Jetra igra središnju ulogu u metabolizmu proteina. Obavlja sljedeće glavne funkcije: sintezu specifičnih proteina plazme; stvaranje ureje i mokraćne kiseline; sinteza kolina i kreatina; transaminacija i deaminacija aminokiselina, što je vrlo važno za međusobne transformacije aminokiselina, kao i za proces glukoneogeneze i formiranje ketonskih tijela. Svi albumini u plazmi, 75–90% α-globulina i 50% β-globulina sintetizirani su hepatocitima. Samo γ-globulini nastaju ne hepatocitima, nego makrofagnim sustavom kojem pripadaju zvjezdaste retikuloendotelne stanice (Kupferove stanice). U jetri nastaju uglavnom γ-globulini. Jetra je jedini organ u kojem se tako važni proteini za tijelo sintetiziraju kao protrombin, fibrinogen, prokonvertin i proakcelerin.
Kod bolesti jetre, određivanje frakcijskog sastava proteina plazme (ili seruma) krvi često je od interesa i za dijagnostičke i za prognostičke pojmove. Poznato je da patološki proces u hepatocitima dramatično smanjuje njihove sintetičke sposobnosti. Kao rezultat, sadržaj albumina u krvnoj plazmi oštro opada, što može dovesti do smanjenja onkotskog tlaka krvne plazme, razvoja edema, a zatim i ascitesa. Primijećeno je da kod ciroze jetre, koja se javlja sa simptomima ascitesa, sadržaj albumina u krvnom serumu je 20% niži nego kod ciroze bez ascitesa.
Povreda sinteze brojnih proteinskih faktora u sustavu zgrušavanja krvi kod teških bolesti jetre može dovesti do hemoragičnih događaja.
Kod oštećenja jetre poremećen je i proces deaminacije aminokiselina, što pridonosi povećanju njihove koncentracije u krvi i urinu. Dakle, ako je normalni sadržaj aminokiselina u serumu oko 2,9–4,3 mmol / l, onda kod teških bolesti jetre (atrofični procesi) ta se vrijednost povećava na 21 mmol / l, što dovodi do aminoacidurije. Primjerice, kod akutne atrofije jetre količina tirozina u dnevnoj količini urina može doseći 2 g (brzinom od 0,02-0,05 g / dan).
U tijelu nastaje urea uglavnom u jetri. Sinteza ureje povezana je s trošenjem prilično značajne količine energije (3 molekule ATP se troše za stvaranje 1 molekule uree). Kod bolesti jetre, kada se smanjuje količina ATP u hepatocitima, sintetizira se urea. U ovim slučajevima indikativno je određivanje u serumu omjera urea dušika prema amino-dušiku. Uobičajeno je taj omjer 2: 1, au slučaju teškog oštećenja jetre 1: 1.
Većina mokraćne kiseline je također formirana u jetri, gdje je puno enzima ksantin oksidaze, uz sudjelovanje koje hidroksipurin (hipo-ksantin i ksantin) pretvaraju u mokraćnu kiselinu. Ne smijemo zaboraviti ulogu jetre u sintezi kreatina. Postoje dva izvora kreatina u tijelu. Postoji egzogeni kreatin, tj. hrana kreatina (meso, jetra, itd.) i endogeni kreatin, sintetiziran u tkivima. Sinteza kreatina odvija se uglavnom u jetri, odakle ulazi u mišićno tkivo kroz krvotok. Ovdje se kreatin, fosforiliran, pretvara u kreatin fosfat, a iz njega nastaje kreatinin.
Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata
Glavna uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata je održavanje normoglikemije. Održavanje normalne koncentracije glukoze u krvi provodi se kroz tri glavna mehanizma:
1. sposobnost jetre da deponira glukozu apsorbiranu iz crijeva i opskrbljuje je potrebnom za opću cirkulaciju (sjetite se da glukoza-6-fosfat nastao u reakcijama glikogenolize u različitim tkivima ne može prodrijeti u plazmatsku membranu stanica, ali hepatociti mogu sintetizirati glukozu-6 fosfataza, koja cijepa fosfat, tvoreći slobodnu glukozu, a posljednji lako napušta stanice jetre;
2. formiranje glukoze iz ne-ugljikohidratnih proizvoda (glukoneogeneza).
3. pretvoriti druge heksoze (galaktozu i fruktozu) u glukozu.
Apsorpcija glukoze iz crijeva popraćena je istovremenim oslobađanjem inzulina, koji stimulira sintezu glikogena u jetri i ubrzava oksidativnu razgradnju glukoze u njoj. Između obroka (niska koncentracija glukoze → niska koncentracija inzulina) u jetri, aktiviraju se reakcije glikogenolize, što sprječava razvoj hipoglikemije. Kod produljenog gladovanja najprije se koriste glikogenske aminokiseline (glukoneogeneza), a zatim se deponirane masti razgrađuju (stvaranje ketonskih tijela).
Uloga jetre u metabolizmu lipida.
Jetra odlaže lipide i igra ključnu ulogu u njihovom metabolizmu:
· Sintetizira, razgrađuje, produljuje ili skraćuje masne kiseline (koje dolaze iz hrane ili nastaju tijekom razgradnje jednostavnih i složenih lipida);
· Dezintegrirati, sintetizirati ili modificirati triacilglicerole;
Većina sintetiziranih lipoproteina i 90% ukupne količine kolesterola u tijelu (oko 1 g / s). Svi organi s nedovoljnom sintezom kolesterola (npr. Bubrezi) imaju kolesterol u jetri;
U jetri se žučne kiseline sintetiziraju iz kolesterola, koji su dio žuči potrebni za probavu lipida u crijevu;
Jetra je jedini organ u kojem se sintetiziraju acetonska tijela.
Uloga jetre u metabolizmu proteina.
U jetri se intenzivno odvijaju reakcije biosinteze proteina, koje su neophodne za održavanje vitalne aktivnosti i samih hepatocita i za potrebe organizma u cjelini. Također završava proces razgradnje tjelesnih proteina (sinteza uree).
Aminokiseline koje se oslobađaju u procesu probave, uzimajući krvni protok portalne vene u jetru, koriste se za:
· Sinteza proteina plazme (albumin, različiti globulini, faktori zgrušavanja),
· Formiranje α-ketokiselina transaminacijom ili oksidativnom deaminacijom aminokiselina,
· Glukoneogeneza iz glikogenskih aminokiselina,
· Ketogeneza iz ketogenih amino kiselina,
· Sinteza masnih kiselina,
Aminokiseline se koriste za energiju, razbijajući se u ciklusu trikarboksilne kiseline.
Amonijak nastao u metabolizmu aminokiselina u jetri, kao i NH3, nastaju u procesu raspadanja proteina u debelom crijevu, pretvaraju se u ureu u hepatocite i time neutraliziramo.
Kreatin se sintetizira u jetri, koja se dovodi u krvotok za daljnju uporabu srca i skeletnih mišića.
Sinteza kreatina odvija se u dvije faze:
1. Gvanidin grupa arginina (NH2 - C = NH), uz formiranje gvanidinoacetata. Enzim je arginil glicin transaminaza. Ta se reakcija odvija u bubrezima.
2. Iz bubrega se guanidinoacetat transportira u jetru, gdje se metilira pomoću S-adenozilmetionina (aktivni oblik metionina) - stvara se kreatin. Enzim je guanidinoacetat transmetilaza.
COOH arginil glicin CH2 - COOH
Jetra prelazi metabolizam ugljikohidrata, lipida i proteina
Jetra, kao središnji organ metabolizma, uključena je u održavanje metaboličke homeostaze i sposobna je provesti interakciju metabolizma proteina, masti i ugljikohidrata.
Neki od "spojeva" metabolizma ugljikohidrata i proteina su piruvična kiselina, oksaloacetat i a-ketoglutarne kiseline iz TCAA, koje se mogu pretvoriti u alanin, aspartat i glutamat u reakcijama transaminacije. Postupak transformacije aminokiselina u keto kiseline odvija se na sličan način.
Ugljikohidrati su još više povezani s metabolizmom lipida:
- NADPH molekule nastale u pentoznom fosfatnom putu koriste se za sintezu masnih kiselina i kolesterola,
- gliceraldehid fosfat, također formiran u pentoznom fosfatnom putu, uključen je u glikolizu i pretvoren u dioksiaceton fosfat
- Glicerol-3-fosfat, nastao iz glikolize dioksiacetonfosfata, šalje se na sintezu triacilglicerola. Također se u tu svrhu može upotrijebiti gliceraldehid-3-fosfat, sintetiziran tijekom strukturnih pregradnji puta pentoznog fosfata,
- "Glukoza" i "amino kiselina" acetil-SkoA mogu sudjelovati u sintezi masnih kiselina i kolesterola.
Odnos metabolizma proteina, masti i ugljikohidrata
Razmjena ugljikohidrata
U hepatocitima su aktivni procesi metabolizma ugljikohidrata. Zbog sinteze i razgradnje glikogena, jetra održava koncentraciju glukoze u krvi. Aktivna sinteza glikogena događa se nakon obroka, kada koncentracija glukoze u krvi portalne vene dosegne 20 mmol / l. Zalihe glikogena u jetri su u rasponu od 30 do 100 g. Uz kratkoročno gladovanje dolazi do glikogenolize, u slučaju dugotrajnog gladovanja, glukoneogeneza iz aminokiselina i glicerola je glavni izvor glukoze u krvi.
Jetra izvodi interkonverziju šećera, tj. konverzija heksoze (fruktoze, galaktoze) u glukozu.
Aktivne reakcije puta pentoznog fosfata osiguravaju proizvodnju NADPH, koja je neophodna za mikrosomalnu oksidaciju i sintezu masnih kiselina i kolesterola iz glukoze.
Razmjena lipida
Ako višak glukoze, koji se ne koristi za sintezu glikogena i drugih sinteza, ulazi u jetru za vrijeme obroka, pretvara se u lipide - kolesterol i triacilglicerol. Budući da jetra ne može akumulirati TAG, oni se uklanjaju lipoproteinima vrlo niske gustoće (VLDL). Kolesterol se prvenstveno koristi za sintezu žučnih kiselina, također je uključen u sastav lipoproteina niske gustoće (LDL) i VLDL.
Pod određenim uvjetima - postom, dugotrajnim mišićnim opterećenjem, dijabetesom tipa I, prehranom bogatom mastima - u jetri se aktivira sinteza ketonskih tijela koje većina tkiva koristi kao alternativni izvor energije.
Izmjena proteina
Više od polovice sintetiziranog proteina dnevno u tijelu pada na jetru. Stopa obnove svih proteina jetre je 7 dana, dok u drugim organima ta vrijednost odgovara 17 dana ili više. To uključuje ne samo proteine vlastitih hepatocita, nego i one za izvoz - albumin, mnoge globuline, krvne enzime, kao i fibrinogen i faktore zgrušavanja krvi.
Aminokiseline se podvrgavaju kataboličkim reakcijama s transaminacijom i deaminacijom, dekarboksilacijom s formiranjem biogenih amina. Reakcije sinteze holina i kreatina nastaju zbog prijenosa metilne skupine iz adenosilmetionina. U jetri se odlaže višak dušika i njegovo uključivanje u sastav ureje.
Reakcije sinteze uree usko su povezane s ciklusom trikarboksilne kiseline.
Bliska interakcija sinteze ureje i TCA
Razmjena pigmenta
Sudjelovanje jetre u metabolizmu pigmenta sastoji se u pretvaranju hidrofobnog bilirubina u hidrofilni oblik i njegovo izlučivanje u žuč.
Pigmentni metabolizam zauzvrat igra važnu ulogu u metabolizmu željeza u tijelu - feritin koji sadrži željezo nalazi se u hepatocitima.
Procjena metaboličke funkcije
U kliničkoj praksi postoje tehnike za procjenu određene funkcije:
Procjenjuje se sudjelovanje u metabolizmu ugljikohidrata:
- koncentracijom glukoze u krvi
- duž krivulje testa tolerancije glukoze,
- na krivulji "šećera" nakon punjenja galaktozom,
- najveća hiperglikemija nakon primjene hormona (npr. adrenalina).
Razmatra se uloga u metabolizmu lipida:
- na razinu triacilglicerola u krvi, kolesterola, VLDL, LDL, HDL,
- aterogeni koeficijent.
Procijenjen je metabolizam proteina:
- o koncentraciji ukupnog proteina i njegovih frakcija u serumu,
- u smislu koagulograma,
- u pogledu ureje u krvi i urinu,
- na aktivnost enzima AST i ALT, LDH-4,5, alkalne fosfataze, glutamat dehidrogenaze.
Procjenjuje se metabolizam pigmenta:
- na koncentraciju ukupnog i izravnog bilirubina u serumu.
Uključivanje jetre u metabolizam bjelančevina
Podaci o kršenjima svih tipova metabolizma u jetrenim bolestima svakako su informativni u ispitivanju bolesnika, ali nedostatak definicije ovih pokazatelja, s iznimkom onih o kojima će biti riječi u daljnjem tekstu, je da oni nisu karakteristični za rani stadij bolesti, s obzirom na veliku rezervu kapaciteta organa., Oštri metabolički poremećaji obično se otkriju u visini bolesti.
Pokazatelji aktivnosti brojnih enzima i pokazatelja metabolizma pigmenta, o kojima će biti riječi u daljnjem tekstu, mnogo su više informativni. Rana dijagnoza bolesti jetre važna je ne samo zbog toga što imaju tendenciju da postanu kronična i često nepovratna, nego i epidemiološke mjere, s obzirom na virusnu etiologiju brojnih bolesti.
Za nastavak preuzimanja morate prikupiti sliku:
ULOGA ŽIVOTA U IZMJENI PROTEINA;
Jetra igra središnju ulogu u metabolizmu proteina. Obavlja sljedeće glavne funkcije: sintezu specifičnih proteina plazme; stvaranje ureje i mokraćne kiseline; sinteza kolina i kreatina; transaminacija i deaminacija
aminokiselina, što je vrlo važno za uzajamnu transformaciju aminokiselina, kao i za proces glukoneogeneze i formiranje ketonskih tijela. Svi albumin 1 plazma, 75 - 90% o-globulina i 50% (3-globulini sintetizirani su hepatocitima. Samo globulini se proizvode ne hepatocitima, već makrofagnim sustavom koji uključuje stelatne retikuloendotelne stanice (Kupferove stanice). Jetra je jedini organ u kojem se tako važni proteini za tijelo sintetiziraju kao protrombin, fibrinogen, prokonvertin i proakcelerin.
U vezi s gore navedenim, kod bolesti jetre, određivanje frakcijskog sastava proteina plazme (ili seruma) krvi je često od interesa i za dijagnostičke i za prognostičke pojmove. Poznato je da patološki proces u hepatocitima dramatično smanjuje njihove sposobnosti sinteze; Kao rezultat, sadržaj albumina u krvnoj plazmi oštro opada, što može dovesti do smanjenja onkotskog tlaka krvne plazme, razvoja edema, a potom i ascitesa. Primijećeno je da kod ciroze jetre, koja se javlja sa simptomima ascitesa, sadržaj albumina u krvnom serumu je 20% niži nego kod ciroze bez ascitesa.
Povreda sinteze brojnih proteinskih faktora u sustavu zgrušavanja krvi kod teških bolesti jetre može dovesti do hemoragičnih događaja.
Kod oštećenja jetre poremećen je i proces deaminacije aminokiselina, što dovodi do povećanja njihove koncentracije u krvi i urinu. Dakle, ako je normalni sadržaj dušika u aminokiselinama u serumu oko 2,9 - 4,3 mmol / l, onda kod teških oboljenja jetre (atrofični procesi) ta se vrijednost povećava na 21 mmol / l, što dovodi do aminoacidurije. Primjerice, u slučaju akutne atrofije jetre, sadržaj tirozina u dnevnoj količini urina može doseći 2 g (brzinom od 0,02 - 0,05 g / dan).
U tijelu nastaje urea uglavnom u jetri. Sinteza ureje povezana je s trošenjem prilično značajne količine energije (3 molekule ATP se troše za stvaranje 1 molekule uree). Kod bolesti jetre, kada se smanjuje količina ATP u hepatocitima, sintetizira se urea. U ovim slučajevima indikativno je određivanje u serumu omjera urea dušika prema amino-dušiku. Uobičajeno je taj omjer 2: 1, a kod teškog oštećenja jetre postaje 1: 1.
Veliki dio mokraćne kiseline kod ljudi se također formira u jetri, gdje je mnogo enzima ksantin oksidaze, uz sudjelovanje koje se hidroksipurin (hipoksantin i ksantin) pretvaraju u mokraćnu kiselinu. Ne možemo zaboraviti ulogu jetre u sintezi kreatina. Postoje dva izvora koji određuju prisutnost kreatina u tijelu. Postoji egzogeni kreatin, tj. Kreatin u prehrambenim proizvodima (meso, jetra, itd.) I endogeni kreatin, koji se sintetizira u tkivima. Sinteza kreatina uglavnom se odvija u jetri (vidi poglavlje 11), odakle ulazi u mišićno tkivo kroz krvotok. Ovdje se kreatin, fosforiliran, pretvara u kreatin fosfat, a iz njega nastaje kreatinin.
Detoksifikacija raznih tvari u jetri
Vanzemaljske tvari (ksenobiotici) u jetri često se pretvaraju u manje toksične i ponekad indiferentne tvari. Očigledno, samo u tom smislu može se govoriti o njihovoj "neutralizaciji" u jetri. To se događa oksidacijom, redukcijom, metilacijom, acetilacijom i konjugacijom s određenim tvarima. Treba napomenuti da se u jetri oksidacija, redukcija i hidroliza stranih spojeva provodi uglavnom pomoću mikrosomalnih enzima.
Uz mikrosomalnu (vidi poglavlje 8), peroksizomalna oksidacija također postoji u jetri. Peroksizomi - mikroorganizmi pronađeni u hepatocitima; mogu se smatrati specijaliziranim oksidativnim organelima. Ove mikroorganizme sadrže oksidaz mokraćne kiseline, laktat oksidazu, oksidazu D-amino kiseline i katalazu. Potonji katalizira cijepanje vodikovog peroksida, koji nastaje pod djelovanjem ovih oksidaza, otuda i naziv tih mikro tijela, peroksizoma. Peroksizomalna oksidacija, kao i mikrosomalna, ne prati stvaranje makroergijskih veza.
"Zaštitne" sinteze su također široko zastupljene u jetri, na primjer, sinteza uree, zbog čega se visoko toksični amonijak neutralizira. Kao posljedica gnojnih procesa koji se odvijaju u crijevima, fenol i krezol nastaju iz tirozina, a skatol i indol iz triptofana. Te se tvari apsorbiraju, a protok krvi u jetru, gdje se neutraliziraju stvaranjem uparenih spojeva sa sumpornom ili glukuronskom kiselinom (vidi 11. poglavlje).
Neutralizacija fenola, krezola, skatola i indola u jetri javlja se kao posljedica interakcije tih spojeva ne sa slobodnim sumpornim i glukuronskim kiselinama, nego s njihovim takozvanim aktivnim oblicima: FAPS i UDPC '.
Glukuronska kiselina je uključena ne samo u neutralizaciji proizvoda koji trune u proteinskim tvarima nastalih u crijevima, već iu vezanju brojnih drugih toksičnih spojeva nastalih u procesu metabolizma u tkivima. Konkretno, slobodni ili neizravni bilirubin, koji je vrlo toksičan, u interakciji je s glukuronskom kiselinom u jetri, tvoreći mono- i diglukoni-bilirubin. Normalni metabolit je hipurična kiselina, koja se formira u jetri iz benzojeve kiseline i glicina.
S obzirom da se sinteza hipurinske kiseline kod ljudi odvija pretežno u jetri, u kliničkoj praksi dovoljno je testirati antitoksičnu funkciju jetre pomoću Quick-Pytel testa (s normalnom funkcionalnom sposobnošću bubrega). Ispitivanje se vrši na natrijev benzoat, nakon čega slijedi određivanje u urinu formirane hipurične kiseline. Kod parenhimskog oštećenja jetre snižava se hipurinska kiselina.
U jetri su procesi metilacije široko zastupljeni. Dakle, prije izlučivanja urina, amid nikotinske kiseline (vitamin PP) se metilira u jetri; kao rezultat, nastaje N-metilnikotinamid. Uz metilaciju intenzivno se odvijaju postupci acetilacije 2. Posebno, različiti sulfanilamidni pripravci podliježu acetilaciji u jetri.
Primjer neutralizacije toksičnih produkata u jetri redukcijom je pretvorba nitrobenzena u para-aminofenol. Mnogi aromatski ugljikovodici su neutralizirani oksidacijom da bi se formirale odgovarajuće karboksilne kiseline.
Jetra također aktivno sudjeluje u inaktivaciji različitih hormona. Kao rezultat prodora hormona kroz krvotok u jetru, njihova aktivnost u većini slučajeva naglo se smanjuje ili se potpuno gubi. Dakle, steroidni hormoni, podvrgnuti se mikrosomskoj oksidaciji, inaktiviraju se, a zatim pretvaraju u odgovarajuće glukuronide i sulfate. Pod utjecajem aminoksidaza, kateholamini se oksidiraju u jetri, itd.
Iz gore navedenih primjera jasno je da jetra može inaktivirati brojne snažne fiziološke i strane (uključujući toksične) tvari.
Uloga jetre u metabolizmu pigmenta
Razmotrite samo hemokromogene pigmente koji nastaju u tijelu tijekom raspada hemoglobina (u znatno manjoj mjeri tijekom razgradnje mioglobina, citokroma itd.). Raspad hemoglobina pojavljuje se u stanicama makrofaga; posebice u zvjezdastim retikuloendoteliocitima, kao iu histiocitima vezivnog tkiva bilo kojeg organa.
Kao što je već napomenuto (vidi 12. poglavlje), početni stadij raspada hemoglobina je razbijanje jednog metinskog mosta kako bi nastao verdoglobin. Nadalje, atom željeza i globinski protein odvajaju se od molekule verdoglobina. Kao rezultat, formira se biliverdin, lanac od četiri pirola koja su povezana metanskim mostovima. Zatim biliverdin, oporavlja, pretvara u bilirubin - pigment izlučuje iz žuči i stoga zove žuč pigment. Nastali bilirubin naziva se indirektni (nekonjugirani) bilirubin. Neotopljen je u vodi, daje indirektnu reakciju s diazoreaktivnim, tj. Reakcija se postiže tek nakon prethodne obrade alkoholom.
U jetri se bilirubin veže (konjugati) s glukuronskom kiselinom. Ovu reakciju katalizira enzim UDP-glukuroniltransferaza. U tom slučaju, glukuronska kiselina reagira u aktivnom obliku, tj. U obliku UDHP. Nastali bilirubin glukuronid naziva se izravni bilirubin (konjugirani bilirubin). Topljiv je u vodi i daje izravnu reakciju s diazoreaktivnim. Većina bilirubina veže se na dvije molekule glukuronske kiseline, formirajući diglukuronid bilirubin:
Formiran u jetri, izravni bilirubin zajedno s vrlo malim dijelom neizravnog bilirubina izlučuje se žučom u tanko crijevo s žuči. Ovdje se glukuronska kiselina odcjepljuje od izravnog bilirubina i reducira se sukcesivnom tvorbom mezobilubina i mezobilinogena (urobilinogena). Vjeruje se da se oko 10% bilirubina vraća u mesobliogenogen na putu do tankog crijeva, tj. U ekstrahepatičnim žučnim putevima i žučnom mjehuru. Iz tankog crijeva dio nastalog mesobliogenogena (urobilinogena) resorbira se kroz stijenku crijeva, ulazi u v. portae i protok krvi se prenosi u jetru, gdje se potpuno dijeli na di- i tripirule. Tako mesosynogen ne ulazi u opću cirkulaciju krvi i urina.
Glavna količina mezobilinogena iz tankog crijeva ulazi u debelo crijevo, gdje se reducira na stercobilinogen uz sudjelovanje anaerobnih
mikroflore. Stercobilinogen formiran u donjim dijelovima debelog crijeva (uglavnom u rektumu) oksidira se u stercobilin i izlučuje u fecesu. Samo se mali dio stercobilinogena apsorbira u donjem dijelu debelog crijeva u sustav donje šuplje vene (prvo ulazi u Haemorrhoidalis) i zatim se izlučuje u mokraći putem bubrega. Zbog toga u normalnom ljudskom urinu ima tragova stercobilinogena (dnevno se izlučuje u mokraći do 4 mg). Nažalost, do nedavno u kliničkoj praksi, stercobilinogen, sadržan u normalnom urinu, i dalje se naziva urobilinogen. To je pogrešno. Na sl. 15.2 shematski prikazuje načine formiranja urobilinogenih tijela u ljudskom tijelu.
Određivanje u klinici sadržaja ukupnog bilirubina i njegovih frakcija, kao i urobilinogenih tijela, važno je u diferencijalnoj dijagnozi žutica različitih etiologija. Kod hemolitikath žutaHiperbilirubinemija se javlja uglavnom kao rezultat formiranja neizravnog bilirubina. Zbog pojačane hemolize, ona se intenzivno formira u stanicama makrofagnog sustava od razgradnje hemoglobina. Jetra ne može formirati tako velik broj bilirubin-glukuronida, što dovodi do akumulacije indirektnog bilirubina u krvi i tkivima (sl. 15.3). Poznato je da indirektni bilirubin ne prolazi kroz bubrežni prag, stoga bilirubin u urinu s hemolitičkom žuticom obično nije otkriven.
Kod jetrene žutice dolazi do razaranja stanica jetre, poremećaja izlučivanja izravnog bilirubina u žučne kapilare i ulaska u krvotok, a njegov sadržaj se značajno povećava. Osim toga, smanjuje se sposobnost stanica jetre da sintetiziraju bilirubin-glukuronide; kao rezultat toga, povećava se i količina indirektnog serumskog bilirubina. Poraz hepatocita popraćen je kršenjem njihove sposobnosti uništavanja do
di- i tripyrroles mezobilinogen namočen iz tankog crijeva. Potonji ulazi u sistemsku cirkulaciju i izlučuje se putem urina putem bubrega.
Opstruktivna žutica ometa izlučivanje žuči, što dovodi do naglog povećanja sadržaja izravnog bilirubina u krvi. Koncentracija indirektnog bilirubina blago se povećava u krvi. Sadržaj sterkobilogena (stercobilin) u izmetu naglo se smanjuje. Cijeli obchuratsiya žučnog kanala u pratnji nedostatka žučni pigmenti u izmet (acholic stolica). Karakteristične promjene laboratorijskih parametara metabolizma pigmenta u raznim žuticama prikazane su u tablici. 15.2.
N —Norm: | - povećana; | - smanjena; f je određen; 0- nije definirano.
Žuči - tekuća tajna žućkasto-smeđe boje, odvojena jetrenim stanicama. Osoba dnevno proizvodi 500-700 ml žuči (10 ml na 1 kg tjelesne težine). Nastajanje žuči se događa neprekidno, iako intenzitet ovog procesa naglo varira tijekom dana. Izvan probave, žuč žuči ulazi u žučni mjehur, gdje se zgusne kao rezultat apsorpcije vode i elektrolita. Relativna gustoća jetrene žuči je 1.01, a cistične žuči 1.04. Koncentracija glavnih komponenata cistične žuči je 5-10 puta veća nego u jetri (tablica 15.3).
Tablica 15.3. Sadržaj glavnih komponenti ljudske žuči
Fiziologiya_Pechen_metabolizm
Glavne funkcije jetre
Uključivanje jetre u metabolizam bjelančevina
Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata
Uloga jetre u metabolizmu lipida
Jetra u metabolizmu vode i soli
Uloga jetre u metabolizmu ptica
reference
Jetra igra veliku ulogu u probavi i metabolizmu. Sve tvari apsorbirane u krv moraju ući u jetru i proći kroz metaboličke transformacije. U jetri se sintetiziraju različite organske tvari: proteini, glikogen, masti, fosfatidi i drugi spojevi. Krv ulazi kroz jetrenu arteriju i portalnu venu. Štoviše, 80% krvi koja dolazi iz trbušnih organa dolazi kroz portalnu venu, a samo 20% kroz jetrenu arteriju. Krv teče iz jetre kroz jetru.
Za proučavanje funkcija jetre koriste se angiostamička metoda, Ekka-Pavlov fistula, pomoću koje proučavaju biokemijski sastav dotoka i protjecanja metodom kateterizacije krvnih žila portalnog sustava, koju je razvio A. Aliev.
Jetra igra značajnu ulogu u metabolizmu proteina. Od aminokiselina koje dolaze iz krvi, protein se stvara u jetri. Oblikuje fibrinogen, protrombin, koji obavlja važne funkcije u zgrušavanju krvi. Ovdje se odvijaju procesi preraspodjele aminokiselina: deaminacija, transaminacija, dekarboksilacija.
Jetra je središnje mjesto neutralizacije otrovnih produkata metabolizma dušika, prvenstveno amonijaka, koji se pretvara u ureu ili dolazi do stvaranja amida kiselina, nukleinskih kiselina koje se razgrađuju u jetri, oksidacije purinskih baza i stvaranja konačnog proizvoda metabolizma mokraćne kiseline. Tvari (indol, skatol, krezol, fenol), koje dolaze iz debelog crijeva, u kombinaciji sa sumpornom i glukuronskom kiselinom, pretvaraju se u etersko-sumporne kiseline. Uklanjanje jetre iz tijela životinja dovodi do njihove smrti. To dolazi, očito, zbog akumulacije u krvi amonijaka i drugih toksičnih međuproizvoda metabolizma dušika. [1]
Glavnu ulogu igra jetra u metabolizmu ugljikohidrata. Glukoza, donesena iz crijeva kroz portalnu venu, pretvara se u glikogen u jetri. Zbog visokih zaliha glikogena, jetra služi kao glavno skladište ugljikohidrata u tijelu. Glikogenska funkcija jetre osigurana je djelovanjem niza enzima i regulirana je središnjim živčanim sustavom i 1 hormonom - adrenalinom, inzulinom, glukagonom. U slučaju povećane potrebe za šećerom u tijelu, na primjer, tijekom povećanog rada mišića ili posta, glikogen se pod djelovanjem enzima fosforilaze pretvara u glukozu i ulazi u krv. Tako jetra regulira stalnost glukoze u krvi i normalno opskrbljuje organima i tkivima.
U jetri se odvija najvažnija transformacija masnih kiselina, iz koje se sintetiziraju masti, karakteristične za ovu vrstu životinja. Pod djelovanjem enzima lipaze, masti se razgrađuju na masne kiseline i glicerol. Sudbina glicerola slična je sudbini glukoze. Njegova transformacija započinje sudjelovanjem ATP-a i završava razgradnjom do mliječne kiseline, nakon čega slijedi oksidacija do ugljičnog dioksida i vode. Ponekad, ako je potrebno, jetra može sintetizirati glikogen iz mliječne kiseline.
Jetra također sintetizira masti i fosfatide koji ulaze u krvotok i prevoze se po cijelom tijelu. Ona igra značajnu ulogu u sintezi kolesterola i njegovih estera. Oksidacijom kolesterola u jetri nastaju žučne kiseline koje se luče žuči i sudjeluju u procesima probave.
Jetra je uključena u metabolizam vitamina topljivih u mastima, glavna je deponija retinola i njegovog provitamina - karotena. Može sintetizirati cijanokobalamin.
Jetra može zadržati višak vode sama po sebi i tako spriječiti razrjeđivanje krvi: sadrži zalihe mineralnih soli i vitamina, sudjeluje u metabolizmu pigmenata.
Jetra obavlja barijeru. Ako se u nju unesu patogeni mikrobi s krvlju, oni se podvrgavaju dezinfekciji. Tu funkciju obavljaju zvjezdane stanice smještene u stijenkama krvnih kapilara, koje spuštaju jetrene zdjelice. Zarobljavanjem otrovnih spojeva dezinficirat će ih zvjezdane stanice zajedno s jetrenim stanicama. Po potrebi, stelatne stanice izlaze iz zidova kapilara i, slobodno se kreću, obavljaju svoju funkciju. [6]
Osim toga, jetra može prevesti olovo, živu, arsen i druge toksične tvari u netoksične.
Jetra je glavno skladište ugljikohidrata u tijelu i regulira postojanost glukoze u krvi. Sadrži minerale i vitamine. To je deponija krvi, proizvodi žuč, koja je potrebna za probavu.
Glavne funkcije jetre.
Prema raznovrsnim funkcijama jetre, može se bez pretjerivanja nazvati glavni biokemijski laboratorij ljudskog tijela. Jetra je važan organ, bez nje ni životinje ni čovjek ne mogu postojati.
Glavne funkcije jetre su:
1. Sudjelovanje u probavi (stvaranje i izlučivanje žuči): jetra proizvodi žuč, koja ulazi u duodenum. Žučni dio sudjeluje u probavi probavnog sustava, pomaže neutralizirati kiselu pulpu koja dolazi iz želuca, razgrađuje masti i potiče njihovu apsorpciju, ima stimulirajući učinak na pokretljivost debelog crijeva. Tijekom dana, jetra proizvodi do 1-1,5 litara žuči.
2. Funkcija barijere: jetra neutralizira otrovne tvari, mikrobe, bakterije i viruse koji dolaze iz krvi i limfe. U jetri se također razgrađuju kemikalije, uključujući i lijekove.
3. Sudjelovanje u metabolizmu: sve hranjive tvari koje se apsorbiraju u krv iz probavnog trakta, proizvodi probave ugljikohidrata, proteini i masti, minerali i vitamini prolaze kroz jetru i obrađuju se u njoj. Istodobno, dio aminokiselina (fragmenti proteina) i dio masti pretvaraju se u ugljikohidrate, stoga je jetra najveće „skladište“ glikogena u tijelu. Sintetizira proteine krvne plazme - globuline i albumin, kao i reakciju transformacije aminokiselina. Ketonska tijela (proizvodi metabolizma masnih kiselina) i kolesterol također se sintetiziraju u jetri. [2]
Kao rezultat toga, možemo reći da je jetra vrsta skladišta tjelesnih hranjivih tvari, kao i kemijske tvornice, “ugrađene” između ta dva sustava - probave i cirkulacije krvi. Debalansiranje u djelovanju ovog složenog mehanizma uzrok je brojnih bolesti probavnog trakta, kardiovaskularnog sustava, posebno srca. Tu je najbliža povezanost probavnog sustava, jetre i cirkulacije krvi.
Jetra je uključena u gotovo sve vrste metabolizma: proteini, lipidi, ugljikohidrati, minerali vode, pigmenti.
Uključivanje jetre u metabolizam bjelančevina:
Karakterizira ga činjenica da aktivno nastavlja sa sintezom i razgradnjom proteina važnih za organizam. U jetri se sintetizira oko 13-18 g proteina. Od njih se formiraju samo albumin, fibrinogen, protrombin i jetra. Osim toga, ovdje se sintetizira do 90% alfa-globulina i oko 50% gama-globulina u tijelu. U tom smislu, bolesti jetre u njemu ili smanjuju sintezu proteina i to dovodi do smanjenja količine krvnih proteina, ili dolazi do stvaranja proteina s promijenjenim fizikalno-kemijskim svojstvima, što rezultira smanjenjem koloidne stabilnosti krvnih proteina i lakše su nego normalno, ispadaju u sedimentu pod djelovanjem taložnih sredstava (soli alkalnih i zemnoalkalnih metala, timola, živinog klorida itd.). Moguće je otkriti promjene u količini ili svojstvima bjelančevina pomoću testova koloidne rezistencije ili sedimentnih uzoraka, među kojima se često koriste uzorci Veltman, timol i sublimat. [6; 1.]
Jetra je glavno mjesto za sintezu proteina, osiguravajući proces zgrušavanja krvi (fibrinogen, protrombin, itd.). Kršenje njihove sinteze, kao i nedostatak vitamina K, koji se razvija kao posljedica kršenja sekrecije žuči i izlučivanja žuči, dovodi do hemoragijskih događaja.
Aminokiselinski transformacijski procesi (transaminacija, deaminacija, itd.) Koji se aktivno javljaju u jetri tijekom njegovih teških lezija značajno se mijenjaju, što je karakterizirano povećanjem koncentracije slobodnih aminokiselina u krvi i njihovim izlučivanjem u urinu (hiperaminoacidurija). Kristali leucina i tirozina također se mogu naći u urinu.
Nastajanje ureje javlja se samo u jetri, a narušavanje funkcija hepatocita dovodi do povećanja njegove količine u krvi, što ima negativan učinak na cijelo tijelo i može se očitovati, na primjer, jetrena koma, koja često rezultira smrću pacijenta.
Metabolički procesi koji se odvijaju u jetri katalizirani su raznim enzimima koji, u slučaju bolesti, ulaze u krv i ulaze u urin. Važno je da se oslobađanje enzima iz stanica odvija ne samo kada su oštećeni, već i narušavanjem propusnosti staničnih membrana koje se javljaju u početnom razdoblju bolesti, pa je promjena spektra enzima jedan od najvažnijih dijagnostičkih pokazatelja za procjenu stanja bolesnika u predkliničkom razdoblju. Primjerice, u slučaju Botkinove bolesti, povećanje krvne aktivnosti AlTA, LDH i AsTA zabilježeno je u razdoblju prije žutice, a kod rahitisa je uočeno povećanje razine alkalne fosfataze.
Jetra obavlja bitnu antitoksičnu funkciju za tijelo. Tu se odvija neutralizacija takvih štetnih tvari kao što su indol, skatol, fenol, kadavein, bilirubin, amonijak, proizvodi metabolizma steroidnih hormona itd. Načini neutralizacije otrovnih tvari su različiti: amonijak se pretvara u ureu; indol, fenol, bilirubin i drugi tvore spojeve koji su bezopasni za tijelo sa sumpornom ili glukuronskom kiselinom, koja se izlučuje urinom. [5]
Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata:
određuje se prvenstveno njezinim sudjelovanjem u procesima sinteze i razgradnje glikogena. To je od velike važnosti za regulaciju razine glukoze u krvi. Osim toga, procesi interkonverzije monosaharida aktivno se odvijaju u jetri. Galaktoza i fruktoza se pretvaraju u glukozu, a glukoza može biti izvor za sintezu fruktoze.
Proces glukoneogeneze javlja se iu jetri, u kojoj se glukoza formira od ne-ugljikohidratnih tvari - mliječne kiseline, glicerola i glikogenskih aminokiselina. Jetra je uključena u regulaciju metabolizma ugljikohidrata kontroliranjem razine inzulina u krvi, jer jetra sadrži enzim inzulinazu, koji razgrađuje inzulin, ovisno o potrebama tijela.
Energetske potrebe same jetre zadovoljene su razgradnjom glukoze, prvo, uz anaerobni put s nastankom laktata, i drugo, duž peptotskog puta. Značaj ovih procesa nije samo formiranje NADPH2 za različite biosinteze, već i sposobnost korištenja produkata razgradnje ugljikohidrata kao polaznih tvari za različite metaboličke procese. 5; 6.]
Parenhimske jetrene stanice igraju vodeću ulogu. Procesi biosinteze kolesterola, žučnih kiselina, formiranja fosfolipida u plazmi, ketonskih tijela i lipoproteina odvijaju se izravno u hepatocitima. S druge strane, jetra kontrolira metabolizam lipida u cijelom organizmu. Iako triacilgliceroli čine samo 1% ukupne mase jetre, upravo to regulira procese sinteze i transporta tjelesnih masnih kiselina. U jetri se dobiva velika količina lipida, koji se "sortiraju" prema potrebama organa i tkiva. U isto vrijeme, u nekim slučajevima njihova razgradnja može porasti, do konačnih produkata, dok u drugim žučnim kiselinama može doći do sinteze fosfolipida i prenijeti se krvlju do onih stanica gdje su potrebne za formiranje membrana, ili se lipoproteini mogu transportirati u stanice koje nemaju energije., itd.
Dakle, sumirajući ulogu jetre u metabolizmu lipida, može se primijetiti da ona koristi lipide za potrebe hepatocita, te također obavlja funkciju praćenja stanja metabolizma lipida u cijelom tijelu. [5]
Jednako je važno metabolizam jetre i vode. Dakle, to je skladište krvi, i stoga, izvanstanična tekućina, može se akumulirati do 20% ukupnog volumena krvi. Osim toga, za neke mineralne tvari jetra služi kao mjesto akumulacije i skladištenja. To uključuje natrij, magnezij, mangan, bakar, željezo itd. Jetra sintetizira proteine koji transportiraju minerale kroz krv: transferin, ceruloplazmin itd. Konačno, jetra je mjesto inaktivacije hormona koji reguliraju metabolizam vode i minerala (aldosterone)., vazopresina).
Iz svega toga postaje jasno zašto se jetra naziva "biokemijski laboratorij" organizma, a poremećaj njegove aktivnosti utječe na njezine različite funkcije. [6]
Uloga jetre u metabolizmu ptica.
I kod životinja i kod ptica, jetra je središnji organ odgovoran za metaboličke procese u cijelom tijelu. Mnogi stručnjaci ga nazivaju najvećom "žlijezdom" životinja i ptica. U jetri se proizvode žuči i mnogi vitalni proteini, koji su uključeni u opskrbu tijela brojnim hranjivim tvarima (kroz cirkulacijski sustav). Upravo ovdje biotransformacija većine ekstremno toksičnih tvari ulazi u tijelo s hranom. Takva biotransformacija uključuje pretvaranje toksičnih kemijskih tvari u nove tvari koje više nisu opasne za tijelo i koje se lako mogu ukloniti iz nje. Jetra je sposobna vratiti vlastite oboljele stanice, regenerirati ih ili zamijeniti, zadržavajući svoje funkcije u relativnom redoslijedu.
Jetra je najveća "žlijezda" tijela ptice, koristeći najvažnije funkcije u glavnom metabolizmu. Ove su funkcije najrazličitije i zbog svojstava jetrenih stanica, koje čine anatomsko i fiziološko jedinstvo organizma. U biokemijskom aspektu najvažnije su funkcije jetre povezane s formiranjem, sastavom i ulogom žuči, kao is raznim metaboličkim promjenama. Izlučivanje žuči u ptica je 1 ml / h. Sastav žuči ptica uglavnom uključuje tauroenodoksikličku kiselinu u odsutnosti deoksikolne kiseline. Funkcioniranje jetre ptica u određenoj se mjeri razlikuje od funkcioniranja jetre sisavaca. Osobito je stvaranje uree naglašena funkcija jetre kod sisavaca, dok je kod ptica mokraćna kiselina glavni krajnji produkt metabolizma dušika.
U jetri ptica dolazi do aktivne sinteze proteina plazme. Serumski albumin, fibrinogen,? - I? Globulini se sintetiziraju u jetri peradi i predstavljaju približno polovicu proteina sintetiziranih ovim organom. Poluživot za albumin je 7 dana, za globuline -10 dana. U jetri postoji sinteza i razgradnja proteina plazme, koji se koriste kao izvor aminokiselina za kasnije sinteze različitih tkiva.
Tijelo pilića gotovo da ne može sintetizirati glicin. Upotreba glicina u sintezi purinskih baza, gem struktura je glavni razlog za veliku potrebu ptica za ovu kiselinu. Kod sisavaca se sintezom u jetri osigurava oko 50% arginina, dok kod ptica to se ne događa. Ptice imaju izraženu sposobnost reakcije transaminacije uključujući aktivnu dehidrogenazu glutaminske kiseline. U metabolizmu lipida ptica, jetra je identificirana kao glavno mjesto lipogeneze. Koncentracija α-hidroksi kiseline u jetri ptica je 5 puta veća nego u jetri sisavaca, što ukazuje na aktivnost oksidativnih procesa u ovom organu. Kombinacija visokog stupnja? - oksidacija masnih kiselina i lipogeneza osiguravaju mehanizme za kontrolu količine masnih kiselina koje ulaze u sintezu lipoproteina vrlo niske gustoće. Metabolička aktivnost jetre je izrazito visoka kod ptica tijekom razdoblja nesivosti, kada je količina sintetizirane masti tijekom godine gotovo točno tjelesna težina ptice. Posebice, kod brojlera, masa masnog tkiva može doseći 18% tjelesne težine.
Jetra ima ogromnu sposobnost pohranjivanja glikogena. Sadržaj glikogena u jetri varira ovisno o sadržaju ugljikohidrata u prehrani peradi.
Najčešća patologija ovog organa je postupno "pretilost" stanica, što dovodi do razvoja bolesti tijekom vremena, koju veterinari nazivaju masnom degeneracijom jetre. Razlog je obično dugoročni učinak staničnih toksina, jakih lijekova, cjepiva, kokcidiostatika itd., Koji zahtijevaju maksimalni stres iz jetre, kao i nepravilno ili loše uravnoteženo hranjenje. Sve to u pravilu prati tjelesna neaktivnost ptica i životinja, osobito staničnog sadržaja. [4; 6.]
reference:
1. Lysov VF, Maksimov VI: Fiziologija i etologija životinja; Ed.: MOSCOW, 2012, 605s.
2. Fiziologija. Osnove i funkcionalni sustavi. Ed. Sudakova K.V.; Novosibirsk, 2000, 784s.
3. Skalny AV: Kemijski elementi u fiziologiji i ekologiji čovjeka: Priručnik; Rostov-na-Donu, 2004, 216s.
4. Članak: Osobitosti metabolizma kod ptica: autor je nepoznat; St. Petersburg, 2001.
5. Članak: Uloga jetre u metabolizmu: autor je nepoznat; Moskva, 2006.
6. V. V. Rogozhin: Biokemija životinja; Ed.: MOSCOW, 2005.
Uključivanje jetre u metabolizam bjelančevina
Bez sudjelovanja jetre u metabolizmu bjelančevina, tijelo ne može trajati više od nekoliko dana, a onda dolazi do smrti. Sljedeće su neke od najvažnijih funkcija jetre u metabolizmu proteina.
1. Deaminacija aminokiselina.
2. Nastajanje uree i oporavak amonijaka iz tjelesnih tekućina.
3. Formiranje proteina plazme.
4. Međusobna transformacija različitih aminokiselina i sinteza aminokiselina iz drugih spojeva.
Pre-deaminacija aminokiselina neophodna je za njihovu upotrebu u proizvodnji energije i konverziji u ugljikohidrate i masti. U malim količinama deaminacija se provodi u drugim tjelesnim tkivima, osobito u bubrezima, ali u smislu važnosti, ti procesi nisu usporedivi s deaminacijom aminokiselina u jetri.
Stvaranje ureje u jetri pomaže izlučivanju amonijaka iz tjelesnih tekućina. U procesu deaminacije aminokiselina nastaje velika količina amonijaka, a dodatna količina se stalno stvara bakterijama u crijevima i apsorbira u krv. S tim u vezi, ako se u jetri ne formira urea, koncentracija amonijaka u krvnoj plazmi počinje brzo rasti, što dovodi do jetrene kome i smrti. Čak iu slučaju naglog smanjenja protoka krvi kroz jetru, što se ponekad javlja kao posljedica formiranja šanta između portalne i vene cave, sadržaj amonijaka u krvi dramatično se povećava stvaranjem uvjeta za toksikozu.
Svi glavni proteini plazme, s iznimkom nekih gama-globulina, nastaju u stanicama jetre. Njihov broj je približno 90% svih proteina plazme. Preostali gama globulini su antitijela koja su formirana uglavnom od limfoidnih plazma stanica. Maksimalna brzina stvaranja bjelančevina u jetri je 15-50 g / dan, tako da ako tijelo izgubi oko polovice proteina plazme, njihova količina može se obnoviti unutar 1-2 tjedna.
Treba imati na umu da je iscrpljivanje proteina plazme uzrok brzog početka mitotske podjele hepatocita i povećanja veličine jetre. Ovaj učinak se kombinira s otpuštanjem proteina krvne plazme u jetri, koja se nastavlja sve dok se koncentracija proteina u krvi ne vrati na normalne vrijednosti. Kod kroničnih bolesti jetre (uključujući cirozu), razina bjelančevina u krvi, posebno albumina, može pasti na vrlo niske vrijednosti, što je uzrok pojave generaliziranog edema i ascitesa.
Jedna od najvažnijih funkcija jetre je sposobnost sintetiziranja nekih aminokiselina zajedno s kemijskim spojevima koji uključuju aminokiseline. Na primjer, u jetri se sintetiziraju takozvane esencijalne aminokiseline. U procesu takve sinteze uključene su keto kiseline slične kemijske strukture s aminokiselinama (isključujući kisik u keto položaju). Amino radikali prolaze kroz nekoliko faza transaminacije, krećući se od amino kiselina prisutnih u keto kiselini do mjesta kisika u keto položaju.
Biokemija jetre
Tema: "ŽIVOTNA BIOKEMIJA"
1. Kemijski sastav jetre: sadržaj glikogena, lipida, proteina, mineralnog sastava.
2. Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata: održavanje konstantne koncentracije glukoze, sinteza i mobilizacija glikogena, glukoneogeneza, glavni načini pretvorbe glukoza-6-fosfata, interkonverzija monosaharida.
3. Uloga jetre u metabolizmu lipida: sinteza viših masnih kiselina, acilglicerola, fosfolipida, kolesterola, ketonskih tijela, sinteza i metabolizam lipoproteina, koncept lipotropnog djelovanja i lipotropni čimbenici.
4. Uloga jetre u metabolizmu proteina: sinteza specifičnih proteina plazme, stvaranje uree i mokraćne kiseline, kolina, kreatina, interkonverzija keto kiselina i aminokiselina.
5. Metabolizam alkohola u jetri, masna degeneracija jetre uz zlouporabu alkohola.
6. Neutralizirajuća funkcija jetre: faze (faze) neutralizacije otrovnih tvari u jetri.
7. Razmjena bilirubina u jetri. Promjene u sadržaju žučnih pigmenata u krvi, mokraći i izmetu u različitim vrstama žutice (adhepatski, parenhimski, opstruktivni).
8. Kemijski sastav žuči i njezina uloga; čimbenici koji doprinose stvaranju žučnih kamenaca.
31.1. Funkcija jetre.
Jetra je jedinstveni organ u metabolizmu. Svaka stanica jetre sadrži nekoliko tisuća enzima koji kataliziraju reakcije brojnih metaboličkih putova. Zbog toga jetra obavlja u tijelu niz metaboličkih funkcija. Najvažniji od njih su:
- biosinteza tvari koje djeluju ili se koriste u drugim organima. Te tvari uključuju proteine plazme, glukozu, lipide, ketonska tijela i mnoge druge spojeve;
- biosinteza konačnog produkta metabolizma dušika u tijelu - urea;
- sudjelovanje u procesima probave - sinteza žučnih kiselina, stvaranje i izlučivanje žuči;
- biotransformacija (modifikacija i konjugacija) endogenih metabolita, lijekova i otrova;
- izlučivanje nekih metaboličkih proizvoda (žučni pigmenti, višak kolesterola, proizvodi za neutralizaciju).
31.2. Uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata.
Glavna uloga jetre u metabolizmu ugljikohidrata je održavanje konstantne razine glukoze u krvi. To se postiže reguliranjem odnosa procesa stvaranja i korištenja glukoze u jetri.
Stanice jetre sadrže enzim glukokinazu, koji katalizira reakciju fosforilacije glukoze formiranjem glukoza-6-fosfata. Glukoza-6-fosfat je ključni metabolit metabolizma ugljikohidrata; Glavni načini njezine transformacije prikazani su na slici 1. t
31.2.1. Načini iskorištavanja glukoze. Nakon jedenja velika količina glukoze ulazi u jetru kroz portalnu venu. Ova glukoza se primarno koristi za sintezu glikogena (reakcijska shema je prikazana na slici 2). Sadržaj glikogena u jetri zdravih ljudi obično se kreće od 2 do 8% mase ovog organa.
Glikoliza i put pentozne fosfate oksidacije glukoze u jetri služe prvenstveno kao dobavljači metabolita prekursora za biosintezu aminokiselina, masnih kiselina, glicerola i nukleotida. U manjoj mjeri, oksidativni putovi konverzije glukoze u jetri su izvori energije za biosintetske procese.
Slika 1. Glavni putevi pretvorbe glukoza-6-fosfata u jetri. Brojevi označavaju: 1 - fosforilaciju glukoze; 2 - hidroliza glukoza-6-fosfata; 3 - sinteza glikogena; 4 - mobilizacija glikogena; 5 - put pentoznog fosfata; 6 - glikoliza; 7 - glukoneogeneza.
Slika 2. Dijagram reakcija sinteze glikogena u jetri.
Slika 3. Dijagram reakcija mobilizacije glikogena u jetri.
31.2.2. Načini oblikovanja glukoze. U nekim uvjetima (s dijetom s niskim udjelom ugljikohidrata, dugotrajnim fizičkim naporom) tjelesna potreba za ugljikohidratima prelazi količinu koja se apsorbira iz gastrointestinalnog trakta. U tom slučaju, stvaranje glukoze se provodi pomoću glukoze-6-fosfataze, koja katalizira hidrolizu glukoza-6-fosfata u stanicama jetre. Glikogen služi kao izravni izvor glukoza-6-fosfata. Shema mobilizacije glikogena prikazana je na slici 3.
Mobilizacija glikogena osigurava potrebe ljudskog tijela za glukozom tijekom prvih 12 do 24 sata gladovanja. Kasnije, glukoneogeneza, biosinteza iz ne-ugljikohidratnih izvora, postaje glavni izvor glukoze.
Glavni supstrati za glukoneogenezu su laktat, glicerol i aminokiseline (osim leucina). Ovi spojevi se prvo pretvaraju u piruvat ili oksaloacetat, ključne metabolite glukoneogeneze.
Glukoneogeneza je obrnuti proces glikolize. U isto vrijeme, barijere stvorene ireverzibilnim reakcijama glikolize prevladavaju se pomoću posebnih enzima koji kataliziraju reakcije premosnice (vidi sliku 4).
Među ostalim načinima metabolizma ugljikohidrata u jetri, treba napomenuti da se glukoza pretvara u druge dijetalne monosaharide - fruktozu i galaktozu.
Slika 4. Glikoliza i glukoneogeneza u jetri.
Enzimi koji kataliziraju ireverzibilne reakcije glikolize: 1 - glukokinaza; 2-fosfofruktokinaza; 3 - piruvat kinaza.
Enzimi koji kataliziraju reakcije premosnice glukoneogeneze: 4-piruvat karboksilaza; 5-fosfoenolpiruvat karboksikinaze; 6 -fruktozo-1,6-difosfataza; 7 - glukoza-6-fosfataza.
31.3. Uloga jetre u metabolizmu lipida.
Hepatociti sadrže gotovo sve enzime uključene u metabolizam lipida. Dakle, parenhimske stanice jetre uvelike kontroliraju odnos između potrošnje i sinteze lipida u tijelu. Katabolizam lipida u stanicama jetre javlja se uglavnom u mitohondrijama i lizosomima, biosintezi u citosolu i endoplazmatskom retikulumu. Glavni metabolit metabolizma lipida u jetri je acetil-CoA, čiji su glavni načini formiranja i upotrebe prikazani na Slici 5. t
Slika 5. Formiranje i upotreba acetil CoA u jetri.
31.3.1. Metabolizam masnih kiselina u jetri. Prehrambene masti u obliku hilomikrona ulaze u jetru kroz sustav jetrene arterije. Pod djelovanjem lipoproteinske lipaze, koja se nalazi u endotelu kapilara, razgrađuje se na masne kiseline i glicerol. Masne kiseline koje prodiru u hepatocite mogu se podvrgnuti oksidaciji, modifikaciji (skraćivanje ili produljenje lanca ugljika, formiranje dvostrukih veza) i koristiti za sintezu endogenih triacilglicerola i fosfolipida.
31.3.2. Sinteza ketonskih tijela. Kada je β-oksidacija masnih kiselina u mitohondriji jetre, formira se acetil-CoA, koji se dalje oksidira u Krebsovom ciklusu. Ako postoji nedostatak oksaloacetata u stanicama jetre (na primjer, tijekom gladovanja, šećerne bolesti), onda se acetilne skupine kondenziraju u ketonska tijela (acetoacetat, β-hidroksibutirat, aceton). Ove tvari mogu služiti kao energetski supstrati u drugim tkivima tijela (skeletni mišići, miokard, bubrezi, s dugotrajnim gladovanjem - mozak). Jetra ne koristi ketonska tijela. Uz višak ketonskih tijela u krvi razvija se metabolička acidoza. Dijagram formiranja ketonskih tijela prikazan je na slici 6.
Slika 6. Sinteza ketonskih tijela u jetrenim mitohondrijama.
31.3.3. Obrazovanje i načini korištenja fosfatidne kiseline. Uobičajeni prekursor triacilglicerola i fosfolipida u jetri je fosfatidna kiselina. Sintetizira se iz glicerol-3-fosfata i dva aktivna oblika masnih kiselina acil-CoA (slika 7). Glicerol-3-fosfat može nastati ili iz dioksiaceton fosfata (metabolita glikolize) ili iz slobodnog glicerola (produkta lipolize).
Slika 7. Formiranje fosfatidne kiseline (shema).
Za sintezu fosfolipida (fosfatidilkolina) iz fosfatidne kiseline, potrebno je hranom osigurati dovoljnu količinu lipotropnih čimbenika (tvari koje sprječavaju razvoj masne degeneracije jetre). Ti faktori uključuju kolin, metionin, vitamin B12, folnu kiselinu i neke druge tvari. Fosfolipidi su uključeni u lipoproteinske komplekse i sudjeluju u transportu lipida sintetiziranih u hepatocitima u druga tkiva i organe. Nedostatak lipotropnih faktora (uz zlouporabu masne hrane, kroničnog alkoholizma, dijabetesa) doprinosi činjenici da se fosfatidna kiselina koristi za sintezu triacilglicerola (netopljivih u vodi). Povreda formiranja lipoproteina dovodi do činjenice da se višak TAG nakuplja u stanicama jetre (masna degeneracija), a funkcija ovog organa je narušena. Načini korištenja fosfatidne kiseline u hepatocitima i uloga lipotropnih čimbenika prikazani su na slici 8. t
Slika 8. Upotreba fosfatidne kiseline za sintezu triacilglicerola i fosfolipida. Lipotropni faktori su označeni sa *.
31.3.4. Nastajanje kolesterola. Jetra je glavno mjesto za sintezu endogenog kolesterola. Ovaj spoj je neophodan za izgradnju staničnih membrana, prethodnik je žučnih kiselina, steroidnih hormona, vitamina D3. Prve dvije reakcije sinteze kolesterola nalikuju sintezi ketonskih tijela, ali se nastavljaju u citoplazmi hepatocita. Ključni enzim u sintezi kolesterola, β-hidroksi-β-metilglutaril-CoA reduktaza (HMG-CoA reduktaza), inhibira se viškom kolesterola i žučnih kiselina na temelju negativnih povratnih informacija (slika 9).
Slika 9. Sinteza kolesterola u jetri i njezina regulacija.
31.3.5. Nastajanje lipoproteina. Lipoproteini - protein-lipidni kompleksi, koji uključuju fosfolipide, triacilglicerole, kolesterol i njegove estere, kao i proteine (apoproteine). Lipoproteini prenose netopljive u vodi lipide u tkiva. Formiraju se dvije klase lipoproteina u hepatocitima - lipoproteini visoke gustoće (HDL) i lipoproteini vrlo niske gustoće (VLDL).
31.4. Uloga jetre u metabolizmu proteina.
Jetra je tijelo koje regulira unos dušičnih tvari u organizam i njihovo izlučivanje. U perifernim tkivima konstantno se javljaju reakcije biosinteze uz uporabu slobodnih aminokiselina, ili se one ispuštaju u krv tijekom razgradnje proteina tkiva. Unatoč tome, razina proteina i slobodnih aminokiselina u krvnoj plazmi ostaje konstantna. To je zbog činjenice da stanice jetre imaju jedinstveni skup enzima koji kataliziraju specifične reakcije metabolizma proteina.
31.4.1. Načini korištenja aminokiselina u jetri. Nakon gutanja proteinske hrane, velika količina aminokiselina ulazi u stanice jetre kroz portalnu venu. Ovi spojevi mogu proći kroz niz transformacija u jetri prije ulaska u opću cirkulaciju. Te reakcije uključuju (Slika 10):
a) upotreba aminokiselina za sintezu proteina;
b) transaminacija - put sinteze zamjenjivih aminokiselina; također povezuje razmjenu aminokiselina s glukoneogenezom i opći način katabolizma;
c) deaminacija - nastajanje a-keto kiselina i amonijaka;
d) sinteza ureje - način neutralizacije amonijaka (vidi shemu u poglavlju "Razmjena proteina");
e) sintezu ne-proteinskih tvari koje sadrže dušik (kolin, kreatin, nikotinamid, nukleotidi itd.).
Slika 10. Aminokiselinski metabolizam u jetri (shema).
31.4.2. Biosinteza proteina. Mnogi proteini plazme sintetizirani su u stanicama jetre: albumin (oko 12 g dnevno), većina α- i β-globulina, uključujući transportne proteine (feritin, ceruloplazmin, transkortin, protein koji veže retinol, itd.). Mnogi faktori zgrušavanja krvi (fibrinogen, protrombin, prokonvertin, proakcelerin itd.) Također se sintetiziraju u jetri.
31.5. Neutralizirajuća funkcija jetre.
Nepolarni spojevi različitog podrijetla, uključujući endogene tvari, lijekove i otrove, neutraliziraju se u jetri. Proces neutralizacije tvari uključuje dvije faze (faze):
1) fazna modifikacija - uključuje reakciju oksidacije, redukcije, hidrolize; za brojne spojeve je izborno;
2) faza konjugacije - uključuje reakciju interakcije tvari s glukuronskom i sumpornom kiselinom, glicinom, glutamatom, taurinom i drugim spojevima.
Detaljnije, o neutralizacijskim reakcijama će se raspravljati u poglavlju "Biotransformacija ksenobiotika".
31.6. Biliarna formacija jetre.
Žučnjak je tekuća tajna žućkasto-smeđe boje, koju izlučuju stanice jetre (500-700 ml dnevno). Sastav žuči uključuje: žučne kiseline, kolesterol i njegove estere, žučne pigmente, fosfolipide, proteine, mineralne tvari (Na +, K +, Ca 2+, Sl -) i vodu.
31.6.1. Žučne kiseline. Jesu li proizvodi metabolizma kolesterola, nastaju u hepatocitima. Postoje primarne (holne, cenoodeksikolne) i sekundarne (deoksikolne, litoholne) žučne kiseline. Žuči sadrže uglavnom žučne kiseline konjugirane s glicinom ili taurinom (na primjer, glikolna kiselina, taurokolna kiselina, itd.).
Žučne kiseline izravno sudjeluju u probavi masti u crijevima:
- imaju emulgirajući učinak na jestive masti;
- aktiviraju lipazu pankreasa;
- promicati apsorpciju masnih kiselina i vitamina topljivih u mastima;
- stimuliraju intestinalnu peristaltiku.
Kod poremećaja otjecanja žuči žučne kiseline ulaze u krv i urin.
31.6.2. Kolesterol. Višak kolesterola izlučuje se u žuči. Kolesterol i njegovi esteri prisutni su u žuči kao kompleksi s žučnim kiselinama (koleine). Omjer žučnih kiselina i kolesterola (omjer kolata) ne smije biti manji od 15. U suprotnom, taloži se vodotopivi kolesterol i taloži se u obliku kamenaca žučne kese (žučni kamenac).
31.6.3. Žučni pigmenti. Konjugirani bilirubin (mono- i diglukuronid bilirubin) dominira među pigmentima u žuči. Nastaje u stanicama jetre kao rezultat interakcije slobodnog bilirubina s UDP-glukuronskom kiselinom. To smanjuje toksičnost bilirubina i povećava njegovu topljivost u vodi; dalje konjugirani bilirubin se izlučuje u žuč. Ako je došlo do kršenja izlučivanja žuči (opstruktivna žutica), sadržaj direktnog bilirubina u krvi značajno se povećava, bilirubin se otkriva u urinu, a sadržaj stercobilina se smanjuje u fecesu i urinu. Za diferencijalnu dijagnozu žutice vidi "Razmjena složenih proteina".
31.6.4. Enzimi. Od enzima koji se nalaze u žuči, prvo treba navesti alkalnu fosfatazu. To je izlučni enzim sintetiziran u jetri. U suprotnosti s odljevom žuči, povećava se aktivnost alkalne fosfataze u krvi.