Роль печени в обмене билирубина

Роль печени в пигментном обмене

Рассмотрим только гемохромогенные пигменты, которые образуются в организме при распаде гемоглобина (в значительно меньшей степени при распаде миоглобина, цитохромов и др.). Распад гемоглобина протекает в клетках макрофагов, в частности в звездчатых ретикулоэндотелиоцитах, а также в гистиоцитах соединительной ткани любого органа.

Как отмечалось (см. главу 13), начальным этапом распада гемоглобина является разрыв одного метинового мостика с образованием вердоглобина. В дальнейшем от молекулы вердоглобина отщепляются атом железа и белок глобин. В результате образуется биливердин, который представляет собой цепочку из четырех пиррольных колец, связанных метановыми мостиками. Затем биливердин, восстанавливаясь, превращается в билирубин – пигмент, выделяемый с желчью и поэтому называемый желчным пигментом. Образовавшийся билирубин называется непрямым (неконъю-гированным) билирубином. Он нерастворим в воде, дает непрямую реакцию с диазореактивом, т.е. реакция протекает только после предварительной обработки спиртом.

В печени билирубин соединяется (конъюгирует) с глюкуроновой кислотой. Эта реакция катализируется ферментом УДФ-глюкуронилтранс-феразой, при этом глюкуроновая кислота вступает в реакцию в активной форме, т.е. в виде УДФГК. Образующийся глюкуронид билирубина получил название прямого билирубина (конъюгированный билирубин). Он растворим в воде и дает прямую реакцию с диазореактивом. Большая часть билирубина соединяется с двумя молекулами глюкуроновой кислоты, образуя диглюкуронид билирубина:

Рис. 16.4. Нормальный обмен уробилиногеновых тел (схема).

Образовавшийся в печени прямой билирубин вместе с очень небольшой частью непрямого билирубина выводится с желчью в тонкую кишку. Здесь от прямого билирубина отщепляется глюкуроновая кислота и происходит его восстановление с последовательным образованием мезобилирубина и мезобилиногена (уробилиногена). Принято считать, что около 10% билирубина восстанавливается до мезобилиногена на пути в тонкую кишку, т.е. во внепеченочных желчных путях и в желчном пузыре. Из тонкой кишки часть образовавшегося мезобилиногена (уробилиногена) резорбируется через кишечную стенку, попадает в воротную вену и током крови переносится в печень, где расщепляется полностью до ди- и трипирролов. Таким образом, в норме в общий круг кровообращения и мочу мезобилиноген не попадает.

Основное количество мезобилиногена из тонкой кишки поступает в толстую и здесь восстанавливается до стеркобилиногена при участии анаэробной микрофлоры. Образовавшийся стеркобилиноген в нижних отделах толстой кишки (в основном в прямой кишке) окисляется до стерко-билина и выделяется с калом. Лишь небольшая часть стеркобилиногена всасывается в систему нижней полой вены (попадает сначала в геморроидальные вены) и в дальнейшем выводится с мочой. Следовательно, в норме моча человека содержит следы стеркобилиногена (за сутки его выделяется с мочой до 4 мг). К сожалению, до последнего времени в клинической практике стеркобилиноген, содержащийся в нормальной моче, продолжают называть уробилиногеном. На рис. 16.4 схематично показаны пути образования уробилиногеновых тел в организме человека.

В клинической практике укоренился термин «уробилиноген мочи». Под этим термином следует понимать те производные билирубина (билиру-биноиды), которые обнаруживаются в моче. Положительная реакция на уробилиноген может быть обусловлена повышенным содержанием того или иного билирубиноида в моче и является, как правило, отражением патологии.

Определение в клинике содержания билирубина в крови (общего, непрямого и прямого), а также уробилиногена мочи имеет важное значение при дифференциальной диагностике желтух различной этиологии (рис. 16.5). При гемолитической желтухе («надпеченочной») вследствие повышенного гемолиза эритроцитов и разрушения гемоглобина происходит интенсивное образование непрямого билирубина в ретикулоэндотелиальной системе (см. рис. 16.5, б). Печень оказывается неспособной утилизировать такое большое количество непрямого билирубина, что приводит к его накоплению в крови и тканях. В печени при этом синтезируется повышенное количество прямого билирубина, который с желчью попадает в кишечник. В тонкой кишке в повышенных количествах образуется мезобилиноген и в последующем – стеркобилиноген. Всосавшаяся часть мезобилиногена утилизируется печенью, а резорбирующийся в толстой кишке стеркобилиноген выводится с мочой. Таким образом, для гемолитической желтухи в типичных случаях характерны следующие клинико-лабораторные показатели: повышение уровня общего и непрямого билирубина в крови, в моче – отсутствие билирубина (непрямой билирубин не фильтруется почками) и положительная реакция на уробилиноген (за счет повышенного попадания в кровь и мочу стеркобилиногена, а в тяжелых случаях – и за счет мезобилиногена, не утилизирующегося печенью); лимонно-желтый оттенок кожных покровов (сочетание желтухи и анемии); увеличение размеров селезенки; ярко окрашенный кал.

Рис. 16.5. Патогенез билирубинемий при различных патологических состояниях (схема). а — норма; б — гемолиз; в — застой в желчных капиллярах; г — поражение паренхиматозных клеток печени; 1 — кровеносный капилляр; 2 — клетки печени; 3 — желчный капилляр.

При механической (обтурационной, или «подпеченочной») желтухе (см. рис. 16.5, в) нарушен отток желчи (закупорка общего желчного протока камнем, рак головки поджелудочной железы). Это приводит к деструктивным изменениям в печени и попаданию элементов желчи (билирубин, холестерин, желчные кислоты) в кровь. При полной обтурации общего желчного протока желчь не попадает в кишечник, поэтому образования в кишечнике билирубиноидов не происходит, кал обесцвечен и реакция на уробилиноген мочи отрицательная. Таким образом, при механической желтухе в крови повышено количество общего билирубина (за счет прямого), увеличено содержание холестерина и желчных кислот, а в моче – высокий уровень билирубина (прямого). Клиническими особенностями обтурационной желтухи являются яркая желтушная окраска кожи, бесцветный кал, зуд кожи (раздражение нервных окончаний желчными кислотами, отлагающимися в коже). Следует заметить, что при длительно сохраняющейся механической желтухе могут существенно нарушаться функции печени, в том числе одна из главных – детоксикационная. В этом случае может произойти частичный «отказ» печени от непрямого билирубина, что может привести к его накоплению в крови. Иными словами, увеличение уровня фракции непрямого билирубина при механической желтухе является плохим прогностическим признаком.

При паренхиматозной («печеночной») желтухе (см. рис. 16.5, г), возникающей чаще всего при ее вирусном поражении, развиваются воспалительно-деструктивные процессы в печени, ведущие к нарушению ее функций. На начальных этапах гепатита процесс захвата и глюкуронирования непрямого билирубина сохраняется, однако образующийся прямой билирубин в условиях деструкции печеночной паренхимы частично попадает в большой круг кровообращения, что ведет к желтухе. Экскреция желчи также нарушена, билирубина в кишечник попадает меньше, чем в норме. Меньше обычного образуется мезобилиногена, и меньшее количество его всасывается в кишечнике. Однако даже это небольшое количество поступающего в печень мезобилиногена не усваивается ею. Мезобилиноген, «уклоняясь», попадает в кровь, а затем выделяется с мочой, что предопределяет положительную реакцию на уробилиноген. Количество образующегося стеркобилиногена также снижено, поэтому кал гипохоличный. Итак, при паренхиматозной желтухе отмечается повышение в крови концентрации общего билирубина, преимущественно за счет прямого. В кале снижено содержание стеркобилиногена. Реакция на уробилиноген мочи положительная за счет попадания в мочу мезобилиногена. Следует отметить, что при прогрессирующем гепатите, когда печень утрачивает свою детоксикационную функцию, в крови накапливается значительное количество и непрямого билирубина. Кроме того, при резко выраженном воспалении печени, ее «набухании», может произойти сдавление желчных капилляров и протоков, возникнуть внутрипеченочный холестаз, что придает паренхиматозной желтухе черты механической с соответствующей клинико-лабораторной картиной (ахоличный кал, отсутствие реакции на уробилиноген).

В табл. 16.2 приведены наиболее характерные сдвиги клинико-лабо-раторных показателей при различных типах желтух.

Следует иметь в виду, что в практике редко наблюдается желтуха какого-либо одного типа в «чистом» виде. Чаще встречается сочетание того или иного типа. Так, при выраженном гемолизе неизбежно страдают различные органы, в том числе и печень, что может привнести элементы паренхиматозной желтухи при гемолизе. В свою очередь паренхиматозная желтуха, как правило, включает в себя элементы механической. При механической желтухе, возникающей вследствие сдавливания большого сосочка двенадцатиперстной кишки (фатерова соска) при раке головки поджелудочной железы, неизбежен повышенный гемолиз как следствие раковой интоксикации.

источник

ОБМЕН БИЛИРУБИНА В ОРГАНИЗМЕ

Основной источник билирубина — гемоглобин. Он превращается в билирубин в клетках ретикуло-гистиоцитарной системы, главным образом в печени, селезенке, костном мозге. За сутки распадается примерно 1% эритроцитов и из их гемоглобина образуется 10–300 мг билирубина. Приблизительно 20% билирубина образуется не из гемоглобина зрелых эритроцитов, а из других гемсодержащих веществ, этот билирубин называется шунтовым или ранним. Он образуется из гемоглобина распадающихся в костном мозге эритробластов, незрелых ретикулоцитов, из миоглобина и др.

При разрушении эритроцитов гемоглобин расщепляется на глобин, железосодержащий гемосидерин и не содержащий железа гематоидин. Глобин распадается на аминокислоты и снова идет на построение белков организма. Железо подвергается окислению и снова используется организмом в виде ферритина. Гематоидин (порфириновое кольцо) превращается через стадию биливердина в билирубин.

Образующийся билирубин поступает в кровь. Так как он не растворим в воде при физиологическом pH крови, то для транспортировки в крови он связывается с носителем — главным образом, альбумином.

Печень выполняет три важнейшие функции в обмене билирубина: захват из крови гепатоцитами, связывание билирубина с глюкуроновой кислотой и выделение связанного (конъюгированного) билирубина из гепатоцитов в желчные капилляры. Перенос билирубина из плазмы в гепатоцит происходит в печеночных синусоидах. Свободный (непрямой, неконъюгированный) билирубин отщепляется от альбумина в цитоплазматической мембране, внутриклеточные протеины гепатоцита захватывают билирубин и ускоряют его перенес в гепатоцит.

Поступив в гепатоцит, непрямой (неконъюгированный) билирубин переносится в мембраны эндоплазматической сети, где связывается с глюкуроновой кислотой под влиянием фермента глюкуронилтрансферазы. Соединение билирубина с глюкуроновой кислотой делает его растворимым в воде, что делает возможным переход его в желчь, фильтрацию в почках и обеспечивает быструю (прямую) реакцию с диазореактивом (прямой, конъюгированный, связанный билирубин).

Далее билирубин выделяется из печени в желчь. Экскреция билирубина из гепатоцита в желчь находится под контролем гормонов гипофиза и щитовидной железы. Билирубин в желчи входит в состав макромолекулярных агрегатов (мицелл), состоящих из холестерина, фосфолипидов, желчных кислот и незначительного количества белка.

Желчь течет согласно градиенту давления: печень выделяет желчь при давлении 300–350 мм.водн.ст., далее она накапливается в пузыре, который сокращаясь, создает давление 200–250 мм.вод.ст, что достаточно для свободного истечения желчи в ДПК при условии расслабления сфинктера Одди.

Билирубин поступает в кишечник и под действием бактериальных дегидрогеназ превращается в мезобилиноген и уробилиногеновые тельца: уробилиноген и стеркобилиноген. Основное количество уробилиногена из кишечника выделяется с калом в виде стеркобилиногена (60–80 мг в сутки), на воздухе превращающегося в стеркобилин, что окрашивает кал в коричневый цвет. Часть уробилиногена всасывается через стенку кишечника и попадает в воротную вену, затем в печень, где расщепляется. Здоровая печень полностью расщепляет уробилин, поэтому в норме в моче он не определяется.

Часть стеркобилиногена через систему геморроидальных вен попадает в общий кровоток и выводится почками (около 4 мг в сутки), придавая моче нормальный соломенно-желтый цвет.

Нормальное содержание билирубина в крови:

непрямой (неконъюгированный, свободный): 4–16 мкмоль/л (75–85% от общего);.

прямой (конъюгированный, связанный): 1–5 мкмоль/л (15–25% от общего).

Повышение уровня общего билирубина в крови (гипербилирубинемия) свыше 27–34 мкмоль/л приводит к связыванию его эластическими волокнами кожи и конъюнктивы, что проявляется желтушным окрашиванием. Тяжесть желтухи обычно соответствует уровню билирубинемии (легкая форма — до 85 мкмоль/л, среднетяжелая — 86–169 мкмоль/л, тяжелая форма — свыше 170 мкмоль/л). При полном блоке желчных протоков ежедневно происходит повышение уровня билирубина на 30–40 мкмоль/ч (до уровня 150 мкмоль/л, далее скорость снижается).

Интенсивность желтухи зависит от кровоснабжения органа или ткани. Сначала обнаруживается желтое окрашивание склер, несколько позднее кожных покровов. Накапливаясь в коже и слизистой, билирубин в сочетании с другими пигментами прокрашивает их в светло-желтый цвет с красноватым оттенком. В дальнейшем происходит окисление билирубина в биливердин, и желтуха приобретает зеленоватый оттенок. При длительном существовании желтухи кожные покровы приобретают черновато-бронзовую окраску. Таким образом, осмотр больного позволяет решить вопрос о длительности желтухи.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10891 — | 8149 — или читать все.

источник

РОЛЬ ПЕЧЕНИ В ПИГМЕНТНОМ ОБМЕНЕ.ЖЕЛТУХИ

В эритроцитах имеется пигмент красного цвета – гемоглобин. Эритроциты живут около 120дней. Стареющие эритроциты улавливаются клетками РЭС – ретикулоэндотелиальной системы (селезенки, купферовскими клетками печени), в которых начинается распад гемоглобина. Сначала из гемоглобина образуется вердоглобин, затем биливердин (пигмент желтого цвета), который восстанавливается до билирубина (БР). БР, образованный в клетках РЭС, называют свободным (неконъюгированным с глюкуроновой кислотой), его же называют непрямым. Он гидрофобен и высоко токсичен. Выходя в кровь, он связывается с альбуминами и в таком комплексе доставляется в печень. В клетках печени – гепатоцитах БР связывается с глюкуроновой кислотой, образуя растворимый в воде связанный или прямой БР. Часть прямого БР из гепатоцитов выводится в кровяное русло, а большая часть активным транспортом выводится в желчные капилляры и попадает с током желчи в тонкий кишечник (рис.26). В кишечникеотсвязанного БР отщепляется глюкуроновая кислота и он снова становится свободным. Ферменты кишечной микрофлоры восстанавливают БР до бесцветного стеркобилиногена, который, окисляясь, превращается в стеркобилин – пигмент коричневого цвета, выводимый с калом. Часть стеркобилиногена всасывается по геморроидальным венам, попадает в почки и, окисляясь, выводится с мочой в виде стеркобилина мочи (уробилина).

Таким образом, в норме в крови присутствует и свободный (из клеток РЭС), и связанный (из гепатоцитов) БР. Концентрация общего БР в норме составляет 1,7 – 20 мкмоль/л, из них 25% приходится на связанный БР и 75% – на свободный. В норме в моче и кале присутствует стеркобилин, БР в моче нет, т.к. в крови преобладает сводный, гидрофобный БР, который не может выделяться с мочой.Повышение концентрации БР в крови называется гипербилирубинемией. При достижении определенной концентрации он диффундирует в ткани, окрашивая их в желтый цвет. Пожелтение тканей из-за отложения в них БР называют желтухой. Клинически желтуха может не проявляться до тех пор, пока концентрация БР не станет выше 50 мкмоль/л. По механизму развития различают три вида желтух.

Гемолитическая желтуха (надпеченочная) – результат интенсивного гемолиза эритроцитов (резус-конфликт, переливание несовместимых групп крови, отравление гемолитическими ядами, укус змеи). Хотя способность печени образовывать связанный БР и выделять его в желчь в 3–4 раза превышает их образование в физиологических условиях, из-за усиленного гемолиза свободного БР образуется так много, что он не успевает весь захватываться гепатоцитами и остается в крови. Поэтому один из главных признаков этой желтухи – повышение содержания в крови свободного БР. Это позволяет легко отличить гемолитическую желтуху от механической и печеночной желтух. По сравнению с нормой в печени образуется больше связанного БР и большее количество его выделяется в кишечник, что ведет к усиленному образованию и выделению с мочой и калом стеркобилина и более интенсивному их окрашиванию. В моче БР отсутствует, т.к. в крови накапливается гидрофобный свободный БР, который не фильтруется в мочу. Свободный БР легко преодолевает ГЭБ, поражает головной мозг, вызывая энцефалопатию.

Механическая, или обтурационная желтуха (подпеченочная) развивается при нарушении оттока желчи в двенадцатиперстную кишку (при желчнокаменной болезни, опухоли желчного пузыря, головки поджелудочной железы). При полной закупорке общего

желчного протока связанный БР в составе желчи не поступает в кишечник, поэтому продуктов его катаболизма – стеркобилинов в моче и кале нет. Кал обесцвечен. Так как экскреция связанного БР в желчь нарушена, происходит его выделение в кровь, поэтому в крови повышено содержание связанного БР. Этот растворимый БР экскретируется с мочой, придавая ей насыщенный оранжево-коричневый цвет. В сыворотке крови у больных повышена активность ферментов эпителия желчевыводящих путей – щелочной фосфатазы и g- глутамилтрансферазы.

Печеночная желтухаобусловлена повреждением гепатоцитов, например, при вирусных гепатитах. Пораженные гепатоциты хуже захватывают свободный БР из крови и хуже экскретируют его в желчь против градиента концентрации. Поэтому при этой желтухе в крови повышается содержание как свободного, так и связанного БР, но прирост связанного более значителен. Поскольку экскреция желчи в кишечник нарушена, БР в кишечник поступает меньше, чем в норме, поэтому количество образующегося стеркобилиногена также снижено. Кал может быть гипохоличным, т.е. менее окрашенным. Моча, наоборот, имеет более интенсивную окраску за счет присутствия там не только стеркобилина, но связанного БР, который хорошо растворим в воде и экскретируется с мочой. В сыворотке крови больных повышена активность ЛДГ₅, АлАТ> АсАТ.

У новорожденных бывает либо физиологическая, либо патологическая желтуха. Причины физиологической: эритроциты плода живут не 120 дней, а 80. У новорожденного ребёнка усилен гемолиз эритроцитов, следовательно, образуется больше гемоглобина и билирубина. Связывание и удаление билирубина замедлены из-за возрастной незрелости печени (отсутствуют некоторые белки и ферменты). Физиологическая желтуха неопасна, быстро проходит (

7 дней). Патологическая желтуха новорожденных чаще всего бывает гемолитической, длится более 7-ми дней. Возникает у резус-положительного плода и резус-отрицательной матери, в тяжелых случаях может вызвать смерть плода. Кроме того, патологическая желтуха может быть связана с нарушением захвата билирубина гепатоцитами (синдром Жильбера), нарушением конъюгации с УДФ-глюкуроновой кислотой – наследственный дефект глюкуронилтрансфераз (синдром Криглера-Найяра) или с нарушением экскреции связанного билирубина в желчь (синдром Дабина-Джонсона).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник