심장 판

이전에 모든 심장 판막은 단순 구조였으며 단 향성 혈액 흐름에 기여하는 것은 단순히 작용 압력 구배에 대한 수동적 운동 일 뿐이라고 생각했습니다. "수동적 구조"에 대한 이러한 이해는 수동적 인 기계적 및 생물학적 밸브 대체물의 생성을 가져왔다.

이제는 심장 판막이 더 복잡한 구조와 기능을 가지고 있다는 것이 명백해진다. 따라서 "활성"심장 판막 대체물의 생성은 조직 공학의 발달로 인해 장기간에 걸쳐 실현 가능한 천연 심장 판막과 구조 및 기능면에서 상당한 유사성을 제시합니다.

심장 판막 삽입 중 중간 판 조직의 배아 새싹에서 심장 판막이 발생합니다. 형태 형성 방실 형성된 도관 (삼첨판과 승모판 밸브 cerdechnye) 및 우심실 유출 관의 공정에서, (대동맥 및 폐동맥 밸브 cerdechnye).

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심장 판막은 어떻게 배열되어 있습니까?

밸브에 혈액 공급에 대한 연구의 시작은 Luschka (1852)에 의해 대조 질량을 가진 심장 혈관의 주입을 사용하여 이루어졌습니다. 그는 대동맥과 폐동맥의 방실 및 반월판 판막에 수많은 혈관을 발견했습니다. 다양한 원인과 심내막염의 동맥 경화 - 그러나, 병리 해부학과 조직학에 가이드의 수에 변경되지 않은 인간의 마음 밸브는 다양한 병리학 과정에서 밸브에 나타나는 모든 혈관 후자를 포함하지 않는 징후가 있었다. 혈관 부재에 대한 정보는 주로 조직 학적 연구를 기반으로합니다. 밸브의 자유 부분에 혈관이없는 경우에는 밸브를 쓸어내는 혈장에서 유체를 필터링하여 영양이 발생한다고 가정했습니다. 줄무늬 근육 조직의 섬유와 함께 몇 개의 혈관이 밸브 및 힘줄의베이스 안으로 침투하는 것이 나타났다.

그러나, 심장 다른 염료의 주입 용기 (젤라틴, 비스무트 젤라틴 수성 슬러리 블랙 마스카라의 카 커스, 카민 또는 트리 판 블루 용액), 이것은 혈관 심장 근육 조직과 함께 아트 리오 심실 cerdechnye 밸브, 대동맥 및 폐동맥 침투 것을 발견했을 때 약간 잎의 자유 가장자리에 도달하지 않습니다.

방실 판막의 밸브의 부서지기 쉬운 섬유질 결합 조직에서, 분리 된 주요 혈관이 발견되었고, 혈관과 함께 심장 횡단 근육 조직의 다수의 위치가 확정되었다.

가장 많은 수의 혈관은 기저부에 위치하고 비교적 적은 양, 즉이 밸브의 자유 부분에 위치합니다.

KI Kulchitsky et al. (1990)에 따르면, 동맥 및 정맥 혈관의 더 큰 직경이 승모판에서 발견됩니다. 이 밸브의 밸브 기저부에는 주로 혈관의 중심부에 침투하여 그 영역의 10 %를 차지하는 좁은 루프의 모세 혈관 네트워크가있는 주요 혈관이 있습니다. 삼첨판 막에서 동맥 혈관은 승모판보다 작은 직경을 가지고 있습니다. 이 밸브의 밸브에는 주로 흩어져있는 유형의 혈관과 상대적으로 넓은 모세 혈관이 있습니다. 승모판에서 전두엽은 삼첨판 판막, 앞과 뒤 판막에 집중적으로 흐르는 혈액으로 주요 폐쇄 기능을 수행합니다. 성숙한 사람들의 심장 방실 판막에서 동맥 혈관과 정맥 혈관의 직경 비율은 1 : 1.5입니다. 모세관 루프는 다각형이며 밸브 플랩의 기저부에 수직으로 위치합니다. 혈관은 심방의 측면에서 내피 아래에 위치한 평면 네트워크를 형성합니다. 혈관은 힘줄 줄에서도 발견되며, 오른쪽과 왼쪽 심실의 유두근에서 힘줄 줄 길이의 30 %까지 침투합니다. 수많은 혈관이 tendon chord의 아치형 루프를 형성합니다. 혈액 공급을위한 대동맥 및 폐동맥의 심장 판막은 방실 관과 크게 다릅니다. 비교적 작은 지름의 주요 혈관은 대동맥 및 폐동맥 판의 반월판 기저부에 맞습니다. 이 혈관의 짧은 가지는 불규칙한 타원형과 다각형 모양의 모세 혈관에서 끝납니다. 그들은 주로 반월 날개의 바닥 근처에 위치한다. 대동맥 및 폐동맥 판막의 기저부에있는 정맥 혈관은 방실 판의 기저부보다 작은 직경을 가지고 있습니다. 성숙한 사람들의 심장의 대동맥과 폐동맥 판막에서 동맥과 정맥의 직경의 비율은 1 : 1.4입니다. 더 큰 혈관에서, 짧은 쪽 가지가 밖으로 나뉘어지며, 타원형과 다각형 모양의 모세 혈관으로 끝납니다.

나이가 콜라겐과 엘라스틴뿐만 아니라 느슨한 섬유 불규칙 결합 조직의 수를 줄이는 등의 결합 조직 섬유의 조 대화가있는 것은 플랩 조직은 방실 밸브 및 대동맥과 폐동맥의 반월판의 전단지 경화증 개발하고 있습니다. 감소 된 길이의 섬유의 양 및 중심부에 관통하는 혈관 밸브의 수를 줄이고, 따라서 심장 횡문근 조직 및 밸브. 밸브 cerdechnye 변경과 관련하여 혈역학 밸브의 폐쇄기구에 영향을 미치는 이들의 탄성 및 탄성 특성을 잃는다.

심장 판막에는 림프 모세 혈관 네트워크와 밸브가 장착 된 소수의 림프관이 있습니다. 밸브의 림프 모세 혈관에는 특징적인 외형이 있습니다. 루멘은 매우 불규칙하며, 다른 영역의 동일한 모세 혈관에는 다른 직경이 있습니다. 여러 모세 혈관의 접합부에서 다양한 형태의 연장이 형성됩니다. 네트워크 루프는 종종 불규칙한 다각형, 덜 자주 타원형 또는 둥근 모양입니다. 종종 림프 네트워크 루프는 닫히지 않고 림프 모세 혈관은 맹목적으로 끝납니다 림프 모세관 루프는 밸브의 자유 가장자리에서 밑면 방향으로 더 자주 향하게됩니다. 많은 경우에있어서, 림프 모세 혈관의 2 층 네트워크가 방실 판막 판막에서 발견되었습니다.

심장 내막의 신경 얼기는 주로 다양한 층에 있으며, 주로 내피 아래에 위치합니다. 밸브 플랩의 자유 가장자리에서, 신경 섬유는 주로 방사상으로 힘줄 줄의 신경줄과 연결되어 있습니다. 밸브의 근원에 더 가까이있는 것은 섬유 링 주위의 신경총에 연결되는 큰 신경총 총이다. 반 구체 (semilunular) 밸브에서, 심내 신경망은 더 드뭅니다. 밸브의 부착 장소에서, 그것은 두껍고 다층이된다.

심장 판막의 세포 구조

밸브 구조를 유지하는 역할을하는 밸브 간질 세포는 전체 밸브 매트릭스를 통해 연장되는 다수의 얇은 공정을 갖는 긴 형상을 갖는다. 형태와 구조가 다른 두 종류의 판막 간질 세포가 있습니다. 일부는 수축 성질을 갖고 수축성 섬유소의 존재를 특징으로하고, 다른 것들은 분비 성질을 가지며 잘 발달 된 소포체 및 골지기를 갖는다. 수축 기능은 혈류 역학적 압력에 저항하며, 알파 및 베타 - 미오신의 중쇄 및 트로포 닌의 다양한 이소 형을 포함하는 심장 및 골격 수축 단백질의 생산에 의해 추가로지지된다. 심장 밸브의 밸브의 수축은 여러 가지 혈관 작용 제제에 반응하여 입증되었으며, 이는 밸브의 성공적인 기능을위한 생물학적 자극의 조정 작용을 제안합니다.

간질 세포는 또한 심장 판막과 같은 구조의 환원 시스템의 필수 구성 요소입니다. 밸브의 일정한 움직임과 그와 관련된 결합 조직의 변형은 밸브 간질 세포가 반응하여 밸브의 완전성을 유지하는 손상을 일으킨다. 회복 과정은 밸브의 정상 기능에 필수적이며 인공 밸브의 현대 모델에서 이러한 세포가없는 것은 아마도 생체 인공 물질의 구조적 손상에 기여하는 요인 일 수 있습니다.

간질 세포의 연구에서 중요한 방향은 분자의 초점 부착에 의해 매개되는 간질 세포와 주변 매트릭스 사이의 상호 작용에 대한 연구입니다. 초점 유착은 세포의 세포 골격을 인테그린을 통해 매트릭스 단백질에 결합시키는 특화된 세포 - 매트릭스 상호 작용입니다. 그들은 또한 세포 부착, 이동, 성장 및 분화를 포함하되 이에 국한되지 않는 반응을 유도 할 수있는 세포 외 기질의 기계적 정보를 전달하는 형질 도입을위한 신호 전달 사이트 역할을합니다. 판 세포 간질 세포의 세포 생물학을 이해하는 것은 이들 세포가 서로 및 환경과 상호 작용하는 메카니즘을 확립하는 데 필수적이며, 따라서이 기능은 인공 판에서 재현 될 수 있습니다.

세포 interstitsiapnyh 조직 공학 심장 판막 연구의 유망 지역의 개발과 관련 기술의 다양한 사용하여 수행된다. 멘틴, 최근 desmin, 트로포 닌, α- 액틴 및 평활근 미오신 중쇄 알파 및 베타 미오신 경쇄 -2 심장 미오신, 알파 및 베타 - 튜 불린위한 염색 세포의 골격을 갖는 검증. Epinefrin 대한 양성 반응을 확인할 수축성 세포, 안지오텐신 II, 브라 디 키닌, 카바 콜, 염화칼륨, 내피 I. 판정 및 검증 셀룰러 기능적 관계 karboksiflyuorestseina microinjection의 상호 작용을 슬롯. 매트릭스 분비 프 롤릴 4- 수산화 효소 / 타입 II 콜라겐, 피브로넥틴, 콘드로이틴 설페이트, 라미닌에 대한 염색을 설치했다. 자극 전달은 유전자 관련 펩티드 kaptsitonin, 뉴로 펩티드 Y 티로신 수산화 효소, 아세틸 콜린, 혈관 활성 장 폴리 펩타이드 물질 P의 활성에 영향을 근접 모터 신경 말단을 설치한다. 평가 분열 촉진 인자, 혈소판 - 성장 인자, 염기성 섬유 아세포 성장 인자, 세로토닌 (5-HT)를 상속. 간질 세포를 연구 섬유 아세포 불완전한 기저막 특징, 매트릭스, 잘 발달 거친 소포체와 골지체, 미사 풍부한 접착제 결합을 형성하는 가늘고 긴 세포질 프로세스 밀접한.

판막 내막 세포는 혈관 내피 세포와 유사하게 각 심장 판 주위에 기능성의 혈전 형성 봉투를 형성합니다. 광범위하게 사용되는 밸브 교체 방법은 인공 판막에 혈소판과 피브린의 침착, 박테리아 감염 및 조직 석회화의 발달로 이어질 수있는 내막의 보호 기능을 제거합니다. 이 세포의 또 다른 가능한 기능은 내피에 의한 평활근 세포의 조절과 유사하게 하부 판 간질 세포의 조절이다. 복잡한 상호 작용은 내피 세포와 이웃 세포 사이에 존재하며, 내피 세포에 의해 분비되는 가용성 인자에 의해 부분적으로 매개된다. 이 세포들은 관상 면상의 미세 성장으로 덮힌 커다란 표면을 형성하여 순환 혈액의 대사 물질과 노출 및 가능한 상호 작용을 증가시킵니다.

내피 세포들은 혈액의 동작 중에 발생하는 혈관 벽의 전단 응력에 의한 형태 학적 및 기능적 차이를 표시하며, 동일 수신 내막 세포가 모두 신장 밸브 다각형에 적용된다. 세포 구조의 변화는 세포의 세포 골격의 성분에 대한 국소 혈류 역학의 작용 또는 그 밑에있는 세포 외 기질의 변화에 의한 2 차 효과로 인해 발생할 수 있습니다. 초심 계의 판막 내막 세포에는 세포 간 연결, 혈장 소포, 고르지 못한 소포체 및 골지체가있다. 그들은 생체 내 및 인공 환경에서 모두, 폰 빌레 브란트 인자를 생산한다는 사실에도 불구하고, 그들은 송아지 Weibel-Palade 혈관 내피 세포에 특정 세포 소기관이다 (폰 빌레 브란트 인자를 포함하는 특정 과립), 부족합니다. 판막 내막 세포는 강한 관절, 기능적인 갭 상호 작용 및 가장자리 주름에 의해 중첩되는 특징이 있습니다.

내막 세포에도 시험 관내 대사 활성을 유지할 : 생성 빌레 브란트 인자 사이클린, 안지오텐신 전환 효소의 산화 질소 합성 효소 활성을 나타낸다을 강하게 절연 접착 성 면역 반응의 발달에 단핵 세포의 결합에 중요한 ICAM-1, ELAM-1 분자. 이 마커의 모든 조직 공학에 의한 인공 밸브를 만들 수있는 이상적인 세포 배양의 재배에 포함되어야하지만, 밸브 심 내막 세포의 면역 가능성 자체는 사용을 제한 할 수 있습니다.

세포 외 메트릭스 심장 밸브 섬유 콜라겐과 프로테오글리칸 및 당 단백질의 엘라스틴 거대 분자로 구성되어 있습니다. 콜라겐은 밸브의 건조 중량의 60 %, 엘라스틴 -10 % 및 프로 테오 글리 칸 -20 %입니다. 콜라겐 성분은 밸브의 기본적인 기계적 안정성을 제공하며 콜라겐 I (74 %)로 표시됩니다. II (24 %) 및 V (2 %) 유형이 있습니다. 콜라겐 필라멘트의 낱단은 그 (것)들 사이에서 상호 작용하는 엘라스틴 칼집에 의해 포위된다. 프로테오글리칸 글리코 사 미노 글리 칸의 분자 측쇄 다른 분자가 매트릭스 배선과 다른 부품에 증착되는 영구를 형성하도록 상호 작용하는 겔 형상 물질을 형성하는 경향이있다. 글리코 사 미노 글리 칸, 인간 심장 판막은 적은 정도로 주로 히알루 론산으로 이루어지는 - 마탄 설페이트, 콘드로이틴 -4- 황산, 콘드로이틴 -6- 황산, 헤파 란 황산 최소. 리모델링 및 갱신 매트릭스 조직은 매트릭스 메탈로 프로테아제 (MMP)과 그 조직 억제제 (TI)에 의해 조절된다. 이들 분자는 또한 생리 학적 및 병리학 적 간질 성 콜라게나 제를 포함한 프로세스 일부 메탈 (MMP-1, MMP-13) 및 gelatinases (MMP-2, MMP-9) 및 그 조직 억제제 (넓은 범위에 관련된 TI-1 five- 2, TI-3)은 심장의 모든 밸브에서 발견됩니다. 메탈 로프 로테이나 제 생산량의 과잉은 심장 판막의 병리학 적 증상에 전형적입니다.

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심장 판막 및 그 형태 학적 구조

심장 판막은 섬유질, 스폰지 및 심실과 같이 세 개의 형태 학적으로 상이하고 기능적으로 중요한 판막 행렬로 구성됩니다.

섬유층은 콜라겐 섬유 층으로 이루어진 밸브 플랩의 하중지지 프레임을 형성한다. 이들 섬유는 폐쇄시 동맥 밸브를 신장시킬 수있는 폴드 형태로 방사상으로 배열된다. 섬유층은 이들 밸브의 출구 외면 근처에 놓여있다. 방실 판막의 섬유층은 힘줄의 콜라겐 보의 연속 역할을합니다. 이것은 해면상 (입구) 층과 심실 (출구) 층 사이에 위치합니다.

섬유질과 심실 사이에는 해면질 층 (spongiosa)이 있습니다. 스폰지 층은 점성 매체에서 잘 조직되지 않은 결합 조직으로 구성됩니다. 이 층의 지배적 인 매트릭스 성분은 임의로 배향 된 콜라겐과 엘라 스틴의 얇은 층을 가진 프로테오글리칸입니다. 프로테오글리칸 분자의 측쇄는 강한 음전하를 띠며, 이는 물을 결합시키고 매트릭스의 다공성 겔을 형성하는 높은 능력에 영향을 미친다. 스폰지 매트릭스 층은 심장 판막 밸브의 기계적 응력을 감소시키고 유연성을 유지합니다.

심실 층은 다른 것보다 훨씬 얇으며 조직이 일정한 변형을 견딜 수있는 탄성 섬유가 풍부합니다. 엘라스틴은 콜라겐 섬유를 둘러싸고 연결하는 스폰지 구조를 가지고 있으며 중립적 인 접힌 상태에서 유지 관리합니다. 밸브의 입구 층 (동맥 밸브 용 심실 및 방실 판용 스폰지)은 배출구보다 많은 양의 엘라스틴을 함유하고있어 밸브를 닫을 때 수압 충격이 부드럽게됩니다. 콜라겐과 엘라스틴 사이의 관계는 영구 변형없이 밸브를 40 %까지 확장시킵니다. 작은 하중의 영향으로이 층의 콜라겐 구조가 하중 방향으로 배향되고 하중의 추가 성장에 대한 저항이 증가합니다.

따라서, 유휴 심내막 중복과 같은 심장 판막의 개념은 단순하지 않을뿐 아니라 실제로 부정확합니다. 심장 판막은 횡문근 섬유, 혈액 및 림프관 및 신경 요소를 비롯한 복잡한 구조의 기관입니다. 구조와 기능 모두에서 밸브는 심장의 모든 구조와 함께 하나의 전체를 형성합니다. 밸브의 정상 기능에 대한 분석은 세포 조직과 세포와 세포 간 상호 작용을 고려해야합니다. 이러한 연구에서 얻은 지식은 조직 공학을 이용한 밸브 교체의 설계 및 개발에서 선도적 인 역할을합니다.