Функціональна анатомія: поділ на сектори і сегменти

За зовнішнім виглядом печінка людини поділена на праву і ліву частки серповидною зв’язкою. Однак таке ділення не відповідає кровопостачанню і шляхам відтоку жовчі. Функціональна анатомія печінки уточнена шляхом детального вивчення зліпків отриманих при введенні у судини і жовчні шляхи полівінілхлориду, речовини, що стійка до лугів, багатьох кислот і розчинників. Завдяки властивостям цього полімеру можна заповнивши ним судинне русло і жовчовивідні шляхи отримати своєрідні зліпки цих внутрішньо печінкових структур.

Ворітна вена розділяється на праву і ліву гілки, кожна з яких у свою чергу ділиться на дві гілки, які здійснюють кровопостачання певних зон печінки – секторів, яких всього чотири. Справа розташовані передній і задній, зліва – медіальний і латеральний. При такому поділі межа між лівим і правим відділами печінки проходить не уздовж серповидної зв’язки, а по косій лінії справа від неї, проведеній зверху вниз від нижньої порожнистої вени до ложа жовчного міхура. Зони ворітного і артеріального кровопостачання правих і лівих відділів печінки і шляхи відтоку жовчі правої і лівої сторін не перекриваються. Ці чотири сектори розділені трьома площинами в яких містяться три основні гілки печінкової вени.

Сектори поділяються на сегменти:

Лівий медіальний сектор – ІV сегмент; лівий латеральний – ІІ і ІІІ сегменти.

Правий передній сектор містить – V і VІІІ, а правий задній – VІ і VІІ сегменти.

Між великими судинами цих сегментів немає анастамозів, але на рівні синусоїдів вони сполучаються.

Сегмент І відповідає хвостатій частці і він ізольований від інших сегментів.

Лекція 3. Основні структурно-функціональні одиниці печінки. Морфологічна характеристика основних типів клітин і їх роль в розвитку патології печінки.

В 1833 році Кірнан ввів поняття про часточки печінки як основу її архитектоніки. (Кірнан Френсіс(1800—1874), англ. Хірург, який народився в Ірландії (Кирнана пространства — междольковые соединительнотканные прослойки печени (spatiib lhepatis), в которых располагаются печеночные триады, состоящие из междольковых артерии, вены и желч-ного протока, а также поддольковые (собирательные) вены, лимфатиче-ские сосуды и нервные волокна) Він описав чітко окреслені частоски, які складаються з центрально розташованої печінкової вени і периферично розташованих портальних трактів які містять гілочки ворітної вени, печінкової артерії та жовчної протоки. Між ними розташовані балки гепатоцитів і синусоїди з кров’ю.

За сучасними уявленнями паренхіма печінки складається з невеликих, діаметром 1 – 2 мм, часточок (lobuli hepatis), утворених печінковими клітинами – гепатоцитами, котрі згруповані у трабекули або балки.

Існує три теоретичні моделі структурної одиниці печінки:

1. Класична печінкова часточка – має полігональну форму (шестикутник) (РИС ). В центрі проходить центральна вена – перша судина венозної системи печінки. Балки, які складаються з двох рядів гепатоцитів, та синусоїди розташовуються радіально відносно центральної вени. Між часточками у кутах залягають артерії, вени (гілочки ворітної вени), жовчні протоки і лімфатичні судини – це тріади печінки, або портальні зони чи тракти, або глісонова капсула.

Портальні тракти і печінкові центральні судини не торкаються один одного і частіш всього перпендикулярні один одному, у людини розташовані на відстані близько 0,5 мм. Синусоїди розташовані не рівномірно і, зазвичай, перпендикулярно лінії яка сполучає центральні вени. Напрямок кровотоку у класичній часточці – від периферії до центру і зумовлений більш високим тиском у ворітній вені ніж у центральній.

Кожна балка складається з двох рядів гепатоцитів, які об’єднуючись між собою щільними замикаючими контактами, обмежують первинні жовчні канальці (капіляри) діаметром 0,5 – 1 мкм. Ці канальці зливаються у короткі холангіоли, котрі впадають у міжчасточкові жовчні протоки. Таким чином, кожен гепатоцит у балці має 2 поверхні – біліарну (апікальну, каналікулярну) і васкулярну (базальну, синусоїдальну). Стінка холангіол утворена епітеліальними клітинами з відносно великими ядрами, розташованими в один – два ряди – холангіоцитами.

2. Портальна часточка – має трикутну форму (РИС ). В центрі – печінкова тріада (артерії, гілочки ворітної вени, жовчні протоки і лімфатичні судини). В кутах – центральні вени. Від тріад у сторони розходяться навколочасточкові судини, від яких відгалужуються внутрішньочасточкові судини. Таким чином, рух крові у портальній частці спрямований від центру до її периферії.

3. Печінковий ацінус – ромбовидна структурно-функціональна одиниця печінки (РИС ). В тупих кутах ромба печінкові тріади, а в гострих – центральні вени двох класичних сусідніх часточок. Напрямок руху крові – від центру до периферії. Тому в ацінусі можна виділити три зони, які по різному кровопостачаються. Перша зона в центрі – найкраще забезпечена оксигенованою кров’ю та речовинами для метаболічних реакцій. Відзначимо, що вона максимально страждає від інтоксикації та дефіциту поживних речовин, а також найбільш регенеруюча і метаболічно активна. Друга – помірна щодо кисневого забезпечення. Третя зона – віддалена і найгірше кровопостачається оксигенованим гемоглобіном. Темні гепатоцити (чутливіші до вірусних інфекцій) першої зони виконують білоксинтезуючі, а світлі гепатоцити (чутливіші до токсичних речовин) третьої зони – детоксикуючі функції.

Дискусія з приводу печінкових балок і пластинок.

Морфологічна характеристика основних типів клітин

В кожному міліграмі нормальної печінки людини міститься близько 202·10³ клітин, з яких 171·10³ клітин – паренхиматозні клітини гепатоцитии, а 31·10³ клітин – літоральні (синусоїдальні).

1. Гепатоцити. Печінкові клітини – гепатоцити складають приблизно 60% від загальної печінкової маси. Це полігональні (найчастіше мають 8 сторін) поляризовані епітеліальні клітини. (РИС ) Діаметр печінкової клітини коливається від 18 до 28 мкм, за іншими авторами діаметр гепатоциту людини приблизно 30 мкм. В патологічних умовах коливання розмірів гепатоцитів ще більші: від 12 мкм за умов голодування до 40 мкм при регенерації.

Простір Діссе відділяє гепатоцити від синусоїдальних ендотеліальних клітин.

Поверхня гепатоцитів рівна, за виключенням десмосом і запираючих контактів при утворенні первинних жовчних канальців. У жовчний каналець повернуті мікроворсинки однакових розмірів, а у синусоїдальну – різної величини. Функціонально і морфологічно в плазматичній мембрані гепатоциту розрізняють синусоїдальну частину (40 – 50%), латеральну частину (30 – 40%), каналікулярну, або апікальну частину (близько 10%). Всі ці частини плазматичної мембрани гепатоциту містять різні транспортні системи.

Гепатоцити – одноядерні, рідко двох- чи кількаядерні клітини (при чому з віком кількість двоядерних з віком збільшується: у новонародженого їх 1,5%, у шестилітньої дитини – 1,6%, а у дорослого – 8,3%). Спостережувану в деяких випадках тетра- і навіть октаплоїдність ядра іноді пов’язують з передраковим станом. Діаметр кулястого ядра гепатоцита істотно відрізняється у представників різних видів: до 12 мкм у людини, чи 24 мкм у миші. Спостерігаються великоядерні клітини і у людини, як наслідок ендомітозу зі збереженням ядерної оболонки.

Внутрішньоклітинні органели і компоненти гепатоцитів численні і різноманітні.

Гепатоцити насичені мітохондріями – від 1500 до 2500 на клітину.

Ендоплазматична сітка, як гладенька (біотрансформація та кон’югація ендогенних і чужорідних речовин, накопичення глікогену, детоксикація, синтез холестерину і жовчних кислот), так і зерниста, розташована біля ядер і мітохондрій (біосинтез білків – плазмопротеїнів, окрім імуноглобулінів).

Синтезовані у зернистому ЕПР фібриноген, альбуміни потрапляють до апарату Гольджі, з якого, зокрема за допомогою лізосом вони транспортуються, в тому числі і у кров. У цистернах апарату Гольджі міститься також багато глікозилтрансфераз, які здійснюють приєднання до білків вуглеводів. Аппарат Гольджі можна назвати складом речовин, зокрема тих, які мають бути секретовані у жовч. При холестазі особливо виражені зміни виявляються саме у апараті Гольджі, лізосомах і первинних канальцях.

В гепатоцитах є також пероксисоми і лізосоми.

Цитоплазма геаптоцитів крім органел у нормі містить гранули глікогену, краплі ліпідів, тонкі волокна. Деякі патологічні стани характеризуються різким збільшенням таких включень, так, наприклад, при жировій дистрофії печінки гепатоцити дрібнішають і заповнюються крапельками ліпідів.

Цитоскелет підтримує форму гепатоцитів і складається з мікротрубочок, мікрофіламентів і проміжних філаментів.

Тривалість життя гепатоцитів печінки людини складає в середньому від 200 до 400 днів. При зменшенні гепатоцитарної маси відбувається посилення проліферативних процесі.

Гепатоцити виконують метаболічну, детоксикуючу, жовчосекреторну функції.

2. Холангіоцити – низькі призматичні великоядерні епітеліальні клітини, які вистилають внутрішньопечінкове біліарне дерево. ?(Ці клітини складають до 10% маси печінки щура.)? Саме ці клітини забезпечують насичення жовчі НСО₃^- і набуття жовчю властивого для неї лужне рН.

Холангіоцити є гормоночутливими, що показано численними дослідженнями. Зацікавленість вивченням функціонування холангіоцитів пов’язана з виявленою значною роллю розладу їх нормальної роботи у розвитку жовчокам’яної хвороби.

До 40% об’єму жовчі у людини походять з протокових клітин, у щурів ця величина складає від 10 до 15%.

3. Синусоїдальні клітини. За думкою деяких вчених до 90% клітин ретикулоендотеліальної системи знаходяться саме у печінці.

Ендотеліальні клітини вистилають синусоїди і містять фенестри, які і утворюють бар’єр між синусоїдом і простором Діссе, тобто між синусоїдальною кров’ю і плазмою простору Діссе. Кількість фенестр різко зменшується з появою базальної мембрани, особливо яскраво такі зміни проявляються у зоні 3 ацинуса хворих на алкоголізм.

Синусоїдальні ендотеліальні клітини активно видаляють з кровообігу макромолекули і дрібні часточки шляхом рецептор-опосередкованого ендоцитозу. Окрім того, вони очищують кров від зруйнованого колагену і зв’язують та поглинають ліпопротеїни.

Клітини Купфера це рухливі макрофаги, які розташовуються на ендотелії. Ці клітини утворюються з моноцитів крові і мають обмежену здатність ділитися. В клітинах Купфера в значних кількостях наявні вакуолі і лізосоми.

Клітини Купфера поглинають великі часточки шляхом ендоцитозу (піноцитозу, або фагоцитозу), котрий може бути рецептор-опосередкований (адсорбційний) або ж відбуватися без участі рецепторів (рідкофазний). Клітини Купфера поглинають застарілі клітини, чужорідні часточки, пухлинні клітини, бактерій, дріжжі, віруси, паразитів. Клітини Купфера активуються при генералізованих інфекціях чи травмах. Вони специфічно поглинають ендотоксин і виробляють низку факторів, наприклад фактор некрозу пухлин, інтерлейкіни, колагеназу, лізосомальні гідролази. Саме ці фактори посилюють відчуття дискомфорту. Крім того, клітини Купфера секретують метаболіти арахідонової кислоти, у тому числі простагландини.

В печінці плода клітини Купфера виконують еритобластоїдну функцію

Зірчасті клітини (ліпоцити, клітини Іто, жирозапасаючі клітини) розташовуються у субендотеліальному просторі Діссе. Вони мають довгі вирости цитоплазми, деякі з котрих контактують з паренхиматозними клітинами, а інші досягають синусоїдів, де можуть брати участь в регуляції кровотоку і, таким чином, впливати на портальну гіпертензію. Ліпоцити містять актин і міозин і скорочуються у відповідь на дію ендотеліну-1 і речовини Р.

В нормі клітини Іто є основним місцем зберігання ретиноїдів, морфологічно це проявляється у вигляді жирових крапель у цитоплазмі. Після виділення цих крапель зірчасті клітини стають схожими на фібробласти.

При пошкодженні гепатоцитів зірчасті клітини втрачають жирові краплі, проліферують, мігрують у зону 3, набувають фенотип, який нагадує фенотип міофібробластів і виробляють колаген типів І, ІІІ, ІV, а також ламінін. Крім того, вони виділяють протеїнази клітинного матриксу і їх інгібітори (інгібітор металопротеїназ). Колагенізація простору Діссе викликає зниження надходження в гепатоцити субстратів, зв’язаних з білками.

Ямочні клітини (Лимфоциты, в т.ч. (кроме В- и Т-клеток) - большие гранулированные лимфоциты) – рухливі лімфоцити, природні кілери, прикріплені до поверхні ендотелію повернутої у внутрішній простір синусоїду. Pit-клітини (ямкові клітини) – один із типів печінкових клітин синусоїда, які морфологічно визначені як великі зернисті лімфоцити і функціонують як природні кіллери, що належать до імунної системи печінки [Parker 2012]. Pit-клітини експресують на поверхні мембрани природні цитотоксичні рецептори, МНС І, а також CD2, CD54, CD11a/CD18 [Stanciu 2003], але свідчень про експресію ними серотонінових рецепторів наразі не знайдено. Нещодавні дослідження довели, що ямкові клітини також відіграють роль у регенерації печінки. На основі аналізу генної експресії встановлено, що цитокіни і шлях, опосередкований фактором росту, активуються у pit-клітинах на ранніх стадіях регенерації печінки. А проліферація ямкових клітин починається вже через 24-72 години після гепатектомії [Xu CS 2011].

Мікроворсинки чи псевдоподії ямочних клітин проникають скрізь ендотеліальну вистилку і поєднуються з мікроворсинками паренхиматозних клітин у просторі Діссе. Ці клітини живуть не довго і поновлюються за рахунок лімфоцитів циркулюючої крові. Утворюються ж вони у червоному кістковому мозку. Ямочні клітини характеризуються спонтанною цитотоксичністю до пухлинних і інфікованих вірусом гепатоцитів.