Важной анатомической составляющей сердца является клапанный аппарат. Без него кровь не смогла бы двигаться однонаправленно, именно поэтому крайне важно, чтобы все клапаны были в нормальном состоянии и правильно функционировали. Варианты нормы и физиологические особенности клапанного аппарата сердца будут рассмотрены.
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
Причины пороков клапанов сердца
Пороки клапанов сердца у взрослых — это заболевания, в основе которых лежат нарушения клапанного аппарата (створок клапанов, фиброзного кольца, хорд, папиллярных мышц), врожденные или развившиеся в результате заболеваний и травм, нарушающие правильный кровоток через клапаны и приводящие к серьезным осложнениям, таким как тяжелая сердечная недостаточность, синкопальные состояния, аритмии, внезапная сердечная смерть и т.д.
Стеноз – это сужение отверстия клапана по различным причинам, вследствие чего сердцу приходится работать избыточно, преодолевая данное препятствие.
Недостаточность клапана – нарушение работы створок клапана, приводящее к их неполному смыканию и возвращению крови обратно в камеру сердца, что приводит к работе сердца с избыточным объемом крови.
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.
Функции митрального снорта
Этот створчатый сердечный клапан расположился в левой камере между желудочком и предсердием. В открытом состоянии, он выполняет функцию – вход для потока крови в желудочек. Когда сердечная мышца находится в систолической фазе, клапан блокирует обратный ход для крови.
Медицинская история сферы кардиологии указывает, что за счет своего строения, митральный снорт (двухстворчатый) является первым в распознавании на УЗИ. Благодаря своей анатомии он хорошо отражает сигнал УЗИ. За счет того, что передняя створка снорта обладает хорошей пластикой и подвижностью, медицинские специалисты могут детально рассмотреть строение клапанного аппарат.
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.
Диагностика пороков клапанов сердца
Зачастую пациенты узнают о проблемах с клапанами сердца после полноценного, адекватного осмотра врача, который в процессе аускультации выявил шумы в сердце, после чего пациенту назначается ряд исследований, имеющих разную диагностическую ценность:
- чреcпищеводная эхокардиография (более сложное и более дорогое исследование);
- ЭКГ;
- трансторакальная эхокардиография (УЗИ сердца) – наиболее информативный, распространенный и недорогой способ диагностировать патологию клапанного аппарата сердца;
- аортовентрикулография;
- рентгенография органов грудной клетки;
- мультиспиральная компьютерная томография с контрастированием.
При начальной стадии заболевания больному могут быть назначены медикаменты, которые помогают сердцу компенсировать чрезмерную нагрузку из-за порока клапана. Подбором оптимальной терапии в данном случае должен заниматься опытный кардиолог. Однако заболевание клапана сердца является проблемой, которая со временем может потребовать проведения операции по восстановлению или замене повреждённого клапана.
Показания к операции по замене сердечного клапана:
- прогрессирующая сердечная недостаточность;
- гемодинамически значимые поражения клапанов;
- неэффективность медикаментозной терапии;
- опасность возникновения тяжелых осложнений.
Оперативное лечение: протезирование сердечного клапана
За последние годы в хирургическом лечении клапанов сердца наблюдался значительный прогресс. Усовершенствование техники (в т.ч. аппаратов искусственного кровообращения), разработка единых стандартов и протоколов как предоперационного обследования, так и хода операции позволили снизить риски периоперационных осложнений, сделав саму операцию на клапанном аппарате сердца более безопасной, чем отказ от операции и попытка жить с дисфункцией клапана.
Принципиально существует два вида операции на клапанах сердца:
- протезирование искусственным или биологическим протезом,
- реконструктивные вмешательства.
Вполне естественно, что собственный клапан человека после удачной реконструкции функционирует лучше, чем искусственный протез.
Реконструкция клапанного аппарата
Целью пластики клапана является устранение причины его дисфункции. Одним из вариантов пластики митрального клапана при митральной недостаточности является удаление части его задней створки с последующей аннулопластикой или только аннулопластика (укрепление фиброзного кольца клапана с помощью специальных опорных колец или уменьшение диаметра фиброзного кольца с помощью специальных швов – пластика по Де Вега, по Батиста, по Альфиери).
При пролапсе передней створки митрального клапана возможно выполнение протезирования хорд передней створки, в норме обеспечивающих плотное закрытие митрального клапана. При аортальной недостаточности возможно выполнение операции по нормализации смыкания створок клапана – пластика по Эль-Хури. При клапанном стенозе и отсутствии кальциноза створок и фиброза створок, подклапанных структур возможно выполнение открытой комиссуротомии (разделение участков сращения створок 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.
Симптомы
Часто пороки клапанов сердца не проявляются клинически в течение длительного времени, и жалобы зависят от тяжести заболевания. При манифестации болезни пациентов беспокоят одышка, головокружения и обмороки при нагрузке, чувство тяжести, боль в груди, нарушение ритма сердца (аритмии), отеки, быстрая утомляемость, снижение работоспособности. Нередко возможностей сердца компенсировать пороки хватает на долгое время. Поэтому пациенты обращаются за помощью в тот момент, когда помочь им уже сложно из-за «запущенности» заболевания, когда сердце исчерпало свои возможности компенсации и превратилось, образно говоря, в «перераздутый шар».
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.
Виды клапанов, используемых при протезировании
Биологические клапаны
Могут быть выполнены из тканей животного или человека (гетеротрансплантаты, гомотрансплантаты, аутотрансплантаты). Биологические клапаны могут содержать некоторые искусственные компоненты для обеспечения поддержки клапана и его размещения. Основное преимущество такого клапана в отсутствии необходимости в пожизненной антикоагулянтной терапии (постоянном строгом приеме препаратов, значительно разжижающих кровь и требующем постоянной сдачи анализов крови), а основной минус – ограниченный срок службы (10-15 лет).
Механические клапаны
Состоят целиком из механических элементов (титана и пиролитического углерода) и разработаны таким образом, чтобы заменять пациенту функции его собственного клапана. Механический клапан очень надёжен и долговечен, предназначен для многолетней полноценной работы, что является основным преимуществом, однако требует от пациента постоянного приема антикоагулянтов.
В Центре кардиохирургии и кардиологии оказывают помощь пациентам с клапанной патологией различной сложности, включая одно-, двух- и трехклапанное протезирование биологическими и механическими протезами российского и иностранного производства, устранение клапанной недостаточности с использованием разнообразных пластик (пластика на опорном кольце, три- и квадриангулярная резекция створок с аннулопластикой по Де Вега, Батиста) клапанного аппарата, восстановление хордального аппарата путем протезирования хорд митрального клапана и т.д. Основное направление в хирургии клапанной патологии направлено на увеличение числа реконструктивных операций на клапанном аппарате и уменьшении протезирования клапанов.
В Клинике возможно хирургическое лечение клапанов сердца в сочетании с другими заболеваниями, такими как ишемическая болезнь сердца, фибрилляция предсердий (мерцательная аритмия).
