Клапанный аппарат сердца

Сердечные клапаны необходимы для порционного выброса крови во время сокращения отделов сердца. Их основная функция заключается в предотвращении обратного оттока крови (регургитации) и обеспечении того, чтобы она по сердцу все время двигалась в одном направлении. Закрытие сердечных клапанов можно услышать, как правило, с помощью стетоскопа, который может использоваться для первоначальной диагностики патологических состояний, связанных с клапанным аппаратом.

Видео: Строение сердца человека, круги кровообращения

Описание

Все клапаны сердца покрыты эндотелием. Три слоя, входящие в основу клапанного аппарата, имеют специфические особенности и называются фиброза, спонгиоза и вентрикулярис (fibrosa, spongiosa и ventricularis). Во время сердечных сокращений spongiosa, богатая гликозаминогликанами, облегчает процесс перегруппировки коллагеновых и эластичных волокон.

Вакулярные интерстициальные клетки (ВИК) находятся в обилии во всех слоях сердечных клапанов и содержат разнообразные динамически направленные составляющие. Регулирование коллагена и других компонентов структуры обеспечивается ферментами, синтезированными ВИК. Целостность клапанной ткани поддерживается взаимодействием клапанных эндотелиальных клеток (КЭК) с ВИК. Изменения и ремоделирование клапанной интерстициальной и эндотелиальной структуры способствуют нарушению свойств клапана, а в дальнейшем и клапанной функции.

Основы правильной работы клапанного аппарата:

• Клапаны правильно сформированы и гибки.
• Клапаны полностью открываются, что позволяет необходимому количеству крови свободно пройти через отверстие
• Клапаны плотно закрываются, тогда кровь не вытекает обратно

Аортальный клапан

Трехстворчатый клапан, расположенный в устье аорты, отделяет полость левого желудочка от аорты. За тремя полулунными створками (правой коронарной, левой коронарной и задней некоронарной) аортального клапана расположены расширенные карманы устья аорты, называемые синусами Вальсальвы. От правого коронарного синуса отходит правая коронарная артерия, от левого коронарного синуса - левая коронарная артерия. Область, где все три створки сходятся, называют комиссурой.

Открытие и закрытие аортального клапана представляет собой пассивный механизм, управляемый давлением, в отличие от митрального клапана.

Ткань аортальных створок растягивается в результате противодействия во время диастолы, при этом происходит удлинение и растяжение эластина. Поэтому в норме створки аортального клапаны довольно гибки и прочны, способны выдержать системное давление. В фазу систолы отдача эластина обеспечивает релаксацию и укорочение створки. Оптимальное функционирование клапана требует идеального выравнивания трех точек возврата.

Связанные заболевания: аортальная регургитация (также называемую аортальной недостаточностью), аортальный стеноз.

Митральный клапан

Митральный клапан был назван в честь митра Андреасом Весалиусом (De Humani Corporis Fabrica, 1543). Этот клапан расположен на стыке левого предсердия и левого желудочка. Его устройство заключается в пяти функциональных компонентах:

• створки;
• кольцевое пространство;
• сухожильные хорды;
• сосочковые мышцы;
• рядом расположенный миокард.

Фиброзное кольцо представляет собой зону соединительной ткани, вмещающую в себе прерывистые волокнистые и мышечные волокна, которые соединяются с левым предсердием и желудочком. Передняя створка охватывает около одной трети первичной волокнистой передней части кольца. Часть передней створки митрального клапана находится в непосредственной близости к кольцевому отверстию аортального клапана. Вентрикулярная, задняя, створка прикреплена к задней мускульной половине и двум трети кольцевого пространства. Из-за асимметричных створок отверстие митрального клапана имеет форму воронки.

К каждой створке прикреплены хорды как из передней, так и из задней папиллярных мышц. Папиллярные мышцы сокращаются и вытягивают хорды во время систолы, способствующие в свою очередь закрытию створок митрального клапана.

Отдельно выделяют митрально-клапанный комплекс, включающий митральный клапан и левый предсердно-желудочковый миокард, эндокард и часть аорты. Это образование способствует оттоку крови из левого желудочка. Принудительное прохождение крови через клапан, а также его плотное закрытие во время систолы, обеспечивается согласованностью действий митрально-клапанного комплекса.

Связанные заболевания: пролапс митрального клапана, регургитация митрального клапана, стеноз митрального клапана.

Клапан легочной артерии

Еще известен как пульмональный клапан. Структура легочного клапана аналогична структуре аортального клапана. Створки имеют полулунную форму, в норме их три (передняя, левая и правая). Подобно створкам называются синусы, которые посредством арочного кольца (синотобулярного соединения) объединяются с легочным стволом. Как и у остальных клапанов, у легочного также имеется фиброзное кольцо и комиссура.

Связанные заболевания: стеноз легочного клапана, регургитация легочного клапана.

Трехстворчатый клапан

Еще известен как трикуспидальный клапан. Расположен в правой половине сердца на стыке предсердия и желудочка. Состоит из 3 створок, хордовых сухожилий (передней, задней) и часто определяемой третьей сосочковой мышцы. Трехстворчатый клапан не имеет четко выраженного коллагенового кольца. Три створки прикреплены к волокнистому кольцу эллиптической формы. Прямое прикрепление створчатой перегородки является отличительной чертой трехстворчатого клапана. Выдающиеся сосочковые мышцы поддерживают створки в комиссурах.

Нормальная функция клапана требует структурной целостности и координированных взаимодействий между несколькими анатомическими компонентами. Различные патофизиологические механизмы могут вызывать заболевание сердечных клапанов.

Связанные заболевания: атрезия трехстворчатого клапана, регургитация трехстворчатого клапана, стеноз трехстворчатого клапана.

Работа клапанного аппарата

В нормальном состоянии клапаны функционируют со строгой упорядоченностью, что дает возможность камерам сердца правильно сокращаться и выбрасывать кровь в нужном объеме. Существует четыре основных этапа действия клапанного аппарата:

1. Открываются атриовентрикулярные клапаны (митральный и трикуспидальный), в результате чего кровь устремляется из верхних отделов сердца в нижние.

2. При заполнении желудочков в их полости повышается давление, вследствие чего клапаны закрываются. Когда желудочки сокращается кровь вновь заполняет предсердия (венозная - правое и артериальная - левое).

3. Аортальный и легочной крапаны открываются. Это также происходит под давлением, когда желудочки сокращаются и кровь проталкивается в крупные сосуды и следует либо в легкие (из правого желудочка), либо ко всем органам и тканям (из левого желудочка).

4. Во время расслабления желудочков легочной и аортыльный клапаны закрываются. В это время открываются атриовентрикулярные клапаны и кровь снова поступает в желудочки из предсердий для следующего выброса в кровеносное русло.

Тоны сердца

В формировании тонов сердца непосредственное участие принимает клапанный аппарат, при изменении которого могут образовываться различные типы шумов.

Если, например, клапан будет не полностью закрываться, тогда кровь возвращается в предшествующую камеру, создавая характерный шум (например, систолический шум при митральной недостаточности).

Когда клапаны стенозированы (сужены), поток крови с большим затруднением проходит отверстие, из-за чего возникают шумы с другими особенностями (например, диастолический шум при стенозе трикуспидального клапана).

• Первый тон сердца

Возникает из-за закрытия клапанов атриовентрикулярного расположения (митрального и трикуспидального). Он начинается с начала желудочковой систолы и лучше всего слышен в области выслушивания верхушки сердца

При определении дополнительных звуковых компонентов предполагают наличие колебания крови в желудочковых камерах, вибрации стенок камеры или турбулентного потока крови, выбрасываемого через отверстие аорты в синус Вальсальвы.

• Второй сердечный тон

Его появление связано с закрытием аортального и легочного клапанов, а также с колебаниями крови в аорте

Поскольку закрытие правого и левого полулунных клапанов не происходит одновременно, второй сердечный звук чаще всего разделен на два.

• Третий сердечный тон

Образовывается в фазу ранней диастолы и связан с быстрым заполнением кровью желудочков сразу после изометрической релаксации. Иногда этот звук слышен у маленьких детей, но обычно он ухом не воспринимается.

• Четвертый сердечный тон

Возникает на фоне сокращения предсердий в начале сердечного цикла. В большинстве случаев стетоскопом не прослушивается.

Таким образом, при аускультации можно четко услышать только первый и второй тоні, которые в зависимости от места аускультации по-разному выслушиваются. Если делается фонокардиограмма, тогда можно четко проследить выраженность тона и его соответствие систоле или диастоле.