心的瓣膜复合器研究进展和临床应用.ppt

心的瓣膜复合器研究进展 和临床应用,Max Song （宋本才）,Department of Anatomy, Tongji Medical College of Huazhong University of Science and Technology,目录,右房室口和三尖瓣复合器 肺动脉口和肺动脉瓣 左房室口和二尖瓣复合器 主动脉口和主动脉瓣 腱索 乳头肌 房室瓣的组织学结构和机能,一、右房室口和三尖瓣复合器,房室口为心房和心室之间的“门”。心的纤维结缔组织在此形成纤维环。纤维环 为房室瓣附着的纤维支架。由于纤维环由柔软的纤维结缔组织形成， 所以纤 维环形成的环平面并非在同一平面上。由于心在胚胎时期发育时向左旋转的 缘故，纤维环所形成的房室口平面于矢状面之间均呈45的夹角。 近年研究表明，房室瓣环并非 僵硬的纤维环，在心室收缩 时环口可以缩小。 房室瓣环口的的缩小可能并非 由于纤维环的主动收缩，而 是由瓣膜的基部来自心房的 肌束收缩所致。,右房室口为卵圆形或钝的三角形，较大， 周长约为11cm， 能容纳3个指 尖，口上有三尖瓣附着。,右房室口周围有纤维结缔组织形成的三尖瓣环是心纤维结缔组织支架的一 部分，作为三尖瓣附着的纤维结缔组织支架。 三尖瓣环由附着于室间隔膜部的纤维组织、附着于右纤维三角（中心纤维体） 的纤维组织、由右纤维三角向前、后发出的纤维组织束构成。 近年研究发现三尖瓣环并非完 整纤维结缔组织环，因为由右 纤维三角向前、后发出的纤维 组织束并未汇合，因此，右纤 维环在此处缺如，仅由少许纤 维组织构成。,1. 右房室口和三尖瓣环,三尖瓣附着于右房室口处的三尖瓣环，并借腱索连于右心室壁上的乳头肌。 三尖瓣环、三尖瓣、腱索和乳头肌， 它们在构造上是独立的结构，但在功 能上它们是一个整体，防止心室收缩是血液自右室返流入右房，因此，它 们共同被称为三尖瓣复合器。,2. 三尖瓣和三尖瓣复合器,三尖瓣每个尖约呈半圆形，基底部附着 于三尖瓣环上，其游离缘突向右心室腔。 分为前尖、后尖和隔侧尖，其中前尖最 大。位于前上，右房室口和动脉圆锥 之间；后尖后尖位于后下；隔侧尖位 于后内，附着于室间隔上。,此外，每个尖的心房面 除近游离缘处外平滑， 有利于血液从心房流向 心室。,相邻两个瓣膜借瓣膜组织连合在一起， 形成瓣膜连合，即：前内侧（前隔）连 合、后内侧（后隔）连合和外侧（前后） 连合。由于瓣膜连合的存在，瓣膜围成 的漏斗形口实际上比右房室口小。,前内侧连合,后内侧连合,外侧连合,连合处也有腱索附着， 瓣膜粘连多发生于瓣膜 连合处，严重的粘连可 导致房室口狭窄。 前内侧连合紧邻室间 隔膜部，三尖瓣粘连时， 若以器械扩张分离，一 一般分离外侧连合和后 内侧连合，而不分离前 内侧连合，以防损伤室 间隔膜部。,一般乳头肌尖端指向瓣膜连合， 这可以作为确定瓣膜连合的标 志。,三尖瓣的游离缘可有切迹，从而将每个尖分成数个大小不等的“扇”。 一般前尖和隔侧尖不分扇或分为大小不等的二扇；后尖则多分为三扇或 不分扇。,瓣膜的心室面可分为三个带：近附着线的部分称基底带。 近游离缘的半月形区域厚而不透明，且不平坦（房面亦如此），称粗糙带。 基底带和粗糙带之间的部分薄而透明，称光滑带。,粗糙带上界有一明显的隆起线，为瓣膜的闭合线。瓣膜关闭时，各瓣膜的 粗糙带部分互相对合，由于粗糙带处不平坦，且其内部结缔组织不成板状， 疏松柔软，所以粗糙带之间对合非常紧密，形成所谓的“水密封”（Water tight seal）。 瓣膜的早期病变则多发生于粗燥带。,二、肺动脉口和肺动脉瓣,肺动脉口位置最高，位于动脉圆锥的顶端。其口面朝向左后上，口径约 2.5cm。 在肺动脉口处有心的纤维结缔组织形成的、三个首尾相连的半环形结构， 即肺动脉瓣环，作为肺动脉瓣的附着点。,A 肺动脉口,B 肺动脉瓣,肺动脉瓣是三个半月形瓣膜，由内皮夹以纤维结缔组织板构成。 青年时期肺动脉瓣透明，以后逐渐变成不透明的瓣膜。 肺动脉瓣 以较厚的凸缘附着于肺动脉瓣环上，其凹的游离缘则突向肺动脉腔。 游离缘的中部增厚，称半月瓣小结，结两侧的游离缘则称为弧线。二者对肺动 脉瓣的关闭极为重要。除此之外，肺动脉窦的形成在血液流变学上对肺动脉瓣 的关闭也起重要作用。,与肺动脉瓣相对的肺动脉干的壁向外扩大，与肺动脉瓣之间形成肺动脉窦，其 厚度约为肺动脉干壁厚度的一半。 肺动脉窦的上界在肺动脉壁上有一明显的弧形隆嵴。自该隆嵴向下，肺动脉壁 逐渐变薄。 肺动脉瓣可分为前瓣、左瓣和后瓣，三个瓣之间也形成三个瓣间连合。 肺动脉干、动脉圆锥联合切开即从前瓣间联合处进行。,三、左房室口和二尖瓣复合器,左房室口呈卵圆形，较右房室口略小，其与正中矢状面之间约呈45夹角。 心的纤维结缔组织在此形成左纤维环（二尖瓣环），二尖瓣环上有二尖瓣 附着，二尖瓣借腱索连于左室壁上乳头肌。二尖瓣环、二尖瓣、腱索、乳 头肌合称二尖瓣复合器。,1. 二尖瓣环,与三尖瓣环一样， 二尖瓣环亦非完整 的环形结构，由几 个部分组成。即 左、右纤维三角的 一部分，左、右纤 维发出的纤维束。 左纤维环的左后部 （即两个纤维束之 间）也由少许的纤 维结缔组织构成， 可认为左纤维环在 此缺如。 左房室口的前内， 左、右纤维三角之 间无纤维环结构。此处，二尖瓣前尖的结缔组织板与属于主动脉壁的由结缔 组织形成的瓣间隔相续。,2. 二尖瓣,二尖瓣时一对帆状的瓣膜，因为其形 状如喇嘛的帽子，也称为“僧帽瓣”。 二尖瓣分为前尖和后尖，二者共同形 成一个朝向左前下方的漏斗形口。,二尖瓣形成两个瓣间连合。前外侧连合邻近左纤维三角，对向左侧腋前线；后 内侧连合邻近右纤维三角，对向脊柱右缘。 由于瓣间连合区仍然存在瓣膜组织（三尖瓣也是如此），且当瓣膜关闭时瓣膜 间的裂隙未达纤维环，这对房室口的关闭极为重要。因此，在做二尖瓣分离术 前，应充分考虑扩张器的直径，且应考虑扩张器放置的方向，不要破坏了瓣膜 连合区的瓣膜组织。有些创伤性二尖瓣关闭不全就是由于过分分离了瓣膜连合 区的瓣膜组织或瓣膜本身所致。,前尖位居前内侧， 临床上也称为前叶 或主动脉叶。 前尖位于左房室口 和主动脉口之间， 呈半圆形或三角形。其底的附着线约占二尖瓣 环的前内1，且其中部与主动脉瓣下的瓣 间隔延续。 其游离缘至其附着线的宽度较大，约为后尖的 一倍或更多。 前尖绝大多数为一完整的瓣，仅极少数因为游 离缘有一切迹而呈二扇形。,A 前尖,前尖基部的中间部分与主动脉下的瓣间隔延续，因位于左心室流入道和流出 道之间的关键位置而被称为主动脉隔板，或折流板。继续向上则延续为主动 脉壁。,前尖只有粗糙带 和光滑带，无基 底带。腱索仅附 着于粗糙带，但 可从粗糙带延伸 至光滑带并止于 光滑带的纤维板。,后尖位居后外侧，临床上亦称为后叶或壁叶。 后尖的附着线较长，约占二尖瓣环的后外 2。但其从附着线至游离缘的宽度较小， 故后尖和前尖的面积几乎相等。因此，后尖 的活动度比前尖小。,B 后尖,后尖极少数不分扇，多分为二扇或 三扇。如为三扇，则通常中间的一 扇较大，两侧的较小。,二尖瓣后尖可分为3个带：粗糙带、光滑带和基底带。但只有粗糙带 和基底带有腱索附着。 由于二尖瓣后尖从其附着线至其游离缘的宽度小，且二尖瓣环后外 侧部缺如，因此，左心房扩大时可牵拉后尖，导致二尖瓣关闭不全。,四、主动脉口和主动脉瓣,A 主动脉口,主动脉口位居左室右上角，左、右房室口 前上，肺动脉口的右后下。口面朝向右 上后方，主动脉口平面与正中矢状面之 间的夹角约为45。 和肺动脉口处一样，心的纤维结缔组织在 主动脉口处也形成3个首尾相连的半环形 支架，称为主动脉环。,也是三个半月形瓣 膜，其形态结构 与肺动脉瓣相似， 但更强厚。 半月瓣小结称为 Arantii结。 在瓣的室面游离缘下方有一白色线，为闭合线，闭合线与弧线（游离缘）之间 常有窗孔，尤其是在瓣膜连合点处，其意义不清楚。 半月瓣左室面光滑，主动脉面粗糙。,B 主动脉瓣,主动脉窦 （Valsalva 佛 氏窦）比肺动脉 窦大，窦壁上界 稍高于瓣膜的游 离缘处，是一明 显的弧形隆嵴， 称窦管嵴，或 瓣上嵴。 窦壁构造与肺动 脉窦壁类似，厚 度约为升主动脉 壁的1，窦 管嵴的14。 这是主动脉窦瘤容易形成的重要原因。 窦管嵴以上升主动脉直径约为2.5cm，而在主动脉窦处，升主动脉内腔直径 约为窦管嵴以上升主动脉直径的一倍。,主动脉窦分为左窦、右窦和后窦。左、右冠状动脉分别发自左、右窦，后窦 无冠状动脉发起，故亦称无冠状动脉窦。 冠状动脉口位于窦管嵴下方窦壁中1处，一般高于主动脉瓣游离缘，只 有少数低于主动脉瓣游离缘。 主动脉前瓣（右冠状动脉瓣）和后瓣（无冠状动脉瓣）居于室间隔膜部的上 方，主动脉前瓣和左冠状动脉瓣之间的连合处是心室前壁和室间隔分界处 标志，该处是主动脉瓣下狭窄手术切口的安全部位。,正常的主动脉窦保证冠状动脉在心动周期的任何时相都能得到充分的不间断 灌流，同时对主动脉瓣的关闭也有重要作用。即：左室收缩将血液射入主动 脉的同时也注满主动脉窦，使血液主动脉窦形成涡流，使主动脉瓣不致紧贴 主动脉壁。这样，一方面使冠状动脉得到充分的灌流，也使主动脉瓣具有随 时关闭的趋势。射血一旦停止，主动脉瓣能立即关闭。当然。主动脉和左室 之间的压力差也是使主动脉瓣关闭的重要因素。与此同时，主动脉内的血压 使冠状动脉继续得到充分灌流。和主动脉窦一样，肺动脉窦在血液流变学上 也与肺动脉的关闭有同样的作用,五、腱索,腱索是很细的胶 原纤维索，外面 包以心内膜，呈 白色。 大多数腱索自乳 头肌尖端发出， 也有少数可直接 起始于室壁。 腱索一般以干的 形式发起，然后 由干再分成数个分支，止于瓣膜。 腱索内的胶原纤维在乳头肌内以微丝连于肌纤维膜，在瓣膜内则止于瓣膜的 胶原纤维板。 由一个乳头肌发出的腱索，一般都要止于相邻的两个瓣膜。 腱索既可止于瓣膜的基底带、透明带、粗糙带，亦可止于瓣膜连合。 腱索的抗张力强度非常大，一条细如发丝的腱索，可以承受整个心的重量。,左心室的腱索与右心室的腱索无论在结构上还是在功能上都一样，并无区 别。腱索在止于瓣膜时大多止于瓣膜靠近瓣膜连合处。 瓣膜连合的确认以有扇形腱索附着、且乳头肌指向为标志。,扇状腱索因止于瓣膜联合处，也 称联合腱索。以一单干自乳头 肌发出， 然后呈放射状分支散 开， 止于瓣膜联合。因此，扇 状腱索是确认瓣膜联合的标志。,右心室腱索自右心室各个乳头肌发出，多为扇状腱索， 也有少部分单腱索发自室间隔。,左心室腱索无论在结构上还是功能上均与右心室腱索相似。 其中前尖的粗糙带腱索在大多数人有两根较粗大且在止于前尖时才分支的腱索 称为支持腱索，分别发自前、后组乳头肌，此腱索对需承受较大张力的前尖起 重要的支持作用。,在左室流出道，常有所谓的假腱索，也称为左室条索。它们往往连于乳头肌和 室壁之间或连于室壁与室壁之间，部分假腱索内有来自心传到系右束支的 Purkinje纤维。左室条索可产生心前区无害性杂音，此杂音在心跳加快时消失， 其机理尚不清楚。 偶尔在正常心腔可见肌性腱索，左、右心室均可发现。它们一般自前组乳头肌 发出，保留有胚胎时期的肌性构造，可能是发育停滞的腱索，其临床意义尚不 清楚。,腱索的分类、机能和病变,1. 腱索的分类,2. 腱索的机能,腱索有不同的分类方法。近年来，人们倾向于按腱索的止点和形状，将腱 索分为基底带腱索、粗糙带腱索和扇状腱索。,腱索除了在心室收缩时，由于乳头肌的收缩，牵拉房室瓣使之不致向心房 返折，防止血液反流入心房的作用外，其在瓣膜的关闭上也有重要作用。 在心室舒张开始时，起初房室瓣被被动冲开，此时从心房进入心室的血流 的中央部分流经房室瓣所形成的漏斗形口，而血流的周围部分则经过各腱索之 间的间隙进入心房。当这部分血液流经各腱索之间的间隙后，即在腱索的心室 侧形成涡流，此涡流有顶推房室瓣相互靠拢的作用，使房室瓣具有关闭的倾向。 事实上房室瓣一部分关闭。 当心房开始收缩时，血液进一步快速由心房流入心室，房室瓣在此被动重 新打开，同时涡流又使房室瓣能在血液一旦停止流动后使房室瓣迅速关闭。即 在一次心动周期中房室瓣二次开放二次关闭。 当然，心室收缩停止后心室和心房之间的压力差也是迫使房室瓣快速关闭 的重要因素。,腱索的过长和缩短、腱索的附着异位、腱索的融合或断裂，均可影 响瓣膜复合器的机能。 腱索起始部断裂，可引起房室瓣关闭不全。而腱索单一分支的断裂， 一般不会引起房室瓣关闭不全，可被忽视。 实验证明，房室瓣关闭不全和血流动力学紊乱的程度，不仅与断裂 腱索的数目有关，而且与断裂的腱索的类型有关。如左心室支持腱索的 断裂，可引起严重的二尖瓣关闭不全。而一支或多支粗糙带腱索断裂， 则仅引起有限的瓣膜关闭不全。 腱索的过长或过短，会分别引起房室瓣的脱垂和内翻，也会引起房 室瓣关闭不全。 大量腱索的粘连融合，由于减少了腱索之间的间隙，既可以引起瓣 膜狭窄，也可以引起瓣膜关闭不全，例如风湿性心脏病。,3. 腱索的病变,A 前组乳头肌：是三组乳头肌中最大的，起于右室前壁，相当于右室前壁心轴 方向上冠状沟至心尖连线的中、下1交点处，前室间沟右侧 一横指处。因此右室前壁切开暴露右室腔时，应注意避免损伤 前组乳头肌。节制索离开室间隔，连于前组乳头肌。 B 后组乳头肌：起于右室下壁靠近室间隔处，较小。,右室乳头肌 分为三组：,六、乳头肌,C 内侧组（隔侧组）乳头肌：起于室间隔，多为一些小乳头肌。内侧组乳头 肌在幼儿发育较好，至成年则退化成一腱索的附着点。内侧组乳头肌中 位置最高的一个称为圆锥乳头肌（Lancisi 或 Luschka 乳头肌），它是 一个重要的标志，因为在其后下方的心内膜深面有右束之通过。,左心室有两组乳头肌。 前外侧组乳头肌位于左室前壁和外侧壁交界处，靠 近左室手术切口处。因此，左室手术切开左室壁 时应注意勿伤及前外侧组乳头肌。 后内侧组乳头肌位于左室下壁靠近室间隔处。 每组乳头肌中乳头肌的数量可以是一个、两个或多个。 两组乳头肌均位于室壁中、下13交界处。,左室乳头肌 分为二组：,前外侧组乳头肌位于 左室前壁和外侧壁交 界处，常是左室手术 切口处，故其定位尤 其是其基底附壁处的 定位有重要的实用意 义。 其基底附壁处的定位 是：前室间沟左侧一 横指处作为一点，心 轴方向上心尖与冠状 沟连线的中、下 1交界处作为另外 一点，两点的交界处 即是。 因此，左室手术切开左 室壁前壁时，慎无损 伤前外侧组乳头肌。,左心室乳头肌的顶端常可分为数个峰，国人平均为2个峰。由峰发出2根腱索 主干，每个或每组乳头肌发起的腱索最后分别止于前、后尖的一半。前外 侧组和后内侧组乳头肌的尖端分别指向瓣膜的前外侧连合和后内侧连合。 因此，左心室乳头肌的指向是瓣膜连合的定位标志。,乳头肌的分类和机能,1. 乳头肌的分类,乳头肌按其形态可分为三类： A 指状形：即乳头肌的1以上突入心室腔。 B 结合形：即乳头肌完全与心室壁融合，只有极少一部分突入 心室腔。 C 中间形：即形态介于指状形和结合形之间。 乳头肌的形态与其血液供应关系十分密切，这在心肌梗塞时对 乳头肌的功能有重要影响。这个问题将在心的血供一节中介绍。,2. 乳头肌的机能,乳头肌附着于室壁中、下1交界处，乳头肌之间相对平行排列。 在心室收缩时，乳头肌向室间隔靠拢，在一定程度上缩小了心室腔。在 心室等容收缩期直至射血期，乳头肌以最理想的垂直张力牵拉房室瓣， 使瓣膜对合、关闭，并于射血时防止瓣膜返折入心房。反之，当乳头肌 的方向与房室环不垂直，如在心室腔呈球形扩大时，乳头肌向外侧移位， 乳头肌收缩通过腱索将给与瓣膜一个向外的拉力，这种向外的拉力将影 响瓣膜的对合，导致瓣膜关闭不全。 乳头肌功能障碍可见于乳头肌断裂、纤维化、梗塞和异位等。乳头 肌断裂的解剖部位是决定血液反流程度和临床过程的重要因素。乳头肌 顶端一个峰的断裂与大的腱索干断裂的后果十分相似，将导致严重的反 流。若一个或一组乳头肌整体断裂，则可使房室瓣的任何一个尖（瓣） 失去一半的支持力，也将导致严重的反流。一般局限性的乳头肌损伤不 足以引起房室瓣关闭不全，除非损伤扩展至其附着的心室壁。因为乳头 肌和其附着处的心室壁由于血供来源一致，故应该将乳头肌和它们附着 处的心室壁看作一个功能的整体。,七、房室瓣的组织学结构和机能,房室瓣是心内膜折叠后突向心室的薄片状结构，由表面的 内皮细胞和内部的结缔组织等构成。,(1)内皮： 由一层扁平内皮细胞组成，细跑内含大量胞质微丝，尤其是 近瓣膜游离缘的内皮细胞内此类微丝更多，其性质目前尚不清楚， 可能是细胞承受外部机械压力的一种抗张力微丝。房室瓣的室面 光滑，房面尤其是粗糙带处不光滑，有利于房室瓣关闭时“水密 封”形成。,1. 房室瓣的组织学结构,(2)结缔组织： 由大量的胶原纤维和少量的弹性纤维组成。在瓣膜的上23 部分，结缔组织密集分布形成板块状，作为瓣膜内的纤维骨架，对 维持瓣膜的正常形态和对抗瓣膜关闭时的张力起着重要作用。 胶原纤维和弹性纤维形成的结缔组织板并非是均匀一致的板块， 而是胶原纤维相对集中形成“肋”，“肋”与“肋”之间还有少量 肌组织。 结缔组织板内的胶原纤维和弹性纤维向上与房室口处的纤维环 延续，而由腱索而来的胶原纤维则编入结缔组织板内，作为腱索的 止点。 在房室瓣的下13，胶原纤维和弹性纤维比较疏松，形成网状， 网间散布有组织细胞、肥大细胞和由透明质酸、硫酸软骨素、唾液 酸粘多糖等形成的基质。故房室瓣的下部，尤其是相当于粗糙带的 部分很柔软，可变形，这有利于房室瓣关闭时相互紧密贴合。,(3)肌组织： 房室瓣内含有少量心肌和平滑肌。 心肌大部分来自房壁，少部分来自室壁.在房室口处，心肌纤维 排列成环状，并作为房室口的括约肌。心肌纤维还可延伸至房室瓣 结缔组织板内的“肋”与“肋”之间，但不延伸至房室瓣的下1 处。 平滑肌则主要基底带靠近房室瓣的附着缘处，较少伸入房室瓣 的上2处。房室瓣的游离缘有比较恒定的平滑肌分布。,2. 房室瓣的血管,房室瓣的血管来自心房壁，一般只进入房室瓣基底带附近的环形 肌束中。在二尖瓣尚未见血管延伸至瓣膜的上23。,3. 房室瓣的神经,房室瓣内既有交感（肾上腺素能）神经、副交感（胆碱能）神经 分布，也有肽能神经分布。前二者为传出（运动）神经，后者可能为 传入（感觉）神经。 （1）交感（肾上腺素能）神经: 房室瓣内的交感（肾上腺素能）神经 主要来自于心房心内膜下神经丛，在房室瓣上部形成致密的网状。房 室瓣内的交感（肾上腺素能）神经也可来自于室壁乳头肌，经腱索上 行，分布于房室瓣的下13处。在这两个来源的交感（肾上腺素能） 神经分布区之间有一狭窄的空白带，无交感（肾上腺素能）神经分布。,（2）副交感（胆碱能）神经: 也有两个来源：大部分来自心房 内膜下神经丛，少部分经腱索上行而来。副交感（胆碱能）神经 也呈网状分布，但较交感（肾上腺素能）神经稀疏，两个来源的 副交感（胆碱能）神经分布区之间有无空白带尚有争议。 （3）肽能神经: 20世纪80年代以来的研究证实：房室瓣内存在 肽能神经分布。如 VIP、SOM 和 NT、NPY 等证明分别存在于副 交感（胆碱能）神经和交感（肾上腺素能）内。尤其是近年来 的研究发现，房室瓣内有含 SP、CGRP 的神经纤维，其来源和 交感（肾上腺素能）神经相似但数目较少，其纤维走向与房室 瓣所承受的最大张力方向一致。一般认为，含 SP、CGRP 的神 经纤维可能是感觉神经纤维。,4. 房室瓣的机能,从房室瓣的组织学结构和神经支配可以看出，其内既有 运动装置（心肌和平滑肌），又有支配肌的交感和副交感神 经，而且还有感觉神经。由此，我们有理由相信，房室瓣不 仅仅是一个被动的、被血流推动的简单的机械装置，用来开 放和关闭房室口，而且它们可以主动的收缩和舒张，并且还 可感受血液流变学的变化，通过神经反射活动，随时主动的 调整瓣膜的张力，使其自身处于最佳的工作状态，从而保证 血液的定向流动。,Valve function,Ventricular diastole,Heart valves are pushed open (to allow blood flow) and shut (to prevent the backflow of blood) in response to differences in blood pressure on their two sides. The two atrioventricular valves prevent the backflow of blood into the atria during contraction of the ventricles.,Ventricular diastole,When the ventricles are relaxed (in diastole), the cusps of the AV valves hang limply into the ventricular chambers while blood flows into the atria and down through the open AV valves into the ventricles. When the ventricles start to contract, the pressure within them rises and forces the blood superiorly against the valve cusps, pushing the edges of the cusps together and closing the AV valves. The chordae tendineae and papillary muscles that attach to the