Анатомо-физиологические особенности билиарной системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анатомо-физиологические особенности билиарной системы

О.А. Саблин, В.Б. Гриневич, Ю.П. Успенский, В.А. Ратников

Желчь является непременным участником процесса гидролиза пищи, выступает в роли регуляторной единицы в механизмах регуляции функций желудка и кишки, содержании в желудочном соке ферментов и хлористоводородной кислоты. Желчь имеет и пищеварительные функции: с нею выводятся экскреты, она участвует в межуточном обмене. Синтез желчи протекает непрерывно. Она поступает в желчные протоки под давлением 240-300 мм вод. ст. Печень выделяет в сутки около 500-2000 мл желчи. Желчеотделение выполняют паренхиматозные клетки печени (75% ее кислотозависимой и кислотонезависимой фракции), эпителиальные клетки желчных протоков (25%). Протоковая фракция желчи образуется эпителиальными клетками, которые обогащают жидкость бикарбонатами и хлором одновременно с реабсорбцией воды и электролитов из каналикулярной желчи.

Образование желчи обусловлено транспортом из плазмы крови, диффузией через синусоидальную мембрану в гепатоцит воды, ионов, секрецией гепатоцитами желчных кислот. Оно обеспечивается Na -независимым активным процессом, энергией аэробного дыхания субстратов, которые образуются при гликолизе углеводов, окислении липидов и молочной кислоты крови. В митохондриях гепатоцитов и вне их образуются желчные кислоты из холестерина с участием АТФ. Гидроксилирование при образовании холевой кислоты осуществляется в эндоплазматическом ретикулуме гепатоцита. В последнее время огромное значение в синтезе желчных кислот придают ионотранспортной системе.

Следует напомнить, что в составе выделяемой в кишку желчи вновь синтезированных желчных кислот не более 10 %, остальной пул кислот -- это продукт энтерогепатической циркуляции желчных кислот из кишки в кровь и в печень. Основная энергия, затрачиваемая гепатоцитом, используется на транспорт кислот и желчи через его плазматическую мембрану Na-зависимой или Na-сопряженной (таурохолат) системой переноса. Предшественником желчных кислот является холестерин липопротеидов. Почти все (90 %) желчные кислоты не что иное, как гидроксильные производные 5-холановой кислоты.

В печени синтезируются холевая, хенодезоксихолевая и литохолевая кислоты. Дезоксихолевая кислота образуется благодаря активности кишечной микрофлоры. Большая часть желчных кислот, находящихся в крови, связана с альбумином и липопротеидами крови. Поглощение желчных кислот клетками печени осуществляется с помощью мембранного белка, выполняющего роль рецептора и переносчика. Количество рецепторов и активность Na⁺,К⁺-АТФазы мембраны клетки, поддерживающей градиент концентрации Na⁺, регулируется самими желчными кислотами. Преодолев синусоидальную мембрану, желчные кислоты перемещаются в цитозоле из мембранной области в другие: либо свободной диффузией, либо с помощью внутриклеточного транспорта, либо с помощью внутриклеточных структур - перемещением везикул.

Большинство транспортных белков принадлежит семейству глутатион S-трансфераз. Из них анионсвязывающий белок лигандин и глутатион S-трансфераза являются основными внутриклеточными белками гепатоцита, которые связывают литохолевую кислоту. В цитозоле гепатоцита глутатион S-трансфераза снижает концентрацию свободных желчных кислот, чем облегчается трансмембранный перенос желчных кислот из крови в гепатоцит. Кроме того, препятствует утечке желчных кислот из гепатоцита через синусоидальную мембрану обратно в кровь, участвует в процессе транспорта желчных кислот от синусоидальной мембраны гепатоцита к эндоплазматическому ретикулуму, а затем к аппарату Гольджи.

От аппарата Гольджи к каналикулярной мембране желчные кислоты перемещаются направленным везикулярным переносом. Показано несколько механизмов внутриклеточного транспорта желчных кислот: свободной диффузией, направленным везикулярным транспортом и специфическими транспортными белками. Через каналикулярную мембрану гепатоцита в полость каналикул желчные кислоты проникают также несколькими способами, это либо потенциалзависимый процесс при наличии специфического переносчика - транспортного белка гликопротеида с молекулярной массой 100 кДа, либо это экзоцитоз везикул, и он является Са⁺⁺-зависимым процессом, либо желчные кислоты из везикул поступают в полость желчных каналикул через микротрубочки и микрофиламенты и тогда важен механизм сократительной активности желчных каналикул. Отсюда понятно действие цитохалазина В и цитохалазина D, которые блокируют связь микрофиламентов с каналикулярной мембраной или колхицина и винбластина. Регуляторами сократительной активности желчных каналикул являются сами желчные кислоты.

В основе механизма образования кислотонезависимой фракции желчи лежит активный транспорт натрия в просвет желчных канальцев Na⁺, K⁺ -АТФазой мембран гепатоцитов. Согласно данной гипотезе Na⁺ поступает в гепатоцит через синусоидальную мембрану и увлекает с собой ионы хлора, при этом большая часть поступившего в клетку Na⁺ направляется в кровь Na⁺, K⁺ -АТФазой, что влечет за собой нарастание внутриклеточной концентрации Cl^-. Электрохимическое равновесие при этом нарушается. По электрохимическому градиенту ионы хлора через каналикулярную мембрану переходят из гепатоцита и усиливают, тем самым, поток воды и электролитов из клеток печени в просвет желчных канальцев. Другая гипотеза основана на ведущей роли в секреции кислотонезависимой фракции желчи - бикарбонатов, которые, по осмотическому градиенту, увеличивают поток воды и электролитов из печени в желчь. Механизм секреции HCO₃^- гепатоцитами связывают с транспортом протонов H⁺ -АТФазой или Na⁺/H⁺ обменом.

Интенсивность желчеобразования определяется осмотическими свойствами белков желчи, концентрация которых в желчи колеблется от 0,5 до 50 мг/мл. Есть группа людей, у которых желчь лишена белка, у других, напротив, желчь обогащена белком. Так или иначе, но белок является третьим из главных органических компонентов желчи. В среднем у человека его поступает за сутки около 10 г и он может быть разделен на 10-25 белковых фракций. Они, большей своей частью, являются белками сыворотки крови: это IgА и гаптоглобин. Альбумин и остальная часть образуется в гепатоците и эпителиальных клетках желчных протоков. В желчи содержится IgA (42%), IgG (68%), IgM (10%), но только IgG по своему происхождению полностью является белком сыворотки крови. Остальные частично синтезируются имммунокомпетентными клетками воротной вены, желчных протоков, самой печени. В сутки у человека из сыворотки крови в желчь поступает около 28 мг IgA, значительно больше, около 77 мг, имеют локальное происхождение. Мономерный IgA почти полностью поступает из сыворотки крови. Секреторный компонент - гликопротеин является специфическим белком, обеспечивающим перенос через эпителий полимерных IgA, IgM таким образом, что образуется комплекс в составе секреторного компонента и иммуноглобулина, и путем трансцитоза переводит белок через каналикулярную мембрану гепатоцита. У человека источником секреторного компонента желчи служат эпителиальные клетки желчных протоков. двенадцатиперстный кишка желчь пищеварение

Белки желчи представлены ферментами плазматических мембран и лизосом и даже панкреатической амилазой. Из них можно указать на 5-нуклеотидазу, щелочную фосфатазу, щелочную фосфодиэстеразу, L-лейцил-b-нафтиламиназу, Mg -АТФазу, b-глюкуронидазу, галактозидазу, N-ацетил-b-глюкозаминазу. Белки желчи выполняют одну из важных функций, являясь соединением, способным регулировать секрецию той части желчи, которая не зависит от желчных кислот благодаря своим осмотическим свойствам (альбумин). Они катализируют в желчи превращение воднорастворимого билирубина - диглюкуронида в воднонерастворимую форму неконъюгированного билирубина, тем самым способствуя образованию пигментных камней. Апобелки А-I и А-II замедляют или даже препятствуют образованию холестериновых ядер и холестериновых кристаллов. Апо-В желчи человека выполняет важную роль в транспорте холестерина.

Известно, что от биосинтеза белка в клетках печени зависит интенсивность некоторых метаболических реакций и, что важно, синтез кислотозависимой и кислотонезависимой фракции желчи. Предполагается, что одной из вероятных причин развития внутрипеченочного холестаза является нарушение биосинтеза белка в гепатоцитах, что, в медицинской практике, может быть вызвано использованием антибиотиков. На плазматической мембране гепатоцита установлены рецепторы для вазопрессина, глюкагона, инсулина, норадреналина.

Желчевыделение. Внутридольковые и междольковые желчные протоки объединяются, сливаясь до печеночных протоков (рис. 1). Здесь, вне печени, есть один из сфинктеров желчных протоков - сфинктер Мирицци (Mirizzi). Общий желчный проток пронзает стенку двенадцатиперстной кишки, заканчиваясь сложным образованием - большим дуоденальным сосочком (сосочек Fateri), который имеет общую цистерну для панкреатического секрета и желчи. В большом дуоденальном сосочке различают три сфинктера: собственно протока (Аschoff), сфинктер соска Бойдена (Boyden) и сфинктер панкреатического протока, все объединенные под названием сфинктер Одди (Oddi).

Пузырный проток соединяет желчный пузырь с печеночным протоком. Полость желчного пузыря является резервуаром печеночной желчи, его стенка имеет несколько слоёв гладких мышц и способна к сокращению. В нем происходит интенсивный процесс всасывания воды и выделения в желчь муцина в составе секрета слизистых желез. Концентрационная функция желчного пузыря осуществляется в пристеночном слое слизи. Благодаря этому более концентрированная желчь обтекает стенки, опускается на дно пузыря, в то время как ядро в центре содержит менее концентрированную желчь. Заполнение желчного пузыря после его опорожнения в ответ на пищевую стимуляцию и достижение относительной гомогенности его содержимого происходит не быстрее, чем через 120-180 минут.

Рисунок 1. Желчевыводящие пути и сфинктерный аппарат билиарной системы.

Даже вне пищеварения вследствие ритмических колебаний тонуса сфинктеров большого дуоденального соска, изменения внутриполостного давления в двенадцатиперстной кишке и наличия определенного тонуса желчного пузыря, печеночная желчь может в незначительных количествах поступать в двенадцатиперстную кишку. Известно, что печеночная желчь и во время пищеварения на короткий момент успевает достигать шейки желчного пузыря и, растекаясь по его стенкам, изменяет концентрацию желчи в пузыре.

Желчный пузырь выполняет резервуарную роль не только между пищеварением, но обладает резервуарной функцией и в период пищеварения.

Регуляция моторной деятельности концевого отдела общего желчного протока обеспечивается следующими факторами:

1. Давлением в общем желчном протоке. С повышением давления увеличивается количество проходящей через проток желчи. Происходит удлинение фазы открытия сфинктера за счет фазы его закрытия.

2. Давлением в двенадцатиперстной кишке. Подъем внутриполостного давления в двенадцатиперстной кишке вызывает спазм сфинктера Одди. Снижение давления в кишке, вызванное, например, аспирацией через дуоденальный зонд, повышает количество желчи, протекающей через сфинктер.

3. Перистальтикой двенадцатиперстной кишки. В нормальных условиях моторика двенадцатиперстной кишки не оказывает влияния на ток желчи через сфинктер. При восходящих движениях происходит спазм сфинктера Одди.

4. Содержимым двенадцатиперстной кишки. Если кишка свободна и не содержит химуса, ритмическая деятельность сфинктера незначительна, и через него проходит лишь незначительное количество желчи. Выход пищи из желудка в кишку вызывает быстрое изменение в деятельности сфинктера: первой реакцией является спазм сфинктера Одди, вызванный вероятно, подъемом давления в кишке. Этот спазм не зависит от рода пищи, продолжительность его составляет 4-10 с, иногда до 30 мин. Увеличение сроков этого спазма имеет явно патологический характер. Наиболее сильной эта реакция бывает после вливания хлористоводородной кислоты в двенадцатиперстную кишку. После временного спазма сфинктер вновь открывается, вследствие понижения его тонуса, вызванного в значительной степени родом пищи. Жир, оливковое масло, сернокислая магнезия оказывают самое эффективное действие на сфинктер. Наименьшее влияние имеют углеводы. Понижение тонуса объясняется, вероятно, действием химических веществ на слизистую оболочку двенадцатиперстной кишки, местным рефлексом и не обусловлено влиянием холецистокинина-панкреазимина на сокращение желчного пузыря.

В экспериментальных условиях доказана координация двигательной активности желудка, желчного пузыря и сфинктерного аппарата билиарной системы. Электрофизиологически установлено, что появление пиковых потенциалов (считается, что они вызывают сокращения) на электрограммах двенадцатиперстной кишки, желчного пузыря, сфинктера Люткенса синхронно с появлением пиковых потенциалов на электрограмме желудка. Электрическая активность сфинктера Люткенса и желчного пузыря имеют своеобразный цикл, где усиление быстрой (пиковые потенциалы) активности происходит через три цикла на четвертый, синхронно с перистальтикой желудка. Так же чередуются подъемы и падения внутриполостного давления в желчном пузыре. В интервале между периодическим возникновением пиковых потенциалов желудка отсутствуют пиковые потенциалы двенадцатиперстной кишки. За несколько секунд до сокращения антрального отдела желудка начальный отдел двенадцатиперстной кишки расслабляется. Этому соответствует максимум внутриполостного давления желчного пузыря и начало расслабления его стенок после выхода порции желчи в кишку. Почти одновременно с сокращением антрального отдела желудка возникают потенциалы на мышцах двенадцатиперстной кишки. Тогда же наблюдается максимум амплитуды внутриполостного давления желчного пузыря, что объясняется закрытием его сфинктеров и прекращением выхода желчи в кишку.

Функциональные связи между желудком, двенадцатиперстной кишкой и желчевыделительным аппаратом не ограничиваются только взаимосвязью в моторно-эвакуаторной деятельности этих органов. Они прослеживаются и в условиях покоя.

Роль желчи в пищеварении. Желчь, поступая в двенадцатиперстную кишку, смешивается с химусом, покинувшим желудок, когда рН содержимого кишки достигает оптимального уровня для активности энзимов поджелудочной железы и кишки. Она способствует гидролизу белков, углеводов, а также эмульгирует жиры.

Размещено на Allbest.ru