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第1章 正常肝脏的解剖和生理(1)

肝脏的解剖学

肝脏是人体最大的实质性腺体。重量1200~1600克,约占成人体重的1/50,男性的比女性的略重。胎儿和新生儿的肝脏相对较大,可达体重的1/20,约占腹腔容积的1/2。肝脏形态呈一不规则楔形,质软,右侧钝厚而左侧偏窄。一般左右径(长)约25cm,前后径(宽)约15cm,上下径(厚)约6cm。

一、肝脏的位置

肝脏一般位于腹腔右上腹部。极个别人在左上腹部。肝脏占据右季肋部和上腹部的大部分,仅小部分超越前正中线而达左季肋部,可分上、下两面和前、后、左、右四缘:它的上面与膈肌底面相邻,下面依附于上腹内脏器官;肝胆的位置上要依靠与其相连的各韧带及腹内压来维持,并随呼吸上下移动,肝下界一般不超出肋弓;除上腹部以外,肝脏大部分被胸廓所遮盖,在正常成人查体时,右肋下缘通常不能被触及;在仰卧位时肝脏上缘右前部位于第4~5肋水平处,左前部位于第6肋水平处;在右腋中线,肝右叶为肺、胸膜和膈肌遮盖,往下到第8肋间(叩诊为浊音);在第8~10肋之间,单由胸膜和膈肌遮盖(叩诊为实音)。小儿有时于前正中线剑突下可触及肝脏,但一般不超过2cm。在某些情况下肝脏的位置有所变化:如在腹水或右肺叶切除后,因膈肌升高,肝的位置可上移;而在因胸腔积液或气胸引起隔肌下降时,肝的位置可下移。

二、肝脏的形态

肝脏的外形为不规则的楔状。表面呈红褐色,质实而脆。上面光滑而隆起,下面凹陷不平。右半粗厚,左半扁薄,后缘肥厚,前缘锐而薄。肝脏上面隆起与膈肌接触,在右锁骨中线上相当于第五肋间水平处。下面和其他腹腔脏器接触。此面有纵沟两条,横沟一条,呈“H”型,因此将肝分为左、右、尾和方叶等四叶。左纵沟的前部为脐静脉萎缩成的肝圆韧带,后部为静脉导管萎缩成的静脉韧带。右纵沟的前部为胆囊窝,后部为静脉窝。横沟即肝门所在,位于左右纵沟之间,有肝管、门静脉和肝动脉的分支出入。

三、分叶

肝脏在习惯上分为以下四部分。

1.左叶:较小,约为整个肝脏的1/5~1/4,位于镰状韧带以左部分。

2.右叶:最大,约为整个肝脏的4/5,位于镰状韧带以右部分。

3.尾叶:在肝的下面后部。

4.方叶:在肝的下面前部。

尾叶和方叶均为右叶之分叶,故实际上可将肝脏简单地分为左右两叶,以镰状韧带为左右分界线。

四、肝脏的血管和肝管

肝内的管道有两个系统,即门系统和肝静脉系统。前者包括门静脉、肝动脉和肝管,三者的行径一致,均为结缔组织鞘所包裹。

肝脏的血液供应是双重的,特点是同时接受动脉和静脉的血液。肝动脉把含氧丰富的血液输入肝脏,门静脉则把来自消化道营养丰富的血液输入肝脏。肝动脉和门静脉在肝门处进入肝脏,在肝内形成小的分支,最后形成血窦而与肝细胞接触,然后进入肝小叶的中央静脉,再次合成肝静脉而入下腔静脉。一般认为流入肝脏的血液,大部分(约3/4)来自门静脉,小部分(约1/4)来自肝动脉,但其比例可因各种因素而改变。

门静脉:门静脉系指来自腹腔内消化道(直肠下部和肛管除外)以及脾、胰和胆囊等部位的静脉血,经门静脉而入肝。

肝动脉:肝动脉是腹腔动脉的分支,腹腔动脉是腹主动脉的分支。

肝静脉:是肝脏血液输出的唯一通路。收集各肝小叶中央静脉血液的血管,逐渐汇成左、中、右三支肝静脉,在肝的后上缘处(即第二肝门处)直接注入下腔静脉。

肝管:左肝管由肝左叶肝管汇合而成,主要引流左半肝的胆汁。右肝管由肝右叶肝管汇合而成,主要引流右半肝的胆汁。左右肝管汇合成肝总管,然后进入胆总管。

(侯学涛)

肝脏组织学特点

一、肝的被膜和结缔组织

肝脏的表面有一薄层由致密的结缔组织构成的被膜,主要是由排列较规则的胶原纤维构成,大部分由间皮被覆。通常被膜都较薄,只在下腔静脉经过的部位和肝门处增厚,包绕进出肝门的血管和肝管,并随这些管道的分支进入肝内,构成肝脏的主要支架。结缔组织在肝内包裹以门静脉、肝动脉和肝管这三种管道为主的结构,成为门管区,其内还有与动、静脉伴行的淋巴管和神经。

二、肝小叶

肝脏的基本结构为肝小叶。每个小叶的基本结构大致相同。肝小叶中央有一条静脉,称为中央静脉,是肝静脉的始端。小叶内的肝细胞组成海绵样的单层细胞板层结构,在板层之间有血窦穿行,并汇集至中央静脉。肝细胞板和血窦都以中央静脉为中心,呈放射状排列。在人的肝细胞内,结缔组织并不丰富,因而小叶的边界并不明显,且相邻小叶的肝细胞和血窦也可相互通连。

血液自门管区的肝动脉和门静脉的分支(称小叶间动、静脉)进入血窦,由中央静脉汇集,进入叶下静脉而汇入肝静脉再入下腔静脉。

胆汁由肝细胞分泌至毛细胆管,汇入门管区的肝管分支(称小叶间胆管),然后汇入左、右肝管。

肝细胞内靠近血管分支的肝细胞,首先获得血液和氧气,在肝缺血时最后受损,而且再生能力强。靠近中央静脉的肝细胞,接受含氧量低、营养物质少的血液,最易受损。

三、肝实质的组织结构

肝脏的主要成分是肝实质,实质主要是指肝细胞,也包括血窦、第斯(Dissce)间隙和毛细胆管。

1.肝细胞

肝细胞为直径20~30微米的多面型细胞。在肝内连成单层的海绵样的板层,在细胞板层之间有血窦。因而每一个肝细胞最少有两个面是与血窦接触的血窦面,其余的面则向着相邻的肝细胞。

肝细胞核为圆形,位于细胞的中央,其中有一个或多个核仁。电子显微镜下细胞浆内可见多种细胞器和包含物,如线粒体、高尔基体、溶酶体、内质网、糖原、脂滴和色素等。细胞核内有染色质,由乱选结构的脱氧核糖核酸(DNA)和蛋白质组成。

应用电子显微镜观察,肝细胞由胞膜、胞质(含基质和许多细胞器)和胞核组成。

细胞器含线粒体、内质网(粗面、光面)、溶酶体、高尔基体、微粒体、包涵体及饮液泡等组成。

(1)线粒体:形状为圆、椭圆和杵棒状的双膜结构,长度为1~5微米,厚度为0.25~0.7微米。每个肝细胞可有1000~2000个线粒体,其中储有70种以上的酶和辅酶,如谷丙转氨酶(ALT,以下简称转氨酶)、细胞呼吸酶、三磷酸腺苷等。人体摄入的糖、脂肪、蛋白质三大营养素的代谢,都在线粒体内进行,并可产生人体所需的大量能量,所以被称为能量“发电站”。当肝炎或全身缺氧时,线粒体最先受损,引起转氨酶升高等生化功能紊乱。

(2)内质网:是细胞浆(质)中呈扁平囊状或泡管状的结构,分粗面和光面两种内质网。粗面内质网是蛋白质合成的场所,光面内质网是肝糖原的合成和分解、药物代谢、解毒过程、激素与脂类运输的场所。患肝炎时,由于内质网受损,出现白蛋白生成减少,蛋白代谢异常,致使患者的血清白蛋白与球蛋白比值(A/G)倒置,絮状试验和浊度试验异常;由于纤维蛋白原及凝血酶原减少,导致出血倾向;由于糖原减少,导致低血糖;由于解毒功能减弱,导致药物毒副作用增强。另外,在胆红素代谢中,间接胆红素变成直接胆红素的过程也是在内质网中进行的,因此它的受损与皮肤、巩膜的黄染直接相关。

(3)溶酶体:主要分布于近毛细胆管的肝细胞浆内,为单膜包绕的致密小体。直径2.4微米,内含多种消化水解酶。能分解蛋白质、糖、脂肪、核酸及磷酸等,还能消化退变衰老的内质网、线粒体等细胞器,从而保持细胞内容物的自我更新。并能将在内质网中形成的直接胆红素运输到毛细胆管,排放到胆汁中。肝炎病毒可直接损伤溶酶体而导致正常和相邻肝细胞的溶解、坏死。

(4)高尔基体:与胆汁分泌有关,并参与合成胞浆膜的糖蛋白和形成初级溶酶体。

(5)微粒体:与防止过氧化氢在细胞内蓄积、将还原型辅酶Ⅰ氧化、胆固醇代谢有关。

(6)饮液泡:具有吸收和输送包内物质的功能。

细胞核主要是由脱氧核糖核酸(DNA)和组蛋白组成。脱氧核糖核酸是遗传的物质基础,它有复制和遗传信息的功能。患乙型肝炎时,乙肝病毒侵入细胞核内,病毒基因可以与肝细胞核内脱氧核糖核酸相结合(整合)。一旦整合,病毒即难以清除,致使慢性乙型肝炎长期难以治愈。此外脱氧核糖核酸还可以以自己模板合成信使核糖核酸(mRNA),从而控制细胞浆中各种相应蛋白质的合成。细胞核如明显受损,就意味着整个肝细胞崩解、毁灭。

2.血窦

在海绵样单层肝细胞板中穿行的血窦,交织成网,汇向中央静脉。其中血液的大部分(约75%)来自门管区内的门静脉支。

因血窦的数量大且比毛细血管宽,总的容积远较血管多,所以血流缓慢,便于血窦内、外的物质交换和巨噬细胞的吞噬活动。

血窦壁由内皮细胞及星状细胞构成。星状细胞是血窦壁上的巨噬细胞,体积较大,有许多胞质突起,胞核常为卵圆形,整个细胞常突入血窦腔中。经常看到它的胞质中有吞噬的空胞、细胞碎片、铁蛋白粒甚或整个衰老的红细胞。星状细胞的作用有吞噬功能、参与丙种球蛋白的形成、参与胆红素的代谢,此外还有储铁功能。

3.第斯(Disse)间隙

即血窦壁内皮细胞和肝细胞之间的间隙。肝细胞有许多绒毛突入此间隙。由于血窦内皮有无薄膜覆盖的小孔,基膜不连续而网状纤维又不行成明显的分隔层,故血液中的血浆成分可以自由进入Disse间隙,肝细胞的微绒毛就浸浴血浆中,便于进行物质交换。

Disse间隙属于一种淋巴毛细管,间隙内的液体可以流至门管区,再汇集成肝门的淋巴而离肝。

4.毛细胆管

凡是两个相邻的肝细胞,在毗邻的细胞膜中央相对凹陷而形成毛细胆管,直径约为0.5~1.5μm。

在电镜下观察,构成毛细胆管的细胞膜向管壁突出形成许多微绒毛。在毛细胆管腔,相邻的胞膜不分,形成连结复合体,以封锁细胞间隙,使胆汁不易从毛细胆管溢至细胞间隙。当胆道阻塞时,直接胆红素可自毛细胆管穿过连结复合体到达血液,而出现黄疸。

(张家安)

肝细胞的生理学

肝脏是人体最重要的脏器之一。肝脏的潜力和再生能力很大,动物实验证明,如将肝脏切除70%~80%,仍可不显示明显的功能紊乱,且能在6星期后再生到将近正常大小。因此可见,肝内病变必须达到一定程度才能在肝功能试验中发现某种变化,肝功能试验结果正常这并不一定意味着肝脏没有病变。

肝脏的功能十分复杂,其作用主要有下列几方面:

一、排泄作用

胆汁是肝细胞产生的一种外分泌液,胆汁的生成和排泄是肝脏的重要功能之一。肝脏每日合成和排出的胆汁约500~1000毫升。

胆盐是胆汁中最重要的成分。胆汁进入肠道后所起的作用,主要是因为有胆盐存在之故。人类的胆盐均为胆烷之衍生物,主要是胆酸、去氧胆酸之钠盐,在胆汁中,此等胆酸或牛磺酸分别结合在一起,成甘胆酸钠和牛胆酸钠。

胆汁为一种重要的消化液,其功能为:

1.脂肪的消化:胆盐能帮助脂肪消化,使脂肪滴变得更细,增加脂肪颗粒和脂肪酶的接触面;同时胆盐又能激活脂肪酶,故有利于脂肪的消化。

2.脂肪酸的吸收:胆盐可与脂肪酸结合,形成水溶性复合物,促进脂肪酸的吸收。

3.脂溶性维生素的吸收:维生素A、D、E、K均需在肠道内胆盐的作用下成为水溶性才能被吸收。

4.铁和钙的吸收,也需有胆盐才能加速。

5.对胃肠动力学的影响:胆盐可刺激小肠和结肠的蠕动,所以具有轻泻作用。

6.抑制肠道腐败菌:胆盐能抑制肠道腐败菌的生长和繁殖。

7.排泄激素和有害物质:性腺、甲状腺、肾上腺的激素可借胆汁排泄出体外。某些有害物质亦可随胆汁被排泄,例如重金属盐类、药物等。

二、代谢作用

食物消化后的营养物质,经静脉系统进入肝脏,其代谢均需要肝脏的参加。

1.糖代谢

肝脏参与糖代谢过程,在机体糖的储存、分布和血糖的调节上具有重要意义。

肝脏是维持血糖恒定的重要器官。饭后血糖浓度升高,大部分血糖合成糖原,储存于肝脏。空腹时肝糖原分解为葡萄糖,进入血液提高血糖水平。肝脏能将已吸收的葡萄糖、果糖和半乳糖转化为糖原。如糖的供应不足,肝糖原储备减少时,肝脏可以通过糖原异生作用,使一些非糖物质如蛋白质、脂肪、乳酸、丙酮酸等转化为糖原。

机体营养状态良好,肝内糖原储备丰富时,能保护肝脏免受损害。

2.脂类代谢

肝脏对脂肪性物质的吸收和代谢起着重要作用。不仅机体利用脂肪时要有肝脏参与,而且在脂肪代谢紊乱时亦易引起肝脏某些病变。

肝脏是制造胆盐的唯一场所,胆盐直接影响脂肪的消化和吸收。

肝脏能氧化脂肪酸,产生酮体。在正常情况下,这些少量的酮体均可为肝外组织提供部分能量。但在病理情况下,大量酮体产生,可致酸中毒。

肝脏的脂类代谢非常活跃,血浆中的磷脂、胆固醇及胆固醇脂主要由肝脏合成。肝脏向血液输送脂蛋白,供各组织利用。如果肝脏脂蛋白形成障碍时,例如磷脂或蛋白质合成不足,脂肪便堆积于肝中,形成脂肪肝。

正常肝脏含脂类不多,磷脂约3%、脂肪约1%。脂肪肝时,肝中脂类常在10%以上,而且增加的全是脂肪。这些脂肪占据了肝细胞的很大空间,因而影响了肝细胞的功能,进而可使肝细胞受到破坏,结缔组织增生,形成肝硬变。

3.蛋白质代谢

肝脏除了合成本身的蛋白质外,又是合成血浆蛋白的主要场所。全部的白蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原和部分球蛋白,都是在肝脏合成的。当肝功能损害时,血浆蛋白、特别是白蛋白含量降低;纤维蛋白原、凝血酶原合成减少,可致凝血时间延长及发生出血现象。

肝脏是氨基酸代谢的主要器官。氨基酸代谢中的转氨基、脱氨基作用,胆氨酸的转甲基作用和半胱氨酸的脱硫作用等,均在肝内旺盛地进行。

体内的氨,主要是氨基酸脱氨时肠道内的细菌分解含氮物质而产生。氨是一种有毒的代谢产物,氨的解毒主要是在肝脏合成尿素。当肝功能衰竭时,尿素合成减少,血氨含量增加,可以引起肝性脑病。

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