Центральное положение в сердце занимает корень аорты (КА), основной функцией которого является обеспечение эффективной доставки артериальной крови по всему телу [1]. Важность данной структуры еще в 1513 г. отметил Leonardo da Vinci: «в середине основания сердца находится начало, или основание аорты, которое занимает положение царственное, соответствующее его высочайшему назначению для жизни живого».

Различные патологические процессы в этой области могут привести к изменению структур КА и нарушению нормальной функции аортального клапана. Колоссальные гемодинамические нагрузки, которые постоянно испытывает КА, способствуют быстрому прогрессированию возникших воспалительно-деструктивных процессов и поражению прилежащих структур всего анатомического комплекса: митрального клапана, перегородок сердца, элементов проводящей системы и устьев коронарных артерий [2].

Заболевания аортального клапана представляют важную глобальную проблему здравоохранения. Точные данные о распространенности аортального стеноза и аортальной недостаточности отсутствуют, но исследования, проведенные в западных странах, показывают, что от 3 до 4% взрослого населения страдают умеренной или тяжелой патологией аортального клапана. Распространенность аортального стеноза и аортальной недостаточности увеличивается с возрастом. Частота умеренного или тяжелого аортального стеноза/недостаточности составляет 1% у лиц в возрасте моложе 55 лет и 6% у лиц старше 75 лет [3, 4].

На протяжении пяти десятилетий «золотым стандартом» в лечении пороков аортального клапана являлось его протезирование [5], при их сочетании с аневризмой КА — протезирование клапаносодержащим кондуитом по методике Bentall—DeBono [6].

Однако снижение качества жизни, связанное с необходимостью приема антикоагулянтов, и ассоциированные с этим осложнения требуют продолжения поиска альтернативных методов лечения данной патологии. В связи с этим на сегодняшний день все большее развитие получают реконструктивные операции на КА, для выполнения которых необходимо детальное понимание морфологии структур КА в норме.

Впервые КА зарисовал и описал Leonardo da Vinci в 1530 г. [7] (рис. 1).

На сегодняшний день КА определяется как часть грудной аорты, простирающаяся от аортального кольца (так называемого базального кольца) до синотубулярного соединения. Это короткая часть длиной 2—3 см, состоящая из следующих компонентов: фиброзное кольцо аортального клапана, синусы Вальсальвы и синотубулярное соединение. Внутренние структуры включают створки аортального клапана, межстворчатые треугольники и комиссуры [10]. Некоторые описания КА включают в его состав устья коронарных артерий [11]. КА располагается между левым желудочком и аортой (рис. 2).

При протезировании аортального клапана хирург фиксирует манжетку клапана к линии прикрепления трех створок аортального клапана. Эта линия в действительности формирует «корону», которую принято называть хирургическим кольцом аортального клапана. Это кольцо также известно как фиброзное кольцо аортального клапана. Оно богато эластическими волокнами и достаточно крепкое, чтобы выдерживать натяжение при фиксации к нему искусственного клапана. Базальное кольцо — это функциональная часть аорты, расположенная по виртуальной линии, соединяющей нижние точки каждой створки в одной плоскости [10, 12, 13]. Базальное кольцо по своей сути является эхо—кольцом, так как его диаметр измеряют при эхокардиографии [12]. Более одной трети хирургов называют базальное кольцо вентрикулоаортальным соединением [14]. Термин вентрикулоаортальное соединение как определение «кольца» довольно неоднозначен, так как «анатомическое вентрикулоаортальное соединение» представляет собой переход миокарда левого желудочка в структуру стенки аорты [15]. Собственно, вентрикулоаортальное соединение и базальное кольцо следует рассматривать отдельно (рис. 3)

Пространства между внутренней поверхностью 3 выпуклых частей стенки КА и соответствующими створками называются аортальными синусами Вальсальвы (рис. 4).

Под каждой комиссурой между арками, сформированными линиями прикрепления створок, лежат 3 фиброзных межстворчатых треугольника Генле (рис. 5).

Треугольник между левым и правым венечными синусами находится сразу за правым желудочком. Треугольник между правым и некоронарным синусами обращен к правому предсердию. Он находится в тесной связи с мембранозной частью межжелудочковой перегородки, которая в проксимальном отделе содержит пучок Гиса. Эта область имеет особое значение при операциях на аортальном клапане, так как ятрогенное повреждение этой зоны может привести к временным или постоянным нарушениям проводимости, которые могут потребовать имплантации постоянного кардиостимулятора [25]. Под треугольником между левым коронарным и некоронарным синусом находится аорто-митральный комплекс с прилежащей передней створкой митрального клапана. Верхняя часть этого треугольника упирается в поперечный синус перикарда [26].

Анатомически каждую створку аортального клапана можно разделить на три части: тело створки, свободный край створки с утолщенным узелком Аранция и зона фиксации створки к КА [14]. Тело створок характеризуется эластичностью и неравномерной толщиной. Каждая створка имеет слегка шероховатую поверхность, обращенную к аорте, и более гладкую поверхность, обращенную к желудочку. На желудочковой поверхности створки расположена зона, известная как лунула, занимающая всю ширину вдоль свободного края и охватывающая приблизительно одну треть глубины створки. В этой части створки соприкасаются при закрытии клапана, образуя зону коаптации. Фенестрации в области лунулы являются частым явлением, особенно у пожилых людей. Тем не менее клапан остается состоятельным, потому что фенестрации располагаются выше линии коаптации. Более крупные фенестрации, которые выходят за пределы зоны коаптации, могут привести к значительной клапанной регургитации [27]. С возрастом створки становятся толще, увеличивается их жесткость. В своем исследовании Y. Sahasakul и соавт. [28, 29] сравнивали толщину интактных створок у пациентов трех возрастных групп: моложе 20 лет, 20—59 лет и старше 60 лет. Было обнаружено увеличение толщины узелка, лунулы и тела створки с возрастом, которое становилось более заметным после 50 лет, когда узелок становился вдвое толще лунулы. Склероз, дистрофический кальциноз или сращения комиссур могут привести к стенозированию клапана.

Гистологически каждая створка состоит из волокнистой основы, покрытой субэндотелиальными фиброэластическими слоями, называемыми артериальными со стороны аорты и желудочковыми со стороны левого желудочка. Артериальная часть содержит главным образом коллагеновые волокна с небольшим количеством эластина. Желудочковая часть состоит из более рыхлой соединительной ткани, богатой протеогликанами. Желудочковый слой тоньше артериального и содержит больше эластина и меньше организованных волокон коллагена. У лунулы и свободного края каждой створки вентрикулярный слой становится толще, особенно в области узелка Аранция, где он представляет собой массу эластической ткани [27]. Изучая механику аортального клапана, I. Vesely [30] прокомментировал, что эластин действует как «помощник» в восстановлении коллагеновых волокон обратно в исходное состояние.

Если рассматривать сердце в переднезадней проекции, очевидно, что корень аорты является центральным элементом сердца (рис. 6).

Левый коронарный синус прилежит к стенке левого желудочка и правой ветви легочной артерии. Под правым коронарным синусом лежат межжелудочковая перегородка и полость правого желудочка, под некоронарным синусом — мембранозный отдел межжелудочковой перегородки, межпредсердная перегородка, стенка правого предсердия, передняя створка митрального клапана и левое предсердие [2]. Плоскость аортального клапана наклонена книзу под углом к клапану легочной артерии. Нижние точки синусов аортального клапана лежат под углом 30° к горизонтальной плоскости [24].

Структуры КА, состоящие из плотной соединительной ткани, являются частью фиброзного каркаса сердца, выполняющего опорную и формообразующую функции. К ним относят дугообразные зоны прикрепления створок аортального клапана (хирургическое кольцо), от которых фиброзная ткань распространяется вокруг отверстий митрального и трикуспидального клапанов, формируя тем самым фиброзные кольца предсердно-желудочковых клапанов. К фиброзному каркасу сердца относится также аорто-митральный комплекс — фиброзная мембрана, соединяющая межстворчатый треугольник между некоронарной и правой коронарной створками аортального клапана с передней створкой митрального клапана [31].

Все компоненты корня аорты движутся согласованно и синхронно. Они изменяют свою форму и размер в течение различных фаз сердечного цикла, чтобы обеспечить выброс до 15 л в 1 мин с минимальными потерями энергии. Во время ранней систолы смещение кольца аорты вниз, вызванное изоволюметрическим сокращением левого желудочка, инициирует открытие аортального клапана. Во время поздней систолы окружность кольца клапана аорты уменьшается в результате сокращения желудочков, а окружность синотубулярного соединения увеличивается в результате повышения давления. Степень сужения кольца неодинакова с разных сторон. Левый и правый секторы кольца сокращаются значительно больше, чем некоронарный сектор. Во время диастолы аортальный клапан закрывается, и окружность кольца увеличивается в результате аортального обратного потока. Синусы Вальсальвы расширяются, и комиссуры перемещаются внутрь из-за эластичности стенки аорты и гемодинамической нагрузки на створки. Вихревые потоки крови в синусах Вальсальвы играют важную роль, на что впервые указал Леонардо да Винчи. Кровоток вихревого характера не только закрывает створки аортального клапана, но и поддерживает коронарное кровообращение во время систолы и диастолы [18].

Аортальный клапан может иметь от 1 до 4 створок различных размеров. Функционально аномалия развития клапана проявляется аортальным стенозом, недостаточностью или их комбинацией.

Наиболее частым вариантом является двустворчатый аортальный клапан, распространенность которого достигает 2,5% [32, 33]. У мужчин данная патология встречается в 4 раза чаще, чем у женщин. Большинство пациентов с двустворчатым аортальным клапаном являются асимптомными и какие-либо клинические проявления у них отсутствуют. Однако данная группа больных имеет большую склонность к развитию склеротических изменений КА и ее кальцинации по сравнению с пациентами с нормальным трехстворчатым аортальным клапаном. Это особенно актуально для молодых больных. Двустворчатый аортальный клапан является причиной аортального стеноза в 50% случаев у взрослых. Морфология двустворчатого аортального клапана вариабельна [34]. Створки клапана могут быть почти одинаковыми или разными по размеру (рис. 7).

Небольшая степень кальцинации трехстворчатого аортального клапана наиболее часто распространена у пожилых людей. Дегенеративный клапанный стеноз, вызванный кальцификацией, чаще встречается у пациентов старше 65 лет. В таких случаях комиссуральные сращения отсутствуют или минимальны, за исключением больных, с сопутствующей ревматической болезнью клапана [36]. Выходное отверстие принимает треугольную форму. Створки становятся жесткими и малоподвижными. Напротив, стеноз, возникающий на трехстворчатом аортальном клапане у младенцев и детей, часто обусловлен дисплазией соединительной ткани и поражением створок.

Одностворчатый аортальный клапан является редкой врожденной аномалией сердца. Во время эмбрионального развития аортальный клапан формируется из трех бугорков, слияние которых приводит к появлению данной патологии [37]. По данным G. Novaro и соавт. [38], частота встречаемости одностворчатого аортального клапана у взрослых составляет приблизительно 0,02%. Аномалия часто обнаруживается во время операции по поводу аортального стеноза или при вскрытии. Эта патология также может сопровождать другие сердечные аномалии, такие как аортальная недостаточность, аневризма аорты, расслоение аорты, открытый артериальный проток и коарктация аорты [39]. Одностворчатый аортальный клапан можно разделить на два морфологических типа: акомиссуральный тип с точечным отверстием в центре и уникомиссуральный тип с щелевидным отверстием [40]. Акомиссуральный тип обычно сопровождается тяжелым стенозом, симптомы которого обычно присутствуют при рождении. Многим пациентам, нуждающимся в неотложной помощи при тяжелом стенозе, выполняется аортальная вальвулопластика или хирургическое вмешательство в младенчестве, или детстве [39]. Уникомиссуральная форма клапана обычно имеет относительно большее отверстие, чем акомиссуральная, и таким образом пациент может оставаться бессимптомным и гемодинамически стабильным до зрелого возраста.

Четырехстворчатый аортальный клапан встречается также редко, как и одностворчатый и может приводить к стенозу по мере кальцификации створок (рис. 8).

Аортальная недостаточность встречается реже, чем стеноз аорты. Наиболее широко используемая классификация, предложенная El Khoury в 2009 г., основана на концепции, что аортальный клапан аналогичен митральному клапану. Следовательно, аналогично классификации митральной недостаточности по Carpentier [41], классификация аортальной недостаточности идентифицирует следующие ее виды:

— тип I — регургитация, связанная с изменениями диаметра фиброзного кольца при нормальном движении створок. Его можно дополнительно разделить на тип IA (дилатация синотубулярного перехода и восходящей аорты), тип IB (дилатация синотубулярного перехода и синусов Вальсальвы), тип IC (дилатация вентрикулоаортального перехода) и тип ID (перфорация створок без первичного функционального поражения аортального кольца);

— тип II — регургитация, связанная с пролапсом створок;

— тип III — регургитация, связанная с ограничением подвижности створок, например, в случае утолщения, фиброза и кальциноза створок аортального клапана.

Также существует комбинированное поражение аортального клапана. Для каждого типа аортальной недостаточности существуют специфические методы реконструкции.

КА является совершенной и очень сложной структурой. Каждый компонент КА имеет оптимальную макроскопическую и микроскопическую структуру. Это обеспечивает пульсовой однонаправленный характер кровотока, сохранение его ламинарного характера, минимальное сопротивление и наименьшее, возможно, напряжение и повреждение тканей при различных гемодинамических условиях.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare o conflict of interest.

Сведения об авторах

Комаров Р.Н. — https://orcid.org/0000-0002-3904-6415

Катков А.И. — https://orcid.org/0000-0002-2338-089Х

Одинокова С.Н. — е-mail: saniya_odinokova@mail.ru; https://orcid.org/0000-0002-5403-8456

Автор, ответственный за переписку: Одинокова С.Н. — е-mail: saniya_odinokova@mail.ru

КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Комаров Р.Н., Катков А.И., Одинокова С.Н. Современные анатомические представления о строении корня аорты с точки зрения практикующего хирурга. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2019;12(5):433-440. https://doi.org/10.17116/kardio201912051