Сердечный клапан

Сердечные клапаны
Клапаны сердца в движении, на этом снимке передняя стенка сердца удалена.
Подробности
Система	Сердечно-сосудистые
Идентификаторы
MeSH	D006351
FMA	7110
Анатомическая терминология [ редактировать в Викиданных ]

	Звук сердечных клапанов Звук закрытия сердечных клапанов у здоровой девочки 15 лет. Стетоскоп находится в области трикуспидального клапана.
Проблемы с воспроизведением этого файла? См. Справку по СМИ .

Клапана сердца является односторонний клапан , который обычно позволяет крови течь только в одном направлении через сердце . Четыре клапана обычно представлены в сердце млекопитающих, которые определяют путь кровотока через сердце. Сердечный клапан открывается или закрывается в зависимости от перепада артериального давления с каждой стороны. ^{[1] [2] [3]}

Четыре клапана сердца млекопитающих:

• Два атриовентрикулярных (АВ) клапана, митральный клапан (двустворчатый клапан) и трехстворчатый клапан , которые находятся между верхними камерами (предсердиями) и нижними камерами (желудочками).
• Два полулунных (SL) клапана, аортальный клапан и легочный клапан , которые находятся в артериях, выходящих из сердца.

Митральный клапан и аортальный клапан находятся в левом отделе сердца; трикуспидальный клапан и легочный клапан находятся в правом отделе сердца.

В сердце также есть клапан коронарного синуса и клапан нижней полой вены , которые здесь не обсуждаются.

Структура [ править ]

Строение сердечных клапанов

Кровоток через клапаны

Сердечные клапаны и камеры выстланы эндокардом . Сердечные клапаны отделяют предсердия от желудочков или желудочки от кровеносного сосуда . Сердечные клапаны расположены вокруг фиброзных колец в сердце скелета . Клапаны включают закрылки , называемые листовками или бугорки , похожие на плоские створки клапана или флаттер клапан, которые открываются, чтобы обеспечить кровоток, а затем смыкаются, герметизируя и предотвращая обратный ток. У митрального клапана две створки, у остальных - три. На концах бугорков есть узелки, которые делают уплотнение более плотным.

Легочный клапан имеет левую, правую и переднюю створки. ^[4] Аортальный клапан имеет левую, правую и заднюю створки. ^[5] Трикуспидальный клапан имеет передние, задние и перегородочные створки; а митральный клапан имеет только переднюю и заднюю створки.

Клапаны человеческого сердца можно сгруппировать в два набора: ^[6]

• Два атриовентрикулярных (АВ) клапана для предотвращения обратного потока крови из желудочков в предсердия
  • Трехстворчатый клапан, расположенный между правым предсердием и правым желудочком
  • Двустворчатый или митральный клапан, расположенный между левым предсердием и левым желудочком
• Два полулунных клапана для предотвращения обратного потока крови в желудочек
  • Легочный полулунный клапан, расположенный в отверстии между правым желудочком и легочным стволом.
  • Аортальный полулунный клапан, расположенный в отверстии между левым желудочком и аортой.

Атриовентрикулярные клапаны [ править ]

Это митральный и трикуспидальный клапаны, которые расположены между предсердиями и желудочками и предотвращают обратный ток из желудочков в предсердия во время систолы . Они прикреплены к стенкам желудочков сухожильными хордами , которые предотвращают опрокидывание клапанов.

В хорде tendineae прикреплены к папиллярным мышцам , которые вызывают напряжение , чтобы лучше удерживать клапан. Вместе сосочковые мышцы и сухожильные хорды известны как подклапанный аппарат. Функция подклапанного аппарата заключается в предотвращении выпадения клапанов в предсердия, когда они закрываются. Однако подклапанное устройство не влияет на открытие и закрытие клапанов, что полностью обусловлено градиентом давления на клапане. Однако своеобразное размещение хорд на свободном крае створки обеспечивает разделение систолического напряжения между хордами в соответствии с их разной толщиной. ^[7]

Закрытие клапанов AV воспринимается как первый тон сердца (S1). Закрытие клапанов SL воспринимается как дубли , второй тон сердца (S2).

Митральный клапан также называют двустворчатым клапаном, потому что он содержит две створки или створки. Митральный клапан получил свое название от сходства с митрой епископа (разновидностью шляпы). Он находится в левой части сердца и позволяет крови течь из левого предсердия в левый желудочек .

Во время диастолы нормально функционирующий митральный клапан открывается в результате повышенного давления из левого предсердия, поскольку оно наполняется кровью (предварительная нагрузка). Когда давление в предсердии превышает давление в левом желудочке, митральный клапан открывается. Открытие облегчает пассивный приток крови в левый желудочек. Диастола заканчивается сокращением предсердий, которое выбрасывает последние 30% крови, которая переносится из левого предсердия в левый желудочек. Это количество крови известно как конечный диастолический объем (EDV), и митральный клапан закрывается в конце сокращения предсердия, чтобы предотвратить реверсирование кровотока.

Трикуспидальный клапан имеет три створки или створки и находится на правой стороне сердца. Он находится между правым предсердием и правым желудочком и останавливает обратный ток крови между ними.

Полулунные клапаны [ править ]

Аортальный и легочный клапаны расположены у основания аорты и легочного ствола соответственно. Их еще называют «полулунными клапанами». Эти две артерии получают кровь из желудочков, а их полулунные клапаны позволяют крови поступать в артерии и предотвращают обратный ток из артерий в желудочки. Эти клапаны не имеют сухожильных хорд и больше похожи на клапаны в венах, чем на атриовентрикулярные клапаны. Закрытие полулунных клапанов вызывает второй тон сердца .

Аортальный клапан , который имеет три точки возврата, находятся между левым желудочком и аортой . Во время систолы желудочков давление в левом желудочке повышается, и когда оно превышает давление в аорте, аортальный клапан открывается, позволяя крови выходить из левого желудочка в аорту. Когда систола желудочков заканчивается, давление в левом желудочке быстро падает, и давление в аорте заставляет аортальный клапан закрыться. Закрытие аортального клапана вносит вклад в компонент А2 второго тона сердца.

Клапан легочной артерии (иногда называемый как легочный клапан) находится между правым желудочком и легочной артерии, и имеет три куспида. Подобно аортальному клапану, легочный клапан открывается в систолу желудочков, когда давление в правом желудочке превышает давление в легочной артерии. В конце систолы желудочков, когда давление в правом желудочке быстро падает, давление в легочной артерии закрывает легочный клапан. Закрытие легочного клапана вносит вклад в компонент P2 второго тона сердца. Правое сердце - это система низкого давления, поэтому компонент P2 второго тона сердца обычно мягче, чем компонент A2 второго тона сердца. Однако для некоторых молодых людей физиологически нормально слышать разделение обоих компонентов во время ингаляции.

Развитие [ править ]

В развивающемся сердце клапаны между предсердиями и желудочками, двустворчатые и трехстворчатые клапаны развиваются по обе стороны от атриовентрикулярных каналов . ^[8] Расширение оснований желудочков вверх приводит к тому, что канал инвагинируется в полости желудочков. Инвагинированные края образуют зачатки боковых створок АВ клапанов. Бугорки средней и перегородки развиваются из нисходящего продолжения промежуточной перегородки .

Полулунные клапаны (легочные и аортальные клапаны) образованы четырьмя утолщениями на сердечном конце артериального ствола . ^[8] Эти утолщения называются эндокардиальными подушками . ^{[ Требуется цитата ]} Артериальный ствол первоначально представляет собой единственный тракт оттока от эмбрионального сердца, который позже разделится, чтобы стать восходящей аортой и легочным стволом . Прежде чем он расколется, происходит четыре утолщения. Есть переднее, заднее и два боковых утолщения. перегородкуначинает формироваться между тем, что позже станет восходящей аортой и легочным трактом. По мере формирования перегородки два боковых утолщения разделяются, так что восходящая аорта и легочный ствол имеют по три утолщения (переднее или заднее и половину каждого из боковых утолщений). Утолщения являются началом трех створок полулунных створок. К девятой неделе клапаны становятся уникальными. По мере взросления они слегка поворачиваются по спирали наружных сосудов и приближаются к сердцу. ^[8]

Физиология [ править ]

Как правило, движение сердечных клапанов определяется с помощью уравнения Навье – Стокса с использованием граничных условий артериального давления, перикардиальной жидкости и внешней нагрузки в качестве ограничений. Движение сердечных клапанов используется в качестве граничного условия в уравнении Навье – Стокса при определении гидродинамики выброса крови из левого и правого желудочков в аорту и легкое.

Взаимосвязь между давлением и расходом в открытых клапанах

Падение давления на клапане с открытым сердцем связано со скоростью потока Q через клапан:${\ displaystyle {\ Delta} p}$

${\ displaystyle a {{\ partial} Q \ over {\ partial} t} + bQ ^ {2} = {\ Delta} p}$

Если:

• Энергия притока сохраняется
• Застойный регион за листовками
• Импульс оттока сохраняется
• Плоский профиль скорости

Клапаны с одной степенью свободы

Обычно аортальный и митральный клапаны включаются в исследования клапана в пределах одной степени свободы. Эти отношения основаны на идее клапана как конструкции с единственной степенью свободы. Эти соотношения основаны на уравнениях Эйлера .

Уравнения для аортального клапана в этом случае:

${\ displaystyle {\ rho} \ left ({{\ partial} u \ over {\ partial} t} + {u {\ partial} u \ over {\ partial} x} \ right) + {{\ partial} p \ over {\ partial} x} = 0}$

${\displaystyle {{\partial }A \over {\partial }t}+{{\partial } \over {\partial }x}(Au)=0}$

${\displaystyle A(x,t)=A_{0}\left(1-[1-{\Lambda }(t)]{x \over {L}}\right)^{2}}$

${\displaystyle \int _{0}^{L}p(x,t){{\partial }A \over {\partial }x}\,dx=[A_{0}-A(L,t)]\,p(L,t)}$

куда:

u = осевая скорость

p = давление

A = площадь поперечного сечения клапана

L = осевая длина клапана

Λ ( t ) = одиночная степень свободы; когда

${\displaystyle \Lambda ^{2}(t)={A(L,t) \over A_{0}}}$

Атриовентрикулярный клапан

Клиническое значение [ править ]

Порок клапанов сердца - это общий термин, относящийся к дисфункции клапанов, и в основном имеет две формы: регургитацию , когда дисфункциональный клапан пропускает кровь в неправильном направлении, или стеноз , когда клапан узкий. ^[9]

Регургитация возникает, когда клапан становится недостаточным и выходит из строя, позволяя некоторому количеству крови течь в неправильном направлении. Эта недостаточность может повлиять на любой из клапанов, например, при аортальной недостаточности , митральной недостаточности , легочной недостаточности и трехстворчатой ​​недостаточности . Другой формой порока сердца является стеноз , сужение клапана. Это является результатом клапана становится утолщенной и любой из клапанов сердца могут быть затронуты, как в митральный стеноз клапана , трикуспидального стеноза клапана , легочного стеноза клапана и аортальный стеноз клапана. Стеноз митрального клапана - частое осложнение ревматической лихорадки . Воспаление клапанов может быть вызвано инфекционным эндокардитом , обычно бактериальной инфекцией, но иногда может быть вызвано другими организмами. Бактерии легче прикрепляются к поврежденным клапанам. ^[10] Другой тип эндокардита, который не вызывает воспалительной реакции, - это небактериальный тромботический эндокардит . Обычно это встречается на ранее неповрежденных клапанах. ^[10] Основным пороком клапанов сердца является пролапс митрального клапана , который представляет собой ослабление соединительной ткани, называемое миксоматозной дегенерацией.клапана. Это означает смещение утолщенной створки митрального клапана в левое предсердие во время систолы. ^[9]

Заболевание сердечных клапанов может быть врожденным, например, аортальная регургитация, или приобретенным, например инфекционным эндокардитом . Различные формы связаны с сердечно-сосудистыми заболеваниями , нарушениями соединительной ткани и гипертонией . Симптомы заболевания будут зависеть от пораженного клапана, типа заболевания и тяжести заболевания. Например, клапанное заболевание аортального клапана , такое как стеноз аорты или аортальная регургитация , может вызвать одышку, тогда как клапанные заболевания трехстворчатого клапана могут привести к дисфункции печени и желтухе.. Когда порок клапанов сердца является результатом инфекционных причин, таких как инфекционный эндокардит , у больного может быть лихорадка и уникальные признаки, такие как осколочные кровотечения из ногтей, поражения Джейнуэя , узлы Ослера и пятна Рота . Особенно опасным осложнением порока сердца является образование эмболов из-за турбулентного кровотока и развитие сердечной недостаточности . ^[9]

Порок клапанов сердца диагностируется с помощью эхокардиографии , которая представляет собой разновидность ультразвукового исследования . Поврежденные и дефектные сердечные клапаны можно отремонтировать или заменить на искусственные сердечные клапаны . Инфекционные причины также могут потребовать лечения антибиотиками . ^[9]

Врожденный порок сердца [ править ]

Наиболее распространенной формой клапанной аномалии является врожденный порок сердца (ВПС), называемый двустворчатым аортальным клапаном . Это происходит в результате слияния двух створок во время эмбрионального развития, образуя двустворчатый клапан вместо трехстворчатого. Это состояние часто не диагностируется до тех пор, пока не разовьется кальцифицированный стеноз аорты , и это обычно происходит примерно на десять лет раньше, чем могло бы развиться в противном случае. ^{[11] [12]}

Менее распространенными ВПС являются атрезия трикуспидального клапана и легочной артерии , а также аномалия Эбштейна . Атрезия трехстворчатого клапана - это полное отсутствие трехстворчатого клапана, которое может привести к недоразвитию или отсутствию правого желудочка. Атрезия легких - это полное закрытие клапана легочной артерии. Аномалия Эбштейна - это смещение перегородки трехстворчатого клапана, приводящее к увеличению предсердия и меньшего желудочка, чем обычно.

История [ править ]

Функция сердечных клапанов

• Искусственный клапан сердца
• Перикардиальные клапаны сердца
• Клапан Бьорка – Шили

Ссылки [ править ]

Эта статья включает общедоступный текст из 20-го издания «Анатомии Грея» (1918 г.).

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы, связанные с сердечными клапанами .

• Ремонт митрального клапана в больнице Mount Sinai - «Анатомия митрального клапана»
• Трехмерные, анимированные, вращаемые сердечные клапаны (требуется Rich Media, включая Javascript и Flash Player)
• Транскатетерная имплантация митрального клапана: Tendyne