Sirds vārstuļi

Sirds trikuspidālie un plaušu vārsti regulē asins plūsmu no audiem uz plaušām, lai bagātinātu tās ar skābekli, kreisās sirds mitrālie un aortas vārsti kontrolē arteriālo asins plūsmu uz orgāniem un audiem. Aortas un plaušu vārsti ir attiecīgi kreisā un labā kambara izejas vārsti. Sirds mitrālie un trikuspidālie vārsti ir attiecīgi kreisā un labā priekškambara izejas vārsti un vienlaikus kreisā un labā kambara ieplūdes vārsti. Sirds aortas un plaušu vārsti ir atvērti kambaru kontrakcijas fāzē (sistolē) un aizvērti kambaru relaksācijas fāzē (diastolē). Izovolumisko kontrakcijas un relaksācijas fāžu laikā visi četri vārsti ir aizvērti. Slēgti sirds plaušu un trikuspidālie vārsti var izturēt spiedienu 30 mm Hg, aortas - aptuveni 100 mm Hg, mitrālie - līdz 150 mm Hg. Paaugstināta slodze uz kreisās sirds vārstiem nosaka to lielāku uzņēmību pret slimībām. Hemodinamikai var būt svarīga loma vārstuļu patoloģijas attīstībā.

Sirds aortas vārstuļi atveras kreisā kambara sistoliskās kontrakcijas sākumā un aizveras pirms kambara diastoliskās relaksācijas. Sistole sākas aortas vārstuļa atvēršanās brīdī (20–30 ms) un ilgst apmēram 1/3 no sirds cikla. Asins plūsma caur sirds vārstiem strauji palielinās un sasniedz maksimālo ātrumu sistoles pirmajā trešdaļā pēc pilnīgas vārstuļu atvēršanās. Asins plūsmas inhibīcija caur sirds vārstiem notiek lēnāk. Apgrieztais spiediena gradients kavē lēna ātruma asins plūsmu sienā, veidojot pretplūsmu deguna blakusdobumos. Sistoles laikā tiešā spiediena starpība, kuras iedarbībā asinis pārvietojas caur sirds aortas vārstiem, nepārsniedz vairākus mm Hg, savukārt apgrieztā spiediena starpība uz vārstuļa parasti sasniedz 80 mm Hg. Sirds vārsti aizveras plūsmas palēnināšanās fāzes beigās, veidojoties nenozīmīgai pretplūsmai. Izovolumiskas kontrakcijas un relaksācijas fāzēs visi sirds vārstuļi ir aizvērti. Sirds aortas vārstuļi sirds kontrakcijas cikla laikā maina savu izmēru un formu, galvenokārt aortas ass virzienā. Šķiedrainā gredzena perimetrs sasniedz minimumu sistoles beigās un maksimumu diastoles beigās. Pētījumi ar suņiem ir parādījuši 20% perimetra izmaiņas pie aortas spiediena 120/80 mm Hg. Sistoles laikā deguna blakusdobumos veidojas šķidruma virpulis. Virpuļi veicina vārstuļu ātru un efektīvu aizvēršanos. Reversās plūsmas tilpums ir 5% no tiešās plūsmas. Veselam organismam tiešas spiediena starpības ietekmē asins plūsmas ātrums strauji palielinās līdz 1,4 ± 0,4 m/s vērtībām. Bērniem tiek novērots vēl lielāks ātrums - 1,5 ± 0,3 m/s. Sistoles beigās ir īss reversās asins plūsmas periods, ko reģistrē ar ultraskaņas Doplera metodi. Reversās plūsmas avots var būt vai nu faktiskā asiņu reversā plūsma caur vārstuļu atveri kubsu aizvēršanās fāzē, vai jau aizvērtu kubsu kustība kreisā kambara virzienā.

Šķiedrainā gredzena plaknē ātruma profils ir vienmērīgs, bet ar nelielu slīpumu pret starpsienas sienu. Turklāt sistoliskā asins plūsma caur sirds aortas vārstiem saglabā spirālveida raksturu, kas izveidojies kreisajā kambarī. Asins plūsmas virpuļošana aortā (0–10°) novērš stagnējošu zonu veidošanos, palielina spiedienu pie sienām, veicinot efektīvāku asins savākšanu izejošajos asinsvados, un novērš asins šūnu bojājumus nepārtrauktas plūsmas dēļ. Atzinumi par asins plūsmas rotācijas virzienu augšupejošajā aortā ir neviennozīmīgi. Daži autori norādīja uz sistoliskās asins plūsmas rotāciju pretēji pulksteņrādītāja virzienam caur sirds aortas vārstiem, ja skatās pa plūsmu, citi – pretējā virzienā, vēl citi vispār nepiemin sistoliskās asins izsviedes spirālveida raksturu, bet vēl citi sliecas uz hipotēzi par virpuļplūsmas izcelsmi aortas arkā. Asins plūsmas rotācijas nestabilais un dažos gadījumos daudzvirzienu raksturs augšupejošajā aortā un tās arkā acīmredzot ir saistīts ar kreisā kambara izejas sekcijas, aortas struktūru, Valsalvas sinusu un aortas sienas individuālajām morfofunkcionālajām iezīmēm.

Asins plūsma caur sirds plaušu vārstiem ir tuvu aortas plūsmai, bet ievērojami mazāka pēc lieluma. Veselam pieaugušajam organismam ātrums sasniedz 0,8±0,2 m/s, bērnam - 0,9±0,2 m/s. Aiz plaušu struktūrām novērojama arī plūsmas virpulis, kas asins plūsmas paātrinājuma fāzē ir vērsts pretēji pulksteņrādītāja virzienam.

Pēc kambara relaksācijas seko asins plūsmas palēnināšanās, un mitrālās struktūras daļēji aizveras. Atriuma kontrakcijas laikā ātrums A vilnī parasti ir mazāks nekā E viļņā. Sākotnējie pētījumi bija vērsti uz mitrālā vārstuļa aizvēršanās mehānisma izskaidrošanu. B. Dž. Bellhouse (1972) bija pirmais, kas ieteica, ka virpuļi, kas veidojas aiz cuspiem kambaru piepildīšanās laikā, veicina cuspiem daļēju aizvēršanos. Eksperimentāli pētījumi ir apstiprinājuši, ka bez lielu virpuļu veidošanās aiz cuspiem mitrālās struktūras paliktu atvērtas līdz kambara kontrakcijas sākumam, un to aizvēršanos pavadītu ievērojama regurgitācija. J. Reul et al. (1981) atklāja, ka apgrieztais spiediena kritums kambara diastoles vidū nodrošina ne tikai šķidruma plūsmas palēnināšanos, bet arī cuspju sākotnējo aizvēršanos. Tādējādi virpuļu līdzdalība cuspju aizvēršanās mehānismā attiecas uz diastoles sākumu. E. L. Yellin et al. (1981) precizēja, ka aizvēršanās mehānismu ietekmē hordu sasprindzinājuma, plūsmas inhibīcijas un kambaru virpuļu kombinētā ietekme.

Diastoliskā asins plūsma no kreisā priekškambara caur mitrālajām struktūrām kreisajā kambarī, skatoties lejup pa straumi, virpuļo pulksteņrādītāja virzienā. Mūsdienu telpiskā ātruma lauka magnētiskās rezonanses attēlveidošanas pētījumi kreisajā kambarī atklāj asins virpuļkustību gan smailes slēgšanas fāzē, gan priekškambara kontrakcijas fāzē. Plūsmas virpuļošanu nodrošina tangenciālā asins piegāde no plaušu vēnām kreisā priekškambara dobumā, kā arī asins plūsmas virziens pa mitrālā vārstuļa priekšējo lapiņu uz kreisā kambara iekšējās sienas spirālveida trabekulām. Ir lietderīgi uzdot jautājumu: ko nozīmē šī parādība - asins virpuļošana sirds kreisajā kambarī un aortā? Virpuļojošā plūsmā spiediens uz kreisā kambara sienām pārsniedz spiedienu uz tā asi, kas veicina tā sienu stiepšanos paaugstināta intraventrikulārā spiediena periodā, Frenka-Starlinga mehānisma iekļaušanos procesā un efektīvāku sistolu. Virpuļojošā plūsma pastiprina asins tilpumu sajaukšanos - ar skābekli piesātinātu ar noplicinātu. Spiediena palielināšanās kreisā kambara sieniņu tuvumā, kuras maksimālā vērtība rodas diastoles pēdējā posmā, rada papildu spēkus uz mitrālā vārstuļa cuspiem un veicina to ātru aizvēršanos. Pēc mitrālā vārstuļa aizvēršanās asinis turpina rotācijas kustību. Kreisais kambaris sistolē maina tikai asiņu kustības virzienu uz priekšu, nemainot rotācijas kustības virzienu, tāpēc virpuļa zīme mainās uz pretējo, ja turpinām skatīties gar plūsmu.

Trikuspidālā vārstuļa ātruma profils ir līdzīgs mitrālā vārstuļa profilam, taču ātrums ir mazāks, jo šāda vārstuļa ejas atveres laukums ir lielāks. Sirds trikuspidālie vārstuļi atveras agrāk nekā mitrālais vārstulis un aizveras vēlāk.

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