Сердечный клапан - Heart valve

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? Видеть помощь СМИ.

А сердечный клапан это односторонний клапан что обычно позволяет кровь течь только в одном направлении через сердце. Четыре клапана обычно представлены в сердце млекопитающих, которые определяют путь кровоток через сердце. Сердечный клапан открывается или закрывается в зависимости от дифференциала артериальное давление с каждой стороны.^[1][2][3]

Четыре клапана в сердце 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 легочной 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 тоже есть коронарный синус клапан и клапан нижней полой вены, здесь не обсуждается.

Структура

Строение сердечных клапанов

Кровоток через клапаны

Сердечные клапаны и камеры выложены эндокард. Сердечные клапаны отделяют предсердие от желудочки, или желудочки из кровеносный сосуд. Сердечные клапаны расположены вокруг фиброзные кольца из сердечный скелет. Клапаны имеют заслонки, называемые листовки или же куспиды, аналогично утиный клапан или же флаттер клапан, которые открываются для обеспечения кровотока, а затем закрываются, чтобы герметизировать и предотвратить 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 переднюю, заднюю и перегородочную 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
  • Трикуспидальный 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.
  • Полулунный клапан аорты, расположенный в отверстии между левым желудочком и аортой.

Клапан	Количество створок / бугорков	место расположения	предотвратить обратный ток крови
Атриовентрикулярные клапаны	3 или 2		Из желудочков в предсердия
Трехстворчатый клапан	3	между правым предсердием и правым желудочком.
Двустворчатый или митральный клапан	2	между левым предсердием и левым желудочком.
Полулунные клапаны	3 клапана (в форме полумесяца)		в желудочек
Легочный полулунный клапан	3 клапана (в форме полумесяца)	в отверстии между правым желудочком и легочным стволом
Аортальный полулунный клапан	3 клапана (в форме полумесяца)	в отверстии между левым желудочком и аортой

Атриовентрикулярные клапаны

Основные статьи: Митральный клапан и Трехстворчатый клапан

3D - петля сердца, если смотреть сверху, с удаленной апикальной частью желудочков и четко видимым митральным клапаном. Из-за отсутствия данных створки трехстворчатого и аортального клапанов четко не видны, но отверстия видны; легочный клапан не виден. Слева представлены два стандартных 2D-изображения (взятых из набора 3D-данных), на которых показаны трикуспидальный и митральный клапаны (вверху) и аортальный клапан (внизу).

Эти митральный и трикуспидальный клапаны, которые расположены между предсердиями и желудочками и препятствуют обратному току из желудочков в предсердие в течение систола. Они прикреплены к стенкам желудочков с помощью сухожильные хорды, которые препятствуют переворачиванию клапанов.

В сухожильные хорды прикреплены к сосочковые мышцы 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 при их закрытии. 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 слышно как смазывать, первый звук сердца (S1). Закрытие клапанов SL слышно как дублировать, второй тон сердца (S2).

Митральный клапан еще называют двустворчатый клапан потому что он содержит две створки или створки. Митральный клапан получил свое название из-за сходства с епископ с митра (разновидность шляпы). Он находится в левой части сердца и позволяет крови течь из левое предсердие 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 способствует пассивному притоку 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. Это между правое предсердие и Правый желудочек, и останавливает обратный ток крови между ними.

Полулунные клапаны

Основные статьи: Аортальный клапан и Легочной клапан

Аортальный и легочный клапаны расположены у основания аорты и легочный ствол 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 звук сердца.

В аортальный клапан, имеющий три куспида, лежит между левый желудочек и аорта. Во время желудочкового систола, давление в левом желудочке повышается, и когда оно превышает давление в аорте, аортальный клапан открывается, позволяя крови выйти 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.

В легочной клапан (иногда называемый легочным клапаном) находится между Правый желудочек и легочная артерия, и имеет три куспида. Подобно аортальному клапану, легочный клапан открывается в систолу желудочков, когда давление в правом желудочке поднимается выше давления 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.

Разработка

Смотрите также: Развитие сердца

В развивающемся сердце клапаны между предсердиями и желудочками, двустворчатый и трехстворчатый клапаны развиваются по обе стороны от сердца. атриовентрикулярные каналы.^[8] Расширение оснований желудочков вверх приводит к тому, что канал инвагинируется в полости желудочков. Инвагинированные края образуют зачатки боковых створок АВ клапанов. Средние и перегородочные бугры развиваются от продолжения нисходящей дуги. промежуточная перегородка.

Полулунные клапаны (легочные и аортальные клапаны) образованы из четырех утолщений на сердечном конце артериальный ствол.^[8] Эти утолщения называются эндокардиальные подушки.^{[нужна цитата ]} Артериальный ствол изначально представляет собой единый тракт оттока от сердца эмбриона, который позже разделится, чтобы стать восходящая аорта и легочный ствол. Прежде чем он расколется, происходит четыре утолщения. Есть переднее, заднее и два боковых утолщения. А перегородка начинает 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 источником трех створок полулунных створок. К девятой неделе клапаны становятся уникальными. По мере взросления они слегка вращаются по спирали наружных сосудов и перемещаются немного ближе к сердцу.^[8]

Физиология

Обычно движение сердечных клапанов определяется с помощью Уравнение 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 слева и справа желудочки в аорту и легкое.

Диаграмма Виггера, показывая различные события во время сердечный цикл, с закрытием и отверстием аорты и митрального клапана, отмеченными на кривых давления.

Это дополнительное объяснение приведенной выше эхокардиограммы. MV: митральный клапан, TV: трикуспидальный клапан, AV: аортальный клапан, перегородка: межжелудочковая перегородка. Непрерывные линии разделяют перегородку и свободную стенку на эхокардиограмме, пунктирная линия указывает на то, где должна быть свободная стенка правого желудочка. Красная линия представляет, где верхняя левая петля на эхокардиограмме пересекает трехмерную петлю, синяя линия представляет нижнюю петлю.

Взаимосвязь между давлением и расходом в открытых клапанах

Падение давления, ${\displaystyle {\Delta }p}$, через клапан открытого сердца относится к скорости потока Q через клапан:

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

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 одной степенью свободы. Эти отношения основаны на Уравнения 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:

ты = осевая скорость

п = давление

А = площадь поперечного сечения клапана

L = осевая длина клапана

Λ (т) = одна степень свободы; когда

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

Атриовентрикулярный клапан

Клиническое значение

Основная статья: Пороки сердца

Пороки сердца - общий термин, относящийся к дисфункции клапанов, и в основном имеет две формы: регургитация, где дисфункциональный клапан позволяет крови течь в неправильном направлении, или стеноз, когда клапан узкий.^[9]

Регургитация возникает, когда клапан становится недостаточным и выходит из строя, позволяя крови течь в неправильном направлении. Эта недостаточность может повлиять на любой из клапанов, как в аортальная недостаточность, митральная недостаточность, легочная недостаточность и трикуспидальная недостаточность. Другая форма порока сердца - это стеноз, сужение клапана. Это результат утолщения клапана и поражения любого сердечного клапана, как при стеноз митрального клапана, стеноз трикуспидального клапана, стеноз клапана легочной артерии и стеноз аортального клапана. Стеноз митрального клапана - частое осложнение ревматическая лихорадка. Воспаление клапанов может быть вызвано: инфекционный эндокардит, обычно бактериальная инфекция, но иногда может быть вызвана другими организмами. Бактерии легче прикрепляются к поврежденным клапанам.^[10] Другой тип эндокардит который не вызывает воспалительной реакции, небактериальный тромботический эндокардит. Обычно это встречается на ранее неповрежденных клапанах.^[10] Основным пороком клапанов сердца является пролапс митрального клапана, которое представляет собой ослабление соединительной ткани, называемое миксоматозная дегенерация 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 приобретены, например инфекционный эндокардит. Различные формы связаны с сердечно-сосудистые заболевания, заболевания соединительной ткани и гипертония. Симптомы болезни будут зависеть от пораженного клапана, типа заболевания и тяжести заболевания. Например, порок клапанов аортальный клапан, Такие как стеноз аорты или же аортальная регургитация, может вызвать одышку, тогда как клапанные заболевания трехстворчатый клапан может привести к нарушению функции печени и желтуха. Когда порок клапанов сердца является следствием инфекционных причин, например: инфекционный эндокардит, у пострадавшего может быть высокая температура и уникальные знаки, такие как осколочные кровотечения ногтей, Поражения Джейнвей, Узлы Ослера и Пятна Рота. Осложнение клапанного клапана, которого особенно опасаются, - это создание эмболы из-за турбулентного кровотока и развития сердечная недостаточность.^[9]

Пороки клапанов сердца диагностируются: эхокардиография, который является формой УЗИ. Поврежденные и дефектные сердечные клапаны могут быть отремонтирован, или же заменены с искусственные сердечные клапаны. Инфекционные причины также могут потребовать лечения антибиотики.^[9]

Врожденный порок сердца

Основная статья: Врожденный порок сердца

Наиболее частая форма клапанной аномалии - это врожденный порок сердца (CHD), называется двустворчатый аортальный клапан. Это происходит в результате слияния двух бугорков во время эмбриональное развитие формирование двустворчатого клапана вместо трехстворчатого клапана. Это состояние часто не диагностируется до появления кальцификации аорты. стеноз развился, и это обычно происходит примерно на десять лет раньше, чем иначе.^[11][12]

Менее распространенными CHD являются трикуспидальный и легочная атрезия, и Аномалия Эбштейна. Атрезия трехстворчатого клапана - это полное отсутствие трехстворчатого клапана, которое может привести к недоразвитию или отсутствию правого желудочка. Легочная атрезия - это полное закрытие легочного клапана. Аномалия Эбштейна - это смещение створки перегородки трехстворчатого клапана, приводящее к увеличению предсердия и меньшего желудочка, чем обычно.

История

Иллюстрация клапанов сердца при сокращении желудочков.

Функция сердечных клапанов

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

Рекомендации

Эта статья включает текст в всеобщее достояние из 20-го издания Анатомия Грея (1918)

1. "Сердечные клапаны". Американская кардиологическая ассоциация, Inc - 10000056 Энциклопедия сердца и инсульта. Американская кардиологическая ассоциация, Inc.. Получено 2010-08-05.
2. Клабунде, Р. Э. (02.07.2009). «Градиенты давления». Концепции сердечно-сосудистой физиологии. Ричард Э. Клабунде. Архивировано из оригинал на 2015-04-16. Получено 2010-08-06.
3. Клабунде, Р. Э. (05.04.2007). «Заболевание сердечного клапана». Концепции сердечно-сосудистой физиологии. Ричард Э. Клабунде. Получено 2010-08-06.
4. Анатомическое фото: 20: 21-0102 в Медицинском центре SUNY Downstate - "Сердце: легочный клапан"
5. Анатомическое фото: 20: 29-0104. в Медицинском центре SUNY Downstate - "Сердце: аортальный клапан и синусы аорты"
6. Кертис, М. Дж. (1992-07-01). «Сердце и сердечно-сосудистая система». Сердечно-сосудистые исследования. 26 (7): 720b. Дои:10.1093 / cvr / 26.7.720b. ISSN  0008-6363.
7. С. Назари и др.: «Паттерны распределения систолического напряжения на хордальном аппарате передней створки митрального клапана». Структурно-механический теоретический анализ. J. Cardiovasc Surg (Турин), апрель 2000; 41 (2): 193–202 (видео)
8. Schoenwolf, Gary C .; и другие. (2009). «Развитие мочеполовой системы». Эмбриология человека Ларсена (4-е изд.). Филадельфия: Черчилль Ливингстон / Эльзевьер. С. 177–79. ISBN  978-0-443-06811-9.
9. Бриттон, редакторы Ники Р. Колледж, Брайан Р. Уокер, Стюарт Х. Ральстон; проиллюстрировано Робертом (2010). Принципы Дэвидсона и практика медицины (21-е изд.). Эдинбург: Черчилль Ливингстон / Эльзевьер. С. 612–28. ISBN  978-0-7020-3085-7.
10. Митчелл Р.С., Кумар В., Роббинс С.Л., Аббас А.К., Фаусто Н. (2007). Базовая патология Роббинса (8-е изд.). Saunders / Elsevier. С. 406–08. ISBN  978-1-4160-2973-1.
11. Бертаццо, С. и другие. Наноаналитическая электронная микроскопия позволяет глубже понять кальцификацию сердечно-сосудистой ткани человека. Материалы Природы 12, 576–83 (2013).
12. Миллер, Дж. Д. Сердечно-сосудистая кальцификация: круговое происхождение. Материалы Природы 12, 476–78 (2013).

внешняя ссылка

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