Сердечный клапан

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

	Звук сердечных клапанов Звук закрытия сердечных клапанов у здоровой 15-летней девочки. Стетоскоп находится в области трикуспидального клапана.
Проблемы с воспроизведением этого файла? См. .

A сердечный клапан - это односторонний клапан, который обычно позволяет крови течь только в одном направлении через сердце. Четыре клапана обычно представлены в сердце млекопитающего, которое определяет путь кровотока через сердце. Сердечный клапан открывается или закрывается в зависимости от перепада артериального давления с каждой стороны.

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).
• Две полулунные (SL) клапаны, 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.

Сердце также имеет клапан коронарного синуса и клапан нижней полой вены, которые здесь не обсуждаются.

Содержание

• 1 Структура
  • 1.1 Атриовентрикулярные клапаны
  • 1.2 Полулунные клапаны
  • 1.3 Развитие
• 2 Физиология
• 3 Клиническая значимость
  • 3.1 Врожденный порок сердца
• 4 История
• 5 Ссылки
• 6 Внешние ссылки

Структура

Структура сердечных клапанов Кровоток через клапаны

Сердечные клапаны и камеры выстланы эндокард. Сердечные клапаны отделяют предсердия от желудочков или желудочки от кровеносного сосуда. Сердечные клапаны расположены вокруг фиброзных колец сердечного скелета. Клапаны включают створки, называемые створки или створки, похожие на клапан-утконос или флаттер, которые открываются для обеспечения кровотока. и которые затем закрываются, чтобы запечатать и предотвратить обратный поток. 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. Аортальный клапан имеет левую, правую и заднюю створки. 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:

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

Клапан	Количество створок / створок	местоположение	предотвращает обратный ток крови
Атриовентрикулярные клапаны	3 или 2		Из желудочков в предсердия
Трехстворчатый клапан	3	между правым предсердием и правый желудочек.
Двустворчатый или митральный клапан	2	между левым предсердием и левым желудочком.
Полулунные клапана	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 лоскута (в форме полумесяца)	в отверстии между левым желудочком и аортой

Атриовентрикулярные клапаны

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 данных 3D), на которых показаны трикуспидальный и митральный клапаны (вверху) и аортальный клапан (внизу).

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 с помощью сухожильных хорд, которые предотвращают опрокидывание клапанов.

Сухожильные хорды прикреплены к сосочковым 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 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.

Закрытие AV-клапанов слышно как lub, первое тон сердца (S1). Закрытие клапанов SL воспринимается как dub, 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 епископом митрой (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 увеличения давление из левого предсердия по мере его наполнения кровью (предварительная нагрузка). Когда давление в предсердии превышает давление в левом желудочке, открывается митральный клапан. 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. Он находится между правым предсердием и правым желудочком и останавливает обратный ток крови между ними.

Полулунные клапаны

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, имеющий три створки, расположен между левым желудочком и аортой. Во время желудочковой систолы 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 легочным клапаном) находится между правым желудочком и легочной артерией и имеет три створки.. 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 звука. Однако для некоторых молодых людей физиологически нормально слышать разделение обоих компонентов во время ингаляции.

Развитие

В развивающемся сердце клапаны между предсердиями и желудочками, двустворчатые и трикуспидальные клапаны развиваются по обе стороны от предсердно-желудочковых каналов. Расширение оснований желудочков вверх приводит к тому, что канал инвагинируется в полости желудочков. Инвагинированные края образуют зачатки боковых створок AV клапанов. Средние и перегородочные створки развиваются из продолжения вниз septum intermedium.

. Полулунные клапаны (легочный и аортальный клапаны) образованы из четырех утолщений на сердечном конце truncus arteriosus. Эти утолщения называются эндокардиальными подушками. Артериальный ствол изначально представляет собой единый 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. 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 созревания они слегка вращаются по спирали наружных сосудов и перемещаются немного ближе к сердцу.

Физиология

В общем, движение сердечных клапанов определяется с помощью Уравнение Навье – Стокса с использованием граничных условий кровяного 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 легкие.

Диаграмма Виггерса, показывающая различные события во время сердечного цикла, с закрытием и открытием аорты и митрального клапана, отмеченными на кривых давления. Это дальнейшее объяснение эхокардиограммы выше. 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 показывает, где верхняя левая петля на эхокардиограмме пересекает трехмерную петлю, синяя линия представляет нижнюю петлю.

Связь между давлением и потоком в открытых клапанах

Падение давления, $\Delta \; p\; \{\; \backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; Delta\}\; p\}$через клапан с открытым сердцем относится к скорости потока Q через клапан:

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

Если:

• Энергия притока сохраняется
• Застойная область за створками
• Импульс оттока сохраняется
• Плоский профиль скорости

Клапаны с одной степенью свободы

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

Уравнения для аортального клапана в данном случае:

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

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

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

$\int \; 0\; L\; p\; (x,\; t)\; \partial \; A\; \partial \; xdx\; Знак\; равно\; [A\; 0\; -\; A\; (L,\; t)]\; п\; (L,\; t)\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; int\; \_\; \{0\}\; ^\; \{L\}\; p\; (x,\; t)\; \{\{\backslash \; partial\}\; A\; \backslash \; over\; \{\backslash \; partial\}\; x\; \}\; \backslash ,\; dx\; =\; [A\_\; \{0\}\; -A\; (L,\; t)]\; \backslash ,\; p\; (L,\; t)\}$

где:

u = осевая скорость

p = давление

A = площадь поперечного сечения клапана

L = осевая длина клапана

Λ (t) = одна степень свободы; когда

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

Атриовентрикулярный Клапан

Клиническое значение

Клапанная болезнь сердца - это общий термин, относящийся к дисфункции клапанов, и в основном имеет две формы: регургитация, когда дисфункциональный клапан пропускает кровь в неправильном направлении, или стеноз, когда клапан узкий.

Регургитация возникает, когда клапан становится недостаточным и выходит из строя, позволяя некоторому количеству крови течь в неправильном направлении. Эта недостаточность может влиять на любой из клапанов, например аортальная недостаточность, митральная недостаточность, легочная недостаточность и трикуспидальная недостаточность. Другой формой порока сердца является стеноз, сужение клапана. Это происходит в результате утолщения клапана и поражения любого сердечного клапана, например, стеноз митрального клапана, стеноз трикуспидального клапана, стеноз легочного клапана и стеноз аортального 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. Другой тип эндокардита, который не вызывает воспалительной реакции, - это небактериальный тромботический эндокардит. Обычно это встречается на ранее неповрежденных клапанах. Основным пороком клапанов сердца является пролапс митрального клапана, которое представляет собой ослабление соединительной ткани, называемое миксоматозной дегенерацией клапана. Это означает смещение утолщенной створки митрального клапана в левое предсердие во время систолы.

Заболевание сердечных клапанов может быть врожденным, например аортальная регургитация или приобретенным, например инфекционный эндокардит. Различные формы связаны с сердечно-сосудистыми заболеваниями, нарушениями соединительной ткани и гипертонией. Симптомы болезни будут зависеть от пораженного клапана, типа заболевания и степени тяжести. Например, порок клапана аортального клапана, такой как стеноз аорты или аортальная регургитация, может вызвать одышку, тогда как клапанные заболевания трикуспидального клапана может привести к нарушению функции печени и желтухе. Когда порок клапанов сердца вызван инфекционными причинами, такими как инфекционный эндокардит, у больного может быть лихорадка и уникальные признаки, такие как кровоизлияния в осколки ногтей, Поражения Джейнуэя, узлы Ослера и пятна Рота. Особенно опасным осложнением порока клапанов сердца является образование эмболов из-за турбулентного кровотока, а развитие сердечной недостаточности.

порок клапанов сердца диагностируется с помощью эхокардиографии, который является формой ультразвука. Поврежденные и дефектные сердечные клапаны можно отремонтировать или заменить на искусственные клапаны сердца. Инфекционные причины также могут потребовать лечения антибиотиками.

Врожденный порок сердца

Наиболее частой формой порока клапана является врожденный порок сердца (ВПС), называемый двустворчатый аортальный клапан. Это происходит в результате слияния двух створок во время эмбрионального развития, образуя двустворчатый клапан вместо трехстворчатого клапана. 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 иначе.

Менее распространенными ИБС являются трикуспидальный и атрезия легкого 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 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 сердечные клапаны
• Клапан Бьорка – Шайли

Ссылки

Эта статья включает текст из общественного достояния из 20-го издания Анатомии Грея (1918)

Внешние ссылки

На Викискладе есть материалы, связанные с сердечными клапанами.

• Ремонт митрального клапана в больнице Mount Sinai - «Анатомия митрального клапана»
• 3D, анимированные, вращаемые сердечные клапаны (требуется мультимедийный контент, включая Javascript и Flash Player)
• Транскатетерная имплантация митрального клапана: Tendyne