Aortalni ventil

Aortalni ventil se smatra većina studirala jer je opisan dugo vremena, počevši od Leonardo da Vinci (1513) i Valsalvinog (1740), i mnogo puta, posebno u drugoj polovici XX stoljeća. Istodobno, proučavanja prošlih godina bili su uglavnom deskriptivni ili, rjeđe, komparativni. Počevši J Zimmerman (1969), u kojem je predložio da se razmotri „funkciju ventila kao produžetak njegove strukture”, većina istraživanja bila nositi morfo-funkcionalni karakter. Ovaj pristup aorte funkcija ventila studija, kroz proučavanje njezine strukture je, u određenoj mjeri, zbog metodoloških teškoća izravno istražuje biomehanici aortalni ventil u općim istraživanjima funkcionalne anatomije moguće utvrditi morfološke i funkcionalne granice aortalni ventil, razjasniti terminologiju i na studij u velikoj mjeri svoju funkciju.

Kroz ove studije, aortalni ventil u širem smislu može smatrati jednim čelika anatomske i funkcionalne strukture odnosi se i na aortu i lijeve klijetke.

Prema sadašnjim pogleda, aortalni ventil je bulk struktura lijevka ili cilindričnog oblika koja se sastoji od tri sinusa, tri trokuta mezhstvorchatyh Henle tri semilunar kvržice anularni fibrosus, proksimalni i distalni granice koje su, redom, ventrikuloaortalnoe i sinotubular spoj.

Termin "ventil-aortalni kompleks" se koristi manje uobičajeno. U užem smislu, aortalni ventil ponekad se shvaća kao blokirajući element koji se sastoji od tri ventila, tri komisura i vlaknastog prstena.

Sa stajališta opće mehanike, aortalne valvule smatra kompozitne strukture koja se sastoji od jake vlaknastog (snage) okvira, a koje se nalazi na njemu relativno tanke ljuske elemenata (sinusa i krila). Deformacije i pomicanja ovog kostura javljaju se pod djelovanjem unutarnjih sila koje nastaju u školjkama na njemu. Okvir zauzvrat određuje deformacije i kretanja elemenata ljuske. Okvir se sastoji uglavnom od čvrstih pakiranja kolagenskih vlakana. Ovaj dizajn aortalnog ventila određuje dugovječnost njegove funkcije.

Sinusa Valsalvina - prošireni dio inicijalne dijela aorte, koje su proksimalno ograničene odgovarajuće tkivna segmenta i krila, i distalno - sinotubular čvora. Sinusi su imenovani prema odlaznim koronarnim arterijama desne koronarne, lijeve koronarne i ne-koronarne. Zid sinusa je tanji od aortalnog zida i sastoji se samo od intima i medija, nešto zadebljanih kolagenskim vlaknima. Istodobno, količina elastičnih vlakana smanjuje se u sinusnom zidu, a kolagenski se povećava u smjeru od sinotubularnog do ventrikularnog spoja. Gusta vlakna kolagena raspoređeni, po mogućnosti na vanjskoj površini sines te su usmjereni u smjeru oboda, a u prostoru podkomissuralnom sudjelovati u stvaranju mezhstvorchatyh trokuta oblik podrške ventila. Glavna uloga sinusa je redistribuirati napetost između ventila i sinusa u diastolama i uspostaviti ravnotežni položaj ventila na sistoli. Sinusi su podijeljeni na razini njihove baze međuprostornih trokuta.

Vlaknasti okvir koji čini aortalni ventil je jedinstvena prostornu strukturu jakih vlaknastih elemenata korijena aorte, vlaknastog prstena baze ventila, komisurnih šipki (stupića) i sinotubularnog spoja. Sinotubularno spajanje (krilati prsten, ili usadeni češalj) je anatomska veza u obliku vala između sinusa i uzlaznog aorte.

Ventrikuloaortalnoe spoja (baza ventil prsten) - zaobljeni anatomske veza između izlazne podjele lijeve klijetke i aorte, što je vlaknasti i mišića strukture. U stranoj literaturi o operaciji, ventrikularni zglob se često naziva "aortalni prsten". Ventrikularni spoj nastaje u prosjeku za 45-47% od miokarda arterijskog konusa lijeve klijetke.

Komisija je linija koja povezuje (povezuje) susjedne zaklopke s perifernim proksimalnim rubovima na unutarnjoj površini distalnog dijela korijena aorte i proširuje njegov distalni kraj na sinotubularno spajanje. Commissural štapovi (stupovi) su mjesta fiksiranja komisura na unutarnjoj površini korijena aorte. Komisorni stupci su distalno proširenje tri segmenta vlaknastog prstena.

Međusobni trokuti Henlea su vlaknaste ili fibro-mišićne komponente korijena aorte i nalaze se neposredno do komadanja između susjednih segmenata vlaknastog prstena i odgovarajućih ventila. Anatomski intersticijski trokuta dio su aorte, ali funkcionalno pružaju izlazne staze od lijeve klijetke i pod utjecajem su ventrikularne hemodinamike, a ne aorte. Međustanični trokuti igraju važnu ulogu u biomehaničkoj funkciji ventila, omogućujući sinusima da funkcioniraju relativno samostalno, ujediniti ih i poduprijeti jedinstvenu geometriju korijena aorte. Ako su trokuta mali ili asimetrični, tada se razvija uski vlaknasti prsten ili iskrivljenost ventila, a time i poremećaj funkcije ventila. Ova se situacija može promatrati s bipopidnim ventilom aorte.

Ventil je element za zatvaranje ventila, a njegov proksimalni rub proteže se od poluslatnog dijela vlaknastog prstena, što je gusta struktura kolagena. Ventil se sastoji od tijela (glavni dio se učitava), površine zahvaćanja (zatvaranja) i baze. Slobodni rubovi susjednih zaklopaka u zatvorenom položaju čine područje zahvaćanja koja se proteže od komesure do središta preklopa. Odbojeni trokutasti oblik središnjeg dijela zone zahvaćanja ventila nazvan je čvorom Aranzi.

List koji tvori aortalni ventil sastoji se od tri sloja (aortna, ventrikularna i spužvasta) i prekrivena je izvana tankim endotelijskim slojem. Slojevi okrenuti aortu (fibrosa), uglavnom sadrže kolagenske vlakna orijentirane u obodnom smjeru u obliku snopova i niti, i mala količina elastičnih vlakana. U zonu zahvaćanja slobodnog ruba lista, ovaj sloj je prisutan kao zasebni snopovi. Kolagenske grede u ovoj zoni "suspendirane" su između komisuracijskih stupova pod kutom od približno 125 ° u odnosu na aortalni zid. U tijelu snopa, ovi se snopovi kreću pod kutom od oko 45 ° od vlaknastog prstena u obliku polu-elipsa i završavaju na suprotnoj strani. Ova orijentacija snopa "snage" i rubova lista u obliku "ovjesnog mosta" namijenjena je za prijenos tlaka u dijastolu od ventila do sinusa i vlaknastog skela koji tvori aortalni ventil.

U neopterećenom poklopcu, vlaknaste grede su u ugovorenom stanju u obliku valovitih linija postavljenih u obodnom smjeru na udaljenosti od oko 1 mm jedna od druge. Vlakna kolagena koja tvore snopove u opuštenoj listi također imaju valovitu strukturu s valnim periodom od oko 20 μm. Kada se opterećuje, ti valovi se izravnavaju, omogućujući da se tkivo proteže. Potpuno izravnana vlakna postaju neizbježna. Naslage kolagenskih greda lako se izravnavaju s laganim opterećenjem listova. Te grede su jasno vidljive u napunjenom stanju i prenesenoj svjetlosti.

Konstanta geometrijskih razmjera elemenata korijena aorte proučena je metodom funkcionalne anatomije. Posebno je utvrđeno da je omjer promjera sinotubularnog zgloba i baze ventila konstantan i iznosi 0,8-0,9. To vrijedi i za komplekse ventila-aorte mladih i sredovječnih ljudi.

S godinama se pojavljuju kvalitativni procesi abnormalne strukture aorte, uz smanjenje elastičnosti i razvoj kalcifikacije. To, s jedne strane, dovodi do postupnog širenja, as druge strane smanjenja elastičnosti. Promjena geometrijskih razmjera i smanjenje rastezljivosti aortalnog ventila pojavljuje se u dobi od preko 50-60 godina, što je popraćeno smanjenjem otvora ventila i pogoršanjem funkcionalnih karakteristika ventila u cjelini. Anatomijska i funkcionalna obilježja korijena aorte u bolesnika trebaju se uzeti u obzir prilikom ugrađivanja bioloških nadomjesaka bez okvira u aortalnu poziciju.

Usporedba strukture takvog obrazovanja kao aortalni ventil čovjeka i sisavaca izvršena je krajem 60-tih XX. Stoljeća. U tim je istraživanjima prikazana sličnost brojnih anatomskih parametara svinja i ljudskih ventila, za razliku od ostalih ksenogenskih aortalnih korijena. Posebno, pokazalo se da su ljudski ne-koronarni i lijevi koronarni sinusni ventili bili najveći i najmanji. U isto vrijeme, desni koronarni sinus u svinjskom ventilu bio je najveći, a ne-koronarni sinus bio je najmanji. Istodobno su opisane razlike u anatomskoj strukturi desnog koronarnog sinusa svinjskog i ljudskog aortalnog ventila po prvi puta. U vezi s razvojem rekonstruktivne plastične kirurgije i zamjene aortalnog ventila s biološkim nadomjescima bez okvira, anatomske studije aortalnog ventila nastavljene su posljednjih godina.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]

Ljudski aortalni ventil i ventil aorte

Izvršena je komparativna studija strukture ljudskog aortalnog ventila i aortalnog ventila svinjskog mesa kao potencijalnog ksenografta. Pokazano je da ksenogenski ventili imaju relativno niski profil, au većini slučajeva (80%) asimetrični zbog manje veličine njihovog ne-koronarnog sinusa. Umjerena asimetrija ljudskog aortalnog ventila je zbog manje veličine lijevog koronarnog sinusa i nije toliko izražena.

Aortalni ventil svinjetine, za razliku od čovjeka, nema vlaknasti prsten, a njezini sinusi ne izravno graniše bazu ventila. Svinjski krilci su pričvršćeni polugodišnjom bazom izravno na bazu ventila, budući da u svinjskim ventilima nema pravih vlaknastih prstenova. Baze ksenogenskih sinusa i ventila pričvršćene su na vlaknaste i / ili vlaknaste i mišićne dijelove baze ventila. Na primjer, osnova za ne-koronarnu i lijeve koronarne kvržice svinjski ventil u obliku listova (razdvajaju fibrosa i ventnculans) su vezani na baznu vlaknaste ventila. Drugim riječima, ventili koji tvore aortalni ventil svinjetine ne izravno se pridržavaju sinusa, kao u alogenijskim aortalnim korijenima. Između njih je distalni dio osnovice ventila, koji je u uzdužnom smjeru (duž osi ventila) na najviše proksimalni točke lijeve koronarne i ne-koronarnog sinusa je, u prosjeku, 4.6 ± 2.2 mm, a desnu koronarnu džep - 8,1 ± 2.8 mm. Ovo je važna i značajna razlika između svinjskog ventila i ljudskog ventila.

Mišićno umetanje aortnog konusa lijeve klijetke duž osi u svinjskog korijena aorte puno je značajnije nego u alogeničnom korijenu. U svinja, to je uvođenje ventila oformili osnovu desne koronarne letak istog imena i sinusa, te u manjoj mjeri baza susjednih segmenata lijeve koronarne i ne-koronarnih kvržica. U alogenijskim ventilima, ova injekcija stvara samo potporu bazi, uglavnom pravom koronarnom sinusu i, u manjoj mjeri, lijevom koronarnom sinusu.

Analiza veličine i geometrijskih razmjera pojedinih elemenata aortalnog ventila, ovisno o intraortalnom tlaku, često se koristi u funkcionalnoj anatomiji. U tu svrhu drugačiji korijen punjenje aorte očvrsnuo materijala (gumene, parafin silikonske gume, plastike, i drugi.) I proizvoditi svoj strukturni stabilizaciju kemijskih ili kriogenskih sredstvima na različitim pritiscima. Dobiveni dojmovi ili strukturirani aortalni korijeni proučavani su morfometrijskom metodom. Ovaj pristup istraživanju aortalnog ventila omogućio je uspostavljanje određenih uzoraka njegovog funkcioniranja.

Pokusi in vitro i in vivo pokazali su da je korijen aorte dinamička struktura, a većina njegovih geometrijskih parametara se mijenja tijekom srčanog ciklusa, ovisno o tlaku u aortu i lijevoj komori. U drugim ispitivanjima pokazalo se da funkcija ventila u velikoj mjeri određuje elastičnost i rastezljivost korijena aorte. Kretanje krvi u venskom sinusu imalo je važnu ulogu u otvaranju i zatvaranju ventila.

Istraživanje dinamike geometrijskih parametara aortalni ventil je provedeno na pokusnim životinjama metodama kinoangiografii visok, kinematografije i kineradiografii, kao i kod zdravih osoba pomoću cineangiocardiography. Ove su studije omogućile precizno procjenjivanje dinamike mnogih elemenata korijena aorte i samo pretpostavlja procjenu dinamike oblika i profila ventila tijekom srčanog ciklusa. Posebno je pokazano da je sistolodastolna ekspanzija sinotubularnog spoja 16-17% i usko je povezana s arterijskim tlakom. Promjer sinotubular spoju dostiže maksimum na vrhuncu tlak sistolički u lijevu klijetku, čime se olakšava otvaranje ventila zbog razlike commissures prema van, a zatim se smanjuje nakon zatvaranja ventila. Promjer sinotubularnog spoja doseže svoje minimalne vrijednosti na kraju faze isovolitičke opuštanja lijeve klijetke i počinje se povećavati u dijastolu. A Sino-cjevasti stupovi commissural spoj zbog svoje fleksibilnosti koji su uključeni u distribuciju maksimalnih naprezanja u vezicama kada su zatvorena za razdoblje brzog rasta preokrenuti transvalvularnog gradijent tlaka. Također su razvijeni matematički modeli koji objašnjavaju kretanje letaka tijekom njihovog otvaranja i zatvaranja. Međutim, podaci matematičkog modeliranja uglavnom se nisu složili s eksperimentalnim podacima.

Dinamika aortalni ventil ima utjecaj na normalan rad letaka ventila ili bez okvira ugrađuju bioprosthesis. To pokazuje baza ventil perimetar (pse i ovce) dosegla maksimalnu vrijednost na početku sistole smanjila tijekom sistole i bio je minimalan u svom kraju. Tijekom dijastola povećava se opseg ventila. Baza aortalni ventil također može ciklički asimetričnog promjene svoje veličine zbog kontrakcije mišića dijela spoja (ventrikuloaortalnogo mezhstvorchatyh trokuta između desne i lijeve koronarne sinusa, te baza lijeve i desne koronarnog sinusa). Osim toga, to je identificirana i korijen soj aorte torzija smicanja. Najveći torzijske deformacije promatrati u commissural stupu između ne-koronarnu i lijevom koronarnog sinusa, a minimum - između ne-koronarnu i desnu koronarnu. Implantacija bez okvira bioprosthesis s polu-čvrste osnove može promijeniti savitljivost aorte korijena torzijskih deformacijama koja se prenose torzijske deformacije na kompozitne spoja aorte tvorbu sino-cijevni korijena i distortsiey bioprosthesis vezica.

Studija normalnih biomehani aortalni ventil u mladih osoba (prosjek 21,6 godina) pomoću transezofagijskom ehokardiografijom s naknadnim računalnog obrade slike (120 okvira po sekundi), a analiza dinamike geometrijskih svojstava elemenata aortalni ventil u funkciji vremena i srčanih faze ciklusa. Pokazano je da se tijekom sistole značajno varirati ventila otvorenu površinu, radijalni kut nagiba ventil zaklopke baze, promjera baze ventila i radijalnog preklopa duljinu. Promjer sinotubularnog spoja, obodna duljina slobodnog ruba krila i visine sinusa manje su pogođeni.

Dakle, radijalna duljina ventila bila je maksimalna u dijastoličkoj fazi isovolitičke redukcije intraventrikularnog tlaka i minimalnog - u sistoličkoj fazi reduciranog izgnanstva. Radijalna sistolodiastolična rastezanje lista bila je u prosjeku 63,2 ± 1,3%. Ventil je bio duži u diastolima s visokim dijastoličkim gradijentom i kraćim u fazi smanjenog protoka krvi, kada je sistolički gradijent bio blizu nule. Opseg sistoličkog i dijastoličkog distenzija ventila i sinotubularnog spoja bio je 32,0 ± 2,0% i 14,1 ± 1,4%. Radijalni kut nagiba zaklopca na dnu ventila varirao je, u prosjeku, od 22 do diastola do 93 ° u systolu.

Sustavno kretanje ventila koji tvore aortalni ventil konvencionalno je podijeljeno u pet razdoblja:

1. pripremni period pao je na fazu izovoluminalnog povećanja intraventrikularnog tlaka; ventili su bili ispravljeni, nešto kraći u radijalnom smjeru, širina zone zahvaćanja smanjena, kut se u prosjeku povećava od 22 ° do 60 °;
2. razdoblje brzog otvaranja ventila trajalo je 20-25 ms; s početkom protjerivanja krvi na dnu ventila formira se inverzni val, koji se brzo rasprostire radijalno na tijelo ventila i dalje do njihovih slobodnih rubova;
3. Vrh otvora ventila bio je u prvoj fazi maksimalnog protjerivanja; u tom razdoblju, slobodni rubovi letaka bili su savijeni što je više moguće prema sinusima, oblik otvora ventila približio se krugu, au profilu ventil nalikuje obliku skraćenog obrnutog konusa;
4. razdoblje relativno stabilnog otvaranja ventila pao je u drugu fazu maksimalnog protjerivanja, a slobodni rubovi zaklopki poravnali su duž osi protoka, ventil je u obliku cilindra, a poklopci postupno pokriveni; Do kraja tog razdoblja, oblik otvora ventila postao je trokutasto;
5. Razdoblje brzog zatvaranja ventila podudara se s fazom smanjenog izbjeglištva. U podnožju trake formirane valareverznog, vlačna stanjiti-dolje rolete u radijalnom smjeru, što je dovelo do njihovog zatvaranja početkom klijetke koaptatsii rub zone, a zatim - do potpunog zatvaranja ventila.

Maksimalne deformacije korijenskih elemenata aorte nastale su tijekom perioda brzog otvaranja i zatvaranja ventila. S brzom promjenom oblika ventila koji tvore aortalni ventil, može doći do velikih naprezanja, što može dovesti do degenerativnih promjena u tkivu.

Mehanizam za otvaranje i zatvaranje zakrilaca kako bi se dobilo, redom, val okretanje i ponovno vraćanje, kao i povećanje radijalni kut krila na donji ventil u fazi rasta izovolumnog tlaka unutar komora može pripisati mehanizmima amortizera aorte korijen, smanjuje deformacije i naprezanja od letaka ventila.