Более 60 % печени составляют гепатоциты. Около 15—20 % клеточного состава — эндотелиальные клетки. Остальное падает на протоковые, соединительнотканные и другие элементы.
В эксперименте удаление части печени ведет к быстрой регенерации этого участка. Однако полное восстановление печени возможно при утрате не более 10 % массы органа. В последние годы с увеличением числа резекций печени установлено, что если хвостатая доля остается неповрежденной, то регенерация печени протекает быстрее.
Основу структуры печени составляет долька, которая формируется из клеток, в первую очередь гепатоцитов. Центр печеночной дольки — печеночная вена. Радиально от нее располагаются гепатоциты, образуя балки. На периферии дольки находится портальное поле с разветвлениями воротной вены, печеночной артерии и мельчайшим желчным протоком (рис. 2.1, см. цв. вкл.).
В гепатоците различают васкулярный полюс, в котором при помощи микроворсин осуществляются эндоцитоз и экзоцитоз, а также билиарный полюс, где происходит выделение веществ из клетки.
Клетка состоит из оболочки, цитоплазмы и внутриклеточных органоидов. Обычно в центральной части клетки расположено ядро (рис. 2.2).
Мембрана гепатоцита высокоактивна в отношении избирательного переноса веществ. Отдел мембраны, прилегающий к синусу, занимает 40—50 % поверхности всей оболочки. Контакт между двумя соседними гепатоцитами осуществляется при помощи латеральной мембраны, занимающей 30—40 % поверхности клетки. В латеральной мембране имеется большое количество щелей, что способствует обмену веществ между гепатоцитами. В сторону желчных ходов обращена канальцевая мембрана, занимающая около 10 % поверхности клетки.
Мембрана образует большое количество выростов, особенно богатых щелочной фосфатазой (ЩФ), у-глутамилтрансферазой и 5-нуклеотидазой (5-НК), получившими вследствие этого название мембранозависимых ферментов.
Известно, что большинство ферментов локализуется преимущественно в определенных отделах гепатоцита.
В эксперименте показано, что при повреждении гепатоцитов четыреххлористым углеродом первыми в кровь поступают цитоплазматические ферменты, не связанные с клеточными органеллами. При более глубоком поражении происходит выброс ферментов, находящихся в митохондриях, микросомах и др.
Цитоплазма составляет большую часть клетки и содержит различные органоиды. В цитоплазме определяются следующие ферменты: аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (АСТ), лактатдегидрогеназа (ЛДГ), сорбитдегидрогеназа (СДГ), орнитинкарбомилтрансфераза (ОКТ), аргиназа, алкогольдегидрогеназа, у-глутамилтрансфераза, фруктозобифосфатальдолаза, глутатионтрансфераза.
Рис. 2.2. Ультраструктура печеночных клеток
Митохондрии размещены в основном около ядра и в зоне гранулярного эндоплазматического ретикулума у васкулярного полюса гепатоцита. Они производят основную энергию, необходимую для жизнедеятельности клетки. Гепатоцит особенно насыщен митохондриями. Количество их в одной клетке составляет тысячи. В них осуществляются в значительной мере цикл Кребса, окислительное фосфорилирование и окисление жирных кислот. Митохондрии содержат ферменты: АСТ, глутаматдегидрогеназу, алкогольдегидрогеназу, карбомилфосфат- синтетазу, орнитинтранскарбомилазу.
Важную роль в гепатоците играет эндоплазматический ретикулум, представляя собой основное средство внутриклеточного транспорта. Он включает в себя гранулярную и гладкую части. Здесь же синтезируются и накапливаются белки.
Под термином «микросомы» или «микросомная фракция», по современным представлениям, подразумеваются фрагменты мембран эндоплазматической сети (как гладкой, так и гранулярной). Иногда выделяют премикросомальную, микросомальную и постмикросомальную желтуху, подразумевая под ними нарушения пигментного обмена до и после преобразований билирубина в гладком эндоплазматическом ретикулуме.
Гранулярный эндоплазматический ретикулум расположен в основном вокруг ядра и митохондрий. Основу зернистой цитоплазматической сети составляют цистерны, наружная поверхность которых усеяна рибосомами. В них образуются плазмопротеины, за исключением иммуноглобулинов. Синтезируемые белки, в первую очередь альбумины и фибриноген, и большая часть глобулинов через пластинчатый аппарат Гольджи выводятся из гепатоцитов в кровь. Здесь же синтезируются и основные факторы свертывания крови.
Ферменты, сосредоточенные преимущественно в гранулярном эндоплазматическом ретикулуме, — холинэстераза, холестерол-лецитинацилтрансфераза.
Гладкая цитоплазматическая сеть расположена вокруг ядра и митохондрий и около билиарного полюса гепатоцита. В ней осуществляются биотрансформация и конъюгация как веществ эндогенного происхождения, так и ксенобиотиков. С деятельностью этого органоида в значительной мере связано образование и накопление гликогена.
В частности, здесь происходит конъюгация (соединение) токсических веществ с глюкуроновой кислотой, таким путем вещества из жирорастворимых переходят в водорастворимые, а также осуществляется конъюгация билирубина. Предполагается, что цитохром Р-450, играющий важную роль в преобразовании лекарств, в основном сосредоточен в этой фракции. Индикатором Р-450 служит антипириновая проба.
В гладком эндоплазматическом ретикулуме находятся глюкозо-6-фосфатаза, УДФ-глюкуронилтрансфераза.
Пластинчатый комплекс (аппарат Гольджи) частично с помощью лизосом осуществляет транспорт из клетки ряда веществ, образующихся в эндоплазматическом ретикулуме. Часть из них претерпевает во время транспортировки значительные преобразования. Под влиянием гликозилтрансфераз к молекулам белка присоединяются углеводные комплексы. Таким путем синтезируется часть гликопротеинов или гликозаминогликанов.
Лизосомы — мембранные пузырьки, богатые кислыми гидролазами, осуществляющими расщепление крупных молекул как внутри-, так и внеклеточного происхождения. Лизосомы тесно связаны с пластинчатым комплексом, часто расположены вблизи билиарного полюса, участвуют в секреции желчи.
Ферменты, сосредоточенные в основном в лизосомах, — кислая фосфатаза, катепсин D, β -глюкуронидаза, β-гексозаминидаза, а-глюкозидаза, рибонуклеаза, дезоксирибонуклеаза.
Распределение ферментов в различных отделах печени неодинаково. Так, по данным F. Schmidt (1982), при преимущественном поражении центральных отделов дольки (острый алкогольный гепатит и особенно острый венозный застой) в сыворотке крови нарастает активность глутаматдегидрогеназы, при преимущественном поражении портальных трактов и прилегающих отделов печеночной дольки (острый и хронический вирусный гепатит) в первую очередь повышается активность аминотрансфераз.
По мнению F. de Ritis [et al.] (1969), аминотрансферазные тесты позволяют поставить диагноз вирусного гепатита в 98 % случаев.