Печень является органом, где протекают сложные метаболические процессы. Собственно метаболические функции печени обеспечивают гепатоциты (паренхиматозные клетки):
Образование и экскреция желчи как компонента метаболизма билирубина (см. Обзор метаболизма билирубина)
контроль над метаболизмом холестерола,
образование мочевины, сывороточного альбумина, факторов свертывающей системы крови, ферментов и других белков,
метаболизм и детоксикация лекарств и других чужеродных субстанций (ксенобиотиков)
Обзор структуры печени
На клеточном уровне гепатоциты организованы в дольку, которая представляет собой шестиугольную группу клеток с центральной веной и портальными триадами по периферии. Портальные триады состоят из прилежащих и параллельных терминальных ветвей желчных протоков, портальных вен и печеночных артерий. Кровь течет из печеночной артерии и воротной вены (в составе портальных триад) на периферии, через синусоиды между гепатоцитами, по направлению к центральной вене. Следовательно, гепатоциты в центре дольки наиболее подвержены ишемии, поскольку кислород и питательные вещества извлекаются гепатоцитами по мере того, как кровь течет через синусоиды от периферии. Мелкие каналы, называемые желчными канальцами, отводят желчь, секретируемую гепатоцитами, во внутрипеченочные желчные протоки на периферии.
Image courtesy of Danielle Tholey, MD, and M. Isabel Fiel, MD, MS, FAASLD.
Метаболизм билирубина, общие представления (Overview of Bilirubin Metabolism)
Распад гемоглобина с образованием нерастворимой формы билирубина и других желчных пигментов. Для выведения билирубина он должен обладать водорастворимыми свойствами. Такая трансформация проходит в 5 этапов: образование, плазменный перенос, захват печенью, конъюгация и выведение билирубина.
Образование: ежедневно образуется около 250–350 мг неконъюгированного билирубина; 70–80% образуется при расщеплении дегенерировавших эритроцитов, и 20–30% (рано меченный билирубин) образуется первично из других белков гема в костном мозге и печени. Гемоглобин расщепляется с образованием железа и биливердина, который конвертируется в билирубин.
Транспорт в плазме: неконъюгированный (или «непрямой») билирубин не растворим в воде и поэтому транспортируется в плазме в связанном с альбумином виде. Это соединение не может проникнуть через гломерулярную мембрану в мочу. Связь с альбумином ослабевает при определенных состояниях (например, при ацидозе), при этом некоторые вещества конкурентно взаимодействуют с участками связывания (например, салицилаты, определенные антибиотики).
Захват печенью: печень быстро захватывает билирубин, но без присоединенной к нему молекулы альбумина.
Конъюгация: неконъюгированный билирубин в печени конъюгируется с образованием преимущественно диглюкуронида билирубина (конъюгированный [или "прямой"] билирубин). Эта реакция, катализируемая микросомальным ферментом глюкуронилтрансферазой, делает билирубин водорастворимым.
Желчная экскреция: конъюгированный билирубин вместе с другими компонентами желчи секретируется в мелкие желчные канальцы. Эти канальцы, образованные смежными гепатоцитами, постепенно сливаются в дуктулы, междольковые желчные протоки и более крупные печеночные протоки в печеночный проток. Главный печёночный проток соединяется с пузырным протоком жёлчного пузыря, образуя общий жёлчный проток, который впадает в двенадцатиперстную кишку в области фатерова соска.
В кишечнике бактерии метаболизируют билирубин с образованием уробилиногена, большая часть которого далее метаболизируется в стеркобилины, которые придают стулу коричнеый цвет. При полной билиарной обструкции стул теряет свой нормальный цвет и становится светло-серым (стул цвета глины). Некоторое количество уробилиногена всасывается обратно, захватывается гепатоцитами и вновь попадает в желчь (энтерогепатическая циркуляция). Небольшое количество выводится с мочой.
Так как конъюгированный билирубин выделяется с мочой, а неконъюгированный - нет, только конъюгированная гипербилирубинемия (например, из-за гепатоцеллюлярной или холестатической желтухи) вызывает билирубинурию.
Другие функции печени
Печень – это сложный орган, участвующий во многих биохимических процессах, включая регуляцию метаболизма углеводов, липидов и белков (включая запасание глюкозы и гликогена), контроль метаболизма холестерина и образование ключевых белков, включая альбумин, факторы свертывания, ферменты и компоненты комплемента. Печень также функционирует как фильтр и играет ключевую роль в очистке и удалении продуктов жизнедеятельности и токсинов (лекарств, чужеродных веществ) из кровотока. Нарушение нормальных функций печени может проявляться в клинических исходах, таких как нарушения свертываемости крови, повышенная восприимчивость к инфекциям, нарушения уровней сахара в крови и осложнения портальной гипертензии, такие как печеночная энцефалопатия из-за повышенного накопления продуктов распада, например аммиака.
Патофизиология заболеваний печени
Заболевания печени могут возникать в результате широкого спектра повреждающих факторов, включая инфекции, лекарственные препараты, наркотические вещества, токсины, ишемию и аутоиммунные нарушения. Иногда дисфункция печени может возникнуть в послеоперационном периоде. В большинстве случаев заболевания печени приводят к той или иной степени гепатоцеллюлярного повреждения и некрозу, что служит причиной изменений в лабораторных показателях и иногда сопровождается клинической симптоматикой. Симптомы могут быть связаны с болезнью печени как таковой (например, желтуха при остром гепатите) или с осложнениями заболеваний печени (например, острое желудочно-кишечное кровотечение при циррозе и портальной гипертензии).
Определенные заболевания преимущественно поражают определенные гепатобилиарные структуры или функции:
Острый вирусный гепатит: повреждение гепатоцитов или гепатоцеллюлярное повреждение
Первичный билиарный холангит: нарушение желчной секреции (холестаз)
Цирроз: фиброз печени и результирующая портальная венозная гипертензия
В зависимости от области гепатобилиарной системы, которая поражается, определяются симптомы, признаки и отклонения лабораторных показателей от нормы (см. Методы исследования при печеночных и билиарных расстройствах). Некоторые заболевания (например, тяжелая алкогольная болезнь печени) влияют стразу на несколько печеночных структур, что приводит к комбинации симптомов, синдромов и отклонений лабораторных показателей от нормы.
После некроза печень способна сама регенерировать. Даже выраженные некрозы способны разрешиться полностью (например, при остром вирусном гепатите). Неполная регенерация и фиброз тем не менее могут возникнуть при мостовидном некрозе или менее выраженном, но продолжительном по времени повреждении.
Прогноз развития серьезных осложнений хуже у пожилых пациентов, которые имеют более низкую способность к восстановлению после тяжелых физиологических стрессов и более низкую толерантность к аккумуляции токсинов.
