Kepenys žmogaus organizme atlieka daugybę funkcijų, kurios yra svarbios organizmo homeostazei palaikyti: 1.dalyvauja visų rūšių medžiagų apykaitoje (baltymų, riebalų, angliavandenių, vitaminų); 2.yra daugelio svarbių medžiagų depas (Fe, vit. A, B12, D ir kt.); 3.filtruoja kenksmingas medžiagas, patenkančias iš žarnyno – detoksikacinė funkcija (metabolinės reakcijos, Kupferio ląstelės fagocituoja); 4. gamina ir išskiria tulžį, kuri: a) tulžies rūgštys emulguoja riebalus ir padeda lipazėms geriau juos hidrolizuoti; b) su tulžimi išskiriamos įvairios vandenyje netirpios ir todėl su šlapimu neišskiriamos medžiagos – bilirubinas, cholesterolis, ksenobiotikai. 5. dalyvauja kraujo apytakoje, reguliuojant vartų venos kraujotaką, cirkuliuojančio kraujo kiekį, kraujagyslių tonusą (jose sintetinamas angiotenzinogenas); 6. dalyvauja termoreguliacijoje – iš visų parenchiminių organų jose yra aukščiausia temperatūra; 7. jose yra sintetinami kraujo plazmos baltymai (albuminai, alfa, beta globulinai, fibrinogenas), daugelis fermentų, krešėjimo faktoriai (fibrinogenas, protrombinas, 5, 7, 9, 10 krešėjimo faktoriai).
Iš kraujo, pritekančio į kepenis v.portae ir a.hepatica kraujagyslėmis, yra išgaudomos šios medžiagos: 1.monosacharidai, labiausiai gliukozė, kuri hepatocituose polimerizuojasi ir virsta glikogenu, kuris jose kaupiasi; 2.laisvos riebiosios rūgštys, iš jų pasigamina neutralūs riebalai – triacilgliceroliai, o taip pat acetil-KoA; 3. aminorūgštys; 4.bilirubinas, išskirtas su tulžimi į 12-pirštę žarną ir plonajame žarnyne atgal rezorbuotas; 5.kitos žarnyne susidarančios medžiagos (indolas, skatolas).
Iš ne virškinimo trakte susidarančių medžiagų kepenys išgaudo: 1.amoniaką, gliutamino rūgštį, 2.gliutaminą; iš jų yra sintetinamas šlapalas, kuris išskiriamas į kraują, 3.daugelį hormonų (aldosteroną, estrogenus ir kt.), kurie hepatocituose yra metabolizuojami.
Normalios suaugusio žmogaus kepenys sveria 1400-1600 g (2,5% kūno masės). Kraujas į kepenis patenka per vartų veną (v.portae, 60-70%) ir a.hepatica (30-40%), kurios skiltelėje su tulžies lataku sudaro vartų triadą. Kraujas nuteka iš kepenų v.hepatica, kuri įteka į cava inferior.
Kepenų parenchimą sudaro hepatocitų lapeliai, kurie radialiai išsidėstę apie centrinę veną. Tarp hepatocitų lapelių yra veniniai sinusai, kuriuose teka susimaišęs vartų vena ir kepenų arterija pritekantis kraujas. Tuos sinusus iškloja endotelinių ląstelių sluoksnis, kuris atriboja ekstrasinusinį Disje tarpą. Prie endotelinių ląstelių yra prilipusių Kupferio ląstelių (monocitų-makrofagų sistemos ląstelės) ir kur ne kur Disje tarpe yra aptinkama mezenchiminės kilmės riebalų turinčių ląstelių-lipocitų (vad. Ito ląstelės). Jose fiziologinėmis sąlygomis yra kaupiamas ir metabolizuojamas vit. A, o taip pat sintetinamas kolagenas (ypač patologinėmis sąlygomis).
Patologija
Kepenų ligų etiologija yra labai įvairi, jas gali sukelti: 1.bakterijos ir virusai (TBC lazdelė, hepatito A, B, C, D, E virusai), pirmuonys (lamblijos, amebos), helmintai (echinokokas); 2.toksinės medžiagos, kurios gali būti egzogeninės (gyvsidabris, fosforo organiniai junginiai, vaistai – tetraciklinas, biomicinas, alkoholis, augalų toksinai (muskarinas) ir endogeninės (nėštumo toksikozės metu susidarančios); 3.imuniniai mechanizmai – autoimuninis hepatitas ir autoimuninė pirminė biliarinė cirozė; 4.fizikiniai faktoriai – jonizuojanti radiacija; 5.alimentiniai faktoriai – riebus maistas, fosfolipidų, baltymų, vitaminų stoka; 6.kraujo apytakos sutrikimas kepenyse, kurį gali sukelti vietinės priežastys (išemija, trombozė, embolija) arba bendros (kraujo apytakos nepakankamumas -stazė kepenyse).
Kai kurie tų faktorių sukelia pirminę kepenų ligą (virusinis hepatitas, hepatoceliulinis vėžys). Dažniau kepenų pažeidimas yra antrinis, sergant kitų sistemų ligomis, kaip antai širdies nepakankamumas, alkoholizmas, ekstrahepatinės infekcijos.
Tulžies gamybos ir išskyrimo sutrikimai
Tulžis susideda iš: 1.tulžies rūgščių (glikocholinės 80%) ir taurocholinės (20%) druskų; 2.tulžies pigmentų – bilirubino ir biliverdino, be to, į jos sudėtį įeina cholesterolis, lecitinas, riebiosios rūgštys, gleivės, Na, K, Ca, Mg, Cl druskos. Tulžies išskyrimo ir pasigaminimo sutrikimas pasireiškia gelta (icterus) – tai sindromas, atsirandantis kepenų ir tulžies takų pakenkimų atvejais, kurių metu oda ir gleivinės nusidažo gelsva spalva ir organizmas yra apnuodijamas. Kad geriau suprastume geltos išsivystymo mechanizmus, reikia prisiminti normalią tulžies pigmentų apykaitą.
Eritrocitai gyvuoja organizme apie 120 dienų, po to jie suyra retikuloendotelinėje sistemoje, labiausiai blužnyje, o taip pat kepenyse, kaulų čiulpuose. Irstant eritrocitams, sutrinka ryšys hemoglobine tarp porfirino, geležies ir globino, atsiranda nauja struktūra, žalios spalvos pigmentas – biliverdinas, kuris yra bilirubino pradininkas. Biliverdinas retikulioendotelinėje sistemoje fermentų poveikyje virsta bilirubinu – tai gelsvai rausvos spalvos pigmentas, netirpstantis vandenyje.
Kraujyje bilirubinas cirkuliuoja komplekse su plazmos albuminais, dėl tos priežasties jis neišskiria pro inkstus. Šis bilirubinas Van den Bergo reakcija yra nustatomas tik pridėjus alkoholio, kuris suardo ryšį tarp bilirubino ir baltymo (netiesioginė Van den Bergo reakcija). Tokiu būdu, bilirubinas, kuris yra kraujyje, komplekse su baltymu, vadinamas netiesioginiu bilirubinu. Netiesioginis bilirubinas su krauju patekęs į kepenis, ten yra sulaikomas ir perdirbamas – nuo jo yra atskeliamas baltymas, o bilirubinas fermento gliukuroniltransferazės pagalba susijungia su 2 molekulėmis gliukurono rūgšties, susidaro bilirubino mono- ir digliukuronidai, kurie van den Bergo reakcijoje reaguoja iš karto (be alkoholio) – tiesioginė Van den bergo reakcija. Šis bilirubinas yra vadinamas tiesioginiu. Bilirubin-gliukuronidai yra tirpūs vandenyje ir specifinių fermentų pagalba pereina per ląstelių membraną ir patenka į tulžies kapiliarus. Tulžies sudėtyje tiesioginis bilirubinas patenka į žarnyną, kur mikrobų poveikyje yra redukuojamas ir virsta urobilinogenu, vėliau jis virsta sterkobilinu ir išsiskiria su išmatomis. 20% urobilinogeno iš žarnyno rezorbuojasi į kraują, patenka į kepenis, kur didesnė dalis yra sulaikoma, o kita dalis patenka į kraują ir yra išskiriama su šlapimu urobilinogeno pavidalu, kuris oro ir šviesos poveikyje virsta urobilinu. Į bendrą kraujotaką iš kepenų patenka ir nedidelė dalis tiesioginio bilirubino. Tokiu būdu, kraujyje yra 75% netiesioginio bilirubino ir 25% tiesioginio. Normaliai kraujyje yra nuo 8,5 – 20,5mmol/l (0,5-1,2 mg%) bilirubino.
Tulžies gamybos ir išskyrimo sutrikimai
Tulžies išskyrimo sutrikimai:
1) sulėtėjęs tulžies išskyrimas;
2) pagreitėjęs tulžies išskyrimas.
1.Sulėtėjusio tulžies išskyrimo priežastys :
a) funkciniai, motoriniai tulžies pūslės ir takų sutrikimai, vadinamos diskinezijos. Diskinezijos gali būti dviejų formų: 1)hipertoninė forma; 2)hipotoninė forma.
1)Hipertoninė diskinezijos forma atsiranda dėl parasimpatinės nervų sistemos tonuso padidėjimo, todėl išsivysto tulžies sfinkterio (Oddi) spazmas ir sutrinka tulžies patekimas į žarnyną.
2)Hipotoninė diskinezijos forma išsivysto dėl simpatinės nervų sistemos tonuso padidėjimo – tulžies pūslės tonusas sumažėja, tulžies išskyrimas sulėtėja.
b) organiniai tulžies takų pakenkimai – uždegimai, akmenys, navikai.
Tulžies išskyrimą pagreitina įvairios medžiagos – magnio sulfatas, kiaušinio trynys, riebalai. Tulžies išskyrimą didina virškinimo hormonai cholecistokininopankreoziminas, sekretinas, motilinas.
Kepenys per parą išskiria 12-36 g tulžies rūgščių tulžies sudėtyje. 10-20% tulžies rūgščių, išskirtų į žarnyną, mikrobų poveikyje suyra, yra rezorbuojamos ir vėl panaudojamos tulžies gamybai.
Geltos
Pagal patogenezę geltos yra skirstomos į tokias rūšis:
1. mechaninė gelta
2. parenchiminė gelta
3. hemolizinė gelta
Mechaninė gelta išsivysto sutrikus tulžies nutekėjimui į dvylikapirštę žarną. Etiologija – tulžies pūslės ir takų akmenligė, uždegiminiai procesai, augliai, diskinezijos. Sutrikus tulžies nutekėjimui, tulžies kapiliarai išsiplečia, juose padidėja spaudimas ir tulžies sudedamosios dalys patenka į limfinius kapiliarus ir per limfą į kraują.
Mechaninės geltos metu kaupiasi visos tulžies sudedamosios dalys.
1.Cholemija. Tulžies rūgščių kraujyje gali padaugėti iki 255-306 mmol/l (norma – 5,1-25 mmol/l) jos sukelia bendrą organizmo intoksikaciją, kuri pasireiškia šiais organizmo sistemų sutrikimais: a) poveikis nervų sistemai – pradžioje dirginimas, vėliau slopinimas, galvos skausmai, odos niežėjimas (dėl odos nervų galūnėlių dirginimo tulžies rūgštimis); kai susikaupia didesnis tulžies rūgščių kiekis, gali atsirasti traukuliai ir išsivystyti hepatinė koma; b) poveikis širdies kraujagyslių sistemai – sumažėja kraujospūdis, išsivysto bradikardija (dėl širdyje esančių n.vagus galūnėlių dirginimo tulžies rūgštimis, o taip pat šio nervo centro dirginimo). Kraujospūdis mažėja dėl vazomotorų centro tonuso sumažėjimo; c) tulžies rūgštys sukelia eritrocitų hemolizę.
2. Dėl nepakankamo tulžies patekimo į žarnyną (acholijos) išsivysto šie sutrikimai: a) sutrinka kraujo krešėjimas, vystosi hemoraginės diatezės su kraujavimais iš nosies, skrandžio, žarnyno. Kraujo krešėjimas sutrinka dėl vitamino K rezorbcijos sutrikimo (rezorbcija sutrinka dėl nepakankamo tulžies kiekio žarnyne), be šio vitamino sutrinka protrombino gamyba kepenyse; b) sutrinka virškinimas – pirmiausia riebalų, baltymų, išsivysto žarnyno atonija, vidurių užkietėjimai, puvimo procesas, vėliau – viduriavimai.
Mechaninės geltos metu kraujyje kaupiasi ir tulžies pigmentas bilirubinas. Padaugėja daugiausia tiesioginio, o taip pat kiek mažiau ir netiesioginio bilirubino. Tiesioginio bilirubino padaugėja todėl, jog persipildžius tulžies kapiliarams, jie plyšta ir tulžis išsilieja į limfą, o po to į kraują. Netiesioginio – sutrikus netiesioginio bilirubino virtimui tiesioginiu.
Be to, būna hipercholesterolemija, kraujyje padaugėja šarminės fosfazės, šlapime sumažėja urobilinogeno, išmatose – sterkobilino. Šlapime padaugėja bilirubino, šlapimas rudos spalvos (alaus spalvos), tulžies r. šlapime.
Parenchiminė gelta atsiranda sutrikus kepenų ląstelių funkcijai įvairių susirgimų metu – infekcinių hepatitų – virusinio hepatito, vidurių šiltinės, sepsio atvejais, apsinuodijus fosforu, chloroformu. Šios geltos patogenezė yra sudėtinga. Pakenktos kepenų ląstelės išskiria pasigaminusį tiesioginį bilirubiną ne tik į tulžies takus, bet ir į limfinius takus, o po to į kraują. Kraujyje padaugėja tiesioginio bilirubino, vyrauja monogliukuronidų frakcija. Padaugėja ir netiesioginio bilirubino, nes kepenų parenchimos pakenkimo atvejais sumažėja fermento gliukuroniltransferazės aktyvumas, kurio pagalba netiesioginis bilirubinas virsta tiesioginiu. Kraujyje padaugėja ir tulžies rūgščių druskų, todėl išsivysto cholemijos požymiai (bradikardija, kraujospūdžio sumažėjimas, odos niežėjimas). Šlapime padaugėja tiesioginio bilirubino, tulžies rūgščių, ypač daug urobilino (sutrikus kepenų funkcijai, sutrinka urobilinogeno, patenkančio iš žarnyno, perdirbimas į bilirubiną kepenyse).
Hemolizinė gelta išsivysto dėl suintensyvėjusios eritrocitų hemolizės, didelio bilirubino kiekio susidarymo ir jo perėjimo į kraują. Etiologija – 1.hemolizinės anemijos, kurios išsivysto dėl įgimtų eritrocitų ir hemoglobino anomalijų; 2.piktybinė anemija; 3.apsinuodijimai – arsenu, fenilhidrazinu; 4.po didelio kraujo kiekio transfūzijų. Yrant dideliam eritrocitų kiekiui, retikulioendotelinėje sistemoje suintensyvėja tulžies pigmentų gamyba, pasigamina didelis kiekis netiesioginio bilirubino. Kepenys nespėja tokio didelio netiesioginio bilirubino kiekio perdirbti į tiesioginį bilirubiną ir išskirti su tulžimi, todėl kraujyje kaupiasi netiesioginis bilirubinas (hiperbilirubinemija). Netiesioginis bilirubinas veikia toksiškai, susikaupus didesniam jo kiekiui yra pakenkiamos kepenų ląstelės, dėl ko sutrinka tulžį išskiriančioji kepenų funkcija (prasideda parenchiminė gelta). Kraujyje daug netiesioginio bilirubino, su šlapimu jis neišskiriamas. Į žarnyną patenka daug tiesioginio bilirubino, todėl susidaro daug sterkobilinogeno, urobilinogeno, išmatose daug sterkobilino, šlapime urobilino.
Hemolizinės geltos atveju kraujyje nesikaupia tulžies rūgštys ir cholesterolis.
Hemolizinių geltų grupei priklauso naujagimių hemolizinė gelta. Tik gimus būna gliukuroniltransferazės stoka, jos kiekis susinormina po 2 savaičių, todėl beveik kiekvienam naujagimiui būna padidėjusi netiesioginio bilirubino koncentracija ir fiziologinė hemolizinė gelta.
Esant motinos ir vaisiaus Rh nesuderinamumui, būna didelio laipsnio naujagimių gelta, gali atsirasti kernicterus (naujagimio smegenų pažeidimas) dėl netiesioginio bilirubino toksinio poveikio. Pastaruoju metu tai gydoma fototerapija – spinduliais, kurių bangos ilgis 460-470 nm. Jų poveikyje vyksta netiesioginio bilirubino fotoizomerizacija, susidaro vandenyje tirpūs bilirubino izomerai, kurie yra išskiriami su tulžimi ir be konjugavimo su gliukurono rūgštimi.
Paveldimos hiperbilirubinemijos (netiesioginės)
1). I tipo Cligler-Najjar sindromas – paveldima totalinė fermento gliukuroniltransferazės stoka. Naujagimiai miršta 18 mėn. Laikotarpiu, būna kernicterus – netiesioginis bilirubinas smegenyse jungiasi su lipidais ir jas žeidžia.
2).II tipo Crigler-Najjar sindromas – mažiau pavojinga liga, autosominiu dominantiniu būdu paveldimas sumažėjęs gliukuroniltransferazės aktyvumas.
3). Žilbero (Gilbert) sindromas – paveldimas nedidelio laipsnio gliukuroniltransferazės aktyvumo sumažėjimas (serga apie 7% žmonių, dažniau vyrai). Dažniausiai būna nedidelio laipsnio subklinikinė netiesioginė hiperbilirubinemija. Gelta tai atsiranda, tai išnyksta, ją provokuoja stresai, infekcijos, fizinis krūvis, badavimas. Gydoma fenobarbitaliu, kuris aktyvina gliukuroniltransferazę.
Paveldėtos tiesioginės hiperbilirubinemijos.
Dubin-Johnson sindromas paveldimas autosominiu recesyviniu būdu, kuomet sutrinka bilirubingliukuronidų ir kitų organinių anijonų pernešimas pro hepatocito membraną į tulžies latakus. Dažniausiai ši liga yra besimptominė, būdingiausias jos požymis – didelės juodos pigmentinės dėmės hepatocitų citoplazmoje, jos susidaro iš adrenalino metabolitų.
Įvairių lėtinių kepenų susirgimų atvejais sutrinka įvairios kepenų funkcijos. Kadangi kepenys aktyviai dalyvauja tarpinėje medžiagų apykaitoje ir homeostazės palaikyme, tai, sutrikus jų funkcijai, organizme išsivysto labai ryškūs pokyčiai.
Medžiagų apykaitos sutrikimai. Sutrikus kepenų funkcijai, sutrinka angliavandenių, baltymų ir riebalų apykaita.
Angliavandenių apykaitos sutrikimai – sutrinka glikogeno sintezė (glikogenezė) iš monosacharidų ir resintezė iš pieno rūgšties, sulėtėja glikolizė, sutrinka angliavandenių susidarymas iš baltymų ir riebalų – gliukoneogenezė, sumažėja gliukozės patekimas į kraują – hepatogeninė hipoglikemija. Trūkstant glikogeno, sutrinka kepenų detoksikacinė funkcija, nes glikogenas virsta gliukurono rūgštimi, kuri sudaro porinius junginius.
Riebalų apykaitos sutrikimai. Sutrinka riebalų oksidinimas kepenyse. Sumažėjus glikogeno kiekiui kepenyse, refleksiškai suaktyvėja lipolizė riebaliniame audinyje, riebiosios rūgštys transportuojamos į kepenis. Sutrinka fosfolipidų (lecitino) sintezė (dėl lipotropinių faktorių metionino, cholino trūkumo), o dėl to sutrinka triacilglicerolių ir riebiųjų rūgščių išskyrimas iš kepenų ląstelių į kraują, vystosi riebalinė kepenų infiltracija. Normaliai kepenyse yra 3-5% riebalų, infiltracijos atveju gali siekti 40%. Padidėja ketoninių medžiagų gamyba, sutrinka cholesterolio sintezė.
Baltymų apykaitos sutrikimai. Sutrinka baltymų ir kitų azotą turinčių medžiagų (cholino, taurino) sintezė. Sutrinka amino rūgščių skilimas dezamininimo, dekarboksilinimo reakcijose. Sutrinka šlapalo sintezė.
Baltymų sintezės sutrikimas yra vienas iš pirmųjų kepenų nepakankamumo požymių. Kepenyse sintezuojami kokybiškai nauji, nenormalūs globulinai – paraproteinai. Sumažėja albuminų, alfa ir beta- globulinų, santykiškai padaugėja gama- globulinų, sumažėja fibrinogeno, protrombino.
Amino rūgščių skilimas sutrinka sumažėjus ATF kiekiui kepenyse. Sutrinka amino rūgščių dezamininimas iki alfa-keto rūgščių ir amoniako.Sutrinka transamininimas, dėl ko sutrinka naujų amino rūgščių susidarymas.
Kepenų pakenkimo atveju sutrinka šlapalo sintezė (citrulinargininornitininiame cikle). Organizme kaupiasi amoniakas, amino rūgštys, kraujyje ir šlapime sumažėja šlapalo. Amoniakas toksiškai veikia CNS ir kitus organus.
Kepenų barjerinės funkcijos sutrikimas. Kepenų nepakankamumo atveju sutrinka barjerinė kepenų fubkcija. Šią funkciją kepenys vykdo cheminių procesų dėka. Svarbiausi cheminiai procesai yra šie:
1. oksidinimas – kepenų nepakankamumo atveju šis procesas sulėtėja. Amino grupės aminooksidazių pagalba nėra oksidinamos iki aldehidų ir rūgščių, sutrinka etilo alkoholio oksidinimas iki acto rūgšties;
2. transmetilinimas – sutrinka, todėl sumažėja kreatino, lecitino, adrenalino susidarymas iš metilinių grupių, kurių tiekėjai yra metioninas, cholinas;
3. acetilinimas – šis procesas vyksta koenzimo A dėka, dalyvaujant ATF. Kepenų nepakankamumo atveju jis sutrinka;
4. sutrinka porinių junginių susidarymas su gliukurono rūgštimi, glikokoliu, cistinu. Pvz., labai sulėtėja hipurinės rūgšties sintezė iš glikokolio ir benzoinės rūgšties (Kviko mėginys).
Kepenų nepakankamumas.
Jei gelta atspindi tik kepenų nesugebėjimą gaminti ir išskirti tulžį, tai esant kepenų nepakankamumui sutrinka visos kepenų funkcijos.
Kepenų nepakankamumą sukeliančios priežastys yra suskirstytos į 3 grupes:
1.Lėtinės kepenų ligos (lėtai progresuojantis hepatitas, cirozė, paveldėtos medžiagų apykaitos ligos);
2.Masyvi kepenų nekrozė (žaibiškas virusinis hepatitas, masyvus toksinis pažeidimas vaistais (acetaminofenas, monoaminoksidazės inhibitoriai), pramonės nuodais (anglies tetrachloridas, fosforas), grybų nuodais;
3.Hepatocitų ultrastruktūros pažeidimai be jų nekrozės – kepenų suriebėjimas nėštumo metu, Reye sindromas (vaikų kepenų surebėjimas), apsinuodijimas tetraciklinu.
Esant kepenų nepakankamumui organizme atsiranda šie pokyčiai:
1.Gelta. Sutrinka bilirubino metabolizmas hepatocite, ypač jo ekskrecija, todėl vyrauja tiesioginė hiperbilirubinemija;
2.Hipoalbuminemija. Sutrikusi albuminų sintezė;
3.Koagulopatija. Sutrikusi krešėjimo faktorių (II, V, VII, IX, X) sintezė ir sekrecija, ypač ji pablogėja dėl vit. K rezorbcijos sutrikimo;
4.Diseminuota intravaskulinė koaguliacija. Aktyvuojamas Hagemano faktorius, sutrikęs aktyvuotų krešėjimo faktorių suardymas;
5.Hiperamonemija. Sutrikusi šlapalo sintezė iš amoniako;
6.Padidėjusi kepenų
