Sydänläpät

Sydämen trikuspidaali- ja keuhkoläpät säätelevät veren virtausta kudoksista keuhkoihin hapensaamiseksi, kun taas vasemman sydämen mitraali- ja aorttaläpät säätelevät valtimoveren virtausta elimiin ja kudoksiin. Aortta- ja keuhkoläpät ovat vasemman ja oikean kammion ulostuloventtiilit. Sydämen mitraali- ja trikuspidaaliläpät ovat vasemman ja oikean eteisen ulostuloventtiilit ja samalla vasemman ja oikean kammion sisääntuloventtiilit. Sydämen aortta- ja keuhkoläpät ovat auki kammioiden supistumisvaiheen (systole) aikana ja kiinni kammioiden relaksaatiovaiheen (diastole) aikana. Isovolumisen supistumis- ja relaksaatiovaiheen aikana kaikki neljä läppää ovat kiinni. Suljetut sydämen keuhko- ja trikuspidaaliläpät kestävät 30 mmHg:n paineen, aorttaläpät noin 100 mmHg:n ja mitraaliläpät jopa 150 mmHg:n paineen. Vasemman sydänläpän lisääntynyt kuormitus lisää niiden alttiutta sairauksille. Hemodynamiikalla voi olla tärkeä rooli läppäpatologian kehittymisessä.

Sydämen aorttaläpät avautuvat vasemman kammion systolisen supistumisen alussa ja sulkeutuvat ennen kammion diastolista relaksaatiota. Systoli alkaa aorttaläpän avautumishetkellä (20–30 ms) ja kestää noin 1/3 sydämen toimintasyklistä. Verenvirtaus sydänläppien läpi kasvaa nopeasti ja saavuttaa maksiminopeutensa systolen ensimmäisessä kolmanneksessa kulmakappaleiden täyden avautumisen jälkeen. Verenvirtauksen estyminen sydänläppien läpi tapahtuu hitaammin. Käänteinen painegradientti estää pienen nopeuden seinämävirtausta, jolloin muodostuu takaisinvirtausta poskionteloihin. Systolen aikana suora paine-ero, jonka vaikutuksesta veri liikkuu sydämen aorttaläppien läpi, ei ylitä useita mmHg, kun taas käänteinen paine-ero läppään saavuttaa normaalisti 80 mmHg. Sydänläpät sulkeutuvat virtauksen hidastumisvaiheen lopussa, jolloin muodostuu merkityksetön takaisinvirtaus. Kaikki sydänläpät ovat kiinni isovolumisen supistumisen ja relaksaation vaiheissa. Sydämen aorttaläpät muuttavat kokoaan ja muotoaan sydämen supistumissyklin aikana, pääasiassa aortan akselin suuntaan. Säikeisen renkaan kehä saavuttaa miniminsä systolen lopussa ja maksiminsa diastolen lopussa. Koirilla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet 20 %:n muutoksen kehässä aortan paineessa 120/80 mmHg. Systolen aikana poskionteloihin muodostuu nestepyörre. Pyörteet edistävät läppien nopeaa ja tehokasta sulkeutumista. Vastavirtauksen tilavuus on 5 % suorasta virtauksesta. Terveellä organismilla suoran paine-eron vaikutuksesta veren virtausnopeus kasvaa nopeasti arvoihin 1,4 ± 0,4 m/s. Lapsilla havaitaan vielä suurempia nopeuksia - 1,5 ± 0,3 m/s. Systolen lopussa on lyhyt käänteisen veren virtauksen jakso, joka rekisteröidään ultraääni-Doppler-menetelmällä. Vastavirtauksen lähde voi olla joko veren varsinainen vastavirtaus läppäaukon läpi kynsien sulkeutumisvaiheen aikana tai jo suljettujen kynsien liike vasenta kammiota kohti.

Nopeusprofiili kuituisen renkaan tasossa on tasainen, mutta hieman kalteva kohti väliseinän seinämää. Lisäksi systolinen verenvirtaus sydämen aorttaläppien läpi säilyttää vasempaan kammioon muodostuneen spiraalimaisen luonteen. Verenvirtauksen pyörteisyys aortassa (0-10°) estää pysähtyneiden vyöhykkeiden muodostumisen, lisää painetta seinämien lähellä, mikä helpottaa veren tehokkaampaa keräämistä lähteviin verisuoniin ja estää verisolujen vaurioitumisen katkeamattoman virtauksen vuoksi. Mielipiteet verenvirtauksen pyörimissuunnasta nousevassa aortassa ovat epäselviä. Jotkut kirjoittajat viittaavat systolisen verenvirtauksen pyörimiseen vastapäivään sydämen aorttaläppien läpi, jos katsoo virtausta pitkin, toiset vastakkaiseen suuntaan, jotkut eivät mainitse systolisen veren ulosvirtauksen spiraalimaista luonnetta lainkaan, ja jotkut ovat taipuvaisia hypoteesiin pyörteisen virtauksen alkuperästä aortankaaressa. Nousevan aortan ja sen kaaren verenkierron epävakaa ja joissakin tapauksissa monisuuntainen luonne liittyy ilmeisesti vasemman kammion ulostuloaukon, aortan rakenteiden, Valsalvan poskionteloiden ja aortan seinämän yksittäisiin morfofunktionaalisiin ominaisuuksiin.

Veren virtaus sydämen keuhkoläppävektorien läpi on lähellä aortan suuntaista nopeutta, mutta huomattavasti pienempi. Terveellä aikuisella nopeudet ovat 0,8 ± 0,2 m/s, lapsella 0,9 ± 0,2 m/s. Keuhkorakenteiden takana havaitaan myös virtauksen pyörre, joka suuntautuu vastapäivään verenkierron kiihtyvyysvaiheessa.

Kammion rentoutumista seuraa verenkierron hidastuminen ja mitraaliläpän rakenteet sulkeutuvat osittain. Eteisen supistumisen aikana A-aallon nopeus on yleensä pienempi kuin E-aallon. Alkuperäisten tutkimusten tarkoituksena oli selittää mitraaliläpän sulkeutumismekanismia. BJ Bellhouse (1972) ehdotti ensimmäisenä, että kammioiden täyttymisen aikana kynsien taakse muodostuvat pyörteet edistävät kynsien osittaista sulkeutumista. Kokeelliset tutkimukset ovat vahvistaneet, että ilman suurten pyörteiden muodostumista kynsien taakse mitraaliläpän rakenteet pysyisivät avoimina kammion supistumisen alkamiseen asti, ja sen sulkeutumiseen liittyisi merkittävää regurgitaatiota. J. Reul ym. (1981) havaitsivat, että kammion diastolen keskivaiheilla tapahtuva käänteinen paineenlasku aiheuttaa paitsi nestevirtauksen hidastumisen myös kynsien alkusulkeutumisen. Siten pyörteiden osallistuminen kynsien sulkeutumismekanismiin viittaa diastolen alkuun. EL Yellin ym. (1981) selvensi, että sulkeutumismekanismiin vaikuttavat jännejännityksen, virtauksen eston ja kammiopyörteiden yhdistetty vaikutus.

Diastolinen verenvirtaus vasemmasta eteisestä mitraaliläpän rakenteiden läpi vasempaan kammioon pyörii myötäpäivään katsottuna. Nykyaikaiset magneettikuvaustutkimukset vasemman kammion spatiaalisesta nopeuskentästä paljastavat veren pyörreliikkeen sekä kurkunpään sulkeutumisvaiheessa että eteisten supistumisvaiheessa. Virtauksen pyörteisyyden tarjoaa tangentiaalinen verenkierto keuhkolaskimoista vasempaan eteiseen sekä veren virtauksen suunta mitraaliläpän etummaisen läpän kautta vasemman kammion sisäseinän spiraalimaisiin trabekuloihin. On aiheellista kysyä: mitä tämä ilmiö - veren pyörteisyys sydämen vasemmassa kammiossa ja aortassa - tarkoittaa? Pyörteisessä virtauksessa paine vasemman kammion seinämillä ylittää paineen sen akselilla, mikä edistää sen seinämien venymistä lisääntyneen kammionsisäisen paineen aikana, Frank-Starling-mekanismin sisällyttämistä prosessiin ja tehokkaampaa systolia. Pyörteisvirtaus tehostaa verimäärien sekoittumista - hapella kyllästetyn ja köyhtyneen. Vasemman kammion seinämien lähellä olevan paineen nousu, jonka maksimiarvo esiintyy diastolen loppuvaiheessa, luo lisävoimia mitraaliläpän kärkiin ja edistää niiden nopeaa sulkeutumista. Mitraaliläpän sulkeutumisen jälkeen veri jatkaa pyörimisliikettään. Systolessa vasen kammio muuttaa vain veren eteenpäin suuntautuvan liikkeen suuntaa muuttamatta pyörimisliikkeen suuntaa, joten pyörteen merkki muuttuu päinvastaiseksi, jos jatkamme virtauksen tarkastelua.

Kolmiliuskaläpän nopeusprofiili on samanlainen kuin mitraaliläpän, mutta nopeus on pienempi, koska tällaisen läpän kulkuaukon pinta-ala on suurempi. Sydämen kolmiliuskaläpät avautuvat aikaisemmin kuin mitraaliläppä ja sulkeutuvat myöhemmin.

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