^

Sundhed

Aortaklap

, Medicinsk redaktør
Sidst revideret: 04.07.2025
Fact-checked
х

Alt iLive-indhold gennemgås medie eller kontrolleres for at sikre så meget faktuel nøjagtighed som muligt.

Vi har strenge sourcing retningslinjer og kun link til velrenommerede medie websteder, akademiske forskningsinstitutioner og, når det er muligt, medicinsk peer reviewed undersøgelser. Bemærk at tallene inden for parentes ([1], [2] osv.) Er klikbare links til disse undersøgelser.

Hvis du mener, at noget af vores indhold er unøjagtigt, forældet eller på anden måde tvivlsomt, skal du vælge det og trykke på Ctrl + Enter.

Aortaklappen anses for at være den mest studerede, da den blev beskrevet for længe siden, startende med Leonardo da Vinci (1513) og Valsalva (1740), og gentagne gange, især i anden halvdel af det 20. århundrede. Samtidig var tidligere års studier hovedsageligt beskrivende eller, sjældnere, sammenlignende af natur. Fra og med J. Zimmermans arbejde (1969), hvor forfatteren foreslog at betragte "klappens funktion som en fortsættelse af dens struktur", begyndte de fleste studier at være af morfofunktionel karakter. Denne tilgang til studiet af aortaklappens funktion gennem studiet af dens struktur skyldtes til en vis grad de metodologiske vanskeligheder ved direkte undersøgelse af aortaklappens biomekanik som helhed. Studier af funktionel anatomi gjorde det muligt at bestemme aortaklappens morfofunktionelle grænser, præcisere terminologien og også i vid udstrækning studere dens funktion.

Takket være disse studier begyndte aortaklappen i bred forstand at blive betragtet som en enkelt anatomisk og funktionel struktur relateret til både aorta og venstre ventrikel.

Ifølge moderne koncepter er aortaklappen en volumetrisk struktur med en tragtformet eller cylindrisk form, der består af tre bihuler, tre interkuspidale Henle-trekanter, tre semilunar-cusps og en fibrøs ring, hvis proximale og distale grænser er henholdsvis de ventrikuloaortiske og sinotubulære forbindelser.

Mindre almindeligt anvendt er udtrykket "valvulært-aorta-kompleks". I snæver forstand forstås aortaklappen undertiden som et låseelement bestående af tre cusps, tre commissurer og en fibrøs ring.

Fra et generelt mekanisk synspunkt betragtes aortaklappen som en sammensat struktur bestående af en stærk fiberholdig (kraft) ramme og relativt tynde skalelementer (sinusvægge og cusps) placeret på den. Deformationer og bevægelser af denne ramme sker under påvirkning af indre kræfter, der opstår i de skaller, der er fastgjort til den. Rammen bestemmer til gengæld deformationerne og bevægelserne af skalelementerne. Rammen består hovedsageligt af tætpakkede kollagenfibre. Dette design af aortaklappen bestemmer holdbarheden af dens funktion.

Valsalvas bihuler er den udvidede del af den indledende del af aorta, begrænset proksimalt af det tilsvarende segment af den fibrøse ring og cusp, og distalt af sinotubulære overgang. Bihulerne er navngivet efter de koronararterier, de udgår fra: højre koronar, venstre koronar og ikke-koronar. Bihulernes væg er tyndere end aortaens væg og består kun af intima og media, noget fortykket af kollagenfibre. I dette tilfælde falder antallet af elastinfibre i bihulernes væg, og kollagenfibrene øges i retning fra sinotubulære til ventrikuloaortale overgang. Tætte kollagenfibre er hovedsageligt placeret langs bihulernes ydre overflade og er orienteret i omkredsretningen, og i subkommissuralrummet deltager de i dannelsen af interkusp-trekanter, der understøtter klappens form. Bihulernes hovedrolle er at omfordele spændingen mellem cusps og sinus under diastole og at etablere en ligevægtsposition for cusps under systole. Bihulerne er opdelt ved deres base af intercusp-trekanter.

Det fibrøse rammeværk, der danner aortaklappen, er en enkelt rumlig struktur af stærke fibrøse elementer fra aortaroden, den fibrøse ring ved klappernes base, kommissurale stænger (søjler) og den sinotubulære forbindelse. Den sinotubulære forbindelse (buet ring eller buet kam) er en bølgeformet anatomisk forbindelse mellem bihulerne og den ascenderende aorta.

Ventrikulo-aorta-forbindelsen (ventilbasering) er en rund anatomisk forbindelse mellem venstre ventrikels udløb og aorta, som er en fibrøs og muskuløs struktur. I udenlandsk kirurgisk litteratur kaldes ventrikulo-aorta-forbindelsen ofte for "aorta-ringen". Ventrikulo-aorta-forbindelsen dannes i gennemsnit af 45-47% af myokardiet i venstre ventrikels arterielle konus.

Kommissuren er forbindelseslinjen (kontaktlinjen) mellem tilstødende cusps og deres perifere proksimale kanter på den indre overflade af det distale segment af aorta-roden, og dens distale ende er placeret ved den sinotubulære overgang. Kommissurale stænger (søjler) er fikseringsstederne for kommissurer på den indre overflade af aorta-roden. Kommissurale søjler er den distale fortsættelse af tre segmenter af den fibrøse ring.

Henles interkuspidale trekanter er fibrøse eller fibromuskulære komponenter i aortaroden og er placeret proksimalt for kommissurerne mellem tilstødende segmenter af den fibrøse ring og deres respektive cusps. Anatomisk set er de interkuspidale trekanter en del af aorta, men funktionelt fungerer de som udstrømningskanaler fra venstre ventrikel og påvirkes af ventrikulær snarere end aortahæmodynamik. De interkuspidale trekanter spiller en vigtig rolle i klappens biomekaniske funktion ved at tillade sinuserne at fungere relativt uafhængigt, ved at forene dem og ved at opretholde en ensartet aortarodgeometri. Hvis trekanterne er små eller asymmetriske, udvikles der en smal fibrøs ring eller klapforvrængning med efterfølgende dysfunktion af cusps. Denne situation kan ses i bikuspidale aortaklapper.

Cusp er ventilens låseelement, hvis proximale kant strækker sig fra den halvmåneformede del af den fibrøse ring, som er en tæt kollagenstruktur. Cusp består af en krop (den primære belastede del), en koaptations- (lukke-) overflade og en base. De frie kanter af tilstødende cusps i den lukkede position danner en koaptationszone, der strækker sig fra kommissurerne til midten af cusp. Den fortykkede trekantede centrale del af cusp-koaptationszonen kaldes Aranzi-knuden.

Klaffen, der danner aortaklappen, består af tre lag (aorta, ventrikulær og svampet) og er på ydersiden dækket af et tyndt endotellag. Laget, der vender mod aorta (fibrosa), indeholder hovedsageligt kollagenfibre orienteret i omkredsretningen i form af bundter og tråde, og en lille mængde elastinfibre. I koaptationszonen på klappens frie kant er dette lag til stede i form af individuelle bundter. Kollagenbundterne i denne zone er "ophængt" mellem kommissursøjlerne i en vinkel på cirka 125° i forhold til aortavæggen. I klappens krop afviger disse bundter i en vinkel på cirka 45° fra den fibrøse ring i form af en halvellipse og ender på dens modsatte side. Denne orientering af "kraft"-bundterne og klappens kanter i form af en "ophængningsbro" har til formål at overføre trykbelastningen under diastolen fra klappen til bihulerne og det fibrøse rammeværk, der danner aortaklappen.

I en ubelastet klap er de fiberholdige bundter i en kontraheret tilstand i form af bølgede linjer placeret i omkredsretningen i en afstand af cirka 1 mm fra hinanden. Kollagenfibrene, der udgør bundterne, har også en bølget struktur i en afslappet klap med en bølgeperiode på cirka 20 μm. Når der påføres en belastning, retter disse bølger sig ud, hvilket tillader vævet at strække sig. Fuldstændigt udrettede fibre bliver uudstrækkelige. Folderne i kollagenbundterne retter sig let ud under let belastning af klappen. Disse bundter er tydeligt synlige i belastet tilstand og i gennemlysning.

Konstansen af de geometriske proportioner af aortarodelementerne blev undersøgt ved hjælp af metoden for funktionel anatomi. Især blev det konstateret, at forholdet mellem diametrene af den sinotubulære forbindelse og klapbasen er konstant og udgør 0,8-0,9. Dette gælder for klap-aorta-komplekserne hos unge og midaldrende individer.

Med alderen forekommer kvalitative processer med forstyrrelse af aortavægstrukturen, ledsaget af et fald i dens elasticitet og udvikling af forkalkning. Dette fører på den ene side til dens gradvise udvidelse og på den anden side til et fald i elasticitet. Ændringer i geometriske proportioner og et fald i aortaklappens strækbarhed forekommer i alderen over 50-60 år, hvilket ledsages af et fald i åbningsarealet af cusps og en forringelse af klappens funktionelle egenskaber som helhed. Aldersrelaterede anatomiske og funktionelle træk ved aortaroden hos patienter bør tages i betragtning ved implantation af rammeløse biologiske erstatninger i aortapositionen.

En sammenligning af strukturen af en sådan formation som aortaklappen hos mennesker og pattedyr blev udført i slutningen af 1960'erne. Disse undersøgelser demonstrerede ligheden mellem en række anatomiske parametre for svine- og menneskeklapper i modsætning til andre xenogene aortarødder. Især blev det vist, at de ikke-koronare og venstre koronarbihuler i den menneskelige klap var henholdsvis de største og mindste. Samtidig var den højre koronarbihule i svineklappen den største, og den ikke-koronare var den mindste. Samtidig blev forskellene i den anatomiske struktur af den højre koronarbihule i svine- og menneskeklapper beskrevet for første gang. I forbindelse med udviklingen af rekonstruktiv plastikkirurgi og udskiftning af aortaklapper med biologiske rammeløse erstatninger er anatomiske undersøgelser af aortaklappen blevet genoptaget i de senere år.

trusted-source[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Menneskelig aortaklappe og porcin aortaklappe

Der blev udført en sammenlignende undersøgelse af strukturen af den humane aortaklappe og den porcine aortaklappe som potentiel xenograft. Det blev vist, at de xenogene klapper har en relativt lav profil og er asymmetriske i de fleste tilfælde (80%) på grund af den mindre størrelse af deres ikke-koronare sinus. Moderat asymmetri i den humane aortaklappe skyldes den mindre størrelse af dens venstre koronare sinus og er ikke så udtalt.

I modsætning til den menneskelige aortaklappe har den porcine aortaklappe ikke en fibrøs ring, og dens bihuler grænser ikke direkte op til basen af klappens knogler. De porcine knogler er fastgjort med deres halvmåneformede base direkte til basen af klappen, da den ægte fibrøse ring mangler i svineklapper. Baserne af xenogene bihuler og knogler er fastgjort til de fibrøse og/eller fibromuskulære dele af klappens base. For eksempel er basen af de ikke-koronare og venstre koronare knogler i svineklappen i form af divergerende småblade (fibrosa og ventnculans) fastgjort til klappens fibrøse base. Med andre ord er de knogler, der danner den porcine aortaklappe, ikke direkte ved siden af bihulerne, som i de allogene aortarødder. Mellem dem er den distale del af ventilbasen, som i længderetningen (langs ventilaksen) på niveau med det mest proximale punkt i venstre koronar- og ikke-koronarbihuler er lig med i gennemsnit 4,6 ± 2,2 mm, og for højre koronarbihuler - 8,1 ± 2,8 mm. Dette er en vigtig og signifikant forskel mellem svineklappen og den menneskelige klap.

Den muskulære indsættelse af aortakelen i venstre ventrikel langs aksen i den porcine aorta-rod er langt mere signifikant end i den allogene klappe. I porcine klapper dannede denne indsættelse basen af den højre koronarcusp og sinus med samme navn, og i mindre grad basen af de tilstødende segmenter af venstre koronar- og ikke-koronarcusp. I allogene klapper skaber denne indsættelse kun støtte til basen af, primært, den højre koronarsinus og i mindre grad den venstre koronarsinus.

Analyse af størrelser og geometriske proportioner af de enkelte elementer i aortaklappen afhængigt af det intra-aortiske tryk blev ofte anvendt i funktionel anatomi. Til dette formål blev aortaroden fyldt med forskellige hærdningsstoffer (gummi, paraffin, silikonegummi, plast osv.), og dens strukturelle stabilisering blev udført kemisk eller kryogent under forskellige tryk. De resulterende afstøbninger eller strukturerede aortarødder blev undersøgt ved hjælp af den morfometriske metode. Denne tilgang til studiet af aortaklappen gjorde det muligt at etablere nogle mønstre i dens funktion.

In vitro- og in vivo-eksperimenter har vist, at aortaroden er en dynamisk struktur, og de fleste af dens geometriske parametre ændrer sig i løbet af hjertecyklussen afhængigt af trykket i aorta og venstre ventrikel. Andre undersøgelser har vist, at funktionen af cusperne i høj grad bestemmes af aortarodens elasticitet og udspændbarhed. Blodets vortexbevægelser i bihulerne blev tilskrevet en vigtig rolle i åbningen og lukningen af cusperne.

Dynamikken i aortaklappens geometriske parametre blev undersøgt i et dyreforsøg ved hjælp af højhastigheds-cineangiografi, kinematografi og cineradiografi, samt hos raske individer ved hjælp af cineangiokardiografi. Disse undersøgelser gjorde det muligt for os at estimere dynamikken i mange elementer af aortaroden ret nøjagtigt og kun foreløbigt estimere dynamikken i klappens form og profil under hjertecyklussen. Især blev det vist, at den systolisk-diastoliske ekspansion af den sinotubulære overgang er 16-17% og korrelerer tæt med arterielt tryk. Diameteren af den sinotubulære overgang når sine maksimumværdier ved toppen af det systoliske tryk i venstre ventrikel, hvorved åbningen af klapperne på grund af kommissurernes divergens udad letter og derefter falder efter klappernes lukning. Diameteren af den sinotubulære overgang når sine minimumværdier ved afslutningen af den isovolumiske relaksationsfase i venstre ventrikel og begynder at stige i diastole. De kommissurale søjler og den sinotubulære overgang deltager på grund af deres fleksibilitet i fordelingen af den maksimale spænding i bladene efter deres lukning i perioden med hurtig stigning i den omvendte transvalvulære trykgradient. Matematiske modeller er også blevet udviklet for at forklare bladenes bevægelse under deres åbning og lukning. Dataene fra den matematiske modellering var dog stort set inkonsistente med de eksperimentelle data.

Dynamikken i aortaklappens base påvirker den normale funktion af klappernes blade eller den implanterede rammeløse bioprotese. Det blev vist, at omkredsen af klappens base (hund og får) nåede sin maksimale værdi i begyndelsen af systolen, faldt under systolen og var minimal ved dens slutning. Under diastolen steg klappens omkreds. Aortaklappens base er også i stand til cykliske asymmetriske ændringer i sin størrelse på grund af sammentrækningen af den muskulære del af ventrikuloaorta-forbindelsen (interkuspidale trekanter mellem højre og venstre koronarbihuler, samt baserne af venstre og højre koronarbihuler). Derudover blev der afsløret forskydnings- og torsionsdeformationer af aortaroden. De største torsionsdeformationer blev observeret i området omkring kommissursøjlen mellem de ikke-koronære og venstre koronarbihuler, og minimum - mellem de ikke-koronære og højre koronarbihuler. Implantation af en rammeløs bioprotese med en halvstiv base kan ændre aortarodens eftergivenhed over for torsionsdeformationer, hvilket vil føre til overførsel af torsionsdeformationer til den sinotubulære overgang i den sammensatte aortarod og dannelse af deformation af bioprotesens blade.

En undersøgelse af aortaklappens normale biomekanik hos unge individer (21,6 år i gennemsnit) blev udført ved hjælp af transøsofageal ekkokardiografi med efterfølgende computerbehandling af videobilleder (op til 120 billeder pr. sekund) og analyse af dynamikken i de geometriske karakteristika for aortaklappens elementer afhængigt af tid og faser i hjertecyklussen. Det blev vist, at under systole ændrer klappens åbningsareal, den radiale vinkel mellem klappen og klappens base, diameteren af klappens base og den radiale længde af klappen sig signifikant. Diameteren af den sinotubulære overgang, den omkredsmæssige længde af klappens frie kant og højden af bihulerne ændrer sig i mindre grad.

Således var den radiale længde af klapbladet maksimal i den diastoliske fase med isovolumisk fald i intraventrikulært tryk og minimal i den systoliske fase med reduceret udstødning. Den radiale systolisk-diastoliske strækning af klapbladet var i gennemsnit 63,2 ± 1,3 %. Klapbladet var længere i diastole med en høj diastolisk gradient og kortere i fasen med reduceret blodgennemstrømning, hvor den systoliske gradient var tæt på nul. Den cirkumferentielle systolisk-diastoliske strækning af klapbladet og den sinotubulære overgang var henholdsvis 32,0 ± 2,0 % og 14,1 ± 1,4 %. Klapbladets radiale hældningsvinkel i forhold til klapbasen ændrede sig i gennemsnit fra 22 i diastole til 93° i systole.

Den systoliske bevægelse af de cusps, der danner aortaklappen, blev traditionelt opdelt i fem perioder:

  1. Den forberedende periode fandt sted i fasen med isovolumisk stigning i det intraventrikulære tryk; ventilerne rettede sig ud, forkortedes noget i radial retning, bredden af koaptationszonen faldt, vinklen steg i gennemsnit fra 22° til 60°;
  2. Perioden med hurtig åbning af ventilerne varede 20-25 ms; med begyndelsen af blodudstødning blev der dannet en inversionsbølge ved ventilernes bund, som hurtigt spredte sig i radial retning til ventilernes kroppe og videre til deres frie kanter;
  3. Ventilåbningens højdepunkt opstod i den første fase af maksimal udstødning; i denne periode var ventilernes frie kanter maksimalt bøjet mod bihulerne, ventilåbningens form nærmede sig en cirkel, og i profil lignede ventilen formen af en afkortet omvendt kegle;
  4. Perioden med relativt stabil åbning af ventilerne fandt sted i den anden fase af maksimal udstødning, ventilernes frie kanter rettede sig langs strømningsaksen, ventilen tog form af en cylinder, og ventilerne lukkede sig gradvist; ved udgangen af denne periode blev ventilåbningens form trekantet;
  5. Perioden med hurtig klapplukning faldt sammen med fasen med reduceret udstødning. Ved basen af cusps blev der dannet en reversionsbølge, der strakte de kontraherede cusps i radial retning, hvilket førte til deres lukning først langs den ventrikulære kant af koaptationszonen og derefter til fuldstændig lukning af cusps.

Maksimale deformationer af aortarodelementerne opstod i perioder med hurtig åbning og lukning af klappen. Ved hurtige ændringer i formen af de cusps, der danner aortaklappen, kan der opstå store belastninger i dem, hvilket kan føre til degenerative forandringer i vævet.

Mekanismen for åbning og lukning af ventilen med dannelsen af henholdsvis en inversions- og reversionsbølge, samt en stigning i ventilens radiale hældningsvinkel i forhold til ventilens base i fasen med isovolumisk trykstigning inde i ventriklen, kan tilskrives dæmpningsmekanismerne i aorta-roden, hvilket reducerer deformation og belastning af ventilerne.

You are reporting a typo in the following text:
Simply click the "Send typo report" button to complete the report. You can also include a comment.