Szívszelepek

Korábban azt hitték, hogy minden szívbillentyű olyan egyszerű struktúra, amely hozzájárul az egyirányú véráramláshoz, egyszerűen egy passzív mozgás, amely az aktuális nyomás gradiensre reagál. A "passzív struktúrák" megértése "passzív" mechanikai és biológiai szelephelyettesek létrehozásához vezetett.

Most nyilvánvalóvá válik, hogy a szívbillentyűk bonyolultabb struktúrával és funkcióval rendelkeznek. Ezért egy "aktív" szívbillentyű-helyettesítő létrehozása jelentős szerkezeti hasonlóságot és természetes szívszelepes működést sugall, ami hosszú távon a szövetkezelés fejlesztése miatt igen megvalósítható.

A mesenchymalis szövet embrionális bimbóitól az endokardium behelyezése során szívszondák alakulnak ki. A folyamat során a morfogenezis képződött atrioventrikuláris csatorna (tricuspidalis és mitrális szelepek cerdechnye) és kamrai kiáramlási traktus (aorta- és pulmonalis szelepek cerdechnye).

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]

Hogyan vannak elrendezve a szívbillentyűk?

A szelepek vérellátásának tanulmányozásának kezdetét Luschka (1852) határozta meg, kontrasztos masszív szívartalmú injekcióval. Számos véredényt talált az aorta és pulmonalis atrioventricularis és semilunáris szelepeinek szelepében. Azonban számos útmutatók patológiai anatómia és szövettan hogy a jelek szerint változatlan emberi szívbillentyűk nem tartalmaznak semmilyen érbe, és az utóbbi, csak szelepek különböző kóros folyamatok - érelmeszesedés különböző etiológiájú és szívbelhártya-gyulladás. A vérerek hiányára vonatkozó információ elsősorban szövettani vizsgálatokon alapult. Azt feltételezték, hogy a hiányában erek a szabad része a szárnyak az élelmiszer zajlik szűrésével a folyadékot a vérplazma, a mosó redők. Megfigyelték néhány hajó behatolását a csíkos izomszövet rostjaival a szelepek és ín akkordok alapjába.

Azonban, amikor az injekció hajók a szív különböző festékek (hasított zselatin, bizmut-zselatin vizes iszapot fekete szempillafesték, oldatok kármin vagy tripán kék), azt találtuk, hogy a hajók behatolnak a atrio-ventrikuláris cerdechnye szelepek, aorta és a tüdőartéria együtt szívizom szövet , kissé nem érte el a levél szabad szélét.

Az atrioventricularis szelepek szelepeinek széteső rostos kötőszövetében különálló fő hajókat találtunk, amelyek anastomózist tartalmaznak a szív keresztirányú izomszövetek egy sor tartományában.

A legtöbb véredény a bázisnál volt, és viszonylag kisebb - ezen szelepek szabad részén.

KI Kulchitsky és munkatársai (1990) szerint az artériás és vénás hajók nagyobb átmérője található a mitrális szelepben. A szelep szelepének alapjainál főleg fő hajók vannak, amelyeknek szűk hurokba eső hajszálerei a szelep alaprészébe behatolnak és 10% -át foglalják el. A tricuspid szelepben az artériás edények kisebb átmérőjűek, mint a mitrális szelepben. A szelep szelepeiben főként szétszórt típusú edények és viszonylag széles kapillárisok. A mitrális szelepben az elülső lap intenzívebb véráramlást mutat, a trikópus szelepben, az elülső és hátsó szelepekben, amelyek a fő zárási funkciót hordozzák. Az artériás és vénás erek átmérőinek aránya az érett emberek szívének atrioventriculáris szelepeiben 1: 1,5. A kapilláris hurkok sokszögek és a szeleplapok alapjára merőlegesen helyezkednek el. A hajók egy planáris hálózatot alkotnak, amely az endónium alatt helyezkedik el az atria oldalán. Az ín-akkordok véredényt is találnak, ahol a jobb és a bal kamrák papilláris izmaitól az ínhangok hossza 30% -áig terjednek. Számos véredény alakú ívelt hurkot képez az ín-akkordok alján. Az aorta és a pulmonáris törzs szívvilága a vérellátás szempontjából jelentősen különbözik az atrioventricularis betegségtől. A viszonylag kisebb átmérőjű fő hajók illeszkednek az aorta- és tüdőszelepek félkör alakú szelepek alapjához. Ezeknek a hajóknak a rövid ágai szabálytalan ovális és sokszög alakú kapilláris hurkokban végződnek. Ezek elsősorban a semilunáris szárnyak közelében találhatók. Az aorta és a pulmonalis artériák szelepeiben lévő vénás hajóknak kisebb átmérője is van, mint az atrioventricularis szelepek alapja. Az artériás és vénás erek átmérőinek aránya az érettek szívének aorta és tüdőartériájának szelepében 1: 1,4. A nagyobb edényektől rövid, oldalirányú ágak határolódnak ki, és az ovális és sokszög alakú kapillárisokkal végződnek.

A kor előrehaladtával van egy durvulás a kötőszöveti rostok, mint például a kollagén és elasztin, valamint számának csökkentése laza rostos szabálytalan kötőszövet alakul szárnyakat szöveti sclerosis atrioventrikuláris szelepek és a szórólapok a félhold alakú szelepek az aorta és a tüdőartéria. Csökkentett hosszúságú szálak szelepek kardiális vázizomszövetet, és így csökkenti annak mennyisége és száma behatol a szívbillentyűk ereket. Ezekkel a változások cerdechnye szelepek elveszítik elasztikus és rugalmas tulajdonságai, ami befolyásolja a záró mechanizmus a szelepek és a vérkeringés is.

A szívszelepek limfás kapillárishálózatokkal és kis számú, a szelepekkel ellátott nyirokcsomókkal rendelkeznek. A szelepek nyirokcsőkarcsai jellegzetes megjelenést mutatnak: a lumenük nagyon szabálytalan, ugyanazon kapillárisok különböző területeken eltérő átmérővel rendelkeznek. Több kapilláris csomópontjában különböző alakzatok keletkeznek. A hálózati hurkok gyakran szabálytalan sokszögűek, ritkábban oválisak vagy kör alakúak. Gyakran a nyirok hálózat hurok nincs zárva, és a nyirok kapillárisok végződnek vak hurok nyirok kapillárisok orientált egyre felé szabad éle a szárny, hogy az alap. Számos esetben az atrioventricularis szelep szelepeiben kétrétegű nyirokcső-kapillárisok hálózatát találták.

Az endokardium idegi plexusa különböző rétegekben helyezkedik el, elsősorban az endothelium alatt. A szelepszárnyak szabad szélén az idegrostok elsősorban radiálisan helyezkednek el, összekötve az ínszálakkal. A szelepek alapjához közelebb egy nagy plexus plexus, amely a rostos gyűrűk körüli plexushoz kapcsolódik. A félvezető szelepeken az endokardiális neurális hálózat ritka. A szelepek rögzítésének helyén vastag és többrétegű lesz.

A szívszondák sejtes szerkezete

A szelepszerkezet karbantartásával megbízott szelepközti sejtek hosszúkás alakúak, számos vékony eljárással, amelyek a teljes szelepmátrixon átnyúlnak. A szelep intersticiális sejtjeinek két csoportja van, amelyek különböznek a morfológiában és a szerkezetben; egyesek kontrakciós képesség és a jellemző a jelenlévő egyéb kontraktilis fibrillák szekréciós tulajdonságokkal, és van egy jól fejlett endoplazmás retikulum és a Golgi-apparátus. Kontraktilis funkció ellenáll hemodinamikai nyomást fenntartjuk, és további kidolgozását mind szív- és vázizom kontraktilis fehérjék, amelyek tartalmazzák a nehéz lánc a alfa- és béta-miozin és a különböző izoformák troponin. A szívszelep szelepének összehúzódását számos vazoaktív szer reagálására igazolták, amely a biológiai stimulus koordináló hatását sugallja a szelep sikeres működéséhez.

Az intersticiális sejtek szintén szükségesek a szerkezet reduktív rendszerének, mint például a szív-szelepek számára. A szelepek állandó mozgása és a vele összekapcsolt kötőszövet deformációja károkat okoz, amelyekhez a szelepek közötti intersticiális sejtek reagálnak a szelep integritásának fenntartására. A helyreállítási folyamat létfontosságú a szelep normális működéséhez, és a modern mûködõ szelepek modelljeinek hiánya valószínûleg hozzájárul a bioprotézis szerkezeti károsodásához.

Az intersticiális sejtek vizsgálatában fontos irány az interakció vizsgálata közöttük és a környező mátrixon keresztül, amelyet a molekulák fókuszos tapadása közvetít. A gyulladásgátlók olyan speciális sejt-mátrix kölcsönhatások, amelyek a sejtek citoszkeletont kötik a mátrix fehérjékhez integrinokon keresztül. Azt is jár, mint jelátviteli részletekben továbbítására mechanikai információt az extracelluláris mátrix, amely képes elérni immunválaszokat, beleértve, de nem kizárólag, a sejt adhéziót, a migrációt, a növekedés, és a differenciálódás. Megértése sejtbiológia szívbillentyű kötőszöveti sejtek létfontosságú, hogy létrehozza a mechanizmusokat, amelyek a sejtek kölcsönhatásban vannak egymással, és a környezet, a lejátszás E funkció mesterséges szelepeket.

A kapcsolat a fejlődés egy ígéretes terület tissue engineering szívbillentyű kutatási interstitsiapnyh sejtek alkalmazásával végzik sokféle technikával. Miután validált a citoszkeleton festődő sejtek számára vimentin, dezmin, troponin, alfa-aktin és a miozin simaizom nehéz lánc alfa- és béta-miozin könnyű lánc-2 szív-miozint, alfa- és béta-tubulin. A kontraktilitást sejtek megerősítette pozitív választ a epinefrinnel, angiotenzin II, bradikinin, karbakol, kálium-klorid, endotélium I. Cellular funkcionális kapcsolatban határoztuk meg és igazoltuk réselt kölcsönhatások karboksiflyuorestseina mikroinjektálással. A mátrix szekrécióját telepített festődés prolil-4-hidroxiláz / II típusú kollagén, a fibronektin, kondroitin-szulfát, a laminin. Innerváció telepítve közel motoros idegvégződésekből, amelyek aktivitását befolyásolja neuropeptid Y tirozin-hidroxiláz, acetilkolin, vazoaktív intesztinális polipeptid, P anyag, kaptsitonin génnel kapcsolatos peptid. Mitogén faktorok értékeltük öröklött vérlemezke növekedési faktor, bázikus fibroblaszt növekedési faktor, a szerotonin (5-HT). A fibroblasztok tanulmányozták intersticiális sejtekre jellemző a hiányos alapmembrán, hosszú, vékony citoplazmatikus folyamatokat szoros kapcsolat a mátrixhoz, egy jól fejlett durva endoplazmatikus retikulum és a Golgi-készülékben, a gazdag mikrofilamentumok, a kialakulása egy ragasztott kötés.

A szivárványos endokardiális sejtek funkcionális atrombogén borítékot képeznek az egyes szívbillentyűk körül, hasonlóan a vascularis endotheliumhoz. A szelepcsere széles körben alkalmazott módszere kiküszöböli az endokardium védő funkcióját, ami a vérlemezkék és a fibrin mesterséges szelepekbe történő elhelyezéséhez, bakteriális fertőzés kialakulásához és szöveti meszesedéshez vezethet. Ezen sejtek egy másik valószínű funkciója az alul fekvő szelepes intersticiális sejtek szabályozása, hasonlóan a simaizomsejtek endotheliumszabályozásához. Komplex kölcsönhatás van az endothel és a szomszédos sejtek között, melyeket részben az endothel sejtek által szelektált oldható tényezők közvetítenek. Ezek a sejtek óriási felületet képeznek, melyet a luminalis oldalon mikro-növekedések borítanak, ezáltal növelve az expozíciót és a kölcsönhatást a keringő vér anyagcseréihez.

Az endothelium gyakran megjeleníti morfológiai és funkcionális különbségek által okozott nyírófeszültséget az érfal során fellépő mozgást a vér, és ugyanez vonatkozik a szelep endokardiális befogadó sejteket mind hosszúkás, és sokszög alakja van. Változások a szerkezet a sejtek is előfordulhat, mivel az intézkedés a helyi hemodinamika citoszkeleton alkatrészek vagy másodlagos hatása által okozott változások az alapul szolgáló extracelluláris mátrix. Ultrastrukturális szinten szelep endokardiális sejtek intercelluláris kötések plazma buborékok durva endoplazmatikus retikulum és a Golgi-apparátus. Annak ellenére, hogy az általuk termelt von Willebrand-faktor, mind in vivo, és egy mesterséges környezetben, hiányzik belőlük a borjú Weibel-Palade (specifikus granulumok, hogy tartalmaz von Willebrand faktor), amelyek organellumok specifikus vascularis endothelium. A szivárványos endokardiális sejteket erős kötések, funkcionális rés interakciók jellemzik, és átfedik a peremes hajtások.

Endokardiális sejtek megtartják metabolikus aktivitását in vitro is: generál Willebrand faktor, prosztaciklin, nitrogén-oxid-szintáz aktivitást mutatnak az angiotenzin konvertáló enzim, erősen izolált adhéziós molekulák ICAM-1 és az ELAM-1, amelyek kritikusak a kötésért a mononukleáris sejtek a fejlesztés immunválasz. Mindezek a markerek szerepelnie kell a termesztés ideális sejttenyészet létrehozása műbillentyű által tissue engineering, de az immunstimuláló potenciáljának a szelep endocardiaiis sejtek maguk is azok használatának korlátozására.

Extracelluláris Metrix szívbillentyű áll a rostos kollagén és elasztin makromolekulák a proteoglikánok és glikoproteinek. A kollagén - 60% a száraz tömegének a szelep, elasztin - 10% és proteoglikánok - 20%. A kollagén komponens biztosítja a szelep alapvető mechanikai stabilitását és az I. Kollagén (74%). II (24%) és V (2%) típusok. A kollagénszálak fürtjeit egy elasztin burkol veszi körül, amely kölcsönhatásba kerül egymás között. Glikózaminoglikán oldalláncainak proteoglikán molekulák hajlamosak egy gélszerű anyag, amelyben más molekulák kölcsönhatásba lépnek, hogy egy állandó mátrix összeköttetések és más alkatrészek letétbe. Glükózaminoglikánok emberi szívbillentyű főleg a hialuronsav, kisebb mértékben - a dermatán-szulfát, kondroitin-4-szulfát és kondroitin-6-szulfát, de legalább a heparán-szulfát. Átalakítás és frissítése mátrix szövet szabályozza a mátrix metalloproteinázok (MMP-k) és ezek szöveti inhibitorok (TI). Ezek a molekulák is részt vesznek számos fiziológiai és patológiai folyamatok Néhány metalloproteinázok, beleértve intersticiális kollagenáz (MMP-1, MMP-13) és a zselatinázok (MMP-2, MMP-9) és szöveti inhibitorok (TI-1, öt- 2, TI-3), megtalálhatók a szív minden szelepében. A metalloproteináz termelés túlcsordulása jellemző a szívbillentyű patológiás állapotaira.

[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22]

Szívszelepek és morfológiai szerkezete

A szívszelepek három, a szelep mátrixának morfológiailag különböző és funkcionálisan jelentős rétegeit tartalmazzák - rostos, szivacsos és kamrai.

A rostos réteg a szeleplapát terhelésmentes keretét képezi, amely a kollagénszálak rétegeiből áll. Ezek a szálak sugárirányban vannak elrendezve, hogy az artériás szelepeket a lezárás után nyújtsák. A rostos réteg a szelepek kimeneti külső felületénél helyezkedik el. Az atrioventricularis szelepek rostos rétegei az ín akkordok kollagén gerincének folytatásaként szolgálnak. A szivacsos (bejárati) és a kamrai (kilépési) rétegek között helyezkedik el.

A rostos és a kamrai között spongyos réteg van (spongiosa). A spongyos réteg egy rosszul szervezett kötőszövetből áll, viszkózus közegben. Ennek a rétegnek a domináns mátrix komponensei az önkényesen orientált kollagénnel és vékony elasztin rétegekkel rendelkező proteoglikánok. A proteoglikánok molekuláinak oldalláncai erős negatív töltést hordoznak, ami befolyásolja a vízben való kötődés magas képességét, és a mátrix porózus gélt képezi. A szivacsos mátrixréteg csökkenti a szívszelepek mechanikai igénybevételét és megtartja rugalmasságukat.

A kamrai réteg sokkal vékonyabb, mint mások, és tele van rugalmas szálakkal, amelyek lehetővé teszik a szövetek számára, hogy ellenálljanak az állandó deformációnak. Az elasztinnak van egy spongyos szerkezete, amely körülveszi és összeköti a kollagénrostokat, és gondoskodik a karbantartásról semleges hajtogatott állapotban. Szívószelep réteg (kamrai - az artériás szelepek és szivaccsal - a pitvar-kamrai) tartalmaz több, az elasztin, mint a kimeneti, amely lágyító a víz kalapács zárás közben füleket. Ez a kapcsolat a kollagén és az elasztin között lehetővé teszi a szelepek 40% -os kiterjedését állandó deformáció nélkül. Egy kis terhelés hatására a réteg kollagén szerkezete a terhelés irányába orientálódik, és növekszik a terhelés további növekedésével szembeni ellenállása.

Így a szívcsapok üresjárati endocardium-duplikációjának gondolata nemcsak egyszerűsítő, hanem valójában helytelen is. A szívszelepek komplex struktúrájú szervek, beleértve a csíkos izomrostokat, a vér és a nyirokrendszereket, valamint az idegelemeket. Mind a szerkezetükben, mind a működésükben a szelepek egyetlen egészet alkotnak a szív minden szerkezetével. A szelep normál működésének elemzésénél figyelembe kell venni a celluláris szervezetét, valamint a sejtek egymás közötti kölcsönhatását és a mátrixot. Az ilyen vizsgálatokból nyert ismeretek a szelepcsere kialakításában és fejlesztésében vezetnek a szöveti tervezés alkalmazásával.