Вы здесь

Патологическая физиология печени

Печень является самым крупным железистым органом, при удалении или резком повреждении которого наступает смерть человека или животного.

Основные функции печени:

  • 1) синтез и секреция желчи;
  • 2) участие в обмене углеводов, жиров и белков (дезаминирование, синтез аминокислот, мочевины, мочевой и гиппуровой кислот);
  • 3) образование фибриногена;
  • 4) образование протромбина;
  • 5) образование гепарина;
  • 6) участие в регуляции общего объема крови;
  • 7) барьерная функция;
  • 8) кроветворение у плода;
  • 9) депонирование ионов железа и меди;
  • 10) образование витамина А из каротина.

Недостаточность функций печени в организме проявляется в нарушении обмена веществ, расстройстве желчеобразования, понижении барьерной функции печени, изменении состава и свойств крови, изменении функции нервной системы, нарушении водного обмена.

НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ПЕЧЕНИ

Этиология недостаточности печени

Среди большого количества этиологических факторов, которые приводят к недостаточности функций печени, наиболее важное значение принадлежит факторам, вызывающим воспалительный процесс в печени — гепатит. К ним относятся бактерии (стрептококк, стафилококк, брюшнотифозная палочка и др.), вирусы, спирохеты, промышленные яды (фосфор, ртуть, свинец, марганец, бензол и пр.), лекарственные вещества (барбитураты, сульфаниламиды, атофан, антибиотики — биомицин, тетрациклин), растительные яды, алкалоиды и др.

При парентеральном введении чужеродного белка, сывороток, вакцин, пищевой и лекарственной аллергии может развиться аллергический гепатит.

Часто недостаточность функции печени возникает на почве длительного нарушения режима питания (употребление жирной пищи, спиртных напитков, недостаток в пище белков). Завершающим этапом развития хронического гепатита обычно является цирроз печени. Гистологически цирроз характеризуется дегенеративными изменениями печеночных клеток при одновременной их атипичной регенерации и сильным разрастанием соединительной ткани, в результате чего наступает или образование рубцов, или диффузное сморщивание печени.

Расстройства функции печени могут быть вторичного характера, например, при нарушении общего кровообращения, нарушении желчевыделения, общем амилоидозе.

Экспериментальное воспроизведение недостаточности печени

Полное удаление печени. Операция полного удаления печени у собак производится в два приема. Первый этап заключается в наложении анастомоза между нижней полой и воротной венами с последующей перевязкой нижней полой вены выше соустья. Второй этап: через 4—5 недель после развития коллатералей, обеспечивающих отток венозной крови в верхнюю полую вену, перевязывают воротную вену выше анастомоза и удаляют печень. Через 3—8 часов после удаления печени у собак наступают симптомы гипогликемии (первая фаза). Это состояние можно временно улучшить введением 0,25—0,5 г/кг глюкозы или фруктозы внутривенно каждый час (рис. 103).

Последствия полного удаления печени у собаки

Удаление печени приводит также к уменьшению в крови и моче мочевины, увеличению в крови аминного азота и мочевой кислоты, понижению в сыворотке крови альбумина, фибриногена, протромбина, повышению в ней всех аминокислот и билирубина, дающего непрямую реакцию. Выпадает антитоксическая функция печени.

Отравление организма токсическими продуктами вызывает через 20— 40 часов коматозное состояние, заканчивающееся смертью от паралича дыхательного центра. Перед этим у животного наблюдается периодическое дыхание типа Чейн-Стокса, тахикардия, понижение кровяного давления (вторая фаза).

Частичное удаление печени. После удаления 70—75% печени у собак или крыс через 4—8 недель происходит полное восстановление ее первоначального веса. Восстановление органа носит двухфазный характер. Наиболее быстрое нарастание веса наблюдается в течение первых 3 суток после операции, что связано с периодом интенсивного деления печеночных клеток. Вторая фаза увеличения веса печени наблюдается с 7-х суток и обусловлена гипертрофией клеток. В процессе регенерации происходит изменение обмена веществ. Резко снижается содержание гликогена в печени в первые часы после частичного удаления. В этот же период уменьшается утилизация глюкозы, так как активность гексокиназы и глюкокиназы падает до 50% против нормы.

В регенерирующей печени заметно понижается активность трансаминаз, аргиназы и других ферментов. Наиболее резкие изменения наблюдаются в обмене нуклеиновых кислот. Период, начиная с 12 часов после удаления печени и продолжающийся до 3 суток, характеризуется интенсивным синтезом ДНК и РНК.

Частичное удаление печени может быть неоднократно повторено без уменьшения способности к регенерации и без выпадения основных ее функций.

Накладывание фистулы Экка. С целью установить значение недостаточности функций печени в процессах пищеварения и межуточного обмена в 1877 г. русский хирург Н. В. Экк предложил операцию наложения анастомоза между воротной и нижней полой венами (рис. 104). Воротную вену выше соустья перевязывают и таким образом выключают печень из сосудистой системы пищеварительных органов.

Последствия наложения фистулы Экка

В первые дни после операции состояние животных при условии кормления их молочно-растительной пищей удовлетворительное, несмотря на то что кровоток через печень и потребление кислорода уменьшаются на 50%. Через 10—12 дней появляются и нарастают расстройства движения (атаксия, манежные движения), ригидность задних конечностей, тонические и клонические судороги. Наряду с этим обнаруживаются симптомы угнетения, сонливость. Животное слабо реагирует на болевые раздражения. При кормлении сырым мясом описанные явления наступают уже через 3—4 дня после операции. В крови значительно нарастает содержание аммиака и аммонийных солей, которые в нормальных условиях обезвреживаются печенью. После наложения фистулы Экка снижается способность печени к регенерации, уменьшается синтез белков и гемоглобина, использование аминокислот, синтез желчных кислот и другие функции.

Фистула Павлова — Экка (обратная экковская фистула). Накладывают соустье между нижней полой и воротной венами с последующей перевязкой нижней полой вены выше анастомоза. Целью данной операции является возможность исследования функций печени в разных условиях пищевой нагрузки и определение ее дезинтоксикационной роли в организме.



Ангиостомия по Лондону. У собак в стенку крупных вен (воротной и печеночной) вшивают канюли, дающие возможность в хроническом опыте получать кровь, притекающую к печени и оттекающую от нее. С помощью этого метода удалось исследовать участие печени в различных нарушениях межуточного, белкового, углеводного, солевого обмена и били-рубинообразования. Метод ангиостомии позволяет также получить в эксперименте данные о барьерной и обезвреживающей функциях печени.

Прижизненная пункция и скеннирование печени. Для определения состояния печени в настоящее время применяют метод прижизненной пункции. Исследуют взвесь клеточных элементов или небольшой кусочек цилиндрической формы печеночной ткани, из которого готовят срезы для микроскопирования, что позволяет судить о морфологических и гистохимических изменениях в печени при различных ее поражениях.

Радиоизотопный метод исследования печени заключается в применении краски бенгальской розовой, меченной J131. Нормальные эпителиальные клетки печени избирательно поглощают эту краску. При изменении функции паренхимы печени (гепатиты, циррозы, развитие опухолевых узлов) нарушается поглощение краски и на скеннограмме (кривой поглощения) видны характерные дефекты.

Нарушение обмена веществ при недостаточности печени

Углеводный обмен. При повреждении паренхимы печени происходят следующие процессы:

  • 1)    уменьшение образования и отложения гликогена в печени из моносахаридов и продуктов их расщепления;
  • 2)    торможение гликолиза;
  • 3)    торможение глюконеогенеза — образования глюкозы из продуктов расщепления белка и жира;
  • 4)    уменьшение поступления глюкозы в общий круг кровообращения и развитие гипогликемии. Падение уровня сахара в крови ниже 45— 40 мг% может привести к гипогликемической коме.

Жировой обмен. Нарушения жирового обмена выражаются в следующем:

  • 1) прекращение выделения триглицеридов и жирных кислот из печени в составе липопротеидов;
  • 2) нарушение окисления жиров в печени, что вызывает ее жировую и нфильтрацию;
  • 3) увеличение образования кетоновых тел;
  • 4) изменение синтеза холестерина (см. «Нарушение жирового обмена»).

Белковый обмен. Причинами расстройств белкового обмена являются:

  • 1)    нарушение синтеза белка и других азотсодержащих веществ (холин, глютатион, таурин, этаноламин) из аминокислот;
  • 2)    изменение расщепления аминокислот в реакциях дезаминирования, трансаминирования, декарбоксилирования;
  • 3)    нарушение образования мочевины.

Нарушение синтеза белков является одним из первых признаков печеночной недостаточности. Результатом этого может служить качественное и количественное изменение состава белков плазмы крови. В самом начале, при повреждении паренхимы печени, появляются ненормальные, качественно измененные глобулины-парапротеины. Более существенные нарушения печеночной функции приводят к снижению альбумина, α- и β-глобулинов, так как печень в нормальных условиях синтезирует весь альбумин крови и около 80% глобулинов. Исключение составляет γ-глобулин, синтез которого происходит в лимфатической ткани и костном мозге. При повреждении печени снижается также синтез фибриногена и протромбина и уменьшается их содержание в крови.

Нарушение расщепления аминокислот, так же как и биосинтеза белков, возникает в результате уменьшения АТФ и пиридиновых нуклеотидов в печеночной клетке при повреждении паренхимы печени. При этом страдает основной путь расщепления аминокислот — окислительное дезаминирование — до α-кетокислот и аммиака через промежуточные стадии. Повреждение паренхимы печени нарушает также процессы переаминирования. Благодаря этому снижается синтез аминокислот, а вместе с тем и белков.

Основным способом обезвреживания и удаления аммиака у млекопитающих является образование мочевины, протекающее в клетках печени (орнитиновый цикл). Образование цитрулина происходит в митохондриях, а образование аргинина — в матриксе цитоплазмы. Этот процесс требует необходимого количества энергии и соответствующих ферментов. Поэтому при повреждении паренхимы печени и уменьшении АТФ наблюдается увеличение в крови аммиака, аминного азота, уменьшение в крови и моче мочевины и мочевой кислоты. Задержка в организме аммиака приводит к токсическим явлениям, особенно со стороны центральной нервной системы.

Снижение синтеза белка резко изменяет активность различных ферментов: катепсинов, эстераз и др., так как значительная часть печеночного белка является ферментным белком.

Нарушение барьерной функции печени

Недостаточность функции печени характеризуется также нарушением ее барьерной функции. Опыты, проведенные на собаках с экковской фистулой, подтвердили, что печень обезвреживает токсические продукты, образующиеся в результате белкового обмена. У таких собак в организме можно обнаружить карбаминовокислый аммоний и метилированные продукты тина бетаина.

Обезвреживающая функция печени достигается благодаря совершающимся в ней химическим процессам. Наиболее важные из них следующие:

Ацетилирование. Этот процесс происходит при помощи коэнзима А с участием АТФ. При этом наряду с нетоксическими соединениями могут образовываться и некоторые токсические продукты. После ацетилирования в печени сульфаниламиды становятся менее растворимыми и легче осаждаются в мочевых путях, что может привести к кровотечению и анурии.

Окисление. При недостаточности печени этот процесс, как и ацетилированне, понижен. Не происходит окисления аминогрупп при помощи аминооксидаз до альдегидов и соответствующих кислот. Так нарушается превращение сантонина в оксисантонин, атофана в оксиатофан, этилового спирта через ацетальдегиды до уксусной кислоты.

Метилирование. Резко изменяется при недостаточности функции печени, в частности образование адреналина, креатина, метилникотинамида из метильных групп, донаторами которых являются метионин, холин, бетаин.

Образование парных соединений. Образование таких соединений с глюкуроновой кислотой, гликоколом, цистином и серной кислотой часто бывает понижено. Например, синтез гиппуровой кислоты из гликокола и бензойной кислоты (проба Квика) значительно уменьшается. Уменьшается также образование ароматических кислот и спиртов (фенол, бензойная и салициловая кислоты, фенолфталеин, ментол, камфора) в соединении с глюкуроновой кислотой. Понижается образование парных соединений с цистеином и возникновение меркаптуровых кислот. Резко понижается образование индикана из индола при соединении его с серной кислотой.

Поражение клеток ретикулоэндотелиальной системы печени приводит к нарушению задержки, переваривания и нейтрализации многих микроорганизмов, их токсинов и различных коллоидных соединений.