Структурно-функциональные особенности печени

ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ПЕЧЕНИ

 

 

Методические разработки

для самостоятельной работы студентов

лечебного и педиатрического факультетов

 

Москва

2015

 

Патофизиология печени. Методические разработки для самостоятельной работы студентов лечебного и педиатрического факультета - М.,РНИМУ им. Н.И.Пирогова, 2015, 28 с.

Данное пособие предназначается для работы как в аудитории, так и во внеаудиторное время и направлено на изучение современных представлений о патологии печени, основных формах нарушений ее функций. Описаны основные патологические синдромы, появляющиеся при поражении печени, принципы диагностики и коррекции развившихся нарушений.

Пособие составлено в соответствии с утвержденной Минздравом РФ программой и новым учебным планом для высших медицинских учебных заведений.

 

Под редакцией проф. Порядина

Составители: доц. Н.И.Бережнова, проф. Г.В.Порядин, доц. Г.П.Щелкунова,

 

Подготовка издания проф. Ж.М.Салмаси

 

 

© Авторы, 2015

© Российский Государственный медицинский Университет, 2015

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПЕЧЕНИ

Печень - самая крупная “железа” пищеварительной системы - расположена под правым куполом диафрагмы. Масса печени у взрослого здорового человека составляет приблизительно 3% массы тела. Иннервация печени осуществляется симпатическими, парасимпатическими и чувствительными нервными волокнами. В печень кровь поступает из двух систем сосудов: артериальная - из собственной печеночной артерии, венозная - из воротной вены, через которую проходит 70-80% всей поступающей в печень крови. Между разветвлениями воротной вены и собственной печеночной артерией имеется широкая анастомозирующая сеть с образованием в дольках печени синусоидов. Печеночные дольки формируются из гепатоцитов, образующих к периферии от центральной вены балки, между которыми и расположены синусоиды. Таким образом, в синусоиды попадает как артериальная, так и венозная кровь. Из синусоидов кровь попадает в центральные вены печеночных долек. Стенки синусоидов не имеют базальной мембраны и построены из одного ряда эндотелиальных клеток. Между эндотелиальными клетками синусоидов и синусоидальным полюсом гепатоцита имеется свободное перисинусоидное пространство - пространство Диссе.

Функционально активная поверхность гепатоцитов значительно увеличивается за счет многочисленных микроворсинок. Большая поверхность соприкосновения крови с гепатоцитами и замедленный кровоток в синусоидах обеспечивают оптимальные условия для обменных процессов, протекающих в печени. В гепатоците наряду с синусоидальным полюсом различают билиарный полюс, обращенный к желчному канальцу. Микроворсинками синусоидального полюса гепатоцитов захватываются из крови метаболиты, а выделение секрета производится билиарным полюсом. Эти процессы регулируются ферментными системами.

Отток крови из печени происходит по печеночным венам, впадающим в нижнюю полую вену. Следовательно, кровь, оттекающая от органов брюшной полости, возвращается к сердцу только после прохождения через печень. Это предотвращает поступление в общий кровоток токсических продуктов, образующихся и всасывающихся в желудочно-кишечном тракте.

По периметру долек расположены портальные тракты, которые включают веточки воротной вены, печеночные артерии, междольковые желчные протоки, лимфатические сосуды и нервы. Желчевыводящая система начинается с межклеточных желчных капилляров, формирующихся билиарными полюсами гепатоцитов. Они не имеют собственной стенки, ее роль играет цитоплазматическая мембрана гепатоцитов. Затем желчь попадает по междольковым протокам в общий печеночный проток. Последний, сливаясь с протоком желчного пузыря, впадает в общий желчный проток, открывающийся в зоне большого соска в двенадцатиперстную кишку.

Печень выполняет многообразные функции, из которых наиболее важными являются: метаболическая (участие в обмене веществ), экскреторная и барьерная.

Метаболическая функция. В печени осуществляется синтез аминокислот и важнейших белков: всех альбуминов и некоторых глобулинов крови, почти всех факторов свертывания крови, транспортных белков - трансферрина, транскортина и др., а также тирозина, холинэстеразы и других. В ней происходит синтез белков острой фазы (БОФ): С-реактивного белка, церулоплазмина, гаптоглобина, антипротеаз альфа-1-антитрипсина и антихемотрипсина. Не менее интенсивно происходит в печени и распад белков, а также обезвреживание конечного продукта белкового обмена - аммиака.

Существенную роль играет печень в обмене липидов, который тесно связан с выделением желчи, необходимой для расщепления и всасывания жиров в кишечнике. В печени идет синтез триглицеридов, фосфолипидов, холестерина, желчных кислот, кетоновых тел.

Печень активно участвует в обмене углеводов. Галактоза и фруктоза в печени превращаются в глюкозу, идет синтез и распад гликогена, окисление глюкозы, образование глюкозы из некоторых аминокислот, синтез молочной, пировиноградной и глюкуроновой кислот. Гепатоциты являются одним из важнейших депо гликогена в организме.

Печень является важным депо витаминов: А, Д, К, РР; В₁₂ , фолиевой кислоты и других. Желчные кислоты, синтезируемые гепатоцитами, необходимы для всасывания в кишечнике жирорастворимых витаминов (А, Д, Е, К). Печень играет роль депо для железа, меди, цинка, марганца, молибдена.

Очень важным видом обмена, имеющим прямое отношение к диагностике заболеваний печени, является обмен ферментов. В печени не только синтезируется подавляющее их большинство, но и обеспечивается их динамическое постоянство, а также регулируется их распад. Ферменты печени делятся на три группы: 1) секреторные; 2) индикаторные (маркеры цитолиза гепатоцитов); 3) экскреторные (маркеры холестаза). Секреторные ферменты синтезируются в печени, затем выделяются в плазму крови и там осуществляют свое действие. К этой группе относятся факторы свертывания крови, холинэстеразы, церулоплазмин. Индикаторные (цитолитические) ферменты позволяют оценить степень деструкции гепатоцитов. К ним относятся находящиеся в цитоплазме аспартат- и аланинаминотрансферазы (АсАТ,АлАТ), лактатдегидрогеназа (ЛДГ) и др.. В митохондриях находятся глутаматдегидрогеназа (ГлДГ), малатдегидрогеназа (МДГ). К мембрано-связанным экскреторным ферментам, количество которых повышается в крови при холестазе, относятся: гамма-глутаматдегидрогеназа (ГГТП), щелочная фосфатаза (ЩФ), лейцинаминопептидаза –ЛАП и 5-нуклеотидаза.

Печень участвует в поддержании и коррекции кислотно-основного состояния. Она служит поставщиком протеинового буфера крови, поддерживает нормальный уровень аммиака в крови. Гепатоциты используют в глюконеогенезе лактат, пируват и аминокислоты. В печени синтезируются кетоновые тела и гидрокарбонат.

Экскреторная функция печени - это образование и выделение желчи в кишечник. Желчь - сложный водный раствор органических и неорганических веществ с осмотическими свойствами, близкими к таковым плазмы. Основными органическими компонентами печеночной желчи являются желчные кислоты (ЖК), фосфолипиды (лецитин), холестерин и желчные пигменты (билирубин).

Желчные кислоты синтезируются из холестерина, на что расходуется около 40% его содержания в организме. В печени образуются холевая и хенодезоксихолевая ЖК. Синтез ЖК регулируется по механизму отрицательной обратной связи. При различных состояниях, ведущих к уменьшению пула ЖК (потеря желчи через фистулу, прием холестирамина, резекция тонкой кишки), синтез ЖК увеличивается в 5-10 раз. Образующиеся на конечном этапе синтеза КоА-эстеразы желчных кислот конъюгируют с таурином и глицином и поступают в тонкий кишечник для осуществления мицеллярной фазы переваривания и абсорбции жиров. Основная масса ЖК (более 90%) в тонком кишечнике всасывается и по системе воротной вены возвращается в печень (печеночно-кишечный круговорот), поэтому в крови их содержание незначительное. ЖК являются важнейшим стабилизатором коллоидного состояния желчи. Нарушение состава желчи может способствовать образованию конкрементов в желчевыводящих путях.

Участие печени в пигментном обмене заключается в захвате из крови неконьюгированного (несвязанного, непрямого) билирубина, образовавшегося в ретикулоэндотелиальной системе из гемоглобина при разрушении эритроцитов, конъюгации его с глюкуроновой кислотой и экскреции в желчь в форме коньюгированного (связанного с глюкуроновой кислотой, прямого) билирубина. Название прямой билирубин отражает его способность давать положительную прямую реакцию с реактивом Эрлиха без добавления спирта, а непрямой билирубин выявляется только после осаждения связанных с ним белков спиртом. Название считается устаревшим.

Детоксицирующая функция печени заключается в обезвреживании ряда токсических продуктов как эндогенного, так и экзогенного происхождения, например, таких как фенол, скатол, индол, путресцин, кадаверин и т.п., образующихся под действием микробной флоры в кишечнике и попадающих в печень по системе воротной вены. Под действием алкогольдегидрогеназы митохондрий гепатоцитов этиловый алкоголь превращается в альдегид с последующим его окислением. В ходе восстановительных реакций обезвреживаются нитросоединения. Путем гидролиза подвергается детоксикации ряд лекарственных веществ, например, сердечные гликозиды. Некоторые токсические вещества обезвреживаются путем включения в синтез веществ, безвредных для организма, например, очень токсичный конечный продукт белкового обмена – аммиак в печени превращается в нетоксичную (до определенных пределов) мочевину, которая с мочой выводится из организма.

Одним из способов детоксикации является образование парных соединений с глюкуроновой или серной кислотой (конъюгация), ведущая к инактивации или повышению растворимости и ускорению выведения образующихся продуктов. Так инактивируются стероидные гормоны, несвязанный билирубин, желчные кислоты, ароматические углеводороды и их производные.  

В печени метаболизируют многие гормоны: глюкокортикоиды, альдостерон, АДГ, эстрогены, инсулин, тироксин, инактивируются серотонин и гистамин.

Барьерная функция печени осуществляется за счет защитного действия клеток Купфера, которые путем фагоцитоза удаляют из крови микроорганизмы, их токсины, антигены, иммунные комплексы, жировые капли, отжившие клетки крови и т.д. 95% веществ с антигенными свойствами обезвреживается купферовскими клетками печени. Специфические (иммунные) защитные реакции осуществляются лимфоцитами печеночных лимфоузлов.