病理生理学课件：第十六章 肝功能不全

BriefSummary

forlastlesson1、概念：限制性、阻塞性通气不足；功能性分流、死腔样通气、真性分流、呼吸衰竭、ARDS/COPD、肺性脑病（中英文）2、掌握呼吸衰竭发生机制的各种基本环节的原因与机制以及血气变化特点；掌握ARDS、COPD引起呼衰的机制；3、掌握呼吸衰竭时可引起酸碱平衡紊乱的类型；呼吸衰竭对血钾和血氯水平有什么影响？

4、掌握低氧血症和高碳酸血症对中枢神经系统和心血管系统的功能的影响（肺源性心脏病和肺性脑病机制）

第十六章

肝功能不全

HepaticInsufficiency

Departmentofpathophysiology

第一节概述(Introduction)

一、概述

（一）正常功能

（二）定义

（三）病因（一）肝脏的正常功能1、代谢：物质代谢2、物质合成：白蛋白、凝血因子3、分泌与排泄：胆汁4、解毒：药物、毒物及代谢废物5、免疫功能：抗原递呈肝功能不全：各种因素使肝细胞发生严重损害物质与能量代谢障碍胆汁分泌和排泄障碍凝血与纤维蛋白溶解系统障碍免疫功能障碍解毒功能障碍等机体往往出现黄疸、出血、继发性感染、肾功能障碍、肝性脑病等一系列临床综合征。（二）定义

肝功能衰竭(hepaticfailure)

是指肝功能不全的晚期阶段，临床主要表现为肝性脑病与肾功能衰竭(肝肾综合征)。（三）病因环境因素（85%），遗传因素（15%）1、生物性因素2、理化性因素如药物、酒精3、遗传性因素4、免疫性因素5、营养性因素1、生物性因素（1）病毒肝炎病毒（2）细菌（3）阿米巴（4）寄生虫T细胞介导的细胞免疫反应是病毒性肝细胞损伤的主要因素。2、理化性因素CCl4药物:过敏性肝损害、中毒性肝损害酒精：肝脏的第二号杀手。摄入的酒量×酒精度＝摄入的酒精量肝脏分解酒精的速度是每小时约10毫升

!

3、遗传性因素肝豆状核变性、原发性血色病4、免疫性因素激活T淋巴细胞(CTL)5、营养性因素饥饿、摄入黄曲霉素、亚硝酸盐二、肝脏细胞与肝功能不全（一）肝细胞损害与肝功能障碍

1.代谢障碍（1）糖代谢障碍肝细胞坏死肝糖原生成，储备↓

G-6-P酶活性↓→肝糖原分解↓

胰岛素灭活↓→高胰岛素血症→低血糖

（2）蛋白质代谢障碍

2.水

电解质及酸碱平衡障碍

(1)肝性腹水（hepaticascites)

局部因素（腹腔内因素）门脉高压血浆胶体渗透压↓淋巴回流障碍全身因素（腹腔外因素）GFR↓ALD↑ANP↓肝性腹水（hepaticascites)

肝病ALD灭活↓ALD分泌↑→ALD↑↑→尿钾↑→低钾(2)水、电解质代谢紊乱

①低钾血症

ADH灭活↓

ADH分泌↑

ADH↑↑水潴留稀释性低钠血症②低钠血症

3.胆汁分泌和排泄障碍（1）高胆红素血症（hyperbilirubinemia)

原因:肝细胞受损

表现：

黄疸（2）肝细胞内胆汁淤积

原因：胆汁酸的摄入、运载或排泄功能障碍

表现：黄疸、瘙痒等4.凝血功能障碍

(1)合成全部凝血因子（除Ⅳ因子外）

(2)清除活化的凝血因子

(3)制造纤溶酶原

(4)制造抗纤溶酶（5)清除循环中的纤溶酶原激活物有生物学效应或毒性无毒或毒性小的溶解度高的水溶性物质（1）药物代谢障碍（2）解毒功能障碍（3）激素灭活功能减弱5.生物转化功能障碍

（二）肝非实质细胞与肝功能障碍Kupffer细胞肠源性内毒素血症肝星形细胞肝纤维化肝窦内皮细胞肝相关淋巴细胞活性氧细胞因子组织因子

第二节肝性脑病(Hepaticencephalopathy)

是继发于严重肝病的

神经精神综合征。

肝性脑病一、病因、分类与分期(Etiology，classificationandstages)严重肝脏疾患肝脏不能处理毒性代谢产物门-体分流毒性产物绕过肝脏(一)

病因(Etiology)肝性脑病内源性肝性脑病外源性肝性脑病(二)分类(Classification)内外源性HE的区别内源性HE外源性HE重症肝炎、中毒、药物性肝炎等肝硬化病因诱因没有大多数病例有病程急性发作慢性、反复发作血氨常不升高常升高预后不良，死亡率达80%较好一期（前驱期）：轻微性格、行为改变(三)分期(stages)二期（昏迷前期）：睡眠障碍、行为失常定向力、理解力下降，昼睡夜醒，肌张力增高

扑翼样震颤Flappingtremor(asterixis)三期（昏睡期）：昏睡、精神错乱

肝性昏迷(hepaticcoma)δ四期（昏迷期）：肝脑的分期及特点

各期名称精神症状神经症状脑电图一期

性格改变：抑郁或欣快扑翼样震颤（＋）对称性θ慢波（前驱期）行为改变：无意识动作病理反射（－）（每秒４－７次）睡眠时间：昼夜颠倒生理反射（＋）二期一期症状加重，对时、扑翼样震颤（＋）δ波（昏迷前期）地、人的概念混乱，病理反射（＋）生理反射（＋）（每秒４－７次）语言、书写障碍肌张力增强三期终日昏睡但可唤醒扑翼样震颤（＋）δ波（昏睡期）语无伦次病理反射（＋）生理反射（＋）（每秒４－７次）明显精神错乱肌张力明显增强四期完全昏迷扑翼样震颤（－）极慢δ波（昏迷期）一切反应消失生理反射（—）（每秒1.5-3次）可有阵发性抽搐病理反射（±）二、肝性脑病的发病机制无明显的特异性结构变化，而由脑组织的功能和代谢障碍引起（一）氨中毒学说（二）假性神经递质学说（三）血浆氨基酸失衡学说（四）GABA学说（五）其他神经毒质在肝性脑病中的作用（一）氨中毒(Ammoniaintoxication)学说内容：在严重肝病时，机体内氨生成过多而肝脏对氨的清除能力下降，致使血氨水平显著升高，高浓度的氨通过血脑屏障进入脑组织，引起脑功能障碍。肌肉产氨合成尿素通过侧支循环入血肾脏泌氨来源去路合成谷氨酰胺等liver肠道产氨血氨1.鸟氨酸循环障碍2.门--体分流

氨绕过肝脏1.血氨水平增高的原因

⑴氨清除不足（主要原因）鸟氨酸瓜氨酸精氨酸尿素+NH3+CO2+NH3精氨酸酶2ATPATPNH3肝严重受损，底物,ATP,酶活性底物proteinNH3NH3ureaNormalmetabolismLiverfailure肝衰竭proteinNH3NH3urea×BloodNH3↑Liverfailure肝衰竭proteinNH3NH3urea×ShuntingCirculation门-体分流Liverfailure肝衰竭proteinNH3NH3urea×BloodNH3↑ShuntingCirculation门-体分流NH3↑↑实验性肝性脑病：肝大部切除+NH4Cl灌肠单纯NH4Cl灌肠NH4Cl用量15-25ml40-60ml表现：易激惹肌肉紧张度

扑翼样振颤(大抽搐)昏睡昏迷⑵氨产生过多氨基酸尿素NH3尿素酶

氧化酶①肠腔产氨↑肠蛋白NH3门静脉肝尿素氨基酸消化尿素酶血中尿素弥散入肠肾脏排出肝硬化门脉高压肠淤血、出血氨基酸酶上消化道出血肾功能障碍H+

NH3

NH4+OH-酸透析：肠道PH<5.0时，不再从肠道吸收NH3，反而可向肠道排泄NH3(NH3+H+NH4+)肠腔中氨的吸收情况取决于肠腔中PH

②肾脏生成的氨向血中弥散增多

肾小管上皮细胞管腔管周谷氨酰胺NH3+谷氨酸+NH3H+NH4+排出谷氨酰胺酶

②肾脏生成的氨向血中弥散增多

肾小管上皮细胞管腔管周Na+Na+H+H+HCO3-+H2CO3H2O+CO2CO2+

H2O碳酸酐酶H2CO3+HCO3-HCO3-Na+碳酸酐酶抑制剂致肝性脑病机制③肌肉产氨增多腺苷酸

NH3脱氨酶

2.氨对脑组织的毒性作用

(1)干扰脑能量代谢(disturbingenergymetabolism)

2.氨对脑组织的毒性作用

(1)干扰脑能量代谢(disturbingenergymetabolism)

②

NADH消耗过多，呼吸链递氢受阻；ATP产生

①进入三羧酸循环的α-酮戊二酸，ATP产生

④

抑制丙酮酸脱羧酶，乙酰辅酶A，ATP产生

③ATP消耗

α-酮戊二酸NADHNADNH3NH3谷氨酸谷氨酰胺ATPADP丙酮酸乙酰辅酶A丙酮酸脱羧酶NH3细胞Na+-K+-ATP酶Na+Na+K+K+①氨可与钾离子竞争通过细胞膜上的钠泵进入细胞,造成细胞缺钾NH3②干扰神经细胞膜Na+-K+-ATP酶的活性，影响Na+、K+

在神经细胞膜内外的正常分布，进而影响膜电位和兴奋传导（3）氨对神经细胞膜的抑制作用1、肝性脑病发作时，血、脑脊液中NH3↑2、慢性肝病或门体分流病人，高蛋白饮食或口服较多的含氮物后病情加重，而限制蛋白饮食后好转。3、动物实验：给予大量铵盐，可诱发肝脑氨中毒学说的证据1.部分肝昏迷的病人，血氨正常2.血氨很高的病人不一定出现昏迷3.有些血氨↑并昏迷的病人，降低血氨后，昏迷并不好转氨中毒学说的不足（二）假性神经递质学说

(Falseneurotransmittershypothesis)

内容：肝性脑病的发生是由于正常神经递质合成减少或假性神经递质在突触部位堆积，使神经突触部位冲动的传递发生障碍，从而不能维持大脑皮层的兴奋性，最后导致昏迷。苯丙氨酸酪氨酸苯丙氨酸羟化酶多巴多巴胺去甲肾上腺素酪氨酸羟化酶多巴脱羧酶β-羟化酶正常神经递质生成途径HOHOCHOHCH2NH2CHOHCH2NH2HOCHOHCH2NH2HOHOCHCH2NH2去甲肾上腺素noradrenaline多巴胺dopamine苯乙醇胺phenylethanolamine羟苯乙醇胺octopamineHO假性神经递质(false

neurotransmitter,FNT)

苯乙醇胺和羟苯乙醇胺的化学结构与真性神经递质去甲肾上腺素和多巴胺的化学结构相似，但其传递信息的生理功能却远低于去甲肾上腺素和多巴胺，故称之为假性神经递质。

TyrosinetyraminephenylalaninephenylethylamineLiverfailureTyraminephenylethylanineTyrasinetyraminephenylalaninephenylethylamineLiverFailure肝衰竭Shunting门-体分流Tyraminephenylethylamine↑↑酪胺苯乙胺TyrasinetyraminephenylalaminephenylethylamineLiverfailure

肝衰竭Shunting门-体分流Octopaminephenylethanolamine

羟苯乙醇胺苯乙醇胺酪氨酸苯丙氨酸酪胺苯乙胺β-羟化酶FNT引起脑病的机制(possiblemechanismleadingtoencephalopathy)FNT↑replacingNNT（取代）Disturbingneurotransmission神经冲动传递受阻Encephalopathy脑病FNT取代NNT的部位网状结构上行激动系统昏迷纹状体扑翼样震颤

1.门体分流术大鼠，脑内苯乙醇胺、羟苯乙醇胺↑，

NE↓

2.肝性脑病病人，血中和尿中苯乙胺、酪胺↑，且其升高的程度与脑功能紊乱相平行。

3.L-多巴可有效地改善脑病的病情，这是该学说的最具说服力的证例假性神经递质学说的证据1、肝硬化死亡病人，脑多巴胺和NE并不减少2、大鼠脑室注入羟苯乙醇胺，虽脑内NE和多巴胺↓，但动物活动无明显变化假性神经递质学说的不足(三)血浆氨基酸失衡学说(aminoacidimbalancehypothesis)healthy：支链氨基酸/芳香族氨基酸=3.0～3.5

branchedaa/aromaticaa＝3.0～3.5（BCAA)(AAA)Liverfailure:BCAA↓/AAA↑＝0.6～1.2氨基酸不平衡（Aminoacidimbalance）11以上两图中哪一个才是正常时氨基酸平衡图？胰岛素／胰高血糖素↓分解代谢＞合成代谢AAA释放↑糖异生作用↓AAA转化↓

胰岛素灭活↓肌肉摄取利用支链氨基酸↑

AAA↑BCAA↓胰岛素↑BCAA／AAA↓肝功能衰竭

1.氨基酸异常：

AAA↑，BCAA↓；2.原因机制：苯乙胺苯乙醇胺脱羧β-羟化酪胺羟苯乙醇胺脱羧β-羟化AAA↑BCAA↓血脑屏障5-羟色氨酸5-羟色胺↑羟化脱羧多巴↓多巴胺↓去甲肾上腺素↓×苯丙aa酪aa色aa酪氨酸羟化酶羟化血浆氨基酸失衡学说是假性神经递质学说的补充和发展白蛋白减少××1.假性神经介质（FNT）↑2.正常神经介质（NNT）↓3.抑制性介质5-HT↑

5-HT既是抑制性介质，又是假性神经递质！HOCHCH2NH2多巴胺5-羟色胺1.BCAA/AAA与脑病病情不平行2.增加BCAA不一定逆转肝性脑病3.食入或注入大量色氨酸未引起昏迷。尽管如此，该学说仍是用BCAA治疗肝性脑病的理论基础氨基酸失衡学说的不足1.GABA是主要的抑制性神经递质2.正常时血中GABA由肠道菌合成，被肝清除。3.肝衰时，GABA↑＋血脑屏障通透性↑，入脑↑不足：以动物实验为基础，临床报道少，

有待验证。(四）GABA学说

(Thegamma-aminobutyricacidhypothesis)R囊泡GABAGABA作用示意图Cl-Cl-Cl-Cl-GABA／BZ复合受体学说（五）其他神经毒质在肝性脑病发病中的作用硫醇的毒性作用含硫氨基酸肠道细菌硫醇硫醇对机体的毒性作用在于①抑制尿素合成②抑制线粒体的呼吸过程③抑制脑内Na+-K+-ATP酶活性肝臭短链脂肪酸的毒性作用严重肝病脂肪酸分解↓血浆Pr↓→减少同短链脂肪酸结合血中短链脂肪酸↑短链脂肪酸的毒性机制①抑制脑细胞Na+-K+-ATP酶活性②在突触部位与5-羟色胺、多巴胺结合→妨碍神经冲动的传导当前观点肝性脑病的发生机制复杂，研究尚不明确；基本倾向于上述四个致病机制；各个致病学说相互关联、促进或加重肝性脑病，特别是高血氨的致病性非常重要。综合学说血氨增高胰高血糖素↑胰岛素↑谷氨酰胺↑GABA转氨酶活性↓促进AAA进入脑内氨基酸失衡FNT、5-HT↑正常递质↓脑内GABA↑+谷氨酸由此看出，以上几种学说是通过氨的代谢、转化而联系在一起的，相互依赖，互为因果，共同促进肝昏迷的发生。另外，对于不同类型的肝性脑病应作动态的观察与分析，研究其发生发展规律，制定出相应的治疗措施，这是治疗肝性脑病的关键所在。一般认为：慢性肝脑：高血氨是主要因素急性肝脑：与肝细胞坏死，代谢障碍造成的氨基酸失衡有更直接的关系三.肝性脑病的影响因素1.氮的负荷增加肝硬化患者伴有上消化道出血过量蛋白饮食输血外源性氮负荷过度内源性氮负荷过度肝肾综合症碱中毒便秘感染2.血-脑脊液屏障通透性↑

铵盐、硫醇、游离脂肪酸，高碳酸血症、缺血、缺氧、碱中毒、感染、内毒素、高渗液、饮酒、精神过度紧张等都可使血-脑屏障的通透性增加。血-脑脊液屏障通透性↑机制：

可能与TNF-α、IL-6水平升高有关。3.脑对各种毒性物质的敏感性↑

感染、缺氧、电解质紊乱也可增强脑对毒性物质的敏感性。

要慎用止痛、镇静、麻醉以及氯化铵等药物以防肝性脑病的发生。

(一）.

谨防诱因四.肝性脑病防治的病理生理基础（三）.肝移植本章要求掌握肝性脑病、酸透析、假性神经递质的概念；掌握肝性脑病的发生机制(四个学说）；熟悉肝性脑病的