Функції півмісяцевих клапанів - динаміка серцево-судинної системи
Кожен з клапанів легеневої артерії і аорти складається з трьох стулок рівного розміру, які нагадують гнучкі чашечки, прикріплені симетрично по колу клапанного отвору (рис. 11.5). Дві клапанні стулки однакового розміру могли б так само ефективно, т. Е. Щільно і герметично, закрити клапанне отвір. Однак такий двостулковий клапан не міг би широко відкриватися, і неминуче виникло б утруднення для струму крові. Іноді двостулковий клапан має вроджену деформацію типу стенозу. Нормальні аортальний і легеневий клапани закриваються повністю, а коли відкриті, утворюють трикутні отвір, яке значно менше, ніж поперечний переріз артерії (див. Рис. 11.5). Однак цей отвір досить велика, щоб градієнт тиску, що забезпечує просування крові, був мінімальним навіть при найвищих швидкостях кровотоку, які створюються під час вигнання.
Позаду стулок аортального клапана є три відкритих назовні кишеньки і синуси Вальсальви, які сприяють попередженню закупорки коронарних артерій. Якби листок клапана стикався з коронарним отвором, закриваючи доступ крові з аорти, тиск в коронарної артерії швидко падало б в міру того, як кров покидала б коронарні капіляри. Тиск в коронарних артеріях в період кожного діастолічного інтервалу досягало б величини коронарного венозного тиску, в той час як тиск в аорті продовжувало б підтримуватися високим. При цих умовах стулка клапана, щільно закривши коронарне отвір навіть на мить, залишилася б притиснутою кров`ю в цьому положенні.
МАЛ. 11.5. Полумісячнуклапан.
А. Двостулкові клапани можуть закритися повністю, але не можуть повністю розкритися.
Б. Клапан з трьома симетричними стулками може повністю закритися і теоретично, може відкритися аж до повного розміру артерії. Однак кінозйомка роботи аортального клапана продемонструвала, що навіть нормальні клапанні стулки тільки частково відкриваються під час періоду вигнання систоли, відкриваючи трикутний отвір, багато менше за площею, ніж поперечний переріз артерії (по McMillan I. КR., Daley К. The action of human mitral and aortic valves studied postmortem by cinematography, presented at the Second World Congress of Cardiology. Washington, DC September, 16, 1954).
В. Клапан легеневої артерії розташований в місці з`єднання області конуса і легеневої артерії.
Г. Стулки аортального клапана тісно пов`язані з отворами коронарних артерій. Синуси Вальсальви позаду стулок клапана разом з неповним відкриттям стулок попереджають закупорку коронарних отворів під час систоли.
Синуси Вальсальви забезпечують наявність простору позаду клапанних стулок і попереджають це небажане явище. Струм в гідравлічних моделях дає можливість припустити, що в період вигнання позаду клапанних стулок виникають спрямовані назад турбулентні завихрення, відсувають кінці клапанів геть від стінок синусів Вальсальви (рис. 11.6). В кінці систоли шлуночка вигнання припиняється на короткий період ще до того, як починається розслаблення міокарда. У цей момент клапани закриваються і слабка ретроградна хвиля крові у напрямку до шлуночку різко зупиняється.
МАЛ. 11.6. ВИХРОВІ ТОКИ ПОЗАДИ клапан стулок.
Гідравлічні моделі, що імітують аортальний клапан, демонструють вихрові струми, які утворюють вир позаду рухомих стулок під час швидкого потоку крові через отвір клапана. Ці струми запобігають заклеювання стулками коронарних отворів і застій крові позаду клапанів. (Взято з досліджень К. A. Merendino, Department of Surgery, Wayne Quinton, Medical Instrument Shep, Вашингтонський університет.)
МАЛ. 11.7. ПРИРОДА ВІБРАЦІЇ.
А. Вібрація виникає, коли маса, яка утримується в певному положенні еластичною опорою, зміщується з цього становища спокою. Натяг пружини прагне повернути масу в положення рівноваги, але сила інерції переносить її за стан спокою. Коливальний рух маси назад і вперед по відношенню до положення спокою триває до тих пір, поки енергія, повідомлена системі, не витратиться на подолання тертя.
Б. Звукові хвилі, вироблені камертоном, є змінюють один одного хвилями згущення (збільшений тиск) і розрідження (зменшене тиск) повітря. Ця флуктуація тиску, що поширюється від вібруючого камертона, реєструється за допомогою мікрофона як синусоїдальна хвиля, яка вказує, що даний звук є чистим тоном.
Закриття і атріовентрикулярних і півмісяцевих клапанів супроводжується розвитком вібрацій, або серцевих тонів, легко помітних при вислуховуванні поверхні грудної клітини.