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二手烟暴露会增加不吸烟者冠心病的发病率和死亡率。既往研究显示，在不吸烟者中，二手烟暴露者患冠心病的风险是无暴露者的1.27倍，且风险随二手烟暴露量的增加而加大。二手烟暴露会增加冠心病、内皮功能障碍和动脉粥样硬化斑块形成的风险。儿童时期的二手烟暴露有可能导致冠心病的发生。
有证据提示，二手烟暴露可以导致脑卒中，血清诱导型一氧化氮合成酶过度表达可能是促进动脉粥样硬化形成及缺血性脑卒中发病的原因，二手烟暴露会促进动脉内膜中层厚度增加、动脉内皮功能障碍和冠状动脉血流速度增加等，导致动脉粥样硬化。研究发现，二手烟暴露的女性死于脑血管疾病和动脉粥样硬化性心脏病的风险分别是未暴露于吸烟环境女性的1.24倍和1.19倍。