Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Комаров Р.Н.

клиника аортальной и сердечно-сосудистой хирургии Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова, Москва, Россия

Катков А.И.

Клиника аортальной и сердечно-сосудистой хирургии ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России

Одинокова С.Н.

Клиника аортальной и сердечно-сосудистой хирургии Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва, Россия

Современные анатомические представления о строении корня аорты с точки зрения практикующего хирурга

Авторы:

Комаров Р.Н., Катков А.И., Одинокова С.Н.

Подробнее об авторах

Журнал: Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2019;12(5): 433‑440

Просмотров: 1983

Загрузок: 76

Как цитировать:

Комаров Р.Н., Катков А.И., Одинокова С.Н. Современные анатомические представления о строении корня аорты с точки зрения практикующего хирурга. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2019;12(5):433‑440.
Komarov RN, Katkov AI, Odinokova SN. Current anatomical ideas about the aortic root structure from surgical point of view. Kardiologiya i Serdechno-Sosudistaya Khirurgiya. 2019;12(5):433‑440. (In Russ.).
https://doi.org/10.17116/kardio201912051433

?>

Введение

Центральное положение в сердце занимает корень аорты (КА), основной функцией которого является обеспечение эффективной доставки артериальной крови по всему телу [1]. Важность данной структуры еще в 1513 г. отметил Leonardo da Vinci: «в середине основания сердца находится начало, или основание аорты, которое занимает положение царственное, соответствующее его высочайшему назначению для жизни живого».

Различные патологические процессы в этой области могут привести к изменению структур КА и нарушению нормальной функции аортального клапана. Колоссальные гемодинамические нагрузки, которые постоянно испытывает КА, способствуют быстрому прогрессированию возникших воспалительно-деструктивных процессов и поражению прилежащих структур всего анатомического комплекса: митрального клапана, перегородок сердца, элементов проводящей системы и устьев коронарных артерий [2].

Заболевания аортального клапана представляют важную глобальную проблему здравоохранения. Точные данные о распространенности аортального стеноза и аортальной недостаточности отсутствуют, но исследования, проведенные в западных странах, показывают, что от 3 до 4% взрослого населения страдают умеренной или тяжелой патологией аортального клапана. Распространенность аортального стеноза и аортальной недостаточности увеличивается с возрастом. Частота умеренного или тяжелого аортального стеноза/недостаточности составляет 1% у лиц в возрасте моложе 55 лет и 6% у лиц старше 75 лет [3, 4].

На протяжении пяти десятилетий «золотым стандартом» в лечении пороков аортального клапана являлось его протезирование [5], при их сочетании с аневризмой КА — протезирование клапаносодержащим кондуитом по методике Bentall—DeBono [6].

Однако снижение качества жизни, связанное с необходимостью приема антикоагулянтов, и ассоциированные с этим осложнения требуют продолжения поиска альтернативных методов лечения данной патологии. В связи с этим на сегодняшний день все большее развитие получают реконструктивные операции на КА, для выполнения которых необходимо детальное понимание морфологии структур КА в норме.

Основы нормальной анатомии КА

Впервые КА зарисовал и описал Leonardo da Vinci в 1530 г. [7] (рис. 1).

Рис. 1. Портрет Леонардо да Винчи и его анатомический рисунок аортального клапана [7].
Затем морфологию аортального клапана отразил в своих трудах Antonio Valsalva (1740 г.) [8], который показал, что заполнение коронарных артерий кровью происходит именно в диастолу. В честь A. Valsalva в последующем были названы синусы К.А. Согласно T. Walmsley (1929 г.) [9], термин «аортальный корень» впервые употребил Henle. J. Zimmerman рассматривал функцию клапана как продолжение его структуры, после чего большая часть исследований приобрела морфофункциональный характер. Современные ученые, изучающие данную проблему, такие как R. Anderson, Alain Carpentier, Tirone David и др. стали рассматривать КА как единую анатомо-функциональную структуру, относящуюся как к аорте, так и к левому желудочку.

На сегодняшний день КА определяется как часть грудной аорты, простирающаяся от аортального кольца (так называемого базального кольца) до синотубулярного соединения. Это короткая часть длиной 2—3 см, состоящая из следующих компонентов: фиброзное кольцо аортального клапана, синусы Вальсальвы и синотубулярное соединение. Внутренние структуры включают створки аортального клапана, межстворчатые треугольники и комиссуры [10]. Некоторые описания КА включают в его состав устья коронарных артерий [11]. КА располагается между левым желудочком и аортой (рис. 2).

Рис. 2. Изображение корня аорты. 1 — базальное кольцо аортального клапана; 2 — синотубулярное соединение; 3 — аортальный синус Вальсальвы; 4 — створка аортального клапана; 5 — межстворчатый треугольник; 6 — комиссура; 7 — устье коронарной артерии; 8 — левый желудочек; 9 — восходящая аорта [42].
Все компоненты КА должны работать согласованно для поддержания нормального давления. Рассмотрим морфологию каждой структуры КА отдельно.

При протезировании аортального клапана хирург фиксирует манжетку клапана к линии прикрепления трех створок аортального клапана. Эта линия в действительности формирует «корону», которую принято называть хирургическим кольцом аортального клапана. Это кольцо также известно как фиброзное кольцо аортального клапана. Оно богато эластическими волокнами и достаточно крепкое, чтобы выдерживать натяжение при фиксации к нему искусственного клапана. Базальное кольцо — это функциональная часть аорты, расположенная по виртуальной линии, соединяющей нижние точки каждой створки в одной плоскости [10, 12, 13]. Базальное кольцо по своей сути является эхо—кольцом, так как его диаметр измеряют при эхокардиографии [12]. Более одной трети хирургов называют базальное кольцо вентрикулоаортальным соединением [14]. Термин вентрикулоаортальное соединение как определение «кольца» довольно неоднозначен, так как «анатомическое вентрикулоаортальное соединение» представляет собой переход миокарда левого желудочка в структуру стенки аорты [15]. Собственно, вентрикулоаортальное соединение и базальное кольцо следует рассматривать отдельно (рис. 3)

Рис. 3. Схема строения корня аорты [10].
[16, 17].

Пространства между внутренней поверхностью 3 выпуклых частей стенки КА и соответствующими створками называются аортальными синусами Вальсальвы (рис. 4).

Рис. 4. Анатомический препарат корня аорты. Вид со стороны восходящей аорты. Створки клапана закрыты. R — правый коронарный синус; L — левый коронарный синус; P — некоронарный синус [13].
Синусы аорты не имеют эффективного влияния на компетентность клапана, но их округлая форма важна для снижения механического напряжения на створки во время сердечных циклов путем создания вихревых потоков между створками и стенками синусов [18]. Верхней границей синусов является синотубулярное соединение (также известное как супрааортальный гребень). Синотубулярное соединение по форме не является идеальной окружностью. Это слегка приподнятая утолщенная часть стенки аорты, соединяющая между собой три комиссуры и формирующая тем самым слегка зубчатый контур [19]. M. Sliver и соавт. [20] изучили 100 фиксированных формалином сердец взрослых пациентов с нормально функционирующими аортальными клапанами и обнаружили, что площадь сечения аорты в области синoтубулярного соединения увеличивается с возрастом и пропорциональна массе сердца. Плоскость синотубулярного перехода не лежит параллельно плоскости, соединяющей основания синусов, а имеет ангуляцию около 11° [21]. При эхокардиографии диаметр синотубулярного перехода составляет 75% от максимального диаметра синусов Вальсальвы [22]. Диаметр аорты на уровне синусов Вальсальвы наибольший, когда клапан закрыт. Таким образом, синусы выполняют функцию резервуаров и во время диастолы желудочков позволяют заполнить кровью коронарные артерии. Правый синус является самым большим, левый — наименьшим [20, 23]. Когда левожелудочковое давление превышает давление в корне аорты, створки клапанов открываются и попадают в соответствующие синусы, обеспечивая беспрепятственный выброс крови.

Под каждой комиссурой между арками, сформированными линиями прикрепления створок, лежат 3 фиброзных межстворчатых треугольника Генле (рис. 5).

Рис. 5. Анатомический препарат корня аорты в разрезе. R — правая коронарная створка; L — левая коронарная створка; P — некоронарная створка. Пунктирными треугольниками обозначены фиброзные межстворчатые треугольники. Стрелки указывают на устья коронарных артерий. Розовая линия — митрально-аортальный комплекс [13].
Гистологическая структура треугольников представляет собой истонченную стенку аорты с меньшим количеством коллагеновых волокон. Однако гемодинамически они являются продолжением выводного тракта левого желудочка и достигают уровня синотубулярного перехода в области комиссур [14]. W. McAlpine [24] считал эти области потенциальным местом формирования аневризм.

Треугольник между левым и правым венечными синусами находится сразу за правым желудочком. Треугольник между правым и некоронарным синусами обращен к правому предсердию. Он находится в тесной связи с мембранозной частью межжелудочковой перегородки, которая в проксимальном отделе содержит пучок Гиса. Эта область имеет особое значение при операциях на аортальном клапане, так как ятрогенное повреждение этой зоны может привести к временным или постоянным нарушениям проводимости, которые могут потребовать имплантации постоянного кардиостимулятора [25]. Под треугольником между левым коронарным и некоронарным синусом находится аорто-митральный комплекс с прилежащей передней створкой митрального клапана. Верхняя часть этого треугольника упирается в поперечный синус перикарда [26].

Анатомически каждую створку аортального клапана можно разделить на три части: тело створки, свободный край створки с утолщенным узелком Аранция и зона фиксации створки к КА [14]. Тело створок характеризуется эластичностью и неравномерной толщиной. Каждая створка имеет слегка шероховатую поверхность, обращенную к аорте, и более гладкую поверхность, обращенную к желудочку. На желудочковой поверхности створки расположена зона, известная как лунула, занимающая всю ширину вдоль свободного края и охватывающая приблизительно одну треть глубины створки. В этой части створки соприкасаются при закрытии клапана, образуя зону коаптации. Фенестрации в области лунулы являются частым явлением, особенно у пожилых людей. Тем не менее клапан остается состоятельным, потому что фенестрации располагаются выше линии коаптации. Более крупные фенестрации, которые выходят за пределы зоны коаптации, могут привести к значительной клапанной регургитации [27]. С возрастом створки становятся толще, увеличивается их жесткость. В своем исследовании Y. Sahasakul и соавт. [28, 29] сравнивали толщину интактных створок у пациентов трех возрастных групп: моложе 20 лет, 20—59 лет и старше 60 лет. Было обнаружено увеличение толщины узелка, лунулы и тела створки с возрастом, которое становилось более заметным после 50 лет, когда узелок становился вдвое толще лунулы. Склероз, дистрофический кальциноз или сращения комиссур могут привести к стенозированию клапана.

Гистологически каждая створка состоит из волокнистой основы, покрытой субэндотелиальными фиброэластическими слоями, называемыми артериальными со стороны аорты и желудочковыми со стороны левого желудочка. Артериальная часть содержит главным образом коллагеновые волокна с небольшим количеством эластина. Желудочковая часть состоит из более рыхлой соединительной ткани, богатой протеогликанами. Желудочковый слой тоньше артериального и содержит больше эластина и меньше организованных волокон коллагена. У лунулы и свободного края каждой створки вентрикулярный слой становится толще, особенно в области узелка Аранция, где он представляет собой массу эластической ткани [27]. Изучая механику аортального клапана, I. Vesely [30] прокомментировал, что эластин действует как «помощник» в восстановлении коллагеновых волокон обратно в исходное состояние.

Расположение КА

Если рассматривать сердце в переднезадней проекции, очевидно, что корень аорты является центральным элементом сердца (рис. 6).

Рис. 6. Топография корня аорты. Предсердия удалены [18].
cлева и спереди от корня аорты находится легочный ствол, который в свою очередь лежит позади третьего реберного хряща. Сзади от КА расположены митральный и трикуспидальный клапаны [18].

Левый коронарный синус прилежит к стенке левого желудочка и правой ветви легочной артерии. Под правым коронарным синусом лежат межжелудочковая перегородка и полость правого желудочка, под некоронарным синусом — мембранозный отдел межжелудочковой перегородки, межпредсердная перегородка, стенка правого предсердия, передняя створка митрального клапана и левое предсердие [2]. Плоскость аортального клапана наклонена книзу под углом к клапану легочной артерии. Нижние точки синусов аортального клапана лежат под углом 30° к горизонтальной плоскости [24].

Структуры КА, состоящие из плотной соединительной ткани, являются частью фиброзного каркаса сердца, выполняющего опорную и формообразующую функции. К ним относят дугообразные зоны прикрепления створок аортального клапана (хирургическое кольцо), от которых фиброзная ткань распространяется вокруг отверстий митрального и трикуспидального клапанов, формируя тем самым фиброзные кольца предсердно-желудочковых клапанов. К фиброзному каркасу сердца относится также аорто-митральный комплекс — фиброзная мембрана, соединяющая межстворчатый треугольник между некоронарной и правой коронарной створками аортального клапана с передней створкой митрального клапана [31].

Функция КА

Все компоненты корня аорты движутся согласованно и синхронно. Они изменяют свою форму и размер в течение различных фаз сердечного цикла, чтобы обеспечить выброс до 15 л в 1 мин с минимальными потерями энергии. Во время ранней систолы смещение кольца аорты вниз, вызванное изоволюметрическим сокращением левого желудочка, инициирует открытие аортального клапана. Во время поздней систолы окружность кольца клапана аорты уменьшается в результате сокращения желудочков, а окружность синотубулярного соединения увеличивается в результате повышения давления. Степень сужения кольца неодинакова с разных сторон. Левый и правый секторы кольца сокращаются значительно больше, чем некоронарный сектор. Во время диастолы аортальный клапан закрывается, и окружность кольца увеличивается в результате аортального обратного потока. Синусы Вальсальвы расширяются, и комиссуры перемещаются внутрь из-за эластичности стенки аорты и гемодинамической нагрузки на створки. Вихревые потоки крови в синусах Вальсальвы играют важную роль, на что впервые указал Леонардо да Винчи. Кровоток вихревого характера не только закрывает створки аортального клапана, но и поддерживает коронарное кровообращение во время систолы и диастолы [18].

Патологические варианты аортального клапана

Аортальный клапан может иметь от 1 до 4 створок различных размеров. Функционально аномалия развития клапана проявляется аортальным стенозом, недостаточностью или их комбинацией.

Наиболее частым вариантом является двустворчатый аортальный клапан, распространенность которого достигает 2,5% [32, 33]. У мужчин данная патология встречается в 4 раза чаще, чем у женщин. Большинство пациентов с двустворчатым аортальным клапаном являются асимптомными и какие-либо клинические проявления у них отсутствуют. Однако данная группа больных имеет большую склонность к развитию склеротических изменений КА и ее кальцинации по сравнению с пациентами с нормальным трехстворчатым аортальным клапаном. Это особенно актуально для молодых больных. Двустворчатый аортальный клапан является причиной аортального стеноза в 50% случаев у взрослых. Морфология двустворчатого аортального клапана вариабельна [34]. Створки клапана могут быть почти одинаковыми или разными по размеру (рис. 7).

Рис. 7. Двустворчатый аортальный клапан [27].
Большая створка очень часто имеет сращение посередине. Некоторые двустворчатые клапаны имеют расщепление в одной створке, что свидетельствует о неполном их разделении в процессе развития, в то время как другие являются следствием приобретенного сращения при деградации клапана. Их можно отличить от истинных двустворчатых клапанов тем, что свободный край псевдокомиссуры идет к синотубулярному соединению, но на практике проследить это часто бывает невозможно. Аналогичным образом при псевдодвустворчатом аортальном клапане присутствуют три треугольника и три синуса. Треугольник под линией сращения может быть почти таким же высоким, как и другие треугольники. Напротив, треугольник, лежащий под линией сращения двустворчатого клапана, значительно уменьшается в высоту, что приводит к ограничению подвижности створки [35]. Створки двустворчатого аортального клапана ориентированы либо спереди назад, либо справа налево. Переднезадняя ориентация является наиболее частой и встречается в 79% случаев. Обе коронарные артерии при этом берут начало из переднего синуса [29]. При ориентации створок справа налево в каждом синусе присутствует устье коронарной артерии, причем сращение всегда находится в правой створке. Выходное отверстие аортального клапана также может быть ограничено общей длиной свободного края створок. Если створки излишни по длине своего свободного края, вероятнее всего, будет формироваться стеноз [32]. Кальцинирование двустворчатого клапана начинается вдоль сращения створок, а также на аортальной поверхности других створок [29].

Небольшая степень кальцинации трехстворчатого аортального клапана наиболее часто распространена у пожилых людей. Дегенеративный клапанный стеноз, вызванный кальцификацией, чаще встречается у пациентов старше 65 лет. В таких случаях комиссуральные сращения отсутствуют или минимальны, за исключением больных, с сопутствующей ревматической болезнью клапана [36]. Выходное отверстие принимает треугольную форму. Створки становятся жесткими и малоподвижными. Напротив, стеноз, возникающий на трехстворчатом аортальном клапане у младенцев и детей, часто обусловлен дисплазией соединительной ткани и поражением створок.

Одностворчатый аортальный клапан является редкой врожденной аномалией сердца. Во время эмбрионального развития аортальный клапан формируется из трех бугорков, слияние которых приводит к появлению данной патологии [37]. По данным G. Novaro и соавт. [38], частота встречаемости одностворчатого аортального клапана у взрослых составляет приблизительно 0,02%. Аномалия часто обнаруживается во время операции по поводу аортального стеноза или при вскрытии. Эта патология также может сопровождать другие сердечные аномалии, такие как аортальная недостаточность, аневризма аорты, расслоение аорты, открытый артериальный проток и коарктация аорты [39]. Одностворчатый аортальный клапан можно разделить на два морфологических типа: акомиссуральный тип с точечным отверстием в центре и уникомиссуральный тип с щелевидным отверстием [40]. Акомиссуральный тип обычно сопровождается тяжелым стенозом, симптомы которого обычно присутствуют при рождении. Многим пациентам, нуждающимся в неотложной помощи при тяжелом стенозе, выполняется аортальная вальвулопластика или хирургическое вмешательство в младенчестве, или детстве [39]. Уникомиссуральная форма клапана обычно имеет относительно большее отверстие, чем акомиссуральная, и таким образом пациент может оставаться бессимптомным и гемодинамически стабильным до зрелого возраста.

Четырехстворчатый аортальный клапан встречается также редко, как и одностворчатый и может приводить к стенозу по мере кальцификации створок (рис. 8).

Рис. 8. Четырехстворчатый аортальный клапан. ACC — дополнительная створка; LCC — левая коронарная створка; RCC — правая коронарная створка; NCC — некоронарная створка [43].
Однако, по словам W. McAlpine [24], четырехстворчатый клапан со створками одинакового размера чаще проявляется регургитацией. Он высказал мнение, что соотношение между площадью поверхности створки и линией прикрепления увеличивается, отклоняясь от оптимального соотношения, которое наблюдается в трехстворчатой структуре клапана.

Аортальная недостаточность встречается реже, чем стеноз аорты. Наиболее широко используемая классификация, предложенная El Khoury в 2009 г., основана на концепции, что аортальный клапан аналогичен митральному клапану. Следовательно, аналогично классификации митральной недостаточности по Carpentier [41], классификация аортальной недостаточности идентифицирует следующие ее виды:

— тип I — регургитация, связанная с изменениями диаметра фиброзного кольца при нормальном движении створок. Его можно дополнительно разделить на тип IA (дилатация синотубулярного перехода и восходящей аорты), тип IB (дилатация синотубулярного перехода и синусов Вальсальвы), тип IC (дилатация вентрикулоаортального перехода) и тип ID (перфорация створок без первичного функционального поражения аортального кольца);

— тип II — регургитация, связанная с пролапсом створок;

— тип III — регургитация, связанная с ограничением подвижности створок, например, в случае утолщения, фиброза и кальциноза створок аортального клапана.

Также существует комбинированное поражение аортального клапана. Для каждого типа аортальной недостаточности существуют специфические методы реконструкции.

Заключение

КА является совершенной и очень сложной структурой. Каждый компонент КА имеет оптимальную макроскопическую и микроскопическую структуру. Это обеспечивает пульсовой однонаправленный характер кровотока, сохранение его ламинарного характера, минимальное сопротивление и наименьшее, возможно, напряжение и повреждение тканей при различных гемодинамических условиях.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare o conflict of interest.

Сведения об авторах

Комаров Р.Н. — https://orcid.org/0000-0002-3904-6415

Катков А.И. — https://orcid.org/0000-0002-2338-089Х

Одинокова С.Н. — е-mail: saniya_odinokova@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-5403-8456

Автор, ответственный за переписку: Одинокова С.Н. — е-mail: saniya_odinokova@mail.ru

КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Комаров Р.Н., Катков А.И., Одинокова С.Н. Современные анатомические представления о строении корня аорты с точки зрения практикующего хирурга. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2019;12(5):433-440. https://doi.org/10.17116/kardio201912051

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail