ANATOMY OF THE PAPILLARY MUSCLES (MM. PAPILLARES) AND TENDINOUS CHORDS (CHORDAE TENDINEAE) OF THE ATRIOVENTRICULAR VALVES
ANATOMY OF THE PAPILLARY MUSCLES (MM. PAPILLARES) AND TENDINOUS CHORDS (CHORDAE TENDINEAE) OF THE ATRIOVENTRICULAR VALVES
Abstract
This review discusses the role of papillary muscles (Mm. papillares) and tendinous chords (Chordae tendineae) in the atrial-ventricular valves of the heart. The anatomy of papillary muscles (Mm. papillares) and tendinous chords (Chordae tendineae), their anatomical relationship with the flaps, variants of papillary muscle anatomy are described in detail. Modern ideas about the functional anatomy of atrial ventricular valves, functional unit "J-complex" (it is not anatomical but functional formation, which is described in the literature as a conventional continuous line passing through the fibrous ring, left ventricular wall and papillary muscle), due to which the coordinated movement of the flaps occurs, are presented. It was noted that papillary muscles (Mm. papillares) and tendinous chords (Chordae tendineae) play an important role in ventricular pumping function, contributing 10-20% to the ventricular stroke volume. It is concluded that further study of the functional anatomy using "live heart" imaging will allow to study and model the cyclic deformations of the elastic structures of the atrial-ventricular orifice and to better understand the mechanism by which the papillary muscles (Mm. papillares) and tendinous chords (Chordae tendineae) influence the operation of the flaps. Some anatomical findings obtained during cadaveric study of papillary muscles (Mm. papillares) and tendinous chords (Chordae tendineae) of atrioventricular valves on the example of preparations prepared by the specialists of the A.N. Bakulev National Medical Centre of Cardiovascular Surgery are presented.
1. Введение
В настоящее время до сих пор не изучена так называемая функциональная анатомия предсердно-желудочковых клапанов (valvulae atrioventriculares)
. Кадаверная анатомия не дает полного представления о связи между морфологией клапана и его функционированием . На наш взгляд, есть несколько сложностей в понимании устройства предсердно-желудочковых клапанов: (1) предсердно-желудочковые клапаны не являются самостоятельными запирательными элементами, их функция зависит от работы окружающих структур, (2) высокая вариативность анатомии, особенно у трехстворчатого клапана, (3) малое количество описаний строения сосочковых мышц (Mm. papillares) и сухожильных хорд (Chordae tendineae) в мировой литературе .Изучение анатомии сосочковых мышц (Mm. papillares) и сухожильных хорд (Chordae tendineae) является важным направлением в анатомии предсердно-желудочковых клапанов
, . Можно сказать, что эти структуры являются «ключом к предсердно-желудочковому клапану» . Без его функционирования невозможно обеспечение адекватной кооптации створок, низкий трансвальвулярный градиент давления и в целом физиологичная гемодинамика .Предсердно-желудочковые клапаны являются крайне сложными структурами, элементы которой необходимо продолжать изучать как в статическом, так и в функционирующем состоянии
.Таким образом, цель нашей работы заключается в критической оценке имеющейся литературы по теме «особенности функциональной анатомии сосочковых мышц (Mm. papillares) и сухожильных хорд (Chordae tendineae) предсердно-желудочковых клапанов». В своей работе мы будем останавливаться как на изучении двустворчатого, так и на изучении трехстворчатого клапана
, , .2. Анализ литературы
Анатомическая связь сосочковых мышц (Mm. papillares) и сухожильных хорд (Chordae tendineae) со створками двустворчатого клапана.
Классически устройство предсердно-желудочковых клапанов описывают следующим образом: по окружности предсердно-желудочкового отверстия (ostium atrioventriculare) прикрепляется клапан (valva), представленный дупликатурой эндокарда
. Выделяют правый (valva atrioventricularis dextra) и левый предсердно-желудочковые клапаны (valva atrioventricularis sinistra). Правый предсердно – желудочковый клапан называется трехстворчатым (valva tricuspidalis), левый двустворчатым (valva bicuspidalis) по количеству створок. эпонимически левый предсердно-желудочковый предсердно-желудочковый клапан называется митральным по сходству с «митрой» – головным убором католического священника.В силу сходства эмбрионального происхождения, устройство двустворчатого и трехстворчатого клапана схоже
. В связи с этим, продемонстрируем принципы организации предсердно-желудочковых клапанов на примере левого предсердно-желудочкового клапана на препарате (рисунок 1).
Рисунок 1 - Макроанатомия митрального клапана
Примечание: снимок препарата выполнен в НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева
Устройство сосочковых мышц крайне вариативно, особенно у трехстворчатого клапана
. Сосочковая мышца (Mm. papillares) может иметь от одной до нескольких головок, сходящихся к одному основанию. У левого предсердно-желудочкового клапана чаще все хорды сходятся к одной головке, которая плавно переходит в тело сосочковой мышцы и далее в основание. У правого предсердно-желудочкового клапана чаще всего сосочковые мышцы имеют несколько головок или даже имеется несколько самостоятельных сосочковых мышц . Важной особенностью трехстворчатого клапана является то, что от свободного края перегородочной створки (cuspis septalis) хорды идут непосредственно к межжелудочковой перегородке (septum interventriculare) (рисунок 2).
Рисунок 2 - Вид на правый желудочек со стороны правого предсердия
Примечание: cтворки трехстворчатого клапана удалены. На межжелудочковой перегородке видны места отхождения хорд к септальной створке трикуспидального клапана. Снимок препарата выполнен в НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева
Сухожильные хорды имеют бинарную древовидную структуру. Чаще всего, они делятся на 3 порядка. По точке крепления хорды делятся на базальные (прикрепление в области фиброзного кольца двустворчатого клапана – anulus fibrosus), промежуточные (прикрепление к центру створки) и маргинальные (прикрепление к свободному краю)
. Последние исследования показывают, что нет четкого анатомического строения хорд, но есть лишь паттерны прикрепления. Благодаря им наиболее равномерно и эффективно распределяется нагрузка на створку, достигается оптимальная кооптация передней створки с задней. В онтогенезе, вероятно, данные структуры строятся в соответствие с пьезоэлектрическим эффектом натяжения и деформации коллагеновых волокон, благодаря которым формируются положительные и отрицательные заряды на поверхности коллагена . Эти заряды служат сигналом для наращивания (фибробластами) или резорбции (фиброкластами) новых соединительнотканных тяжей. Исследования в данном направлении активно ведутся .Сосочковые мышцы (Mm. papillares)
Анатомия сосочковых мышц впервые описана C. Acar. Предложено классифицировать их по сложности строения, количеству головок и типу прикрепления к стенке желудочка
.Первый тип сосочковой мышцы характеризуется наличием одной головки, от которой отходит несколько пучков хорд, отходящей от массивного тела, второй тип – наличием нескольких головок, отходящих от одного тела, третий – тонкой сосочковой мышцей, от которой отходит один пучок хорд, четвертый – сосочковая мышца крепится к стенке желудочка по типу аркады, пятый – сосочковая мышца распластана на стенке желудочка
.Роль сосочковых мышц в насосной функции сердца
Так, оказалось, что сосочковые мышцы в среднем сокращаются на 20-30%, но с небольшим опозданием, т.е. после систолического сокращения основной массы миокарда. Данный механизм оказался важным в перераспределении нагрузки на хорды. Он предохраняет их от перерастяжения во время быстрого заполнения желудочка
.Сосочковые мышцы так же играют важную роль в сократительной функции желудочка. По разным данным они дают 10-20% вклад во фракцию выброса. При чем данная тенденция отмечается даже если сосочковые мышцы не имеют связи с фиброзным кольцом, а просто баллотируют
.В дальнейшем лишь подчеркнута важность сосочковых мышц в работе сердца в целом. Так в экспериментах Carpantier и соавторы проводили инъекцию детергента, чтобы вызвать некроз сосочковых мышц двустворчатого клапана или некроз стенки миокарда, к которой крепится сосочковая мышца
.Выяснилось, что некроз сосочковой мышцы почти не сказывался на запирательной функции двустворчатого клапана, в то время как разобщение связи сосочковой мышцы со стенкой миокарда левого желудочка значительно нарушало координированные движения полуокружности двустворчатого клапана, опиравшейся на данную сосочковую мышцу
.Таким образом, было показано, что функционально предсердно-желудочковый клапан неразрывно связан с камерой сердца и образует единый функциональный комплекс. Выдвинута концепция J-комплекса (стоит отметить, что это не анатомическое, а функциональное образование, которое в литературе описано как условная непрерывная линия, проходящая через фиброзное кольцо, стенку левого желудочка и сосочковую мышцу). Данная структура замыкается створкой и хордами и имеет функциональное значение как для работы клапана, так и для насосной функции. Нарушение непрерывности J-комплекса (который состоит из фиброзного кольца, стенки левого желудочка и сосочковой мышцы) приводит к выраженной потере эффективности работы сердца
.3. Заключение
(1) «Статическая анатомия» предсердно-желудочковых клапанов достаточно подробно изучена, вместе с этим, крайне мало данных, касающихся функциональной анатомии.
(2) Функциональная анатомия предсердно-желудочковых клапанов в настоящее время продолжает изучаться. Вместе с тем, ясно, что предсердно-желудочковые клапаны являются сложными структурами, работа которых зависит от тесного взаимодействия с близлежащими структурами.
(3) Дальнейшее изучение функциональной анатомии с помощью визуализации «живого сердца» позволит изучить и смоделировать циклические деформации эластичных структур предсердно – желудочкового отверстия и лучше понять механизм влияния сосочковых мышц (Mm. papillares) и сухожильных хорд (Chordae tendineae) на работу створок (площадь кооптации, скорость открытия створок …), что имеет большое практическое и теоретическое значение.