Печень человека

На нижней поверхности находятся ворота печени, в которых различимы печеночная артерия, воротная и печеночная вены, желчный и лимфатический протоки.

Структурными компонентами печени являются паренхиматозные клетки (гепатоциты), эпителий желчных протоков, клетки ретикуло-эндотелиальной системы, соединительная ткань, формирующая капсулу печени.

Первичная структурная единица печени — гепатоцит. Гепатоциты составляют более 60% всей массы органа. 20% паренхимы печени — это эндотелиальные клетки. Оставшиеся 20% занимает интерстиций (клетки протоков, соединительной ткани и пр.). Количество гепатоцитов — более 300 млрд.

Основа структуры печени — долька, формирующаяся из гепатоцитов. В центре дольки — центральная вена, являющаяся частью системы печеночной вены. От центральной вены к периферии дольки располагаются гепатоциты, образующие балки. По периметру дольки расположены портальные тракты, в которых выделяются разветвления воротной вены, печеночной артерии и желчных протоков.

Печень имеет сегментарную структуру, в ней есть собственная система крово- и лимфотока, оттока желчи и иннервации.

Гепатоциты - неправильные шестигранники, имеющие 2 полюса. Два соседних гепатоцита создают поперечник балки, а длинник последних радиально ориентирован от центральной вены к периферии дольки. Между балками расположены синусоиды, играющие роль капилляров, несущих кровь в центральную вену.

Кровь в печень поступает по печеночной артерии (1/3 объема) и воротной вене (2/3). Общий печеночный кровоток равен 1300 мл/мин, что составляет 1/4 сердечного выброса. Артериальный кровоток начинается в брыжеечных артериях. Затем поток крови попадает через венулы и вены в систему портальной вены, где давление в 2 раза меньше, чем в названных капиллярах (от 10 до 5 мм рт. ст.). Воротная вена распадается на междольковые капилляры, собирающиеся в систему печеночной вены, где давление еще ниже — от 5 до 0 мм рт. ст. Общий перепад давления в портальной системе составляет 120 мм рт. ст. Движение крови по венозной системе определяется не только указанным градиентом, но и суммарным сопротивлением обеих капиллярных сетей, величиной просвета сосудов, изменяющейся под влиянием нервной и гуморальной регуляции.

Портальные тракты, окружающие дольки, содержат, наряду с соединительной тканью, небольшое количество лимфоцитов, макрофагов, плазматических клеток, лейкоцитов. В портальных трактах расположены так называемые триады: веточки воротной вены, печеночные артерии и междольковые желчные протоки.

Для реализации процессов детоксикации то или иное вещество должно попасть в печень. Обычно источником интоксикации является желудочно-кишечный тракт, но не исключено и попадание веществ непосредственно из циркулирующей крови (при сепсисе). Та часть, которая поступает в результате процессов пищеварения, т. е. через кишечник, а затем через систему воротной вены, подвергается сложной обработке с помощью специальных катализаторов — ферментов. Лишь когда полученные продукты становятся совершенно нетоксичными, они покидают печень, выделяясь в дальнейшем либо почками, либо с выдыхаемым воздухом через легкие. Возможны и другие пути выведения — кожа и пр., однако значительная часть утилизируется самим организмом.

Все многообразие функций печени можно перечислить следующим образом:

• синтез большого количества специализированных протеинов, углеводов и липидов;
• выработка желчных кислот и гидрокарбонатов для пищеварения;
• буфер между кишкой и системной циркуляцией;
• основной путь экскреции большинства гидрофобных метаболитов, инородных субстанций и лекарств.

Обмен белков в печени

Печень — средоточие аминокислотного гомеостаза. Именно в ней осуществляется их синтез, обмен, а также синтез многих ферментов, осуществляющих необходимые преобразования с аминокислотами. Патологические процессы в печени сопровождаются нарушением соотношения аминокислот и даже возможным увеличением их общего количества. По-видимому, это связано с нарушением не столько синтетической, сколько регуляторной функции печени в отношении аминокислот. Расстройства аминокислотного обмена приводят к ряду известных заболеваний. Так, гепатоцеребральная дистрофия (болезнь Вильсона) сопровождается гипераминоацидемией и гипераминоацидурией. Увеличение содержания фенилаланина, тирозина, триптофана и метионина также ведет к возникновению патологических процессов.

Печень играет важную роль в метаболизме продуктов расщепления аминокислот, в частности аммиака. В здоровой печени аммиак полностью преобразуется, составляя большую часть мочевины. Мочевина, как известно, не является токсичным продуктом и выводится почками. Показательно, что преобразование аммиака в мочевину является одним из наиболее устойчивых процессов в печени, даже при удалении 90% печеночной ткани при выпадении целого ряда функций мочевино-образовательная функция сохраняется.

В печени осуществляется также синтез основных белков: альбумин (12-15 г/сут), до 80% глобулинов, различные факторы. свертывания. Главный из них — альбумин. Период полураспада альбумина составляет 7-26 дней, поэтому падение альбуминсинтезирующей функции печени клинически проявится через 2-3 недели.

В ядре и цитоплазме гепатоцитов синтезируются многие факторы свертывания крови, в частности протромбин (период полураспада 12 ч) и фибриноген (период полураспада 4 дня).

В плазмоцитах, ретикулярных клетках печени и в купферовских клетках синтезируется у-глобулин — основной поставщик антител. Помимо синтеза белков в чистом виде, в печени происходит синтез белковых комплексов гликопротеидов, липопротеидов, церулоплазмина, трансферрина. Нарушение состава белка, как качественное, так и количественное, может быть связано (применительно к печени) с угнетением синтетической функции печени, т. е. с истощением белкового резерва. Кроме того, гипопротеинемия может быть обусловлена усиленным катаболизмом, кровопотерей, развитием асцита, потерей белка при диспепсиях и при повышении проницаемости тканей.

Обмен липидов и желчных кислот в печени

Синтез первичных желчных кислот — холевой и хенодезоксихолевой, связанных с таурином и глицином, с которыми они образуют соли, осуществляется из холестерина. Желчные соли — мощный детергент, растворяющий липиды — заключаются в агрегаты — так называемые мицеллы. Они организованы таким образом, что гидрофобные группы ориентированы внутрь, а гидрофильные, гидроксильные и карбоксильные группы ориентированы наружу. В кишечнике соли первичных желчных кислот преобразуются во вторичные желчные кислоты — дезоксихолевую и литохолевую. Желчные кислоты выделяются через желчные капилляры, протоки в двенадцатиперстную кишку. Из кишечника всасывается 90-95% желчных кислот, которые с кровью снова поступают в печень. Происходит постоянный процесс их обращения (рециркуляции). Возвращающиеся в печень кислоты тормозят образование новых желчных кислот из холестерина. Необходимо иметь в виду, что роль кислот в нормальном синтезе холестерина велика, различные нарушения метаболизма желчных кислот сопровождаются значительными расстройствами обмена и самого холестерина.

В печени синтезируются многие гормональные препараты липидной природы, сложные липиды, липопротеиды. Наиболее значительна роль печени в обмене холестерина, 90% его синтезируется в печени (и в кишечнике). Показательно, что в синтезе холестерина участвует значительная часть массы печени (до 40%). Основную часть холестерина человек получает из пищи, при недостаточном его поступлении необходимое количество организм синтезирует из промежуточных продуктов распада жирных кислот. В то же время одна треть холестерина в самой печени превращается в желчные кислоты, затем метаболизируется в стероидные гормоны и частично в витамин D2 (7-дегидрохо-лестерин).

Жирные кислоты довольно токсичны, однако при нормальной функции печени организм этого не ощущает. При патологических процессах в печени нерасщепленные жирные кислоты накапливаются в крови и, обладая способностью проникать через гематоэнцефалический барьер, оказывают выраженное токсическое воздействие на головной мозг. Нарушение преобразования жирных кислот может иметь место при тяжелых дистрофических изменениях печени, особенно при повреждении ее митохондрий и лизосом.

При холестазе, наряду с желчными кислотами, в крови накапливаются холестерин и β-липопротеиды. Возможно повышение содержания триглицеридов и фосфолипидов. Такой холестаз может быть связан как с нарушением оттока желчи, так и с нарушением секреции ее компонентов. Последнее может резко увеличить синтез липидов. При алкогольной интоксикации нарушение функции печени сопровождается резким увеличением транспорта жира, синтеза липопротеинов, подавлением активности липопротеинлипазы. Развивающаяся при этом гиперлипидемия напоминает дислипопротеидемию IV и V типов по Фредриксону. Пятый тип характеризуется значительным помутнением плазмы крови; показательно, что при биопсии печени значительные расстройства липидного обмена можно увидеть в виде значительных жировых включений в гепатоцит. Сами гепатоциты находятся в состоянии тяжелой дистрофии, у части из них в ядрах видны следы некроза.

Углеводный обмен в печени

Печень поглощает большую часть всосавшихся в кишечнике углеводов. В гепатоцитах галактоза и фруктоза превращаются в глюкозу. Глюкоза синтезируется также из некоторых аминокислот, молочной и пировиноградной кислот. Благодаря печени сохраняется стабильность гликемии.

Печень обеспечивает синтез и регулирует обмен гликогена. Последний синтезируется из моносахаридов, поступающих из кишечника. Гликоген является одним из регуляторов уровня сахара в крови, он необходим для сокращения мышц. Большая часть поступающих в печень моносахаридов преобразуется в гликоген. Снижение уровня глюкозы в сыворотке крови (при выбросе адреналина, глюкагона) сопровождается усиленным распадом гликогена, в результате которого возмещается недостающая глюкоза.

Регуляция углеводного обмена очень хорошо компенсируется печенью, поэтому ценность проб, ассоциированных с определением сахара, даже при различных нагрузках, мало информативна для оценки функции печени. Это связано с тем, что изменения сахарной кривой могут быть вызваны многими причинами: нарушением всасывания глюкозы в кишечнике и поражением поджелудочной железы в первую очередь, поэтому для суждения о функциональном состоянии печени с привлечением показателей углеводного обмена рекомендуется использовать не глюкозную, а галактозную кривую. В печени синтезируется глюкозо-1-фосфат, недостаточность которого ведет к развитию галактоземии.

Сказанным не ограничивается участие печени в углеводном обмене. Генетически обусловленный дефицит ферментов гепатоцитов, отвечающих за углеводный обмен, может нарушать синтез глюкозы из галактозы, фруктозы или гликогена, что ведет к накоплению последних в печени.

Метаболизм гормонов в печени

В печени синтезируется гепарин. Нарушение этого процесса ведет к нарушению свертывания крови. Печень играет ключевую роль в метаболизме гормонов. Хотя стероидные гормоны синтезируются не в печени, последняя отвечает за их инактивацию. При поражении печени может повышаться содержание этих гормонов в крови. Развивается вторичный гиперальдостеронизм, уменьшается экскреция 17-кетостерои-дов и 17-оксикокортикостероидов с мочой, увеличивается содержание и экскреция эстрогенов. В печени синтезируется транспортный белок — транскортин, связывающий гидрокортизон и инактивируется инсулин. При нарушении функции печени возможно развитие гипогликемии. С печенью связана надежность синтеза адреналина, нора-дреналина, дофамина из тирозина. Последний синтезируется в самой печени.

Обмен витаминов в печени

Печень является основным депо витаминов A, D, К, РР, в ней содержатся в большом количестве витамины С, В₁, В₁₂, фолиевая кислота. Нарушение обмена витаминов при поражении печени учитывается явно недостаточно. При снижении выделения желчных кислот в кишечник нарушается всасывание жирорастворимых витаминов. Однако наличие желчи необходимо и для всасывания водорастворимых витаминов. При недостатке витамина А развиваются трофические нарушения. Это особенно выражено при хронических заболеваниях печени, в особенности при циррозах.

Витамин В₁ (тиамин). Его биологическая активность обусловлена коферментными свойствами, превращением в кокарбоксилазу, участвующую в построении некоторых ферментов, катализирующих ряд важнейших биохимических процессов: декарбоксилирование, α-кетокислотный, пентозный цикл и др.

Витамин D (кальциферол) участвует в процессах регенерации, кроме того, он регулирует фосфорно-кальциевый обмен.

Витамин К (викасол) — жирорастворимый витамин, необходимый для нормального свертывания крови. Так, при относительном снижении содержания протромбина восстановить его можно введением витамина К. Витамин К используют для дифференциальной диагностики желтух. Так, если свертывание крови и низкий уровень протромбина нормализуются введением витамина К, это говорит об обтурационном процессе, если же картина не улучшается, то чаще всего речь идет о гепатоцеллюлярной желтухе. Введение витамина К при обтурационной желтухе повышает уровень протромбина, при паренхиматозной желтухе, связанной с гибелью клеток, — не повышает. При паренхиматозных процессах в печени также наблюдается дефицит аскорбиновой и никотиновой кислот.

Обмен микроэлементов в печени

Микроэлементы в печени постоянно находятся в виде запасов железа, меди, цинка, марганца, молибдена. Печень регулирует их обмен. При патологических процессах в печени запасы микроэлементов резко истощаются, создается большой их избыток в циркулирующей крови, что является предпосылкой для серьезных расстройств.

Обмен ферментов в печени

Еще 15-20 лет назад было известно немногим более 2 тыс. ферментов. Каждый год их количество за счет вновь открытых возрастает приблизительно на 100. Около 50% белка идет на синтез ферментов, поэтому любые расстройства белкового обмена — всегда ферментопатия. Ферментативный гомеостаз столь же, а может быть — и более важен, как и водный, электролитный, кислотный.