Структурная дегенерация биопротеза: почему изнашивается искусственный клапан

Автор:

Кардиохирург, Сосудистый хирург, Флеболог

22.11.2025

5 мин.

Структурная дегенерация биопротеза — это естественный и ожидаемый процесс постепенного износа биологического искусственного клапана сердца. Понимание причин этого процесса крайне важно для пациентов, перенесших операцию по замене клапана. Биологические протезы создаются из обработанных тканей животных (например, из перикарда быка или створок аортального клапана свиньи). В отличие от механических аналогов, они не требуют пожизненного приема препаратов, разжижающих кровь, но именно их биологическая природа и определяет ограниченный срок службы. Со временем материал створок такого клапана подвергается изменениям, которые приводят к нарушению его функции — он либо сужается, либо начинает пропускать кровь в обратном направлении.

Что такое структурная дегенерация биопротеза (СДБ) и почему она неизбежна

Структурная дегенерация биопротеза (СДБ) — это комплекс необратимых изменений в структуре биологического материала клапана, которые возникают после его имплантации и со временем приводят к дисфункции. Важно понимать, что СДБ не является браком изделия или ошибкой хирурга. Это неотъемлемое свойство любого биоматериала, помещенного в агрессивную среду кровотока человеческого организма. Выбор в пользу биологического протеза часто является компромиссом между долговечностью клапана и качеством жизни пациента, в частности, отказом от постоянного приема антикоагулянтов и связанного с ними риска кровотечений. Таким образом, износ биопротеза — это прогнозируемый исход, к которому и пациент, и врач готовятся заранее.

Процесс дегенерации запускается сразу после установки клапана. Организм взаимодействует с чужеродной, хотя и биологической, тканью. Кровь, содержащая кальций, фосфаты и белки, постоянно омывает створки клапана. Это приводит к запуску сложных биохимических и механических процессов, которые медленно, но неуклонно изменяют эластичность и прочность материала, из которого сделан протез.

Основные механизмы износа биологического клапана

Процесс изнашивания биопротеза многогранен и включает в себя несколько ключевых механизмов, которые часто развиваются параллельно. Понимание этих механизмов помогает осознать, почему регулярное наблюдение у кардиолога является обязательным условием для пациентов с искусственными клапанами.

Кальцификация. Это основной и наиболее частый механизм структурной дегенерации биопротеза. Процесс представляет собой отложение солей кальция на створках клапана. Со временем это приводит к их уплотнению, утолщению и потере эластичности. Створки становятся жесткими, «окостеневшими», и не могут полностью открываться и закрываться. Кальцификация особенно активно протекает у молодых пациентов из-за более интенсивного обмена кальция и фосфора.
Механический износ без кальцификации. Клапан сердца совершает огромное количество циклов открытия и закрытия — около 40 миллионов раз в год. Такая колоссальная нагрузка приводит к усталости материала. На створках могут появляться микроразрывы, которые со временем увеличиваются, приводя к их перфорации (образованию отверстий) или отрыву. Это нарушает герметичность клапана и вызывает его недостаточность (протекание).
Фиброзное утолщение (паннус). Иногда на структурах протеза со стороны желудочка или аорты разрастается собственная соединительная ткань пациента. Это разрастание, называемое паннусом, может мешать нормальному движению створок, ограничивая их подвижность и вызывая сужение (стеноз) клапана.
Хронический иммунный ответ. Несмотря на специальную обработку, которая снижает иммуногенность биологической ткани, организм все же может распознавать ее как чужеродную. Это запускает медленный, хронический воспалительный процесс, который способствует дегенеративным изменениям в створках, ускоряя их разрушение.

Факторы, влияющие на скорость износа биопротеза

Скорость, с которой происходит структурная дегенерация биопротеза, неодинакова для всех пациентов. Она зависит от множества индивидуальных факторов. В следующей таблице представлены ключевые из них и объясняется их влияние.

Фактор	Влияние на износ	Почему это важно
Возраст пациента	У молодых пациентов (до 60 лет) износ происходит значительно быстрее.	Более активный обмен кальция и фосфора в молодом организме ускоряет кальцификацию створок клапана.
Позиция клапана	Клапаны в митральной позиции (между левым предсердием и левым желудочком) изнашиваются быстрее, чем в аортальной.	Митральный клапан работает в условиях более высокого давления и механической нагрузки, что приводит к его ускоренному износу.
Сопутствующие заболевания	Хроническая болезнь почек, нарушения фосфорно-кальциевого обмена (например, гиперпаратиреоз), сахарный диабет ускоряют СДБ.	Эти состояния нарушают минеральный обмен в организме, создавая благоприятные условия для массивной и быстрой кальцификации протеза.
Образ жизни и гемодинамика	Высокое артериальное давление, неконтролируемая гипертония создают повышенную нагрузку на клапан.	Постоянное высокое давление заставляет клапан работать с перегрузкой, что ускоряет его механический износ.

Как проявляется структурная дегенерация клапана

Когда структурная дегенерация биопротеза достигает клинически значимой стадии, функция клапана нарушается. Это приводит к двум основным типам проблем: стенозу или недостаточности. Часто наблюдается их сочетание. Симптомы развиваются постепенно, и на ранних стадиях могут отсутствовать, что подчеркивает важность регулярных обследований.

Стеноз клапана. Это сужение его отверстия из-за уплотнения и сращения створок, чаще всего вследствие кальцификации. Сердцу становится труднее проталкивать кровь через суженный клапан. Это проявляется одышкой при физической нагрузке, быстрой утомляемостью, головокружением, а в тяжелых случаях — болями в груди и обмороками.
Недостаточность клапана. Возникает, когда створки из-за разрывов или деформации не могут плотно смыкаться. В результате часть крови просачивается обратно (это называется регургитацией). Сердце вынуждено работать с двойной нагрузкой, перекачивая и новый объем крови, и тот, что вернулся назад. Симптомы включают одышку (особенно в положении лежа), отеки на ногах, ощущение сильного сердцебиения и общую слабость.

Ключевым методом диагностики дисфункции протеза является эхокардиография (УЗИ сердца), которая позволяет оценить структуру клапана, движение его створок и измерить скорость кровотока, выявляя стеноз или недостаточность на самой ранней стадии.

Срок службы биопротеза: чего ожидать

Средний срок службы современного биологического протеза составляет от 10 до 20 лет. Однако эти цифры являются усредненными и могут сильно варьироваться в зависимости от факторов, описанных выше. Для оценки долговечности используется такой показатель, как «свобода от реоперации», то есть процент пациентов, которым не потребовалась повторная операция через определенное время.

Можно выделить следующие ориентировочные прогнозы:

У пациентов старше 70 лет: биопротезы могут функционировать 15-20 лет и дольше. Во многих случаях такой клапан служит до конца жизни пациента.
У пациентов в возрасте 60-70 лет: ожидаемый срок службы составляет около 10-15 лет.
У пациентов моложе 60 лет: риск необходимости в повторной операции в течение 10 лет после имплантации довольно высок из-за ускоренной кальцификации.

Важно помнить, что современные технологии не стоят на месте. Разрабатываются новые методы обработки биоматериала для замедления кальцификации. Кроме того, появление малоинвазивных технологий, таких как транскатетерная имплантация «клапан-в-клапан», делает перспективу повторного вмешательства менее пугающей и травматичной, чем первая открытая операция.

Можно ли замедлить износ биологического клапана

Полностью остановить процесс структурной дегенерации биопротеза невозможно, так как он заложен в самой природе биологического материала. Однако можно повлиять на скорость этого процесса, минимизируя воздействие неблагоприятных факторов. Замедление износа — это командная работа пациента и лечащего врача.

Основные рекомендации сводятся к следующему:

Контроль сопутствующих заболеваний. Тщательный контроль артериального давления, уровня сахара в крови при диабете, а также своевременная диагностика и лечение заболеваний почек и нарушений обмена кальция играют решающую роль.
Соблюдение здорового образа жизни. Сбалансированное питание, отказ от курения, поддержание нормального веса и регулярная, но умеренная физическая активность (согласованная с кардиологом) помогают поддерживать сердечно-сосудистую систему в тонусе и снижают нагрузку на клапан.
Регулярное наблюдение у кардиолога. Это самый важный пункт. Ежегодное выполнение эхокардиографии и визиты к врачу позволяют отслеживать состояние клапана в динамике. Это дает возможность вовремя заметить первые признаки дисфункции и спланировать дальнейшие действия, не дожидаясь развития тяжелых симптомов и осложнений.

Список литературы

Клинические рекомендации «Приобретенные пороки сердца». Министерство Здравоохранения Российской Федерации, 2021.
Бокерия Л.А., Гудкова Р.Г. Сердечно-сосудистая хирургия. Руководство. — М.: Издательство НЦССХ им. А.Н. Бакулева, 2016. — 984 с.
Vahanian A., Beyersdorf F., Praz F., и др. Рекомендации ESC/EACTS 2021 года по ведению пациентов с пороками клапанов сердца. European Heart Journal, 2022; 43(7): 561-632.
Otto C.M., Nishimura R.A., Bonow R.O., и др. Рекомендации ACC/AHA 2020 года по ведению пациентов с пороками клапанов сердца: Отчет Объединенного комитета по клиническим практическим рекомендациям Американской коллегии кардиологов/Американской кардиологической ассоциации. Circulation, 2021; 143(5): e72-e227.
Pibarot P., Dumesnil J.G. Протезы клапанов сердца: выбор оптимального протеза и долгосрочное ведение. Circulation, 2009; 119(7): 1034-1048.