(yuǎn)端動脈可作為瘺支的流出道。瘺口附近靜脈系統(tǒng)易產(chǎn)生高壓，引起整個靜脈床擴(kuò)大和曲張。雖然關(guān)閉瘺口后可逆轉(zhuǎn)心臟的擴(kuò)大和靜脈擴(kuò)張，但長期病變使瘺口近側(cè)動脈擴(kuò)張和動脈瘤形成則可進(jìn)行性發(fā)展。分流的血液量取決于瘺的直徑、類型和離心臟的遠(yuǎn)近，一般瘺口越大，離心臟越近，分流的血液也越多。
    病變區(qū)域靜脈動脈化，血管壁平滑肌細(xì)胞肥厚，但未出現(xiàn)彈力層。動靜脈瘺的局部作用直接與瘺支大小有關(guān)，流經(jīng)瘺支的動脈血流“竊血”，可導(dǎo)致周圍組織灌注壓降低，產(chǎn)生缺血。而在瘺口遠(yuǎn)端的靜脈壓升高，則產(chǎn)生靜脈高壓的一系列臨床表現(xiàn)，包括遠(yuǎn)側(cè)靜脈血液淤滯、靜脈瓣膜功能不全，偶有逆向血流。動靜脈瘺的全身性表現(xiàn)包括心排血量增加、心率加快、心臟擴(kuò)大、心肌肥厚、舒張壓降低伴脈壓增大和血容量增加等。少數(shù)情況下，如果經(jīng)瘺支的血流量很大，則心排血量的增加可使心率加快、心肌收縮力降低，最終產(chǎn)生高排血量性心力衰竭。由于CAVF瘺支較多而細(xì)小，其對全身循環(huán)系統(tǒng)的影響不如后天性動靜脈瘺明顯。