협심증은 심근의 활동과 그로 인한 산소 요구량이 관상동맥이 충분한 혈류를 공급하고 충분한 양의 산소가 공급된 혈액을 전달하는 능력을 초과할 때 발생합니다(동맥이 좁아졌을 때 발생). 협착의 원인은 대부분 죽상동맥경화증이지만, 관상동맥 경련이나 (드물게) 색전증도 원인일 수 있습니다. 급성 관상동맥 혈전증은 혈류 차단이 부분적이거나 일시적일 경우 협심증을 유발하지만, 이러한 상태는 대개 심근경색으로 이어집니다.
심근의 산소 요구량은 주로 심박수, 수축기 벽 응력, 수축성에 의해 결정되므로, 관상동맥 협착증은 일반적으로 협심증을 유발하는데, 이는 운동 중에 발생하고 휴식 시에는 완화됩니다.
신체 활동 외에도 동맥 고혈압, 대동맥판 협착증, 대동맥판 역류증, 비대성 심근병증과 같은 질환으로 인해 심장의 활동이 증가할 수 있습니다. 이러한 경우, 죽상동맥경화증의 유무와 관계없이 협심증이 발생할 수 있습니다. 이러한 질환에서는 심근의 질량 증가로 인해 심근으로의 혈액 공급이 상대적으로 감소하여 이완기 혈액 충전이 제한될 수 있습니다.
심각한 빈혈이나 저산소증으로 인해 산소 공급이 감소하면 협심증이 유발되거나 악화될 수 있습니다.
안정형 협심증에서 운동이 심근 산소 요구량과 허혈에 미치는 영향은 일반적으로 비교적 예측 가능합니다. 그러나 죽상경화증으로 인한 동맥 협착은 혈관 직경이 동맥 긴장도(모든 사람에게 발생)의 정상적인 변동으로 인해 변하기 때문에 완전히 일정한 값을 갖지 않습니다. 결과적으로 대부분의 환자는 동맥 긴장도가 비교적 높은 아침에 협심증 발작을 경험합니다. 내피 기능 장애 또한 동맥 긴장도 변화에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 죽상경화증 과정으로 손상된 내피세포는 스트레스나 카테콜아민 분비의 영향을 받아 혈관 확장(정상적인 반응)보다는 혈관 수축으로 자극에 반응하는 경우가 더 많습니다.
심근 허혈이 발생하면 관상동맥동 내 혈액의 pH가 감소하고, 세포 내 칼륨이 손실되고, 젖산이 축적되고, 심전도(ECG) 데이터가 변하고, 심실 기능이 저하됩니다. 협심증 발작 시 좌심실(LV) 압력이 상승하는 경우가 많아 폐울혈과 호흡곤란이 발생할 수 있습니다.
허혈 중에 불편함이 발생하는 정확한 메커니즘은 불분명하지만, 저산소 상태에서 나타나는 대사산물이 신경 말단에 자극 효과를 미치는 것으로 추정됩니다.