Aorttiventtiili

Aorttaläpän pidetään eniten tutkittu jo pitkään on kuvattu, lähtien Leonardo da Vinci (1513) ja Valsalva (1740), ja monta kertaa, erityisesti toisella puoli XX vuosisadan. Samaan aikaan viime vuosien tutkimukset olivat lähinnä kuvailevia tai, harvoin, vertailukelpoisia. Aloittamalla J Zimmerman (1969), jossa hän ehdotti harkita "venttiilin toiminnon jatkeena sen rakenteesta", suurin osa tutkimuksen tarkoituksena oli käyttää morpho-toiminnallinen luonne. Tämä lähestymistapa aorttaläpän toiminto tutkimus, tutkimalla sen rakenne oli, jossain määrin, koska menetelmiin vaikeuksista suoraan tutkii biomekaniikassa aorttaläpän yleisen tutkimuksissa funktionaalisen anatomian mahdollista määrittää morfologiset ja toiminnalliset rajat aorttaläpän, selventää terminologiaa ja tutkia suurelta osin sen toiminta.

Näiden tutkimusten ansiosta aorttaläppä on yleisesti ymmärretty yhdeksi anatomiseksi ja toiminnalliseksi rakenteeksi, joka liittyy sekä aorttaan että vasemman kammion toimintaan.

Mukaan esillä näkemyksiä, aorttaläpän on suurin rakenne suppilon tai sylinterimäinen muoto, joka koostuu kolmesta sivuonteloiden, kolmioista mezhstvorchatyh Henle, kolme semilunar nielut ja renkaan fibrosus, proksimaalisen ja distaalisen, joiden rajat ovat, vastaavasti, ventrikuloaortalnoe ja sinotubular risteyksessä.

Termiä "venttiili-aorttikompleksi" käytetään vähemmän yleisesti. Kapeassa mielessä aorttiventtiiliä kutsutaan joskus estäväksi elementiksi, joka koostuu kolmesta venttiilistä, kolmesta komissiosta ja kuitumaisesta renkaasta.

Yleisen mekaniikan näkökulmasta aorttiventtiiliä pidetään yhdistelmärakenteena, joka koostuu voimakkaasta kuitumaisesta voimasta ja suhteellisen ohuista kuorielementteistä (sinus ja sash-seinät). Tämän luuston muodonmuutokset ja siirtymät tapahtuvat siinä olevien kuorien sisäisten voimien vaikutuksen alaisena. Kehys puolestaan määrittää kuorielementtien muodonmuutokset ja liikkeet. Kehys koostuu pääasiassa tiiviisti pakatuista kollageenikuiduista. Tämä aorttaventtiilin rakenne määrittää sen toiminnan pitkäikäisyyden.

Onteloiden Valsalva - laajennettu osa alkuosan aortan, rajoittaa proksimaalisesti sopiva segmentti anulus ja puitteen, ja distaalisesti - sinotubular risteyksessä. Sinusinimet on nimetty lähtevien sepelvaltimoiden mukaan oikean sepelvaltimon, vasemman sepelvaltimon ja ei-sepelvaltimoiden mukaan. Ompelujen seinämä on ohuempi kuin aortan seinämä ja se koostuu vain intimasta ja mediasta, josta kollageenikuitu on hieman paksuuntunut. Samanaikaisesti elastiinikuitujen määrä pienenee sinusseinässä ja kollageeninen kasvaa suuntaan sinotubulaarisesta ventrikulaariseen risteykseen. Tiheä kollageeni kuidut on järjestetty edullisesti ulkopinnalle sini- ja ne on suunnattu kehän suunnassa, ja tila podkomissuralnom osallistua muodostumiseen mezhstvorchatyh kolmiot venttiilin tuen muodossa. Sinusien tärkein tehtävä on jakaa diastolissa olevien venttiilien ja sinusien välinen jännitys ja määrittää venttiilien tasapainoasema systoliin. Sinusajat jaetaan pohjan tasolle interstitiaalisilla kolmioilla.

Kuitu- luuranko, joka muodostaa aorttaläpän on yhtenäinen aluerakenne vahva kuitumaiset elementit aortan juureen anulus emäksen läpät kommissu- tangot (sarakkeet) ja sinotubular risteyksessä. Sinotubular risteykseen (kaari rengas tai kaari kampa) - aaltomuodon anatominen yhteys onteloiden ja nousevaan aorttaan.

Ventrikulaarinen nivel (venttiilirenkaan rengas) on pyöreä anatominen yhteys vasemman kammion ulostuloosan ja aortan välille, joka on kuitu- ja lihaksikasrakenne. Kirurgian ulkomaalaisessa kirjallisuudessa ventrikuloidun nivelen kutsutaan usein "aortan rengasksi". Ventrikulaarinen yhdiste muodostuu keskimäärin 45-47% vasemman kammion valtimon kartion sydänlihasta.

Commissure - linjaliitäntöinä (kosketus) vierekkäisten säleiden niiden ulkoreunat sisä- proksimaalisen pinnan distaalisegmentti aortan juuri ja esittää sen distaalipäästä sinotubular risteykseen. Commissural-tangot (pylväät) ovat paikoissa, joissa kiinnitys kiinnitetään aortan juuren sisäpinnalle. Komissiopylväät ovat kuitumaisen renkaan kolmen segmentin distaalinen jatke.

Henlen leikkaavat kolmiot ovat aorttikiven kuituja tai fibro-lihaksia olevia komponentteja, jotka sijaitsevat proksimaalisesti kuiturainan vierekkäisten segmenttien ja vastaavien venttiilien välissä. Anatomisesti interstitiaaliset kolmiot ovat osa aortta, mutta toiminnallisesti ne tarjoavat poistumispolut vasemman kammion ja ne vaikuttavat kammion hemodynamiikasta eikä aortasta. Interstitiaalisilla kolmioilla on tärkeä rooli venttiilin biomekaanisessa toiminnassa, jolloin senaattorit toimivat suhteellisen itsenäisesti, yhdistävät ne ja tukevat aortan juuren ainoaa geometriaa. Jos kolmiot ovat pieniä tai epäsymmetrisiä, kapea kuitumainen rengas tai venttiilin vääristyminen kehittyy, jolloin venttiilien toiminta häiriintyy. Tätä tilannetta voidaan havaita aortan kaksoispäätyventtiilin avulla.

Venttiili on venttiilin suljinelementti, sen proksimaalinen marginaali ulottuu kuitumaisen renkaan puolisäikeiseltä osasta, joka on tiivis kollageenirakenne. Venttiili koostuu rungosta (pääosa ladataan), pinnoitteen (sulkeutumisen) ja pohjan pintaan. Viereisten läppien vapaat reunat suljetussa asennossa muodostavat komposiittivyöhykkeen, joka ulottuu komissurista läpän keskiosaan. Venttiilin levitysvyöhykkeen keskiosan paksua kolmion muotoa kutsuttiin Aranzi-solmuksi.

Aortan venttiiliä muodostava lehti koostuu kolmesta kerroksesta (aortan, kammion ja spongiumin), ja se peitetään ulkoisesti ohuella endoteelikerroksella. Kerrokset päin aortan (fibrosa), edullisesti sisältää kollageenikuituja suunnattu kehän suunnassa kimppujen muodossa ja säikeiden, ja pieni määrä elastiinikuiduista. Levyn vapaan reunan levitysvyöhykkeessä tämä kerros on läsnä erillisinä nippuna. Kollageenipalkit tässä vyöhykkeessä "suspendoituvat" komissuraalipylväiden välillä noin 125 °: n kulmassa suhteessa aortan seinään. Nipun rungossa nämä niput liikkuvat noin 45 ° kulmassa kuitumaisesta renkaasta puoliksi ellipsiin ja päättyvät sen vastakkaiselle puolelle. Tämä suunta "" voima 'ja nippujen lehtien reunat muodossa' suspension silta "on tarkoitettu siirtämään paineen kuormia diastolisen kanssa läppä on sini- ja kuitumaisen luuranko, joka muodostaa aorttaläpän.

Kuormapalkissa kuormittamattomassa läpässä on supistunut tila aaltoviivojen muodossa, jotka on järjestetty kehän suunnassa noin 1 mm: n etäisyydelle toisistaan. Rypytetyn lehtien nippujen muodostavista kollageenikuiduista on myös aaltomainen rakenne, jonka aaltojakso on noin 20 um. Kun kuorma kohdistetaan, nämä aallot tasoittuvat, jolloin kudos voi venyttää. Täysin suoristetut kuidut muuttuvat kelvottomiksi. Kollageenipalkkien taitteet helpottavat helposti lehden lievää kuormitusta. Nämä palkit näkyvät selvästi kuormitetussa tilassa ja lähettävät valoa.

Aortan juuren elementtien geometristen suhteiden pysyvyyttä on tutkittu toiminnallisen anatomian menetelmällä. Erityisesti havaittiin, että sinotubulaarisen nivelen ja venttiilipohjan halkaisijoiden suhde on vakio ja on 0,8-0,9. Tämä pätee nuorten ja keski-ikäisten venttiili-aortan komplekseihin.

Iän myötä esiintyy epänormaalin aortan seinämän rakenteen kvalitatiivisia prosesseja, joihin liittyy sen kimmoisuuden väheneminen ja kalkkikiven kehittyminen. Tämä johtaa toisaalta sen asteittaiseen laajenemiseen ja toisaalta joustavuuden vähenemiseen. Geometristen mittasuhteiden muutokset ja aorttaläpän laajenemisen väheneminen tapahtuvat yli 50-60-vuotiaana, minkä seurauksena venttiilien avautumisalue pienenee ja koko venttiilin toiminnalliset ominaisuudet heikkenevät. Potilaan aortan juuriin liittyvät ikään liittyvät anatomiset ja toiminnalliset piirteet tulisi ottaa huomioon kehittymättömien biologisten korvikkeiden implantoinnissa aortan asemassa.

Tällaisen koulutuksen rakenteen vertailu ihmisen ja nisäkkäiden aorttiventtiiliin suoritettiin 1900-luvun lopulla. Näissä tutkimuksissa osoitettiin sian ja ihmisen venttiilien lukuisten anatomisten parametrien samankaltaisuus, toisin kuin muut ksenogeeniset aortan juuret. Erityisesti osoitettiin, että ihmisen ei-sepelvaltimo- ja vasemmanpuoleiset sepelvaltimo-venttiilit olivat vastaavasti suurimmat ja pienimmät. Samanaikaisesti oikea sepelvaltimo sinus sianliha venttiili oli suurin, ja ei-sepelvaltimo sinus oli pienin. Samanaikaisesti kuvattiin sian ja ihmisen aortan venttiilin oikean sepelvaltimonan anatomisen rakenteen eroja ensimmäistä kertaa. Kun rekonstruktiivisen plastiikkakirurgian ja aorttaläpän korvaaminen kehittyy biologisilla kehyksillä korvikkeilla, aorttaläpän anatomiset tutkimukset ovat jatkuneet viime vuosina.

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

Ihmisen aortan venttiili ja aortan porsaan venttiili

Vertaileva tutkimus ihmisen aortan venttiilin ja sianliha-aortan venttiilin rakenteesta potentiaalisena ksenograftina on suoritettu. Osoitettiin, että ksenogeenisillä venttiileillä on suhteellisen pieni profiili ja useimmissa tapauksissa (80%) ovat epäsymmetrisiä, koska niiden ei-sepelvaltimoiden pienemmät koon vuoksi. Ihmisen aorttiventtiilin kohtuullinen epäsymmetria johtuu vasemman sepelvaltimoiden pienemmästä koosta, eikä se ole niin voimakas.

Sianliha-aortan venttiilillä, toisin kuin ihmisellä, ei ole kuitumainen rengas ja sen oikosulku eivät suoraan rajoita venttiilien pohjaa. Sika siivet kiinnittyvät puolikiinteällä pohjallaan suoraan venttiilin pohjaan, koska porsaan venttiileissä ei ole todellista kuitumaista rengasta. Ksenogeenisten sinusien ja venttiilien pohjat kiinnittyvät venttiilipohjan kuitu- ja / tai kuitu-lihaksikkaisiin osiin. Esimerkiksi porsaan venttiilin ei-sepelvaltimo- ja vasemmanpuoleiset sepelvaltimo-venttiilit erilaisten lehtien (fibrosa ja ventnculans) muodossa ovat kiinnitetty venttiilin kuitupohjaan. Toisin sanoen venttiilit, jotka muodostavat sian aortan venttiilin, eivät kiinnitä suoraan sinusia, kuten allogeenisissä aortan juurissa. Niiden välillä on distaalinen osa venttiilin pohja, joka pituussuunnassa (pitkin venttiilin akseli) läheisin piste vasemman sepelvaltimon ja ei-sepelpoukaman on, keskimäärin, 4,6 ± 2,2 mm ja oikea sepelpoukaman - 8,1 ± 2,8 mm. Tämä on tärkeä ja merkittävä ero porsaan venttiilin ja ihmisventtiilin välillä.

Vasemman kammion aortan kartion lihaksen asettaminen akselin suuntaan aortan sian juuressa on huomattavasti merkittävämpi kuin allogeenisessa juuressa. Sian venttiileissä tämä implantaatio muodosti oikean koronaarisen venttiilin ja samansuuruisen sinusmin pohjan ja vähemmässä määrin vasemman sepelvaltimoiden ja ei-sarveiskalvon venttiilien viereisten segmenttien kannan. Allogeenisissä venttiileissä tämä injektio luo vain tukeen perustalle, lähinnä oikealle sepelvaltimolle ja vähäisemmässä määrin vasemman sepelvaltimotukoksen.

Aorttaläpän yksittäisten elementtien koon ja geometristen mittasuhteiden analyysiä, riippuen aorttalisäisestä paineesta, on usein käytetty toiminnallisessa anatomiassa. Tätä tarkoitusta varten eri täyttö- aortan juureen vahvisti materiaaleja (kumi, parafiini, silikoni kumia, muovia, ja muut.) Ja tuottaa sen rakenteellinen vakauttaminen kemiallisia tai kryogeeniset välineet eri paineissa. Tuloksena olevista vaikutelmista tai strukturoiduista aorttikartoista tutkittiin morfometrinen menetelmä. Tämä lähestymistapa aorttaventtiilin tutkimiseen mahdollisti sen toiminnan tiettyjen mallien määrittämisen.

Kokeissa in vitro ja in vivo on osoitettu, että juuri aortan on dynaaminen rakenne, ja suurin osa sen geometriset parametrit muuttuvat aikana sydämen syklin riippuen paine aortan ja vasemman kammion. Muissa tutkimuksissa osoitettiin, että venttiilien toiminta määräytyy suuresti aortan juuren joustavuuden ja laajennettavuuden perusteella. Vortexin verenliikkeillä sinusien kohdalla on tärkeä rooli venttiilien avautumisessa ja sulkemisessa.

Tutkimus dynamiikka geometriset parametrit, aorttaläpän suoritettiin koe-eläimillä menetelmillä kinoangiografii korkea, kuvaus ja kineradiografii, sekä terveillä henkilöillä käyttäen cineangiocardiography. Näiden tutkimusten avulla oli mahdollista arvioida tarkasti aortan juuren monet elementtien dynamiikka ja arvioida oletettavasti venttiilin muodon ja profiilin dynamiikka sydämen syklin aikana. Erityisesti osoitettiin, että sinotubulaarisen yhdisteen systolodiastolinen laajentuminen on 16-17% ja se on tiiviisti korreloiva valtimopaineen kanssa. Halkaisija sinotubular liitoksen saavuttaa maksimin piikin systolinen paine vasemmassa kammiossa, mikä helpottaa venttiilien avautumisen eroista johtuen commissures ulospäin, ja sitten laskee sulkemisen jälkeen venttiili. Sinotubulaarisen liitoksen halkaisija saavuttaa vähimmäisarvot vasemman kammion isovolytic-relaksaation vaiheen lopussa ja alkaa kasvaa diastolissa. Ja sino-putkimainen sarakkeet kommissu- yhdiste, koska sillä joustavuutta mukana jakeluun suurimman jännitykset läpät, kun ne ovat suljettuina nopean kasvun kääntää transvalvular painegradientti. Matemaattisia malleja kehitettiin myös selittämään lehtien liikkumista niiden avaamisen ja sulkemisen aikana. Matemaattisen mallinnuksen tiedot eivät kuitenkaan suurelta osin sopineet kokeellisista tiedoista.

Dynamiikka aorttaläpän vaikuttaa normaaliin toimintaan läppäliuskasta tai kehyksetön istutettu bioprosthesis. Se esittää venttiiliä pohjan kehä (koirat ja lampaat) on saavuttanut maksimiarvon alussa systolen väheni systolen ja oli minimaalinen sen lopussa. Diastolin aikana venttiilin kehä kasvoi. Pohjan aorttaläpän kykenee myös syklisiä epäsymmetrinen koko muuttuu, koska supistuminen lihaksen osan ventrikuloaortalnogo yhdiste (mezhstvorchatyh kolmiot oikean ja vasemman sepelvaltimon sivuonteloiden, ja pohjat vasemman ja oikean sepelvaltimon sinus). Lisäksi havaittiin aortan juuren leikkaus ja vääntö. Suurin vääntömuodonmuutos havaittu kommissu- pilarin väliin ei sepelvaltimo- ja vasemman sepelpoukaman, ja pienin - sen ulkopuolelle sepelvaltimoiden ja oikean sepelvaltimon. Istutusta kehyksetön bioprosthesis kanssa puolijäykkä pohja voi muuttaa taipuisuus aortan root vääntö- muodonmuutoksia, joka siirtää vääntömuodonmuutos on sino-putken muotoisen yhdistelmän yhdiste aortan juuren muodostumisen ja distortsiey bioprosthesis läpät.

Tutkimus normaali biomekaniikassa aorttaläpän nuoremmilla yksilöillä (keskiarvo 21,6 vuosi) mukaan transesofageaalinen kaikukardiografia kanssa myöhemmin käsitellä tietokoneella videon (120 kuvaa sekunnissa) ja analyysi dynamiikan geometriset ominaisuudet elementtien aorttaläpän funktiona ajan ja sydämen syklin vaiheissa. On osoitettu, että aikana Systolen vaihdella huomattavasti venttiilin aukon pinta-ala, säteen kaltevuuskulma venttiilin läpän pohja, halkaisija venttiilin pohja ja säteen läppien pituus. Vähemmässä määrin modifioitu halkaisija sinotubular risteyksessä, kehän pituus vapaan reunan läpät ja korkeus onteloiden.

Siten venttiilin säteittäinen pituus oli maksimissaan intraventrikulaarisen paineen isovolyyttisen alenemisen diastolisessa vaiheessa ja pienentyneessä vähäisessä määrin - systolisessa vaiheessa. Lehden säteen suuntainen systolodiastolinen venytys oli keskimäärin 63,2 ± 1,3%. Venttiili oli pitempi diastolissa, jolla oli suuri diastolinen gradientti ja lyhyempi veren virtauksen vähentyessä, kun systolinen gradientti oli lähellä nollaa. Venttiilin ja sinotubulaarisen liitoksen systolisen ja diastolisen tangon kehä oli 32,0 ± 2,0% ja 14,1 ± 1,4% vastaavasti. Venttiilin kannen säteen suuntainen kaltevuuskulma vaihteli keskimäärin 22: stä diastoliin 93 °: een systolissa.

Aorttaläpään muodostavien venttiilien systolinen liike tavanomaisesti jaettiin viiteen jaksoon:

1. valmistelujakso laski intraventrikulaarisen paineen äkillisen nousun vaiheeseen; venttiilit suoristettiin, jonkin verran lyhyemmät säteittäisessä suunnassa, leikkausvyöhykkeen leveys laski, kulma kasvoi keskimäärin 22 ° - 60 °;
2. venttiilien nopea avautumisaika kesti 20-25 ms; kun veren karkotus alkoi venttiilien pohjalla, muodostui kääntöaalto, joka nopeasti hajosi säteittäisesti venttiilien runkoon ja edelleen niiden vapaisiin reunoihin;
3. Venttiilien aukon huippu oli suurimman karkotuksen ensimmäisessä vaiheessa; tässä vaiheessa lehtien maksuttomia reunoja taivutettiin mahdollisimman paljon sinisiä kohti, venttiilin aukon muoto lähestyi ympyrää ja profiilissa venttiili muistutti katkaistun käännetyn kartion muotoa;
4. venttiilien suhteellisen vakaan avautumisen kausi laski maksimaalisen karkotuksen toiseen vaiheeseen, läpästen vapaat reunaosuudet, jotka suoristui virtauksen akselin suuntaisesti, venttiili oli sylinterin muotoinen ja läpät katettiin vähitellen; Tämän jakson loppuun mennessä venttiilin aukon muoto muuttui kolmikulmaksi;
5. Venttiilin nopea sulkeutumisaika sammui vähentyneen maanpaon vaiheen kanssa. Tällä läppien tyveen muodostettu aalto kääntyminen, vetolujuus kevennetty alas ikkunaluukut säteen suunnassa, mikä johti niiden sulkeminen alussa kammion koaptatsii reuna-alueen, ja sitten - täydelliseen sulkemiseen venttiilit.

Aortan juurielementtien maksimimuodostumat sattui venttiilin nopean avaamisen ja sulkemisen aikana. Kun aorttaventtiiliä muodostavien venttiilien muoto muuttuu nopeasti, niissä voi esiintyä suuria rasituksia, jotka voivat johtaa degeneratiivisiin muutoksiin kudoksessa.

Mekanismi avaaminen ja sulkeminen läpät muodostamiseksi, vastaavasti, aalto inversio ja palautuminen, sekä lisätä säteiskulman puite pohjaan venttiilin vaihe samatilavuuksisen paineen nousun sisällä kammion voidaan katsoa pellin mekanismeja aortan juureen, vähentää muodonmuutosta ja stressin läppäliuskasta.