Энциклопедия клинической гастроэнтерологии

Гистотопографически гепатоциты образуют анастомозирующие пластинки из одного ряда клеток, контактирующие с разветвленным кровеносным лабиринтом синусоидов. Основной структурной единицей печени принято считать печеночную дольку. Рассматривается три модели печеночных долек – гексогональная, портальная и ацинарная.

Гексогональная долька: в центре шестиугольника – печеночная венула, по углам шестиугольника расположены портальные тракты. В портальных трактах собраны разветвления воротной вены, печеночной артерии, желчный проток, лимфатические сосуды и нервы. Каждый портальный тракт относится к трем долькам. Дольки отделены друг от друга прослойками соединительной ткани. Междольковая соединительная ткань нормальной печени человека развита слабо. Паренхима долек образована радиально расположенными вокруг центральной вены печеночными балками, представляющими пластинчатые образования толщиной в одну клетку. Проникая через терминальную пластинку гепатоцитов, отделяющую паренхиму долек от портального поля, портальная вена и печеночная артерия отдают свою кровь синусоидам. Синусоиды впадают в центральную вену. В месте впадения венулы в синусоид и синусоида в центральную вену расположены наружный и внутренний гладкомышечные сфинктеры, которые регулируют приток крови к дольке. Печеночные артерии, как и вены, входя в дольку, распадаются на капилляры и сливаются с капиллярами портальных вен.

Портальная долька схематически имеет форму треугольника, сторонами которого являются линии, соединяющие центральные вены трех соседних гексагональных долек, а в центре этой фигуры расположен портальный тракт.

Ацинусы расположены между двумя терминальными печеночными венулами, называемыми центральными венами согласно Международной гистологической номенклатуре (1980 г.). Линия, соединяющая эти венулы, образует ось ацинуса. Зоны ацинуса, состоящие из печеночных клеток, располагаются вокруг оси ацинуса подобно слоям луковицы (Rappaport A. M., 1979 г.). Клетки первой микроциркуляторной зоны ацинуса принадлежат к афферентным сосудам, а клетки третьей зоны расположены от них на наибольшем расстоянии. Распределение крови идет в направлении от внутренней зоны к наружной, снижая соответственно давление и насыщение кислородом. Функция гепатоцитов зависит от локализации их в ацинусах: в первой зоне активнее протекают пиноцитоз и поглощение привносящих кровью компонентов из портальной вены, интенсивнее метаболизм протеинов и функции синтеза белков, экскреции холевых кислот и билирубина. В гепатоцитах третьей зоны происходят гликолиз, усвоение глюкозы, детоксикация аммиака.

Сложный ацинус образуют 3–4 простых ацинуса. Кровь из сложного ацинуса оттекает в терминальные печеночные венулы, расположенные между третьими зонами простых ацинусов.

Внутридольковые синусоиды представляют собой микроциркуляторное русло кровеносной системы печени. Они соприкасаются с каждым гепатоцитом. Стенки синусовидов состоят из одного ряда эндотелиальных клеток. Между эндотелиальными клетками и поверхностью гепатоцитов имеется свободное пространство (Диссе), Синусоидальные клетки разделяются на эндотелиальные, звездчатые ретикулоэндотелиальные (клетки Купфера), клетки Ито. Клетки Купфера являются органоспецифическими макрофагами гистиомоноцитарного профиля. Они локализуются преимущественно вокруг портальных трактов. Они фагоцитируют различные иммуногены из притекающей крови и являются барьером для попадания их в общий кровоток. Клетки Ито располагаются в перисунусоидальном пространстве. Они участвуют в интралобулярном фиброгенезе и синтезе коллагена.

В соединительной ткани портальных полей содержатся также лимфоциты, гистиоциты, плазматические клетки и фибробласты.

Начальным звеном желчевыводящей системы являются межклеточные желчные канальцы, образованные билиарными полюсами нескольких смежных гепатоцитов. Стенкой желчных канальцев являются цитоплазматические мембраны гепатоцитов. Межклеточные желчные канальцы, сливаясь друг с другом, образуют перилобулярные желчные проточки (холангиолы, терминальные дуктулы, канальцы Геринга), имеющие базальную мембрану. Проходя через терминальную пластинку гепатоцитов, в перипортальной зоне холангиолы впадают в междольковые желчные протоки (дукты, холанги). Междольковые протоки выстланы кубическим эпителием. Протоки, сливаясь, становятся крупными септальными протоками, выстланными призматическим эпителием.

Общий печеночный проток складывается в воротах печени из правого и левого печеночных протоков, которые в свою очередь формируются из внутриорганных желчных ходов. В составе печеночно-двенадцатиперстной связки общий печеночный проток соединяется с пузырным протоком, идущим из желчного пузыря. Шейка пузыря образует с телом пузыря и с пузырным протоком два изгиба. Мышечная оболочка пузырного протока развита слабо. Общий печеночный проток, слившись с пузырным протоком, образуют общий желчный проток. Желчный проток заложен в печеночно-двенадцатиперстной связке. Он является по направлению продолжением печеночного протока. Общий желчный проток открывается в просвет двенадцатиперстной кишки. Дистальный конец общего желчного протока завершается слоем гладкой мускулатуры – сфинктером печеночно-поджелудочной ампулы (Одди). На последнем участке желчный проток соединяется с протоком поджелудочной железы и впадает в общую полость (ампулу). Ампула открывается в просвет двенадцатиперстной кишки в большом сосочке.

Функционально печень выполняет многоплановую работу, сопряженную с обменом и детоксикацией организма. Она играет фундаментальную роль в метаболизме аминокислот, углеводов и жиров, причем пути превращения перечисленных соединений в печени тесно переплетаются и взаиморегулируются.

Белковый обмен. Первоосновой белкового обмена являются аминокислоты. Аминокислоты могут образовываться в самой печени из углеводов и жирных кислот. Они поступают в печень из других органов, возникая вследствие клеточного распада. Кроме того, аминокислоты поступают в организм экзогенно через пищеварительный тракт. В печень экзогенные аминокислоты поступают с кровотоком по портальной вене. Сыворотка крови содержит сложный комплекс различных белков, большинство из них синтезируются в печени. Рибосомами печеночных клеток синтезируются альбумин, фибриноген, протромбин, фактор VII, проконвертин, проакцелерин, а также основная часть альфа– и бета-глобулинов, гепарина. Плазматические клетки и звездчатые ретикулоэдотелиоциты печени синтезируют гамма-глобулины.

Уровень общего белка остается нормальным у большинства больных с патологией печени, но часто снижено содержание альбуминов сыворотки и повышено глобулинов, преимущественно фракции гамма-глобулинов.

Белковую природу имеют многочисленные ферменты, синтезируемые органеллами печеночных клеток. Необходимое условие нормального функционирования печени и всего организма – соблюдение динамического постоянства всего комплекса ферментов при выполнении внутриклеточных функций (лактатдегидрогенеза, аланинаминотрансфераза, аспартатаминтрансфераза, альдолаза, малатдегидрогеназа, глутаматдегидрогенеза и др.). Ферменты могут подвергаться протеолизу, инактивации, выделению с желчью (щелочная фосфатаза, лейцинаминопептидаза, гамма-глутамилтранспептидаза, бета-глюкуронидаза, 5-нуклеотидаза), с мочой (амилаза); некоторые ферменты выделяются в кровь, выполняя в ней определенные функции (холинэстераза, псевдохолинэстераза, церулоплазмин, антикоагулянты).

Вместе с тем в печени происходят процессы расщепления белков до образования мочевины в ходе реакций дезаминирования и окисления пептидных соединений; осуществляется катаболизм нуклеопротеидов до аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований, которые, превращаясь в мочевую кислоту, выделяются впоследствии почками.

Углеводный обмен. Большая часть углеводов поступает в кровь в виде глюкозы. Поступающая с кровью воротной вены глюкоза может утилизироваться ферментом глюкокиназой при чрезмерном ее количестве. В результате процесса фосфорилирования, катализируемого глюкиназой, в печени образуется глюкозо-6-фосфат. Он является субстратом для таких процессов, как синтез гликогена, гликолиза, пентознофосфатного пути и гидролиза.

Гликоген обеспечивает временный резерв для поддержания необходимой концентрации глюкозы в крови при различных состояниях – голодании, физической нагрузке, стрессе.

Печень способна также синтезировать гликоген из молочной кислоты.

При распаде гликогена под действием фосфорилазы образуется глюкоза-1-фосфат, который трансформируется в исходный глюко-6-фосфат. Процесс образования глюкозо-6-фосфата из гликогена называется гликогенолизом. Адреналин, глюкагон, соматотропный гормон и тироксин стимулируют гликогенолиз, а АКТГ, глюкокортикоиды и инсулин активируют синтез гликогена. Под влиянием печеночной глюкозо-6-фосфатазы из глюкозо-6-фосфата образуется глюкоза, которая вновь поступает в кровь.

Процесс гликолиза в печени ведет к образованию предшественников дальнейших процессов биосинтеза (образования жирных кислот) и образованию пирувата для окислительных процессов.

Пентозофосфатный путь ведет к регенерации НАДФ ? Н, необходимого для восстановительных реакций, участвующих в синтезе жирных кислот, а также в синтезе холестерина и стероидов; образование пентозофосфатов для синтеза нуклеотидов, необходимых для синтеза ДНК и РНК.

Глюконеогенезом называется процесс образования глюкозы из источников неуглеводной природы (лактата, глицерина и аминокислот). Этот источник синтеза глюкозы функционирует в печени и корковом веществе почек. В случае голодания в организме наблюдается мобилизация запасенных в жировой ткани триглицеридов путем их гидролиза до глицирина и жирных кислот. Жирные кислоты поставляются в другие ткани, где используются в качестве субстратов дыхания. Глицерин транспортируется в печень и почки, где играет роль предшественника глюконеогенеза.

С обменом углеводов связан синтез глюкуроновой кислоты, необходимой для конъюгации плохо растворимых веществ и образования смешанных полисахаридов.

Жировой обмен печени лежит в основе таких процессов, как синтез жирных кислот из ацетил-КоА, этерификация жирных кислот и запасание триглицеридов, секреция триглицеридов в кровь в форме липопротеидов очень низкой плотности, синтез фосфолипидов и эфиров холестерина, липолиз триглицеридов, окисление жирных кислот и образование кетоновых тел.

Печень и жировая ткань обусловливают запасание триглицеридов (жирных кислот). При необходимости триглицериды печени используются другими тканями – они поступают в кровь либо в виде липопротеидов очень низкой плотности, либо в форме кетоновых тел.

Печень обладает способностью извлекать из кровотока жирные кислоты плазмы, которые затем подвергаются этерификации или окислению с образованием с образованием соответственно триглицеридов и кетоновых тел.

Катаболизм жирных кислот осуществляется путем бета-окисления, в процессе которого происходит активирование жирной кислоты с участием коэнзима А и АТФ.

Освобождающийся ацетилкоэнзим А подвергается окислению в митохондриях, в результате чего клетки снабжаются энергией.

Под термином кетоновые тела подразумевают ацетоуксусную кислоту, оксимасляную кислоту и ацетон. Ацетоуксусная и оксимасляная кислоты играют существенную роль в поддержании энергетического гомеостаза для мышц и мозга.

При сахарном диабете компенсаторно усиливается мобилизация жиров с образованием большого количества ацетил-КоА. В то же время вследствие нарушения углеводного обмена происходит уменьшение образования оксалатацетата, при помощи которого ацетил-КоА включается в цикл Кребса и окисляется до углекислого газа и воды. Накопление большого количества ацетил-КоА приводит к увеличенному образованию ацето-ацетил-КоА и в результате значительному увеличению количества ацетона, ацетоуксусной кислоты и бета-оксимасляной кислоты, которые выделяются с мочой.

Клетки печени постоянно вырабатывают жир. Печень служит местом переработки нейтральных жиров. Из жировых депо током крови они доставляются в печень, где используются на образование фосфолипидов при наличии азотистых оснований и активной фосфорной кислоты. Из жирных кислот, глицерина, фосфорной кислоты, холина и других оснований печень синтезирует составные части клеточных мембран – фосфолипиды.

Чтобы жир выделился в кровь, он должен быть переведен в водорастворимую форму. Это происходит с помощью образования липопротеидов – частиц, в середине которых находится жир, а снаружи – водорастворимая фосфолипидная оболочка.

Синтез фосфолипидов протекает при участии витаминов В

, В

, фолиевой кислоты. При недостатке АТФ и азотистых оснований или веществ, способствующих их синтезу (холина, серина, витамина В12), печеночные клетки переполняются жиром. Если жир не будет выделяться в кровь, он накапливается в гепатоцитах и вызывает их повреждение (жировую инфильтрация или жировой гепатоз).

90 % холестерина синтезируется в печени и кишечнике. Холестерин является в свою очередь составной частью плазмы крови и используется в качестве составной части кортикостероидных гормонов и витамина D. Уровень холестерина обеспечивается синтезом эндоплазматической сетью печени. Его содержание поддерживается в относительно стабильном количестве. В процессе циркуляции холестерин с желчными кислотами попадает в кишечник, где пятая часть его выделяется с калом, а основная часть всасывается и включается в обмен. В печени осуществляется синтез холестерина из ацетил-КоА, количество которого превышает поступление его с пищей. Часть холестерина превращается в желчные кислоты и стероидные гормоны. Другая часть соединяется с жирными кислотами, образуя эфиры холестерина. Избыток холестерина выводится из организма с калом. Нарушения в обмене холестерина, сопровождающиеся его отложением в печеночных клетках, могут привести к фиброзу.

Пигментный обмен представляет собой захват клетками печени из крови билирубина как результат превращения гемоглобина. Гемоглобин содержится в эритроцитах, которые в среднем через 120 дней разрушаются. Гемоглобин трансформируется в билирубин клетками ретикулоэндотелиальной системы печени, костного мозга и селезенки. Стареющие эритроциты удаляются из циркуляции и разрушаются в селезенке, печени и в меньшей степени в костном мозге клетками фагоцитирующих мононуклеаров. Фракция IgG сыворотки содержит аутоантитела против старых эритроцитов, прикрепление которых к эритроцитам приводит к фагоцитозу последних. При этом происходят окисление гемоглобина, разрыв в порфириновом кольце и образование пигмента вердоглобина, из которого затем освобождается железо и образуется пигмент зеленого цвета биливердин. Биливердин преобразуется в пигмент оранжевого цвета билирубин. В кровь поступает так называемый непрямой, неконъюгированный или свободный билирубин. За сутки у человека распадается около 1 % циркулирующих эритроцитов с образованием 100–250 мг билирубина. Билирубин поступает в кровь. Он плохо растворим в воде и легко адсорбируется на белках плазмы крови.

Непрямой билирубин в клетках печени в эндоплазматической сети соединяется с двумя молекулами глюкуроновой кислоты. Образуется комплекс, хорошо растворимый в воде, дающий прямую реакцию с диазореактивами. Это обеспечивает ему переход в желчь и фильтрацию в почках, поскольку непрямой билирубин не проходит через неповрежденный почечный фильтр. Из печеночных клеток растворимый, прямой, связанный (с глюкуроновой кислотой) билирубин поступает в желчные канальцы. В составе желчи по общему желчному протоку билирубин поступает в двенадцатиперстную кишку.

В составе желчи билирубин поступает в двенадцатиперстную кишку как макромолекулярный комплекс (мицелла) с холестерином, фосфолипидами и солями желчных кислот, где под действием ферментов и восстанавливающих микроорганизмов превращается в мезобилиноген. Небольшая часть мезобилиногена (уробилиногеновых тел) всасывается через стенку кишечника в кровь и по воротной вене доставляется в печень, где расщепляется до дипирролов, которые задерживаются печенью и не поступают в общий кровоток. Большая часть мезобилиногена в кишечнике при участии микроорганизмов восстанавливается в стеркобилиноген. В нижних отделах толстой кишки часть стеркобилиногена всасывается через стенку кишечника в кровь и через систему геморроидальных вен попадает в большой круг кровообращения и затем выводится с мочой. Другая часть стеркобилиногена выделяется с калом, сообщая ему цвет и являясь его нормальным пигментом.

При ряде заболеваний, особенно при инфекционных и токсических повреждениях печени, циррозах, наблюдается нарушение в обмене пигментов и изменяется их содержание в крови, моче и кале. Это вызывает возникновение камнеобразования. Кроме того, билирубин является токсическим веществом: увеличение его концентрации в крови и проникновение в другие ткани приводит к их поражению, особенно страдает центральная нервная система. Экскреторная функция печени. Образование и выделение желчи печенью относятся к внешнесекреторной ее функции. Основные органические компоненты желчи – это желчные кислоты, фосфолипиды (лецитин), холестерин и желчные пигменты, которые, всасываясь в кишечнике, постоянно совершают печеночно-кишечный кругооборот.

Желчные кислоты синтезируются из холестерина. Они являются стабилизатором коллоидного состояния желчи. В основе камнеобразования лежит нарушение равновесия между стабилизаторами желчи (желчных кислот и лецитина) и количеством растворенных в ней веществ (карбоната кальция, билирубина и холестерина), поэтому по содержанию образующиеся конкременты делятся на холестериновые, солевые и пигментные.

Желчные кислоты видны под микроскопом в виде мелких блестящих коричневатых или ярко-желтых зернышек, нередко покрывающих в виде аморфной массы все поле зрения.

Жирные кислоты – кристаллы в виде нежных длинных игл или коротких игл (мыла), часто сгруппированных в пучки. Жирные кислоты отщепляются от лецитина желчи под действием фермента лецитиназы, активность которой повышается в присутствии дезоксихолевого натрия, а также бактерий.

Микролиты (микроскопические камни) – темные, преломляющие свет круглые или многогранные образования, по своей компактности отличающиеся от скоплений кристаллов холестерина, а по размерам превышающие печеночный «песок». Они состоят из извести, слизи и лишь небольшого количества холестерина.

В печени образуются две желчные кислоты – холевая (ХК) и хенодезоксихолевая (ХДХК). На конечном этапе желчные кислоты связываются с таурином и глицином, образуя конъюгаты желчных кислот. Неконъюгированные желчные кислоты менее растворимы, а конъюгированные кислоты имеют более низкую константу ионизации, что предотвращает слишком быстрое их всасывание в тонком кишечнике. В результате конъюгированные желчные кислоты всасываются либо в дистальной части тонкого кишечника, либо в проксимальной части толстого кишечника, что является необходимым условием нормального переваривания и абсорбции жиров.

Желчные кислоты в основном тоже реабсорбируются из кишечника и вновь доставляются в печень. Эффективность извлечения желчных кислот из крови, где они соединены с альбуминами, достигает порядка 95 %.

Некоторое количество желчных кислот не успевает всасываться в тонком кишечнике и проксимальном отделе толстого кишечника попадает в более низкие отделы, где под воздействие микрофлоры ХК преобразуется дезоксихолевую (ДХК), а ХДХК – в литохолевую (ЛХК). ДХК большей частью всасывается, ЛХК в основном превращается в другие метаболиты.

Те количества ДХК ЛХК, которые достигают печени с кровью, также проходят этап конъюгации в печени таурином или глицином и вновь поступают в кишечник в составе желчи.

Желчные кислоты эмульгируют пищевые жиры, в результате чего происходит активация липазы и обеспечивается всасывание в кишечнике продуктов расщепления.

Усвоение жирорастворимых витаминов (витаминов А, Е, D, К, коэнзима Q

) и других жирорастворимых компонентов пищи возможно только благодаря их эмульгированию с помощью желчи. Большая часть витамина А накапливается печенью в жировых депо в цитоплазме печеночных клеток и звездчатых ретикулоэндотелиоцитов. В печени каротин превращается в витамин А.