Aortni ventil

Aortne ventil velja za najbolj raziskano, saj je dolgo časa opisano, začenši z Leonardo da Vinci (1513) in Valsalva (1740), in tolikokrat, posebej v drugi polovici XX stoletja. Hkrati so bile študije preteklih let večinoma opisne ali, bolj redko, primerjalne. Začenši z J Zimmerman (1969), v katerem je predlagala, naj preuči "funkcijo ventila kot podaljšek svoje strukture", večina raziskav je bilo nositi morfofunkcionalne značaja. Ta pristop k študiji aortne funkcionalni ventil, skozi preučevanje svoji strukturi je do neke mere, zaradi metodoloških težav z neposredno preiskuje Biomehaniki aortne ventila v splošnem študij možne funkcionalno anatomijo določiti morfološke in funkcionalne meje aortne ventila, pojasniti terminologijo in študij v veliki meri svojo funkcijo.

Zaradi teh študij je aortni ventil na splošno razumel kot eno anatomsko in funkcionalno strukturo, povezano z aorto in levim ventriklom.

Glede na sedanje stališč, aortne zaklopke je večina struktura toka ali valjaste oblike, v kateri so trije sinusov, tremi trikotniki mezhstvorchatyh Henle, tri semilunar roglji in prstanasto fibrosus, proksimalni in distalni meje, ki so, v tem zaporedju, ventrikuloaortalnoe in sinotubular križišča.

Izraz "ventil-aortni kompleks" se uporablja manj pogosto. V ozkem smislu se aortni ventil včasih razume kot blokirni element, sestavljen iz treh ventilov, treh komissur in fibroznega obroča.

Z vidika splošne mehanike se aortni ventil šteje za sestavljeno strukturo, ki jo sestavljajo močni oklepni (sila) okostnjak in relativno tanki elementi lupine (stene sinusov in kril), ki so nameščeni na njej. Deformacije in premiki tega okostja se pojavijo pod vplivom notranjih sil, ki nastanejo v lupinah, ki so pritrjene na njej. Okvir, po drugi strani, določa deformacije in premike elementov lupine. Okvir sestavljajo predvsem tesno zapakirana kolagenska vlakna. Ta oblika aortnega ventila določa dolgotrajnost svoje funkcije.

Sinusi Valsalve so razširjeni del začetne aorte, ki je proksimalno omejen z ustreznim segmentom vlaknastega obroča in ventila ter distalno s sinotubularnim stičiščem. Sinusi so poimenovani glede na odhodne koronarne arterije desno koronarno, levo koronarno in ne-koronarno. Stena sinusov je tanjša od stene aorte in je sestavljena samo iz intime in medijev, nekoliko zgoščena s kolagenom. Hkrati se količina elastinskih vlaken v steni sline zmanjšuje in kolagensko povečanje v smeri od sinotubularnega do ventrikularnega prekata. Gosto kolagenska vlakna razporejena, prednostno na zunanji površini sinusov in so usmerjeni v obodni smeri, in v vesoljskem podkomissuralnom sodelujejo pri nastanku mezhstvorchatyh trikotnikov obliko podporo ventil. Glavna vloga sinusov je prerazporeditev napetosti med ventili in sinusi v diastoli ter vzpostavitev ravnovesnega položaja ventilov s sistolom. Sinusi so na ravni baze razdeljeni z intersticijskimi trikotniki.

Vlaknenih skelet, ki tvori zaklopko je enotna prostorsko močne vlakneni elementi aorte koren anulus bazo lopute commissural palice (stolpci) in sinotubular spoj. Sinotubular spoj (lok obroč ali loka glavnik) - valovna oblika anatomsko povezavo med sinusov in ascendentne aorte.

Ventriculoaorticni sklep (obročni ventil ventila) je zaobljena anatomska povezava med izhodnim delom levega prekata in aorto, ki je vlaknena in mišična struktura. V tuji literaturi o kirurgiji se ventrikuloortični sklep pogosto imenuje "aortni obroč". Ventrikuloaortalna spojina se v povprečju tvori za 45 do 47% od miokarda arterijskega konusa levega prekata.

Commissure - linijami (kontaktni) sosednjih lamel njihove obodnimi robovi na notranji proksimalni površini distalnega segmenta aortne korena in predstavlja svojem distalnem koncu proti sinotubular križišča. Commissural palice (stebri) so mesta za pritrditev komissure na notranjo površino korena aorte. Komissuralne kolone so distalna razširitev treh segmentov vlaknastega obroča.

Presečni trikotniki Henle so vlaknaste ali fibro-mišične komponente aortnega korena in se nahajajo proksimalno do komissure med sosednjimi segmenti vlaknastega obroča in ustreznimi ventili. Anatomsko vmesni trikotniki so del aorte, vendar funkcionalno zagotavljajo izhodne poti od levega prekata in jih prizadene ventrikularna hemodinamika, ne pa aorta. Interstealni trikotniki igrajo pomembno vlogo pri biomehanični funkciji ventila, ki omogoča, da sinusi delujejo relativno neodvisno, jih združijo in podpirajo eno samo geometrijo korenine aorte. Če so trikotniki majhni ali asimetrični, se z ozkim vlaknatim obročem ali izkrivljanjem ventila razvijejo s poznejšim prekinitvijo delovanja ventila. To stanje je mogoče opaziti z dvokomponentnim ventilom aorte.

Ventil je zapiralni element ventila, njegov proksimalni rob, ki se razprostira od semilunarnega dela vlaknastega obroča, ki je gosta struktura kolagena. Ventil je sestavljen iz telesa (glavni del je naložen), površine pokrivanja (zapiranja) in podnožja. Prosti robovi sosednjih zavihkov v zaprtem položaju tvorijo območje za premikanje, ki se razteza od komissure do središča lopute. Zgoščena trikotna oblika osrednjega dela cona cona ventila je bila imenovana vozlišče Aranzi.

Pokrov, ki tvori zaklopko sestavljen iz treh plasti (aortno, ventrikularnih in gobasti) in prekrita zunaj s tanko endotelija plasti. Plasti obrnjen proti aorta (fibrozni), prednostno vsebuje kolagenska vlakna usmerjena v obodni smeri v obliki svežnjev in pramenov in majhno količino elastina vlakna. V območju prevleke prostega roba lista je ta sloj prisoten kot ločeni svežnji. Kolagen svežnji v "začasno" commissural območju med rešetkami pod kotom približno 125 ° glede na aortno steno. Telo svorki njiju razširjajo pod kotom okoli 45 ° od obroča fibrosus v obliki pol-elipse in konča na nasprotni strani. Ta usmeritev "," sila "in snopi leaf robovi v obliki" viseči most "je namenjen za prenos tlačne obremenitve na diastolični z zavihki o sinusov in vlaknastih skelet, ki tvori zaklopko.

V neobremenjeni loputi so vlaknasti žarki v pogodbenem stanju v obliki valovitih linij, razporejenih v obodni smeri, na razdalji približno 1 mm drug od drugega. Kolagenska vlakna, ki sestavljajo svežnje v sproščenem listu, imajo tudi valovito strukturo z valovnim obdobjem okoli 20 μm. Ko se obremenitev uporablja, se ti valovi ravnajo, kar omogoča, da se tkivo raztegne. Popolnoma naravnana vlakna postanejo neprekinjena. Gube kolagenih žarkov se enostavno poravnajo z rahlim nakladanjem listov. Ti žarki so jasno vidni v natovorjenem stanju in oddane svetlobe.

Konstantnost geometrijskih razmerij elementov korena aorte je bila proučena z metodo funkcionalne anatomije. Zlasti je bilo ugotovljeno, da je razmerje premerov sinotubularnega sklepa in ventilne osnove konstantno in je 0,8-0,9. To velja za ventil-aortne komplekse mladih in srednjih let.

S starostjo se pojavijo kvalitativni procesi nenormalne aortne stenske strukture, ki jo spremlja zmanjšanje njegove elastičnosti in razvoj kalcifikacije. To po eni strani vodi do njegove postopne ekspanzije in po drugi strani do zmanjšanja elastičnosti. Spremembe v geometrijskih razmerjih in zmanjšanje dilatibilnosti aortnega ventila se pojavijo v starosti več kot 50-60 let, kar spremlja zmanjšanje odprtinskega območja ventilov in poslabšanje funkcijskih lastnosti ventila kot celote. Starostne anatomske in funkcionalne lastnosti aortnega korena bolnikov je treba upoštevati pri implantaciji brezbarvnih bioloških nadomestkov v položaju aorte.

Primerjava strukture takšnega izobraževanja, kot je aortni ventil človeka in sesalcev, je bila izvedena v poznih šestdesetih letih 20. Stoletja. V teh študijah je bila prikazana podobnost številnih anatomskih parametrov prašičjega in človeškega ventila, za razliko od drugih ksenogenskih aortnih korenin. Zlasti je bilo dokazano, da so bili človeški ne-koronarni in levi koronarni sinusni ventili največji in najmanjši. Istočasno je bil največji koronarni sinus v svinjskem ventilu, najmanjši pa je bil nehortonični sinus. Hkrati so bile prvič opisane razlike v anatomski strukturi desnega koronarnega sinusa prašiča in človeškega aortnega ventila. V povezavi z razvojem rekonstruktivne plastične kirurgije in zamenjave aortnega ventila z biološkimi substitucijami brez okvirja so se anatomske študije aortnega ventila nadaljevale v zadnjih letih.

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

Človeški aortni ventil in aortni svinjski ventil

Izvedena je bila primerjalna študija strukture človeškega aortnega ventila in svinjskega aortnega ventila kot potencialnega ksenografta. Pokazalo se je, da imajo ksenogenski ventili relativno nizek profil in v večini primerov (80%) so asimetrični zaradi manjše velikosti njihovega nekoronarnega sinusa. Zmerna asimetrija človeškega aortnega ventila je posledica manjše velikosti levega koronarnega sinusa in ni tako izrazita.

Svinjski aortni ventil, za razliko od človeka, nima vlaknastega obroča in njeni sinusi neposredno ne omejujejo osnove ventilov. Praška krila so s polilunarno podlago pritrjena neposredno na podnožje ventila, saj v svinjskih valjih ni prave fibrozne obrobe. Podlage ksenogenskih sinusov in ventilov so pritrjene na vlaknaste in / ali vlakneno-mišične dele ventilne baze. Na primer, baza ne-koronarni in leve koronarne roglji prašičjega ventila v obliki neenotnih listov (fibrozni in ventnculans) vezana na vlaknat osnovnega ventila. Z drugimi besedami, ventili, ki tvorijo svinjski aortni ventil, se ne prilegajo neposredno sinusom, kot v alogenskih koreninah aorte. Med njimi je distalni del osnove ventila, ki je v vzdolžni smeri (vzdolž osi ventila) na najbolj proksimalni točko leve koronarne in ne-koronarnih sinusa je, v povprečju, 4,6 ± 2,2 mm in desno koronarnega sinusa - 8,1 ± 2,8 mm. To je pomembna in pomembna razlika med svinjskim ventilom in človeškim ventilom.

Mišično vstavljanje aortnega stožca levega prekata vzdolž osi v korenu mulja aorte je veliko bolj pomembno kot v alogenski koren. V prašičjih ventilih je bila ta implantacija osnova desnega koronarnega ventila in istega imena sinusov, v manjši meri pa tudi osnove sosednjih segmentov levega koronarnega in nekoronarnega ventila. V alogenih ventilih ta injekcija ustvarja samo podporo baze, predvsem pravega koronarnega sinusa in v manjši meri levega koronarnega sinusa.

Analiza velikosti in geometrijskih razmerij posameznih elementov aortnega ventila, odvisno od intra-aortnega tlaka, se pogosto uporablja v funkcionalni anatomiji. V ta namen različna polnila aortne koren strjenih materialov (guma, parafin silikonske gume, plastične mase, in drugi.) In dobimo njegovo strukturno stabilizacijo kemičnih ali kriogene sredstva pri različnih tlakih. Nastale vtise ali strukturirane aortne korenine so bile preučevane z morfometrično metodo. Ta pristop k študiji aortnega ventila je omogočil določitev nekaterih vzorcev njegovega delovanja.

V poskusih in vitro in in vivo je bilo dokazano, da je koren aorte dinamična struktura in večina njegovih geometričnih parametrov spremenijo med srčnega cikla v odvisnosti od tlaka v aorti in levega ventrikla. V drugih študijah je bilo dokazano, da je funkcija ventilov v veliki meri odvisna od elastičnosti in razteznosti korena aorte. Pomembno vlogo pri odprtju in zapiranju ventilov je imelo vrtinčenje krvi v sinusih.

Preiskovanje dinamike geometrijskih parametrov aortne ventila je bila izvedena v poskusnih živalih s postopki kinoangiografii visok, kinematografija in kineradiografii, kot tudi pri zdravih posameznikov, ki uporabljajo cineangiocardiography. Te študije so omogočile natančno oceno dinamike številnih elementov korenine aorte in predvidevajo le oceno dinamike oblike in profila ventila med srčnim krogom. Še zlasti je bilo dokazano, da je sistolodiastolična ekspanzija sinotubularne spojine 16-17% in je tesno povezana z arterijskim tlakom. Premer sinotubular križišča doseže maksimum pri najvišji sistoličnega tlaka v levi prekat, tako olajša odpiranje ventilov zaradi razlik commissures navzven in nato zmanjšuje po zaprtju ventila. Premer sinotubularnega križa doseže svoje najmanjše vrednosti na koncu faze isovolitične relaksacije levega prekata in se začne povečevati v diastoli. In sino-cevasta kolone commissural spojine zaradi svoje prožnosti, ki sodeluje pri porazdelitvi maksimalne napetosti v loput ko so zaprti v obdobju hitre rasti spremenili transvalvular tlačni gradient. Razvili so tudi matematične modele, ki pojasnjujejo gibanje letakov med njihovim odpiranjem in zapiranjem. Vendar pa se podatki matematičnega modeliranja v veliki meri niso strinjali z eksperimentalnimi podatki.

Dinamika podlage aortnega ventila vpliva na normalno delovanje ventilskih loput ali implantirano brezpropustno bioprostezo. Kaže ventil lokaciji oboda (psi in ovce) je dosežena maksimalna vrednost na začetku sistoli zmanjšala med sistoli in je minimalen svojem koncu. Med diastolom se je povečal obseg ventila. Osnova aortne ventila tudi možnost cikličnega asimetrični spremeni njegovo velikost zaradi krčenja mišic odseka ventrikuloaortalnogo spojine (mezhstvorchatyh trikotnikov med desnim in levim koronarnih sinusov, in bazami na levem in desnem koronarnega sinusa). Poleg tega so zaznali striženje in torzijo korena aorte. Največji torzijska deformacija opazili v commissural stebru med ne-koronarnih in leve koronarne sinusov, in minimum - med ne-koronarnih in desno koronarno. Implantacija brez okvirja bioprosthesis s poltogo bazo lahko spremeni prožna aortne korena do torzijske deformacije, ki se prenašajo torzijske deformacije na sino-cevast kompozitnega Spojina aorte oblikovanje korenin in distortsiey bioprosthesis loputami.

Preučevanje običajnih biomehanike aortne ventila pri mlajših posameznikov (povprečje 21.6 let) po transezofagealna ehokardiografijo s poznejšo računalniške obdelave videa (120 slik na sekundo) in analizo dinamike geometrijskih značilnosti elementov aortne ventila v odvisnosti od časa in faz srčnih ciklusa. Pokazalo se je, da je med sistoli bistveno razlikujejo predelom odprtine ventila, radialno naklonskega kota lopute baze ventila premer baze ventila in radialno dolžino loput. Premer sinotubularnega križa, obodna dolžina prostega roba krila in višina sinusa sta manj prizadeti.

Tako je bila radialna dolžina ventila maksimalna v diastolični fazi izovoltitnega zmanjšanja intraventrikularnega tlaka in najmanjšega - v sistolični fazi zmanjšanega izgnanstva. Radialni sistolodiastolični del listov je bil v povprečju 63,2 ± 1,3%. Ventil je bil daljši v diastoli z visokim diastoličnim gradientom in krajši v fazi zmanjšanega krvnega pretoka, ko je bil sistolični gradient blizu nič. Obseg sistolične in diastolične distenzije ventila in sinotubularnega spoja je znašal 32,0 ± 2,0% oziroma 14,1 ± 1,4%. Radialni kot naklona lopute na dnu ventila je v povprečju variiral od 22 do diastola do 93 ° v sistolu.

Sistolično gibanje ventilov, ki tvorijo aortni ventil, je bilo konvencionalno razdeljeno na pet obdobij:

1. pripravljalno obdobje je padlo na fazo izovoluminalnega povečanja intraventrikularnega tlaka; ventili so bili poravnani, nekoliko krajši v radialni smeri, širina območja prevleke se je zmanjšala, kot se je v povprečju povečal od 22 ° do 60 °;
2. obdobje hitrega odpiranja ventilov je trajalo 20-25 ms; z začetkom izgona krvi na dnu ventila je bil oblikovan inverzni val, ki se je hitro razširil radialno na telo ventila in do njihovih prostih robov;
3. Vrh odprtine ventilov je bil v prvi fazi maksimalnega izgona; V tem času so prosti robovi letvic, ki so bili v največji možni meri upognjeni proti sinu, oblika oboda ventila približala krogu in v profilu je bil ventil podoben obliki okrnjenega obrnjenega konusa;
4. obdobje sorazmerno stabilnega odpiranja ventilov je padlo na drugo fazo maksimalnega izgona, prosti robovi lopatk so bili poravnani vzdolž osi pretoka, ventil je bil v obliki cilindra in lopute so postopoma pokrivale; Do konca tega obdobja je oblika odprtine ventila postala trikotna;
5. Obdobje hitrega zapiranja ventila je sovpadlo s fazo zmanjšane izgnanstva. Na dnu loput oblikovanih valovno preobrat, nateznimi skrčil navzdol polkna v radialni smeri, zaradi česar je njihovo zapiranje na začetku prekata koaptatsii robnega pasu, nato pa - za popolno zaprtje ventilov.

Največje deformacije aortnih koreninskih elementov so se pojavile v obdobjih hitrega odpiranja in zapiranja ventila. S hitrimi spremembami v obliki ventila, ki tvorijo aortni ventil, se lahko pojavijo visoke napetosti, kar lahko privede do degenerativnih sprememb v tkivu.

Mehanizem odpiranja in zapiranja loput, da se tvori, v tem zaporedju, z inverzijo vala in povratna, kakor tudi povečanje radialno kota krila na spodnji ventil v fazi izovolumenskega povečanju tlaka v notranjosti se prekata lahko pripišemo mehanizmov blažilnikov aortno Koren zmanjšuje deformacije in stres pri letakov ventilov.