Гепатоцит гистология. Гепатоциты

Содержание статьи

ПЕЧЕНЬ, самая большая железа в теле позвоночных. У человека она составляет около 2,5% от массы тела, в среднем 1,5 кг у взрослых мужчин и 1,2 кг у женщин. Печень расположена в правой верхней части брюшной полости; она прикрепляется связками к диафрагме, брюшной стенке, желудку и кишечнику и покрыта тонкой фиброзной оболочкой – глиссоновой капсулой. Печень – мягкий, но плотный орган красно-коричневого цвета и состоит обычно из четырех долей: большой правой доли, меньшей левой и гораздо меньших хвостатой и квадратной долей, образующих заднюю нижнюю поверхность печени.

Функции.

Печень – необходимый для жизни орган со множеством различных функций. Одна из главных – образование и выделение желчи, прозрачной жидкости оранжевого или желтого цвета. Желчь содержит кислоты, соли, фосфолипиды (жиры, содержащие фосфатную группу), холестерин и пигменты. Соли желчных кислот и свободные желчные кислоты эмульгируют жиры (т.е. разбивают на мелкие капельки), чем облегчают их переваривание; превращают жирные кислоты в водорастворимые формы (что необходимо для всасывания как самих жирных кислот, так и жирорастворимых витаминов A, D, E и K); обладают антибактериальным действием.

Все питательные вещества, всасываемые в кровь из пищеварительного тракта, – продукты переваривания углеводов, белков и жиров, минералы и витамины – проходят через печень и в ней перерабатываются. При этом часть аминокислот (фрагментов белков) и часть жиров превращаются в углеводы, поэтому печень – крупнейшее «депо» гликогена в организме. В ней синтезируются белки плазмы крови – глобулины и альбумин, а также протекают реакции превращения аминокислот (дезаминирование и переаминирование). Дезаминирование – удаление азотсодержащих аминогрупп из аминокислот – позволяет использовать последние, например, для синтеза углеводов и жиров. Переаминирование – это перенос аминогруппы от аминокислоты на кетокислоту с образованием другой аминокислоты (см. МЕТАБОЛИЗМ) . В печени синтезируются также кетоновые тела (продукты метаболизма жирных кислот) и холестерин.

Печень участвует в регуляции уровня глюкозы (сахара) в крови. Если этот уровень возрастает, клетки печени превращают глюкозу в гликоген (вещество, сходное с крахмалом) и депонируют его. Если же содержание глюкозы в крови падает ниже нормы, гликоген расщепляется и глюкоза поступает в кровоток. Кроме того, печень способна синтезировать глюкозу из других веществ, например аминокислот; этот процесс называется глюконеогенезом.

Еще одна функция печени – детоксикация. Лекарства и другие потенциально токсичные соединения могут превращаться в клетках печени в водорастворимую форму, что позволяет их выводить в составе желчи; они могут также подвергаться разрушению либо конъюгировать (соединяться) с другими веществами с образованием безвредных, легко выводящихся из организма продуктов. Некоторые вещества временно откладываются в клетках Купфера (специальных клетках, поглощающих чужеродные частицы) или в иных клетках печени. Клетки Купфера особенно эффективно удаляют и разрушают бактерии и другие инородные частицы. Благодаря им печень играет важную роль в иммунной защите организма. Обладая густой сетью кровеносных сосудов, печень служит также резервуаром крови (в ней постоянно находится около 0,5 л крови) и участвует в регуляции объема крови и кровотока в организме.

В целом печень выполняет более 500 различных функций, и ее деятельность пока не удается воспроизвести искусственным путем. Удаление этого органа неизбежно приводит к смерти в течение 1–5 дней. Однако у печени есть громадный внутренний резерв, она обладает удивительной способностью восстанавливаться после повреждений, поэтому человек и другие млекопитающие могут выжить даже после удаления 70% ткани печени.

Строение.

Сложная структура печени прекрасно приспособлена для выполнения ее уникальных функций. Доли состоят из мелких структурных единиц – долек. В печени человека их насчитывается около ста тысяч, каждая 1,5–2 мм длиной и 1–1,2 мм шириной. Долька состоит из печеночных клеток – гепатоцитов, расположенных вокруг центральной вены. Гепатоциты объединяются в слои толщиной в одну клетку – т.н. печеночные пластинки. Они радиально расходятся от центральной вены, ветвятся и соединяются друг с другом, формируя сложную систему стенок; узкие щели межу ними, наполненные кровью, известны под названием синусоидов. Синусоиды эквивалентны капиллярам; переходя один в другой, они образуют непрерывный лабиринт. Печеночные дольки снабжаются кровью от ветвей воротной вены и печеночной артерии, а образующаяся в дольках желчь поступает в систему канальцев, из них – в желчные протоки и выводится из печени.

Воротная вена печени и печеночная артерия обеспечивают печень необычным, двойным кровоснабжением. Обогащенная питательными веществами кровь из капилляров желудка, кишечника и нескольких других органов собирается в воротную вену, которая вместо того, чтобы нести кровь к сердцу, как большинство других вен, несет ее в печень. В дольках печени воротная вена распадается на сеть капилляров (синусоидов). Термин «воротная вена» указывает на необычное направление транспорта крови из капилляров одного органа в капилляры другого (сходную систему кровообращения имеют почки и гипофиз).

Второй источник кровоснабжения печени, печеночная артерия, несет обогащенную кислородом кровь от сердца к наружным поверхностям долек. Воротная вена обеспечивает 75–80%, а печеночная артерия 20–25% общего кровоснабжения печени. В целом за минуту через печень проходит около 1500 мл крови, т.е. четверть сердечного выброса. Кровь из обоих источников попадает в конечном итоге в синусоиды, где смешивается и идет к центральной вене. От центральной вены начинается отток крови к сердцу через долевые вены в печеночную (не путать с воротной веной печени).

Желчь секретируется клетками печени в мельчайшие канальцы между клетками – желчные капилляры. По внутренней системе канальцев и протоков она собирается в желчный проток. Часть желчи направляется прямо в общий желчный проток и изливается в тонкий кишечник, но бóльшая часть по пузырному протоку возвращается на хранение в желчный пузырь – небольшой мешочек с мышечными стенками, прикрепленный к печени. Когда пища поступает в кишечник, желчный пузырь сокращается и выбрасывает содержимое в общий желчный проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку. Печень человека производит около 600 мл желчи в сутки.

Портальная триада и ацинус.

Ветви воротной вены, печеночной артерии и желчного протока расположены рядом, у наружной границы дольки и составляют портальную триаду. На периферии каждой дольки находится несколько таких портальных триад.

Функциональной единицей печени считается ацинус. Это – часть ткани, которая окружает портальную триаду и включает лимфатические сосуды, нервные волокна и прилегающие секторы двух или более долек. Один ацинус содержит около 20 печеночных клеток, расположенных между портальной триадой и центральной веной каждой дольки. В двумерном изображении простой ацинус выглядит как группа сосудов, окруженная прилегающими участками долек, а в трехмерном – похож на ягоду (acinus – лат. ягода), висящую на стебельке из кровеносных и желчных сосудов. Ацинус, микрососудистый каркас которого состоит из перечисленных выше кровеносных и лимфатических сосудов, синусоидов и нервов, является микроциркуляторной единицей печени.

Клетки печени

(гепатоциты) имеют форму многогранников, но основных функциональных поверхностей у них три: синусоидальная, обращенная в синусоидальный канал; канальцевая – участвующая в образовании стенки желчного капилляра (собственной стенки он не имеет); и межклеточная – непосредственно граничащая с соседними печеночными клетками.

Нарушения функции печени.

Поскольку печень обладает множеством функций, ее функциональные расстройства крайне разнообразны. При болезнях печени повышается нагрузка на орган и может повреждаться его структура. Процесс восстановления печеночной ткани, включающий регенерацию печеночных клеток (образование узлов регенерации), хорошо изучен. Обнаружено, в частности, что при циррозе печени происходит извращенная регенерация печеночной ткани с неправильным расположением сосудов, образующихся вокруг узлов клеток; в результате в органе нарушается кровоток, что приводит к прогрессированию заболевания.

Желтуха, проявляющаяся желтизной кожи, склер (белка глаз; здесь изменение цвета обычно наиболее заметно) и других тканей, – частый симптом при болезнях печени, отражающий накопление билирубина (красновато-желтого пигмента желчи) в тканях тела.

Печень животных.

Если у человека печень имеет 2 главные доли, то у других млекопитающих эти доли могут подразделяться на более мелкие, и есть виды, у которых печень состоит из 6 и даже 7 долей. У змей печень представлена одной удлиненной долей. Печень рыб относительно велика; у тех рыб, которые используют печеночный жир для увеличения плавучести, она представляет большую экономическую ценность вследствие значительного содержания жиров и витаминов.

Многие млекопитающие, например киты и лошади, и многие птицы, например голуби, лишены желчного пузыря; однако он имеется у всех пресмыкающихся, земноводных и большинства рыб, за исключением нескольких видов акул.

Гепатоциты - это клетки паренхимы печени, именно от них зависит функционирование органа. Их основное назначение заключается в сохранении полезных компонентов, обезвреживании токсичных веществ.

Печень состоит на 60-85 % из гепатоцитов, их количество достигает 300 миллиардов. Все клетки принимают участие в промежуточных реакциях метаболических процессов. Гепатоцит имеет 6 ровных сторон с 1-2 ядрами.

Структурные компоненты гепатоцитов:

  • Митохондрии - центр концентрации энергии;
  • Ядро и цитоплазма;
  • Эндоплазматическую сеть;
  • Лизосомы, липиды;
  • Гликоген;
  • Комплексы Гольджи.

Основные функции гепатоцитов:

  • Корректировка трансформации углеводов;
  • Участие в производстве и хранении протеинов;
  • Регулировка синтеза холестерина и желчных кислот;
  • Выведение токсичных веществ;
  • Активизация процессов желчеобразования.

Гепатоциты отличаются ограниченным количеством делений в течение жизни, их постоянное разрушение может привести в определенный момент к утрате способности к восстановлению. Спровоцировавшие деструктивные процессы заболевания могут стать хроническими и необратимыми.

Гепатоциты отличаются большими размерами и многокомпонентностью, большинство состоит из митохондрий, гликогена и других видов клеток.

От их разновидности зависит набор характеристик. Поверхность клеток ровная, на ней расположены небольшие участки, на них с разных сторон фиксируются желчные канальцы, кровеносные синусоиды. Фиксация обеспечивается за счет микроворсинок различной длины и диаметра сечения. Большое количество волокон свидетельствует о повышенной активности процессов секреции и поглощения.

Функции клеток:

  • Регулирование содержания глюкозы в крови;
  • Метаболизм жирных кислот;дезактивация медикаментов, химических веществ, алкогольных напитков, стероидных гормонов;
  • Синтез желчи;
  • Синтез обогащенной белками лимфы.

Причины поражения гепатоцитов

Клетки печени подвергаются отрицательному воздействию окружающей среды в ежедневном режиме. К негативным факторам можно отнести плохую экологию, несбалансированный рацион, стрессы, отсутствие физической активности, недосып. Все перечисленные факторы оказывают негативное воздействие на клетки печени и работу органа в целом.

Причины поражения клеток печени:

  • Инфекции и воспаления органа;
  • Вредные привычки (злоупотребление алкоголем, наркотиками, курением);
  • Избыточная масса тела;
  • Вредные продукты в рационе, поздние ужины;
  • Прием препаратов, антибактериальных, противоопухолевых препаратов, НПВС и других;
  • Повышенные физические нагрузки;
  • Старение организма;
  • Плохая наследственность.

Негативные воздействия на гепатоциты провоцируют патологические изменения, некроз клеток приводит к их уничтожению. Патологические процессы сопровождаются нарушениями работы печени и развитию патологий (воспаления, фиброз, дистрофия).

Поражение 80% клеток может привести к печеночной недостаточности и преждевременному летальному исходу.

Синдром цитолиза

Заболевание представляет собой группу патологий, сопровождающихся деструкцией гепатоцитов. Данное явление наблюдается на фоне дистрофических, некротических изменений в паренхиме. Характер болезни связан с причинами развития, в зависимости от степени тяжести патологии процесс разрушения может носить обратимый и необратимый характер.

Цитолиз сопровождается разрушением защитной оболочки клетки, активные ферменты оказывают негативное влияние на печень, в результате развивается дистрофия тканей, некроз. Цитолизные поражения может развиваться в любом возрасте, у младенцев диагностируется аутоиммунная деструкция, у пациентов старше 50 лет наблюдается жировое перерождение.

Клиническая картина отличается в зависимости от стадии заболевания, степени развития повреждений. Заболевание на протяжении долгого времени может никак не проявляться. Быстрое прогрессирование или тотальное разрушение приводит к желтухе, которая поражает кожные покровы, глазные склеры и слизистые оболочки. Изменение цвета свидетельствует об активном выбросе билирубина в кровеносную систему, что свидетельствует о нарушении метаболических процессов.

Цитолиз печени

Глобальное поражение клеток сопровождается также нарушением функционирования системы пищеварения, процесс сопровождается следующими явлениями:

  • Горьковатое послевкусие на голодный желудок или после еды;изжога, отрыжка;
  • Повышение уровня кислотности желудочного сока.

На финальной стадии наблюдаются изменения печени в размерах, процесс сопровождается следующими симптомами:

  • Болевые ощущения в правом подреберье;
  • Уплотнения в зоне проекции пораженной печени (при пальпации).

Как распознать болезнь

Особенность печени заключается в том, что ее поражение не сопровождается дискомфортными ощущениями. Существуют определенные симптомы, по которым можно выявить заболевания.

Признаки болезни:

  1. Ощущение тяжести, дискомфортные ощущения по правым ребром;
  2. Кожные высыпания;
  3. Нарушения сна;
  4. Боль в спине;
  5. Раздражительность;
  6. Разрушение зубов;
  7. Проблемы с сердцем (гипертония, стенокардия);
  8. Снижение веса;
  9. Аллергии;
  10. Беспричинная потеря веса;
  11. Усталость, утомляемость;
  12. Проблемы с аппетитом, беспричинные перепады температуры;
  13. Изменения оттенка кожных покровов на сгибах.

Лечение

Печень - это единственный орган, который обладает свойством регенерации. Данный процесс еще не изучен до конца, иногда для его запуска требуется устранить травмирующие факторы. В результате последних исследований было установлено, возобновление обеспечивается за счет деления клеток. Процесс завершается после полного восстановления печени, после чего гепатоциты снова обретают стабильность.

Регенерация может занять много времени, в молодом возрасте срок обновления клеток более короткий. Основным условием для активизации процесса восстановления клеток печени считается отсутствие травмирующих факторов. Часто этого достаточно полного излечения болезни. На начальных стадиях заболевания все процессы осуществляются медленнее. Чем в более запущенном состоянии находится орган, тем медленнее процесс восстановления.

Ускорить процессы выздоровления поможет избавление от факторов, которые замедляют регенерацию. Пациент должен полностью отказаться от вредных привычек, самолечения, вредного питания, необходимо правильно составлять рацион, соблюдать диету. Дважды в год следует проводить очищение организма, в данном случае подойдет любой рекомендованный врачом способ.

При первых признаках болезни рекомендуется немедленно обратиться за медицинской помощью. Восстановить печень поможет правильный рацион. В состав меню необходимо включить рыбу, морские продукты, яйца, вареные овощи, фрукты, ягоды. Питаться необходимо небольшими порциями несколько раз в день. В рамках лечения используются также медикаменты, действие которых направлено на восстановление органа, активизацию синтеза и оттока желчи, обновление клеток, выведение токсинов.

2018 — 2019, . Все права защищены.

Гепатоцитами называются структурные клетки паренхимы печени, которые выполняют важные функции органа. Они предназначены для хранения полезных веществ и обезвреживания токсинов в крови. Благодаря плотной сосудистой сетке гепатоциты обогащают кровоток требуемым количеством гемосидерина и глюкозы. Структуру гепатоцитарных клеток составляют митохондрии, ретикулум, эндоплазмы, гликоген, комплексы Гольджи. При повреждении с сокращением численности создаются опасные для жизни условия. Цитолиз требует активизации процессов регенерации гепатоцитов.

Клетки печени имеют особое строение, позволяющее концентрировать вещества и очищать кровь.

Описание и строение клеток гепатоцитов

Печень на 60-85% состоит из гепатоцитов в количестве 250-300 млрд. Каждый гепатоцит выполняет важную роль в промежуточных реакциях печеночного метаболизма. Клетки способны:

  • участвовать в продукции и хранении протеинов;
  • корректировать процессы преобразования углеводов;
  • регулировать образование холестерина и кислот желчи;
  • помогать в процессах выведения токсичных эндогенных субстанций;
  • активизировать процессы образования желчи в печени.

Гепатоцит, как и любая другая клетка в организме, имеет ограниченное количество делений за весь период жизни. Если происходит постоянное разрушение гепатоцитов, в определенный промежуток времени они перестают восстанавливаться, а патологии, вызвавшие деструктивный процесс, становятся хроническими и необратимыми.

Клетки являются крупными и многокомпонентными. Львиный процент структуры составляют митохондрии, ретикулум, эндоплазма, гликоген, комплексы Гольджи, отвечающие за определенный набор свойств.

Поверхность гепатоцитов – ровная с небольшими участками, к которым с одной стороны крепятся желчные канальцы, а с другой – кровеносные синусоиды. Крепление осуществляется через особые микроворсинки, различающиеся по диметру сечения и длине. Большое количество этих соединительных волокон свидетельствует о высокой активности процессов поглощения и секреции. Из прямостоящих гепатоцитов формируются две дольки печени: правя и левая.

Функции

Из-за сложности строения функции гепатоцитов разнообразны:

  • Регулировка количества глюкозы в жидкой части крови. В присутствии инсулина гепатоциты выхватывают из кровотока лишнюю глюкозу, преобразуют ее в гликоген, который скапливается в цитоплазме. Гидрокортизон (гормон коры надпочечников) корректирует процесс. При нехватке глюкозы в крови происходит расщепление гликогена, а продуктами реакции восполняется дефицит сахара.

  • Осуществление метаболизма жирных кислот. Процессы регулируются в цитоплазме гепатоцитов, которая содержит митохондрии, лизосомы, гладкие и гранулярные микротельца и ретикулум, продуцирующие ферменты для расщепления и преобразования жиров и липопротеидов.
  • Синтез специфичных белков кровяной плазмы, таких как альбумин, фибриноген, глобулин (кроме иммуноглобулинов).
  • Дезактивация лекарственных препаратов, химвеществ, алкоголя, стероидных гормонов, всасывающихся в кишечнике.
  • Выработка больших объемов лимфы, обогащенной белками.
  • Продукция желчи. В гепатоцитах имеются микроворсинки, которые передают микрокомпоненты желчи в малые желчные канальцы у границ каждой печеночной дольки. Эти канальцы объединяются в крупные внутрипеченочные протоки из кубического эпителия с базальной мембраной. Желчь продуцируется непрерывно (по 1,2 л за 24 часа), но она не вся поступает в кишечник. Когда приток пищи отсутствует, желчь направляется в желчный пузырь через отдельный пузырный проток, ответвленный от внутрипеченочного канала.

Синдром цитолиза

Болезнь включает в себя группу патологических состояний, при которых происходит деструкция гепатоцитов печени в результате некротических или дистрофических изменений в паренхиме. Характер патологии определяется причинами его возникновения. В зависимости от вида и тяжести болезни процесс разрушения печеночных клеток обратимый (посредством естественной или медикаментозной регенерации) или необратимый.

При цитолизном поражении разрушается защитная оболочка гепатоцита, после чего активные ферменты начинают работать против самой печени, провоцируя некроз и дистрофию тканей. Цитолиз может возникнуть в любом возрасте, например, в младенчестве – аутоимунная деструкция, у людей старше 50-ти лет – жировое перерождение. Клиническая картина синдрома зависит от стадии недуга, степени повреждений. Долгое время болезнь не дает о себе знать. При быстром прогрессе или тотальном разрушении гепатоцитов наблюдается выраженная желтуха кожи, глазных склер и слизистых. Объясняется пожелтение активным выбросом билирубина в кровь, сигнализирующим о нарушении метаболизма.

Поражение клеток печени может быть восстанавливаемым или нет.

Другим характерным признаком того, что началось глобальное повреждение гепатоцитов, является пищеварительная дисфункция, выражающаяся:

  • повышением кислотности желудочного сока;
  • отрыжкой;
  • изжогой;
  • горьковатым послевкусием во рту после еды и натощак.

На последних стадиях разрушения проявляется печеночная симптоматика, связанная с изменениями органа в размерах:

  • боли справа в подреберье;
  • пальпирование уплотнения в области проекции больной печени.

Причины

Существует широкая группа факторов, которые могут привести к повреждению гепатоцитов. Самые значимые причины деструкции органа следующие:

В группе риска скорого повреждения гепатоцитов являются люди:

Здоровье печени находится под угрозой у людей часто принимающих таблетки, живущих в экологически загрязнённых районах, с вредными привычками и с нездоровым питанием.
  • имеющие болезни печени с гепатоцитарной недостаточностью, нарушением кровотока в органе;
  • женского пола (при беременности, в пожилом и старческом возрасте);
  • находящиеся на несбалансированной диете или на длительном парентеральном питании из-за резкого снижения массы тела, вегетарианцы;
  • живущие в неблагоприятной окружающей среде, например, в зонах, загрязненных тяжелыми металлами, инсектицидами, диоксином и прочими токсинами;
  • чрезмерно употребляющие в обиходе чистящие средства бытовой химии;
  • принимающие одновременно три и более видов лекарств.

Гепатоцит - основная структурная клетка паренхимы печени человека и животных. Гепатоциты составляют около 60% всех клеток печени, но поскольку они больше других клетки печени, то их масса составляет 80% общей массы печени. По подсчетам, количество гепатоцитов составляет около 300 миллиардов.

Гистологический препарат тканей печени человека, окраска гематоксилином и эозином

Структура

Гепатоциты имеют вид полигональной клетки диаметром 13-30 микрометров. Средний объем гепатоцита составляет 3,4 x 10 -9 см 3. Гепатоцит имеет 6 или более поверхностей, и два полюса: синусоидальный, который ориентирован в направлении печеночных синусовидных капилляров и покрытые ворсинками; и желчный или билиарный, расположенных между двумя синусоидальными поверхностями и формируют стенку желчных канальцев. Через синусоидальный полюс проходит всасывания различных веществ из крови, а через билиарный полюс проходит желчь и другие веществ, производимых в гепатоцитах, в просвет желчных канальцев. Гепатоцит ограничен двухконтурной белково-липидной плазматической мембраной, имеет высокую ферментативную активность, в том числе содержит ферменты, которые катализируют активный транспорт ионов и молекул через мембрану как внутрь клетки, так и из клетки. У желчных канальцев клеточные мембраны гепатоцитов связанные плотным соединением. Между гепатоцитами и стенкой печеночных синусоидальных капилляров размещен пространство Диссе, почти полностью заполнен микроворсинками гепатоцитов. Своими латеральными поверхностями гепатоциты образуют печеночные балки, из которых состоят сегменты и доли печени.

Синусоидальный капилляр и гепатоцит на электронно-микроскопическом снимке печени крысы.

В центральной части гепатоцита размещено ядро диаметром от 7 до 16 микрометров, с одним или двумя ядрышками. Около 75% гепатоцитов имеют одно ядро, причем 70% от общего их количества является тетраплоидной, около 2% от общего количества является октаплоиднимы; а 25% от общего количества гепатоцитов являются двухъядерными. В гепатоцитах хорошо развитый эндоплазматический ретикулум, как гранулярная эндоплазматическая система, так и агранулярная эндоплазматическая система. В гранулярном эндоплазматический ретикулум размещено большое количество рибосом, в агранулярного эндоплазматическом ретикулуме рибосомы отсутствуют. В гепатоцитах хорошо развитый комплекс Гольджи (до 50 комплексов). По разным подсчетам, в гепатоцитах содержатся от 800 до 2000 митохондрий. Кроме перечисленных органелл, в цитоплазме гепатоцита содержатся лизосомы, пероксисомы, дольки гликогена, капли липидов и филаментозни структуры.

Функции

Основной функцией гепатоцита является секреция желчи, которая включает в себя захват, переработку и выведение компонентов желчи в желчные капилляры. Этот механизм пока не изучен до конца. Одной из составляющих синтеза желчи является конъюгация гидрофобного токсического билирубина с помощью фермента глюкуронилтрансферазы к водорастворимого нетоксичного глюкуронил билирубина, который выделяется в желчь. Для предупреждения попадания желчи в кровь желчные канальцы закрываются так называемыми замыкающими поясками - непроникающими плотными соединениями, которые проходят вдоль них, а как дополнение к ним крае канальцев укрепляют так называемые пояса слияния.

Другой важной функцией гепатоцитов является участие в обмене глюкозы. При увеличении поступления глюкозы в кровь гепатоциты под влиянием инсулина проводят переработку избытка глюкозы в гликоген, который откладывается в виде зерен в цитоплазме гепатоцитов. При недостатке глюкозы под действием фермента глюкозо-6-фосфатазы гликоген в гепатоцитах метаболизируется до глюкозы. гепатоциты также обеспечивают синтез глюкозы из других химических соединений, в частности липидов и аминокислот путем сложных ферментных преобразований, который носит название глюконеогенез.

Важную роль играют гепатоциты и в синтезе белков. Гепатоциты синтезируют альбумины, большую часть глобулинов, фибриноген, а также большую часть других белков, участвующих в свертывании крови. Гепатоциты не производят лишь иммуноглобулинов, которые производят плазматические клетки. Белки в гепатоцитах синтезируются в эндоплазматическом ретикулуме, и через комплекс Гольджи проходят в свободной поверхности клетки, откуда выделяются с помощью механизма экзоцитоза. В гепатоцитах преимущественно также происходит дезаминирование аминокислот с образованием мочевины, которая позже транспортируется почек и выводится ими из организма.

Значительная роль гепатоцитов также в обмене липидов и липопротеинов. Гепатоциты участвуют в удалении крупнейших липопротеидных частиц - ХМ - из крови после приема жирной пищи, позже в гепатоцитах под влиянием ферментов осуществляется синтез мелких частиц липопротеинов и преобразования их в пре-Р-липопротеины, а позже в Р-липопротеины, и другие более мелкие, структурные соединения клеток, в частности холестерин и фосфолипиды. В гепатоцитах также происходит накопление резервов лидидив в виде триглицеридов. В гепатоцитах происходит также накопление витаминов, особенно витамина A, которое в основном происходит в так называемых клетках Ито.

Важную роль играют гепатоциты также и в удалении токсичных веществ, которые попадают в организм извне или образующиеся в процессе метаболизма. Эта роль клеток печени обеспечивается ферментами микросомального окисления и происходит преимущественно в специальных образованиях - микросомах. Гепатоциты обеспечивают преобразования, в частности, аммиака, этанола, стероидных гормонов, а также лекарственных средств и других химических веществ, которые попадают в организм из разных источников.

Регенерация

Продолжительность жизни гепатоцита составляет от 200 до 400 дней, однако, несмотря на низкую скорость обновления клеток, печень обладает высокой способностью к регенерации. В частности, в экспериментах на животных при удалении до 75% объема печени она восстанавливает свои нормальные размеры течение нескольких дней. Правда, в восстановленной после хирургического удаления ткани печени меньше гепатоцитов, и больше соединительнотканных элементов. Механизм регенерации печени не исследован до конца. Долгое время считалось, что в печени отсутствуют стволовые клетки, а регенерация проходит на внутриклеточном уровне, а также за счет митоза полиплоидных гепатоцитов. Однако более поздними исследованиями в печени обнаружены стволовые клетки, которые расположены недалеко венозных сосудов в дольками печени, которые имеют способность к активному делению, а при повреждении печени перемещаются в пораженные участки. Некоторое время считалось, что активное размножение этих стволовых клеток может привести к возникновению рака печени, однако по данным последних исследований, это предположение не подтвердилось. Пока неясным остается механизм прекращения деления клеток, а именно, почему на этапе, когда достигнута предыдущий показатель массы органа, то деление клеток останавливается. На данный момент выдвинуто предположение о регуляции этого процесса определенными белковыми соединениями, в частности трансформирующий фактор роста.

Гепатоциты - основной вид клеток печени, выполняющий ее основные функции. Это крупные клетки полигональной или шестиугольной формы. Имеют одно или несколько ядер, при этом ядра могут быть полиплоидными. Многоядерные и полиплоидные гепатоциты отражают приспособительные изменения печени, поскольку эти клетки способны выполнять гораздо более интенсивно свои функции, чем обычные гепатоциты.

Каждый гепатоцит имеет две стороны: васкулярную и билиарную. Васкулярная сторона обращена в сторону синусоидного капилляра. Она покрыта микроворсинками, которые проникают через поры в эндотелиоците в просвет капилляра и прямо контактируют с кровью. От стенки синусоидного капилляра васкулярная сторона гепатоцита отделяется перисинусоидальным пространством Диссе. В этом щелевидном пространстве находятся микроворсинки гепатоцитов, отростки печеночных макрофагов (клеток Купфера), клетки Ито и иногда - Pit-клетки. В пространстве встречаются также единичные аргирофильные волокна, количество которых увеличивается на периферии дольки. Таким образом, в печени отсутствует типичный паренхиматозный барьер (имеется так называемый «прозрачный» барьер), что позволяет веществам, синтезируемым в печени, попадать прямо в кровь. С другой стороны, из крови в печень легко поступают питательные вещества и подлежащие обезвреживанию яды. Васкулярной стороной гепатоцит захватывает также из крови секреторные антитела, которые затем поступают в желчь и оказывают свой защитный эффект.

Билиарная сторона гепатоцита обращена в сторону желчного капилляра. Цитолемма контактирующих гепатоцитов здесь образует инвагинации и микроворсинки. Вблизи образовавшегося таким образом желчного капилляра цитолеммы контактирующих гепатоцитов соединяются при помощи опоясывающих десмосом, плотных и щелевидных контактов. Билиарной стороной гепатоцитов вырабатывается желчь, которая поступает в желчный капилляр и далеев отводящие протоки. Васкулярная сторона выделяет в кровь белки, глюкозу, витамины, липидные комплексы. В норме желчь никогда не поступает в кровь, потому что желчный капилляр отделен от синусоидного капилляра телом гепатоцита.

Кровоснабжение печени

Печень получает кровь из двух сосудистых систем: печеночной артерии и воротной вены. По печеночной артерии в печень поступает около 20 % всей крови. Она доставляет органу кислород. Из системы воротной вены печень получает до 80 % крови. Это кровь от непарных органов брюшной полости (кишечника, селезенки, поджелудочной железы), богатая питательными веществами, гормонами, биологически активными веществами, антителами и веществами, подлежащими детоксикации. Сосуды обеих сосудистых систем распадаются на долевые, сегментарные, субсегментарные и, наконец, междольковые артерии и вены. Последние входят в состав триад. От междольковых артерий и вен отходят вокругдольковые сосуды. Они окружают дольку по периметру. От вокругдольковых артерий и вен начинаются короткие артериолы и венулы, которые входят в дольку, сливаются вместе и дают синусоидные капилляры. В капиллярах течет смешанная кровь, причем ее состав может регулироваться сфинктером в стенке вокругдольковой артерии. Синусоидные капилляры идут радиально к центру дольки, сливаются и образуют центральную вену. Из центральной вены кровь собирается в собирательные или поддольковые вены, далее в печеночные вены и в нижнюю полую вену.

Желчевыводящие пути служат для отведения желчи в двенадцатиперстную кишку. Желчь образуется гепатоцитами и поступает в желчные капилляры. Желчные капилляры имеют диаметр 0,5 1,5 мкм. На периферии классической дольки желчные капилляры впадают в короткие канальцы Геринга, выстланные плоским или кубическим эпителием. Канальцы Геринга впадают в холангиолы, которые окружают дольку по периметру. Из холангиол образуются междольковые выводные протоки, входящие в состав триад и выстланные однослойным кубическим, а более крупные - призматическим эпителием. Кроме эпителия в состав стенки междольковых выводных протоков входит собственная пластинка из рыхлой волокнистой соединительной ткани. Все перечисленные сосуды являются внутрипеченочными желчными путями. Междольковые выводные протоки продолжаются во внепеченочные желчные пути: правый и левый печеночные (долевые), общий печеночный проток, сливающийся с пузырным протоком с образованием общего желчного протока. Все эти протоки построены по типу слоистых органов: имеют слизистую оболочку (однослойный цилиндрический эпителий и собственная пластинка из рыхлой волокнистой соединительной ткани), мышечную и адвентициальную оболочки.