Καρδιακές βαλβίδες

Οι τριγλώχινες και πνευμονικές βαλβίδες της καρδιάς ρυθμίζουν τη ροή του αίματος από τους ιστούς στους πνεύμονες για εμπλουτισμό με οξυγόνο, οι μιτροειδής και αορτική βαλβίδα της αριστερής καρδιάς ελέγχουν τη ροή του αρτηριακού αίματος στα όργανα και τους ιστούς. Οι αορτικές και πνευμονικές βαλβίδες είναι οι βαλβίδες εξόδου της αριστερής και της δεξιάς κοιλίας, αντίστοιχα. Οι μιτροειδής και τριγλώχινες βαλβίδες της καρδιάς είναι οι βαλβίδες εξόδου του αριστερού και του δεξιού κόλπου και ταυτόχρονα οι βαλβίδες εισόδου της αριστερής και της δεξιάς κοιλίας, αντίστοιχα. Οι αορτικές και πνευμονικές βαλβίδες της καρδιάς είναι ανοιχτές κατά τη φάση συστολής των κοιλιών (συστολή) και κλειστές κατά τη φάση χαλάρωσης των κοιλιών (διαστολή). Κατά τη διάρκεια των ισοογκωτικών φάσεων συστολής και χαλάρωσης, και οι τέσσερις βαλβίδες είναι κλειστές. Οι κλειστές πνευμονικές και τριγλώχινες βαλβίδες της καρδιάς μπορούν να αντέξουν πίεση 30 mm Hg, η αορτική - περίπου 100 mm Hg, η μιτροειδής - έως 150 mm Hg. Τα αυξημένα φορτία στις αριστερές καρδιακές βαλβίδες καθορίζουν τη μεγαλύτερη ευαισθησία τους σε ασθένειες. Η αιμοδυναμική μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη παθολογίας των βαλβίδων.

Οι αορτικές βαλβίδες της καρδιάς ανοίγουν στην αρχή της συστολικής συστολής της αριστερής κοιλίας και κλείνουν πριν από τη διαστολική χαλάρωση της κοιλίας. Η συστολή ξεκινά τη στιγμή του ανοίγματος της αορτικής βαλβίδας (20-30 ms) και διαρκεί περίπου το 1/3 του καρδιακού κύκλου. Η ροή του αίματος μέσω των καρδιακών βαλβίδων αυξάνεται γρήγορα και φτάνει στη μέγιστη ταχύτητά της στο πρώτο τρίτο της συστολής μετά το πλήρες άνοιγμα των γλωχίνων. Η αναστολή της ροής του αίματος μέσω των καρδιακών βαλβίδων συμβαίνει πιο αργά. Η αντίστροφη κλίση πίεσης αναστέλλει τη ροή χαμηλής ταχύτητας στο τοίχωμα με το σχηματισμό αντίστροφης ροής στα ιγμόρεια. Κατά τη συστολή, η άμεση διαφορά πίεσης, υπό την επίδραση της οποίας το αίμα κινείται μέσω των αορτικών βαλβίδων της καρδιάς, δεν υπερβαίνει τα αρκετά mm Hg, ενώ η αντίστροφη διαφορά πίεσης στη βαλβίδα φτάνει κανονικά τα 80 mm Hg. Οι καρδιακές βαλβίδες κλείνουν στο τέλος της φάσης επιβράδυνσης της ροής με το σχηματισμό μιας ασήμαντης αντίστροφης ροής. Όλες οι καρδιακές βαλβίδες κλείνουν στις φάσεις της ισοογκικής συστολής και χαλάρωσης. Οι αορτικές βαλβίδες της καρδιάς αλλάζουν μέγεθος και σχήμα κατά τη διάρκεια του κύκλου συστολής της καρδιάς, κυρίως προς την κατεύθυνση του αορτικού άξονα. Η περίμετρος του ινώδους δακτυλίου φτάνει στο ελάχιστο στο τέλος της συστολής και στο μέγιστο στο τέλος της διαστολής. Μελέτες σε σκύλους έχουν δείξει μια αλλαγή 20% στην περίμετρο σε αορτική πίεση 120/80 mm Hg. Κατά τη συστολή, σχηματίζεται ένας στρόβιλος υγρού στους κόλπους. Οι στρόβιλοι συμβάλλουν στο γρήγορο και αποτελεσματικό κλείσιμο των βαλβίδων. Ο όγκος της αντίστροφης ροής είναι 5% της άμεσης ροής. Σε έναν υγιή οργανισμό, υπό την επίδραση μιας άμεσης διαφοράς πίεσης, η ταχύτητα ροής του αίματος αυξάνεται γρήγορα σε τιμές 1,4 ± 0,4 m/s. Στα παιδιά, παρατηρούνται ακόμη υψηλότερες ταχύτητες - 1,5 ± 0,3 m/s. Στο τέλος της συστολής, υπάρχει μια σύντομη περίοδος αντίστροφης ροής αίματος, η οποία καταγράφεται με τη μέθοδο Doppler υπερήχων. Η πηγή της αντίστροφης ροής μπορεί να είναι είτε η πραγματική αντίστροφη ροή αίματος μέσω του στομίου της βαλβίδας κατά τη φάση κλεισίματος των γλωχίνων, είτε η κίνηση ήδη κλειστών γλωχίνων προς την αριστερή κοιλία.

Το προφίλ ταχύτητας στο επίπεδο του ινώδους δακτυλίου είναι ομοιόμορφο, αλλά με μια μικρή κλίση προς το μεσοκοιλιακό τοίχωμα. Επιπλέον, η συστολική ροή αίματος μέσω των αορτικών βαλβίδων της καρδιάς διατηρεί τον σπειροειδή χαρακτήρα που σχηματίζεται στην αριστερή κοιλία. Η στροβιλισμένη ροή αίματος στην αορτή (0-10°) εξαλείφει τον σχηματισμό στάσιμων ζωνών, αυξάνει την πίεση κοντά στα τοιχώματα, διευκολύνοντας την αποτελεσματικότερη συλλογή αίματος στα εξερχόμενα αγγεία και αποτρέπει τον τραυματισμό των αιμοσφαιρίων λόγω της αδιάσπαστης ροής. Οι απόψεις σχετικά με την κατεύθυνση περιστροφής της ροής αίματος στην ανιούσα αορτή είναι διφορούμενες. Μερικοί συγγραφείς επισημαίνουν την αριστερόστροφη περιστροφή της συστολικής ροής αίματος μέσω των αορτικών βαλβίδων της καρδιάς, αν κοιτάξετε κατά μήκος της ροής, άλλοι - προς την αντίθετη κατεύθυνση, άλλοι δεν αναφέρουν καθόλου τον σπειροειδή χαρακτήρα της συστολικής εξώθησης αίματος, και άλλοι κλίνουν προς την υπόθεση της προέλευσης της στροβιλιζόμενης ροής στο αορτικό τόξο. Η ασταθής και σε ορισμένες περιπτώσεις πολυκατευθυντική φύση της περιστροφής της ροής του αίματος στην ανιούσα αορτή και την καμάρα της σχετίζεται προφανώς με μεμονωμένα μορφολειτουργικά χαρακτηριστικά του τμήματος εξόδου της αριστερής κοιλίας, των αορτικών δομών, των κόλπων του Valsalva και του αορτικού τοιχώματος.

Η ροή του αίματος μέσω των πνευμονικών βαλβίδων της καρδιάς είναι κοντά στην αορτική, αλλά σημαντικά μικρότερη σε μέγεθος. Σε έναν υγιή ενήλικα οργανισμό, οι ταχύτητες φτάνουν τα 0,8±0,2 m/s, σε ένα παιδί - 0,9±0,2 m/s. Πίσω από τις πνευμονικές δομές παρατηρείται επίσης ένας στροβιλισμός της ροής, ο οποίος κατευθύνεται αριστερόστροφα στη φάση επιτάχυνσης της ροής του αίματος.

Η χαλάρωση της κοιλίας ακολουθείται από επιβράδυνση της ροής του αίματος και οι μιτροειδής δομές κλείνουν μερικώς. Κατά τη συστολή του κόλπου, η ταχύτητα στο κύμα Α είναι συνήθως μικρότερη από αυτή του κύματος Ε. Οι αρχικές μελέτες στόχευαν στην εξήγηση του μηχανισμού κλεισίματος της μιτροειδούς βαλβίδας. Ο BJ Bellhouse (1972) ήταν ο πρώτος που υπέδειξε ότι οι δίνες που σχηματίζονται πίσω από τις γλωχίνες κατά την πλήρωση των κοιλιών συμβάλλουν στο μερικό κλείσιμο των γλωχίνων. Πειραματικές μελέτες έχουν επιβεβαιώσει ότι χωρίς τον σχηματισμό μεγάλων δινών πίσω από τις γλωχίνες, οι μιτροειδής δομές θα παρέμεναν ανοιχτές μέχρι την έναρξη της κοιλιακής συστολής και το κλείσιμό της θα συνοδευόταν από σημαντική παλινδρόμηση. Οι J. Reul et al. (1981) διαπίστωσαν ότι η αντίστροφη πτώση πίεσης στη μέση διαστολή της κοιλίας παρέχει όχι μόνο επιβράδυνση του υγρού, αλλά και αρχικό κλείσιμο των γλωχίνων. Έτσι, η συμμετοχή των δινών στον μηχανισμό κλεισίματος των γλωχίνων αναφέρεται στην έναρξη της διαστολής. Οι EL Yellin et al. (1981) διευκρίνισε ότι ο μηχανισμός κλεισίματος επηρεάζεται από τη συνδυασμένη επίδραση της τάσης των χορδών, της αναστολής ροής και των κοιλιακών στροβίλων.

Η διαστολική ροή αίματος από τον αριστερό κόλπο μέσω των μιτροειδών δομών στην αριστερή κοιλία στροβιλίζεται δεξιόστροφα όταν παρατηρείται κατάντη. Οι σύγχρονες μελέτες μαγνητικής τομογραφίας του πεδίου χωρικής ταχύτητας στην αριστερή κοιλία αποκαλύπτουν στροβιλώδη κίνηση του αίματος τόσο κατά τη φάση κλεισίματος του φύματος όσο και κατά τη φάση συστολής των κόλπων. Η στροβιλισμός της ροής παρέχεται από την εφαπτομενική παροχή αίματος από τις πνευμονικές φλέβες στην κοιλότητα του αριστερού κόλπου, καθώς και από την κατεύθυνση της ροής αίματος από το πρόσθιο φύλλο της μιτροειδούς βαλβίδας προς τις σπειροειδείς δοκίδες του εσωτερικού τοιχώματος της αριστερής κοιλίας. Είναι σκόπιμο να τεθεί το ερώτημα: ποια είναι η σημασία αυτού του φαινομένου - η στροβιλισμός του αίματος στην αριστερή κοιλία της καρδιάς και την αορτή; Σε μια στροβιλιζόμενη ροή, η πίεση στα τοιχώματα της αριστερής κοιλίας υπερβαίνει την πίεση στον άξονά της, γεγονός που συμβάλλει στο τέντωμα των τοιχωμάτων της κατά την περίοδο αυξημένης ενδοκοιλιακής πίεσης, στην ένταξη του μηχανισμού Frank-Starling στη διαδικασία και σε μια πιο αποτελεσματική συστολή. Η στροβιλιζόμενη ροή εντείνει την ανάμειξη των όγκων αίματος - κορεσμένων με οξυγόνο με εξαντλημένων. Η αύξηση της πίεσης κοντά στα τοιχώματα της αριστερής κοιλίας, η μέγιστη τιμή της οποίας εμφανίζεται στο τελικό στάδιο της διαστολής, δημιουργεί πρόσθετες δυνάμεις στις φύσεις της μιτροειδούς βαλβίδας και προάγει το γρήγορο κλείσιμό τους. Μετά το κλείσιμο της μιτροειδούς βαλβίδας, το αίμα συνεχίζει την περιστροφική του κίνηση. Η αριστερή κοιλία στη συστολή αλλάζει μόνο την κατεύθυνση της προς τα εμπρός κίνησης του αίματος, χωρίς να αλλάζει την κατεύθυνση της περιστροφικής κίνησης, επομένως, το πρόσημο του στροβιλισμού αλλάζει προς το αντίθετο, αν συνεχίσουμε να κοιτάμε κατά μήκος της ροής.

Το προφίλ ταχύτητας της τριγλώχινας βαλβίδας είναι παρόμοιο με αυτό της μιτροειδούς βαλβίδας, αλλά η ταχύτητα είναι χαμηλότερη επειδή η περιοχή του ανοίγματος διόδου μιας τέτοιας βαλβίδας είναι μεγαλύτερη. Οι τριγλώχινες βαλβίδες της καρδιάς ανοίγουν νωρίτερα από τη μιτροειδή βαλβίδα και κλείνουν αργότερα.

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