Советуем для ознакомления:

Кардиология:

Популярные разделы сайта:

Функционирование клапанов сердца. Физиология сердечного кровообращения

Как уже было сказано, сердце можно представить как четырехкамерный насос. При этом в периферических и легочных сосудах имеется сопротивление, которое левый и правый желудочки сердца соответственно вынуждены преодолевать. Назначение клапанов сердца — поддерживать нормальную гемодинамику, не позволяя крови перетекать в сторону, противоположную нормальному направлению потока.

В норме для преодоления сопротивления сосудов большого круга кровообращения в левом желудочке в систолу создается максимальное давление 100—120 мм рт. ст., в диастолу оно падает до 2—5 мм рт. ст. В настоящее время признано, что диастола желудочков является не простым пассивным расслаблением, а активным процессом, требующим энергетических затрат.

Сопротивление сосудов малого круга кровообращения значительно меньше, чем сосудов большого, поэтому правому желудочку для преодоления сопротивления достаточно создать давление, равное всего 20—30 мм рт. ст. В предсердиях, куда кровь поступает по венам (по верхней и нижней полым венам — в правое, по легочным — в левое), давление сначала близко к нулю, а затем повышается. Для открытия створок предсердно-желудочковых клапанов давление в предсердиях должно сравняться и/или несколько превысить давление в желудочках.

На рисунке показана динамика давления в левом желудочке сердца и последовательность работы клапанов. В момент времени, обозначенный на рисунке цифрой 1, давление в левом желудочке сердца равно таковому в конце диастолы. Этому моменту на кривой давления предшествует небольшая волна вследствие сокращения левого предсердия. Далее давление в желудочке быстро нарастает, однако оно все еще ниже, чем в аорте, и аортальный клапан до момента, обозначенного на рисунке цифрой 2, остается закрытым. Этот период, когда давление в желудочке быстро повышается, митральный и аортальный клапаны закрыты (время от точки 1 до точки 2 на рисунке), а объем желудочка практически не изменяется, носит название периода (фазы) изоволюметрического сокращения (изометрического, изоволюмического, первого периода закрытых клапанов и т. д.). В норме его продолжительность составляет 0,01—0,02 с.

Затем происходит открытие створок аортального клапана (точки 2 и 3 обозначают практически один момент времени и разнесены на рисунке для удобства изложения). Начинается период изгнания, во время которого левый желудочек сжимается и изгоняет кровь в аорту. С начала периода изгнания, когда аортальный клапан открыт, а митральный клапан закрыт, в норме давление в левом желудочке становится равно давлению в аорте, так как ЛЖ и аорта, по сути, становятся одним полым образованием, замкнутым со стороны митрального клапана. С этого момента давление вжелудочке остается практически на одном уровне.

кровообращение в сердце
Схема сердца как четырехкамерного насоса. Ак, Мк, Тк — аортальный, митральный, трехстворчатый клапаны; КЛА — клапан легочной артерии; ЛЖ — левый желудочек; ЛП — левое предсердие; ПЖ — правый желудочек; ПП— правое предсердие; ЛВ — легочные вены; ЛА — легочная артерия

Период изгнания заканчивается, когда давление вжелудочке начинает падать (момент времени, обозначенный на рисунке цифрой 4). Его продолжительность в значительной мере зависит от частоты сердечных сокращений и в норме колеблется в достаточно широких пределах, составляя в среднем от 0,250 до 0,320 с. Затем аортальный клапан начинает закрываться. Время от начала до полного закрытия аортального клапана составляет 0,03 с и носит название протодиастолы (на рисунке — участок кривой от цифры 4 до цифры 5).

Давление в левом желудочке сердца продолжает снижаться. В это время (между моментами, обозначенными на рисунке цифрами 5 и 6) аортальный клапан уже закрыт, а митральный — еще закрыт, форма и объем левого желудочка остаются неизменными. Поэтому этот период носит название фазы изоволюметрического (изометрического) расслабления (второй период замкнутых клапанов). В норме его продолжительность составляет 0,04—0,08 с и в значительной мере зависит от частоты сердечных сокращений, а также от конечного диастолического давления в левом желудочке.

Затем открывается митральный клапан (момент 7 на рисунке). Понятно, что моменты 6 и 7 совпадают во времени, т. к. давление в желудочке снижается и становится равным, а затем несколько ниже такового в левом предсердии («давление заполнения левого желудочка»). С открытием митрального клапана начинается период быстрого наполнения левого желудочка, при этом давление в нем продолжает снижаться.

С момента начала протодиастолы начинается диастола левого желудочка. На рисунке отражены фазы систолы и диастолы. Мы включаем протодиастолу в состав диастолы, тогда как некоторые другие авторы — в состав систолы. После окончания протодиастолы все последующие процессы в диастолу происходят при закрытых створках аортального клапана. Створки митрального клапана широко открыты весь период быстрого наполнения. В конце периода быстрого наполнения давление в левом предсердии и в левом желудочке постепенно выравнивается и створки митрального клапана сближаются, иногда почти до полного закрытия.

кровообращение в сердце

Это «диастолическое прикрытие» створок митрального клапана продолжается весь период диастазиса, а затем в систолу предсердий вновь происходит их полное раскрытие. Повышение давления в левом желудочке в начале систолы (период изоволюметрического сокращения) вызывает закрытие створок левого предсердно-желудочкового клапана, и он остается закрытым в течение всего периода механической систолы.

В начале систолы (что по времени совпадает с зубцом S на ЭКГ) левый желудочек максимально расширен, сомкнутые створки и кольцо митрального клапана расположены в максимально задней и проксимальной позиции относительно основания сердца. В этот период створки МК представляют собой горизонтально расположенную воронку. Основание этой воронки представлено кольцом митрального клапана, боковые стенки — базальными отделами створок, составляющих две трети от их площади, а дистальные трети створок и хорды формируют ее верхнюю часть. Во время систолического сокращения закрытый митральный клапан и его кольцо смещаются в сторону верхушки сердца. В результате в конце систолы клапан расположен в максимально передней и апикальной позиции. Наполнение левого предсердия в этот момент приподнимает интимно связанную с ним заднюю стенку корня аорты и увеличивает диаметр кольца митрального клапана.

Это приводит к тому, что точки прикрепления створок митрального клапана к кольцу отдаляются друг от друга и кольцо переходит в более вертикальное положение относительно длинной оси левого желудочка. В период изоволюметрического расслабления створки сдвигаются в направлении полости ЛЖ. В начале диастолического притока крови концы створок начинают быстро расходиться и продолжают это движение до тех пор, пока не достигают эндокардиальной поверхности желудочка. В этот момент расстояние между крайними точками створок превышает диаметр кольца митрального клапана, и МК, таким образом, представляет собой анатомический фактор, ограничивающий приток крови в левый желудочек в диастолу.

Едва достигнув крайних точек диастолического раскрытия, концы створок немедленно снова начинают сходиться (диастолическое прикрытие). Это движение передней створки митрального клапана инициируется направленным вниз движением задней стенки корня аорты, которое является следствием уменьшения объема левого предсердия. В период диастазиса (период медленного наполнения ЛЖ) створки полностью не смыкаются, а находятся в нейтральной, «плавающей» позиции. При брадикардии створки флотируют несколько более продолжительное время, чем обычно, совершая дополнительные низкоамплитудные колебания в диастолу. Затем, во время систолы левого предсердия, створки митрального клапана вновь широко раскрываются.

кровообращение в сердце

Аналогичная динамика давления имеется в систолу и диастолу правого желудочка сердца с тем различием, что перепады давления в нем и правом предсердии значительно менее выражены. В аналогичные периоды систолы и диастолы ПЖ сердца открываются и закрываются правый предсердно-желудочковый клапан и клапан легочной артерии.

Однако в работе желудочков сердца наблюдается асинхрония. Правое предсердие начинает сокращаться примерно на 0,015 с раньше левого, но митральный клапан захлопывается несколько раньше трехстворчатого, а аортальный — раньше легочного (разница во времени достигает 0,05 с). Тем не менее выброс крови из правого желудочка в легочную артерию начинается на 0,02 с раньше, чем из левого желудочка — в аорту.

Фазовый анализ систолы и диастолы и соответствующая работа клапанов разобраны нами так подробно для понимания дальнейшего изложения процессов, возникающих при патологии клапанного аппарата сердца.

- Читать "Аускультация сердца. Шумы при клапанных пороках сердца"

Оглавление темы "Клапанные пороки сердца":
  1. Нормальная анатомия митрального клапана. Размер митрального отверстия
  2. Нормальная анатомия правого предсердно-желудочкового клапана. Размер трикуспидального отверстия
  3. Анатомия аортального клапана и клапана легочного ствола. Размеры аортальных и легочных отверстий
  4. Функционирование клапанов сердца. Физиология сердечного кровообращения
  5. Аускультация сердца. Шумы при клапанных пороках сердца
  6. Причины клапанных пороков сердца. Современная этиология
  7. Острая ревматическая лихорадка - ревматизм. Эпидемиология, клиника
  8. Ревматическое поражение сердца. Диагностика ревматического кардита
  9. Частота поражений клапанов при ревматизме. Течение ревматического кардита
  10. Лечение и профилактика острой ревматической лихорадки - ревматизма