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肝臓の構造および機能

執筆者:

Steven K. Herrine

, MD, Sidney Kimmel Medical College at Thomas Jefferson University

最終査読/改訂年月 2018年 1月
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肝臓は代謝的に最も複雑な臓器である。肝細胞(肝実質細胞)は以下の肝代謝機能を担っている:

ビリルビン代謝の概要

ヘムが分解されると,ビリルビン(不溶性の老廃物)とその他の胆汁色素が生じる。ビリルビンが排泄されるためには水溶性に変化する必要がある。この変化は生成,血漿輸送,肝臓への取込み,抱合,胆汁排泄という5つの段階を経る。

生成:毎日約250~350mgの非抱合型ビリルビンが生成されており,その70~80%は変性した赤血球の分解産物で,20~30%(early-labeled bilirubin)は主に骨髄や肝臓に存在する他のヘムタンパク質に由来する。ヘモグロビンは鉄とビリベルジンに分解され,ビリベルジンはビリルビンに変換される。

血漿輸送:非抱合型(間接)ビリルビンは水に溶けないため,血漿中の輸送はアルブミンに結合した状態で進行する。この状態では糸球体膜を通過して尿中に出ることはできない。アルブミンとの結合は特定の状況で弱まり(例,アシドーシス),また物質によっては(例,サリチル酸,ある種の抗菌薬)結合部位が競合する。

肝臓への取込み:肝臓は急速にビリルビンを取り込むが,結合した血清アルブミンは取り込まない。

抱合:肝臓内の非抱合型ビリルビンは抱合され,主にビリルビンジグルクロニド(抱合型[直接]ビリルビン)を形成する。この反応は,ミクロソーム酵素であるグルクロン酸転移酵素によって触媒され,ビリルビンを水溶性に変化させる。

ビリルビン排泄:隣接し合う肝細胞で形成された微小な毛細胆管が次第に集合して,集合胆管,小葉間胆管,より大きな肝管を形成していく。肝門の外では,総肝管は胆嚢由来の胆嚢管と接続して総胆管を形成し,ファーター膨大部で十二指腸に注ぐ。

抱合型ビリルビンは他の胆汁成分とともに毛細胆管へ排泄される。腸管では,細菌によってビリルビンが代謝されてウロビリノーゲンが生成され,その大部分はさらにステルコビリンに代謝され,これが便を褐色に着色する。完全な胆道閉塞があると,便は正常色を失って,薄い灰色(粘土色の便)になる。一部のウロビリノーゲンは再吸収され,肝細胞によって抽出され,胆汁中へ再排泄される(腸肝循環)。少量は尿中に排泄される。

抱合型ビリルビンは尿中へ排泄されるが,非抱合型ビリルビンは排泄されないため,ビリルビン尿は抱合型高ビリルビン血症(例,肝細胞性または胆汁うっ滞性黄疸による)のみでみられる。

細胞レベルでは,隣り合って平行に走る胆管,門脈,および肝動脈の終枝が門脈三管を形成しており,肝細胞を区画している(Professional.see figure 肝臓の構造 肝臓の構造 肝臓は代謝的に最も複雑な臓器である。肝細胞(肝実質細胞)は以下の肝代謝機能を担っている: ビリルビン代謝における胆汁の産生および排泄(Professional.see sidebar ビリルビン代謝の概要) 炭水化物のホメオスタシスの調節 脂質合成と血漿リポタンパク質の分泌 コレステロール代謝の調節 さらに読む )。肝静脈の終枝は肝小葉の中心部に位置する。血液は門脈三管から肝細胞を通り静脈枝を介して小葉の中心部に注ぎ込むため,小葉の中心部は最も虚血に陥りやすい。

肝臓の構造

肝臓は肝静脈の終枝を取り囲む小葉から構成される。小葉間には門脈三管がある。個々の門脈三管は胆管,門脈,肝動脈から構成される。

肝臓の構造

病態生理

肝疾患は,感染症,薬剤,毒素,虚血,および自己免疫疾患などの様々な損傷によって起こる。ときに術後に肝疾患が発生する 術後の肝機能障害 大手術後には,たとえ肝疾患の病歴がなくとも,ときに軽度の肝機能障害が発生する。この機能障害は通常,肝虚血または麻酔薬の作用(十分に解明されていない)によって生じる。代償能が保たれた肝疾患(例,肝機能が正常な肝硬変)を有する患者は,通常は手術に十分耐えることができる。ただし,手術によって既存の肝疾患が重症化することもあり,例えばウイルス性ま... さらに読む こともある。ほとんどの肝疾患は,ある程度の肝細胞傷害および壊死を引き起こし,様々な臨床検査値異常のほか,ときに症状を引き起こす。症状は肝疾患そのものによる場合(例,急性肝炎による黄疸 黄疸 黄疸とは,高ビリルビン血症によって皮膚および粘膜が黄色化した状態である。ビリルビン値が約2~3mg/dL(34~51μmol/L)になると,肉眼的に黄疸が明らかとなる。 (肝臓の構造および機能と肝疾患を有する患者の評価も参照のこと。) ビリルビンの大半は,ヘモグロビンが非抱合型ビリルビン(と他の物質)に分解される際に生成される。非抱合型ビ... さらに読む 黄疸 )と,肝疾患に伴う合併症による場合(例,肝硬変 肝硬変 肝硬変は,正常な肝構築が広範に失われた肝線維化の後期の病像である。肝硬変は,密な線維化組織に囲まれた再生結節を特徴とする。症状は何年も現れないことがあり,しばしば非特異的である(例,食欲不振,疲労,体重減少)。後期の臨床像には,門脈圧亢進症,腹水,代償不全に至った場合の肝不全などがある。診断にはしばしば肝生検が必要となる。肝硬変は通常,不... さらに読む 門脈圧亢進症 門脈圧亢進症 門脈圧亢進症とは,門脈内の圧力が上昇した状態である。原因として最も頻度が高いものは,肝硬変(先進国),住血吸虫症(流行地域),および肝血管異常である。続発症として,食道静脈瘤や門脈大循環性脳症などが生じる。診断は臨床基準に基づいて行い,しばしば画像検査や内視鏡検査を併用する。治療としては,内視鏡検査,薬剤,またはその両方による消化管出血の... さらに読む による急性消化管出血)がある。

一部の疾患は肝胆道系の特定の構造や機能を選択的に障害する(例,急性ウイルス性肝炎 急性ウイルス性肝炎の概要 急性ウイルス性肝炎は,多様な伝播様式と疫学的性質を有する一群の肝親和性ウイルスによって引き起こされる,肝臓のびまん性炎症である。ウイルス感染による非特異的な前駆症状に続いて,食欲不振,悪心,しばしば発熱または右上腹部痛がみられる。黄疸がしばしばがみられ,典型的には他の症状が消失し始める頃に発生する。ほとんどの症例で自然消失するが,慢性肝炎... さらに読む は主に肝細胞の傷害ないし損傷を特徴とし,原発性胆汁性胆管炎 原発性胆汁性胆管炎( PBC) 原発性胆汁性胆管炎(PBC;以前は原発性胆汁性肝硬変として知られていた)は,肝内胆管の進行性の破壊を特徴とし,胆汁うっ滞,肝硬変,肝不全に至る自己免疫性肝疾患である。初診時には通常は無症状であるが,疲労感がある場合や胆汁うっ滞(例,そう痒,脂肪便)または肝硬変(例,門脈圧亢進症,腹水)の症状がみられる場合もある。臨床検査では,胆汁うっ滞,... さらに読む は胆汁の分泌障害を,特発性肝硬変は肝線維化とその結果として生じる門脈圧亢進症を特徴とする)。具体的にみられる症状,徴候,臨床検査値異常は,肝胆道系のどこが障害されているかによって異なる(Professional.see chapter 肝疾患および胆道疾患の検査 肝疾患および胆道疾患の検査 さらに読む )。一部の疾患(例,重度のアルコール性肝疾患 アルコール性肝疾患 欧米諸国の大半ではアルコール摂取量が高くなっている。精神疾患の診断・統計マニュアル DSM-5(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fifth Edition)によると,米国では任意の12カ月という期間で8... さらに読む アルコール性肝疾患 )は肝臓の複数の構造に影響を与えるため,症状,徴候,臨床検査値異常の組合せに特定のパターンがみられる。

高齢者は重度の生理的ストレスから回復する能力が低く,有害物質の蓄積に耐えられないため,重篤な合併症を生じた場合の予後は悪い。

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