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.
1 = ветвь желчного протока; 2 = ветвь печеночной артерии; 3 = ветвь воротной вены; 4 = гепатоциты.
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.
