Биохимические функции печени
Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова Министерства Здравоохранения и Социального развития.
Кафедра клинической лабораторной диагностики с курсом молекулярной медицины
(учебно-методическое пособие)
Лабораторная диагностика заболеваний печени
Санкт-Петербург
Издательство СПбГМУ
Пособие для врачей составлено авторским коллективом кафедр клинической лабораторной диагностики с курсом молекулярной медицины и патологической физиологии с курсом клинической патофизиологии ГБОУ ВПО СПбГМУ им.акад.И.П.Павлова
Авторы: Хоровская Л.А., Васина Е.Ю., Чухловин А.Б.
Рецензент:……………………………..
Утверждено на совместном заседании ЦМК по преподаванию медико-профилактических и эколого-гигиенических дисциплин и ЦМК по клинической лабораторной диагностике ГОУ ВПО СПбГМУ им.акад.И.П,Павлова. Протокол № от 27.10.2011
В учебно-методическом пособии рассматриваются вопросы анатомии, патофизоологии гепато-билиарной системы, описаны основные лабораторные синдромы заболевания печени, а также алгоритмы лабораторной диагностики заболеваний печени с разбором ситуационных задач и анализом данных клинико-лабораторного обследования.
Методические пособие «Лабораторная диагностика заболеваний печени» может использоваться студентами 6 курса лечебного и педиатрического факультетов, факультета спортивной медицины, слушателями факультета постдипломного образования и врачами общей практики для подготовки к практическим занятиям, самостоятельной работы и для непрерывного самообразования.
Содержание
Основные функциональные особенности печени ……….……………………………......4
Анатомия печени………………………………………..……………………….……………...4
Микроскопическая анатомия…………………….………………………………………….....4
Биохимические функции печени….……………………………………………….………….5
Формирование печеночной желчи……………………………………..………...…………….6
Нарушения метаболизма желчных кислот…………………………………………………….7
Метаболизм и экскреция ксенобиотиков………………………………………..…………….9
Синтетическая функция печени ……...………………………………………………………..9
Лабораторные синдромы заболевания печени…………………………………………………9
Клинические проявления болезней печени…………………………………………………..14
Нарушения метаболизма и процесса пищеварения при заболеваниях печени…………….17
Болезни печени………………………………………………………………………………….18
Острые гепатиты………………………………………………………………………….19
Хронические гепатиты………………………………………………………...…………21
Алкогольные заболевания печени……………………………………………………….23
Цирроз…………………………………………...………………………………………...24
Лекарственные поражения печени………………………………………………………25
Метаболические заболевания печени…………………………………………………..25
Гемохроматоз……………………………………………………………………..26
Болезнь Коновалова-Вильсона……………………………………………….…..27
Дефицит α1-антитрипсина……………… ……………………………………..28
Гликогенозы……………………………………………………………………..…28
Холестатические заболевания печени…………………………………………………..28
Первичный билиарный цирроз…….…………………………………….....29
Первичный склерозирующий холангит …………………………………....33
Холангиопатия после трансплантации костного мозга………………….34
Билиарный сладж-синдром………………………………………………….35
Посттрансплантационная холангиопатия……………………………..….35
Холангиопатия при СПИДе………………………………………………….36
Жировая дистрофия печени……………………………………………………………..36
Синдром Reye (синдром Рейя, синдром Рея)....………………………………………..37
Ожирение…………………………………………………………………………………38
Диабет…………………………………………………………………………………….40
Неалкогольный жировой гепатоз……………………………………………………….40
Опухоли печени……………………………………………………………..…………...41
Гепатоцеллюлярная карцинома…………………………………………………42
Заболевания желчевыводящих путей……………………………...……………………43
Камнеобразование……………………………………………………………….43
Холецистит……………………...………………………………………………44
Лабораторные тесты функции печени………………………………………………………..44
Ситуационные задачи………………………………………………………………………….45
Список литературы ……………………………………………………………………………47
Основные функциональные особенности печени
Печень выполняет множество различных функций. Она участвует в метаболизме аминокислот, углеводов, витаминов и минеральных веществ. К тому же, многие белки плазмы, включая альбумин, альфа-и бета-глобулины, факторы свертывания крови и транспортные белки синтезируются в печени. Печень также является первичным звеном детоксикации экзотоксинов. Этот процесс, называемый биотрансформацией, превращает липофильные субстанции в гидрофильные для их элиминации. Другой важной функцией печени является конъюгация билирубина с глюкуроновой кислотой и синтез билирубина моно- и биглюкуронида, выделяемых с желчью. Печень также отвечает за синтез желчных кислот из холестерина и секрецию их с желчью, то есть участвует в обмене холестерина и абсорбции пищевых жиров. Печень является местом катаболизма тиреоидных, стероидных и других гормонов, и таким образом регулирует уровень этих гормонов в плазме. Многие из этих специфических функций печени оцениваются лабораторными способами.
Анатомия печени
Вес печени от 1,2 до 1,6 кг, это самый большой орган. Расположена она под диафрагмой в правом верхнем квадранте брюшной полости и защищена ребрами. Имеет правую и левую анатомические доли. Выделяют две небольшие доли: квадратную и хвостатую в составе правой доли. Кровоснабжается печень правой и левой долями воротной вены и печеночной артерией. Венозный отток осуществляется при помощи печеночных вен, отток желчи – по правому и левому печеночным протокам. Печень покрыта глиссоновой капсулой, состоящей из тонкой соединительной ткани. Соединительная ткань окружает печеночные нервы и сосуды и делит паренхиму на дольки.
Печень имеет двойной кровоток: воротная вена приносит обогащенную нутриентами кровь из капилляров пищеварительного тракта, печеночная артерия доставляет оксигенированную кровь. Венозный отток осуществляется по левой и правой печеночным венам через нижнюю полую вену (НПВ) в правое предсердие.
Портальная триада состоит из желчного протока в сопровождении печеночной артерии и воротной вены. Желчь поступает из гепатоцитов по желчным канальцам и мелким протокам, и, в конечном итоге, по правому и левому печеночным протокам в общий. Печеночный проток соединяется с пузырным протоком и формирует общий желчный проток. Общий желчный проток и панкреатический проток впадают в 12-перстную кишку в области Фатерова соска.
Желчный пузырь (ЖП) имеет 4 сегмента: шейку, перешеек, тело и дно. Шейка – переходная зона между перешейком и пузырным протоком. Перешеек соединен с 12-п кишкой при помощи связки. Карман Гартмана – дивертикул в нижней части перешейка. Тело – самая большая часть ЖП. Дно ЖП чаще всего пальпируетя при обследовании. Объем ЖП колеблется от 9 до 10 мл у взрослых, может достигать 50 мл. ЖП кровоснабжается пузырной артерией, самой большой ветвью печеночной артерии. Венозный отток осуществляется по пузырной вене в воротную.
Микроскопическая анатомия
Печень состоит из большого числа функциональных единиц или долек. Классическая печеночная долька представляет собой многоугольную призму, ткань которой ограничена соединительнотканными перегородками, кровеносными сосудами и желчными протоками. Центральная вена (терминальная печеночная вена) расположена в центре дольки. Отдельные клеточные пласты паренхиматозных эпителиальных клеток располагаются радиально от нее. Синусоиды (желчевыводящие каналы) расположены по бокам клеточных слоев. Синусоидальные клетки называются также эпителиальными или Купферовыми. Тканевое пространство между синусами и паренхиматозными клетками (пространство Диссе) заполнено тканевой жидкостью, через которую осуществляется транспорт нутриентов из крови в гепатоциты.
Гепатоциты – полигональные клетки приблизительно 30 µm в диаметре, составляют около 60% массы печени. Эти клетки – метаболический фактор печени. Гепатоцит имеет 3 специализированные зоны: синусоидальную поверхность, интерцеллюлярную поверхность, контактирующую с синуоидальным пространством и каналикулярную поверхность. Пространство Диссе – тканевое пространство между синусами и окружающими гепатоцитами. Оно содержит жиросодержащие клетки (клетки Ито), трансформирующиеся из фибробластов, которые синтезируют коллаген при повреждении печени. Они также регулируют портальный кровоток.
Ультраструктура гепатоцитов.
Гепатоциты содержат следующие структуры:
1. Митохондрии, участвующие в энергетическом метаболизме и окислении жирных кислот.
2. Лизосомы, содержащие протеолитические ферменты.
3. Эндоплазматический ретикулум, выполняющий многие функции, включающие синтез желчных кислот и участие в метаболизме лекарственных препаратов.
Гладкий эндоплазматический ретикулум (ЭР) состоит из трубочек и пузырьков, является местом конъюгации билирубина, детоксикации лекарственных веществ, синтеза холестерина. ЭР формирует складки, соединенные с рибосомами, которые участвуют в синтезе таких специфических белков, как альбумин, факторы свертывания, различные ферменты.
4. Многофункциональный комплекс Гольджи, продуцирующий липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) вовлеченный в гликозилирование белков и секрецию альбумина.
5. Микротрубочки и микрофиламенты, выполняющие структурную и сократительную функции.
Биохимические функции печени
Печень – многофункциональный орган, выполняющий экскреторную, синтетическую и метаболическую функции. Существует множество биохимических лабораторных тестов для определения этих функций.
Экскреторная функция печени
Органические анионы, экзо-и эндотоксины из крови синусов биотрансформируются и выводятся с желчью или мочой. Существуют различные тесты для определения концентрации в сыворотке крови эндогенных метаболитов, таких как билирубин и желчные кислоты, а также таких экзогенных веществ, как индоцианин зеленый и аминопирин.
Билирубин
Билирубин – желтый пигмент, который выделяется и подвергается биотрансформации в печени и экскретируется с желчью и мочой.
Желчные кислоты.
Регуляция метаболизма желчных кислот – одна из основных функций печени. Гомеостаз холестерина поддерживается в значительной степени превращением холестерина в желчные кислоты (ЖК) и последующей регуляцией их метаболизма. ЖК обеспечивают себя поверхностно-активными молекулами-детергентами, осуществляющими печеночную экскрецию холестерина и растворение липидов, абсорбированных в тонкой кишке. Гомеостаз ЖК требует нормального функционирования терминального отдела толстой кишки для их абсорбции при рециркуляции – так называемая кишечно-печеночная циркуляция. Нарушение внутриклеточного метаболизма синтеза ЖК в печени, экскреции, кишечной абсорбции и поступления из плазмы вызывают нарушения метаболизма ЖК.
Синтез желчных кислот
Холестерин синтезируется во всех тканях, но, в первую очередь, в печени и тонкой кишке. Он является субстратом для многих гормонов. Часть холестерина превращается в печени в высокополяризованные желчные кислоты, которые секретируются впоследствии в желчь, что предотвращает накопление холестерина и риск атеросклероза. Эта трансформация и способность ЖК к растворению холестерина в желчи является ведущим механизмом в выведении холестерина из организма.
Продуктом метаболизма холестерина являются холиевая и хенодезоксихолиевая кислоты, которые также носят название «первичные желчные кислоты», т.к. их источником является непосредственно печень. Вначале они секретируются в билиарные канальцы, где конъюгируют карбоксильную карбоновую кислоту с глицином и таурином, что увеличивает их полярность и растворимость. Через этот механизм коньюгации формируются 4 ЖК (холитаурин, холиглицин, хенодезоксихолитаурин и хенодезоксихолиглицин). Неконъюгированные (свободные) ЖК не присутствуют в желчи.
Во время продвижения по толстой и тонкой кишке ЖК подвергаются воздействию ферментов, продуцируемых бактериальной микрофлорой, что дает повышение концентрации вторичных ЖК – литохолиевой и диоксихолиевой кислот. Вторичные ЖК также конъюгируют в печени с глицином и таурином.. В среднем состав ЖК у взрослого человека в норме приблизительно 38% конъюгированных холатов, 34% конъюгированных хенодиоксихолатов, 28% конъюгированных деоксихолатов и от 2 до 2% конъюгированных литохолатов.