Портальный тракт печени представляет собой систему венозных судов, которая собирает кровь от органов брюшной полости, таких как кишечник, селезенка и поджелудочная железа, и направляет её в печень. Этот механизм обеспечивает доставку питательных веществ и токсинов, что позволяет печени выполнять функции метаболизма, детоксикации и синтеза белков.
Таким образом, портальная система играет ключевую роль в нормальном функционировании печени, помогая поддерживать гомеостаз и участвуя в обмене веществ. Нарушение работы портального тракта может привести к различным заболеваниям, таким как портальная гипертензия, что подчеркивает важность этого анатомического образования в клинической практике.
Структура печени
Печень, являющаяся самым крупным и совокупно сложным органом с точки зрения метаболизма, состоит из множества мельчайших функциональных единиц, известных как дольки. В центре каждой дольки располагается центральная вена, а по её краям находятся портальные тракты, которые включают ветви воротной вены и печеночной артерии, желчные протоки и лимфатические узлы. В рамках физиологического подхода Раппапорта портальные тракты рассматриваются в качестве центрального элемента функциональной единицы, именуемой ацинусом. Этот ацинус делится на три зоны, основанные на расстоянии от портального тракта: зона, ранее считавшаяся центральной, на самом деле представляет собой периферию (зона 3) трех ацинусов.
С позиции клиники интерес представляют элементы гепатобилиарной системы, такие как гепатоциты, желчные пути, клетки, образующие синусоиды, и внеклеточный матрикс. Кроме того, ключевую роль в нормальной жизнедеятельности печени играет её кровоснабжение, которое обеспечивается двумя сосудами: воротной веной и печеночной артерией. Около 75% общего притока крови в печень, который составляет 1500 мл/мин, обеспечивается воротной веной. Мелкие ветви каждого сосуда, терминальные венулы воротной системы и артериолы печеночной артерии входят в ацинус как часть воротной триады (зона 1 по Раппапорту).
Смешанная кровь затем проходит через синусоиды между гепатоцитами. Питательные компоненты проникают через пространства Диссе, отделяющие гепатоциты от пористой структуры синусоидов. Синусоиды соседних ацинусов соединяются, образуя терминальную печеночную венулу (центральная вена, зона 3).
Эти мелкие сосуды, сливаясь, в конечном итоге образуют печеночную вену, по которой кровь уходит из печени в нижнюю пустую вену. Дренаж печени также осуществляется через разветвленную систему лимфатических сосудов. Отклонения в кровоснабжении печени часто наблюдаются при циррозе и других хронических заболеваниях и могут проявляться портальной гипертензией.
Гепатоциты (паренхиматозные клетки) составляют основной массив этого органа. Эти многоугольные клетки располагаются рядом с наполненными кровью синусоидами и формируют слои, которые расходятся от каждой портальной триады к соответствующим центральным венам.
Внутри гепатоцитов происходят сложные метаболические процессы, и именно эти клетки выполняют ключевую функцию печени в обмене веществ. Основные функции гепатоцитов включают образование и выделение желчи, поддержание гомеостаза углеводов, синтез липидов и секрецию плазменных липопротеинов, контроль холестеринового обмена, синтез мочевины, альбумина, факторов свертывания, ферментов и множества других протеинов, а также метаболизм и детоксикацию медикаментов и иных инородных субстанций. В различных зонах ацинуса наблюдается метаболическая неоднородность гепатоцитов при выполнении этих функций (например, глюконеогенез преимущественно происходит в клетках зоны 1, тогда как гликолиз — в зоне 3). Большинство заболеваний печени связано с определенной степенью дисфункции гепатоцитов, что приводит к изменению клинических и лабораторных параметров.
Желчные пути начинаются с мельчайших желчных канальцев, сформированных гепатоцитами. Эти структуры, покрытые микроворсинками, постепенно объединяются в маленькие желчные протоки, междольковые желчные протоки и более крупные печеночные протоки. За пределами ворот печени главный печеночный проток соединяется с пузырным протоком, выводя желчь в двенадцатиперстную кишку. Никакие нарушения в этом пути могут привести к характерной клинической и биохимической картине холестаза.
Клетки, выстилающие синусоиды, включают по меньшей мере четыре различные популяции.
- Эндотелиальные клетки, отличающиеся от эндотелия сосудов других органов отсутствием базальной мембраны и множеством пор (фенестр) для быстрого обмена питательными веществами и макромолекулами с гепатоцитами через пространство Диссе. Эти клетки также способны поглощать различные молекулы и частицы через эндоцитоз, что делает их участниками метаболизма липопротеинов.
- Клетки Купфера, представляющие собой веретеновидные элементы и составляющие важную часть ретикулоэндотелиальной системы, образуются из предшественников из костного мозга и выступают в роли тканевых макрофагов. Их основные функции включают фагоцитоз чуждых частиц, удаление эндотоксинов и вредных веществ, а также модификацию иммунного ответа. Наличие клеток Купфера и обильное кровоснабжение печени повышают её уязвимость к вторичным инфекциям и системным поражениям.
- Перисинусоидальные жировые клетки (клетки Ито) хранят витамин А и, как полагают, могут превращаться в фибробласты при повреждении печени. Таким образом, возможно, они являются основным источником фиброза печени, хотя это предположение требует подтверждения.
- Редкие pit-клетки, вероятно, представляют собой лимфоциты, исполняющие роль естественных киллеров. Их функция при поражениях печени остаётся неясной.
Внеклеточный матрикс печени включает в себя ретикулиновую сетку, различные молекулярные формы коллагена, ламинин, фибронектин и другие внеклеточные гликопротеины. Полные функции этого матрикса до конца не выяснены.
Указанные компоненты печени при специфических заболеваниях обычно вовлекаются по определённому принципу, что зачастую приводит к характерным клиническим и биохимическим симптомам (например, острый вирусный гепатит преимущественно затрагивает гепатоциты, первичный билиарный цирроз связан с нарушением выделения желчи, а криптогенный цирроз вызывается фиброгенезом вследствие нарушенного кровотока по сосудам). При некоторых патологиях (например, тяжелое алкогольное повреждение печени) могут вовлекаться все структуры, что ведёт к смешанным функциональным расстройствам.
Симптомы заболеваний печени обычно отражают гепатоцеллюлярный некроз или нарушения в желчной секреции. Эти изменения чаще всего обратимы, так как печень обладает удивительной способностью к регенерации после повреждений. Даже выраженный некроз, как при остром вирусном гепатите, может быть полностью восстановлен. Тем не менее, обширное поражение, когда затрагиваются целиком ацинусы, или даже менее выраженные, но длительные хронические расстройства могут не завершиться полной регенерацией и привести к фиброзу. Последствия фиброза не вызывают никаких симптомов; клинические проявления обычно связаны с развивающейся по мере прогрессирования фиброза портальной гипертензией.
Структура печени в общих чертах
На клеточном уровне портальные триады содержат расположенные параллельно конечные ветви желчных протоков, воротных вен и печеночных артерий, окруженные гепатоцитами. Конечные сосуды печеночных вен располагаются в центре печеночных долек. Кровь движется от портальных триад к центру дольки через венозные ветви, что делает её центральную часть наиболее уязвимой к ишемии.
Печеночные дольки
Общие сведения о метаболизме билирубина
Процесс распада гемоглобина с образованием нерастворимой формы билирубина и прочих желчных пигментов. Чтобы вывести билирубин, ему необходимо стать водорастворимым. Этот процесс проходит в пять этапов: образование, транспортировка в плазме, захват печенью, конъюгация и выделение билирубина.
Образование: ежедневно вырабатывается около 250 — 350 мг неконъюгированного билирубина; 70 — 80% из них появляется при расщеплении стареющих эритроцитов, а 20 — 30% образуется непосредственно из других белков гема в костном мозге и печени. Гемоглобин расщепляется, при этом образуются железо и биливердин, который затем превращается в билирубин.
Транспортировка (в плазме): неконъюгированный (непрямой) билирубин не растворим в воде, потому он транспортируется в крови в связанной с альбумином форме. Это соединение не может проходить через гломерулярную мембрану в мочу. При определенных состояниях (например, ацидоз) связь с альбумином может ослабляться, что позволяет другим веществам конкурировать за связывание (например, салицилатами и некоторыми антибиотиками).
Захват печенью: печень быстро поглощает билирубин, но лишь в отсутствие альбумина.
Конъюгация: в печени неконъюгированный билирубин конъюгируется, образуя преимущественно билирубин диглюкуронат (связанный [прямой] билирубин). Эта реакция, протекающая под действием микросомального фермента глюкуронилтрансферазы, делает билирубин водорастворимым.
Выделение желчи: мелкие канальцы, сформированные гепатоцитами, объединяются в дуктулы, внутридольковые протоки и далее в более крупные желчные протоки и печеночные протоки. За пределами ворот печени главный печеночный проток соединяется с пузырным протоком, создавая общий желчный проток, который открывается в двенадцатиперстную кишку через сосочек Фатера.
Общие сведения о метаболизме билирубина
Конъюгированный билирубин попадает в желчные канальцы вместе с другими составными частями желчи. В кишечнике происходит его метаболизм с участием бактерий, в ходе которого образуется уробилиноген. Значительная его часть затем превращается в стеркобилины, отвечающие за коричневый цвет стула. При полной закупорке желчных путей цвет стула изменяется на светло-серый, напоминая цвет глины. Некоторое количество уробилиногена повторно всасывается, возвращается в печень через гепатоциты и снова попадает в желчь, что называется энтерогепатической циркуляцией. Незначительная часть выводится с мочой.
Так как конъюгированный билирубин выделяется с мочой, а неконъюгированный — нет, наличие билирубина в моче (билирубинурия) наблюдается только при конъюгированной гипербилирубинемии (например, в случае гепатоцеллюлярной или холестатической желтухи).
Как выявить патологию
На ранних стадиях фиброза печени симптомы могут отсутствовать или проявляться слабо, представляя собой легкие недомогания. Это часто приводит к тому, что пациенты не придают значения своим ощущениям и обращаются к врачу лишь тогда, когда заболевание уже довольно далеко зашло. Период между началом болезни и её первыми проявлениями может составлять несколько лет.
В начальной стадии признаки фиброза печени имеют неопределённый характер: наблюдаются общая слабость, утомляемость и недомогание. По мере прогрессирования заболевания наблюдаются снижение аппетита, боли в правом подреберье, частая тошнота и отрыжка. Такие симптомы не уникальны и могут встречаться при других заболеваниях, поэтому для точной диагностики необходимо медицинское обследование.
Диагностические процедуры
Во время клинического осмотра выявить патологию можно только на поздних стадиях. Значительно более информативными являются клинические исследования:
- ОАК — общий анализ крови, показывающий низкий уровень гемоглобина и эритроцитов, при этом увеличивается скорость оседания эритроцитов (СОЭ);
- ОАМ — общий анализ мочи, обнаруживающий эстетические изменения, такие как наличие белка, цилиндров и билирубина;
- Биохимический анализ крови, который выявляет повышение всех показателей, связанных с функционированием печени;
- УЗИ печени — помогает выявить увеличение объёма органа и наличие фибротических изменений;
- Эластометрия — используется для оценки структуры печени и её упругости;
- Томография — для определения очагов фиброза по их количеству, локализации и качественным характеристикам.
Для более точного диагноза фиброза печени может потребоваться проведение биопсии, которая выполняется под контролем УЗИ с использованием специальной трепанационной иглы. Если биопсия противопоказана, диагноз может устанавливаться на основе данных эластометрии.
Симптомы портальной гипертензии
Симптоматика портальной гипертензии зависит от клинической формы. Наиболее распространёнными являются проявления диспепсического синдрома:
- плохой аппетит;
- тошнота;
- метеоризм;
- предрасположенность к диарее;
- общее недомогание;
- плохая переносимость физических усилий;
- чувство тяжести и боли в подреберье, как справа, так и слева.
На УЗИ фиксируются увеличения печени и селезенки.
На симптоматику также оказывает влияние причина развития заболевания (портальная гипертензия может быть внутрипеченочной или внепеченочной).
- Предпеченочная форма начинается остро, сопровождается сильной болью в области эпигастрия и правого подреберья, резким увеличением печени и селезенки, а также нарастанием асцита с лихорадкой.
- Внутрипеченочная форма проявляется желтухой, большими размерами печени и селезенки, наличием печеночных знаков (ладонное покраснение, телеангиэктазии), асцитом, видимыми венозными анастомозами на передней стенке живота, отечно-асцитическим синдромом и признаками гиперспленизма (разрушение тромбоцитов и эритроцитов, что может приводить к кровотечениям и анемии).
Внутрипеченочная форма портальной гипертензии зачастую проявляется кровотечениями из варикозных вен пищевода. Это осложнение проявляется следующими признаками:
- рвота, напоминающая «кофейную гущу» (коричневый цвет связан с окислением гемоглобина);
- черный жидкий стул (цвет связан с гемосидерином, образующимся в процессе переработки гемоглобина).
При портальной гипертензии часто нарушаются процессы образования желчи и лимфы, что негативно сказываются на бактериально-фильтрующей функции лимфатической системы. Это может вызвать эндогенную интоксикацию, вызванную сосудистыми шунтами и нарушенной функцией звездчатых ретикулоэндотелиоцитов, отвечающих за инактивацию токсинов.
Причины портальной гипертензии
Факторы, приводящие к портальной гипертензии, делятся на три основные группы: предпеченочные, внутрипеченочные и подпеченочные.
Предпеченочные причины связаны с повышением давления в воротной вене перед её входом в печень. Эти состояния могут включать:
- тромбозы воротной или селезеночной вены;
- врождённые аномалии, такие как сужение портальной вены;
- сдавление сосудов извне;
- артериовенозное сообщение.
Внутрипеченочные факторы являются наиболее значимыми в патогенезе данного синдрома. Чаще всего их причинами служат вирусный гепатит, алкогольный гепатит, жировая дистрофия печени и цирроз различного происхождения, включая муковисцидоз и нарушения обмена меди.
Подпеченочные причины могут включать:
- наличие тромба в нижней полой вене;
- кардиомиопатию;
- врождённые или приобретённые пороки сердца;
- констриктивный перикардит.
Однако в случаях, когда цирроз печени не наблюдается, установить конкретную причину портального синдрома может быть затруднительно. В таких случаях ставится диагноз идиопатической нецирротической портальной гипертензии, причиной которой считаются иммунные расстройства; обвиняют в этом часто пациентов с системной красной волчанкой, аутоиммунным тиреоидитом, ревматоидным артритом и другими аналогичными заболеваниями, а в их крови обнаруживаются антитела к ДНК.
Портальная гипертензия опасна своим потенциалом к кровотечениям из вен желудка и пищевода. В её патогенезе играет роль сочетание нескольких факторов:
- увеличение давления в портальной системе и выраженность портального застоя;
- морфологические изменения сосудов портального бассейна, появление варикозных вен в пищеводе и желудке;
- наличие воспалительных процессов в слизистой оболочке пищевода и кардиальной части желудка, тяжесть которых обусловлена нарушением кровоснабжения ткани, снижением моторики пищевода и функцией кардии, а также проявлением желудочно-пищеводного рефлюкса;
- расстройства процессов гемостаза, которые могут вести к тромбообразованию и геморрагиям на уровне микро- и макроциркуляции.
Структура печени
На клеточном уровне портальные треугольники состоят из пересекающихся и параллельно расположенных терминальных ветвей желчных протоков, воротных вен и печеночных артерий, окружённых гепатоцитами. Центральные ветви печеночных вен располагаются в центре печеночных дольков. Кровь течёт от портальных треугольников к центру дольки через венозные ветви, что делает центральную часть дольки более подверженной ишемии.
Дольки печени
Процесс распада гемоглобина приводит к образованию нерастворимого билирубина и других желчных пигментов. Для их удаления билирубин должен стать водорастворимым. Этот процесс включает пять этапов: образование, транспортировка в плазме, захват печенью, конъюгация и выведение билирубина.
Образование: ежедневно образуется около 250-350 миллиграммов неконъюгированного билирубина, при этом 70-80% образуется в результате распада дегенерировавших эритроцитов, а 20-30% синтезируется из других гемосодержащих белков в печени и костном мозге. Гемоглобин распадается с образованием железа и биливердина, который затем становится билирубином.
Транспортировка (в крови): неконъюгированный (непрямой) билирубин, будучи нерастворимым в воде, транспортируется в плазме, связываясь с альбумином. Это соединение не способно пройти через гломерулярную мембрану в мочу. Связь с альбумином может ослабляться при определённых состояниях (например, ацидозе) и некоторые вещества могут конкурировать за связывание с альбумином (например, салицилаты, определённые антибиотики).
Захват печенью: печень активно захватывает билирубин, но только в отсутствии связанного с ним альбумина.
Конъюгация: в печени неконъюгированный билирубин конъюгируется, в результате чего образуется преимущественно билирубин диглюкуронид (связанный [прямой] билирубин). Эта реакция, катализируемая ферментом глюкуронилтрансферазой, обеспечивает ему водорастворимость.
Выделение желчи
Процесс выделения желчи начинается с образования тонких канальцев, образованных гепатоцитами, которые объединяются в дуктулы и внутридольковые протоки. Затем они соединяются в более крупные желчные и печеночные протоки. Внешне от ворот печени общий печеночный проток соединяется с пузырным, создавая общий желчный проток, который открывается в 12-перстную кишку через сосочек Фатера.
Конъюгированный билирубин выводится в желчные канальцы, смешиваясь с другими элементами желчи. В кишечнике бактерии перерабатывают билирубин, в результате чего образуется уробилиноген, большая часть которого далее трансформируется в стеркобилины, придающие стулу коричневый оттенок. При полной билиарной обструкции стул может стать светло-серым, принимая цвет глины. Частично уробилиноген повторно всасывается, попадает в гепатоциты и вновь участвует в образовании желчи (процесс энтерогепатической циркуляции). Небольшая доля уробилиногена Выводится с мочой.
Поскольку только конъюгированный билирубин поступает в мочу, а неконъюгированный – нет, именно конъюгированная гипербилирубинемия (например, связанная с гепатоцеллюлярной или холестатической желтухой) приводит к наличию билирубинурии.
Заболевания и симптомы
Наиболее распространенным заболеванием является гепатит, который представляет собой воспаление ткани печени. Чаще всего он вызван вирусами гепатита A, B, C, а в последнее время также были обнаружены вирусы D, E и F. Формы вирусного гепатита могут быть как острыми, так и хроническими.
Неинфекционный гепатит, как правило, имеет хронический характер и возникает из-за воздействия токсичных веществ, включая алкоголь, определенные медикаменты и промышленные выбросы.
Поражение печени может быть вторичным при различных заболеваниях и патологических состояниях:
- Заболевания желчного пузыря и желчевыводящих путей.
- Нарушения в системном кровообращении при сердечной недостаточности.
- Метаболические расстройства.
- Аутоиммунные болезни, когда страдает печень и другие органы из-за воздействия собственных антител.
При хроническом воспалении печени происходит структурное изменение, проявляющееся в виде стеатогепатоза – накопления жировой ткани в паренхиме. Со временем развивается фиброз, когда соединительная ткань начинает замещать нормальную печеночную ткань. В запущенных случаях фиброз перерастает в цирроз, при котором значительная часть паренхимы заменяется соединительной тканью.
При этом дольковая структура теряется, и печень утрачивает свою функциональность. Иногда на фоне цирроза может развиваться рак печени, хотя печеночный рак не всегда тесно связан с цирротическими изменениями.
К основным симптомам и синдромам, свидетельствующим о нарушении функций печени, относятся:
- Боли в правом подреберье, где расположена печень. Это не обязательный симптом, поскольку болеть может не сама паренхима, а ее оболочка. Боль ощущается только при увеличении размеров печени или воспалении желчного пузыря и желчевыводящих путей.
- Желтуха. Билирубин, не выводимый с желчью, накапливается в коже и слизистых, окрашивая их в желтый цвет. Желтуха не всегда является признаком заболеваний печени, её могут вызывать желчекаменная болезнь, гемолиз или массивные разрушения эритроцитов при некоторых токсических инфекциях.
- Диспепсические расстройства, включая тошноту, рвоту, боли в животе, вздутие и метеоризм, особенно после употребления жирной, кислой или острой пищи.
- Изменения в стуле. При остром вирусном гепатите кал может быть белым или ахоличным. При хронических гепатитах с диспепсией могут наблюдаться запоры и поносы.
- Изменения в моче: при остром вирусном гепатите моча может приобретать темный цвет.
- Портальная гипертензия. Этот синдром характерен для цирроза и проявляется сосудистыми звездочками на коже и расширенной венозной сетью на передней стенке живота («голова медузы»). Живот может увеличиваться в размерах, а пупок становится выпуклым из-за скопления жидкости в брюшной полости (асцит).
- Печеночная недостаточность. Нарушения обмена веществ приводят к вторичным изменениям внутренних органов. У психики могут возникать нарушения из-за действия токсинов на мозг, а изо рта исходит характерный запах. Поскольку нарушается синтез свертывающих факторов, это может вызывать опасные для жизни кровотечения из пищевода и других участков пищеварительного тракта.
Диагностика
Диагностика заболеваний печени включает:
Лабораторные анализы крови, а также аппаратные методы, такие как УЗИ и радиоизотопная сцинтиграфия. При проведении сцинтиграфии радиоизотоп технеция вводится внутривенно, а затем его излучение фиксируется специальным оборудованием – гамма-камерой. На основе того, как печень накапливает и выводит изотоп, можно оценить её функциональное состояние. Процедура радиоизотопного сканирования безопасна для здоровья пациента.
