После выхода из сердца кровь возвращается к нему по артериям, капиллярам и венам в однонаправленном цикле кровотока, в котором важную роль играют венозные клапаны. Особенно в нижних конечностях при возврате крови необходимо противостоять силе тяжести, создаваемой столбом крови, и согласованное открытие и закрытие клапанов позволяет поэтапно перекрывать этот столб, чтобы отрицательное давление в грудной полости было достаточным для притяжения возвратного кровотока к сердцу. При поражении клапанов глубоких вен нижних конечностей возникает ряд клинических состояний, связанных с обратным током крови, которые называются клапанной недостаточностью глубоких вен нижних конечностей. Клапаны могут располагаться в любом месте по длине вены, но в основном они находятся дистальнее ветвей вен перед впадением в основной ствол. Если расположение клапана не связано с местом бифуркации вены, его называют свободным клапаном. Чаще всего клапаны имеют двустворчатую форму, иногда встречаются одно-, трех- и четырехстворчатые клапаны. Основной структурой клапана является кольцевой синус, разделенный двумя створками и содержащий створки, свободный край, край прикрепления и стык. Организация клапана очень тонкая. При световой микроскопии стенка синуса и створки клапана покрыты только слоем эндотелиальных клеток, за которым следует тонкий эластический слой, фиброзная ткань и коллагеновая соединительная ткань. Электронная микроскопия выявила большое количество гладкомышечных клеток в местах соединения створок, что говорит о возможной связи с открытием и закрытием клапана. Хотя структура ткани клапана очень тонкая, ее механические свойства превосходны. Ackroyad et al. установили, что прочность на разрыв ткани листочка составляет 9 Н/мм2 , тогда как относительная прочность на разрыв тканей, окружающих синус и венозную стенку, составляет всего 5 Н/мм2 и 2,5 Н/мм2 , соответственно. В глубокой венозной системе нижних конечностей есть два места, где клапаны находятся в более постоянном положении. В 90% конечностей клапаны находятся дистальнее места соединения поверхностной и глубокой бедренных вен, а в 96% конечностей клапаны находятся в месте впадения N-образной вены в мышечный канал подколенной ямки. В отличие от сердечных клапанов, венозные клапаны не имеют регулярного цикла работы. Когда тело находится в положении стоя или сидя, венозный кровоток относительно постоянен, клапаны открыты, а венозное давление складывается из итерации столбового давления, гидростатического давления и центрального венозного давления. При сокращении насоса икроножной мышцы межмышечная венозная кровь выдавливается, и венозное давление падает до нуля, после чего роль клапана сводится к поддержанию пониженного венозного давления и предотвращению обратного тока крови. Координация работы клапанов с ритмичными движениями мышц становится еще более важной при ходьбе. Кроме того, клапаны играют важную роль в поддержании стабильного давления крови в венозной системе. При смене положения или резком кашле венозные клапаны немедленно закрываются, чтобы уменьшить распространение резкого повышения давления на дистальные вены. В конце тренировочного цикла, когда мышечный насос перестает сокращаться, клапаны еще некоторое время остаются закрытыми, чтобы избежать внезапного шока конечности от накопленного гидростатического давления. Медленно нарастающее венозное давление отражает защитный эффект клапана от гидростатического давления, а также обеспечивает медленный возврат крови из капиллярного русла в венозную систему. Гистерезис клапанов при изменении венозного давления также предотвращает резкие изменения объема, что позволяет уменьшить скопление крови в нижних конечностях при быстром вставании. Деятельность венозных клапанов тесно связана с циклом работы насоса икроножной мышцы, но не все клапаны работают одинаково во время одного и того же цикла работы насоса. При сокращении икроножной мышцы закрываются как транспортные венозные клапаны, так и венозные клапаны, расположенные ниже по течению от мышечного насоса, и характер деятельности этих клапанов аналогичен митральному клапану. Осевые вены, такие как вена N и бедренная вена, имеют последовательно расположенные клапаны, которые открываются при сокращении мышечного насоса, и активность этих клапанов аналогична активности аортального клапана. При диастолическом сокращении икроножной мышцы активность клапанов противоположна активности клапанов во время сокращения.