ลิ้นหัวใจเอออร์ติก

ลิ้นหัวใจเอออร์ติกถือเป็นลิ้นหัวใจที่มีการศึกษามากที่สุด เนื่องจากมีการศึกษามาอย่างยาวนาน โดยเริ่มจากเลโอนาร์โด ดา วินชี (ค.ศ. 1513) และวัลซัลวา (ค.ศ. 1740) และมีการกล่าวถึงซ้ำแล้วซ้ำเล่า โดยเฉพาะในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 ในขณะเดียวกัน การศึกษาวิจัยในปีที่ผ่านมาส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นเชิงพรรณนาหรือเปรียบเทียบกันน้อยครั้งกว่านั้น โดยเริ่มจากงานของเจ ซิมเมอร์แมน (ค.ศ. 1969) ซึ่งผู้เขียนเสนอให้พิจารณา "หน้าที่ของลิ้นหัวใจเป็นความต่อเนื่องของโครงสร้าง" การศึกษาวิจัยส่วนใหญ่จึงมีลักษณะเชิงสัณฐานวิทยา แนวทางในการศึกษาหน้าที่ของลิ้นหัวใจเอออร์ติกผ่านการศึกษาโครงสร้างของลิ้นหัวใจเอออร์ติกนี้ เกิดจากความยากลำบากในเชิงวิธีการในการศึกษาไบโอเมคานิกส์ของลิ้นหัวใจเอออร์ติกโดยรวมโดยตรง การศึกษากายวิภาคศาสตร์เชิงหน้าที่ทำให้สามารถระบุขอบเขตเชิงสัณฐานวิทยาของลิ้นหัวใจเอออร์ติก ชี้แจงคำศัพท์ และศึกษาหน้าที่ของลิ้นหัวใจเอออร์ติกได้ในระดับมาก

จากการศึกษาดังกล่าว ทำให้ลิ้นหัวใจเอออร์ตาในความหมายกว้างๆ เริ่มได้รับการพิจารณาว่าเป็นโครงสร้างทางกายวิภาคและการทำงานชิ้นเดียวที่เกี่ยวข้องกับทั้งหลอดเลือดแดงใหญ่และห้องล่างซ้าย

ตามแนวคิดสมัยใหม่ ลิ้นหัวใจเอออร์ติกเป็นโครงสร้างแบบปริมาตรที่มีรูปร่างเหมือนกรวยหรือทรงกระบอก ประกอบด้วยไซนัส 3 อัน รูปสามเหลี่ยมปากแม่น้ำเฮนเล 3 อัน รูปลิ่มเสี้ยวพระจันทร์ 3 อัน และวงแหวนเส้นใย โดยที่ขอบด้านใกล้และด้านไกลคือรอยต่อระหว่างโพรงหัวใจห้องล่างและไซนัสท่อไต ตามลำดับ

คำว่า "valvular-aortic complex" ที่ใช้กันน้อยกว่าคือ ลิ้นหัวใจเอออร์ติก ในความหมายที่แคบ ลิ้นหัวใจเอออร์ติกบางครั้งอาจหมายถึงองค์ประกอบการล็อกที่ประกอบด้วยปุ่มลิ้น 3 ปุ่ม ปุ่มลิ้นหัวใจ 3 ปุ่ม และวงแหวนเส้นใย 1 วง

จากมุมมองของกลศาสตร์ทั่วไป ลิ้นหัวใจเอออร์ติกถือเป็นโครงสร้างแบบผสมที่ประกอบด้วยโครงใยที่แข็งแรง (กำลัง) และส่วนประกอบเปลือกที่ค่อนข้างบาง (ผนังไซนัสและปุ่มลิ้นหัวใจ) ที่วางไว้บนโครง การเสียรูปและการเคลื่อนที่ของโครงนี้เกิดขึ้นจากแรงภายในที่เกิดขึ้นในเปลือกที่ติดอยู่กับโครง โครงจะกำหนดความเสียรูปและการเคลื่อนที่ของส่วนประกอบเปลือก โครงประกอบด้วยเส้นใยคอลลาเจนที่อัดแน่นเป็นส่วนใหญ่ การออกแบบลิ้นหัวใจเอออร์ติกนี้กำหนดความทนทานของการทำงาน

ไซนัสของ Valsalva คือส่วนที่ขยายออกของส่วนเริ่มต้นของหลอดเลือดแดงใหญ่ ซึ่งถูกจำกัดโดยส่วนที่เกี่ยวข้องของวงแหวนเส้นใยและปุ่มลิ้นหัวใจ และอยู่ด้านปลายโดยรอยต่อไซนัสทูบูลาร์ ไซนัสได้รับการตั้งชื่อตามหลอดเลือดหัวใจที่หลอดเลือดเหล่านี้ออกจากไป ได้แก่ หลอดเลือดหัวใจด้านขวา หลอดเลือดหัวใจด้านซ้าย และหลอดเลือดหัวใจที่ไม่ใช่หลอดเลือด ผนังของไซนัสจะบางกว่าผนังของหลอดเลือดแดงใหญ่และประกอบด้วยเฉพาะชั้นอินติมาและชั้นกลาง ซึ่งหนาขึ้นเล็กน้อยจากเส้นใยคอลลาเจน ในกรณีนี้ จำนวนเส้นใยอีลาสตินในผนังของไซนัสจะลดลง และเส้นใยคอลลาเจนจะเพิ่มขึ้นในทิศทางจากไซนัสทูบูลาร์ไปยังรอยต่อระหว่างโพรงหัวใจกับโพรงหัวใจ เส้นใยคอลลาเจนที่มีความหนาแน่นจะตั้งอยู่ตามพื้นผิวด้านนอกของไซนัสเป็นหลัก และมีแนวโน้มในทิศทางรอบวง และในช่องว่างใต้คอมมิสซูรัล เส้นใยคอลลาเจนจะมีส่วนร่วมในการสร้างสามเหลี่ยมระหว่างปุ่มลิ้นหัวใจที่รองรับรูปร่างของลิ้นหัวใจ บทบาทหลักของไซนัสคือการกระจายแรงตึงระหว่างปุ่มลิ้นหัวใจและไซนัสในช่วงไดแอสโทล และการกำหนดตำแหน่งสมดุลของปุ่มลิ้นหัวใจในช่วงซิสโทล ไซนัสจะแบ่งออกที่ระดับฐานด้วยสามเหลี่ยมระหว่างปุ่มลิ้นหัวใจ

โครงสร้างเส้นใยที่สร้างลิ้นหัวใจเอออร์ตาเป็นโครงสร้างเชิงพื้นที่เดียวที่ประกอบด้วยองค์ประกอบเส้นใยที่แข็งแรงของรากหลอดเลือดเอออร์ตา วงแหวนเส้นใยของฐานลิ้นหัวใจ แท่งคอมมิสซูรัล (คอลัมน์) และรอยต่อไซนัสและท่อไต รอยต่อไซนัสและท่อไต (วงแหวนโค้งหรือสันโค้ง) คือการเชื่อมต่อทางกายวิภาครูปคลื่นระหว่างไซนัสและหลอดเลือดแดงเอออร์ตาส่วนขึ้น

รอยต่อระหว่างห้องหัวใจกับหลอดเลือดแดงใหญ่ (วงแหวนฐานลิ้นหัวใจ) เป็นการเชื่อมต่อทางกายวิภาคแบบกลมระหว่างทางออกของห้องหัวใจซ้ายกับหลอดเลือดแดงใหญ่ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่มีเส้นใยและกล้ามเนื้อ ในเอกสารทางศัลยกรรมต่างประเทศ รอยต่อระหว่างห้องหัวใจกับหลอดเลือดแดงใหญ่มักเรียกว่า "วงแหวนหลอดเลือดแดงใหญ่" รอยต่อระหว่างห้องหัวใจกับหลอดเลือดแดงใหญ่เกิดขึ้นจากกล้ามเนื้อหัวใจของโคนัสหลอดเลือดแดงของห้องหัวใจซ้ายประมาณ 45-47%

คอมมิสซูรัลเป็นเส้นเชื่อมต่อ (สัมผัส) ของปุ่มที่อยู่ติดกัน โดยมีขอบที่อยู่ใกล้เคียงอยู่รอบนอกบนพื้นผิวด้านในของส่วนปลายของรากเอออร์ตา และปลายด้านปลายของปุ่มนี้จะอยู่ติดกับรอยต่อไซนัสทิวบูลาร์ คอมมิสซูรัลร็อด (คอลัมน์) คือจุดที่คอมมิสซูรัลยึดติดอยู่บนพื้นผิวด้านในของรากเอออร์ตา คอลัมน์คอมมิสซูรัลคือส่วนที่ต่อเนื่องกันของวงแหวนใยประสาทสามส่วน

สามเหลี่ยมฟันเขี้ยวของ Henle เป็นส่วนประกอบของเส้นใยหรือกล้ามเนื้อเรียบของรากเอออร์ตา และตั้งอยู่ใกล้กับคอมมิสเชอร์ระหว่างส่วนที่อยู่ติดกันของวงแหวนเส้นใยและปุ่มลิ้นตามลำดับ ในทางกายวิภาค สามเหลี่ยมฟันเขี้ยวเป็นส่วนหนึ่งของเอออร์ตา แต่ในทางปฏิบัติแล้ว สามเหลี่ยมฟันเขี้ยวทำหน้าที่ไหลออกจากห้องล่างซ้าย และได้รับผลกระทบจากการไหลเวียนของเลือดในโพรงหัวใจมากกว่าการไหลเวียนของเลือดในเอออร์ตา สามเหลี่ยมฟันเขี้ยวมีบทบาทสำคัญในการทำงานทางชีวกลศาสตร์ของลิ้นหัวใจ โดยช่วยให้ไซนัสทำงานได้อย่างอิสระโดยเชื่อมโยงไซนัสเข้าด้วยกัน และรักษารูปทรงของรากเอออร์ตาให้สม่ำเสมอ หากสามเหลี่ยมฟันเขี้ยวมีขนาดเล็กหรือไม่สมมาตร วงแหวนเส้นใยแคบๆ หรือลิ้นหัวใจจะบิดเบี้ยวและปุ่มลิ้นหัวใจทำงานผิดปกติตามมา สถานการณ์นี้สามารถพบได้ในลิ้นหัวใจเอออร์ตาสองแฉก

ปลายแหลมเป็นส่วนที่ทำหน้าที่ล็อกวาล์ว โดยขอบด้านบนยื่นออกมาจากส่วนกึ่งดวงจันทร์ของวงแหวนเส้นใย ซึ่งเป็นโครงสร้างคอลลาเจนหนาแน่น ปลายแหลมประกอบด้วยส่วนลำตัว (ส่วนหลักที่รับน้ำหนัก) พื้นผิวโคอะพเทชัน (การปิด) และฐาน ขอบที่ว่างของปลายแหลมที่อยู่ติดกันในตำแหน่งปิดจะสร้างโซนโคอะพเทชันที่ทอดยาวจากส่วนประชิดไปจนถึงจุดศูนย์กลางของปลายแหลม ส่วนกลางที่มีรูปร่างเป็นสามเหลี่ยมหนาของโซนโคอะพเทชันของปลายแหลมเรียกว่าโหนดอารันซี

แผ่นลิ้นหัวใจเอออร์ติกประกอบด้วย 3 ชั้น (เอออร์ติก เวนตริคิวลาร์ และสปองกี้) และถูกปกคลุมด้วยชั้นเอนโดทีเลียมบางๆ ด้านนอก ชั้นที่หันหน้าเข้าหาเอออร์ตา (ไฟโบรซา) ประกอบด้วยเส้นใยคอลลาเจนที่วางแนวในทิศทางรอบวงในรูปแบบของมัดและเส้นใย และเส้นใยอีลาสตินจำนวนเล็กน้อย ในบริเวณโคเอพเทชันของขอบอิสระของแผ่นลิ้นหัวใจ ชั้นนี้จะมีอยู่ในรูปแบบของมัดเดี่ยวๆ มัดคอลลาเจนในโซนนี้จะ "แขวนลอย" ระหว่างคอลัมน์คอมมิสซูรัลที่มุมประมาณ 125° เทียบกับผนังเอออร์ติก ในตัวของแผ่นลิ้นหัวใจ มัดเหล่านี้จะออกจากวงแหวนใยในมุมประมาณ 45° ในรูปของกึ่งวงรี และสิ้นสุดที่ด้านตรงข้าม การวางแนวของมัด "พลัง" และขอบของแผ่นลิ้นหัวใจในรูปแบบ "สะพานแขวน" นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อถ่ายโอนภาระความดันในระหว่างไดแอสโตลจากแผ่นลิ้นหัวใจไปยังไซนัสและโครงสร้างเส้นใยที่ก่อตัวเป็นลิ้นหัวใจเอออร์ติก

ในวาล์วที่ไม่มีภาระ มัดเส้นใยจะอยู่ในสถานะหดตัวในรูปแบบของเส้นคลื่นที่ตั้งอยู่ในทิศทางรอบวงโดยระยะห่างจากกันประมาณ 1 มม. เส้นใยคอลลาเจนที่ประกอบเป็นมัดเส้นใยยังมีโครงสร้างเป็นคลื่นในวาล์วที่ผ่อนคลายโดยมีช่วงคลื่นประมาณ 20 μm เมื่อมีการรับภาระ คลื่นเหล่านี้จะตรงขึ้น ทำให้เนื้อเยื่อสามารถยืดได้ เส้นใยที่ตรงอย่างสมบูรณ์จะไม่สามารถยืดออกได้ รอยพับของมัดเส้นใยคอลลาเจนจะตรงขึ้นได้อย่างง่ายดายภายใต้ภาระเพียงเล็กน้อยของวาล์ว มัดเส้นใยเหล่านี้จะมองเห็นได้ชัดเจนในสถานะที่มีภาระและในแสงที่ส่องผ่าน

ความสม่ำเสมอของสัดส่วนทางเรขาคณิตขององค์ประกอบรากของหลอดเลือดแดงใหญ่ได้รับการศึกษาโดยใช้วิธีของกายวิภาคศาสตร์เชิงหน้าที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พบว่าอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของรอยต่อไซโนทูบูลาร์และฐานของลิ้นหัวใจนั้นคงที่และมีค่าเท่ากับ 0.8-0.9 ซึ่งเป็นจริงสำหรับคอมเพล็กซ์ลิ้นหัวใจ-หลอดเลือดแดงใหญ่ของบุคคลอายุน้อยและวัยกลางคน

เมื่ออายุมากขึ้น กระบวนการทางคุณภาพของการเสื่อมสลายของโครงสร้างผนังหลอดเลือดแดงใหญ่จะเกิดขึ้นพร้อมกับการลดลงของความยืดหยุ่นและการพัฒนาของการสะสมแคลเซียม ซึ่งนำไปสู่การขยายตัวอย่างค่อยเป็นค่อยไปในด้านหนึ่ง และการลดลงของความยืดหยุ่นในอีกด้านหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงในสัดส่วนทางเรขาคณิตและการลดลงของความยืดหยุ่นของลิ้นหัวใจเอออร์ติกจะเกิดขึ้นเมื่ออายุมากกว่า 50-60 ปี ซึ่งมาพร้อมกับการลดลงของพื้นที่เปิดของลิ้นหัวใจเอออร์ติกและการเสื่อมถอยในลักษณะการทำงานของลิ้นหัวใจโดยรวม ควรคำนึงถึงลักษณะทางกายวิภาคและการทำงานของรากหลอดเลือดแดงใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับอายุของผู้ป่วยเมื่อทำการปลูกถ่ายสารทดแทนทางชีวภาพที่ไม่มีกรอบในตำแหน่งหลอดเลือดแดงใหญ่

การเปรียบเทียบโครงสร้างของโครงสร้างเช่นลิ้นหัวใจเอออร์ติกของมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้ดำเนินการในช่วงปลายทศวรรษ 1960 การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความคล้ายคลึงกันของพารามิเตอร์ทางกายวิภาคหลายประการของลิ้นหัวใจของสุกรและของมนุษย์เมื่อเทียบกับรากของลิ้นหัวใจเอออร์ติกจากสารแปลกปลอมอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แสดงให้เห็นว่าไซนัสโคโรนารีที่ไม่ใช่หลอดเลือดหัวใจและไซนัสโคโรนารีซ้ายของลิ้นหัวใจของมนุษย์นั้นมีขนาดใหญ่และเล็กที่สุดตามลำดับ ในเวลาเดียวกัน ไซนัสโคโรนารีขวาของลิ้นหัวใจหมูนั้นมีขนาดใหญ่ที่สุด และไซนัสโคโรนารีที่ไม่ใช่หลอดเลือดหัวใจนั้นมีขนาดเล็กที่สุด ในเวลาเดียวกัน ความแตกต่างในโครงสร้างทางกายวิภาคของไซนัสโคโรนารีขวาของลิ้นหัวใจเอออร์ติกของสุกรและของมนุษย์ก็ถูกอธิบายเป็นครั้งแรก ในความเชื่อมโยงกับการพัฒนาของการทำศัลยกรรมตกแต่งเพื่อการสร้างใหม่และการเปลี่ยนลิ้นหัวใจเอออร์ติกด้วยวัสดุทดแทนทางชีววิทยาแบบไม่มีกรอบ การศึกษาทางกายวิภาคของลิ้นหัวใจเอออร์ติกจึงได้รับการเริ่มต้นใหม่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

ลิ้นหัวใจเอออร์ติกของมนุษย์และลิ้นหัวใจเอออร์ติกของสุกร

การศึกษาเปรียบเทียบโครงสร้างของลิ้นหัวใจเอออร์ติกของมนุษย์และลิ้นหัวใจเอออร์ติกของสุกรในฐานะวัสดุปลูกที่มีศักยภาพได้ดำเนินการแล้ว พบว่าลิ้นหัวใจเอออร์ติกแบบต่างชนิดกันมีรูปร่างค่อนข้างเล็กและไม่สมมาตรในกรณีส่วนใหญ่ (80%) เนื่องจากไซนัสที่ไม่ใช่หลอดเลือดหัวใจมีขนาดเล็กกว่า ความไม่สมมาตรปานกลางของลิ้นหัวใจเอออร์ติกของมนุษย์เกิดจากไซนัสหลอดเลือดหัวใจด้านซ้ายมีขนาดเล็กกว่าและไม่เด่นชัดนัก

ลิ้นหัวใจเอออร์ติกของสุกรไม่มีวงแหวนใยเหมือนลิ้นหัวใจของมนุษย์ และไซนัสของลิ้นหัวใจเอออร์ติกของสุกรไม่ได้อยู่ติดกับฐานของลิ้นหัวใจโดยตรง ลิ้นหัวใจเอออร์ติกของสุกรจะเชื่อมกับฐานของลิ้นหัวใจเอออร์ติกโดยตรง โดยมีฐานเป็นรูปพระจันทร์เสี้ยว เนื่องจากลิ้นหัวใจเอออร์ติกของสุกรไม่มีวงแหวนใยที่แท้จริง ฐานของไซนัสและวงแหวนใยจากต่างชนิดกันจะเชื่อมกับส่วนใยและ/หรือใยกล้ามเนื้อของฐานลิ้นหัวใจเอออร์ติก ตัวอย่างเช่น ฐานของวงแหวนใยที่ไม่ใช่โคโรนารีและโคโรนารีซ้ายของลิ้นหัวใจเอออร์ติกของสุกรในรูปแบบของใบย่อยที่แยกออกจากกัน (ไฟโบรซาและเวนต์คูแลน) จะเชื่อมกับฐานใยของลิ้นหัวใจ กล่าวอีกนัยหนึ่ง วงแหวนใยที่สร้างลิ้นหัวใจเอออร์ติกของสุกรไม่ได้อยู่ติดกับไซนัสโดยตรง เช่นเดียวกับรากของลิ้นหัวใจเอออร์ติกจากต่างชนิดกัน ระหว่างนั้นเป็นส่วนปลายของฐานลิ้นหัวใจ ซึ่งในทิศทางตามยาว (ตามแนวแกนของลิ้นหัวใจ) ที่ระดับจุดที่อยู่ใกล้ที่สุดของไซนัสหัวใจด้านซ้ายและไซนัสที่ไม่ใช่หัวใจด้านซ้าย มีค่าเท่ากันโดยเฉลี่ยที่ 4.6 ± 2.2 มม. และไซนัสหัวใจด้านขวาคือ 8.1 ± 2.8 มม. นี่คือความแตกต่างที่สำคัญและมีนัยสำคัญระหว่างลิ้นหัวใจหมูและลิ้นหัวใจของมนุษย์

การแทรกของกล้ามเนื้อของกรวยเอออร์ติกของห้องล่างซ้ายตามแนวแกนในรากเอออร์ติกของสุกรมีความสำคัญมากกว่าในลิ้นหัวใจแบบอัลโลจีเนอิกมาก ในลิ้นหัวใจของสุกร การแทรกนี้จะสร้างฐานของลิ้นหัวใจโคโรนารีด้านขวาและไซนัสที่มีชื่อเดียวกัน และในระดับที่น้อยกว่านั้นจะสร้างฐานของส่วนที่อยู่ติดกันของลิ้นหัวใจโคโรนารีด้านซ้ายและที่ไม่ใช่ลิ้นหัวใจ ในลิ้นหัวใจแบบอัลโลจีเนอิก การแทรกนี้สร้างการรองรับเฉพาะฐาน โดยหลักๆ แล้วคือไซนัสโคโรนารีด้านขวา และในระดับที่น้อยกว่านั้นคือไซนัสโคโรนารีด้านซ้าย

การวิเคราะห์ขนาดและสัดส่วนทางเรขาคณิตขององค์ประกอบแต่ละส่วนของลิ้นหัวใจเอออร์ติกขึ้นอยู่กับความดันภายในลิ้นหัวใจเอออร์ติกนั้นมักใช้ในกายวิภาคศาสตร์เชิงหน้าที่ เพื่อจุดประสงค์นี้ รากของลิ้นหัวใจเอออร์ติกจะถูกเติมด้วยสารทำให้แข็งต่างๆ (ยาง พาราฟิน ยางซิลิโคน พลาสติก เป็นต้น) และการทำให้โครงสร้างคงตัวจะดำเนินการทางเคมีหรือโดยการแช่เย็นภายใต้ความดันที่แตกต่างกัน จากนั้นจึงศึกษาแบบหล่อที่ได้หรือรากของลิ้นหัวใจเอออร์ติกที่มีโครงสร้างโดยใช้วิธีมอร์โฟเมตริก วิธีการศึกษาลิ้นหัวใจเอออร์ติกนี้ทำให้สามารถกำหนดรูปแบบการทำงานบางอย่างได้

การทดลองในหลอดทดลองและในร่างกายแสดงให้เห็นว่ารากของหลอดเลือดแดงใหญ่เป็นโครงสร้างที่เปลี่ยนแปลงได้ และพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตส่วนใหญ่จะเปลี่ยนแปลงไปในระหว่างรอบการเต้นของหัวใจ โดยขึ้นอยู่กับความดันในหลอดเลือดแดงใหญ่และห้องล่างซ้าย การศึกษาวิจัยอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าหน้าที่ของปุ่มลิ้นหัวใจนั้นส่วนใหญ่กำหนดโดยความยืดหยุ่นและการยืดหยุ่นของรากของหลอดเลือดแดงใหญ่ การเคลื่อนไหวของกระแสน้ำวนของเลือดในไซนัสได้รับมอบหมายให้มีบทบาทสำคัญในการเปิดและปิดปุ่มลิ้นหัวใจ

พลวัตของพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของลิ้นหัวใจเอออร์ติกได้รับการศึกษาในสัตว์ทดลองโดยใช้การถ่ายภาพด้วยกล้องความเร็วสูง การถ่ายภาพด้วยกล้อง และการถ่ายภาพด้วยกล้องวิทยุ รวมถึงในบุคคลที่มีสุขภาพแข็งแรงโดยใช้การถ่ายภาพด้วยกล้องหัวใจ การศึกษาเหล่านี้ทำให้เราสามารถประเมินพลวัตขององค์ประกอบต่างๆ ของรากเอออร์ติกได้อย่างแม่นยำ และประเมินพลวัตของรูปร่างและโปรไฟล์ของลิ้นหัวใจในระหว่างรอบการเต้นของหัวใจได้เพียงชั่วคราวเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พบว่าการขยายตัวของรอยต่อไซนัสทูบูลาร์ในระยะซิสโตลิก-ไดแอสโตลิกอยู่ที่ 16-17% และมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความดันของหลอดเลือดแดง เส้นผ่านศูนย์กลางของรอยต่อไซนัสทูบูลาร์จะถึงค่าสูงสุดที่จุดสูงสุดของความดันซิสโตลิกในโพรงซ้ายของหัวใจ จึงทำให้ลิ้นหัวใจเปิดขึ้นได้เนื่องจากคอมมิสเซอร์แยกออกด้านนอก จากนั้นจึงลดลงหลังจากลิ้นหัวใจปิดลง เส้นผ่านศูนย์กลางของรอยต่อไซนัสทูบูลาร์จะถึงค่าต่ำสุดเมื่อสิ้นสุดระยะคลายตัวแบบไอโซโวลูมิกของห้องล่างซ้าย และเริ่มเพิ่มขึ้นในช่วงไดแอสโทล คอลัมน์คอมมิสซูรัลและรอยต่อไซนัสทูบูลาร์มีความยืดหยุ่น จึงมีส่วนร่วมในการกระจายแรงเครียดสูงสุดในแผ่นลิ้นหัวใจหลังจากปิดลงในช่วงที่ความดันย้อนกลับของลิ้นหัวใจเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายการเคลื่อนไหวของแผ่นลิ้นหัวใจระหว่างการเปิดและปิด อย่างไรก็ตาม ข้อมูลจากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ไม่สอดคล้องกับข้อมูลการทดลองเป็นส่วนใหญ่

พลวัตของฐานลิ้นหัวใจเอออร์ติกส่งผลต่อการทำงานปกติของลิ้นหัวใจหรือไบโอโปรสธีซิสไร้กรอบที่ฝังไว้ พบว่าปริมณฑลของฐานลิ้นหัวใจ (สุนัขและแกะ) ถึงค่าสูงสุดในช่วงเริ่มต้นของซิสโทล ลดลงในช่วงซิสโทล และน้อยที่สุดในช่วงท้าย ในช่วงไดแอสโทล ปริมณฑลของลิ้นหัวใจจะเพิ่มขึ้น ฐานลิ้นหัวใจเอออร์ติกยังสามารถเปลี่ยนแปลงขนาดแบบไม่สมมาตรแบบเป็นวงจรได้เนื่องจากการหดตัวของส่วนกล้ามเนื้อของรอยต่อระหว่างโพรงหัวใจห้องล่าง (สามเหลี่ยมระหว่างฟันระหว่างไซนัสหัวใจด้านขวาและซ้าย รวมถึงฐานของไซนัสหัวใจด้านซ้ายและด้านขวา) นอกจากนี้ ยังพบการเสียรูปแบบเฉือนและบิดของรากหัวใจเอออร์ติก การเสียรูปแบบบิดที่ใหญ่ที่สุดสังเกตได้ในบริเวณคอลัมน์คอมมิสซูรัลระหว่างไซนัสหัวใจที่ไม่ใช่โคโรนารีและไซนัสหัวใจด้านซ้าย และน้อยที่สุดสังเกตได้ระหว่างโคโรนารีที่ไม่ใช่โคโรนารีและโคโรนารีด้านขวา การฝังไบโอโปรสเทซิสแบบไร้กรอบที่มีฐานแบบกึ่งแข็งสามารถเปลี่ยนการยืดหยุ่นของรากเอออร์ตาไปสู่การบิดตัวแบบบิดเบี้ยว ซึ่งจะนำไปสู่การถ่ายโอนการบิดตัวไปยังรอยต่อไซนัสของรากเอออร์ตาแบบผสม และการเกิดการบิดเบี้ยวของแผ่นพับไบโอโปรสเทซิส

การศึกษาชีวกลศาสตร์ปกติของลิ้นหัวใจเอออร์ติกในบุคคลอายุน้อย (เฉลี่ย 21.6 ปี) ดำเนินการโดยใช้เอคโคคาร์ดิโอแกรมผ่านหลอดอาหารร่วมกับการประมวลผลภาพวิดีโอด้วยคอมพิวเตอร์ (สูงสุด 120 เฟรมต่อวินาที) และการวิเคราะห์พลวัตของลักษณะทางเรขาคณิตขององค์ประกอบลิ้นหัวใจเอออร์ติกขึ้นอยู่กับเวลาและระยะของวงจรหัวใจ พบว่าในระหว่างซิสโทล พื้นที่เปิดของลิ้นหัวใจ มุมรัศมีของลิ้นหัวใจถึงฐานของลิ้นหัวใจ เส้นผ่านศูนย์กลางของฐานของลิ้นหัวใจ และความยาวรัศมีของลิ้นหัวใจมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ เส้นผ่านศูนย์กลางของรอยต่อไซนัส ความยาวรอบวงของขอบอิสระของลิ้นหัวใจ และความสูงของไซนัสมีการเปลี่ยนแปลงในระดับที่น้อยกว่า

ดังนั้น ความยาวแนวรัศมีของแผ่นพับจึงสูงสุดในระยะไดแอสโตลีของการลดลงของความดันภายในโพรงหัวใจแบบไอโซโวลูมิก และต่ำสุดในระยะซิสโตลีของการบีบตัวที่ลดลง การยืดแนวรัศมีซิสโตลี-ไดแอสโตลีของแผ่นพับโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 63.2±1.3% แผ่นพับยาวขึ้นในช่วงไดแอสโตลีโดยมีค่าความชันของไดแอสโตลีสูง และสั้นลงในช่วงที่เลือดไหลเวียนลดลง เมื่อค่าความชันของซิสโตลีอยู่ใกล้ศูนย์ การยืดแนวรัศมีซิสโตลี-ไดแอสโตลีรอบวงของแผ่นพับและรอยต่อไซโนทูบูลาร์อยู่ที่ 32.0±2.0% และ 14.1±1.4% ตามลำดับ มุมการเอียงแนวรัศมีของแผ่นพับกับฐานของลิ้นหัวใจเปลี่ยนแปลงโดยเฉลี่ยจาก 22° ในช่วงไดแอสโตลีเป็น 93° ในช่วงซิสโตลี

โดยทั่วไปการเคลื่อนไหวซิสโตลิกของลิ้นหัวใจที่ก่อตัวเป็นลิ้นหัวใจเอออร์ติกจะแบ่งออกเป็น 5 ช่วงดังนี้

1. ระยะเตรียมการเกิดขึ้นในระยะที่ความดันภายในโพรงหัวใจเพิ่มขึ้นแบบ isovolumic ลิ้นหัวใจยืดตรง สั้นลงเล็กน้อยในทิศทางรัศมี ความกว้างของโซน coaptation ลดลง มุมเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยจาก 22° เป็น 60°
2. ระยะเวลาที่ลิ้นหัวใจเปิดอย่างรวดเร็วจะกินเวลาประมาณ 20-25 มิลลิวินาที เมื่อเลือดเริ่มไหลออก คลื่นการกลับด้านจะเกิดขึ้นที่ฐานของลิ้นหัวใจ จากนั้นจะแพร่กระจายอย่างรวดเร็วในทิศทางรัศมีไปยังตัวลิ้นหัวใจและไปยังขอบที่ว่าง
3. จุดสูงสุดของการเปิดวาล์วเกิดขึ้นในช่วงแรกของการขับไล่สูงสุด ในช่วงเวลานี้ ขอบอิสระของวาล์วโค้งงอสูงสุดไปทางไซนัส รูปร่างของการเปิดวาล์วเข้าใกล้วงกลม และเมื่อพิจารณาจากด้านข้าง วาล์วจะมีลักษณะคล้ายกับรูปร่างของกรวยคว่ำที่ถูกตัดทอน
4. ระยะเวลาของการเปิดวาล์วที่ค่อนข้างคงที่เกิดขึ้นในช่วงที่สองของการขับไล่สูงสุด ขอบอิสระของวาล์วยืดตรงตามแกนการไหล วาล์วจะมีรูปร่างเป็นกระบอกสูบ และวาล์วจะปิดลงทีละน้อย เมื่อสิ้นสุดระยะเวลานี้ รูปร่างของการเปิดวาล์วจะเปลี่ยนเป็นทรงสามเหลี่ยม
5. ช่วงเวลาที่ลิ้นหัวใจปิดอย่างรวดเร็วจะตรงกับช่วงที่ลิ้นหัวใจบีบตัวน้อยลง คลื่นการกลับคืนตัวเกิดขึ้นที่ฐานของลิ้นหัวใจ ทำให้ลิ้นหัวใจที่หดตัวยืดออกในทิศทางรัศมี ส่งผลให้ลิ้นหัวใจปิดตัวลงก่อนตามขอบโพรงหัวใจของโซนโคเอปเทชัน จากนั้นลิ้นหัวใจจึงปิดสนิท

การเสียรูปสูงสุดขององค์ประกอบรากของหลอดเลือดแดงใหญ่เกิดขึ้นในช่วงที่ลิ้นหัวใจเปิดและปิดอย่างรวดเร็ว เมื่อลิ้นหัวใจมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว รูปร่างของปุ่มลิ้นหัวใจที่ประกอบเป็นลิ้นหัวใจเอออร์ติกก็อาจได้รับความเครียดสูง ซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่เสื่อมสภาพในเนื้อเยื่อได้

กลไกการเปิดและปิดของวาล์วโดยการก่อตัวของคลื่นการกลับด้านและการกลับด้านตามลำดับ เช่นเดียวกับการเพิ่มขึ้นของมุมรัศมีการเอียงของวาล์วไปยังฐานของวาล์วในระยะที่ความดันภายในโพรงหัวใจเพิ่มขึ้นแบบไอโซโวลูมิก สามารถนำมาประกอบกับกลไกการหน่วงของรากเอออร์ตา ซึ่งช่วยลดการเสียรูปและความเค้นของวาล์ว