Zwężenie zastawek

Zwężenie zastawek przedsionkowo-komorowych (trójdzielnej, mitralnej) lub zastawek drogi odpływu (płucnej, aortalnej) prowadzi do podwyższonego gradientu ciśnienia przez zastawkę, gdy krew przepływa przez otwór zastawki. Ten podwyższony gradient ciśnienia jest wyrażony jako wzrost ciśnienia proksymalnie do zastawki i niewielki spadek ciśnienia dystalnie do zastawki. Wielkość gradientu ciśnień zależy od stopnia zwężenia i prędkości przepływu przez zastawkę. Zwężona zastawka powoduje również wzrost prędkości przepływu krwi przez zastawkę, a to zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia turbulencji, które prowadzą do powstania szmeru sercowego.

Zwężenie zastawki mitralnej i trójdzielnej

Zwężenie zastawki mitralnej wynika ze zwężenia otworu zastawki mitralnej, co utrudnia przepływ krwi z lewego przedsionka (LA) do lewej komory (LV) podczas rozkurczu komór (patrz rysunek po prawej). Duży opór przez zwężoną zastawkę mitralną powoduje cofanie się krwi do lewego przedsionka, co zwiększa ciśnienie w LA, które w tym przykładzie wynosi 25 mmHg (normalnie ~10 mmHg). Powoduje to, że ciśnienie w LA jest znacznie wyższe niż ciśnienie w LV podczas rozkurczowego napełniania. Jeśli maksymalna objętość napełniania lewej komory (objętość końcoworozkurczowa) jest zmniejszona pomimo podwyższonego ciśnienia w lewym przedsionku, to ciśnienie końcoworozkurczowe w lewej komorze będzie zmniejszone, jak pokazano na rycinie (6 mmHg w porównaniu z 10 mmHg w prawidłowym sercu). Z czasem lewy przedsionek powiększa się (hipertrofia), ponieważ musi wytwarzać wyższe niż normalnie ciśnienie podczas skurczu przy dużym oporze stenotycznej zastawki. Zmniejszone napełnianie komory (zmniejszone obciążenie wstępne) powoduje zmniejszenie objętości wyrzutowej komory w wyniku działania mechanizmu Franka-Starlinga. Jeśli objętość wyrzutowa znacznie się zmniejszy, zmniejszony rzut serca może spowodować obniżenie ciśnienia aortalnego (AP; w tym przykładzie 115/80 mmHg), chociaż mechanizmy kompensacyjne (np. skurcz naczyń systemowych) będą próbowały utrzymać prawidłowe ciśnienie tętnicze. Zwężenie zastawki mitralnej jest związane z szmerem rozkurczowym z powodu turbulencji, które występują podczas przepływu krwi przez zwężoną zastawkę.

.

Rycina po prawej stronie pokazuje, jak zwężenie zastawki mitralnej wpływa na ciśnienie w lewym przedsionku (LAP), ciśnienie w aorcie (AP) i ciśnienie w lewej komorze (LVP) podczas cyklu serca. Zacieniony obszar oddzielający LAP od LVP podczas rozkurczu reprezentuje podwyższony gradient ciśnienia charakterystyczny dla stenozy mitralnej. Gradient ten jest największy we wczesnym okresie rozkurczu, kiedy przepływ przez zastawkę jest największy. W normalnych warunkach gradient ciśnienia przez zastawkę jest bardzo mały (kilka mmHg), jednak w przypadku ciężkiej stenozy może być bardzo duży (10-30 mmHg). Wzrost ciśnienia w LA może powodować zatorowość płucną i obrzęk płuc z powodu zwiększonego ciśnienia hydrostatycznego w kapilarach płucnych.

Zmiany ciśnienia i objętości komór wynikające ze zwężenia zastawki mitralnej najlepiej obrazują pętle ciśnieniowo-objętościowe.

8-minutowy nagrany wykład opisujący zwężenie zastawki mitralnej można obejrzeć, klikając na Mitral Stenosis Pathophysiology.

Zwężenie zastawki trójdzielnej jest podobne do zwężenia zastawki mitralnej, z tą różnicą, że zmiany ciśnienia i objętości występują po prawej stronie serca.

Zwężenie zastawki aortalnej i płucnej

Zwężenie zastawki aortalnej charakteryzuje się tym, że ciśnienie w lewej komorze jest znacznie większe niż ciśnienie w aorcie podczas wyrzutu z lewej komory (LV) (patrz rysunek po prawej). W tym przykładzie, szczytowe ciśnienie skurczowe LV podczas wyrzutu wynosi 200 mmHg (normalnie ~120 mmHg), a ciśnienie w aorcie jest nieznacznie zmniejszone do wartości od 120 do 110 mmHg. Normalnie, gradient ciśnienia przez zastawkę aortalną podczas wyrzutu jest bardzo mały (kilka mmHg); jednakże gradient ciśnienia może stać się dość wysoki podczas ciężkiego zwężenia (>100 mmHg). Wysoki gradient ciśnienia przez zwężoną zastawkę wynika zarówno ze zwiększonego oporu (związanego ze zwężeniem otworu zastawki), jak i turbulencji dystalnie od zastawki. Wielkość gradientu ciśnienia zależy od ciężkości zwężenia i szybkości przepływu przez zastawkę.

Stenoza aortalna może zmniejszać objętość wyrzutową komory z powodu zwiększonego obciążenia następczego (co zmniejsza prędkość wyrzutu). Zmniejszona objętość wyrzutowa obniża ciśnienie tętna w aorcie, a średnie ciśnienie w aorcie obniża się, jeśli zmniejszony rzut serca nie zostanie zrównoważony przez wzrost systemowego oporu naczyniowego.

Ponieważ komora musi wytwarzać większe ciśnienie, prowadzi to do przerostu komory (pogrubienie ścian mięśniowych) i dysfunkcji rozkurczowej (upośledzenie napełniania). Przerośnięta komora ma mniejszą podatność i dlatego ma wyższe ciśnienie napełniania przy danej objętości końcoworozkurczowej (w tym przykładzie ciśnienie końcoworozkurczowe wynosi 25 mmHg). Podwyższone ciśnienie końcoworozkurczowe w lewej komorze powoduje cofanie się krwi do lewego przedsionka i żył płucnych, co powoduje wzrost ciśnienia w lewym przedsionku (i ciśnienia zaklinowania w kapilarach płucnych). Powiększa to lewy przedsionek i prowadzi do przerostu ściany przedsionka, ponieważ lewy przedsionek musi wytworzyć zwiększone ciśnienie podczas skurczu, aby zakończyć napełnianie komory. Zwężenie zastawki aortalnej wiąże się z występowaniem śródskurczowego szmeru skurczowego z powodu turbulencji, które występują podczas przepływu krwi przez zwężoną zastawkę.

Rysunek po prawej stronie pokazuje, jak zwężenie zastawki aortalnej wpływa na ciśnienie w lewej komorze (LVP), ciśnienie w aorcie (AP) i ciśnienie w lewym przedsionku (LAP) podczas cyklu serca. Zacieniony obszar oddzielający LVP od AP podczas skurczu reprezentuje podwyższony gradient ciśnienia, który jest charakterystyczny dla stenozy aortalnej. Należy zauważyć, że gradient ten występuje tylko w czasie, gdy krew jest wyrzucana przez zwężoną zastawkę. Takie pomiary LVP i AP za pomocą cewnikowania serca pozwalają na ilościową, hemodynamiczną ocenę ciężkości zwężenia.

Zmiany ciśnienia i objętości komór wynikające ze zwężenia aorty najlepiej zobrazować za pomocą pętli ciśnieniowo-objętościowych.

18-minutowy nagrany wykład opisujący stenozę aortalną można obejrzeć, klikając na Aortic Stenosis Pathophysiology.

Zwężenie zastawki płuca jest analogiczne do zwężenia zastawki aortalnej, z tą różnicą, że zmiany ciśnienia występują po prawej stronie serca. Podczas wyrzutu z prawej komory serca przez zastawkę płucną powstaje gradient ciśnień. Następuje kompensacyjny wzrost ciśnienia końcoworozkurczowego w prawej komorze oraz ciśnienia i objętości w prawym przedsionku, jednak zmiany ciśnienia są rodzajowo mniejsze niż obserwowane po lewej stronie serca.

Poprawiony 02/04/2021