Desde la estructura hacia la función de las válvulas cardiacas

El tejido valvular está constituido por un entramado conectivo específico de células intersticiales cubiertas por endotelio. A pesar de ser avascular este tejido está inervado por fibras simpáticas, parasimpáticas y neurotrasmisores. Se ha comprobado que las células intersticiales expresan proteínas específicas para el músculo estriado, que al menos en parte son responsables de las propiedades contráctiles específicas del tejido valvular. Además, estas células expresan una variedad de genes que determinan su estructura tridimensional y condicionan las respuestas mitogénicas, secretoras y contráctiles ant4 diferentes estímulos fisiológicos, patológicos y farmacológicos.

La matriz extracelular mantiene las relaciones espaciales entre las células y establece un sistema de comunicación bidireccional entre las células, en el que participan metaloproteinasas e inhibidores tisulares cuya expresión es específica de cada válvula y se altera con los procesos patológicos. Los componentes valvulares se renuevan continuamente y esto depende del estrés mecánico a que están sometidas, particularmente las células endoteliales de la cara ventricular de la válvula aórtica.

Con excepción de la válvula pulmonar, todas las válvulas cardiacas se encuentran centralmente ubicadas dentro del corazón y están íntimamente unidas por un esqueleto fibroso (Figura). Esta integración estructural y funcional de las 3 válvulas y del miocardio es el resultado de una rotación del tubo cardiaco durante el desarrollo embrionario, una característica esencias del corazón de los vertebrados. El esqueleto fibroso además aporta un sustrato de interacciones morfodinámicas entre el momento y los cambios direccionales de la sangre por un lado y la contracción rítmica de miocardio por otro lado.

Figura. Esqueleto fibroso del corazón al cual están unido parte de los anillos de las válvulas mitral, tricúspide y aórtica.

Morfogénesis de las válvulas cardiacas

Para entender como las válvulas adquieren su función en la madurez, es esencial determinar las interacciones entre los aspectos molecular, celular y morfológicos del desarrollo de las válvulas. Esto permitirá desarrollar nuevas estrategias que pueden contribuir a la evolución del tratamiento quirúrgico y el rápido avance de la ingeniería valvular.

Existe abundante evidencia de que el desarrollo de las válvulas cardiacas es el resultado de la interacción entre un ajustado y regulado programa genético y los estímulos de la física hidráulica que actúan a través de procesos intra e intercelulares específicos.
El programa genético incluye una gran variedad de moléculas proteicas que sería tedioso mencionarlas a todas en este artículo. La falta de algunas de estas moléculas producen en el ratón transgénico anomalías de las válvulas cardiacas o del tracto de salida de los ventrículos.

La válvula aórtica y el tracto de salida del ventrículo izquierdo

El mecanismo de la válvula aórtica forma parte integral del tracto de salida del ventrículo izquierdo y la raíz aórtica, que juntos mantienen la dirección unidireccional de una gran cantidad de flujo durante un período relativamente breve del ciclo cardiaco. Además conservan el flujo laminar, una óptima circulación coronaria, función miocárdica y el menor daño tisular ante amplias variaciones de exigencia hemodinámica.

La vía de salida aórtica se divide en la región subvalvular o tracto de salida del ventrículo izquierdo (TSVI) y la raíz aórtica que incluye a la válvula. El TSVI es una estructura fibromuscular con el septum membranoso y muscular que forma la pared anterior, mientras que la cortina subaórtica y la hojuela anterior de la válvula mitral forman la pared posterior. Los trígonos fibrosos derecho e izquierdo unen la pared anterior y posterior y se comportan como una bisagra que juega un importante papel en mantener el comportamiento dinámico del TSVI.

La raíz aórtica contiene el mecanismo valvular que consiste en un anillo en forma de corona, hojuelas, comisuras, trígonos subcomisurales, senos de Valsalva y la unión sinotubular. Estos componentes cambian de forma y tamaño durante el ciclo cardiaco.

Mecanismo de la válvula mitral

El aparato mitral consiste del anillo, las hojuelas, las cuerdas y los músculos papilares. La hojuela o valva anterior se inserta en el esqueleto fibroso y sufre pocas modificaciones durante el ciclo cardiaco, mientras que la valva posterior se inserta en la pared muscular del ventrículo izquierdo y esta porción de anillo es el que más contribuye a las modificaciones del área valvular mitral. Los músculos papilares se agrupan en dos cabezas con las cuerdas insertadas en forma semicircular. La función de las cuerdas tendinosas está expresada por el tamaño, forma, orientación y modo de inserción que presentan. Las cuerdas comisurales en forma de abanico desprenden ramas que se fijan al borde libre de las hojuelas. Por su parte las cuerdas principales, más gruesas, poseen 3 tipos de ramas, la proximal que se fija a la cara ventricular de la hojuela y regula el grado de curvatura durante la sístole, las cuerdas marginales y las laterales que se fijan al borde libre de la hojuela e impiden el prolapso de la válvula. Todas estas estructuras contribuyen a la función del ventrículo izquierdo y deben ser reservadas en la cirugía de la válvula mitral.

La mayor parte del flujo sanguíneo a través de la válvula mitral ocurre durante la primera porción de la diástole y depende de fuerzas pasivas que son la relajación del ventrículo izquierdo y del anillo mitral. Este flujo precoz es el que produce una elongación del miocardio que a su vez regula la fuerza de la próxima contracción (ley de Starling). Para realizar esta función el orifico mitral debe ser mayor y más dinámico que el aórtico y por lo tanto sufre más cambios en su forma y tamaño durante el ciclo cardiaco. El diámetro del anillo mitral aumenta durante el final de la sístole y se reduce al final de la diástole, como anticipándose a los eventos hemodinámicos.