Реферат: Лекции - Патофизиология (патофизиология печени)

Патогенез печеночного энцефалопатии.

Патогенез печеночного энцефалопатии неизвестен, причем этот синдром характеризуется метаболическими нарушениями, поскольку неврологическая симптоматика может быть полностью обратимой. За патогенез печеночной энцефалопатии ответстве­ны: 1. необезвреживаемые в печени продукты метаболизма; 2. образование ложных нейротрансмиттеров и 3. возросшее образо­вание нормальных нейротрансмиттеров.

Печеночная энцефалопатия вследствие необезврежи­ваемых печенью продуктов метаболизма.

К веществам, которые при заболеваниях печени обезврежи­ваются неполностью, и ответственны за возникновение печеноч­ной комы, могут быть причисленны: меркаптан, низкомолекуляр­ные жирные кислоты, которые образуются вследствие бактери­ального распада нерезорбируемых жиров в кишечнике, при не­достаточности печени и/или наличии портосистемных анастамо­зов вследствие недостаточного обезвреживания попадают в пе­риферическую циркуляцю и в центральную нервную систему, где оказывают нейротоксическое воздействие, механизм такого воз­действия не ясен.

Роль аммиака при печеночной энцефалопатии.

В кишечнике ежедневно из белков, поступающих с питани­ем, ежедневно образуются 4 г аммиака, аммиак образуется так­же при распаде глутамина и мочевины (бактериальными уреаза­ми). После кишечного всасывания происходит окончательное обезвреживание аммиака в печени, где ионы аммония вовлекают­ся в цикл мочевины (см.рис.34.5) и мочевины выводится через почки.

При заболеваниях печени обезвреживание аммиака в печени ограничено вследствие уменьшения синтеза мочевины при пони­жении активности ключевого фермента цикла мочевины. С другой стороны, гипераммониемия (аммоний = сумма ионизированного NH 43 0 и ионизированного NH 44 5+ 0) может усиливаться, в особенности

- 56 -

при циррогзе печени также вследствие окольного течения бога­той аммиаком крови воротной вены мимо печени через портосис­темные анастомозы. Аммиак проходит через гематоэнцефаличес­кий барьер в головной мозг. Имеющаяся при циррозе печени тенденция к алкалозу способствует переходу аммака через ге­матоэнцефалический барьер в мозг, поскольку алкалоз приводит к сдвигу равновесия диссоциации:

NH 43 0 + H 5+ 0 = NH 44 5+

в направлении недиссоциированного аммиака и недиссоциирован­ного аммиака легче проходит через клеточные мембраны. Если значение рН в мозге меньше, чем в крови и в ликворе, то ам­моний проникает в ткань мозга.

Участие аммиака в патогенезе печеночной энцефалопатии следует из его повышенных концентраций в крови и ликворе, причем патомеханизм токсичности аммиака для мозга до сих пор однозначно не выяснен (49). Временное обезвреживание аммиака в мозге достигается таким образом, что в астроцитах из глю­тамата вследствие действия глютаминсинтетазы образуется глю­тамина (рис.34.19). Образующийся в астроцитах глютамин может или выводиться в кровоток в обмен на другие ионы аммония, например, ароматические аминокислоты, или из астроцитов пе­реходит внейроны. Здесь происходит отщипление аминогруппы с помощью фермента глютаминазы. Возникающий глютамат переходит в качестве нейротрансмитера в синаптическую щель или перево­дится в гама-аминомасляную кислоту (ГАМК), которая, со своей стороны, также является нейротрансмитером (30).

На основе обезвреживания аммиака в мозге токсическое воздействие в мозге при гипераммониемией объясняется тем, что пул глютамата в мозгу снижается (рис.34.20); это может иметь обратное воздействие на обеспечение энергией митохонд­риями мозга через комплексный обмен метаболитов. С другой стороны, это происходит посредством увеличенного образования глутамина и увеличенного притока аминокислот в ЦНС, посколь­ку глутамин обеспечивает обмен аминокислот плазмы через ге­матоэнцефалический барьер в направлении крови. Поскольку при циррозе печени в плазме доминируют ароматические аминокисло­ты, таким образом, наступает увеличенный приток ароматичес­ких аминокислот в мозг, которые метаболизируются до ложных нейротрансмиттеров (рис.34.20)(23).

Кроме того, образующиеся из лактулазы/лактитола кислоты

- 57 -

обладают влиянием на число микробов и выработку ими аммиака.

Печеночная энцефалопатия вследствие образования ложных нейротрансмиттеров

Поскольку при циррозе печени в сыворотке наблюдается изменение аминокислотного спектра с повышением ароматических аминокислот (фенилаланин, тирозин и триптофан) и понижение содержания разветвленных аминокислот (лейцин, изолейцин и валин), то такой баланс аминокислот представляет собой выда­ющийся фактор в патогенезе печеночной энцефалопатии (стр.871). Поскольку разветвленные и и ароматические амино­кислоты конкурируют за общую транспортную систему гематоэн­цефалического барьера, то при хронических заболеваниях пече­ни в плазме повышается содержание указанных ранее аромати­ческих аминокислот (фенилаланин, тирозин и триптофан), кото­рые принимают участие в мозге в обмене на глютамин (рис.34.20). В ЦНС фенилаланин тормозит тирозин-3-моноокси­геназу, так что путь синтеза нормальных трансмиттеров допа­мина и нормадреналина блокируется. Фенилаланин и тирозин вместо этих трансмиттеров переходят в ложные трансмиттеры фенилэтаноламин и октопамин. Действие октопамина при нейрот­рансмиссии составляет только пятую часть от действия норад­реналина. Таким образом, ложные нейротрансмиттеры приводят к неправильной нейротрансмиссии и таким образом обуславливает­ся печеночная энцефалопатия (26).

В качестве терапевтического последствия этой гипотезы возникновения печеночной энцефалопатии успешно предложено внутривенное введение разветвленных аминокислот для лечения печеночной комы (27). Действие усматривается в том, что вво­димые разветвленные аминокислоты конкурируют за общую транс­портную систему гематоэнцефалического барьера с повышенным при циррозе печени ароматическими аминокислотами и, следова­тельно, тормозят образование ложных нейротрансмиттеров.

Печеночная энцефалопатия вследствие увеличенного образования нормальных нейротрансмиттеров

Нормальные нейротрансмиттеры, которые могут вследствие повышения их концентрации в ЦНС участвовать в патогенезе пе­ченочной энцефалопатии, представлены серотонином и ГАМК.

Поскольку при  хронических  заболеваниях печени уровень

- 58 -

ароматической аминокислоты триптофана в сыворотке повышается

и она в больших количествах проходит через гематоэнцефали­ческий барьер, то триптофан в качестве исходного субстрата для нейротрансмиттера серотонина в ткани мозга и, таким об­разом он становится ответственным за патогенез печеночной энцефалопатии.

Ингибиторно действующий нейротрансмиттер ЦНС, ГАМК, об­разуется в кишечнике микроорганизмами (например, Eschtrichia coli) посредством декарбоксилирования из глюмата и может при недостаточности печени вследствие уменьшенного почечного клиренса через гематоэнцефалический барьер поступать в ЦНС в больших количествах. В мозгу при недостаточности печени предполагается большое число рецепторов для ингибиторно действующего нейротрансмиттера ГАМК. Таким образом изменяет­ся неуротрансиссия в ЦНС, и, следовательно, таким образом может обсуждаться патогенетическая роль ГАМК в синдроме пе­ченочной энцефалопатии (41)(рис.34.20).

Взаимодействия заболеваний печени с другими органами.

Заболевания печени и кожа.

Кожа при хронических заболеываниях печени показывает такие характерные изменения, как сосудистая паутина, белая пятнистость, или эритэма рук.

В областях венозного оттока V.cava superior могут наб­людаться на коже, в особенности на лице, затылке, в области шей, на тыльных сторонах кистей и предплечий, так называемые S (?) (cтр.115 ракопис.текста), т.е. сосудистые паутины. Со­судистые паутины состоят из центральной артериолы, из кото­рой радиально отходят мельчайшие ответвления сосудов. На слизистых также сосудистые паутины, как правило, не наблюда­ются. При улучшении функции печени сосудистые паутины пре­терпевают обратное развитие, при прогрессировании заболева­ния печени они возникают снова. Эти сосудистые паутины осо­бено часто наблюдаются при алкогольном циррозе печени, но они также приходящие при вирусном гепатите.

Белые пятна на коже в некоторых случаях наблюдаются при гепатите. Центром этого пятна может быть начинающаяся сосу­дистая паутина. Наконец, при циррозе печени относительно часто наблюдается эритема ладоней.

- 59 -

Причиной этих изменений кожи неизвестна, хотя они наб­людаются во взаимосвязи с имеющим место при циррозе печени синдромом гипердинамической циркуляции кровообращения, кото­рая характеризуется повышенным минутным объемом сердца, уве­личением объема крови, уменьшенным артериальным давлением и укороченным временем циркуляции. Патогенез этой гиперкинети­ческой циркуляции неизвестен; обсуждается возможность откры­тия прекапиллярных артериовенозных анастомозов при помощи таких вазоактивных веществ, как гистамин и брадикинин.

Заболевания печени и эндокринная система.

Печень играет важную роль в метаболизме гормонов, пос­кольку она воспринимает гормоны посредством специфических гормональных рецепторов, метаболизирует их и активирует пос­редством сульфатирования.

Повышенный уровень бета-меланоцит-стимулирующего гормо­на (бета-МСГ) ответственен за гиперпигментацию, которая наб­людается у больных с хроническими заболеваниями печени, в особенности при портальной гипертензии, хотя всеобъемлющие исследования патофизиологии этого гормона при заболеваниях печени до сих пор не выполнены.

Ось "гипоталамус-гипофиз-гонады" при заболеваниях пече­ни: в области гипоталамуса находятся рецепторы половых сте­роидных гормонов, которые реагируют на изменения функций го­над, через циркулирующие андрогены и эстрогены с модуляцией рилизинг-фактора лютенизирующего гормона, который в гипофизе ответственен за связывание и освобождение гонадотропного гормона. Эти гонадотропные гормоны ответствены у мужчин за образование стероидных андрогенов (например, тестостерона) и сперматогенеза. Нормальные яички также продуцируют незначи­тельное количество эстрогенов, основная часть эстрогенов в плазме мужчины происходит из не гонадального метаболизирова­ния надпочечниковых андрогенов. Эстрогены, как и андрогены, сульфотируются в печени и глюкуронируются и выделяются с желчью и с мочей.

При заболеваниях печени наблюдаются изменения в функции оси "гипоталамус-гипофиз-гонады" (87).

При алкогольных повреждениях печени у мужчины наблюда­ется гипогонадизм с нарушениями спераматогенеза и понижением уровня тестостерона плазмы; в особенности понижается свобод-

- 60 -

ный, т.е. несвязанный с белком тестостерон, вследствие повы­шения концентрации в плазме глобулинов, которые связывают половые гормоны.

В этой взаимосвязи рассматривается феминизация с обра­зованием гинекомастии, поскольку эти больные, помимо всего прочего, обнаруживают повышенный уровень эстрона и пролакти­на в плазме. Повышенный уровень эстрона в плазме, наблюдае­мый с одной стороны, при алкогольном циррозе печени, объяс­няет повышение синтеза эстрона из андростендиона. С другой стороны, после желчной секреции интестинально резорбируемый эстрон попадает в системную циркуляцию мимо печени благодаря наличию колатералей. Образуемые в надпочечниках андрогены, как, например, андростендион, также подвергается билиарной секреции и кишечной реабсорбции. После кишечной реабсорбции вследствие наличия колатералей они проходят мимо печени и периферически превращаются в эстрогены. таким путем и на ос­нове увеличения числа рецепторов эстрогенов в ткани печени может быть объяснена феминизация мужчин при алкогольном цир­розе печени.

Альдостерон в качестве важнейшего минералкортикоида надпочечников при декомпенсированном заболевании печени вследствии стимуляции ангиотензином II в рамках активирова­ния ренин-ангиотензиновой системы выделяется в большом коли­честве (вторичный гиперальдостеронизм)(стр.888). Повышенная секреция альдостерона приводит к почечной задержке натрия и воды и к увеличению асцита. терапевтически для лечения асци­та продолжен антагонист альдостерона спиронолактон.

Заболевания печени и почек.

Отказ почек при гепатобилиарных заболеваниях может нас­тупать как вследствие первичного заболевания почек или во взаимосвязи с вредными воздействием, которое повреждает как почки, так и печень (например, инфекция при болезни Вайля, интоксикации ССl 44 0). В большинстве случаев развивается прог-

рессивная недостаточность почек у больных с тяжелыми заболе­ваниями печени как следствие прогрессирующей недостаточности печени, в таких случаях говорят о гепаторенальном синдроме.

Гепаторенальный синдром.

гепаторенальный синдром  определяется  как  недостаточ-

- 61 -

ность почек, которая наступает у больных с заболеваниями пе-

чени, без других причин отказа почек, за исключением заболе-

вания печени. Как правило, наблюдается гепаторенальный синд-

ром у больных с циррозом печени, особенно алкогольного гене-

за, хотя гепаторенальный синдром может явиться осложнением острого гепатита, а также злокачественных опухолей печени. Очень часто развитие гепаторенального синдрома у больных с циррозом печени разрушается посредаством уменьшения эффек­тивно циркулирующего объема крови в сочетании с дачей диуре­тиков, парацентезом или гастроинтестинальным кровотечением.

Клинически почти все больные с гепаторенальным синдро­мом обнаруживают наличие асцита и признаки портальной гипер­тензии. Характерными симптомами являются азотемия, олигурия и понижение выведения натрия с мочей. давление крови нор­мально или слегка понижено. По мере прогрессирования гепато­ренального синдрома постоянно повышаются в крови уровни мо­чевины и креатинина, натрий сыворотки обычно падает ниже 120 мМоль/л. Давление крови падает, кома углубляется, образова­ние мочи постоянно снижается, и больной умирает в печеночной коме. Гистология почек - за исключением электронноаптически случайно обнаруживаемых острых тубулярных некрозов (51) - без особенностей. В случае преобладания первичного заболева­ния печени нарушения функции почек полностью обратимы, так что гепаторенальный синдром имеет функциональную природу.

Патогенез гепаренального синдрома неи ясен. Обнаружива­ется значительное уменьшение кровоснабжения, в особенности коры почек, вследствие сужения почечных сосудов, причем вследствие перераспределения потока крови в почках кровос­набжение мозговой части остается постоянным. По этой причине сильно снижается гломерулярная фильтрация, в то время как тубулярная обратная резорбция натрия остается нормальной или даже повышается. Когда благодаря повышенному проксимальной тубулярной резорбции натрия в дистальном канальце недоста­точна для обмена протонов, при этом развивается почечный ту­булярный ацидоз.

В качестве причины характерного для гепаторенального синдрома снижения артериального кровоснабжения почек с фор­мулированием кортикальной ишемии рассматривается уменьшение эффективного циркулирующего объема крови вследствие заболе­вания печени (25)(стр.887). Как следствие уменьшение почеч-

- 62 -

ного кровоснабжения наступает повышение секреции ренина поч­ками и активация ренин-ангиотензивной системы, причем уста­новлено уменьшенное разрушение ренина и ангиотензина II по­раженной печенью, что приводит к повышению уровней ренина и ангиотензина в плазме. Повышение концентраций ангиотензина II представляет собой важный фактор сужения почечных сосудов и, следовательно, уменьшения гломерулярной фильтрации. Наря­ду с активацией ренин-ангиотензиновой системы обсуждаются еще следующие факторы, играющие роль в уменьшении скорости гломерулярной фильтрации для патогенеза гепаторенального синдрома:

- повышение почечного симпатикотонуса;

- изменения калликреин-кининовой системы (66);

- нарушения эндогенного освобождения почечного  простаглан-

дина (тромбоксан А 42 0, метаболит арахидоновой кислоты, яв­ляется действенным вазоконстриктором; его метаболит,

тромбоксан В 42 0, обнаружен в моче в больших количествах у больных с гепаторенальным синдромом; простаглпндин Е 42 0 яв­ляется вазодилятатором, и его выделения с мочей было при

гепаторенальном синдроме понижено [93]);

- эндотоксемия (Эндотоксины представляют собой липополиса­харидные компоненты грамотрицательных микробов, которые вызывают обратимое сужение почечных сосудов. В то время как в норме освобождающиеся при смерти микробов эндоток­сины после интестинальной резорбции и транспорта из крови воротной вены обезвреживаются в купферовских клетках пе­чени, при циррозе печени с портосистемными анастомозами эндотоксины через колатерали и системную циркуляцию попа­дают в почки, где они могут участвовать в развитии гепа­торенального синдрома [15]).

Хотя представления о патогенезе гепаторенального синд­рома еще неполны, все вышеупомянутые факторы снижают кровос­набжение почек и, таким образом, принимают участие в ограни­чении скорости гломерулярной фильтрации (см.рис.34.17, ниж­няя часть). Поскольку уменьшение эффективного объема крови рассматривается как решающая причина гепаторенального синд­рома, на основе этого представления о ретрансфузии асцита через перитонеовенозный шунт было исследовано наполнение объема плазмы и терапия гепаторенального синдрома (24). диа-

- 63 -

лизная терапия не улучшает длительности жизни при гепаторе­нальном синдроме.