Что такое паренхима печени

Дуальная функция гепатоцитов: детоксикация и синтез аммиака

Гепатоциты представляют собой основные клетки печени, выполняющие множество функций в организме. Одной из главных функций гепатоцитов является детоксикация.

Гепатоциты активно участвуют в процессе фаз I и фазы II метаболизма, в результате которого происходит превращение и нейтрализация различных токсических веществ, поступающих в организм извне или образующихся внутри самого организма.

Фаза I метаболизма представляет собой окислительные и редукционные реакции, в результате которых происходит введение функциональных групп в молекулы токсических соединений. Гепатоцитысыграют важную роль в этой реакции, используя цитохром P450, флавиновые монооксигеназы и другие ферменты.

После фазы I метаболизма происходит фаза II, в которой молекулы токсических соединений соединяются с различными эндогенными молекулами, образуя более полезные и легко выделяемые продукты. В этом процессе гепатоциты играют важную роль, продуцируя ферменты, такие как глюкуронилтрансфераза и глутатион-S-трансфераза.

Кроме этого, гепатоциты также выполняют функцию синтеза аммиака.

Аммиак образуется в результате разложения аминокислот, которые поступают в организм с пищей или образуются при обмене белков. Гепатоциты участвуют в процессе конвертации аммиака в более безопасный продукт — мочевину. Это происходит в портальной системе — особой системе кровообращения, которая обеспечивает мониторинг и регуляцию концентрации веществ в крови, поступающих из пищеварительной системы в печень.

Таким образом, гепатоциты обладают дуальной функцией — они участвуют в детоксикации, превращая и нейтрализуя токсические вещества, и в синтезе аммиака, обеспечивая удаление отходов обмена азота из организма.

Значение гепатоцитов и их структура

Гепатоциты – это основные структурные и функциональные клетки печени. Они выполняют множество важных функций, которые необходимы для обеспечения нормальной работы организма.

Структура гепатоцитов имеет несколько особенностей, которые позволяют клеткам выполнять свои функции. Гепатоциты имеют полигональную форму и плотно упакованы друг к другу в печеночные лобулы. Между клетками располагаются синусоидальные капилляры, через которые происходит обмен веществ между кровью и клетками.

Внутри гепатоцитов находится множество органоидов, которые выполняют различные функции. Например, эндоплазматическая сеть отвечает за синтез и обработку белков, а аппарат Гольджи – за обработку и транспорт белков и липидов. В цитоплазме клетки содержатся митохондрии, где происходит синтез энергии, и пероксисомы, отвечающие за детоксикацию организма.

Гепатоциты также имеют специальные внутриклеточные структуры – желчные капилляры. Они служат для секреции желчи, которая необходима для переваривания пищи, особенно жиров. Желчь собирается в желчном пузыре и затем выделяется в двенадцатиперстную кишку при необходимости.

Использование гепатоцитов в медицинских исследованиях и терапии становится все более распространенным. Благодаря своей уникальной способности делиться и перестраиваться, гепатоциты могут быть использованы для восстановления поврежденной печени и пролонгации жизни пациентов с печеночной недостаточностью.

Функция гепатоцитов

Клетки печени отвечают за две основные функции этой важной железы:

• Вклад в пищеварительный процесс.
• Метаболизм молекул, полученных с пищей.

Эти функции во многом связаны с расположением гепатоцитов в ткани печени, так как они оба находятся в контакте с кровеносными капиллярами печени (происходящими из основных вен) и с желчными каналами (где желчь выводится из организма).

В этом контексте можно сказать, что гепатоциты функционируют в:

• Синтез желчи – вещества, которое выделяется в тонком кишечнике и способствует процессу пищеварения, особенно метаболизму жиров, который опосредуется липопротеинами.
• Метаболизм веществ, получаемых в результате переваривания пищи, которые «доставляются» к ним с кровью через воротную вену печени, которая ранее «собирала» их из кишечной ткани.
• Детоксикация потенциально опасных для организма молекул, таких как этанол, алкогольных напитков или других молекул, полученных из наркотиков или ядов.

Кроме того, гепатоциты играют важную роль в другой важнейшей функции печени: контроле уровня глюкозы в крови.

Выполняя эту функцию, эти клетки отвечают за интернализацию молекул глюкозы, полученных из пищи, и хранение их в форме гликогена, полимера глюкозы. Гликоген действует как запас энергии, и его катаболизм высвобождает молекулы глюкозы в кровь при снижении уровня энергии.

Гепатоциты также участвуют в регуляции уровня железа и хранении его в форме ферритина; они участвуют в синтезе холестерина и различных белков плазмы; они действуют при инактивации гормонов и жирорастворимых препаратов.

Другой важной функцией этих клеток является превращение аммония в мочевину и превращение аминокислот и липидов в глюкозу посредством глюконеогенеза,

Связь работы печени и органелл

Печень выполняет экзокринные и эндокринные функции. Она участвует в выработке желчи и выделении ее в кишечник. Эндокринная функция реализуется путем экскреции с кровью глюкозы, ферментов и некоторых гормонов.

Синтез гликогена

Гепатоциты под действием инсулина удаляют из крови излишки глюкозы, поддерживая ее постоянную концентрацию на уровне 3,5-5,5 ммоль/л. Они запасают ее, придав форму зерен гликогена, диффузно расположенных в цитоплазме. Если отключить эту функцию, после поедания углеводистой пищи сахар крови будет расти бесконтрольно (как у диабетиков).

Гепатоциты работают и в обратном порядке – при падении концентрации глюкозы, они добывают ее из запасов гликогена. Он собран в специальные розетки, тесно соединенные с трубчатой системой эндоплазматического ретикулума. Такое расположение объясняется содержанием в ЭПР фермента глюкозо-6-фосфотазы, который участвует в метаболизме гликогена.

Гормон надпочечника гидрокортизон стимулирует синтез гликогена, но это происходит не из глюкозы, а из белков и аминокислот. Эти реакции вызывают повышение уровня глюкозы крови.

Секреция липопротеидов

Гепатоциты регулируют уровень жиров крови. Часть из них в виде жирных кислот связана с альбумином, а другая образует мелкие липидные капли, связанные с протеинами. Соединение носит название липопротеида. Такие частицы приобретают свойства, позволяющие им быть в растворенном состоянии.

Секреция белков

Клетки печени синтезируют альбумины, фибриноген, глобулины и белки свертывающей системы крови. Они выделяются в синусоиды. Синтез иммуноглобулинов гепатоцитам не принадлежит. Эти белки производятся плазматическими клетками.

Цистернами гранулярного эндоплазматического ретикулума синтезируются протеины крови. Посредством аппарата Гольджи они поступают в ту часть клетки, которая контактирует с кровью и выделяются с помощью экзоцитоза.

Микросомальное окисление

Детоксикационная функция печени обеспечивается ферментами микросомального окисления. На эндоплазматическом ретикулуме образуются пузырьки – микросомы. Их роль заключается в придании гидрофобным веществам гидрофильности путем окисления. Для реализации этого используется цитохром Р450. Он участвует в трансформации чужеродных веществ и эндогенных (гормоны, жирные кислоты).

Некоторые вещества способны ускорить протекание реакций окисления. Они называются индукторами. В таком случае лекарственные препараты метаболизируются быстрее и не окажут нужного эффекта.

Функции

Гепатоциты выполняют многие клеточные функции, которые включают процессы синтеза, распада и хранения многочисленных веществ, а также обеспечивают обмен метаболитов из крови и в кровь.

Метаболизировать продукты пищеварения

Его основная функция состоит в том, чтобы метаболизировать продукты пищеварения, чтобы сделать их доступными для других клеток организма, то есть они имеют прямую связь с кишечником через желчные канальцы и с кровотоком через синусоиды..

Метаболические функции

В число его метаболических функций входят синтез желчных солей (необходимых для переваривания жиров), липопротеинов (необходимых для транспорта липидов в крови), фосфолипидов и некоторых белков плазмы, таких как фибриноген, альбумин, α и β глобулины и прототромбин..

Производство желчи

Другими хорошо известными функциями являются производство желчи и ее высвобождение в пищеварительный тракт, чтобы помочь в пищеварительном процессе, а также синтез и регулирование холестерина..

Выделение мочевины

С другой стороны, они выделяют мочевину как продукт белкового обмена, и большинство белков плазмы содержится в крови.

Кроме того, они играют важную роль в метаболизме углеводов – превращая и сохраняя их в виде гликогена и жиров – перерабатывая их и облегчая их транспорт.

Детоксикация организма

Аналогичным образом, детоксикация организма осуществляется гепатоцитами, поскольку они не только получают вещества, образующиеся при переваривании пищи, но и получают такие вещества, как алкоголь и лекарства, которые обрабатываются в пероксисомах и эндоплазматической сети, соответственно.

Кроме того, они ответственны за выведение обработанных веществ, которые становятся токсичными метаболитами, такими как билирубин или стероидные гормоны.

Хранение витаминов, белков и минералов

С другой стороны, они осуществляют хранение витаминов (A, B12, фолиевой кислоты, гепарина), минералов (железа) и белков в цитозольных отложениях, поскольку свободные версии некоторых из этих молекул могут быть токсичными.

Кроме того, они содержат молекулярные системы для обработки и транспортировки этих молекул к остальной части тела, когда это необходимо. Они также представляют гормональную функцию, высвобождая гепсидицин, который регулирует системную концентрацию железа.

Активировать иммунную систему

Кроме того, гепатоциты активируют врожденную иммунную систему, синтезируя и секретируя белки, которые помогают защитить от бактериальных инфекций. Эти белки могут убивать бактерии с помощью таких процессов, как поглощение железа, необходимого для их выживания, или способствовать фагоцитозу, когда клетки иммунной системы буквально поглощают патогенные микроорганизмы.

Благодаря этим функциям обеспечиваются такие процессы, как коагуляция, клеточная связь, транспорт молекул в крови, обработка лекарств, загрязняющих веществ и молекул, а также удаление отходов, что в конечном итоге способствует поддержанию метаболического гомеостаза.

Активизируйте иммунную систему

Кроме того, гепатоциты активируют врожденную иммунную систему, синтезируя и секретируя белки, которые помогают защищаться от бактериальных инфекций. Эти белки могут убивать бактерии посредством таких процессов, как поглощение железа, необходимого для их выживания, или путем содействия фагоцитозу, когда клетки иммунной системы буквально поедают патогены.

Благодаря этим функциям гарантируются такие процессы, как коагуляция, клеточная связь, транспорт молекул в крови, обработка лекарств, загрязнителей и молекул, а также удаление отходов, что в конечном итоге способствует поддержанию метаболического гомеостаза.

Функции гепатоцитов в организме

Гепатоциты — это основные клетки печени, выполняющие множество важных функций для поддержания нормального функционирования организма.

• Синтез белков: гепатоциты играют ключевую роль в синтезе белков, таких как альбумин, глобулины, фибриноген и ферменты. Эти белки необходимы для поддержания нормального обмена веществ и функционирования иммунной системы.
• Обработка лекарственных препаратов: гепатоциты могут метаболизировать и разрушать различные лекарственные препараты, что позволяет им быть эффективными в лечении различных заболеваний.
• Детоксикация: гепатоциты имеют способность накапливать и нейтрализовывать токсические вещества, такие как аммиак, алкоголь и другие вредные вещества. Они также синтезируют желчь, которая помогает в процессе выведения этих веществ из организма.
• Хранение витаминов и минералов: гепатоциты играют важную роль в хранении жировых растворимых витаминов (А, Д, Е, К) и минералов, таких как железо и медь.
• Участие в обмене жирных кислот: гепатоциты участвуют в образовании и метаболизме жирных кислот, которые служат источником энергии для организма.

Кроме вышеперечисленных функций, гепатоциты также играют важную роль в метаболизме углеводов, холестерина и желчных пигментов. Без нормального функционирования гепатоцитов организм не сможет справиться с различными внешними и внутренними воздействиями, что может привести к развитию различных заболеваний печени.

Биологическое определение гепатоцитов

Гепатоциты – это основные клетки печени, выполняющие множество функций в организме. Они являются наиболее многочисленными клетками в печени и составляют около 70-80% ее общей массы. Гепатоциты обладают характерными структурными и функциональными особенностями, которые делают их неповторимыми и необходимыми для нормального функционирования организма.

Внешне гепатоциты – это полиэдральные клетки с гранулярным цитоплазматическим содержимым. Они имеют плотное расположение, упакованные в виде нарядных рядов. У гепатоцитов также есть два высокоспециализированных полюса – синусоидальный и желчный.

Функции гепатоцитов также очень разнообразны. Они выполняют следующие основные задачи:

1. Синтез белков и других биологически активных веществ.
2. Метаболические функции, включая участие в обмене углеводов, жиров, аминокислот и витаминов.
3. Детоксикация токсических веществ и медиаторов иммунного ответа.
4. Хранение и регуляция уровня гликогена, желчных кислот, железа и других важных веществ.
5. Изменение лекарственных препаратов и их дезактивация.

Гепатоциты также отвечают за фильтрацию крови и синтез многих ферментов, гормонов и плазменных белков.

Гепатоциты являются неотъемлемой частью печени и имеют ключевое значение для многих функций организма. Их работа и взаимодействие с другими клетками органа позволяет поддерживать нормальное функционирование организма в целом.

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.

Причины поражения гепатоцитов

Печень ежедневно подвергается негативным воздействиям. Как бы мы не пытались ее уберечь, плохая экологическая обстановка, нездоровое питание, многочисленные стрессы, малоподвижный образ жизни, недосыпание и другие факторы систематически нарушают работу этого уникального органа, а значит, и функции клеток печени.

Помимо выше перечисленных факторов, на нарушение функций гепатоцитов влияют следующие причины:

• различные болезни печени воспалительного или инфекционного характера;
• вредные привычки, особенно употребление алкоголя, никотина, наркотических веществ;
• избыточный вес;
• злоупотребление жирной, острой, жареной пищей;
• прием медикаментов при лечении других заболеваний – антибиотики, НПВС, противоопухолевые препараты и многие другие;
• самолечение;
• поздний прием пищи;
• тяжелая физическая нагрузка;
• физиологическое старение организма;
• генетическая предрасположенность.

Когда гепатоциты подвергаются негативным воздействиям, то в них происходят патологические изменения, такие как дистрофия или некроз клеток. Некроз может вызвать гибель гепатоцитов. Патологические процессы в жизнедеятельности клеток приводят к нарушению функций печени и развитию ее заболеваний, например, воспалительные процессы, фиброз, жировая дистрофия и другим. Если поражено порядка 80% клеток печени, то развивается печеночная недостаточность, которая может привести к гибели человека.

Значение гепатоцитов в организме: основные функции и роль

Гепатоциты — это основные клетки печени, выполняющие множество важных функций в организме человека. Благодаря своей структуре и уникальным свойствам, гепатоциты играют ключевую роль в процессах обмена веществ, детоксикации организма и синтезе биологически активных веществ.

Основные функции гепатоцитов:

1. Обработка и накопление пищевых веществ: гепатоциты участвуют в обработке углеводов, жиров и белков, полученных из пищи. Они синтезируют и хранят гликоген — важный источник энергии.
2. Детоксикация организма: гепатоциты преобразуют и выворачивают токсические вещества, такие как лекарственные препараты, алкоголь и другие яды. Они обладают специальными ферментами, которые разлагают эти вещества и делают их менее вредными для организма.
3. Синтез белков и других важных веществ: гепатоциты синтезируют множество белков, необходимых для нормального функционирования организма. Они также участвуют в синтезе желчных кислот, холестерола и других жирных веществ.
4. Хранение и обработка желчи: гепатоциты образуют желчь, которая содержит жирорастворимые витамины и помогает пищеварению. Они также участвуют в обработке и выделении желчи в кишечник.
5. Нейтрализация свободных радикалов: гепатоциты играют важную роль в защите организма от свободных радикалов, которые могут нанести вред клеткам.

Гепатоциты также участвуют в процессах кроветворения и иммунной защите организма.

В целом, гепатоциты являются одной из самых важных клеток в организме, выполняющих широкий спектр функций. Они обеспечивают нормальное функционирование органов и систем, поддерживают гомеостаз и обеспечивают энергией всю жизнедеятельность организма.

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.

Структура

Форма гепатоцитов является многогранной или многоугольной. Они имеют диаметр от 20 до 30 микрометров и имеют объем около 3000 кубических микрометров. Эти размеры помещают их в группу клеток, считающихся большими.

У них есть ядра переменного размера, центрированные в клеточном пространстве. Некоторые содержат два ядра (двуядерные), а многие являются полиплоидными, то есть содержат более двух наборов хромосом (от 20% до 30% у людей и до 85% у мышей).

Те, которые содержат дублированный генетический материал, являются тетраплоидами, а те, которые содержат дублирующий материал до двух раз, являются октаплоидами. У них более одного четко выраженного ядрышка, и состояние цитоплазмы зависит от наличия запасов жира или гликогена; Если запасы гликогена в изобилии, эндоплазматическая сеть также в изобилии. Кроме того, они имеют обильные пероксисомы, ликаны и митохондрии.

Гепатоциты: что это?

Печень, как любая другая органическая ткань, состоит из клеток, которые называются гепатоцитами. Гепатоциты составляют от 60% до 85% всей массы печени. Это около 300 млрд клеток. Клетки в организме человека бывают стабильными, т.е. имеющими ограниченное количество делений, и лабильными, т.е. постоянно делящимися, как, например, клетки эпидермиса. Гепатоциты – это стабильные клетки, которые занимают главное место в промежуточном обмене веществ.

Клетки печени имеют шестигранную форму, содержат ядро и большое количество ферментов. Гепатоциты располагаются попарно и образуют столбики – печеночные балки, которые объединяются в печеночные дольки. Главная функция печеночной дольки – выработка желчи и вывод ее в желчные протоки.

У печеночных клеток есть контактные поверхности, которые обеспечивают плотное соединение и не дают перемешиваться крови и желчи. Клетки печени расположены вокруг центральной вены, образуя щели, которые заполняются кровью. Кровеносная система печени имеет достаточно сложное строение, т.к. через печень за 1 минуту проходит 1,5 литра крови.

Клетки печени бывают нескольких видов:

• Эндотелиальные клетки – обеспечивают барьер между капиллярами и непосредственно гепатоцитами.
• Звездчатые клетки – отвечают за отток тканевой жидкости в лимфатические сосуды.
• Клетки Купфера – защищают печень при попадании в него инфекционных агентов или при травме печени.
• Ямочные клетки – ликвидируют те гепатоциты, которые поражены вирусом, а также токсичны для онкологических клеток.

Что такое регенерация

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.

Печень настолько уникальна, что способна к самовосстановлению (регенерации) даже при гибели трёх четвертей паренхимы.

Но её возможности не безграничны. После массового отмирания гепатоцитов в ткани органа образуется гораздо больше соединительнотканных волокон, чем восстанавливается нормальных гепатоцитов. То же самое происходит после хирургического удаления части органа.

Механизм регенерации продолжает изучаться. Сегодня установлено, что в нём принимают участие стволовые клетки, расположенные недалеко от капилляров в дольках печени. Они обладают способностью к интенсивному росту, при поражениях паренхимы перемещаются в очаг некроза. Существует предположение, что этот процесс регулируют определённые белковые соединения (трансформирующий ростовой фактор), которые не допускают бесконтрольной пролиферации (разрастания) клеток.

Важно! При кратковременных негативных воздействиях на месте погибших гепатоцитов образуется ткань с нормальной организацией. При постоянном и (или) длительном действии повреждающих факторов паренхима восстанавливается с изменённым строением за счёт появления в ней соединительнотканных структур, похожих на рубец.

Включения в гепатоцитах

Каждый гепатоцит содержат некоторые включения. Это:

• гликоген
• липиды
• пигменты

Эти и некоторые другие включения образуются из продуктов, которые клетки печени вылавливают из крови. Количество включений постоянно меняется, что зависит от того, какая деятельность происходит в печени более интенсивно в данный момент.

Особенно заметна связь между количеством включений в клетках печени и фазой пищеварения.

Спустя три — четыре часа после приема пищи в клетках печени резко возрастает количество гликогена. Через десять — двенадцать часов после приема пищи его количество достигает максимальных размеров.

Гликоген клетками печени постепенно превращается в глюкозу, поэтому спустя двенадцать часов после приема пищи количество гликогена начинает уменьшаться. А через двадцать четыре — сорок восемь часов, если человек больше не принимает пищу, гликоген вовсе исчезает из клеток печени.

Если человек употребляет большое количество жиров, то его гепатоциты накапливают много капелек жира.

Злоупотребление жирами и некоторые болезни могут приводить к образованию большого количества жировых капель внутри гепатоцита, что расценивается, как патологическое ожирение печени.

К ожирению печени, кроме неправильного питания, могут приводить следующее факторы:

• алкоголизм
• травмы головного мозга
• лучевая болезнь.