Что считать структурно-функциональной единицей печени человека?

Аминова Г.Г. Что считать структурно-функциональной единицей печени человека?// Морфологические ведомости.- 2018.- Том 26.- № 4.- С. 35-38. (26).04.35-38

Aminova GG. What need consider as a structural and functional unit of the human liver? Morfologicheskie Vedomosti – Morphological Newsletter. 2018 Dec 30;26(4):35-38. (26).04.35-38

Рис. 1. Простой комплекс печеночных долек и его кровоснабжение (реконструкция с микропрепаратов): А – печеночные дольки; Б – основание печеночных долек. 1 – междольковые ветви портальной вены; 2 – междольковые ветви печеночной артерии; 3 – контуры центральной вены; 4 – септальные сосуды (рисунок Е.В.Капустиной).

Введение. С момента описания строения печени ее структурно-функциональной единицей принято было считать печеночную дольку, которая отчетливо выделяется при микроскопическом исследовании органа. В 50-е годы прошлого столетия многими исследователями [1-3] было поддержано новое представление о структуре печеночной дольки, предложенное Малле [4] и развитое Раппапортом [5-6]. За основу дольки предлагалось считать не центральную вену, вокруг которой концентрируется сложная система печеночных балок, а междольковые кровеносные сосуды вместе с окружающей их соединительной тканью и расположенными в ней структурами. Составными частями такой «дольки» являются сегменты нескольких классических долек, которые прилегают к соединительнотканным тяжам, расположенным между ними (портальная зона). Периферия таких «долек» ограничивается центральными венами. Это означает, что каждая центральная вена мысленно должна быть расчленена по количеству заканчивающихся на ней долек, точнее – выделенных их сегментов, Каждый такой сегмент классической дольки должен поочередно прикрепляться к ветвящемуся и постепенно все более истончающемуся соединительнотканному тяжу на всем его протяжении. Следуя концепции Раппопорта, невозможно выделить начало и окончание такой дольки, определить ее объемную конструкцию. Понятие о классической дольке опирается на существующую в печени богатую сеть венозной системы, обеспечивающей основную часть кровотока в органе. Оно отражает гармоничное сочетание паренхимы печени и ее сосудистой системы, но не отражает реальную структуру органа.

Цель дискуссии – на основе анализа данных ряда исследований показать, что паренхима печени человека состоит из множества морфологически и функционально объединенных комплексов классических печеночных долек. Материалом для дискуссии послужили данные имеющихся работ по реконструкции печеночных долек классического типа, в которых показана закономерность, заключающаяся в образовании дольками небольших комплексов (простых или более сложных), когда нижние отделы нескольких долек сливаются и образуют одно общее для всех долек основание (рис. 1). Комплексы печеночных долек объединены одним общим звеном оттока крови, образующимся в результате слияния нескольких центральных вен в одну собирательную [7-8]. Многообразное сочетание таких комплексов и составляет паренхиму всего органа.

Исследование соединительной ткани печени показало, что от крупных соединительнотканных тяжей в междольковые промежутки отходят тончайшие ее прослойки, которые полностью или частично отделяют дольки друг от друга. Эти прослойки, еще более истончаясь, проникают внутрь дольки и далее располагаются по ходу трабекул [9]. Соединительнотканный остов органа особенно четко представлен в печени свиньи, гистоархитектура которого свидетельствует в пользу классического понимания структуры дольки. В качестве правильности представлений о существовании классической дольки, как единственной реальной структуры служит процесс развития фиброза печени, при котором разрастание соединительной ткани начинается от портальных зон по направлению к междольковым границам, а позднее (при развитии цирроза) и внутрь дольки. Понятие об искусственно вычлененных дольках, которые получили название портальных и ацинарных, оказалось широко распространенным в научной и учебной литературе [2-3]. Увлечение концепцией Раппопорта привело к неправильной трактовке не только нормальной структуры печеночной дольки, но и макро-микроскопической конструкции паренхимы органа в целом. Основанная на фактическом материале, критика концепции Раппопорта осуществлялась и ранее, но не достаточно активно [8, 10-11]. Однако, четкость микроскопической картины структуры печени и не ясность очертаний вновь предложенного строения долек не позволяли авторам полностью отказаться от понятия классической дольки. Поэтому в настоящее время используется концепции существования трех форм печеночных долек: классической дольки [12], портальной дольки и печеночного ацинуса [1,13]. Если понятие «классическая долька» основано на опыте многолетних наблюдений, а строение самой дольки никогда не вызывало каких-либо сомнений, то для понимания структуры выделенных значительно позднее портальной дольки и ацинуса требуется умозрительное проведение не существующих в реальности границ между центральными венами. Следует отметить, что следы деструкции, напоминающей такие поля, можно наблюдать только в условиях патологии, связанных с изменениями сосудистого русла (портальная гипертензия, гематогенные токсические воздействия и др.). При этом в патологической практике принято использовать только понятие «классическая долька».

А

Рис. 2. Слияние центральных вен комплексов печеночных долек. А – близкое расположение 2-х центральных вен (печень мужчины 54 лет); Б – контакт стенок нескольких центральных вен (печень мужчины 61 года). Окр.: гематоксилином-эозином. Ув.: х100.

^BS

Б

Несмотря на то, что наличие классической дольки в печени, как функциональной единицы органа, является общепризнанным фактом [12], на самом деле структура печени оказывается намного сложнее, чем это принято считать. В научной печати в 60-е годы ХХ века незаметно прошли весьма интересные, тщательно исполненные, но, к сожалению, немногочисленные работы Е.В. Капустиной [7-8, 11]. В своих исследованиях автор обратилась к весьма трудоемкому методу реконструкции микроскопических объектов. Это позволило выявить истинную структуру печени и особенности ее кровоснабжения. Было показано, что отдельно расположенные печеночные дольки (классические дольки) в органе встречаются редко, а их центральные вены образуются из нескольких венул и впадают сразу в поддольковые вены. Основная же масса печеночных долек образует комплексы (рис. 1), в состав которых входят 2-4 дольки, расположенные на одном основании. Местами дольки комплекса соединяются друг с другом. В дольках, образующих комплексы, в отличие от одиночных, центральные вены формируются только на уровне второй трети дольки, т.е. на расстоянии 500-600 мкм от ее верхушки. Вся верхняя треть дольки центральной вены не имеет и состоит только из печеночных балок и синусоидов (рис. 3). Поэтому на гистологических препаратах нередко встречаются срезы долек, не имеющие центральной вены. Ближе к основанию центральные вены нескольких долек сближаются и сливаются, тогда на срезах печени можно наблюдать дольки с несколькими центральными венами (рис. 2А-Б). Здесь же происходит соединение синусоидов и печеночных балок соседних долек, в результате чего формируется одно общее основание для всех долек с более широкой в диаметре центрально расположенной веной (собирательная вена). Если слияние центральной вены какой-либо дольки с собирательной веной происходит значительно ниже остальных вен, то образовавшийся отрезок сосуда называется вставочной веной. По своей сути термин «центральная вена» не является правильным, т.к. этот сосуд не имеет оболочек, свойственных стенкам вен. По своему строению центральные вены скорее напоминают широкие венулы, стенка которых густо перфорирована устьями синусоидов. В собирательной вене вокруг увеличенного просвета наблюдается появление отдельных небольших пучков коллагеновых волокон. В комплексе печеночных долек этот сосуд является конечным звеном венозного русла. Вся кровь, протекающая через синусоиды и центральные вены долек, образующих комплексы, проходит через одну общую для них собирательную вену.

Для всего комплекса печеночных долек характерен ряд общих морфологических и функциональных закономерностей [7]. При сравнении структуры сети синусоидов на протяжении всего комплекса нетрудно заметить, что в центральных зонах печеночных долек (зона III) сеть более плотная, по сравнению с периферическими отделами (зона I). В связи с этим поверхность гепатоцитов, расположенных в центральной части долек, в большей степени контактирует со стенкой синусоидов (до 75% поверхности клетки), по сравнению с клетками периферических отделов [7]. Гепатоциты III зоны качественно отличаются от клеток, расположенных на периферии долек. Так, активность щелочной фосфатазы на всем протяжении комплекса печеночных долек выше в центральных частях, включая основание комплекса. Разное содержание ферментов в центральных и периферических зонах долек, а также особенности реакции этих зон на внешние воздействия отмечали и другие авторы [2, 14]. Установлено, что I-я и II-я зоны классических долек обладают более высоким пролиферативным потенциалом, по сравнению с центральными участками, что обеспечивает хорошую регенерацию печени даже при значительной ее резекции [15-17].

Рис. 3. Кровоснабжение печеночной дольки. 1 – междольковые ветви воротной вены; 2 – междольковые ветви печеночной артерии; 3 – септальная ветвь воротной вены (стрелками показано направление кровотока); 4 – септальная артерия; 5 – прекапилляры, проникающие в печеночную дольку на разную глубину (схема Е.В. Капустиной).

Исследование кровеносной системы печени с использованием инъекционных масс разных цветов для артериального и венозного русла показало, что внутрь дольки поступает не только смешанная кровь. В глубину дольки ступенчато проникают тончайшие прекапилляры, которые внутри дольки на разных ее уровнях сливаются с синусоидами (рис. 3). Такие сосуды достигают глубоких зон дольки и могут заканчиваться недалеко от центральной вены, где они также вливаются в синусоиды [1, 11]. Имеющиеся у сосудов сфинктеры регулируют поступление артериальной, а, возможно, и венозной крови в синусоиды долек [1].

Лимфатические капилляры, через которые осуществляется отток тканевой жидкости, располагаются в соединительной ткани портальной зоны [18]. Поэтому периферические части печеночных долек (I-я зона) оказываются в более благоприятных условиях и в ряде случаев позднее реагируют на некоторые патологические воздействия, по сравнению с их центральными участками, что отчетливо было показано в экспериментальных работах [7, 19]. Длительное изучение перестройки структуры печени и ее кровеносного русла при экспериментальной портальной гипертензии также продемонстрировало различия в сроках и особенностях реакций центральной и периферической зон долек после повышения давления в портальной вене. Так, на 3-и сутки эксперимента в центральных зонах печеночных долек наблюдалось расширение просвета синусоидов, тогда как по периферии – их сужение. Результаты исследования также показали, что на протяжении всего комплекса в первую очередь изменения наступают в центральных участках долек (гибель гепатоцитов, существенная перестройка синусоидов). Изменения периферической части долек комплекса наступают позднее, что объясняется усилением лимфоотока и разрастанием мелких желчных протоков. При более длительных сроках эксперимента разрастание соединительной ткани и развитие фиброза начинается уже с периферии долек, после того, как развивается динамическая недостаточность лимфатической системы [19]. Таким образом, были показаны не только различия в конструкции и функциональных особенностях центральных и периферических участков печеночных долек, но и отмечено, что эти закономерности распространяются на весь комплекс печеночных долек. Приведенные выше данные позволяют с объективных позиций документально продемонстрировать, что паренхима печени человека состоит из множества морфологически и функционально объединенных комплексов классических печеночных долек [8]. Поскольку такая же структура печени отмечается и у кошек [8], можно предположить, что эта закономерность является общебиологической, но для этого требуется продолжение исследований, в том числе и на макро-микроскопическом уровне.

Заключение. Таким образом, исходя из сказанного выше, можно сделать следующие выводы. Структура печени представляет собой совокупность простых или более сложных комплексов, образованных печеночными дольками классического типа, отдельно расположенные печеночные дольки встречаются редко. Портальные дольки и печеночные ацинусы как морфологические структуры не существуют, так как создание их объемной реконструкции невозможно. Введение искусственных понятий «портальная долька» и «печеночный ацинус» являются ошибочными и не отражают реальной картины о структуре печени человека.