Строение печени. Гепатоциты. Строение гепатоцитов. Образование желчи Портальная триада и ацинус

Гепатоциты - это клетки паренхимы печени, именно от них зависит функционирование органа. Их основное назначение заключается в сохранении полезных компонентов, обезвреживании токсичных веществ.

Печень состоит на 60-85 % из гепатоцитов, их количество достигает 300 миллиардов. Все клетки принимают участие в промежуточных реакциях метаболических процессов. Гепатоцит имеет 6 ровных сторон с 1-2 ядрами.

Структурные компоненты гепатоцитов:

• Митохондрии - центр концентрации энергии;
• Ядро и цитоплазма;
• Эндоплазматическую сеть;
• Лизосомы, липиды;
• Гликоген;
• Комплексы Гольджи.

Основные функции гепатоцитов:

• Корректировка трансформации углеводов;
• Участие в производстве и хранении протеинов;
• Регулировка синтеза холестерина и желчных кислот;
• Выведение токсичных веществ;
• Активизация процессов желчеобразования.

Гепатоциты отличаются ограниченным количеством делений в течение жизни, их постоянное разрушение может привести в определенный момент к утрате способности к восстановлению. Спровоцировавшие деструктивные процессы заболевания могут стать хроническими и необратимыми.

Гепатоциты отличаются большими размерами и многокомпонентностью, большинство состоит из митохондрий, гликогена и других видов клеток.

От их разновидности зависит набор характеристик. Поверхность клеток ровная, на ней расположены небольшие участки, на них с разных сторон фиксируются желчные канальцы, кровеносные синусоиды. Фиксация обеспечивается за счет микроворсинок различной длины и диаметра сечения. Большое количество волокон свидетельствует о повышенной активности процессов секреции и поглощения.

Функции клеток:

• Регулирование содержания глюкозы в крови;
• Метаболизм жирных кислот;дезактивация медикаментов, химических веществ, алкогольных напитков, стероидных гормонов;
• Синтез желчи;
• Синтез обогащенной белками лимфы.

Причины поражения гепатоцитов

Клетки печени подвергаются отрицательному воздействию окружающей среды в ежедневном режиме. К негативным факторам можно отнести плохую экологию, несбалансированный рацион, стрессы, отсутствие физической активности, недосып. Все перечисленные факторы оказывают негативное воздействие на клетки печени и работу органа в целом.

Причины поражения клеток печени:

• Инфекции и воспаления органа;
• Вредные привычки (злоупотребление алкоголем, наркотиками, курением);
• Избыточная масса тела;
• Вредные продукты в рационе, поздние ужины;
• Прием препаратов, антибактериальных, противоопухолевых препаратов, НПВС и других;
• Повышенные физические нагрузки;
• Старение организма;
• Плохая наследственность.

Негативные воздействия на гепатоциты провоцируют патологические изменения, некроз клеток приводит к их уничтожению. Патологические процессы сопровождаются нарушениями работы печени и развитию патологий (воспаления, фиброз, дистрофия).

Поражение 80% клеток может привести к печеночной недостаточности и преждевременному летальному исходу.

Синдром цитолиза

Заболевание представляет собой группу патологий, сопровождающихся деструкцией гепатоцитов. Данное явление наблюдается на фоне дистрофических, некротических изменений в паренхиме. Характер болезни связан с причинами развития, в зависимости от степени тяжести патологии процесс разрушения может носить обратимый и необратимый характер.

Цитолиз сопровождается разрушением защитной оболочки клетки, активные ферменты оказывают негативное влияние на печень, в результате развивается дистрофия тканей, некроз. Цитолизные поражения может развиваться в любом возрасте, у младенцев диагностируется аутоиммунная деструкция, у пациентов старше 50 лет наблюдается жировое перерождение.

Клиническая картина отличается в зависимости от стадии заболевания, степени развития повреждений. Заболевание на протяжении долгого времени может никак не проявляться. Быстрое прогрессирование или тотальное разрушение приводит к желтухе, которая поражает кожные покровы, глазные склеры и слизистые оболочки. Изменение цвета свидетельствует об активном выбросе билирубина в кровеносную систему, что свидетельствует о нарушении метаболических процессов.

Цитолиз печени

Глобальное поражение клеток сопровождается также нарушением функционирования системы пищеварения, процесс сопровождается следующими явлениями:

• Горьковатое послевкусие на голодный желудок или после еды;изжога, отрыжка;
• Повышение уровня кислотности желудочного сока.

На финальной стадии наблюдаются изменения печени в размерах, процесс сопровождается следующими симптомами:

• Болевые ощущения в правом подреберье;
• Уплотнения в зоне проекции пораженной печени (при пальпации).

Как распознать болезнь

Особенность печени заключается в том, что ее поражение не сопровождается дискомфортными ощущениями. Существуют определенные симптомы, по которым можно выявить заболевания.

Признаки болезни:

1. Ощущение тяжести, дискомфортные ощущения по правым ребром;
2. Кожные высыпания;
3. Нарушения сна;
4. Боль в спине;
5. Раздражительность;
6. Разрушение зубов;
7. Проблемы с сердцем (гипертония, стенокардия);
8. Снижение веса;
9. Аллергии;
10. Беспричинная потеря веса;
11. Усталость, утомляемость;
12. Проблемы с аппетитом, беспричинные перепады температуры;
13. Изменения оттенка кожных покровов на сгибах.

Лечение

Печень - это единственный орган, который обладает свойством регенерации. Данный процесс еще не изучен до конца, иногда для его запуска требуется устранить травмирующие факторы. В результате последних исследований было установлено, возобновление обеспечивается за счет деления клеток. Процесс завершается после полного восстановления печени, после чего гепатоциты снова обретают стабильность.

Регенерация может занять много времени, в молодом возрасте срок обновления клеток более короткий. Основным условием для активизации процесса восстановления клеток печени считается отсутствие травмирующих факторов. Часто этого достаточно полного излечения болезни. На начальных стадиях заболевания все процессы осуществляются медленнее. Чем в более запущенном состоянии находится орган, тем медленнее процесс восстановления.

Ускорить процессы выздоровления поможет избавление от факторов, которые замедляют регенерацию. Пациент должен полностью отказаться от вредных привычек, самолечения, вредного питания, необходимо правильно составлять рацион, соблюдать диету. Дважды в год следует проводить очищение организма, в данном случае подойдет любой рекомендованный врачом способ.

При первых признаках болезни рекомендуется немедленно обратиться за медицинской помощью. Восстановить печень поможет правильный рацион. В состав меню необходимо включить рыбу, морские продукты, яйца, вареные овощи, фрукты, ягоды. Питаться необходимо небольшими порциями несколько раз в день. В рамках лечения используются также медикаменты, действие которых направлено на восстановление органа, активизацию синтеза и оттока желчи, обновление клеток, выведение токсинов.

2018 — 2019, . Все права защищены.

В 1833 г. Кирнан ввёл понятие о дольках печени как основе её архитектоники. Он описал чётко очерченные дольки пирамидальной формы, состо­ящие из центрально расположенной печёночной вены и периферически расположенных порталь­ных трактов, содержащих жёлчный проток, ветви воротной вены и печёночной артерии. Между эти­ми двумя системами располагаются балки гепато­цитов и содержащие кровь синусоиды.

С помощью стереоскопической реконструкции и сканирующей электронной микроскопии пока­зано, что печень человека состоит из столбиков гепатоцитов, отходящих от центральной вены, в правильном порядке чередующихся с синусоида­ми (рис. 1-9).

Ткань печени пронизана двумя системами кана­лов - портальными трактами и печёночными цент­ральными каналами, которые расположены таким образом, что не касаются друг друга; расстояние между ними составляет 0,5 мм (рис. 1-10). Эти си­стемы каналов расположены перпендикулярно друг другу. Синусоиды распределяются неравномерно, обычно проходя перпендикулярно линии, соеди­няющей центральные вены. Кровь из терминаль­ных ветвей воротной вены попадает в синусоиды; при этом направление кровотока определяется более высоким давлением в воротной вене по срав­нению с центральной.

Центральные печёночные каналы содержат истоки печёночной вены. Они окружены пограничной пла­стинкой печёночных клеток.

Портальные триады (синонимы: портальные тракты, глиссонова капсула) содержат терминаль­ные ветви воротной вены, печёночную артериолу и жёлчный проток с небольшим количеством круг­лых клеток и соединительной ткани (рис. 1-11). Они окружены пограничной пластинкой печёноч­ных клеток.

Анатомическое деление печени проводят по функциональному принципу. Согласно традицион­ным представлениям, структурная единица пече­ни состоит из центральной печёночной вены и ок­ружающих её гепатоцитов. Однако Раппапорт предлагает выделять ряд функциональных ацинусов, в центре каждого из которых лежит порталь­ная триада с терминальными ветвями портальной вены, печёночной артерии и жёлчного протока - зона 1 (рис. 1-12 и 1-13). Ацинусы расположены веерообразно, в основном перпендикулярно по от­ношению к терминальным печёночным венам со­седних ацинусов. Периферические, хуже кровоснабжаемые отделы ацинусов, прилежащие к тер­минальным печёночным венам (зона 3), наиболее страдают от повреждения (вирусного, токсическо­го или аноксического). В этой зоне локализуются мостовидные некрозы. Области, расположенные ближе к оси, образованной приносящими сосуда­ми и жёлчными протоками, более жизнеспособ­ны, и позднее в них может начаться регенерация печёночных клеток. Вклад каждой из зон ацинуса в регенерацию гепатоцитов зависит от локализа­ции повреждения .

Рис. 1-9. Структура печени человека в норме.

Рис. 1-10. Гистологическое строение пе­чени в норме. Н - терминальная печё­ночная вена; Р - портальный тракт. Ок­раска гематоксилином и эозином, х60. См. также цветную иллюстрацию на с. 767.

Рис. 1-11. Портальный тракт в норме. А - печёночная артерия; Ж - жёлчный про­ток. В - портальная вена. Окраска гематоксилином и эозином. См. также цветную иллюстрацию на с. 767.

Печёночные клетки (гепатоциты) составляют око­ло 60% массы печени. Они имеют полигональную форму и диаметр, равный приблизительно 30 мкм. Это одноядерные, реже многоядерные клетки, ко­торые делятся путём митоза. Продолжительность жизни гепатоцитов у экспериментальных животных составляет около 150 дней. Гепатоцит граничит с синусоидом и пространством Диссе, с жёлчным канальцем и соседними гепатоцитами. Базальной мембраны у гепатоцитов нет.

Синусоиды выстланы эндотелиальными клетка­ми. К синусоидам относятся фагоцитирующие клет­ки ретикулоэндотелиальной системы (клетки Купфера), звёздчатые клетки, также называемые жирозапасающими, клетками Ито или липоцитами.

В каждом миллиграмме нормальной печени че­ловека содержится приблизительно 202 10 3 клеток, из которых 171 10 3 являются паренхиматозными и 31 10 3 - литоральными (синусоидальные, в том числе клетки Купфера).

Пространством Диссе называется тканевое про­странство между гепатоцитами и синусоидальными эндотелиальными клетками. В перисинусоидальной соединительной ткани проходят лимфатические сосуды, которые на всём протяжении выстланы эндотелием. Тканевая жидкость просачивается через эндотелий в лимфатические сосуды.

Рис. 1-12. Функциональный ацинус (по Раппапорту). Зона 1 примыкает к входной (портальной) системе. Зона 3 примы­кает к выводящей (печёночной) системе.

Ветви печёночной артериолы образуют сплетение вокруг жёлчных протоков и впадают в синусои­дальную сеть на различных её уровнях. Они снаб­жают кровью структуры, расположенные в порталь­ных трактах. Прямых анастомозов между печёноч­ной артерией и воротной веной нет.

Экскреторная система печени начинается с жёлч­ных канальцев (см. рис. 13-2 и 13-3). Они не имеют стенок, а являются просто углублениями на контак­тирующих поверхностях гепатоцитов (см. рис. 13-1), которые покрыты микроворсинками. Плазмати­ческая мембрана пронизана микрофиламентами, образующими поддерживающий цитоскелет (см. рис. 13-2). Поверхность канальцев отделена от ос­тальной межклеточной поверхности соединитель­ными комплексами, состоящими из плотных кон­тактов, щелевых контактов и десмосом. Внутридоль­ковая сеть канальцев дренируется в тонкостенные терминальные жёлчные протоки или дуктулы (холангиолы, канальцы Геринга), выстланные куби­ческим эпителием. Они заканчиваются в более круп­ных (междольковых) жёлчных протоках, расположен­ных в портальных трактах. Последние разделяются на мелкие (диаметром менее 100 мкм), средние (±100 мкм) и крупные (более 100 мкм).

Рис. 1-13. Кровоснабжение простого ацинуса печени, зональное расположение кле­ток и микроциркуляторное периферичес­кое русло. Ацинус занимает примыкающие секторы соседних шестиугольных полей. Зоны 1, 2 и 3 соответственно представля­ют области, снабжаемые кровью с I, II и III степенью содержания кислорода и пи­тательных веществ. В центре этих зон находятся терминальные ветви принося­щих сосудов, жёлчных протоков, лимфа­тических сосудов и нервов (PS ), а сами зоны простираются до треугольных пор­тальных полей, из которых выходят эти ветви. Зона 3 оказывается на периферии микроциркуляторного русла ацинуса, по­скольку её клетки так же удалены от аф­ферентных сосудов своего ацинуса, как и от сосудов соседнего ацинуса. Перивенулярная область образуется наиболее уда­лёнными от портальной триады частями зоны 3 нескольких прилежащих ацину-сов. При повреждении этих зон повреж­дённая область приобретает вид морской звезды (затемнённая область вокруг тер­минальной печёночной венулы, располо­женной в её центре - ЦПВ). 1, 2, 3 - зоны микроциркуляции; Г, 2", 3" - зоны соседнего ацинуса .

Поверхность гепатоцитов ровная, за исключени­ем нескольких участков прикрепления (десмосом). Из них в просвет жёлчных канальцев выдаются рав­номерно расположенные микроворсинки одинако­вых размеров. На поверхности, обращённой к си­нусоиду, располагаются микроворсинки разной дли­ны и диаметра, проникающие в перисинусоидальное тканевое пространство. Наличие микроворсинок свидетельствует об активной секреции или абсорб­ции (в основном жидкости).

Ядро содержит дезоксирибонуклеопротеин. Пе­чень человека после полового созревания содер­жит тетраплоидные ядра, а в возрасте 20 лет - также октоплоидные ядра. Считается, что повы­шенная полиплоидность свидетельствует о пред­раковом состоянии. В хроматиновой сети обнару­живаются одно или два ядрышка. Ядро имеет двой­ной контур и содержит поры, обеспечивающие обмен с окружающей цитоплазмой.

Митохондрии также имеют двойную мембрану, внутренний слой которой образует складки, или кристы. Внутри митохондрий протекает огромное количество процессов, в частности окислительное фосфорилирование, при которых происходит ос­вобождение энергии. В митохондриях содержится много ферментов, в том числе участвующих в цикле лимонной кислоты и бета-окислении жирных кис­лот. Энергия, высвобождающаяся в этих циклах, затем запасается в виде АДФ. Здесь протекает так­же синтез гема.

Шероховатая эндоплазматическая сеть (ШЭС) выглядит как ряд пластинок, на которых распола­гаются рибосомы. При световой микроскопии они окрашиваются базофильно. В них синтезируются специфические белки, особенно альбумин, белки свёртывающей системы крови и ферменты. При этом рибосомы могут сворачиваться в спираль, образуя полисомы. В ШЭС синтезируется Г-6-Фаза. Из свободных жирных кислот синтезируются три­глицериды, которые в виде липопротеидных комп­лексов секретируются путём экзоцитоза. ШЭС мо­жет участвовать в глюкогенезе.

Рис. 1-14. Органеллы гепатоцита.

Гладкая эндоплазматическая сеть (ГЭС) образует тубулы и везикулы. Она содержит микросомы и является местом конъюгации билирубина, деток­сикации многих лекарств и других токсичных ве­ществ (система Р450). Здесь синтезируются стерои­ды, в том числе холестерин и первичные жёлчные кислоты, которые конъюгируют с аминокислотами глицином и таурином. Индукторы ферментов, на­пример фенобарбитал, увеличивают размеры ГЭС.

Пероксисомы располагаются поблизости от ГЭС и гранул гликогена. Их функция неизвестна.

Лизосомы - плотные тельца, примыкающие к жёлчным канальцам. Они содержат гидролитичес­кие ферменты, при выделении которых клетка разрушается. Вероятно, они выполняют функцию внутриклеточной очистки от разрушенных орга­нелл, срок жизни которых уже истёк. В них от­кладываются ферритин, липофусцин, жёлчный пигмент и медь. Внутри них можно наблюдать пиноцитозные вакуоли. Некоторые плотные тель­ца, расположенные около канальцев, называются микротельцами.

Аппарат Гольджи состоит из системы цистерн и пузырьков, которые также лежат около канальцев. Его можно назвать «складом веществ», предназна­ченных для экскреции в жёлчь. В целом эта груп­па органелл - лизосомы, микротельца и аппарат Гольджи - обеспечивает секвестрирование любых веществ, которые были поглощены и должны быть удалены, секретрированы или сохранены для ме­таболических процессов в цитоплазме. Аппарат Гольджи, лизосомы и канальцы подвергаются осо­бенно выраженным изменениям при холестазе (см. главу 13).

Рис. 1-15. Электронно-микроскопическая картина части нормального гепатоцита. Я - ядро; Яд - ядрышко; М - митохондрии; Ш - шероховатая эндоплазматическая сеть; Г - гранулы гликогена; mb - микроворсинки во внутри­клеточном пространстве; Л - лизосомы; МП - межкле­точное пространство.

Цитоплазма содержит гранулы гликогена, ли­пиды и тонкие волокна.

Цитоскелет, поддерживающий форму гепато­цита, состоит из микротрубочек, микрофиламен­тов и промежуточных филаментов . Микро­трубочки содержат тубулин и обеспечивают пере­мещение органелл и везикул, а также секрецию белков плазмы. Микрофиламенты состоят из ак­тина, способны к сокращению и играют важную роль в обеспечении целостности и моторики ка­нальцев, тока жёлчи. Длинные ветвящиеся фила­менты, состоящие из цитокератинов, называют промежуточными филаментами . Они соеди­няют плазматическую мембрану с перинуклеарной областью и обеспечивают стабильность и простран­ственную организацию гепатоцитов.

Синусоидальные клетки

Синусоидальные клетки (эндотелиальные клет­ки, клетки Купфера, звёздчатые и ямочные клет­ки) вместе с обращённым в просвет синусоида участком гепатоцитов образуют функциональную и гистологическую единицу .

Эндотелиальные клетки выстилают синусоиды и содержат фенестры, образующие ступенчатый ба­рьер между синусоидом и пространством Диссе (рис. 1-16). Клетки Купфера прикреплены к эндотелию.

Звёздчатые клетки печени располагаются в про­странстве Диссе между гепатоцитами и эндотели­альными клетками (рис. 1-17). Пространство Дис­се содержит тканевую жидкость, оттекающую да­лее в лимфатические сосуды портальных зон. При нарастании синусоидального давления выработка лимфы в пространстве Диссе увеличивается, что играет роль в образовании асцита при нарушении венозного оттока из печени.

Клетка Купфера содержит специфические мем­бранные рецепторы для лигандов, включая фраг­мент Fc иммуноглобулина и компонент С3b ком­племента, которые играют важную роль в пред­ставлении антигена.

Клетки Купфера активируются при генерали­зованных инфекциях или травмах. Они специфи­чески поглощают эндотоксин и в ответ вырабаты­вают ряд факторов, например фактор некроза опу­холи, интерлейкины, коллагеназу и лизосомальные гидролазы. Эти факторы усиливают ощущение дискомфорта и недомогания. Токсическое действие эндотоксина, таким образом, обусловлено продуктами секреции клеток Купфера, поскольку сам по себе он нетоксичен.

Рис. 1-16. Электронная микрофотография синусоида, на которой видны фенестры (Ф), образующие ситовидные пластинки (С). П - паренхиматозная клетка; Д - пространство Диссе; М - микроворсин­ки; Э - эндотелиальная клетка.

Рис. 1-17. Электронная микрофотогра­фия звёздчатой клетки печени. Видны характерные жировые капли (Ж). С - просвет синусоида; Д - пространство Диссе. П - паренхиматозная клетка. К - жёлчный каналец. Я - ядро. М - мито­хондрия, х 12 000.

Клетка Купфера секретирует также метаболи­ты арахидоновой кислоты, в том числе простаг­ландины .

Клетка Купфера имеет специфические мемб­ранные рецепторы к инсулину, глюкагону и ли­попротеинам. Углеводный рецептор N-ацетилгликозамина, маннозы и галактозы может служить посредником в пиноцитозе некоторых гликопро­теинов, особенно лизосомальных гидролаз. Кроме того, он опосредует поглощение иммунных комп­лексов, содержащих IgM .

В печени плода клетки Купфера выполняют эритробластоидную функцию. Распознавание и скорость эндоцитоза клетками Купфера зависят отопсонинов, фибронектина плазмы, иммуногло­булинов и тафтсина - естественного иммуномодуляторного пептида . Коллагенизация про­странства Диссе приводит к снижению поступле­ния в гепатоцит субстратов, связанных с белком .

Ямочные клетки. Это очень подвижные лимфо­циты - естественные киллеры, прикреплённые к обращённой в просвет синусоида поверхности эн­дотелия . Их микроворсинки или псевдоподии проникают сквозь эндотелиальную выстилку, со­единяясь с микроворсинками паренхиматозных клеток в пространстве Диссе. Эти клетки живут недолго и обновляются за счёт лимфоцитов цир­кулирующей крови, дифференцирующихся в си­нусоидах . В них обнаруживаются характер­ные гранулы и пузырьки с палочками в центре. Ямочные клетки обладают спонтанной цитоток­сичностью по отношению к опухолевым и инфи­цированным вирусом гепатоцитам.

Взаимодействия синусоидальных клеток

Между клетками Купфера и эндотелиальными клетками, как и между клетками синусоидов и гепатоцитами, происходит сложное взаимодей­ствие. Активация клеток Купфера липополиса­харидами подавляет поглощение гиалуроновой кислоты эндотелиальными клетками. Этот эффект, возможно, опосредуется лейкотриенами . Об­разованные клетками синусоидов цитокины могут как стимулировать, так и подавлять пролифера­цию гепатоцитов .

Внеклеточный матрикс

Внеклеточный матрикс становится видимым только при заболеваниях печени. В пространстве Диссе можно обнаружить все главные компоненты базальной мембраны, в том числе коллаген типа IV, ламинин, гепарансульфат, протогликан и фиб­ронектин . Все клетки, образующие синусоид, могут участвовать и в образовании матрикса. Мат­рикс, находящийся в пространстве Диссе, влияет на функцию гепатоцитов, изменяя экспрессию тка­неспецифических генов, например гена альбумина, а также количество и порозность синусоидальных фенестраций . Это может иметь значение для регенерации печени.

Нарушение микроциркуляции печени при патологии

При заболеваниях печени, например при алкоголь­ном поражении, может нарушаться микроциркуля­ция печени из-за коллагенизации пространства Дис­се, образования базальной мембраны под эндотели­ем и изменения его фенестрированности . Все эти процессы наиболее выражены в зоне 3. Они приводят к потере питательных веществ, предназначен­ных для гепатоцитов, и к развитию портальной ги­пертензии.

Адгезивные молекулы

При воспалении в печени часто обнаруживается инфильтрация лимфоцитами. Рецепторы на поверх­ности лимфоцитов, антиген, ассоциированный с функцией лейкоцитов (LFA -1), и молекулы меж­клеточной адгезии (ICAM -1 и ICAM -2) взаимо­действуют между собой. В норме ICAM-1 эксп­рессируется в основном на клетках, выстилающих синусоиды, и в незначительной степени - на пор­тальном и печёночном эндотелии (рис. 1-18) . При реакциях отторжения трансплантата выявле­на индукция ICAM-1 в эпителии жёлчных путей, эндотелии сосудов и в перивенулярных гепатоци­тах. Экспрессия этих молекул адгезии на клетках жёлчных протоков показана при первичном били­арном циррозе и первичном склерозирующем хо­лангите .

Функциональная неоднородность

Функции клеток, расположенных в периферичес­кой зоне кровообращения ацинуса, примыкающей к терминальным печёночным венам (зона 3), отли­чаются от функции клеток, примыкающих к тер­минальным печёночным артериям и портальным венам (зона 1; см. рис. 1-12 и 1-13; табл. 1-1) }