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.

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.

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.

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.

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.

1. 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.

1. Фиброзное кольцо. Представляет собой плотное кольцо из соединительной ткани, к которому крепятся створки клапана. Оно удерживает створки, будучи основой для него.
2. 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.

1. 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.

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.

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.

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.

Приобретенные пороки

Причинами приобретенных пороков являются тяжелые хронические заболевания, поэтому они чаще формируются во взрослом состоянии. Установлена наибольшая связь с:

• ревматизмом;
• септическими состояниями (эндокардитом);
• перенесенным воспалением легких;
• сифилисом;
• атеросклерозом.

Характер патологических изменений разный:

• При ревматическом поражении — створки спаиваются у основания и сморщиваются.
• Эндокардит деформирует клапаны, начиная со свободного края. Здесь образуются бородавчатые наросты за счет разрастания колоний стрептококков, стафилококков, хламидий. На них откладывается фибрин и створки срастаются между собой, утрачивая способность полностью сомкнуться.
• При атеросклерозе поражение переходит со стенки аорты, клапаны утолщаются, развивается фиброз, откладываются соли кальция.
• Сифилитические изменения также распространяются на клапаны из аорты, но сопровождаются гибелью эластических волокон, расширением фиброзного кольца. Клапаны становятся плотными, малоподвижными.

Причинами воспалительного процесса могут быть аутоиммунные заболевания (красная волчанка), травмы грудной клетки.

У пожилых людей атеросклероз дуги аорты приводит к расширению корня, растяжению и склерозированию клапанов.

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.

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.

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.

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.

Как проявляется клапанная недостаточность

Симптомы неполного закрытия аортального клапана начинают проявляться, если обратный поток забрасываемой крови доходит до 15–30 % от объема полости желудочка. До этого люди чувствуют себя хорошо, даже занимаются спортом. Пациенты жалуются на:

• сердцебиение;
• головные боли с головокружением;
• умеренную одышку;
• ощущение пульсации сосудов в теле;
• стенокардитические боли в области сердца;
• склонность к обморокам.

При декомпенсации сердечных механизмов приспособления появляется:

• одышка;
• отеки на конечностях;
• тяжесть в подреберье справа (за счет застоя крови в печени).

При осмотре врач отмечает:

• бледность кожи (рефлекторный спазм периферических мелких капилляров);
• выраженную пульсацию шейных артерий, языка;
• изменение диаметра зрачков в соответствии с пульсом;
• у детей и подростков выпячивается грудная клетка из-за сильных ударов сердца в неокостеневшую грудину и ребра.

Усиленные удары ощущаются врачом при пальпации области сердца. Аускультативно выявляется типичный систолический шум.

Измерение артериального давления показывает рост верхней цифры и снижение нижней, например, 160/50 мм рт. ст.

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.

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.

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.

Лечение без хирургии

Лечение сужения отверстия и недостаточности аортального клапана требуется только при подозрении на начало декомпенсации, выявлении аритмии, повреждениях тяжелой степени. Правильное и своевременное применение лекарств позволяет обойтись без операции.

Применяются группы фармакологических препаратов, усиливающие сократимость миокарда, позволяющие предупредить аритмии и проявление недостаточности. К ним относятся:

• антагонисты кальция;
• диуретики;
• β-адреноблокаторы;
• препараты, расширяющие коронарные сосуды.