ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ПЕЧЕНИ
ПЕЧЕНЬ
S.Matern
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ.
Печень ответственна за снабжение организма энергией в качестве центрального метаболического органа.Она воспринимает из системы кровообращения воротной вены резорбированные из пищеварительного тракта вещества, расщепляет их и после метаболизирования снова переводит их в кровообращение.Таким образом, весь организм непрерывно снабжается аминокислотами, белками, углеводами и липидами.Печень может обезвреживать чужеродные экзогенные вещества, а также эндогенные синтезированные, обладающие токсическими свойствами вещества.Наконец, печень образует желчь, следовательно, печень обладает важной экскреционной функцией.Предпосылкой для понимания патофизиологии печени является понимание ее структуры и физиологической функции.
МИКРОСТРУКТУРА.
Микроанатомической структурной единицей печени является долька, которая состоит из балок печеночных клеток, которые радиально отходят от центральной вены.Между балками пролегают синусоиды, которые воспринимают как артериальную, так и венозную кровь от разветвлений сосудов перипортальных областей, и они выложены синусоидальным эндотелием и купферовскими клетками.Дольку печени окружают примерно 5-6 перипортальных полей.В перипортальных полях находятся, наряду с конечными разветвлениями портальной вены и а.hepatica, небольшие желчные ходы, которые впадают в протекающие между печеночными клетками желчные капилляры.От располагающихся в перипортальных полях концевых разветвлений сосудистых систем v.portae и a.hepatica через синусоиды печени к центральной вене оттекает кровь.Между выстланным эндотелием и купферовскими клетками, синусоидами и балками печеночных клеток находится пространство Дисса.Поскольку синусоиды характеризуются отсутствием базальной мембраны, и пространство Дисса отграничено очень пористо синусоидальным эндотелием и купферовскими клетками, то плазма крови вытекает из синусоидов в пространство Дисса через эти поры, так что гепатоциты непосредственно омываются кровью.
ПЕЧЕНОЧНЫЙ АЦИНУС.
- 2 -
В то время как долька печени является микроанатомической субединицей печени, печеночный ацинус представляет собой функциональную микроединицу печени.Ацинус печени определяется как функциональная масса паренхимы печени, которая окружает перипортальное поле наименьшего калибра, и которая рбеспечивается артериальной и портально-венозной кровью этого перипортального поля(рис.34.1)
Рис.34.1.Концепция печеночного ацинуса по Раппапорту.
Кровь из афферентных сосудов портальных полей (П.Ф.), которая оттекает через синусоиды печени к центральным венам (ц.в.), омывает гепатоциты зоны 1,2 и 3 со сниженным содержанием кислорода, питательных веществ и гормонов.Зона 1 гепатоцитов соседствует с портально-венозным поступление крови, зона 3 соседствует с печеночно-венозным оттоком крови.
--------------------
Артериальная и портально-венозная кровь перипортальных полей ацинуса печени протекает через синусоиды печени в две-три центральные вены по соседству с ацинусом, так что каждая центральная вена дольки печени получает кровь от многих ацинусов печени.
Гепатоциты, которые в области снабжения перипортального поля наименьшего калибра собираются в печеночный ацинус, характеризуются функциональным зонированием.Это зонирование отражает различное снабжение гепатоцитов одного ацинуса оксигенированной кровью, питательными веществами и гормонами, а также является отражением различного распределения метаболических функций гепатоцитами внутри одного ацинуса.Зона 1 охватывает гепатоциты, которые непосредственно окружают перипортальное поле; эти гепатоциты омываются кровью с высокой степенью оксигенации и с высоким содержанием питательных веществ и гормонов.Зона 3 охватывает гепатоциты, которые внутри ацинуса находятся дальше всего от снабжения кровью перипортального поля, между зонами 1 и 3 находится зона 2 (рис.34.1).
В ацинусе печени в гепатоцитах образуется желчь и сецернируется с желчные канальцы.Желчные канальцы представляют собой каналы поперечником 1 мкм, которые образуются на противоположно лежащих сторонах двух, максимально трех гепатоцитов.Стенка этих концевых разветвлений отводящей желчь системы образована не из особых клеток, а из стенок гепатоцитов, так называемой каналикулярной мембраны (рис.34.2).Желчные канальцы через промежуточные отрезки соединяются с перипортальными желчными ходами, котрые объ-
- 3 -
единяются в большие внутрипеченочные ходы.
Рис.31.2. ? плазменной мембраны гепатоцитов и их функционирование при транспорте желчных кислот, при зависимом от желчных кислот желчеобразовании и при транспорте веществ в гепатоциты или из них посредством эндоцитоза или экзоцитоза.В области синусоидальной мембраны гепатоцитов желчные кислоты поступают в гепатоциты посредством связанной с натрием системы носителя и в виде анионов активно выделяется через каналикулярную мембрану в желчный каналец.Посредством инвагинации синусоидальной мембраны и эндоцитотического отшнуровывания происходит отшнуровывание везикул, благодаря чему вещества из пространства Дисса проходят в гепатоциты (напр., инсулин), или через гепатоциты к каналикулярной мембране (напр., Ig A).С другой стороны, образованне в аппарате Гольджи белки мембран или белки плазмы (напр., альбумин или фибриноген) транспортируются в форме везикул к синусоидальной мембране и после встраивания везикулярной мембраны в синусоидальную мембрану переносятся в пространство Дисса и затем в кровь.
Ультраструктура и функция составных частей печеночного ацинуса.
Важными структурными составными частями ацинуса печени являются гепатоциты, а также эндотелиальные клетки, купферовские клетки и липоциты печеночных синусоидов и пространства Дисса (рис.34.2).Клетки различаются не только в структурном отношении, но и по физиологической функции.В то время как клетки эндотелия из крови печеночных синусоидов посредством эндоцитоза забирают чужеродный материал, купферовские клетки, например, выполняют функцию разрушения эритроцитов.Липоциты, которые называются клетками ИТО, локализуются перисинусоидально между эндотелием синусоидов печени и гепатоцитами, вероятно, осуществляют транспорт жиров, при накоплении витамина А и фиброгенезе.
Гепатоциты.
Гепатоциты у человека занимают примерно 80-88% объема печени (64).Клеточная мембрана гепатоцитов может быть подразделена на три различных домена:
1.Синусоидальная область плазматической мембраны, которая прилежит к пространству Дисса.В этой области находятся нерегулярные микроворсинки, которые омываются плазмой крови промежутков Дисса и, таким образом, осуществляют быстрый обмен метаболитов и
- 4 -
продуктов секреции между кровью и гепатоцитами.
2.Интерцеллюлярная область плазматической мембраны, которая осуществляет особую функцию интерцеллюлярной адгезии и коммуникации гепатоцитов.
3.Каналикулярная область плазматической мембраны, которая играет особую роль в образовании и секреции желчи (рис.34.2).
Наряду с выполнением гепатоцитами функции транспортного эпителия, синусоидальная и интерцеллюлярная области плазматической мембраны представляют собой базолатеральную поверхность, и мембра-
на желчных канальцев является апикальной секреторной поверхностью.
В области базолатеральной мембраны гепатоцитов локализуется Nа+,К+-АТФаза, так что в этой области мембраны из клетки "прокачиваются" ионы натрия и таким образом создается градиент натрия между перицеллюлярной жидкостью (интрацеллюлярное пространство и пространство Дисса) и интрацеллюлярным пространством.Поскольку в области базолатеральной мембраны гепатоцитов также и желчные кислоты воспринимаются в гепатоциты посредством связанной с натрием системы переносчика через специфические рецепторы желчных кислот и они в качестве анионов активно сецернируются через мембрану желчных канальцев в просвет желчных канальцев, то между перисинусоидальным и каналикулярным пространствами возникает положительный градиент натрия.Осмотическое равновесие и электронейтральность обусловлены тем, что парацеллюлярный поток воды и ионов натрия происходит вследствие наличия "тесных соединений" в желчных канальцах (рис.34.2).Таким образом, происходит зависимое от наличия желчных кислот образование желчи в желчных канальцах(8).Образование желчи, зависимое от наличия желчных кислот, локализуется преимущественно в зоне 1 ацинуса печени, поскольку энтерогепатически возрастающая концентрация желчных кислот и поглощение желчных кислот гепатоцитами в зоне 1 печеночного ацинуса самые большие (21).
Синусоидальная плазматическая мембрана гепатоцитов также в состоянии поглощать вещества посредством эндоцитоза.После инвагинации синусоидальной мембраны посредством отшнуровки образуются эндоцитотические или пиноцитотические пузырьки, которые транспортируются к желчному канальцу и попадают в него.Таким образом достигается не только встраивание компонентов селекционирующей плазматической мембраны в мембрану канальца, но, например, и транспорт инсулина или сецернируемого в желчь Ig A от синусоидальной плазматической мембраны к мембране желчного канальца (61).На дру-
- 5 -
гой стороне в гепатоцитах могут новообразованные мембранные белки
или белки плазмы в форме везикул транспортироваться к синусоидальной мембране, везикулы могут встраиваться в синусоидальную мембрану, и белки плазмы посредством эндоцитоза доставляются в кровь (рис.34.2).Таким способом, например, альбумин, фибриноген или ЛПОНП выделяются из гепатоцитов в кровь.
Мембрана желчного канальца, которая в форме микроворсинок выступает в просвет желчного канальца, представляет собой замечательный структурный компонент для образования желчи.Желчные кислоты модулируют проницаемость этой мембраны и играют, вследствие их свойств как детергентов, важную роль при выделении составных частей мембраны или ферментов (напр., щелочной фосфатазы,5`-нуклеотидазы или фосфодиестеразы) из мембраны канальцев в желчь.