Клапаны сердечно-сосудистой системы – анатомия ворот для крови

Знания о строении сердца и его клапанов важны как для кардиолога, так и для специалиста в другой отрасли.

В статье пойдет речь об анатомических особенностях строения клапанного аппарата сердца. Рассмотрим два атриовентрикулярных клапана и два сосудистых – аортальный и пульмонарный. Кроме анатомии будет затронута важная часть работы клапанного аппарата – физиология нормальная и патологическая, развивающаяся в ряде заболеваний, поражающих соединительную ткань и не только. Больше – далее в статье.

Клапаны сердечно-сосудистой системы – важные составляющие нормальной работы не только сердца, но и организма в целом. Кто бы мог представить, что нарушение работы небольших по размерам лепестков соединительной ткани может сыграть ведущую роль в изменении перфузии всех органов и систем? Для понимания осложнений и последствий этого стоит разобраться в анатомии и их функциональности.

Что такое клапаны и откуда они взялись

Клапаны сердца и сосудов – важные составляющие, которые поддерживают движение крови по большому и малому кругам кровообращения. Все ткани и органы человека в процессе эмбриогенеза развиваются из трех основных зародышевых листков – эндодермы, мезодермы и эктодермы.

Сердце в общем, как и все его составляющие части, сформировано из мезодермального листка, дифференцируясь в дальнейшем на эндокард, миокард и эпикард.

Как выглядит митральный клапан.

Большинство людей считают, что сердце – исключительно мышечный полый орган, ограничивая при этом вниманием его фиброзный каркас, играющий важную роль в работе сердечной мышцы.

В процессе эмбриогенеза зачаток сердца продолжает делиться на более известные нам его структуральные части – два предсердия, расположенные проксимально, и два желудочка, локализованные дистально от предсердий. У взрослого человека четыре камеры разграничены между собой, и в то же время соединены благодаря наличию указанных выше клапанов и перегородок. Разберемся, как именно.

Схематическое изображение нарушенной анатомии митрального клапана.

Так, межпредсердная перегородка разграничивает правое и левое предсердие. Принимая во внимание тот факт, что в левое предсердие из четырех легочных вен поступает оксигенированная кровь из легких, предназначение которой – разнестись по организму и обогатить все ткани и органы, очень важной особенностью достижения этой цели является отсутствие смешивания ее с неоксигенированной кровью, находящейся в правом предсердии.

В правое предсердие кровь поступает из двух полых вен (верхней и нижней), которые в свою очередь являются «трубами», собирающими кровь, наполненную углекислым газом. Наличие межпредсердной перегородки играет роль некого барьера, который позволяет существовать большому и малому кругам кровообращения полноценно без нежелательного смешивания крови между собой.

Но какую же роль играют известные клапаны? Все достаточно просто. Кроме сбора крови из органов и тканей, предсердия «передают» полученную из вен кровь в желудочки, задача которых при этом заключается в транспортировке ее на большие расстояния.

Так цель левого желудочка – создать достаточное давление в своей полости и предоставить такую силу сокращения, чтоб оксигенированная кровь при одном сокращении вентрикулярного миокарда имела возможность добраться до всех органов и систем.

Внешний вид клапанов при поперечном сечении сердца.

Ритмичность сокращений позволяет данной цели стать реальностью, а предсердно-желудочковые клапаны при этом задают односторонний поток крови. Более подробно о сердечном цикле описано в видео в этой статье.

Определение клапана

В организме, который является сложным механизмом, имеется множество приспособлений для того, чтобы направлять потоки в нужную сторону. Такие приспособления находятся в сердечной мышце — они более сложные. Также они располагаются в емкостных сосудах различного калибра.

Клапанный аппарат – это совокупность анатомических структур, которые при совместной работе препятствуют обратному (ретроградному) движению крови.

Атриовентрикулярные клапаны

Не смотря на разную локализацию и некоторые индивидуальные различия в строении трехстворчатого и двухстворчатого клапанов (о некоторых из них можно догадаться уже исходя из названий), они оба имеют подобный принцип анатомического строения.

Многие люди думают, что клапан – это лепесток фиброзной ткани, который осуществляет движения, в результате которых он то открывается, то закрывается – по надобности сердечной функции.

Разберем структурные единицы клапана и их роль в его работе.

На фото по цифрами 2 и 13-17 включительно изображены папиллярные мышцы и сухожильные хорды.

Створка. Данное составляющее является чуть ли не самой его известной частью. Имея вид несколько изогнутой пластины, например, в правом атриовентрикулярном клапане данный изгиб больше вдается в полость правого предсердия. Состоит из плотной соединительной ткани с гладкой поверхностью и ровными краями. Такие особенности предупреждают отложение тромботических масс на них.

Важно! Любое повреждение слоя эндотелия, которым покрыты створки, чревато нарастанием на этом месте тромботических отложений, нарушению их работы, что тем самым влечет за собой изменение нормальной гемодинамики.

Фиброзное кольцо. Представляет собой плотное кольцо из соединительной ткани, к которому крепятся створки клапана. Оно удерживает створки, будучи основой для него.
Сосочковые мышцы. Папиллярные мышцы – участки миокарда желудочков, вдающиеся в их полость. Их название соответствует форме. Сокращение и расслабление сердечной мышцы влечет за собой сокращение и, соответственно, расслабление данных структуральных единиц клапана, что ведет к открытию или, наоборот, закрытию створок.

Важно! Сокращение само по себе не влияет на движение створок. В этом вопросе большую роль играет нарастание градиента давления между предсердием и желудочком, изменение которого происходит ритмично в определенные фазы сердечного цикла.

Сухожильные хорды. Представляет собой нити, натягивающиеся от описанных выше папиллярных мышц к свободному краю створок атриовентрикулярного клапана. Именно они соединяют их между собой и приводят в действие последние при сокращении или расслаблении миокарда.

Они ограничивают подвижность свободного края створок, что предупреждает выворачивание их в просвет предсердия.

Митральный клапан

Данная структура расположена между левым предсердием и левым желудочком. Основополагающая функция митрального клапана заключается в предупреждении регургитации крови во время систолы обратно из желудочка в предсердие.

Полноценная работа этой структуры позволяет всему объему крови, накопленному в период диастолы в левом желудочке, выброситься в большой круг кровообращения.

Структурные единицы левого атриовентрикулярного клапана.

Данный клапан состоит их двух створок (передней и задней), и, соответственно, двух папиллярных мышц от которых натягиваются сухожильные хорды к свободному краю каждой створки.

Важно! От каждой сосочковой мышцы тянутся хорды, как в передней, так и к задней створке одновременно.

Нормальная площадь митрального отверстия составляет 4-6 см2. Эти знания очень важны при диагностике приобретенных пороков сердца. Изменение данного показателя в меньшую сторону называется митральным стенозом, и в большую – недостаточностью, или регургитацией (последний термин чаще встречается в зарубежной литературе).

Подвижность створок клапана ограничена фиброзными нитями, натягивающимися от упруго-эластических сосочковых мышц к их свободным краям. Отсутствие провисания свободного края створок также обеспечивается натяжением сухожильных хорд.

В фазу диастолы, когда желудочек расслаблен и наполняется сначала пассивно, а далее активно кровью из предсердия, створки митрального клапана прилегают к стенкам желудочка, таким образом, чтоб не только не мешать его наполнению, но и прикрывать отверстие аортального клапана вблизи интравентрикулярной перегородки.

Трикуспидальный клапан

Расположенный между правым предсердием и правым желудочком, он является тем механизмом, ограничивающим обратное поступление крови из желудочка в предсердие в период систолы первого. Наличие трех створок (передней, средней и задней) – является основной разницей с митральным клапаном.

Также как и двухстворчатый, его работа подчинена гемодинамическим изменениям, возникающим в процессе сердечного цикла, и зависит как от сократительной способности желудочков (за счет наличия в своей структуре папиллярных мышц – мощной части сердечной мускулатуры), так и от нарастания градиента давления через атриовентрикулярное отверстие.

Схематическое изображение строения трикуспидального клапана.

Полноценная работа каждого из данных факторов играет роль в полноценном открытии и закрытим створок клапана в систолу и диастолу. Нарастающее давление в желудочке в момент его систолы, оканчивающееся выбросом ударного объема в легочной ствол, обеспечивает полноценное закрытие всех трех створок клапана.

Аорта и легочная артерия – сосуды сердца имеющие клапаны.

И, наоборот, в течение диастолы, створки обоих атриовентрикулярных клапанов плотно прижимаются к стенкам желудочков, что не создает преграды на пути току крови при фазе быстрого наполнения желудочков.

Форма створок трехстворчатого клапана приближается к треугольной. Они представляют собой полупрозрачное продолжение плотной ткани фиброзного кольца. Таким образом, вся структура выступает одним целым, работает друг с другом в унисон, обеспечивая полноценную его работу.

Внимание! Врач-кардиолог может не согласиться с утверждением, что в систолу через правое атриовентрикулярное отверстие существует нулевой процент регургитации крови из правого желудочка, и будет прав. Однако тонкие особенности работы сердца лучше оставить специалистам в данной области, так как данная статья в большей степени направлена на ознакомление с работой сердца и сосудов большей массы людей.

Патологии

Если нарушается целостность или функция клапанов в результате травмы или воспаления, развиваются патологические состояния, которые необходимо распознать и начать правильную терапию (острая или долговременная сердечная неполноценность при повреждении клапанов сердца).

Известной патологией вен, связанной с нарушением работы клапанов, является варикозная болезнь ног, которая опасна своими осложнениями (тромбофлебиты, отеки ног, закупорка легочной артерии). В настоящее время современная медицина имеет ряд действенных способов для восстановлений нормального функционирования организма, в частности, рассматриваемых клапанов. Естественно, что в каждом случае определяется индивидуальный подход к больному человеку.

Таким образом, мы рассмотрели функции полулунных клапанов, их роль в общем функционировании человеческого организма, проблемы, которые могут нести нарушения и патологии, связанные с клапанами.

Сосудистые клапаны

Вены кроме строения стенок отличаются от артерий наличием клапанов, как части интимы, обеспечивающих односторонний ток крови. В данной статье речь пойдет не о сосудах в общем, а скорее о конкретных магистральных артериях, и о том какие клапаны между сердцем и сосудами.

Белым цветом отмечены клапаны сердца и его сосудов.

Аортальный клапан

Его анатомия в корне отличается от атриовентрикулярных клапанов. В его комплексе отсутствует соединение с миокардом желудочков и натягивание нитей.

Выход левого желудочка в аорту представляет собой артериальный конус, ограниченный с трех сторон мышечными стенками, в то время как четвертая сторона сформирована аортальным клапаном. Он представлен тремя полулунными створками, которые крепятся фиброзным кольцом и треугольником к устью аорты.

Каждая из трех створок (передняя, правая и левая) имеет вид кармашка. Начальный отдел аорты, в котором расположен ее клапан, образует луковицу, которая кроме эластического строения стенки сосуда, дополнительно укреплена плотной фиброзной тканью. Благодаря последней она выдерживает большие колебания артериального давления.

Комплексная работа всех элементов клапана обеспечивает полноценный результат.

Среднестатистический диаметр луковицы аорты составляет 1.5-3 см, а площадь сечения, соответствующая расположению клапана варьируется в пределах 3.5-5.5 см2. Изменение данных показателей аналогично атриовентрикулярным клапанам, ведет к нарушению гемодинамики за счет формирования стеноза или регургитации, в зависимости от природы дынных изменений.

Разобравшись, что имеется между сердцем и сосудами, важно понять, как же работает клапан аорты в отличие от митрального или трикуспидального. Его особенностью является наличие узелков Аранци, расположенных в центре каждой полулунной створки, на ее свободном крае.

Это позволяет смыкаться трем створкам плотно между собой в периоде диастолы, когда желудочек наполняется кровью, и предупреждать тем самым утечку крови и изменение нормального ударного объема.

Важно! Полноценное закрытие створок аортального клапана в диастолу обеспечивает полное заполнение коронарных синусов и артерий.

Легочная артерия

Данный клапан определяет направление тока крови из правого желудочка в сосуды малого круга кровообращения. Состоит из трех полулунных заслонок (передней, правой и левой), которые также как и в аортальном клапане имеют вид кармашков. Выпуклой поверхностью створки обращены в полость желудочка, а вогнутой – в просвет легочного ствола.

Строение клапанов аорты и легочной артерии.

Плотные фиброзные узелки, расположенные посредине свободного края створок, также обеспечивают более плотное смыкание их между собой. Между сердцем и сосудами створчатые клапаны имеют форму карманов, что играет значительную функциональную роль. Благодаря ей кровь свободно направляется в легочную артерию в период систолы.

Клапаны сосудов

Полулунные клапаны в сосудах выполняют ту же самую роль, что и в сердце. Они препятствуют ретроградному току крови. Расположены в сосудах, которые не наделены хорошо развитой мышечной оболочкой, это лимфатические сосуды и вены.

Больше всего этих клапанов находится в венах нижних конечностей. Например, большая подкожная вена ноги содержит более 8 клапанов. Почему? Потому что вены не наделены мышечной оболочкой, кровь под действием гравитации будет застаиваться в нижних конечностях. Полулунные клапаны препятствует застою крови в нижних конечностях, и не только в них.

Патологическая анатомия клапанов сердца

Большой спектр патологий, способных изменить нормальную анатомию двух атриовентрикулярных и сосудистых клапанов возглавляет острая ревматическая лихорадка:

заболевания соединительной ткани;
травмы;
инфекционный эндокардит;
врожденные пороки развития;
патология других органов и систем.

Вид открытого и закрытого нормального и измененного клапана.

Патология клапана	Гемодинамические изменения	Изображения, характеризующие патологию
Митральный стеноз	Сужение площади двухстворчатого клапана влечет за собой невозможность полного опустошения левого предсердия в период диастолы. Чрезмерное растяжение его полости, значительное уменьшение ударного объема левого желудочка и застой по малому кругу кровообращения кроме ряда характерной клиники обеспечивает и развитие сопутсвующей патологии, например фибрилляция предсердий.	Стеноз митрального клапана на эхокардиограмме.
Митральная недостаточность	Обратный ток крови из желудочка в предсердие влечет за собой увеличение объема, циркулирующего в левых отделах сердца. Объяснение этому простое – в желудочек в диастолу притекает кроме оксигенированной крови, вернувшейся из легочных вен, еще и тот объем крови, который в предыдущую систолу вернулся через митральный клапан в левое предсердие.	Эхокардиограмма с митральной недостаточнотью.
Стеноз левого атриовентрикулярного клапана	Ввиду схожести строения двух атриовентрикулярных клапанов, патофизиология, сопровождающая их стеноз, будет подобна один другому, за исключением пораженной стороны сердца, и соответственно, круга кровообращения. В данном случае перерастяжению полости поддается правое предсердие, а застой наблюдается по большому кругу. Малый круг страдает от обеднения тока крови по нему.	Особенности выслушивания шума при трикуспидальном стенозе.
Недостаточность трехстворчатого клапана	В правый желудочек поступает объем крови, превышающий норму, так как в диастолу он пополняется порцией, поступающей из полых вен, а также порцией регургитации.	Недостаточность трикуспидального клапана на УЗИ сердца.
Стеноз аортального и легочного клапанов	Повышение постнагрузки из-за сужения просвета клапанов аорты и легочной артерии приводит к повышению силы сокращения, необходимой для «выталкивания» ударного объема крови в малый и большой круги кровообращения. Длительное течение данной патологии кроме обеднения соответствующего пораженного круга, ведет к развитию и нарастанию сердечной недостаточности.	Внешний вид измененного стенозом аортального клапана.
Недостаточность аортального и легочного клапанов	Реверсивный ток крови из-за недостаточного смыкания полулунных заслонок или дилатации устья аорты или легочного ствола приводит к увеличению ударного объема правого или левого желудочка, а также сниженной перфузии малого или большого кругов кровообращения (в зависимости от пораженного клапана).	Под стрелкой показан реверсивный ток крови из клапана легочной артерии.

В заключении важно отметить, что регулярные оптимальные физические нагрузки позволяют натренировать сердечную мышцу, что играет важную роль в предупреждении развития большого списка патологий. Таки образом, цена здорового образа жизни в молодости равна ее качеству в преклонном возрасте.

Полулунные заслонки

Поскольку полулунную форму в этих клапанах имеют только входящие в них заслонки, правильно называть эти клапаны аортальный клапан и полулунный клапан легочного ствола. Оба клапана имеют три заслонки. Клапан аорты имеет правую, левую и заднюю заслонки. А у клапана легочного ствола вместо задней – передняя.

Размеры заслонок отличаются у людей различного возраста, существуют также индивидуальные особенности. Как правило, в ширину полулунные заслонки аорты шире, чем аортальные синусы, а по высоте они, наоборот, меньше. Такое строение способствует их смещению вниз и закрытию клапана при заполнении их кровью. В синусах аорты располагаются устья коронарных артерии.

Полулунные клапаны находятся недалеко от фиброзного кольца. Они образованы складкой эндокарда. Существуют передняя, левая и правая серповидные заслонки. Их исподние кромки соединены с концами синусов. Заслонки и синусы формируют луночки. Серповидные заслонки по размерам немного больше, чем синусы легочного ствола.

Вопросы врачу

Что делать если есть порок

Здравствуйте, меня зовут Ольга. Мне 37 лет, и недавно мне поставили диагноз митральный стеноз II степени. Сказали, что нужно лечиться у ревматолога и пройти консультацию у кардиохирурга. Я очень боюсь операции. Подскажите, можно ли как-нибудь миновать операцию? Может быть, есть препараты, которые помогут мне с этим диагнозом?

Добрый день, Ольга. На самом деле операция – это не всегда единственный выход при митральном стенозе. Но это всегда самый действенный вариант лечения.

Вам действительно стоит обратиться за консультацией к кардиохирургу, так как метод лечения индивидуален в каждом конкретном случае и требует тщательной диагностики заболевания для выбора терапии.

Восстановление

Добрый день. Назначена операция по замене аортального клапана на послезавтра. Хотелось бы знать, как быстро я могу восстановиться после нее и жить нормальной жизнью.

Здравствуйте. Период реабилитации – это также лечение, однако направленное на подготовку организма к тем изменениям, которые произошли после операции и восстановлению утраченных функций. Это занимает разное время, и влияет на это как исходное состояние организма пациента, так и метод хирургического вмешательства, и наличие или отсутствие осложнений.

Для ускорения процесса восстановления важно следовать тому, что предписывает инструкция по реабилитации, созданная индивидуально для Вас реабилитологом.

Принцип действия

По определению серповидный клапан препятствует возвращению крови к желудочкам сердца. При сокращении миокарда кровь в области желудочков начинает двигаться по нескольким направлениям к области:

полулунных заслонок;
предсердий.

Как только кровь сталкивается с предсердно-желудочковыми структурами, клапаны закрываются. Давление в желудочках и на серповидный карман возрастает. Поэтому кровяной поток направляется в аорту, а из полости правого желудочка – к зоне легочного ствола. В этой ситуации полулунные карманы будут открыты, а створчатые – закрыты.

При направлении кровяного потока из области левого желудка к аорте, жидкость придавливает полулунные кармашки к аортальной стенке.

После релаксации желудочков поступивший в артерию поток крови стремится вновь попасть в левый желудочек.

Артериальные синусы оказываются наполненными кровью, а серповидные карманы аорты закрываются. Поэтому кровяной поток не попадает обратно в область желудочка.

По такой же схеме функционирует и полулунный легочный карман.

Полулунный клапан: строение и функции

Сердце — это насос нашего организма. Важность этого органа тяжело переоценить, а точнее, невозможно. Для общего понимания: среди причин смертности заболевания сердечно-сосудистой системы стоят на втором месте после вирусных и бактериальных. Очень часто люди рождаются с врожденными патологиями сердца, не менее часто приобретают эти патологии самостоятельно. Дабы следить за его здоровьем, необходимо знать нормальную анатомию и физиологию органа, а также возможные патологии.

В чем задача полулунных клапанов сердца?

Задача данных анатомических структур состоит в том, чтобы кровь попадала из желудочков сердца в магистральные сосуды (легочной ствол, аорта). Также клапаны препятствуют ретроградному движению крови, то есть движение осуществляется лишь в единственном направлении.

Внешне они напоминают карманы. Полулунные клапаны расположены так, что прикрепляются изнутри к сосуду. В отличие от атриовентрикулярных клапанов у них отсутствуют сухожильные хорды. Когда кровь во время систолы выталкивается из желудочка к сосуду, клапаны прижимаются плотно к стенке сосуда под действием давления крови. После завершения систолы они расправляются и перекрывают просвет сосуда, таким образом кровь не может обратно поступить в сердце.

Строение сердца

Этот орган состоит из четырех камер. Верхние называются предсердиями. Между собой разделены перегородкой, которая называется межпредсердная. Именно в этом месте у плода в утробе матери находится овальное отверстие, через которое оба предсердия сообщаются. После рождения оно зарастает. И две нижние камеры — желудочки.

В правой части сердца, между предсердием и желудочком, находится трикуспидальный клапан. В левой части, между желудочком и предсердием, находится митральный клапан. Движение данных клапанов осуществляется сухожильными перегородками, которые прикреплены к сосочковым мышцам сердца. Кстати, у половины населения наблюдается незначительная патология — пролапс (неполное закрытие) митрального клапана. Стоит отметить, что данная патология не представляет серьезной угрозы для жизни.

Полулунные клапаны, которые располагаются внутри сердца, — это аортальный и легочный. Свое название они получили за сходство с неполной луной. Они оба завершают выходные тракты своих желудочков. Каждый из этих полулунных клапанов состоит из трех одинаковых циркулярных створок. Каждая створка прикреплена к соответствующему магистральному сосуду. При аускультации для этих клапанов характерно удвоение тона.

Аортальный клапан

Данный полулунный клапан состоит из трех заслонок:

Все эти заслонки являются дупликатурой эндокарда. Эндокард — это внутренняя выстилка сердца, его внутренний слой. Клапан находится в месте перехода левого желудочка в аорту. Местом для аускультации аортального клапана считается второе межреберье слева, на два сантиметра латеральнее от грудины.

недостаточность аортального клапана;
стеноз аортального клапана;
аортальный порок сердца.

Чтобы понять суть этих заболеваний, нужно рассмотреть каждую из них. К примеру, недостаточность аортального клапана проявляется в неполном закрытии аортального отверстия, при этом кровь подвергается ретроградному движению.

Причинами недостаточности этого органа могут быть инфекционные, аутоиммунные заболевания или же пагубные факторы, повлиявшие на ребенка во время беременности.

Стеноз устья аорты, или же стеноз аортального клапана, — это сужение просвета аорты. При этом заболевании полулунный клапан срастается, нарушая открытие отверстия для нормального тока крови.

Это заболевание может привести к гипертрофии левого желудочка, к органной недостаточности, нарушению оксигенации тканей организма, нарушению трофики тканей.

В чем задача полулунных клапанов сердца?

Аортальный клапан

Данный полулунный клапан состоит из трех заслонок:

недостаточность аортального клапана;
стеноз аортального клапана;
аортальный порок сердца.

Строение сердца

Строение и работа полулунных клапанов

Как я уже сказала, полулунные клапаны не плоские лепесточки, а три небольших полукруглых кармашка.

Когда поток крови устремляется из желудочка в артерию (аорту или легочную артерию), пустые и поэтому плоские «кармашки» «проваливаются» в полость сосуда и пропускают поток в нужном направлении: из желудочка в артерию.

Все это происходит в тот момент, когда желудочек сокращается, то есть в момент систолы желудочка.

Когда же наступает расслабление желудочка или его диастола, кровь из артерии пытается попасть назад, в полость желудочка. Но, как только поток крови поворачивает вспять, красивые полулунные кармашки наполняются кровью. Они становятся большими и объемными, а поэтому закрывают собой отверстие. Таким образом, путь крови в обратном направлении оказывается закрытым.

И правый, и левый полулунные клапаны имеют по три «кармашка».

Источник