Artikli meditsiiniline ekspert
Uued väljaanded
Aordiklapi
Viimati vaadatud: 04.07.2025

Kõik iLive'i sisu vaadatakse meditsiiniliselt läbi või seda kontrollitakse, et tagada võimalikult suur faktiline täpsus.
Meil on ranged allhanke juhised ja link ainult mainekate meediakanalite, akadeemiliste teadusasutuste ja võimaluse korral meditsiiniliselt vastastikuste eksperthinnangutega. Pange tähele, et sulgudes ([1], [2] jne) olevad numbrid on nende uuringute linkideks.
Kui tunnete, et mõni meie sisu on ebatäpne, aegunud või muul viisil küsitav, valige see ja vajutage Ctrl + Enter.
Aordiklappi peetakse enimuurituks, kuna seda kirjeldati juba ammu, alates Leonardo da Vinci (1513) ja Valsalva (1740) töödest, ning korduvalt, eriti 20. sajandi teisel poolel. Samal ajal olid varasemate aastate uuringud peamiselt kirjeldava või harvemini võrdleva iseloomuga. Alates J. Zimmermani (1969) tööst, milles autor tegi ettepaneku käsitleda "klapi funktsiooni oma struktuuri jätkuna", hakkas enamik uuringuid olema morfofunktsionaalse iseloomuga. See lähenemine aordiklapi funktsiooni uurimisele selle struktuuri uurimise kaudu oli teatud määral tingitud aordiklapi biomehaanika kui terviku otsese uurimise metodoloogilistest raskustest. Funktsionaalse anatoomia uuringud võimaldasid määrata aordiklapi morfofunktsionaalseid piire, selgitada terminoloogiat ja uurida ka selle funktsiooni suures osas.
Tänu nendele uuringutele hakati aordiklappi laiemas tähenduses pidama üheks anatoomiliseks ja funktsionaalseks struktuuriks, mis on seotud nii aordi kui ka vasaku vatsakesega.
Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on aordiklapp lehtrikujulise või silindrilise kujuga mahuline struktuur, mis koosneb kolmest siinusest, kolmest Henle'i interkulaarsest kolmnurgast, kolmest poolkuukujulisest tipust ja kiulisest rõngast, mille proksimaalsed ja distaalsed piirid on vastavalt ventrikuloaortilised ja sinotubulaarsed ühendused.
Harvemini kasutatakse terminit "klapi-aordi kompleks". Kitsas tähenduses mõistetakse aordiklapi mõnikord lukustuselemendina, mis koosneb kolmest tipust, kolmest komissuurist ja kiulisest rõngast.
Üldmehaanika seisukohast vaadeldakse aordiklappi komposiitstruktuurina, mis koosneb tugevast kiulisest (jõu)raamist ja sellele asetatud suhteliselt õhukestest kestelementidest (siinuseinad ja kühmud). Selle raami deformatsioonid ja liikumised tekivad selle külge kinnitatud kestades tekkivate sisejõudude toimel. Raam omakorda määrab kestelementide deformatsioonid ja liikumised. Raam koosneb peamiselt tihedalt pakitud kollageenkiududest. Aordiklapi selline konstruktsioon määrab selle funktsiooni vastupidavuse.
Valsalva siinused on aordi algsektsiooni laienenud osa, mida proksimaalselt piiravad vastav kiulise rõnga segment ja cusp ning distaalselt sinotorubulaarne ühenduskoht. Siinused on nimetatud pärgarterite järgi, millest nad väljuvad: parempoolne koronaarne, vasakpoolne koronaarne ja mittekoronaarne. Siinuste sein on õhem kui aordi sein ja koosneb ainult intima ja media kihist, mida kollageenkiud mõnevõrra paksendavad. Sel juhul väheneb elastiini kiudude arv siinuste seinas ja kollageenkiud suurenevad sinotorubulaarsest suunast ventrikuloaortaalse ühenduskoha suunas. Tihedad kollageenkiud paiknevad peamiselt siinuste välispinnal ja on orienteeritud ümbermõõdu suunas ning subkomissuraalses ruumis osalevad nad intercusp kolmnurkade moodustamises, mis toetavad klapi kuju. Siinuste peamine roll on pinge ümberjaotamine cuspside ja cuspside vahel diastooli ajal ja cuspside tasakaaluasendi loomine süstooli ajal. Ninakõrvalkoopad jagunevad oma aluse tasandil omavahel ühendatud kolmnurkade abil.
Aordiklapi moodustav kiuline raamistik on ühtne ruumiline struktuur, mis koosneb aordijuure tugevatest kiulistest elementidest, klapi aluse kiulisest rõngast, komissuraalsetest varrastest (kolonnidest) ja sinotubulaarsest ühenduskohast. Sinotubulaarne ühenduskoht (kaarjas rõngas või kaarjas harja) on lainekujuline anatoomiline ühendus siinuste ja tõusva aordi vahel.
Ventrikulo-aordi ühendus (klapipõhja rõngas) on ümmargune anatoomiline ühendus vasaku vatsakese väljalaskeava ja aordi vahel, mis on kiuline ja lihaseline struktuur. Välismaises kirurgilises kirjanduses nimetatakse ventrikulo-aordi ühenduskohta sageli "aordirõngaks". Ventrikulo-aordi ühenduskoht moodustub keskmiselt 45-47% vasaku vatsakese arteriaalse koonuse müokardist.
Kommissuur on külgnevate cuspside ühendusjoon (kontakt) nende perifeersete proksimaalsete servadega aordijuure distaalse segmendi sisepinnal ja selle distaalne ots asub sinotubulaarse ühenduskoha suunas. Kommissuurvardad (kolonnid) on komissuuride kinnituskohad aordijuure sisepinnal. Kommissuurkolonnid on kiulise rõnga kolme segmendi distaalne jätk.
Henle'i küünarnuki-vahelised kolmnurgad on aordi juure kiulised või fibromuskulaarsed komponendid ja paiknevad kiulise rõnga külgnevate segmentide ja nende vastavate cuspside vaheliste kommissuuride proksimaalselt. Anatoomiliselt on küünarnuki-vahelised kolmnurgad osa aordist, kuid funktsionaalselt pakuvad nad väljavooluteid vasakust vatsakesest ning neid mõjutab pigem vatsakeste kui aordi hemodünaamika. Küünarnuki-vahelised kolmnurgad mängivad olulist rolli klapi biomehaanilises funktsioonis, võimaldades siinustel toimida suhteliselt iseseisvalt, ühendades neid ja säilitades ühtlase aordi juure geomeetria. Kui kolmnurgad on väikesed või asümmeetrilised, tekib kitsas kiuline rõngas või klapi deformatsioon koos järgneva cuspside düsfunktsiooniga. Sellist olukorda võib täheldada kaheharuliste aordiklappide puhul.
Tippu on klapi lukustuselement, mille proksimaalne serv ulatub kiulise rõnga poolkuukujulisest osast, mis on tihe kollageenstruktuur. Tippu koosneb kehast (peamine koormatud osa), koaptatsiooni- (sulgemis-) pinnast ja alusest. Suletud asendis külgnevate tippude vabad servad moodustavad koaptatsioonitsooni, mis ulatub kommissuuridest tippu keskpunktini. Tippu koaptatsioonitsooni paksenenud kolmnurkse kujuga keskosa nimetatakse Aranzi sõlmeks.
Aordiklapi moodustav voldik koosneb kolmest kihist (aordi-, vatsakeste- ja käsnjas) ning on väljastpoolt kaetud õhukese endoteelikihiga. Aordi poole suunatud kiht (fibrosa) sisaldab peamiselt ümbermõõdu suunas kimpude ja kiudude kujul orienteeritud kollageenkiude ning vähesel hulgal elastiinkiude. Voldiku vaba serva koaptatsioonitsoonis esineb see kiht üksikute kimpude kujul. Selles tsoonis asuvad kollageenikimbud on "rippunud" komissuraalsete sammaste vahel aordi seina suhtes umbes 125° nurga all. Voldiku kehas ulatuvad need kimbud kiulisest rõngast umbes 45° nurga all pool-ellipsi kujul ja lõpevad selle vastasküljel. See "jõu"kimpude ja voldiku servade orientatsioon "rippsilla" kujul on ette nähtud diastooli ajal rõhukoormuse ülekandmiseks voldikult siinustesse ja aordiklapi moodustavasse kiulisse raamistikku.
Koormata klapis on kiulised kimbud kokkutõmbunud olekus laineliste joonte kujul, mis paiknevad ümbermõõdu suunas üksteisest umbes 1 mm kaugusel. Kimpe moodustavatel kollageenikiududel on lõdvestunud klapis samuti laineline struktuur, laineperiood on umbes 20 μm. Koormuse rakendamisel need lained sirguvad, võimaldades koel venitada. Täielikult sirgeks muutunud kiud muutuvad venimatuks. Kollageenikimpude voldid sirguvad klapi kerge koormuse all kergesti. Need kimbud on selgelt nähtavad nii koormatud olekus kui ka läbivas valguses.
Aordijuure elementide geomeetriliste proportsioonide püsivust uuriti funktsionaalse anatoomia meetodi abil. Eelkõige leiti, et sinotuubulaarse ristmiku ja klapipõhja läbimõõtude suhe on konstantne ja ulatub 0,8–0,9-ni. See kehtib noorte ja keskealiste inimeste klapi-aordi komplekside kohta.
Vanusega tekivad aordi seina struktuuri kvalitatiivsed häireprotsessid, millega kaasneb selle elastsuse vähenemine ja kaltsifikatsiooni teke. See viib ühelt poolt selle järkjärgulise laienemiseni ja teiselt poolt elastsuse vähenemiseni. Aordiklapi geomeetriliste proportsioonide muutused ja venitatavuse vähenemine ilmnevad üle 50–60 aasta vanuselt, millega kaasneb cuspside avanemisala vähenemine ja klapi kui terviku funktsionaalsete omaduste halvenemine. Raamita bioloogiliste asendajate implanteerimisel aordi asendisse tuleks arvestada patsientide aordijuure vanusega seotud anatoomiliste ja funktsionaalsete iseärasustega.
1960. aastate lõpus viidi läbi sellise moodustise nagu inimese ja imetaja aordiklapi struktuuri võrdlus. Need uuringud näitasid sea ja inimese klappide mitmete anatoomiliste parameetrite sarnasust, erinevalt teistest ksenogeensetest aordijuurtest. Eelkõige näidati, et inimese klapi mittekoronaarne ja vasakpoolne koronaarsiinus olid vastavalt suurimad ja väikseimad. Samal ajal oli sea klapi parem koronaarsiinus suurim ja mittekoronaarne väikseim. Samal ajal kirjeldati esmakordselt sea ja inimese aordiklapi parema koronaarsinuse anatoomilise struktuuri erinevusi. Seoses rekonstruktiivse plastilise kirurgia ja aordiklapi asendamise arenguga bioloogiliste raamita asendajatega on viimastel aastatel taasalustatud aordiklapi anatoomilisi uuringuid.
Inimese aordiklapp ja sea aordiklapp
Viidi läbi inimese aordiklapi ja sea aordiklapi kui potentsiaalse ksenotransplantaadi struktuuri võrdlev uuring. Näidati, et ksenogeensetel klappidel on suhteliselt madal profiil ja nad on enamikul juhtudel (80%) asümmeetrilised mitte-koronaarsinuse väiksema suuruse tõttu. Inimese aordiklapi mõõdukas asümmeetria tuleneb vasaku koronaarsinuse väiksemast suurusest ja pole nii väljendunud.
Erinevalt inimese aordiklapist puudub sea aordiklapil kiuline rõngas ja selle siinused ei piirne otseselt siinuste alusega. Sea künkad kinnituvad oma poolkuukujulise alusega otse klapialuse külge, kuna tõeline kiuline rõngas seaklappidel puudub. Ksenogeensete siinuste ja künkade alused kinnituvad klapialuse kiuliste ja/või fibromuskulaarsete osade külge. Näiteks seaklapi mittekoronaarsete ja vasakute koronaarsete künkade alused lahknevate lehekeste (fibrosa ja ventnculans) kujul kinnituvad klapi kiulise aluse külge. Teisisõnu, sea aordiklapi moodustavad künkad ei asu otse siinuste kõrval, nagu allogeensetel aordijuurtel. Nende vahel on klapialuse distaalne osa, mis pikisuunas (mööda klapitelge) vasaku koronaar- ja mittekoronaarsiinuse kõige proksimaalsema punkti tasemel on keskmiselt 4,6 ± 2,2 mm ja parema koronaarsinuse puhul 8,1 ± 2,8 mm. See on oluline ja oluline erinevus seaklapi ja inimese klapi vahel.
Vasaku vatsakese aordikoonuse lihaseline kinnitumine piki telge sea aordi juures on palju olulisem kui allogeenses. Seaklappides moodustas see kinnitumine parema koronaararteri tipu ja samanimelise siinuse aluse ning vähemal määral vasaku koronaararteri ja mittekoronaararteri tipu külgnevate segmentide aluse. Allogeensetes klappides loob see kinnitumine ainult toe peamiselt parema koronaararteri siinuse ja vähemal määral vasaku koronaararteri siinuse alusele.
Aordiklapi üksikute elementide suuruste ja geomeetriliste proportsioonide analüüsi sõltuvalt aordisisesest rõhust kasutati funktsionaalses anatoomias üsna sageli. Sel eesmärgil täideti aordijuur erinevate kõvendavate ainetega (kumm, parafiin, silikoonkumm, plast jne) ja selle struktuuri stabiliseerimine viidi läbi keemiliselt või krüogeenselt erinevate rõhkude all. Saadud valandid või struktureeritud aordijuuri uuriti morfomeetrilise meetodi abil. See lähenemine aordiklapi uurimisele võimaldas kindlaks teha selle toimimise mõningaid mustreid.
In vitro ja in vivo katsed on näidanud, et aordijuur on dünaamiline struktuur ja enamik selle geomeetrilistest parameetritest muutub südametsükli ajal sõltuvalt rõhust aordis ja vasakus vatsakeses. Teised uuringud on näidanud, et cuspside funktsiooni määrab suuresti aordijuure elastsus ja venivus. Vere keerisliikumisel siinustes on oluline roll cuspside avanemisel ja sulgumisel.
Aordiklapi geomeetriliste parameetrite dünaamikat uuriti loomkatses, kasutades kiiret kineangiograafiat, kinematograafiat ja kineradiograafiat, samuti tervetel inimestel kineangiograafia abil. Need uuringud võimaldasid meil üsna täpselt hinnata aordi juure paljude elementide dünaamikat ning ainult esialgselt hinnata klapi kuju ja profiili dünaamikat südametsükli ajal. Eelkõige näidati, et sinotubulaarse ühenduskoha süstool-diastoolne laienemine on 16-17% ja on tihedas korrelatsioonis arteriaalse rõhuga. Sinotubulaarse ühenduskoha läbimõõt saavutab oma maksimaalsed väärtused vasaku vatsakese süstoolse rõhu tipul, hõlbustades seeläbi klappide avanemist kommissuuride väljapoole kaldumise tõttu ja seejärel väheneb pärast klappide sulgumist. Sinotubulaarse ühenduskoha läbimõõt saavutab oma minimaalsed väärtused vasaku vatsakese isovolumilise lõdvestusfaasi lõpus ja hakkab diastoolis suurenema. Kommissuraalsed sambad ja sinotubulaarne ühenduskoht osalevad oma painduvuse tõttu maksimaalse pinge jaotumises voldikutes pärast nende sulgumist pöördtransvalvulaarse rõhugradiendi kiire suurenemise perioodil. Voldikute liikumise selgitamiseks nende avanemise ja sulgumise ajal on välja töötatud ka matemaatilisi mudeleid. Matemaatilise modelleerimise andmed olid aga suures osas vastuolus eksperimentaalsete andmetega.
Aordiklapi aluse dünaamika mõjutab klapilehtede või implanteeritud raamita bioproteesi normaalset tööd. On näidatud, et klapi aluse ümbermõõt (koeral ja lambal) saavutas oma maksimaalse väärtuse süstoli alguses, vähenes süstoli ajal ja oli selle lõpus minimaalne. Diastooli ajal klapi ümbermõõt suurenes. Aordiklapi alus on võimeline ka tsüklilisteks asümmeetrilisteks muutusteks oma suuruses ventrikuloaortaalse ühenduskoha lihaselise osa (parema ja vasaku koronaarsiinuse vahelised nurkadevahelised kolmnurgad, samuti vasaku ja parema koronaarsiinuse aluse) kokkutõmbumise tõttu. Lisaks ilmnesid aordi juure nihke- ja väändedeformatsioonid. Suurimad väändedeformatsioonid täheldati komissuraalse samba piirkonnas mitte-koronaarse ja vasaku koronaarsiinuse vahel ning minimaalsed - mitte-koronaarse ja parema koronaarsiinuse vahel. Pooljäika alusega raamita bioproteesi implanteerimine võib muuta aordijuure nõtkust väänddeformatsioonide suhtes, mis viib väänddeformatsioonide ülekandumiseni aordi komposiitjuure sinotuubulaarsesse ühenduskohta ja bioproteesi voldikute moonutuste tekkeni.
Noortel inimestel (keskmiselt 21,6 aastat) viidi läbi transösofageaalse ehhokardiograafia uuring, millele järgnes videopiltide arvutitöötlus (kuni 120 kaadrit sekundis) ja aordiklapi elementide geomeetriliste omaduste dünaamika analüüs sõltuvalt südametsükli ajast ja faasidest. Näidati, et süstoli ajal muutuvad oluliselt klapi avanemisala, klapi radiaalne nurk klapipõhja suhtes, klapipõhja läbimõõt ja klapi radiaalne pikkus. Vähemal määral muutuvad sinotubulaarse ühenduskoha läbimõõt, klapi vaba serva ümbermõõt ja siinuste kõrgus.
Seega oli klapi radiaalne pikkus maksimaalne diastoolses faasis, kus intraventrikulaarne rõhk langes isovolumiliselt, ja minimaalne süstoolses faasis, kus väljutus oli vähenenud. Klapi radiaalne süstool-diastoolne venitus oli keskmiselt 63,2±1,3%. Klapi radiaalne süstool-diastoolne venitus oli diastoolis ja kõrge diastoolse gradiendiga pikem ning lühem vähenenud verevoolu faasis, kui süstoolne gradient oli nullilähedane. Klapi ja sinotubulaarse ülemineku ümbermõõduline süstool-diastoolne venitus oli vastavalt 32,0±2,0% ja 14,1±1,4%. Klapi radiaalne kaldenurk klapipõhja suhtes muutus keskmiselt 22-st diastoolis 93°-ni süstoolis.
Aordiklapi moodustavate kühmude süstoolne liikumine jagati tavapäraselt viieks perioodiks:
- Ettevalmistav periood toimus intraventrikulaarse rõhu isovolumilise suurenemise faasis; klapid sirgestusid, lühenesid radiaalsuunas mõnevõrra, koaptatsioonitsooni laius vähenes, nurk suurenes keskmiselt 22°-lt 60°-ni;
- ventiilide kiire avanemise periood kestis 20-25 ms; vere väljavoolu algusega tekkis ventiilide aluses inversioonilaine, mis levis kiiresti radiaalsuunas ventiilide korpustele ja edasi nende vabadele servadele;
- klapi avanemise tipphetk toimus maksimaalse väljutamise esimeses faasis; sel perioodil olid klappide vabad servad maksimaalselt siinuste suunas painutatud, klapi ava kuju lähenes ringile ja profiilis meenutas klapp kärbitud ümberpööratud koonuse kuju;
- Ventiilide suhteliselt stabiilse avanemise periood toimus maksimaalse väljutamise teises faasis, ventiilide vabad servad sirgusid mööda voolutelge, ventiil võttis silindri kuju ja ventiilid sulgusid järk-järgult; selle perioodi lõpuks muutus ventiili ava kuju kolmnurkseks;
- Kiire klapi sulgumise periood langes kokku vähenenud väljutusfaasiga. Cuspside aluses tekkis pöördlaine, mis venitas kokkutõmbunud cusps'e radiaalsuunas, mis viis nende sulgumiseni esmalt mööda koaptatsioonitsooni vatsakeste serva ja seejärel cuspside täieliku sulgumiseni.
Aordi juureelementide maksimaalsed deformatsioonid ilmnesid klapi kiire avanemise ja sulgemise perioodidel. Aordiklapi moodustavate kühmude kuju kiirete muutuste korral võivad neis tekkida suured pinged, mis võivad viia koe degeneratiivsete muutusteni.
Klapi avamise ja sulgemise mehhanism vastavalt inversiooni- ja pöördlaine moodustumisega, samuti klapi radiaalse kaldenurga suurenemine klapi aluse suhtes vatsakese sees oleva rõhu isovolumilise suurenemise faasis on seostatav aordijuure summutusmehhanismidega, mis vähendavad klapiklappide deformatsiooni ja pinget.