Печень. Метаболизм, состав, биохимия, особенности обмена

Печень. Метаболизм, состав, биохимия, особенности обмена

Печень. Биохимия и метаболизм ксенобиотиков

Печень – самая крупная железа организма Масса печени у взрослого мужчины равна 1800г, у женщины – 1400г. (20-60г на 1кг веса тела). Относительная масса печени у новорожденного составляет 4,5-5,0% от массы тела, у взрослых она уменьшается в 2 раза до 2,5%. Масса печени и ее состав подвержены значительным колебаниям, как в норме, так и при патологии.

Печень. Строение 
Печень состоит из паренхиматозной и окружающей ее соединительной ткани.
Структурными единицами печени являются печеночные дольки. Существует три модели печеночных долек: классическая печеночная долька, портальная печеночная долька, печеночный ацинус.

Строение печени. Печень

Классическая долька имеет форму усеченной шестигранной призмы, диаметром 1-1,5мм и высотой 1,5-2мм. В печени около 500 тыс. печеночных долек. Долька состоит из печеночных пластинок, имеющих радиальное направление в виде балок, и образованных гепатоцитами. В центре дольки находится центральная вена. С периферии в печеночную дольку проникают кровеносные капилляры, которые являются продолжением междольковых вен (из системы воротной вены) и междольковых артерий, проходящих в междольковых соединительнотканных прослойках. Внутри дольки венозная и артериальная капиллярные сети объединяются в синусоиды, которые располагаются между балками печеночных клеток и имеют с ними тесный контакт. Внутридольковые капилляры печени отличаются от капилляров других органов большим диаметром, стенка их очень плотно прилегает к поверхности гепатоцитов. Выходящие из капиллярной сети сосуды впадают в центральную вену дольки, по которой кровь оттекает в междольковые собирательные вены. Последние в дальнейшем формируют печеночные вены, впадающие в нижнюю полую вену.
На поверхности отдельных гепатоцитов находятся борозды, которые вместе с подобными бороздами соседних гепатоцитов образуют тончайшие каналы (диаметром около 1 мкм). Эти каналы являются желчными капиллярами – желчными проточками. Собственной стенки желчные капилляры не имеют, они слепо заканчиваются в центральных отделах дольки, а на периферии образуют междольковые желчные проточки. Последние переходят в сегментарные, секторальные, долевые (правый и левый печеночный) протоки и, наконец, в общий печеночный проток. Междольковые артерии, вены и междольковые желчные проточки, лежащие параллельно друг другу в прослойках междольковой соединительной ткани, образуют триады печени.
Современные представления о структурно-функциональной единице печени основаны на выделении смежных участков: из трех соседних печеночных долек – портальная долька или двух соседних печеночных долек – ацинус. Портальная долька имеет треугольную форму, в ее центре лежит печеночная триада. Ацинус имеет ромбовидную форму, триада располагается в проекции тупых углов. В отличие от печеночной дольки в портальной дольке и в ацинусе кровоснабжение осуществляется от центральных участков дольки к периферическим.

строение печени

Гепатоциты – основные клетки печени, они составляют 60% всех клеточных элементов печени. Это крупные клетки, полигональной формы с шаровидным ядром в центре (20% клеток – двуядерные). Для них характерно содержание полиплоидных ядер (различного размера). Цитоплазма гепатоцитов содержит все органеллы – ЭПР, митохондрии, лизосомы, пероксисомы, пластинчатый комплекс. Также есть разнообразные включения – гликоген, жир, различные пигменты – липофусцин и др. Гепатоциты в дольке располагаются двумя рядами радиально, образуя друг с другом многочисленные анастомозы (связаны между собой десмосомами).
Печеночную дольку подразделяют на три примерно одинаковые части: центральную (вокруг центральной вены), промежуточную и перипортальную (вокруг портальных трактов). Портальные тракты, представленные прослойками соединительной ткани, содержат триады, которые образованы терминальными ветвями афферентных кровеносных сосудов (воротная вена и печеночная артерия) и желчными протоками, отводящими желчь из печеночных долек. В портальных трактах расположены лимфатические сосуды и нервные волокна.

Внутридольковый синусоидный капилляр на большем протяжении не имеет базальной мембраны, его стенка образована: эндотелиальными клетками (50%), клетками Купфера (звездчатые ретикулоэндотелиоциты) (20-25%), перисинусоидными липоцитами (клетки ИТО), ямочными (pit) клетками (5%).

Клетки Купфера находятся между эндотелиоцитами, их поверхность образует многочисленные псевдоподии. Относятся к макрофагической системе организма, они захватывают и переваривают бактерии, обломки эритроцитов, могут выходить в просвет синусоидных капилляров, набухать, выполняя роль сфинктеров синусоидных капилляров. Ведут свое происхождение от стволовой клетки моноцитарного ряда (костномозгового происхождения).

Липоциты – клетки небольшого размера, располагаются между соседними гепатоцитами, способны накапливать в цитоплазме ТГ и жирорастворимые витамины. Липоциты способны к синтезу межклеточного матрикса, их количество может резко увеличиваться при ряде хронических заболеваний.

Pit-клетки (от англ. Рябой) – эндокринные клетки. Они прикрепляются отростками к эндотелию, контактируют с клетками Купфера и гепатоцитами. Их цитоплазма содержит много секреторных гранул различного цвета. Обладают противоопухолевой активностью, сходны с Т-киллерами.
Между дольками имеется соединительная ткань, в ней проходят ветви: печеночной артерии, воротной вены, лимфатического сосуда, желчного протока, которые вместе составляют тетраду, а без лимфатического сосуда – триаду.

Желчный капилляр не имеет своей собственной стенки, представляет собой расширенную межклеточную щель, которая образована цитолеммой смежный гепатоцитов с многочисленными микроворсинками. Соприкасающиеся поверхности образуют замыкательные пластинки. В норме они очень прочные и желчь не может проникать в окружающее пространство.
В норме междольковая соединительная ткань развита слабо.

Портальная печеночная долька – это сегменты 3 близлежащий долек. В ее центре – триада печени, а по острым углам – центральные вены. Кровоток здесь от центра к периферии.

Ацинус печени – метаболическая единица. Его образуют сегменты двух соседних классических долек, расположенных между близлежащими центральными венами. Имеет ромбовидную форму, у острых углов находятся центральные вены, у тупых углов – триады.

Строма. Снаружи печень покрыта капсулой, от которой отходят перегородки. Капсула образована плотной волокнистой соединительной тканью, покрытой серозной оболочкой. Внутри строма печени представлена рыхлой соединительной тканью (межсегментарная и междольковая соединительная ткань).

Развитие печени

Печень развивается из 3 зачатков – кишечной эктодермы, мезенхимы и неврального зачатка. Образование начинается в конце 3 недели эмбриогенеза. Появляется выпячивание в вентральной стенке 12 перстной кишки зародыша – печеночная бухта. Из нее происходит развитие печени и желчного пузыря. До рождения в печени происходит гемопоэз. Развитие междольковых соединений заканчивается к 4-5 годам. Формирование структуры печеночных долек завершается к 8-10 годам.

Особенности кровоснабжения печени
Через печень протекает около 1,2л крови в минуту. Кровоснабжение печени смешанное: 30% крови поступает из печеночной артерии, 70% – из воротной вены, собирающей кровь от непарных органов брюшной полости (ЖКТ).

Функции печени:

  • 1. Метаболическая. В печени активно происходит метаболизм всех основных групп органических соединений. Она синтезирует заменимые АК, белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты, витамины, ферменты как для себя, так и для других органов и тканей. Например, печень синтезирует большинство органических компонентов плазмы крови.
  • 2. Фильтрационная. Печень удаляет из крови продукты метаболизма, ксенобиотики, излишки органических веществ. В связи с особенностями кровоснабжения, печень работает как первичный регулятор содержания в крови веществ, поступающих в организм с пищей. Прерывистый прием пищи вызывает заметные колебания ассимилированных веществ в портальном круге кровообращения и, благодаря печени, незначительные – в общем круге кровообращения.
  • 3. Детоксикационнная. Обезвреживает ксенобионтики и токсичные метаболиты (аммиак, биллирубин).
  • 4. Запасающая. Запасает глюкозу в виде гликогена, жирорастворимые витамины (А, Д, Е, К), микроэлементы (железо, медь, марганец, никель).
  • 5. Регуляторная. Синтезирует (ангиотензиноген, кальдидиол) и разрушает БАВ (все гормоны, гормоноподобные вещества).
  • 6. Транспортная. Печень синтезирует транспортные формы водонерастворимых веществ: ЛПОНП, ЛПВП, белки плазмы крови (альбумины, транскортин, транстиретин, трансферин, церрулоплазмин и т.д).
  • 7. Защитная. Клетки Купфера фагоцитируют различные микроорганизмы. Фибриноген, протромбин участвуют в свертывании крови, предотвращая ее потерю.
  • 8. Пищеварительная. Секретирует желчь, необходимую для переваривания и всасывания липидов.
  • 9. Выделительная. С желчью из организма продукты метаболизма (билирубин, 17-кетостероиды, холестерин) и ксенобиотики.
  • 10. Кроветворная. У эмбрионов в печени образуются форменные элементы крови, у взрослых компоненты плазмы крови: белки, липиды, углеводы и т.д.
  • 11. поддержание КОС.

В результате, печень интегрирует все виды обмена веществ и поддерживает в организме гомеостаз белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот, водно-солевой, кислотно-основной, участвует в кроветворении.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПЕЧЕНИ

В печени содержится воды в норме 70%, при отеках до 80%, при жировой дистрофии 55%.
Более половины сухого остатка печени это белки, из них 90% глобулины. Печень богата различными ферментами: аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ), γ-глутаминтрансферазы (ГГТФ) или γ-глутамилтранспептидазы (ГГТП), глутаматдегидрогеназы (ГлДГ), ЛДГ.

В печени содержится в норме 5% липидов (от сырой массы), при ожирении их количество возрастает до 20%, а при жировом перерождении – до 50%.
В печени содержится в норме от 2 до 8% гликогена, при паренхиматозных заболеваниях его количество снижается, при некоторых гликогененозах может превышать 20%.

 

Вещество

Содержание, %

Вода

70-75

Сухой остаток

25-30

Белок

12-24

Липиды

2-6

Триглицериды

1,5-2,0

Фосфолипиды

1,5-3,0

Холестерин

0,3-0,5

Гликоген

2-8

ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА В ПЕЧЕНИ

В печени энергетический обмен невысокий и преимущественно анаэробный. Это связано со смешанным кровоснабжением печени и высоким содержанием свободных жирных кислот, которые разобщают окислительное фосфорилирование. Преобладание анаэробных процессов подтверждает наличие в печени изоформ ЛДГ 4 и 5. Основными путями потребления АТФ являются синтетические процессы и активная секреция компонентов желчи.
Наиболее активные обменные процессы, требующие наибольшего расхода энергии, протекают в печеночных клетках первых зон ацинусов. Именно эти клетки характеризуются максимальной активностью основных окислительных энзимов цикла Кребса и максимальной активностью АТФ-азы.

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В УГЛЕВОДНОМ ОБМЕНЕ

Печень играет ведущую роль в обмене углеводов: гексоз и пентоз.

  • 1. Основная роль печени в углеводном обмене – поддержание гомеостаза глюкозы в крови.
    Она достигается благодаря наличию в печени инсулиннезависимых ГЛЮТ-2, специфических ферментов глюкокиназы и глюкозо-6ф-фосфотазы, реакций синтеза и распада гликогена, гликолиза, глюконеогенеза, ПФШ, синтеза ЖК и ТГ.
    При избытке глюкозы в крови она переносится ГЛЮТ-2 в гепатоцит, где неограниченно фосфорилируется глюкокиназой в глюкозо-6ф. Далее избыток глюкозо-6ф идет на синтез гликогена, жирных кислот, ТГ, ХС. Потребление глюкозы стимулируется инсулином.
    При дефиците глюкозы в крови в печени активируется гликогенолиз и глюконеогенез (из АК, лактата, глицерина), в которых образуется глюкозо-6ф. Под действием глюкозо-6ф-фосфотазы глюкозо-6ф превращается в глюкозу, которая выходит в кровь. Секреция глюкозы стимулируется глюкагоном, адреналином, глюкокортикоидами.
  • 2. Печень удаляет из крови излишки фруктозы и галактозы.
    Для метаболизма фруктозы в печени содержится специфические ферменты: фруктокиназа, альдолаза В и триозокиназа. Они обеспечивают включение фруктозы в реакции гликолиза и глюконеогенеза:
    Фруктоза → фруктозо-1ф → ГА + ДАФ, ГА → ФГА, ДАФ → ФГА, ФГА → гликолиз, глюконеогенез.
    Для метаболизма галактозы в печени содержится специфические ферменты: галактокиназа, галактозо-1ф-уридилтрансфераза, эпимераза. Они обеспечивают превращение галактозы в глюкозу-6ф: галактоза → галактоза-1ф → УДФ-галактоза → УДФ-глюкоза → глюкозо-1ф → глюкозо-6ф.
  • 3. Печень синтезирует глюкуроновую кислоту.
    Глюкуроновая кислота необходима для конъюгации плохо растворимых веществ (фенолы, билирубин и др) и образование гетерополисахаридов (гиалуроновая кислота, гепарин и др.).
  • 4. Печень синтезирует пентозофосфаты.
    В ПФП печени синтезируются пентозофосфаты, необходимые для образования нуклеотидов.
  • 5. Печень синтезирует гепарин.

Оценка углеводного обмена в печени

Приобретенные (гепатит, цирроз, жировое перерождение) и наследственные заболевания печени (гликогенозы I, III, IV, VI, IX типа, агликогенозы, галактоземия, фруктоземия) могут вызывать нарушения углеводного обмена.
Для оценки участия печени в углеводном обмене проводят нагрузочные пробы.

Галактозная проба (наиболее ценна, особенно у детей)
В норме концентрация галактозы в плазме крови 0,1-0,94 мкмоль/л.
В организм вводят галактозу натощак перорально (40г /200мл воды) или внутривенно (1 мл 25% раствора/кг массы тела). Определяют концентрацию галактозы в крови и в моче.
У здоровых людей концентрация галактозы нормализуется в крови через 2 часа.
Мочу собирают через 2, 4, 10, 24 часа. В первой порции должно быть не более 6г/л галактозы, во второй не более 1,5г/л. В остальных пробах галактоза должна отсутствовать.
При остром гепатите галактозы в первой порции мочи 30-50г/, во второй 15-20г/л, в остальных нет.
При хроническом гепатите галактозы в первой порции мочи 8-15г/л, во второй – 6-8г/л, в третьей – 4-5г/л, в четвертой – 0-2г/л.
При галактоземии во всех пробах мочи галактозы много.

Фруктозная проба
В норме концентрация фруктозы в плазме крови 55,5-333 мкмоль/л.
В организм вводят фруктозу натощак перорально (0,3-0,5г/кг). Определяют концентрацию фруктозы в крови натощак, и после нагрузки через каждые 20 минут в течение 2-3 часов.
В норме максимум повышения фруктозы (до 25-30мг%) наступает через 20-40 минут, а затем резко снижается.
При фруктоземии во всех пробах фруктозы много в крови и моче.

Лактатная проба
В норме концентрация лактата в плазме венозной крови 0,5-2,2ммоль/л.
После нагрузки лактатом его концентрация в крови зависит от скорости его утилизации в реакциях глюконеогенеза печени. Увеличение концентрации лактата наблюдается при остром гепатите, циррозе.

Глюкозотолерантный тест (сахарная нагрузка, сахарные кривые)
1 способ. В организм вводят глюкозу с пищей (1,5-2,0 г/кг массы). Определяют концентрацию глюкозы в крови натощак, и после нагрузки через 30, 60, 90, 120, 180 минут. Оценивают время достижения максимума, максимум, и время возвращения к норме уровня глюкозы в крови.
Рассчитывают коэффициент Бодуэна = (максимальная концентрация глюкозы – уровень глюкозы натощак) * 100 / уровень глюкозы натощак. В норме коэффициент равен 50, превышение 80 говорит о серьезной патологии.
2 способ. В организм вводят глюкозу внутривенно (20% раствор 0,33г/ кг массы). Определяют концентрацию глюкозы в крови натощак, и после нагрузки через 10, 20, 30, 40, 50 минут. Оценивают период пулувыведения глюкозы из крови.
Так как основная функция печени поддержание уровня глюкозы в крови гипергликемия печеночной природы возникает при нагрузке глюкозой только при тяжелых поражениях печени.

Глюкоза
Концентрация глюкозы в плазме крови в норме 3,3-5,5ммоль/л.
Гипергликемия может быть при хронических заболеваниях печени. Гипогликемия характерный симптом цирроза, гепатита и рака печени.

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ЛИПИДНОМ ОБМЕНЕ

Печень регулирует уровень липидов в крови.

  • 1. При избытке в крови липидов, печень их захватывает и большую часть гидролизует (ЖК, ТГ и фосфолипиды) на глицерин, ЖК и ряд других веществ (серин, холин, этаноламин и т.д.). Далее глицерин, идет на синтез глюкозы, а ЖК, могут разрушаться путем β-окисления до Ацетил-КоА.
  • 2. При недостатке в крови липидов печень синтезирует ТГ, фосфолипиды и холестерин. Избыток в крови ЖК индуцируется в печени синтез ТГ, кетоновых тел и ХС.
    Ведущую роль в синтезе липидов играет глюкоза, она дает для синтеза заменимых ЖК НАДФН2 и Ацетил-КоА, для синтеза ТГ – глицерофосфат, для синтеза ФЛ – глицерофосфат и серин. Для синтеза ФЛ и ТГ могут использоваться не только вновь синтезированных ЖК, но и те, которые, образовались при гидролизе других липидов. Для синтеза лецитина, кроме того, необходим либо сам холин, либо доноры метильных групп (например, метионин), с помощью которых он синтезируется.
    Из Ацетил-КоА, который образуется при β-окисления ЖК или из глюкозы, в печени синтезируются кетоновые тела и холестерин. Холестерина в печени образуется очень много (50-80% от общего синтеза). Синтез кетоновых тел идет только в печени, он значительно возрастает в экстремальных условиях, например, при голодании и физических нагрузках, когда существует дефицит глюкозы.
    В печени проходит синтез желчных кислот, кальцидиола (стадия синтеза кальцитриола).
  • 3. Печень обеспечивает транспорт большинства липидов в крови. В печени синтезируются альбумины и другие белки, которые переносят в крови на своей поверхности свободные ЖК, жирорастворимые витамины, стероидные гормоны и т.д.
    В печени синтезируются ЛПВП и ЛПОНП, которые обеспечивают транспорт в крови ТГ, ФЛ, ХС и других липидов. Кроме того, ЛПВП являются источником апобелков, необходимых для обмена ХМ.
  • 4. Печени синтезирует желчь, которая участвует в эмульгировании и всасывании липидов в кишечнике, а также в секреции из организма некоторых липидов (холестерина, желчных кислот, 17-кетостероидов).

Оценка липидного обмена в печени

Приобретенные (паренхиматозная и обтурационная желтуха, циррозы, гепатиты) и наследственные заболевания печени (некоторые дислипопротеинемии) могут вызывать нарушения липидного обмена.
Для оценки участия печени в липидном обмене в крови определяют концентрацию липопротеинов, общих липидов, ТГ, ХС, ЭХС, коэффициент атерогенности и активность ферментов (ЛХАТ, ЛПЛ).

Общие липиды
Концентрация общих липидов в плазме крови в норме 4-8г. Увеличение общих липидов наблюдается при гепатите, паренхиматозной и обтурационной желтухе. Снижение общих липидов происходит при некрозе печени.

Триглицериды
Концентрация ТГ в плазме крови в норме 0,5-2,1 ммоль/л. Она повышается при вирусном гепатите, циррозе печени.

Фосфолипиды
Концентрация фосфолипидов в плазме крови в норме 2,52-2,91 ммоль/л.
Повышенный уровень ФЛ наблюдается при биллиарном циррозе. Снижение ФЛ наблюдается при тяжелых формах острого гепатита, портального цирроза и жирового перерождения печени.

Холестерин
Концентрация ХС ммоль/л – идеальное < 5,2; допустимое – 5,2-6,5; патологическое > 6,5.
Повышенный уровень холестерина наблюдается при первичном циррозе, обтурационной желтухе.
Гипохолестеринемия – при синдроме мальабсорции, терминальной стадии цирроза печени, раке печени.
Печень основное место образования эфиров ХС. Соотношение эфир ХС/общий ХС = 0,55-0,60. Снижение коэффициента (до 0,2-0,4) происходит при острой атрофии печени.

Коэффициент атерогенности
Концентрация ХС в ЛПВП в норме > 0,9 ммоль/л.
Концентрация ХС в ЛПНП в норме < 4,9 ммоль/л.
Коэффициент атерогенности = (ХСобщ –ХСЛПВП) / ХСЛПВП < 3

 

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ОБМЕНЕ АМИНОКИСЛОТ, БЕЛКОВ И
ДРУГИХ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

  1. Печень синтезирует заменимые аминокислоты из углеводов и ЖК.
  2. Печень синтезирует тканевые и сывороточные белки: все альбумины, большинство (75-90%) α-глобулинов, 50% β-глобулинов (фибриноген, протромбин, проконвертин, проакцелерин) и немного γ-глобулинов (клетки Купфера).
    В печени образуется много тканевых ферментов, которые имеют диагностическое значение: ЛДГ, АСТ, АЛТ, транскетолаза, глутаматдегидрогеназа, холинэстераза, щелочная фосфотаза.
    Печень синтезирует ферменты плазмы крови: ЛХАТ, ЛПЛ, пептидный гормон ангиотензиноген.
    Печень синтезирует специфические азотсодержащие соединения: холин, креатин.
  3. Печень гидролизует тканевые и сывороточные белки, пептидные гормоны до АК.
  4. Печень дезаминирует аминокислоты. Образующиеся кетокислоты идут в реакции глюконеогенеза, синтеза кетоновых тел.
  5. Печень в орнитиновом цикле нейтрализует аммиак с образованием мочевины.
  6. Печень осуществляет катаболизм нуклеотидов до пуриновых и пиримидиновых оснований. Пурины потом превращаются в мочевую кислоту, которая затем выделяется почками.

Оценка обмена азотсодержащих соединений в печени

Приобретенные (гепатит, цирроз, опухоли и т.д.) и наследственные заболевания печени (фенилкетонурия, алкаптонурия, тирозинемии) могут вызывать нарушения обмена азотсодержащих соединений.
Для оценки участия печени в обмене азотсодержащих соединений в плазме крови определяют концентрацию свободных АК, общего белка, белковые фракции, протромбиновый индекс, соотношение мочевина/аммиак, проводят нагрузку метионином, диспротеинемические тесты.

Аммиак
Концентрация аммиака в плазме крови в норме 19-43мкмоль/л. Концентрация аммиака повышается при тяжелых паренхиматозных поражениях печени, при портоковальном шунтировании. Может привести к развитию печеночной комы.

Мочевина
Концентрация мочевины в плазме крови в норме 4,2-8,3ммоль/л. Снижение уровня мочевины наблюдается при гепатите, циррозе, острой дистрофии, токсическом поражении печени фосфором, мышьяком и др. ядами.

Аминокислоты
Концентрация свободных аминокислот в плазме крови в норме 48-68мг/л. Уровень свободных аминокислот (цистеин, метионин, тирозин и глутамат) (и уровень остаточного азота в крови) повышается при тяжелых поражениях печеночной паренхимы, особенно при массивном ее распаде. Фенилаланин и его кетопроизводные повышены в крови при фенилкетонурии. Гомогентизиновая кислота накапливается в организме при алкаптонурии. Повышение тирозина в крови наблюдается при тирозинемиях.

Общий белок
Концентрация общего белка в плазме крови в норме 70-90г/л. Снижение общего белка происходит при циррозе, гепатите, раке печени, токсическом поражении печени.

Альбумины
Концентрация альбуминов в плазме крови в норме 56,5-66,5% от общего количества белка.
Снижение альбуминов происходит при хронических заболеваниях печени: гепатите, циррозе, опухолях печени.

α-Глобулины
Концентрация α-глобулинов в плазме крови в норме 7,6-14,2% от общего количества белка. Увеличение α-глобулинов в сыворотке крови характерно для острых воспалительных процессов, т.к. в данную фракцию входят белки острой фазы (с-реактивный белок, α1-антитрипсин, α2-макроглобулин и др.). Содержание α-глобулинов может увеличиваться также при обострениях хронических заболеваний.

γ-Глобулины
Концентрация γ-глобулинов в плазме крови в норме 12,8-19,0% от общего количества белка. Содержание γ-глобулинов увеличено при хронических патологических состояниях, связанных с интенсификацией иммунных процессов, т.к. эта фракция состоит главным образом из иммуноглобулинов.

Альбумино-глобулиновый индекс в норме равен 1,5-2,0. Альбумино-глобулиновый индекс снижается при циррозе печени и нефротическом синдроме.

Протромбиновый индекс – отношение стандартного протромбинового времени к протромбиновому времени у обследуемого пациента, выраженное в процентах. В норме он 80-110%. Так как печень синтезирует белки свертывания крови, протромбиновый индекс снижается при развитии печеночной недостаточности.

Нагрузка метионином
В организм вводят метионин натощак перорально (50мг/кг). Определяют концентрацию метионина и цистеина в крови и моче натощак, и после нагрузки через каждые 2 часа в течение 12 часов. В норме максимум повышения через 2 часа, нормализация через 6. При печеночной недостаточности максимум превышает норму в 8-10 раз, время циркуляции 10-12 часов.

Диспротеинемические тесты (тимоловая проба, сулемовая проба, проба Вельтмана)
Тимоловая проба (ТП) – осадочная проба, которая фиксирует дис- и парапротеинемию по изменению соотношения альбуминов и β, γ- глобулинов, липопротеидов, фосфолипидов и по появлению в сыворотке крови высокомолекулярных аномальных белков.
Принцип метода: При взаимодействии сыворотки крови с тимоло-вероналовым буфером появляется помутнение вследствие образования глобулин-холестерин-липопротеид-тимол-фосфолипидного комплекса. Его интенсивность связана с количеством и % соотношением отдельных фракций.
Проба не специфична, дает положительный (+) ответ при острых и хронических воспалительных процессах протекающих в различных органах и тканях (печень, почки, легкие, соединительная ткань и т.д.).
В норме ТП (-) = 0-5 ед. S-H.
ТП (+) – при острых вирусных и хронических токсических гепатитах, деком-пенсированном циррозе, раке и его метастазах в печень, при печеночной желтухе.
ТП (-) при надпеченочной и подпеченочной желтухе (без цитолиза).

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ВОДНО-МИНЕРАЛЬНОМ ОБМЕНЕ

Печень синтезирует белки плазмы крови, которые создают в крови онкотическое давление.
Печень синтезирует гормон ангиотензиноген, который превращается в ангиотензин и повышает осмотическое и артериальное давление, объем циркулирующей жидкости.

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ПИЩЕВАРЕНИИ
(БИОСИНТЕЗ И ЦИРКУЛЯЦИЯ ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ).

Печень синтезирует желчь, которая накапливается в желчном пузыре.
Жёлчь это вязкая жёлто-зелёная жидкость, имеет рН=7,3-8.0, содержит Н2О – 87-97%, органические вещества (желчные кислоты – 310 ммоль/л (10,3-91,4 г/л), жирные кислоты – 1,4-3,2 г/л, пигменты желчные – 3,2 ммоль/л (5,3-9,8 г/л), холестерин – 25 ммоль/л (0,6-2,6) г/л, фосфолипиды – 8 ммоль/л) и минеральные компоненты (натрий 130-145 ммоль/л, хлор 75-100 ммоль/л, НСО3- 10-28 ммоль/л, калий 5-9 ммоль/л).
В процессе пищеварения желчь поступает через желчевыводящий проток в двенадцатиперстную кишку где обеспечивает процесс эмульгирования липидов.

Рециклирование компоненты желчи
В тонкой кишке вместе с продуктами гидролиза липидов всасываются компоненты желчи – соли жёлчных кислот, фосфолипиды, холестерин. Наиболее активно соли жёлчных кислот всасываются в подвздошной кишке. Жёлчные кислоты далее попадают через воротную вену в печень, из печени вновь секретируются в жёлчный пузырь и далее опять участвуют в эмульгировании липидов. Этот путь жёлчных кислот называют «энтерогепатическая циркуляция». Каждая молекула жёлчных кислот за сутки проходит 5— 8 циклов, и около 5% жёлчных кислот выделяется с фекалиями.

Нарушения переваривания и всасывания жиров. Стеаторея
При нарушении образования или выделения желчи нарушается переваривание и всасывание липидов. Липиды в повышенном количестве выделяются с калом – возникает стеаторея (жирный стул). В норме в фекалиях липидов не более 5%. При стеаторее нарушается всасывание жирорастворимых витаминов (A, D, Е, К) и незаменимых жирных кислот (витамин F), поэтому развиваются гиповитаминозы жирорастворимых витаминов. Избыток липидов связывает вещества нелипидной природы (белки, углеводы, водорастворимые витамины), и препятствует их перевариванию и всасыванию. Возникают гиповитаминозы по водорастворимым витаминам, белковое и углеводное голодание. Непереваренные белки подвергаются гниению в толстой кишке.

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ПИГМЕНТНОМ ОБМЕНЕ

В норме в организме взрослого человека разрушается 1-2*1011 эритроцитов в сутки. Их катаболизм происходит главным образом в ретикулоэндотелиальных клетках селезенки, лимфатических узлов, костного мозга и печени.
При старении у эритроцитов в гликокаликсе снижается содержание сиаловых кислот. Измененный гликокаликс связывается с рецепторами клеток РЭС, после чего они фагоцитируют эритроциты. Эритроцит переваривается под действием лизосомальных ферментов. Гемоглобин диссоциирует на гемы и глобины. Глобины гидролизуются на аминокислоты. Аналогичная реакция идет с миоглобинами и цитохромами.

Катаболизм гема

  • 1. Гем индуцирует синтез гемоксигеназы. Гемоксигеназа, локализованная на мембране ЭПР, расщепляет связь между двумя пиррольными кольцами гема, в результате образуется биливердин. Освободившееся железо связывается ферретином и снова используется организмом.
    Катаболизм гема. Печень
  • 2. Биливердинредуктаза восстанавливает биливердин до билирубина. В сутки образуется 250-350 мг билирубина.
    Катаболизм гема. Печень
  • 3. Образованный в клетках РЭС билирубин плохо растворим в воде, он транспортируется в печень с участием альбуминов (1 альбумин несет до 3 молекул билирубина). Этот билирубин называется неконъюгированным.
  • 4. В печени альбумин передает билирубины на мембрану гепатоцита. Из мембраны цитоплазматические белки лигандины и протеины Z переносят билирубины в цитоплазму гепатоцита.
  • 5. В гладком ЭПР УДФ-глюкоронилтрансфераза конъюгирует билирубин до диглюкоронида. Донором глюкуроновой кислоты является УДФ-глюкоронид. Полученный билирубин называется конъюгиронным. Индукторами УДФ-глюкоронилтрансферазы служат некоторые лекарства и ксенобиотики.
  • 6. Билирубиндиглюкоронид активно секретируется из гепатоцита в желчь. Процесс самый медленный, он лимитирует весь обмен билирубина. Транспорт билирубиндиглюкоронида индуцируют некоторые лекарства и ксенобиотики.
  • 7. В кишечнике бактериальные β-глюкуронидазы гидролизуют билирубиндиглюкоронид на глюкуроновые кислоты и билирубин.
  • 8. Бактерии восстанавливают билирубин до бесцветных уробилиногенов (мезобилиноген, стеркобилиноген, стеркобелин).
  • 9. В подвздошной и толстой кишках небольшая часть уробилиногенов снова всасывается и попадает с кровью в печень, а большая часть окисляется бактериями до коричневого уробилина и выводиться с калом из организма.
  • 10. Основная часть уробилиногенов попавшая в печень выделяется с желчью в кишечник, окисляется бактериями до коричневого уробилина и выводиться с калом из организма. Часть уробилиногенов проходит печень, поступает с кровью в почки и выделяется с мочой в форме уробилина.

Желтухи
Концентрация общего билирубина в плазме крови в норме 1,7-17 мкмоль/л. 75% от общего билирубина приходиться на неконъюгированный билирубин (непрямой, водонерастворим, реагирует с диазореактивом только после осаждения альбуминов спиртом) и 25% на конъюгированный билирубин (прямой, водорастворим, дает с диазореактивом розовое окрашивание). При высокой концентрации конъюгированного билирубина он ковалентно связывается с альбумином и не определяется диазореактивом.
Причинами гипербилирубинемии является повышенное образование билирубина и (или) нарушение его метаболизма. Избыток билирубина (выше 50 мкмоль/л) диффундирует в ткани, окрашивая их в желтый цвет – возникает желтуха.

Выделяют 3 вида желтух: гемолитическая, печеночная и абтурационная (механическая).

  • 1. Гемолитическая желтуха
    Печень может выделять в 3-4 раза больше билирубина, чем его образуется в норме (6,25г/сут). Когда чрезмерное образование билирубина (до 45г/сут) при усиленном гемолизе эритроцитов превышает способности печени к его выведению, развивается гемолитическая желтуха. Концентрация неконъюгированного билирубина в крови значительно повышена (103-171мкмоль/л). В печени образуется много конъюгированного билирубина, который в кишечнике дает много уробилинов, интенсивно окрашивающих кал и мочу в коричневый цвет.
    Неконьюгированный билирубин токсичен. Он легко растворяется в мембранах, разобщает окислительное фосфорилирование в митохондриях, нарушает синтез белков, пропускает калий через клеточную мембрану, снижая мембранный потенциал. Наиболее чувствительным к билирубину является ЦНС (неврологические симптомы).
    Разновидностью гемолитической желтухи является желтуха новорожденных. Она возникает, когда после рождения на фоне печеночной недоразвитости (низкая активность УДФ-глюкоронилтрансферазы, мало УДФ-глюкуроната) происходит усиленный гемолиз фетального гемоглобина. УДФ-глюкоронилтрансферазу индуцируют фенобарбиталом. Если уровень неконъюгированного билирубина превысит 340мкмоль/л, развивается билирубиновая энцефалопатия.
  • 2. Печеночная желтуха
    Возникает при повреждении гепатоцитов и желчных капилляров (при острых вирусных инфекциях, хронических и токсических гепатитах). Поражение и некроз гепатоцитов вызывает в печени торможение конъюгирования билирубина, в результате в основном образуется моноглюкоронид. Также тормозиться активная секреция глюкоронидов в желчь.
    В результате подавления секреции и повреждения гепатоцитов конъюгированный билирубин из печени попадает в кровь. В крови наблюдается повышение общего, неконъюгированного и конъюгированного билирубина. Водорастворимый конъюгированный билирубин попадает в мочу, за счет чего она приобретает интенсивную окраску.
    Так как в кишечник поступает меньше билирубина, а из него образуется меньше уробилинов, кал становиться гипохоличным.
  • 3. Абтурационная (механическая) желтуха
    Развивается при нарушении желчевыделения, например, из-за закупорки желчных протоков камнями, отеками, опухолями поджелудочной железы, желчного пузыря, печени, двенадцатиперстной кишки.
    При полной закупорке конъюгированный билирубин не поступает в кишечник и уробилиногены не образуются, кал становиться бесцветным. Конъюгированный билирубин из печени диффундирует в кровь и далее поступает в мочу, за счет чего она приобретает насыщенный оранжево-коричневый цвет. В крови наблюдается высокий уровень конъюгированного билирубина.
    На практике «чистых» желтух мало, наблюдаются, как правило, различные сочетания. Гемолитическая желтуха провоцирует развитие паренхиматозной. Паренхиматозная желтуха вызывает элементы механической желтухи.
  • 4. Наследственные желтухи
    Вызывают генетические нарушения белков и ферментов, ответственных за обмен билирубина. При отсутствии УДФ-глюкоронилтрансферазы дети умирают в раннем возрасте от билирубиновой энцефалопатии. При низкой активности УДФ-глюкоронилтрансферазы желтуху лечат фенобарбиталом.

Дифференциальная диагностика желтух

Желтуха

Кровь

Моча

Кал

Непрямой билирубин

Прямой билирубин

Уробилин

Прямой билирубин

Уробилин

Гемолитическая

↑↑↑

N

0

Печеночная

Обтурационная

↓,0

↓,0

 

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ОБЕЗВРЕЖИВАНИИ КСЕНОБИОТИКОВ

Печень играет главную роль в обезвреживании токсических веществ, которые образуются в организме (аммиак, билирубин) и ксенобиотиков, которые поступают из внешней среды (продукты гниения аминокислот, лекарства, тяжелые металлы).

Ксенобиотики – это чужеродные вещества, которые попадают в организм из внешней среды и не могут использоваться организмом в качестве строительного материала или источника энергии. По отношению к организму они могут быть безвредными или токсичными.

Поступление ксенобиотиков
Ксенобиотики попадают в организм с вдыхаемым воздухом, пищей и через кожу.
Реакции обезвреживания ксенобиотиков в печени
Значительная часть ксенобиотиков, попавших в организм, подвергаются в печени реакциям детоксикации.
Обезвреживание большинства ксенобиотиков происходит в 2 фазы, в результате которых ксенобиотик увеличивает свою водорастворимость и теряет токсичность. В обезвреживании ксенобиотиков участвует большое количество низкоспецифичных ферментов.

1. Фаза. Микросомальное окисление
В монооксигеназных реакциях гладкого ЭПР (микросомальное окисление) окисляются преимущественно гидрофобные ксенобиотики.
Микросомальные ферменты осуществляют С-, N-гидроксилирование, О-, N-, S-дезалкилирование, сульфоокисление и эпоксидирование.
RH →ROH, R-NH2 → R=O + NH3, R-S-R → R-SO-R
В результате этих реакций у ксенобиотика увеличивается водорастворимость.

2. Фаза. Реакции конъюгации
Водорастворимые ксенобиотики, попавшие в организм или образовавшиеся при микросомальном окислении, конъюгируют с эндогенными субстратами: глюкуроновой, серной кислотой, глицином, глутатионом. Все реакции конъюгации катализируют трансферазы:
УДФ-глюкоронилтрансфераза в ЭПР

 

Глутатионтрансфераза
Инактивирую ксенобиотики, стероидные гормоны, протагландины, билирубин, желчные кислоты, продукты ПОЛ.

Сульфотрансфераза
Цитоплазматические сульфотрансферазы сульфируют фенолы, спирты, аминокислоты.

Глицинтрансфераза

Ацетилтрансфераза
Ацетилтрансферазы переносят ацетил с Ацетил-КоА на группы –SO2NH2 ксенобиотиков (например сульфаниламиды).

Метилтрансфераза
Мембранные и цитоплазматические метилтрансферазы с участием SAM метилируют: –Р=О, -NH2, –SH группы ксенобиотиков.
В результате конъюгации у ксенобиотика возрастает растворимость в воде и снижается токсичность.

Выведение ксенобиотиков
Конъюгированные водорастворимые ксенобиотики выделяется из организма преимущественно с мочой и калом, и немногие с потом.
Летучие ксенобиотики выделяются из организма с выдыхаемым воздухом, гидрофобные – с калом и кожным салом, некоторые гидрофобные ксенобиотики связываются с липидами и белками и накапливаются в различных органах и тканях.

СИНДРОМЫ ПОРАЖЕНИЯ ПЕЧЕНИ

Выделяют несколько синдромов поражения печени: цитолитический, холестатический, мезенхимально-воспалительный, печеночной недостаточности, портокавального шунтирования.

Цитолитический синдром
Возникает в результате дистрофии и некрозе гепатоцитов с повреждением и повышением проницаемости клеточных мембран. Функциональные возможности печени, в зависимости от выраженности процесса, могут быть в пределах нормы или снижены.
Характеризуется повышением в плазме крови активности индикаторных ферментов — АсАТ, АлАТ, глутаматдегидрогеназы (ГлДГ), ЛДГ и ее изоферментов — ЛДГ4 и ЛДГ3; специфических печеночных ферментов: гамма-глутаминтрансферазы (ГГТФ), гамма-глутамилтранспептидазы (ГГТП), фруктозо-1-фосфатальдолазы, сорбитдегидрогеназы, , а также концентрации ферритина, сывороточного железа, витамина В12 и билирубина главным образом за счет повышения прямой фракции.

Холестатический синдром
Возникает при нарушении оттока желчи. Нарушаются функции печени, связанные с эмульгированием липидов, секрецией билирубина, холестерина, ксенобиотиков и т.д. Другие функциональные возможности печени, в зависимости от выраженности процесса, могут быть в пределах нормы или снижены.
Холестатический синдром сопровождается повышением уровня в сыворотке крови ЩФ, ЛАП, ГГТФ, холестерина, липопротеинов, конъюгированной фракции билирубина, желчных кислот, фосфолипидов, снижается экскреция бромсульфалеина и радиофармакологических препаратов. Может приводить к желтухе.
Определяется с помощью ретроградной холангиографии и УЗИ желчных путей, определением щелочной фосфатазы (ЩФ), 5-нуклеотидазы, гамма-глутамилтрансферазы (ГГТФ), холеглицина и билирубина.

Синдром печеночной недостаточности
Причиной являются выраженные дистрофические изменения гепатоцитов и/или значительное уменьшение функционирующей паренхимы печени вследствие ее некротических изменений. Характеризуется снижением одной, нескольких или всех функций печени ниже уровня, необходимого для нормальной жизнедеятельности.
Проявляется уменьшением содержания в сыворотке крови общего белка и особенно альбумина, трансферрина, холестерина, II, V, VII факторов свертывания крови (снижается протромбиновый индекс), холинэстеразы, ЛПВП, повышением билирубина за счет неконъюгированной фракции.
Синдром печеночной недостаточности отражают также нагрузочные пробы: бромсульфалеиновая, индоциановая, антипириновая, галактозная, кофеиновая пробы.

Мезенхимально-воспалительный синдром
Наблюдается активация и пролиферация лимфоидных и ретикулогистиоцитарных клеток, усиление фиброгенеза, формирование активных септ с некрозами гепатоцитов, внутрипеченочная миграция лейкоцитов, васкулиты.
Характеризуется гипергаммаглобулинемией, повышением показателей белково-осадочных проб, увеличением СОЭ, появлением в крови продуктов деградации соединительной ткани (С-реактивный белок, серомукоид и др.). Наблюдаются изменения показателей клеточных и гуморальных иммунных реакций: появляются антитела к субклеточным фракциям гепатоцита, ревматоидный фактор, антимитохондриальные и антиядерные антитела, изменения количества и функциональной активности Т- и В-лимфоцитов, а также повышение уровня иммуноглобулинов.
Диагностируется при проведении тимоловой, сулемовой проб, определении гамма-глобулина и иммуноглобулинов сыворотки крови.

Синдром портокавального шунтирования
Возникает при развитии в печени анастомозов. Часть крови из воротной вены проходит в центральный кровоток мимо печени, в результате чего в крови наблюдаются высокий уровень аммиака, заметные колебания уровня глюкозы.

А Вам помог наш сайт? Мы будем рады если Вы оставите несколько хороших слов о нас.
Оставить отзыв
Категории
Рекомендации
Подсказка
Нажмите Ctrl + F, чтобы найти фразу в тексте
Помощь проекту
А знаете ли вы, что нажав сочетание клавиш Ctrl+F - можно воспользоваться поиском по сайту?
X
Copyrights © 2015: FARMF.RU - тесты, лекции, обзоры
Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru