Патологическая физиология

Патологическая физиология печени

В печени, как центральное  органе химического гомеостаза организма, интегративно связаны различные  обменные процессы. печень является органом, образующим и накапливающим ряд метаболитов. При этом создастся единый путь для метаболизма белков, жиров, углеводов и других веществ. Общность отдельных звеньев обмена белков, углеводов и липндов в печени обусловлена не только общими путями химических превращений, но и тем, что все эти сложные системы превращении привязаны к очень ограниченному количеству выполняющих их морфологических структур, одновременно несущих по нескольку различных функций.

Печень принимает  участие в обмене белков, углеводов, нейтральных жиров, липидов, холестерина, фибриногена, протромбина, гепарина, ферментов, витаминов, пигментов, водном и минеральном  обмене, обмене желчных кислот и  желчеобразовании, в регуляции общего объема крови, барьерной и антитоксической  функциях. Кроме того, она является одним из важнейших депо белков, углеводов, витаминов и других веществ.

Все указанные обменные процессы характеризуются чрезвычайной энергоемкостью. Основными источниками  энергии являются, с одной стороны, процессы аэробного окисления цикла  Кребса, а с другой макроэрги - нуклеотиды, выделяющие энергию за счет высвобождения фосфатидных связей при переходе аденозинтрифосфата в аденозиндифосфат.

Недостаточность функции  печени проявляется в нарушении  синтеза и секреции желчи, обмена веществ, состава и свойств крови, барьерной и антитоксической функции, функции депонирования различных веществ. При частичном повреждении печени отмечают лишь незначительные изменения, так как неповрежденная ткань органа обладает хорошей компенсаторной способностью. При полном удалении печени возникают многочисленные нарушения в организме и прежде всего в углеводном (гипогликемия) и азотистом обменах, что и ведет к гибели животного. Для изучения роли печени наряду с полным и частичным удалением используют фистульный метод (фистула Экка - Павлова, фистула на желчный пузырь, выведение желчного протока и пр.), а также метод ангиостомии, предложенный Е.С. Лондоном.

Общая этиология  недостаточности печени. Среди многочисленных факторов, вызывающих развитие патологических процессов в печени, наибольшее значение имеют различные возбудители инвазий и инфекций и их токсины (стрептококки, стафилококки, вирусы, фасциолы и др.), промышленные яды (хлороформ, фосфор, ртуть, свинец, бензол и др.), лекарственные вещества (барбитураты, сульфаниламиды, биомицин, тетрациклин), растительные яды, которые проникают в орган по воротной вене, печеночной артерии, желчным протокам и лимфатическим сосудам. Функция печени нарушается и при кислородном голодании (гипоксии) вследствие расстройства общего кровообращения.

В результате воздействия  этиологических факторов в печени развивается  воспалительный процесс-гепатит или  дистрофические процессы - гепатозы. При хронических гепатитах развивается цирроз печени, который характеризуется дегенеративными изменениями клеток и сильным разрастанием соединительной ткани с последующим ее уплотнением, образованием рубцов или диффузным сморщиванием печени. Одним из последствий цирроза печени может быть водянка брюшной полости (асцит), которая разлипается при венозном застое крови, нарушении оттока лимфы, гипопротеинемии и снижении онкотического давления.

В зависимости от характера и степени поражения  печени, а также развития заболевания  возникают в большей или меньшей  степени нарушения обмена веществ. Наряду с этим понижаются барьерная  и антитоксическая функции печени.

Нарушение обмена веществ при недостаточности печени. Углеводный обмен. Печень - главный орган, регулирующий поступление углеводов. Основная роль ее заключается в обеспечении постоянства концентрации глюкозы в крови. Эта регуляция осуществляется координированным, обратимым двусторонним процессом - глюконеогенеза и гликолиза, то есть образования гликогена из моносахаридов, поступающих из кишечника, и образования глюкозы крови из депо гликогена в ткани печени. Сочетание двух противоположных процессов в одном органе регулируется сложными нейрогенными и гормональными влияниями и контролируется в первую очередь уровнем сахара в крови. Такие гормоны, как АКТГ, глюкокортиконды и инсулин, увеличивают содержание гликогена в печени; адреналин, глюкагон, соматотропный гормон гипофиза стимулируют распад гликогена.

При выраженной патологии  печени происходит резкое нарушение  функций гликолиза, чаще с уменьшением  поступления глюкозы в общий  круг кровообращения и развитием  гипогликемии, чем гипергликемии (падение  уровня сахара в крови до 40-60 мг% у моногастричных животных сопровождается судорогами и гипогликемической комой), глюконеогенеза (образование глюкозы из продуктов расщепления белка и жира), образования и отложения гликогена в печени из моносахаридов и продуктов их расщепления, что неблагоприятно отражается на функции детоксикации. Уменьшение содержания гликогена в печени отмечают при длительной мышечной работе в сочетании с плохим кормлением, при кахексии различной этиологии и инфекционных заболеваниях, сопровождающихся лихорадкой.

Белковый обмен. В печени совершаются как анаболпческие (синтетические), так и основные катаболические процессы обмена белков. Синтез белков осуществляется прежде всего из свободных аминокислот. Печень является единственным источником синтеза альбуминов плазмы и основных белков системы свертывания крови (фибриноген, протромбин).

Большинство заболеваний  печени с тяжелыми повреждениями  паренхимы, особенно длительно протекающих (цирроз), характеризуется одновременным  снижением уровня как альбуминов (гипоальбуминемия), так и альфа- и бета-глобулинов, ведущим к развитию гипопротеинемии.

При многих паренхиматозных  поражениях печени снижается уровень  фибриногена и протромбина, причем уровень протромбнна в крови падает даже независимо от уровня витамина К, при участии которого он образуется,- понижается свертываемость крови.

В печени осуществляются все этапы расщепления белковых веществ до образования аммиака  и мочевины. В этом процессе печень участвует вместе с почками, являясь  у млекопитающих единственным органом, в котором образуется мочевина. При  значительных поражениях печеночной паренхимы  наблюдаются увеличение и крови  аммиака, аминного азота и уменьшение в крови и моче мочевины и мочевой кислоты. Задержка в организме аммиака приводит к интоксикации, сопровождающейся резким возбуждением центральной нервной системы и судорогами, а в тяжелых случаях к смерти.

Снижение синтеза  белка в печени резко изменяет активность различных ферментов (катепсинов, эстераз и др.), так как значительная часть печеночного белка является ферментным белком. В печени из свободных аминокислот синтезируются желчные кислоты, образуются жирные кислоты и кетоновые тела, что свидетельствует о включении фрагментов белкового обмена в обменные циклы других веществ, которые могут нарушаться при изменении белковообразовательной функции печени.

Жировой обмен. Печени принадлежит ведущая роль в обмене липидных веществ - нейтральных жиров, жирных кислот, фосфолипидов, холестерина. Участие печени в обмене липидов тесно связано прежде всего с ее желчевыделительной функцией: желчь принимает активное участие в ассимиляции жиров в кишечнике путем гидролиза триглицеридов на глицерин и жирные кислоты. В печени происходят синтез жирных кислот с расщеплением до кетоновых тел, насыщение ненасыщенных жирных кислот, включение последних в ресинтез липидов в виде нейтральных жиров и фосфолипидов с последующим выведением их в кровь и желчь. Печень синтезирует из жирных кислот, глицерина, фосфорной кислоты, холина и других оснований важнейшие составные части клеточных мембран - различные фосфолипиды, а также метаболиты жирных кислот - кетоновые тела. Печень является также и одним из центральных органов обмена холестерина - важной составной части плазмы крови, основного источника ряда необходимых организму веществ (кортикостероидные гормоны, витамин D и др.). Известно, что холин - незаменимый составной компонент лецитина, синтезируемого печенью. Дефицит холина в организме приводит к развитию жирной печени и жирового цирроза.

При поражении печени бактериальными и вирусными токсинами, а также при отравлениях мышьяком, хлороформом, четыреххлористым углеродом и другими ядами нарушения жирового обмена выражаются в прекращении выделения триглицеридов и жирных кислот из печени в составе липопротеидов, нарушении окисления жиров, что вызывает жировую инфильтрацию печени, увеличение образования кетоновых тел и изменение синтеза холестерина. Следствие жировой инфильтрации печени - повышенное образование кетоновых тел.

Обмен ферментов  и витаминов. Печень весьма активно участвует в обмене и прежде всего в инактивации стероидных гормонов. Несомненно ее активное влияние на гомеостатическую регуляцию уровня глюкокортикостероидных гормонов. Инактивация гормональных стероидов, синтезируемых вне печени, происходит путем их гидроксилпрования, метнлпрования и конъюгации с серной II глюкуроновой кислотами. Тем же путем в печени инактивируется ряд биологически активных веществ: серотонии, к.пехоламины, гистамин. В силу этого при поражениях паренхимы печени развивается довольно значительная гормональная патология; гиперкортицизм, гиперальдостеронизм, повышение секреции норадреналина и др.

Синтез ферментов  в печеночных клетках - одна из важнейших  функций печени, а динамическое постоянство  ферментов в печени - строго необходимое  условие ее нормального функционирования. Патологические процессы, протекающие  в печеночной паренхиме, вызывают различные  нарушения ферментного равновесия в ней и изменение уровня активности ряда ферментов печеночного происхождения в сыворотке крови, по которым можно судить и об особенностях, и глубине поражения печени.

Печень участвует  в обмене почти всех витаминов, главным  образом в роли органа, депонирующего  большинство витаминов. Обмен витамина А находится в прямой зависимости от функции печени на всех этапах. При поражении паренхимы печени нарушаются его всасывание из кишечника, накопление в печеночной ткани и падает концентрация витамина в плазме крови. Обмен большинства витаминов комплекса В также связан непосредственно с функцией печени. Многие из них входят в состав элементов дыхательных ферментов. Поэтому при поражении паренхимы печени нарушаются процессы декарбоксилирования, дезаминироваиня и конечные этапы цикла Кребса и образование конечных продуктов метаболизма белков, жиров и углеводов. Присутствие желчи в кишечнике - необходимое условие всасывания и других жирорастворимых витаминов - D, Е, К. Участие печени в обмене витаминов D и Е изучено недостаточно, кроме процесса депонирования. Витамин К участвует в синтезе протромбинового комплекса, и недостаточное всасывание его из кишечника при ахолии является одной из причин гипопротромбинемии и геморрагического диатеза при заболеваниях печени.

Минеральный и водный обмен. Печень принимает важное участие в обмене основных минеральных веществ организма - центральный орган обмена и депонирования меди, цинка, железа.

При поражении печени наблюдаются повышение резорбции  меди в кишечнике и повышенное выделение ее с мочой. Медь выделяется из организма главным образом  с желчью, поэтому нарушение желчевыделения вызывает повышенное содержание ее в  крови и печени. Печень синтезирует  ряд содержащих цинк ферментов, и  в ней же происходит образование  комплексов цинка с пирндинами, нуклеотидами и др. Содержание цинка в печени и крови значительно снижается при всех формах цирроза. Печень имеет прямое отношение к регуляции всасывания железа в кишечнике. Изменение обмена железа ведет к серьезным поражениям печени в виде гемохроматоза ("бронзового диабета"). Печень имеет отношение также и к регулированию уровня натрия и калия в крови. При тяжелых поражениях печеночной паренхимы возникают задержка ионов натрия в организме и повышенное выделение ионов калия, обусловленное гиперальдостеронизмом.

Велико значение печеночной функции для общего водного  баланса организма. Печень способна задерживать значительное количество избыточной воды (депо воды), а за счет альбуминов поддерживает коллоидно-осмотическое равновесие крови, одновременно регулируемое калий-натриевым балансом крови. При поражениях печени изменения синтеза альбуминов, а также нарушения ионного баланса значительно нарушают общий водный обмен организма.

Нарушение антитоксической и барьерной  функции печени. Печень играет одну из первостепенных ролей в обезвреживании внешних и внутренних токсических веществ. Антитоксическая функция ее касается превращения как обычных для клетки метаболитов, так и чуждых организму веществ. Детоксикация может происходить путем окисления, восстановления, метилирования, ацегилирования и путем конъюгации с различными веществами, в результате чего образуются индифферентные парные соединения. В печени очень широко представлены различные защитные синтезы. Примером такого синтеза является образование мочевины, в результате которого обезвреживается весьма токсичный аммиак. Неспособность пораженной печени к образованию мочевины приводит к накоплению в крови аммиачных солей и отравлению организма. В этом случае усиление дезаминирования в организме любых веществ может привести к печеночной коме.

Детоксикации в печени подвергаются и токсические продукты метаболизма аминокислот (фенол, крезол, скатол, индол) путем образования парных соединений с серной и глюкуроновой кислотами. Глюкуроновая кислота активно участвует в детоксикации свободного билирубина и стероидных гормонов. Ацетилированию подвергаются различные лекарственные препараты и, в частности, сульфаниламиды. В печени происходит распад и некоторых сильнодействующих физиологических агентов (окисление адреналина и расщепление гистамина), а также конъюгация тяжелых металлов (ртуть, мышьяк, свинец и др.) с нуклеопротеидами и перевод их в безвредные соединения. При поражении печени и нарушении функции детоксикации токсические вещества из кишечника свободно проникают в общий круг кровообращения и вызывают интоксикацию организма.