שסתום אבי העורקים

שסתום אב העורקים נחשב הנחקרים ביותר מאז זמן רב מתואר, החל לאונרדו דה וינצ'י (1513) ו Valsalva (1740), וכן פעמים רבות, במיוחד במחצית השנייה של המאה ה XX. במקביל, מחקרים של השנים האחרונות היו בעיקר תיאורי או, לעתים רחוקות יותר, השוואתי. החל J צימרמן (1969), שבה הוא הציע לשקול את "הפונקציה שסתום כהרחבה של המבנה שלה", שרוב המחקר היה ללבוש דמות מורפו-פונקציונלית. גישה זו לחקר תפקוד שסתום אב העורקים, דרך בחקר המבנה שלה הייתה, במידה מסוימת, בשל קשיים מתודולוגיים של חוקר את ביומכניקה ישירות של מסתם אאורטלי של לימודים הכלליים של האנטומיה הפונקציונלי ניתן לקבוע את הגבולות מורפולוגית ופונקציונליים של מסתם אאורטלי, כדי להבהיר את הטרמינולוגיה ללמוד במידת הפונקציה שלה גדולה.

בשל מחקרים אלה, שסתום אבי העורקים הובן באופן רחב כמבנה אנטומי ותפקודי יחיד הקשור הן לאאורטה והן לחדר השמאלי.

על פי השקפות ההווה, שסתום אבי העורקים הוא המבנה הארי של משפך או צורה גלילית המורכב משלוש הסינוסים, שלושה משולשים mezhstvorchatyh הנלה, שלושה cusps semilunar ואת annulus fibrosus, הפרוקסימלי וגבולות דיסטלי מהם, בהתאמה, ventrikuloaortalnoe ואת צומת sinotubular.

המונח "שסתום- aortic מורכבים" משמש פחות נפוץ. במובן הצר, שסתום אבי העורקים מתפרש לפעמים כמרכיב חסימה המורכב משלושה שסתומים, שלושה מחברים וטבעת סיבית.

מנקודת המבט של המכניקה הכללית, שסתום אבי העורקים נחשב כמבנה מורכב המורכב משלד סיבי חזק (כוח) ויסודות פגזים דקים יחסית (סינוס וקירות אבנט) המונחים עליו. עיוותים ועקרונות של שלד זה מתרחשים תחת פעולתם של כוחות פנימיים המתעוררים בקונכיות הקבועות בו. המסגרת, בתורו, קובעת את הדפורמציות והתנועות של יסודות הקליפה. המסגרת מורכבת בעיקר מסיבי קולגן צפופים. עיצוב זה של שסתום אבי העורקים קובע את תוחלת החיים של תפקידה.

הסינוסים של Valsalva הם חלק מוגדל של אבי העורקים הראשונית, מוקפת פרוקסימלי על ידי המקביל של הטבעת הסיבית ואת השסתום, ו distally על ידי צומת sinotubular. סינוסים נקראים על פי העורקים הכליליים היוצאים הכליליים הנכונים, נותרו כליליים ולא כליליים. חומת הסינוסים רזה יותר מקיר אבי העורקים ומורכבת רק מאינטמה ותקשורת, מעובה מעט בסיבי קולגן. במקביל, כמות סיבי האלסטין פוחתת בקיר הסינוס, ואת קולגן מגביר בכיוון מן sinotubular לצומת ventriculoaortal. סיבי קולגן צפופים מסודרים, ועדיף על פני השטח החיצוניים של סינס והם שכיוונו ההיקפיים, ובסופו של podkomissuralnom המרחב להשתתף היווצרות mezhstvorchatyh משולשת טופס תמיכה שסתום. תפקידם העיקרי של הסינוסים הוא להפיץ מחדש את המתח בין השסתומים והסינוסים בדיאסטולה, ולבסס את שיווי המשקל של השסתומים אל הסיסטולה. סינוסים מחולקים ברמה של הבסיס שלהם על ידי משולשים interstitial.

המסגרת הסיבית היוצרת את שסתום אבי העורקים היא מבנה מרחבי יחיד של האלמנטים הסיביים החזקים של שורש אבי העורקים, הטבעת הסיבית של בסיס השסתומים, מוטות הקומיסורל (צומת) והצומת הסינוטובולרית. צומת סינוטובולרית (טבעת מקושתת, או מסרק מקושת) היא חיבור אנטומי דמוי גלי בין הסינוסים לבין אבי העורקים העולים.

מפרק ונטריקולואורטיק (טבעת בסיסית שסתום) הוא חיבור אנטומי מעוגל בין קטע הפלט של החדר השמאלי לבין אבי העורקים, שהוא מבנה סיבי ושרירי. בספרות זרה על הניתוח, המפרק האנטרקולטי מכונה לעתים קרובות "טבעת אבי העורקים". מתחם האנטריקולואורטל נוצר, בממוצע, על ידי 45-47% מן שריר הלב של חרוט העורקים של החדר השמאלי.

חיבורי קו (מגע) של לוחות סמוכים הקצוות ההיקפיים שלהם על פני הפרוקסימלי הפנימי של המגזר הדיסטלי של שורש האאורטה ואת הקצה שלה דיסטלי ההצגה לצומת sinotubular - שליבה. מוטות commissural (הודעות) הם המקומות של קיבוע הקומי על פני השטח הפנימי של שורש אבי העורקים. עמודות commissural הם הרחבה דיסטלי של שלושת החלקים של הטבעת הסיבית.

משולשים מצטלבים של הנל הם סיביים או פיברו שרירי רכיבים של שורש אבי העורקים והם ממוקמים הפרוקסימלי כדי commissure בין קטעים סמוכים של הטבעת הסיבית ואת השסתומים המתאימים. משולשים משולבים אנטומיים הם חלק של אבי העורקים, אבל מבחינה תפקודית הם מספקים נתיבי היציאה מן החדר השמאלי מושפעים המודינמיקה חדרית, ולא אבי העורקים. משולשים אינטרסטיציאליים ממלאים תפקיד חשוב בתפקוד הביומכני של השסתום, ומאפשרים לסינוסים לתפקד באופן עצמאי יחסית, לאחד אותם ולתמוך בגיאומטריה אחת של שורש אבי העורקים. אם המשולשים הם קטנים או אסימטריים, אז טבעת סיבית צרה או עיוות של השסתום מתפתח עם הפרעה לאחר מכן את הפונקציה של השסתומים. מצב זה ניתן לראות עם שסתום bicuspid של אבי העורקים.

שסתום הוא אלמנט סגירת השסתום, השוליים הפרוקסיאליים שלו נמתחים מהחלק החלקי של הטבעת הסיבית, שהיא מבנה קולגן צפוף. השסתום מורכב מהגוף (החלק העיקרי נטען), משטח הכיבוי (סגירה) והבסיס. השוליים החופשיים של הדפים הסמוכים במצב הסגור יוצרים אזור הסתגלות המשתרע מן הקומפוזיציה למרכז הדש. הצורה המשולשת העבה של החלק המרכזי של אזור ההסתעפות של השסתום נקראה הצומת של ארנזי.

העלה זה יוצר את שסתום אבי העורקים מורכב משלוש שכבות (אבי העורקים, חדרית וספוגי) והוא מכוסה חיצונית עם שכבת האנדותל דקה. השכבות הפונות לאבי העורקים (fibrosa), בעיקר מכילות סיבי קולגן בכיוון בכיוון ההיקפי בצורת צרורות וגדילים, וכן כמות קטנה של סיבי אלסטין. באזור ההשתלבות של הקצה החופשי של העלה, שכבה זו קיימת כחבילות נפרדות. קולגן קורות באזור זה הם "מושעה" בין עמודות commissural בזווית של כ 125 ° יחסית הקיר אבי העורקים. בגוף הצרור, החבילות הללו נעות בזווית של כ -45 מעלות מהטבעת הסיבית בצורת חצי אליפסה ומסתיימות על צדה הנגדי. כיוון זה של קורות "הכוח" וקצוות העלה בצורת "גשר תלוי" נועד להעביר את עומס הלחץ בדיאסטולה מן השסתום אל הסינוסים והפיגום הסיבי שיוצר את שסתום האאורטי.

ב דש פרקו, קורות סיבי נמצאים במצב התכווצות בצורת קווי גלי מסודרים בכיוון היקפי במרחק של כ 1 מ"מ אחד מהשני. סיבי קולגן המהווים את החבילות בעלה רגוע יש גם מבנה גלי עם תקופה גל של כ 20 מיקרומטר. כאשר העומס מוחל, גלים אלה ליישר, המאפשר רקמת למתוח. סיבים מיושרים לחלוטין להיות בלתי ניתנת לזיהוי. הקפלים של קורות קולגן בקלות להזדקף עם טעינה קלה של העלה. קורות אלה נראים בבירור במצב טעון האור המועבר.

הקביעות של הפרופורציות הגיאומטריות של אלמנטים של שורש אבי העורקים נחקרה על ידי השיטה של האנטומיה תפקודית. בפרט, נמצא כי היחס בין הקוטר של המפרק הסינוטובירי לבין בסיס השסתום הוא קבוע והוא 0.8-0.9. זה נכון לגבי תסביכים שסתומים - אבי העורקים של אנשים צעירים וצעירים.

עם הגיל, תהליכים איכותיים של מבנה אב העורקים חריגה להתרחש, מלווה ירידה גמישות שלה ופיתוח של הסתיידות. זה מוביל, מצד אחד, להתרחבות הדרגתית, ומצד שני לירידה בגמישות. שינוי הפרופורציות הגיאומטריות ירד distensibility של מסתם אאורטלי מתרחש בגיל 50-60 שנים, אשר לוותה בירידה בתחום פתיחת השסתומים ועל ההידרדרות שסתום בביצוע התפקודי הכולל. יש להתייחס למאפיינים אנטומיים ותפקודיים הקשורים לגיל של השורש האורטיקלי של המטופלים כאשר הם משתלבים תחליפים ביולוגיים חסרי מסגרת במצב האאורטי.

השוואה של המבנה של חינוך כזה כמו שסתום אבי העורקים של האדם היונקים בוצע בסוף שנות ה -60 של המאה העשרים. במחקרים אלה, הדמיון של מספר פרמטרים אנטומיים של שסתומים חזירי האדם הוצג, בניגוד שורשים אחרים אבי העורקים xenogeneic. בפרט, זה הוכיח כי האדם לא כלילי ושאר הסינוסים הכליליים סינוס היו, בהתאמה, הגדול ביותר וקטן. עם זאת, הסינוס הכלילי הימני בשסתום החזיר היה הגדול ביותר, והסינוס הלא-כלילי היה הקטן ביותר. בה בעת, הבדלים במבנה האנטומי של הסינוס הכלילי הימני של שסתום החזירי ואת האדם אבי העורקים תוארו בפעם הראשונה. בקשר עם פיתוח של ניתוח פלסטי משחזר החלפת שסתום אבי העורקים עם תחליפים ביולוגיים חסרי מסגרת, מחקרים אנטומיים של שסתום אבי העורקים חידשו בשנים האחרונות.

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

שסתום אבי העורקים האנושי ושסתום חזיר אבי העורקים

במחקר השוואתי על המבנה של שסתום אבי העורקים האנושי ושסתום אבי העורקים חזיר כמו xenograft פוטנציאל בוצע. זה הראה כי שסתומים קסנוגנית יש פרופיל נמוך יחסית וברוב המקרים (80%) הם אסימטריים בשל גודל קטן יותר של הסינוס הלא כלילי שלהם. א-סימטריה מתונה של שסתום אבי העורקים האנושי נובעת מהגודל הקטן יותר של הסינוס הכלילי השמאלי ואינה בולטת כל כך.

שסתום העורקים של חזיר, שלא כמו האדם, אין טבעת סיבית הסינוסים שלה לא ישירות הגבול הבסיס של השסתומים. כנפי חזיר מצורפות ישירות לבסיס השסתום, מכיוון שאין טבעת סיבית אמיתית בשסתומי חזיר. הבסיסים של סינוסים שסתום ו שסתומים מחוברים החלקים סיבי ו / או סיבי שרירי של בסיס שסתום. לדוגמה, הבסיס של שסתומים כליליים לא כליל ושמאל של שסתום חזיר בצורה של עלים שונים (fibrosa ו ventnculans) מחוברים לבסיס סיבי של השסתום. במילים אחרות, את השסתומים היוצרים את שסתום אבי העורקים חזיר לא ישירות לדבוק הסינוסים, כמו השורשים האאורגניים האורגניים. ביניהם נמצא החלק הדיסטלי של בסיס שסתום, אשר בכיוון האורך (לאורך ציר השסתום) בנקודת הפרוקסימלי ביותר של סינוס כלילית ואי-כלילית השמאלי הוא, בממוצע, 4.6 ± 2.2 מ"מ ואת סינוס הכלילי הימני - 8.1 ± 2.8 מ"מ. זהו הבדל חשוב ומשמעותי בין שסתום החזיר לבין שסתום האדם.

הכניסה השרירית של חרוט העורקים של החדר השמאלי לאורך הציר בשורש החורצי של אבי העורקים היא משמעותית הרבה יותר מאשר בשורש האלוגני. בשסתומי החזירי, ההשתלה הזאת יצרה את הבסיס של שסתום הלב העורקי הימני והסינוס של אותו שם, ובמידה פחותה את הבסיס של החלקים הסמוכים של שסתומים כליליים ולא כליליים. בשסתומים האלוגניים, הזריקה הזאת יוצרת רק תמיכה לבסיס, בעיקר סינוס הכליל הימני, ובמידה פחותה, את הסינוס הכלילי השמאלי.

ניתוח של גודל וממדים גיאומטריים של אלמנטים בודדים של שסתום אבי העורקים, בהתאם ללחץ תוך העורקים, נעשה שימוש תכוף באנטומיה תפקודית. לשם כך שורש מילוי אאורטלי שונה הקרושה חומרים (גומי, פרפין, גומי סיליקון, פלסטיק, ועוד.) ולהפיק הייצוב המבני שלה באמצעים כימיים או קריוגני בלחצים שונים. ההופעות שהתקבלו או שורשים אבי העורקים מובנים נחקרו בשיטה המורפומטרית. גישה זו לחקר שסתום אבי העורקים אפשרה לקבוע דפוסים מסוימים של תפקודו.

בניסויים חוץ-גופית ובניסויים ב- vivo, הוכח כי שורש האאורטה הוא מבנה דינמי, ורוב הפרמטרים הגיאומטריים משתנים במהלך מחזור הלב, בהתאם ללחץ באבי העורקים ובחדר השמאלי. במחקרים אחרים, הוכח כי פונקציה של שסתומים נקבע במידה רבה על ידי גמישות והרחבה של השורש של אבי העורקים. וורטקס תנועות הדם הסינוסים הוקצו תפקיד חשוב הפתיחה והסגירה של השסתומים.

חקירת הדינמיקה של פרמטרים גיאומטריים של מסתם אאורטלי בוצעה בחיות מעבדה בשיטות kinoangiografii גבוה, צילום kineradiografii, כמו גם אצל אנשים בריאים באמצעות cineangiocardiography. מחקרים אלה אפשרו להעריך במדויק את הדינמיקה של אלמנטים רבים של שורש אבי העורקים ורק להעריך ככל הנראה את הדינמיקה של הצורה ואת הפרופיל של השסתום במהלך מחזור הלב. בפרט, הוכח כי התפשטות systolodiastolic של התרכובת sinotubular הוא 16-17% והוא מתואם מקרוב עם לחץ העורקים. הקוטר של צומת sinotubular מגיע לשיא בלחץ הסיסטולי השיא בחדר השמאלי, ובכך להקל על פתיחת השסתומים עקב הבדלי commissures כלפי חוץ, ולאחר מכן יורד לאחר סגירת השסתומים. הקוטר של צומת sinotubular מגיע לערכים המינימום שלה בסוף השלב של הרפיה isovolytic של החדר השמאלי ומתחיל לעלות בדיאסטולה. ברים commissural ואת צומת sinotubular, בשל הגמישות שלהם, להשתתף בהפצה של הלחץ המרבי הדפים לאחר סגירתם בתקופה של צמיחה מהירה של שיפוע הלחץ transvalvular ההפוך. מודלים מתמטיים פותחו גם כדי להסביר את התנועה של עלונים במהלך הפתיחה שלהם ואת הסגירה. עם זאת, הנתונים של מודלים מתמטיים במידה רבה לא מסכים עם הנתונים הניסיוניים.

Dynamics של מסתם אאורטלי יש השפעה על הפעולה הרגילה של עלונים שסתום או bioprosthesis מושתל נטולי שלד. הוא מציג את היקף בסיס שסתום (כלבים וכבשים) הגיע ערך מקסימאלי בתחילת התכווצות ירד במהלך התכווצות והיה מינימאלי לסיומו. במהלך diastole, את היקף השסתום גדל. הבסיס של מסתם אאורטלי גם מסוגל סימטרי מחזורי המשנה גודל עקב התכווצות של חלק שרירי ventrikuloaortalnogo מתחם (משולשי mezhstvorchatyh בין ימין הסינוסים הכליליים שמאל, ואת הבסיסים של סינוס הכליליים השמאל וימין). בנוסף, התגלו גז ופגיעה בשורש אבי העורקים. דפורמציה torsional הגדולה שנצפתה העמוד commissural בין הלא-כלילית לבין סינוס כלילית עזבו, ואת המינימום - בין הלא-כלילית וימין כלילית. Bioprosthesis נטול השרשה עם בסיס חצי קשיח יכול לשנות את הגמישות של שורש האאורטה דפורמציות torsional, אשר תעביר את עיוות torsional על היווצרות התרכובת אאורטלי שורש מרוכב Sino-צינורי ו distortsiey דשי bioprosthesis.

מחקר של ביומכניקה הרגילה של מסתם אאורטלי אצל אנשים צעירים יותר (בממוצע 21.6 שנים) על ידי אקוקרדיוגרפיה דרך ושט עם עיבוד מחשב עוקב של הווידאו (120 פריימים לשניים) לבין הניתוח של הדינמיקה של המאפיינים הגיאומטריים של האלמנטים של מסתם אאורטלי כפונקציה של זמן ואת שלבי מחזור הלב. זה היה הראה כי במהלך ההתכווצות משמעותית להשתנות באזור פתיחת השסתום, זווית הנטייה רדיאלי של הבסיס הדש השסתום, הקוטר של הבסיס שסתום ואת אורך רדיאלי של הדשים. הקוטר של צומת sinotubular, אורך ההיקפי של הקצה החופשי של האבנט ואת גובה הסינוס מושפעים פחות.

לפיכך, אורך רדיאלי של השסתום היה מקסימלי בשלב diastolic של הפחתה isovolytic של לחץ תוך תוך ורידי המינימום - בשלב הסיסטולי של הגלות מופחת. המשטח הסיסטולידיאסטולי של העלה היה בממוצע 63.2 ± 1.3%. השסתום היה ארוך יותר בדיאסטולה עם שיפוע דיאסטולי גבוה וקצר יותר בשלב של זרימת הדם המופחתת, כאשר השיפוע הסיסטולי היה קרוב לאפס. היקף ההתפלגות הסיסטולית והדיאסטולית של המסתם והצומת הסינוטובולרית היה 32.0 ± 2.0% ו- 14.1 ± 1.4%, בהתאמה. הזווית הרדיאלית של נטיית הדש לבסיס השסתום השתנתה, בממוצע, מ -22 ל diastole ל -93 ° ב סיסטולה.

התנועה הסיסטולית של השסתומים המהווים את שסתום אבי העורקים חולקה באופן מסורתי לחמש תקופות:

1. תקופת ההכנה נפל על השלב של עלייה isovoluminal לחץ תוך תוך ורידי; את השסתומים היו מיושרים, מעט קצר יותר בכיוון הרדיאלי, רוחב אזור הקליטה ירד, זווית גדל, בממוצע, מ 22 ° ל 60 °;
2. תקופה של פתיחה מהירה של שסתומים נמשך 20-25 ms; עם תחילת גירוש הדם בבסיס השסתומים, נוצר גל היפוך, אשר התפשט במהירות רדיאלית לגוף של השסתומים והלאה אל הקצוות החופשיים שלהם;
3. שיא פתיחת השסתומים היה בשלב הראשון של הגירוש המקסימלי; בתקופה זו, את הקצוות החופשיים של הכרוזים התכופפו ככל האפשר לעבר הסינים, צורת פתח השסתום התקרבה למעגל, ובפרופיל דמוי השסתום בצורת חרוט מקוטע;
4. תקופת הפתיחה היציבה יחסית של השסתומים נפלה עד לשלב השני של הגירוש המקסימלי, הקצוות החופשיים של הדשורות הזדקרו לאורך ציר הזרימה, השסתום נטל צורה של גליל, והמדפים כיסו בהדרגה; בסוף תקופה זו, צורה של פתיחת שסתום הפך משולש;
5. תקופת הסגר המהיר של השסתום עלתה בקנה אחד עם שלב הגלות המופחתת. בבסיס הכנפיים נוצר גל החזרה, מותח את המדפים המתכווצים בכיוון הרדיאלי, מה שהוביל לסגירתם בקצה החדר של אזור ההסתעפות, ולאחר מכן לסגירה מלאה של השסתומים.

הדפורמציות המקסימליות של יסודות שורש האאורטי התרחשו בתקופות של פתיחה וסגירה מהירים של השסתום. עם שינוי מהיר בצורה של שסתומים בצורת שסתום אבי העורקים, מדגיש גבוה יכול להתעורר בהם, אשר יכול להוביל לשינויים ניוונית ברקמה.

המנגנון של דשי הפתיחה והסגירה להיווצר, בהתאמה, היפוך גל ו נטילה, כמו גם הגדלת זווית רדיאלי של אבנט אל השסתום התחתון לתוך השלב של הגידול בלחץ isovolumic בתוך החדר ניתן לייחס את מנגנוני מנחת שורש האאורטה, צמצום עיוות ומתח של עלונים שסתום.