Функциональная анатомия клапанного аппарата сердца

Функциональная анатомия клапанного аппарата сердца

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ПЕРВЫЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.М.СЕЧЕНОВА

Кафедра анатомии человека

РЕФЕРАТ

По дисциплине: Анатомия человека

На тему: «Функциональная анатомия клапанного аппарата сердца»

Выполнил: студент лечебного факультета

курса 44 группы

Калашников М.В.,

Научный руководитель: профессор кафедры анатомии ПМГМУ,

Швецов Э.В.

Москва 2014

Оглавление

Роль клапанов сердца в системе кровообращения

Развитие клапанного аппарата в ходе эмбриогенеза

Скелетотопия клапанов сердца

Микроанатомия клапанов сердца

Макроанатомия клапанов сердца и возрастные особенности клапанов сердца

Функционирование клапанов в различные фазы сердечного цикла

Пороки клапанов сердца

Список использованной литературы и Интернет-ресурсов

эмбриогенез клапанный аппарат сердце кровообращение

Роль клапанов сердца в системе кровообращения

Кровообращение в организме человека совершается по двум связанным между собой в полостях сердца кругам кровообращения. И сердце в этой замкнутой системе играет роль главного органа кровообращения - роль насоса. Однако работа такого насоса была бы нерациональной без использования в нём структур, обеспечивающих однонаправленное перемещение крови в отделах сердца и обеспечивающих продвижение крови порциями, а не сплошным потоком. Эти функции выполняет клапанный аппарат сердца. Атриовентрикулярные (предсердно-желудочковые) клапаны сердца <#"820523.files/image001.gif">

Таким образом, предсердно-желудочковые клапаны являются производными как эндокарда, так и соединительной ткани миокарда и эпикарда.

Формирование полулунных клапанов

Когда разделение артериального ствола почти завершилось, на 8-9 неделе беременности образуются бугорки на основанных валиках ствола по одному с каждой пары связанные с легочным и аортальным каналами. Напротив развитых стволовых валиков в обоих каналах появляется третий бугорок. Постепенно ткани верхней поверхности бугорков рассасываются, формируя полумесячные клапаны.

Формирование полулунных клапанов. А - 7 нед. Б - 8 нед. В - 9 нед.

Аортальные клапаны имеют двойное происхождение: синусная сторона образуется из соединительной ткани фиброзного кольца, покрываемая эндотелием, а желудочковая - из эндокарда.

Формирование заслонки нижней полой вены

Установлено, что заслонка нижней полой вены образуется из внутренней оболочки нижней полой вены (интимы) и эндокарда правого предсердия. Пространство между этими оболочками заполнено соединительной и жировой тканью. Жировая ткань преобладает у медиального конца заслонки.

Скелетотопия клапанов сердца

Правое и левое предсердно-желудочковые отверстия (соответственно и клапаны) проецируются на переднюю грудную стенку по косой линии, следующей от грудинного конца хряща третьего левого ребра к хрящу четвёртого правого ребра.

Левое предсердно-желудочковое отверстие находится на этой линии на уровне хряща третьего ребра, правое - над местом прикрепления хряща пятого ребра к грудине.

Отверстие аорты лежит позади левого края грудины на уровне третьего реберного промежутка.

Отверстие лёгочного ствола лежит над местом прикрепления хряща третьего левого ребра к грудине.

Микроанатомия клапанов сердца

Клапаны представляют собой покрытые эндотелием тонкие фиброзные пластинки из плотной волокнистой соединительной ткани с небольшим количеством клеток. Эндотелиальные клетки, покрывающие клапан, частично перекрывают друг друга в виде черепицы или образуют пальцевидные вдавливания цитоплазмы. Кровеносных сосудов створки клапанов не имеют. В подэндотелиальном слое выявлены тонкие коллагеновые волокна, постепенно переходящие в фиброзную пластинку створки клапана, а в месте прикрепления клапанов - в фиброзные кольца.

Схематическое изображение анатомофизиологических отношений в области аортального клапана

Микроскопия окрашенного препарата клапана сердца

- фиброзный слой- губчатый слой- атриальный, или вентрикулярный слой

Структура зрелых клапанов состоит из высокоорганизованного внеклеточного матрикса, который компартментализован в три слоя: фиброзный, губчатый и вентрикулярный для полулунных клапанов или атриальный для предсердно-желудочковых (АВ) клапанов. Фиброзный слой, который расположен с вентрикулярной стороны AВ клапанов и с атриальной стороны полулунных клапанов, состоит преимущественно из фибриллярных коллагенов (типов I и III), которые ориентированы по окружности и обеспечивает жесткость и прочность на разрыв. Атриальный слой AВ клапанов и вентрикулярный слой полулунных клапанов состоит преимущественно из радиально ориентированных волокнистых эластических волокон, которые облегчают тканевые движения. Эластические волокна идут от шарнира клапана к закрывающему или подогнанному краю и, следовательно, не проходят через всю длину клапана. Атриальный и вентрикулярные слои облегчают тканевое движение, делая возможным расширение и отскок клапана во время сердечного цикла. Губчатый слой составляет среднюю область и состоит преимущественно из протеогликанов с вкраплениями коллагеновых волокон. Протеогликаны присутствуют на всю толщину клапанов, но являются превалирующим компонентом матрикса среднего слоя и служат в качестве границы между ортогонально расположенными фиброзным и атриальным и вентрикулярным слоями, чтобы обеспечить сжимаемость и целостность ткани. Кольцо, состоящее преимущественно из фиброзного коллагена, создающее подпорку для распределения сил и закрепления свободных краев карманов и створок, необходимо для стабилизации ткани. В AВ клапанах створки соединены с миокардом желудочков с помощью сухожильных хорд, тогда как карманы полулунных клапанов закреплены непосредственно на артериальных корнях.

Из схемы видно, что фиброзный слой сморщен. Сморщенность увеличивает способность клапана к растяжению в радиальном направлении.

Макроанатомия клапанов сердца

Каждое предсердие соединяется с соответствующим желудочком через предсердно-желудочковое отверстие, которое закрывается створчатым клапаном. Лёгочный ствол и аорта у своего начала имеют полулунные клапаны.

Правый предсердно-желудочковый клапан (valva atrioventricularis dextra seu valva tricuspidalis)

По окружности предсердно-желудочкового отверстия прикрепляется образованный дупликатурой внутренней оболочки сердца - эндокарда, endocardium. Основания створок прочно сращены с плотным соединительнотканным кольцом, расположенным на границе предсердия и желудочка. В толще клапана имеется небольшое количество соединительной, эластической ткани. Трехстворчатый клапан образуется тремя треугольной формы створками (лопастями-зубцами), cuspis: перегородочной створкой, cuspis septalis, задней створкой, cuspis posterior, передней створкой, cuspis anterior; все три створки своими свободными краями выступают в полость правого желудочка. Из трех створок одна большая, перегородочная, створка, cuspis septalis , располагается ближе к перегородке желудочков и прикрепляется к медиальной части правого предсердно-желудочкового отверстия. Задняя створка, cuspus posterior, меньшая по величине, прикрепляется к задне-наружиой периферии того же отверстия. Передняя створка, cuspus anterior, самая малая из всех трех створок, укрепляется у передней периферии этого же отверстия и обращена в сторону артериального конуса. Часто между перегородочной и задней створкой может располагаться небольшой добавочный зубец. Свободные края створок имеют небольшие вырезки. Своими свободными краями створки обращены в полость желудочка. К краям створок прикрепляются тонкие, неодинаковой длины и толщины сухожильные струны, chordae tendineae, которые начинаются обычно от сосочковых мышц, mm. papillares; некоторые из нитей фиксируются к поверхности створок, обращенной в полость желудочка. Часть сухожильных струн, главным образом у вершины желудочка, отходит не от сосочковых мышц, а непосредственно от мышечного слоя желудочка (от мясистых перекладин). Ряд сухожильных струн, не связанных с сосочковыми мышцами, направляется от перегородки желудочков к перегородочной створке. Небольшие участки свободного края створок между сухожильными струнами значительно истончены. К трем створкам трехстворчатого клапана прикрепляются сухожильные струны трех сосочковых мышц так, что каждая из мышц своими нитями связана с двумя соседними створками. В правом желудочке различают три сосочковые мышцы: одну, постоянную, большую сосочковую мышцу, сухожильные нити которой прикрепляются к задней и передней створкам; эта мышца отходит от передней стенки желудочка - передняя сосочковая мышца, m. papillaris anterior; две другие, незначительные по величине, располагаются в области перегородки - перегородочная сосочковая мышца, m. papillaris septalis (не всегда имеющаяся), и задней стенки желудочка - задняя сосочковая мышца, m. papillarisposterior.

Левый предсердно-желудочковый клапан (valva atrioventricularis sinistra seu valva mitralis)

По окружности левого предсердно-желудочкового отверстия прикрепляется левый предсердно-желудочковый (митральный) клапан, valva atrioventricularis sinister (v. mitralis); свободные края его створок выступают в

полость желудочка. Они, как и у трехстворчатого клапана, образуются удвоением внутреннего слоя сердца, эндокарда. В клапане различают переднюю створку, cuspus anterior, и заднюю створку, cuspus posterior, в промежутках между которыми иногда располагаются два небольших зубца. Передняя створка, укрепляясь на передних отделах окружности левого предсердно-желудочкового отверстия, а также на ближайшей к ней

соединительнотканной основе отверстия аорты, располагается правее и больше кпереди, чем задняя. Свободные края передней створки фиксируются сухожильными струнами, chordae tendineae, к передней сосочковой мышце, т.papillaris anterior, которая начинается от передне-левой стенки желудочка. Передняя створка несколько больше задней. В связи с тем, что она занимает область между левым предсердно-желудочковым отверстием и отверстием аорты, свободные края ее прилегают к устью аорты. Задняя створка прикрепляется к заднему отделу окружности указанного отверстия. Она меньше передней и по отношению к отверстию располагается несколько кзади и слева. При посредстве chordae tendinae она фиксируется преимущественно к задней сосочковой мышце, m.papillaris posterior , которая начинается на задне-левой стенке желудочка. Малые зубцы, залегая в промежутках между большими, фиксируются при помощи сухожильных нитей либо к сосочковым мышцам, либо непосредственно к стенке желудочка. В толще зубцов митрального клапана, как и в толще зубцов трехстворчатого клапана, залегают соединительнотканные, эластические волокна. Передняя и задняя сосочковые мышцы могут каждая разделяться на несколько сосочковых мышц. От перегородки желудочков, как и в правом желудочке, они начинаются весьма редко. Со стороны внутренней поверхности стенка задне-левого отдела левого желудочка покрыта большим количеством выступов - мясистых перекладин, trabeculae carneae. Многократно расщепляясь и снова соединяясь, эти мясистые перекладины переплетаются между собой и образуют сеть, более густую, чем в правом желудочке; их особенно много у верхушки сердца в области межжелудочковой перегородки.

Клапан легочного ствола (valva trunci pulmonalis)

Отверстие легочного ствола, ostium trunci pulmonalis, располагается впереди и слева, оно ведет в легочный ствол, truncus pulmonalis; к его краю прикрепляются образованные дупликатурой эндокарда три полулунных клапана: передний, правый и левый, valvula semilunares sinistra, valvula semilunares anterior, valvula semilunares dextra, свободные их края выступают внутрь легочного ствола. Все эти три клапана вместе образуют клапан легочного ствола, valva trunci pulmonalis. Почти посередине свободного края каждого клапана имеется небольшое, малозаметное утолщение - узелок полулунного клапана, nodulus valvulaesemilunaris, от которого в обе стороны края клапана отходит плотный тяж, носящий название луночки полулунного клапана, lunula valvulae semilunaris. Полулунные клапаны образуют со стороны легочного ствола углубления - карманы, которые вместе с клапанами препятствуют обратному току крови из легочного ствола в полость правого желудочка.

Клапан лёгочного ствола

Клапан аорты (valvа aortae)

Передне-правый отдел полости левого желудочка - артериальный конус, conus arteriosus, сообщается отверстием аорты, ostium aortae, с аортой. Артериальный конус левого желудочка лежит впереди передней створки митрального клапана и позади артериального конуса правого желудочка; направляясь кверху и вправо, он перекрещивает его. В силу этого и отверстие аорты лежит несколько кзади от отверстия легочного

ствола. Внутренняя поверхность артериального конуса левого желудочка, как и правого, гладкая. По окружности отверстия аорты прикрепляются три полулунных клапана аорты, которые соответственно своему положению в отверстии называются правым, левым и задним полулунными клапанами, valvulae semilunares, sinistra et posterior. Все они вместе образуют клапан аорты, valva aortae. Полулунные клапаны аорты образуются, как и полулунные клапаны легочного ствола, дупликатурой эндокарда, но более развиты. Заложенный в толще каждого из них узелок клапана аорты, nodulus valvulae aortae, более

утолщен и тверд. Расположенные с каждой стороны от узелка полулуния клапанов аорты, lunulae valvularum aortae, более крепкие.

Клапан аорты

Заслонка нижней полой вены (евстахиева заслонка) (valvula venae cavae inferioris)

По переднему краю устья нижней полой вены со стороны полости предсердия располагается в виде складки (45% случаев) или сетчатой формы (40%случаев) мышечная заслонка нижней полой вены, valvula venae cavae inferioris, которая идет к нему от овальной ямки, fossa ovalis, перегородки предсердий. Заслонка эта у плода направляет кровь из нижней полой вены через овальное отверстие в полость левого предсердия. В заслонке нередко содержится одна крупная наружная и несколько мелких сухожильных нитей. Обе полые вены образуют между собой тупой угол; при этом расстояние между их устьями достигает 1,5-2 см. Оформленная заслонка нижней полой вены встречается довольно часто в постнатальной жизни (в 85% изученных случаев). У взрослых евстахиева заслонка встречается значительно реже, чем во внутриутробном периоде, что можно объяснить его возрастной инволюцией.

Между местом впадения верхней полой вены и нижней полой веной, на внутренней поверхности предсердия, располагается небольшой межвенозный бугорок (ловеров бугорок), tuberculum intervenosum. Этот бугорок считают редуцированным клапаном, направлявшим ток крови у зародыша из верхней полой вены в правое атриовентрикулярное отверстие.

Заслонка венечного синуса (valvula sinus coronarii)

Клапаны закрываются и открываются пассивно, то есть клапаны закрываются, когда градиент давления способствует обратному току крови, и открываются, когда градиент давления обеспечивает ток крови в нужном направлении. Важно отметить, что тонкие створки АВ клапанов почти не требуют обратного тока крови для захлопывания, в то время как захлопывание массивных полулунных клапанов требует быстрого и сильного обратного тока крови в течение нескольких миллисекунд.

Пороки клапанов сердца

Наиболее частые врождённые аномалии клапанов сердца:

Пролапс митрального клапана (синдром Барлоу,ПМК) Частота встречаемости ПМК у населения составляет 2.4% (из них 60% - женщины). Пролапс митрального клапана - это систолическое выпячивание (пролабирование) створок клапана в левое предсердие, линия смыкания створок при этом оказывается выше плоскости клапанного аппарата Пролапс митрального клапана может возникать из-за особенностей строения клапана (первичный) или при нормальных створках (вторичный). Первичный пролапс митрального клапана возникает при миксоматозной дегенерации его створок. Для нее характерно разрастание среднего слоя створки, состоящего из соединительной ткани. При этом и створки, и хорды утолщаются и удлиняются. Клапанное кольцо может расширяться. Недавно было показано, что в основе миксоматозной дегенерации может лежать нарушение в строении протеогликанов, ведущее к снижению упругости и повышению растяжимости соединительной ткани створки. Пролапс митрального клапана встречается при наследственных болезнях соединительной ткани: при синдроме Марфана, синдроме Элерса-Данло, эластической псевдоксантоме, атрофической миотонии. При вторичном пролапсе морфология клапана не изменена. Пролапс возникает из-за несоответствия между размерами створок клапана и полости левого желудочка. Эта форма пролапса чаще всего встречается у молодых женщин. При ПМК вход в левый желудочек может быть закрыт полностью или может образоваться отверстие, через которое небольшое количество крови может перемещаться обратно из левого желудочка в левое предсердие. Такое явление называется «митральная регургитация».

Пролапс трикуспидального клапана Редко встречается в изолированном виде и обычно сочетается с пролабированием митральных створок.

Двустворчатый аортальный клапан Распространенность этого порока 1-3%. Отверстие клапана расположено эксцентрично, раскрытие клапана в систолу может быть неполным, однако обструкция возникает далеко не всегда. Двустворчатый клапан имеет одну створку спереди, другую сзади и две комиссуры. Эта аномалия развития сопутствует другим врожденным порокам : коарктации аорты , дефекту межжелудочковой перегородки , над - и под - клапанному стенозу аорты , перерыву дуги аорты и др., а также наследственным синдромам ( синдром Тернера , Марфана , трисомия 18)

Клапанный аортальный стеноз В 85% случаев врожденный аортальный стеноз возникает в двустворчатом аортальном клапане со створками неравного размера и с отверстием типа «рыбьего рта». В 14% случаев створки вообще не разделены, при этом имеется одна толстая створка с эксцентрично расположенным отверстием капельной формы. Стеноз возникает отчасти из-за сужения самого отверстия за счет слияния створок, а отчасти из-за их утолщения и малой подвижности.

Атрезия трикуспидального (трехстворчатого) клапана Встречается с частотой 1-3% от всех врожденных пороков сердца. При этом пороке отсутствует сообщение между правым предсердием и правым желудочком. Ему всегда сопутствуют дефект межпредсердной перегородки, увеличение размеров левого желудочка и уменьшение размеров правого желудочка, его недоразвитие. Вся венозная кровь через отверстие в правом предсердии поступает в левое предсердие. Насосную функцию сердца при этом выполняет один левый желудочек. При отсутствии хирургического лечения большинство детей умирает на первом году жизни, хотя известны случаи, когда больные доживали до 30 и даже 60 лет.

Обструкция митрального клапана Наиболее тяжелая форма обструкции митрального клапана - его атрезия. Врожденная обструкция митрального клапана может возникать из-за грубой патологии самих створок, спаек между внешне нормальными створками или слияния хорд ниже клапанного кольца. При парашютном митральном клапане обструкция возникает из-за того, что все хорды крепятся к единственной сосочковой мышце

Подклапанный аппарат атриовентрикулярных клапанов Микроаномалии хорд и папиллярных мышц.

Нарушенное распределение хорд к передней (задней) створке митрального клапана. Наиболее часто в детском возрасте встречается нарушенное распределение хорд к передней или задней створке митрального клапана

Эктопическое крепление сухожильных нитей Например, к межжелудочковой перегородке или задней стенке левого желудочка. Аналогичные изменения могут обнаруживаться со стороны трикуспидального клапана.

Недостаточность клапанов

 Нарушение нормального строения клапанов зачастую проявляется в нарушении их функционирования (недостаточности клапана). При недостаточности клапана возникает регургитация - ток крови в обратном направлении из полости с большим давлением в полость с меньшим давлением. Появление обратного кровотока приводит к увеличению прямого кровотока через клапан, поскольку объем регургитации присоединяется к собственно сердечному выбросу. Регургитация приводит к растяжению полостей сердца или крупных сосудов по обе стороны клапана. При недостаточности любого из клапанов сердца прилежащий к нему желудочек увеличивается пропорционально степени регургитации. Из-за конической формы и высокого давления левый желудочек менее устойчив к недостаточности клапанов, чем имеющий серповидную форму и более низкое давление правый. В связи с этим сердечная недостаточность чаще развивается при недостаточности клапанов левых отделов сердца.

Органические причины недостаточности клапанов

Список использованной литературы и Интернет-ресурсов

1)Анатомия человека. В двух томах. Т.2. М.Р. Сапин, В.Я. Бочаров, Д.Б. Никитюк и др. Изд. 5 , перераб. и доп. - М.:Медицина. - 2001. - 640 с.

)Ю.В. Гренадеров, Л.В. Кузнецова, С.С. Михайлов, Н.Н. Мосолов, К.А. Сажнна /Анатомия человека/Под ред. С.С. МИХАЙЛОВА . - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1984. - 704с.

)Физиология человека. В трёх томах. Т.2. . Перевод с английского. Под редакцией Р.Шмидта и Г.Тевса - 3-е изд. - М.:Мир, 2012. - 314 с.

)Журнал "Современные наукоемкие технологии" № 11 за 2009 год (приложение) Анатомия человека Структурно-функциональные особенности мышечной ткани человека. Гурин А.М стр. 28-40

)Детская кардиология. Авторский коллектив: под ред.Дж. Хоффмана Издательство: Практика - 2006. - 543 с.

)Варианты анатомического строения устья венечного синуса человека. Н.А. Корниенко, Л.В. Малышко. Ростовский государственный медицинский университет, кафедра нормальной анатомии. - 1с.

)Ухов Ю.И., Колобаев А.В. Устьевой клапан нижней полой вены; морфостатистическое обоснование функциональной роли// 9-ый Всесоюз. съезд анатомов, гистологов и эмбриологов: тез. докл. - Минск, 1981. - С.399

8)Heart Valve Structure and Function in Development and Disease . Robert B. Hinton and Katherine E.Yutzey Annu. Rev. Physiol. 2011. 73

)ACC/AHA PRACTICE GUIDELINES (American College of Cardiology)/AHA 2006 Guidelines for t he Management of Patients With Valvular Heart Disease

) http://humbio.ru/humbio/physiology/000224b5.htm

) http://ndgb.ru/2012-аускультация-сердца-тоны /

) http://cardiolog.org

) http://library.infodoctor.ru/shpoint.php?p=335

) http://www.cardioportal.ru/porokiserdca/31.html

) http://www.medkurs.ru/lecture2k/physiology/pl47/4726.html

) http://kk.convdocs.org/docs/index-46467.html

) http://www.mks.ru/library/books/bum/kniga01/glava_13.htm

18) <http://meduniver.com/Medical/Physiology/542.html>