Ocena wpływu procesu kalcyfikacji na parametry hemodynamiczne i biomechaniczne zastawki aortalnej na podstawie badań eksperymentalnych i modelu komputerowego

Abstract

Serce to rodzaj pompy, która pracując w sposób pulsacyjny rozprowadza krew do każdej komórki organizmu. Kierunek rozchodzenia się krwi determinują cztery zastawki, które w odpowiednich fazach cyklu pracy serca zamykają się i otwierają, zapobiegając cofaniu się krwi. Zastawki w czasie pełnienia funkcji ulegają licznym wadom. Dotyczy to przede wszystkim zastawki aortalnej, która kierunkuje przepływ z lewej komory serca do układu systemowego.
Autor: Krzysztof Patralski

1.WSTĘP

Serce to rodzaj pompy, która pracując w sposób pulsacyjny rozprowadza krew do każdej komórki organizmu. Kierunek rozchodzenia się krwi determinują cztery zastawki, które w odpowiednich fazach cyklu pracy serca zamykają się i otwierają, zapobiegając cofaniu się krwi. Zastawki w czasie pełnienia funkcji ulegają licznym wadom. Dotyczy to przede wszystkim zastawki aortalnej, która kierunkuje przepływ z lewej komory serca do układu systemowego. Ze względu na dynamikę ruchu płatków, a także obciążenia jakie są na nie nakładane w hemodynamicznym cyklu pracy serca, proces ewolucyjny wytworzył sieć włókien kolagenowych, mechanizm pozwalający na umiejętną kompensację naprężeń, jakie występują w strukturach płatka. Sieć włókien kolagenowych stanowi rodzaj wewnętrznego wsparcia dla innych tkanek płatka. Istnieje silna korelacja pomiędzy sztywnością włókien, a skrępowaniem i wielkością przenoszonych przez te włókna naprężeń [1]. Zdjęcie 1. Włókna kolagenowe poprzez swoją agregację są przystosowane i odpowiedzialne za przenoszenie obciążeń nakładanych na tkankę.



W wyniku działania różnych chorób zastawek tj. choroba reumatyczna, infekcyjne zapalenie, wady zwyrodnieniowe (starzeniowa demineralizacja kości) dochodzi do zwłóknienia płatków i kumulacji związków wapnia i fosforu w strukturach płatka. Fakt ten determinuje większą sztywność płatka, a w efekcie, utratę funkcji. Tworzone dziś bioprotezy, które mają na celu zastąpienie zniszczonej zastawki, cechują się zbyt niską trwałością by implantować je u osób mających mniej niż 70 lat. Sytuacja taka jest spowodowana procesem utrwalania aldehydem glutarowym, w celu eliminacji antygenów. Ubocznym skutkiem tej praktyki jest zaburzenie sieci włókien kolagenowych, co uniemożliwia skuteczne przenoszenie obciążeń.