آترواسکلروز بيمارى دژنراتيو اصلى سرخرگ‌هاى انسان است. ضايعات آترواسکلروز با تزايد انتيمال سلول‌هاى عضلهٔ صاف، با تجمع مقادير فراوان چربى و ماتريکس بافت همبند مشخص مى‌شود. فرضيهٔ ”پاسخ به آسيب“ چنين عنوان مى‌کند که آترواسکلروز از ترميم‌هاى مداوم در پاسخ به آسيب مداوم لايهٔ انتيماى سرخرگ ناشى مى‌شود.


آتروم‌ها اغلب در مجاورت محل‌هاى دوشاخه‌شدن سرخرگ‌ها، در مبداء شاخه‌هاى شريانى عمده، و در محل‌هائى که يک سرخرگ از زير يا از درون يک بند فاسيائى مى‌گذرد، رخ مى‌دهند. براى مثال، سرخرگ رانيِ سطحى در جائى به شديدترين نحو بيمار مى‌شود که از درون هياتوس اداکتور مى‌گذرد. گرچه آترواسکلروز يک بيمارى منتشر است، الگوهاى توزيع به‌نحو گسترده‌اى متنوع هستند. بيماران جوان دچار آترواسکلروز تسريع شده اغلب تنگى شريان آئورتوايلياک دارند، در حالى‌که بيماران ديابتى مسن در سرخرگ‌هاى رانى سطحى و تيبيوپرونه‌آل دچار بيمارى مى‌شوند. معمولاً ضايعات به‌صورت قرينه در دوطرف بدن توزيع مى‌شوند. وجود تنوع و اختلاف در تقارن ممکن است ناشى از عارضه‌اى موضعى مانند خونريزى يا گسيختگى درون يک پلاک باشد.


پرفشارى خون، هيپرکلسترولمي، و مصرف سيگار، عوامل خطرزاى عمدهٔ آترواسکلروز هستند. ديابت قندي، هيپرترى‌گليسريدمي، چاقي، سبک زندگى کم‌تحرک و پراسترس، و سابقهٔ خانوادگى مثبت نيز به درجاتى با آترواسکلروز مرتبط هستند. هيپرهوموسيستئينمى عامل خطرزاى مستقلى براى بيمارى انسدادى سرخرگى است. پيشرفت آترواسکلروز را مى‌توان با کنترل اين عوامل خطرزا کند يا حتى متوقف کند.


تظاهرات بالينى آترواسکلروز شامل نارسائى سرخرگي، تشکيل آنوريسم، و آمبولى است.


نارسائى سرخرگى يا کاهش گردش خون ممکن است در اثر پلاک‌هاى آترواسکلروتيکى ايجاد شود که به‌حدى بزرگ شوند که مجراى سرخرگ را تنگ کنند. در سرخرگ‌هاى متوسط و بزرگ، کاهش ۵۰ درصدى قطر سرخرگ در آرتريوگرام، تقريباً به‌معناى تنگى معادل ۷۵% در سطح مقطع عرضى و مقاومت کافى براى کاهش جريان و فشار خون در نواحى پس از تنگى است.


مدار هموديناميک شامل سرخرگ اصلى گرفتار، سيستمى موازى از عروق جانبي، و بستر محيطى خونرسانى است. عروق جانبى کوچکتر هستند، جريان خون بيشترى دارند، و تعداد آنها از عروق اصلى که جايگزين آنها مى‌شوند بيشتر است و هميشه مقاومتى بيشتر از سرخرگ اصلى مسدودنشده دارند. محرک‌هاى تشکيل عروق جانبى وجود گراديان فشار کمتر از نرمال در دو سير سيستم جانبى و افزايش سرعت جريان درون مجارى داخل عضلانى است که شاخه‌هاى توزيع‌کنندهٔ ساقه‌اى را به عروق ورود مجدد (reentry) متصل مى‌کنند. اين مسئله بهبود خونرسانى جانبى را در اثر برنامه‌ٔ ورزشى منظم در بيمارانى که ايسکمى اندام‌هاى تحتانى دارند، توجيه مى‌کند.


زمانى‌که تنگى به انسداد کامل نزديک شود، کاهش واضح جريان خون نهايتاً به ترومبوز مى‌انجامد. لخته در ستون راکد خون در هر دو جهت پروگزيمال و ديستال تا رسيدن به اولين شاخه منتشر مى‌شود. جريان مداوم در اين محل‌ها گسترش لخته را متوقف مى‌کند. نتيجهٔ نهائي، يک قطعهٔ کاملاً مسدود است که توسط يک سيستم جانبي، باى‌پس شده است. تظاهرات بالينى ايسکمى بستگى به کارآئى سيستم جانبى دارند.


آنوريسم‌هاى آترواسکلروتيک به اين علت رخ مى‌دهند که ديوارهٔ سرخرگ قادر به تحمل استرس کششى که توسط فشار متسع‌کنندهٔ ستون نبض‌دار خون اعمال مى‌شود، نيست. علت اينکه چرا آترواسکلروز در بعضى بيماران منجر به بيمارى انسدادى و در بعضى ديگر باعث بيمارى آنوريسمى مى‌شود، مشخص نيست. اين امر ممکن است به اين دليل باشد که تغيير آتروماتو ناشى از آسيب انتيمال است، در محلى‌که تغيير آنوريسمى به‌علت آسيب مديا رخ مى‌دهد، رشته‌هاى الاستيک لايهٔ مديا دچار خستگي، شکستگى و گسيختگى مى‌شوند و نسبت کلاژن به الاستين در آنوريسم‌ها بالاتر است. کمبود ارثى اتصال عرضى پيريدينولين در کلاژن در بعضى بيماران دچار آنوريسم يافته شده است. اختلال متابوليسم مس و سابقهٔ خانوادگى مثبت هم در بيماران دچار آنوريسم ديده شده است. در نهايت، بين آنوريسم‌هاى آئورت شکمى و ژن‌هاى خاصى روى بازوى دراز کروموزوم ۱۶ ارتباطى وجود دارد.


آمبولى ممکن است از پوشش داخلى آنوريسم‌ها يا بقاياى پلاک‌هاى آترواسکلروزى نکروزه ايجاد شود. اين آمبولوس‌ها از پلاکت‌هاى آترواسکلروزى نکروزه ايجاد شود. اين آمبولوس‌ها از پلاکت‌هاى تجمع‌يافته، لخته، کريستال‌هاى کلسترول، چربي، يا ديگر اجزاء پلاک تشکيل‌ شده‌اند. نشانه‌هاى ناشى از آمبولى بستگى به اندازهٔ آن؛ اندام گرفتار و ساختار شريانى آن؛ عروق جانبى در دسترس؛ و ترکيب آمبولى دارد که تا حد زيادى سرعت تحليل‌رفتن آن را تعيين مى‌کند.