Leveren spiller en sentral rolle i proteinmetabolisme. Den utfører følgende hovedfunksjoner: syntese av spesifikke plasmaproteiner; dannelsen av urea og urinsyre; kolin og kreatinsyntese; transaminering og deaminering av aminosyrer, noe som er svært viktig for gjensidig transformasjon av aminosyrer, så vel som for glukoneogeneseprosessen og dannelsen av ketonlegemer. Alt plasmaalbumin, 75-90% av a-globuliner og 50% av β-globuliner syntetiseres av hepatocytter. Bare y-globuliner produseres ikke av hepatocytter, men av makrofagsystemet, som stellat retikuloendotelceller (Kupffer's celler) tilhører. For det meste dannes γ-globuliner i leveren. Leveren er det eneste organet hvor slike viktige proteiner for kroppen syntetiseres som protrombin, fibrinogen, proconvertin og proaccelerin.
I leversykdommer er bestemmelsen av den fraksjonelle sammensetningen av plasmaproteiner (eller serum) av blod ofte av interesse både i diagnostiske og prognostiske termer. Det er kjent at den patologiske prosessen i hepatocytter dramatisk reduserer deres syntetiske evner. Som et resultat dråper innholdet av albumin i blodplasma kraftig, noe som kan føre til en nedgang i det onkotiske trykket av blodplasma, utviklingen av ødem og deretter ascites. Det bemerkes at med levercirrhose, som forekommer med ascitesymptomer, er innholdet av albumin i blodserum 20% lavere enn med skrumplever uten ascites.
Brudd på syntesen av en rekke proteinfaktorer i blodkoaguleringssystemet i alvorlige leversykdommer kan føre til hemorragiske hendelser.
Med leverskade blir også deaminering av aminosyrer forstyrret, noe som bidrar til økt konsentrasjon i blod og urin. Så, hvis det normale nitrogeninnholdet i aminosyrer i serum er ca. 2,9-4,3 mmol / l, så i alvorlige leversykdommer (atrofiske prosesser), øker denne verdien til 21 mmol / l, noe som fører til aminoaciduri. For eksempel, ved akutt leveratrofi, kan mengden tyrosin i den daglige mengden urin nå 2 g (med en hastighet på 0,02-0,05 g / dag).
I kroppen skjer dannelsen av urea hovedsakelig i leveren. Syntese av urea er forbundet med utgiftene av en forholdsvis betydelig mengde energi (3 ATP molekyler forbrukes for dannelsen av 1 urea molekyl). Med leversykdom, når mengden ATP i hepatocytter reduseres, blir syntesen av urea forstyrret. Indikatorisk i disse tilfellene er bestemmelsen i serum av forholdet av urea nitrogen til aminokväve. Normalt er dette forholdet 2: 1, og i tilfelle av alvorlig leverskade er det 1: 1.
Det meste av urinsyren dannes også i leveren, hvor mye av enzymet xantinoksidase, med deltagelse som hydroksypurin (hypo-xanthin og xantin) omdannes til urinsyre. Vi må ikke glemme leverenes rolle i syntesen av kreatin. Det er to kilder til kreatin i kroppen. Det er eksogent kreatin, dvs. kreatin mat (kjøtt, lever, etc.), og endogen kreatin, syntetisert i vev. Kreatinsyntese skjer hovedsakelig i leveren, hvorfra den kommer inn i muskelvevet gjennom blodet. Her omdannes kreatin, fosforylert, til kreatinfosfat, og kreatinin dannes fra sistnevnte.
Leverens rolle i metabolismen av karbohydrater
Hovedrolle leveren i karbohydratmetabolismen er å opprettholde normoglykemi. Opprettholde en normal konsentrasjon av glukose i blodet utføres av tre hovedmekanismer:
1. Leverens evne til å deponere glukose absorbert fra tarmen og levere det etter behov til den generelle sirkulasjonen (husk at glukose-6-fosfat dannet i glykogenolysereaksjoner i forskjellige vev ikke kan trenge inn i plasmamembranen av celler, men hepatocytter kan syntetisere glukose-6- fosfatase, som klipper fosfat, danner fri glukose, sistnevnte forlater lett leverenceller;
2. For å danne glukose fra ikke-karbohydratprodukter (glukoneogenese).
3. Konverter andre heksoser (galaktose og fruktose) til glukose.
Absorbsjonen av glukose fra tarmene ledsages av samtidig frigjøring av insulin, som stimulerer syntesen av glykogen i leveren og akselererer den oksidative nedbrytningen av glukose i den. Mellom måltider (lav glukose → lav insulinkonsentrasjon) i leveren, aktiveres glykogenolysereaksjoner, noe som forhindrer utvikling av hypoglykemi. Ved langvarig fasting, blir glykogene aminosyrer først brukt (glukoneogenese), og deretter avtar de avsatte fettene (dannelse av ketonlegemer).
Leverandørens rolle i lipidmetabolismen.
Leveravsetningslipidene og spiller en nøkkelrolle i deres metabolisme:
· Det syntetiserer, bryter ned, forlenger eller forkorter fettsyrer (kommer fra mat eller dannet under sammenbrudd av enkle og komplekse lipider);
· Disintegrer, triacylglyceroler syntetiseres eller modifiseres;
· De fleste lipoproteiner syntetiseres og 90% av den totale mengden kolesterol i kroppen (ca. 1 g / s). Alle organer med utilstrekkelig kolesterolsyntese (f.eks. Nyrer) leveres med leverkolesterol;
· I leveren syntetiseres gallsyrer fra kolesterol, som er en del av gallen som er nødvendig for fordøyelsen av lipider i tarmene.
· Lever er det eneste orgelet i hvilket acetonlegemer syntetiseres.
Leverens rolle i stoffskiftet av proteiner.
I leveren skjer intensiv prosessreaksjoner av proteinbiosyntese, som er nødvendige for å opprettholde vital aktivitet både for hepatocyttene og for organismenes helhet. Det avsluttes også prosessen med nedbryting av kroppsproteiner (syntese av urea).
Aminosyrene frigjort i fordøyelsesprosessen, som får blodstrømmen i portalvenen til leveren, brukes til:
· Syntese av plasmaproteiner (albumin, forskjellige globuliner, koagulasjonsfaktorer),
· Formasjon av a-ketoacider ved transaminering eller oksidativ deaminering av aminosyrer,
· Glukoneogenese fra glykogene aminosyrer,
· Ketogenese fra ketogene aminosyrer,
· Syntese av fettsyrer,
· Aminosyrer brukes til energi, bryter ned i en tricarboxylsyre syklus.
Ammoniak produsert i metabolisme av aminosyrer i leveren, samt NH3, som oppstår i prosessen med proteinforfall i tyktarmen, omdannes til urea i hepatocytter og er dermed nøytralisert.
Kreatin syntetiseres i leveren, som det leverer til blodet for videre bruk av hjerte og skjelettmuskler.
Kreatinsyntese fortsetter i 2 trinn: │
1. Guanidin-gruppen av arginin (NH2 - C = NH), med dannelsen av guanidinoacetat. Enzymet er arginylglycin-transaminase. Denne reaksjonen finner sted i nyrene.
2. Fra nyrene transporteres guanidinoacetat til leveren, der det er metylert av S-adenosylmetionin (den aktive formen av metionin) - kreatin dannes. Enzymet er guanidinoacetat-transmetylase.
COOH Arginylglycin CH2 - COOH
Leveren krysser metabolismen av karbohydrater, lipider og proteiner
Leveren, som er det sentrale organet for metabolisme, er involvert i å opprettholde metabolsk homeostase og er i stand til å utføre samspillet mellom metabolisme av proteiner, fett og karbohydrater.
Noen av "forbindelsene" av karbohydrat og proteinmetabolisme er pyruvsyre, oksaloaksiksyre og a-ketoglutarsyrer fra TCAA, som kan omdannes til henholdsvis alanin, aspartat og glutamat i transamineringsreaksjoner. Prosessen med transformasjon av aminosyrer i keto syrer fortskriver på en lignende måte.
Karbohydrater er enda nærmere knyttet til lipidmetabolisme:
- NADPH-molekyler dannet i pentosefosfatveien brukes til å syntetisere fettsyrer og kolesterol,
- glyceraldehydfosfat, også dannet i pentosefosfatveien, inngår i glykolyse og omdannes til dioksyacetonfosfat,
- glycerol-3-fosfat, dannet fra glykolyse-dioxyacetonfosfat, sendes for å syntetisere triacylglyceroler. Også for dette formål kan glyceraldehyd-3-fosfat anvendes, syntetisert under strukturelle omlegginger av pentosefosfatveien,
- "Glukose" og "aminosyre" acetyl-SkoA er i stand til å delta i syntese av fettsyrer og kolesterol.
Forholdet til metabolisme av proteiner, fett og karbohydrater
Karbohydratutveksling
I hepatocytter er karbohydratmetabolisme prosesser aktive. På grunn av syntesen og nedbrytningen av glykogen, opprettholder leveren konsentrasjonen av glukose i blodet. Aktiv glykogensyntese skjer etter et måltid, når konsentrasjonen av glukose i blodet i portalvenen når 20 mmol / l. Glykogen lagrer seg i leveren fra 30 til 100 g. Ved kortvarig fasting forekommer glykogenolyse. Ved langvarig fasting er glukoneogenese fra aminosyrer og glyserol hovedkilden til blodsukker.
Leveren utfører interkonversjonen av sukkerarter, dvs. omdannelse av heksoser (fruktose, galaktose) til glukose.
De aktive reaksjonene i pentosefosfatbanen sørger for produksjon av NADPH, som er nødvendig for mikrosomal oksidasjon og syntese av fettsyrer og kolesterol fra glukose.
Lipid utveksling
Hvis et overskudd av glukose, som ikke brukes til syntese av glykogen og andre syntetiske stoffer, kommer inn i leveren under et måltid, blir det til lipider - kolesterol og triacylglyceroler. Siden leveren ikke kan akkumulere TAGs, fjernes de av svært lave densitet lipoproteiner (VLDL). Kolesterol brukes primært til syntese av gallsyrer, det er også inkludert i sammensetningen av lavdensitetslipoprotein (LDL) og VLDL.
Under visse forhold - fasting, langvarig muskelbelastning, diabetes mellitus type I, en diett rik på fett - i leveren aktiveres syntesen av ketonlegemer som brukes av de fleste vev som en alternativ energikilde.
Proteinutveksling
Mer enn halvparten av proteinet syntetisert per dag i kroppen faller på leveren. Fornyelsen av alle leverproteiner er 7 dager, mens i andre organer denne verdien tilsvarer 17 dager eller mer. Disse inkluderer ikke bare proteinene i de hepatocytter som er egnede, men også de for eksport - albumin, mange globuliner, blod enzymer, samt fibrinogen og blodkoagulasjonsfaktorer.
Aminosyrer gjennomgår katabole reaksjoner med transaminering og deaminering, dekarboksylering med dannelsen av biogene aminer. Cholin- og kreatinsyntese-reaksjoner oppstår på grunn av overføringen av metylgruppen fra adenosylmetionin. I leveren er bortskaffelsen av overskudd av nitrogen og dets innblanding i urinblandingen.
Reaksjonene av ureasyntese er nært forbundet med trikarboksylsyre syklusen.
Den tette samspillet mellom syntesen av urea og TCA
Pigment utveksling
Leveransens involvering i pigmentmetabolismen består i omdannelse av hydrofob bilirubin til den hydrofile formen og dets sekresjon i galde.
Pigmentmetabolismen spiller i sin tur en viktig rolle i metabolismen av jern i kroppen - jernholdig ferritinprotein finnes i hepatocytter.
Evaluering av metabolsk funksjon
I klinisk praksis er det teknikker for å evaluere en bestemt funksjon:
Deltakelse i karbohydratmetabolismen er estimert:
- med blodsukker konsentrasjon
- langs kurven av glukosetoleranse testen,
- på "sukker" kurven etter galaktose lasting,
- største hyperglykemi etter administrasjon av hormoner (f.eks. adrenalin).
Rollen i lipidmetabolisme vurderes:
- på nivået av blodtriacylglyceroler, kolesterol, VLDL, LDL, HDL,
- atherogen koeffisient.
Proteinmetabolisme vurderes:
- på konsentrasjonen av totalt protein og dets fraksjoner i serum,
- i form av koagulogram,
- i form av urea i blod og urin,
- på aktiviteten til enzymer AST og ALT, LDH-4,5, alkalisk fosfatase, glutamat dehydrogenase.
Pigmentmetabolisme vurderes:
- på konsentrasjonen av totalt og direkte bilirubin i serumet.
Lever involvering i protein metabolisme
Dataene om brudd på alle typer metabolisme i leversykdommer er absolutt informative når man undersøker pasienter, men ulempen ved definisjonen av disse indikatorene, med unntak av de som skal diskuteres nedenfor, er at de ikke er karakteristiske for de tidlige stadiene av sykdommen, gitt organets store reservekapasitet.. Skarpe metabolske forstyrrelser registreres vanligvis ved sykdommens høyde.
Indikatorer for aktivitet av en rekke enzymer og indikatorer for pigmentmetabolismen, som vil bli diskutert nedenfor, er mye mer informativ. Tidlig diagnose av leversykdommer er viktig, ikke bare fordi de har en tendens til å bli kronisk og ofte irreversibel, men også når det gjelder epidemiologiske tiltak, gitt virusetiologi av en rekke sykdommer.
For å fortsette nedlastingen må du samle bildet:
ROLE OF LIVER I PROTEINVEKSLINGEN;
Leveren spiller en sentral rolle i proteinmetabolisme. Den utfører følgende hovedfunksjoner: syntese av spesifikke plasmaproteiner; dannelsen av urea og urinsyre; kolin og kreatinsyntese; transaminering og deaminering
aminosyrer, som er svært viktig for gjensidig transformasjon av aminosyrer, så vel som for prosessen med glukoneogenese og dannelsen av ketonlegemer. Alle albumin 1 plasma, 75-90% o-globuliner og 50% (3-globuliner syntetiseres av hepatocytter. Bare globuliner produseres ikke av hepatocytter, men av makrofagsystemet, som inkluderer stellat-retikuloendotelceller (Kupfer-celler). Mest sett i globuliner er dannet utenfor leveren. Leveren er det eneste organet hvor slike viktige proteiner for kroppen syntetiseres som protrombin, fibrinogen, proconvertin og proaccelerin.
I forbindelse med ovennevnte, i leversykdommer, er bestemmelsen av den fraksjonelle sammensetningen av plasmaproteiner (eller serum) av blod ofte av interesse både i diagnostiske og prognostiske termer. Det er kjent at den patologiske prosessen i hepatocytter dramatisk reduserer deres syntetiske evner; resulterer i plasma-albumin avtar sterkt, noe som kan føre til en reduksjon i plasma kolloidosmotisk trykk, utvikling av ødem, ascites og deretter. Det bemerkes at med levercirrhose, som forekommer med ascitesymptomer, er innholdet av albumin i blodserum 20% lavere enn med skrumplever uten ascites.
Brudd på syntesen av en rekke proteinfaktorer i blodkoaguleringssystemet i alvorlige leversykdommer kan føre til hemorragiske hendelser.
Med leverskade blir også deaminering av aminosyrer forstyrret, noe som fører til økt konsentrasjon i blod og urin. Så, hvis det normale nitrogeninnholdet i aminosyrene i serum er ca. 2,9 - 4,3 mmol / l, da i alvorlige leversykdommer (atrofiske prosesser), øker denne verdien til 21 mmol / l, noe som fører til aminoaciduri. For eksempel, i tilfelle akutt atrofi i leveren, kan tyrosininnholdet i den daglige mengden urin nå 2 g (med en hastighet på 0,02-0,05 g / dag).
I kroppen skjer dannelsen av urea hovedsakelig i leveren. Syntese av urea er forbundet med utgiftene av en forholdsvis betydelig mengde energi (3 ATP molekyler forbrukes for dannelsen av 1 urea molekyl). Med leversykdom, når mengden ATP i hepatocytter reduseres, blir syntesen av urea forstyrret. Indikatorisk i disse tilfellene er bestemmelsen i serum av forholdet av urea nitrogen til aminokväve. Normalt er dette forholdet 2: 1, og med alvorlig leverskade blir den 1: 1.
En stor del av urinsyre hos mennesker er også dannet i leveren, hvor mye av enzymet xantinoksidase, med deltagelse som hydroksypurin (hypoksantin og xantin) omdannes til urinsyre. Vi kan ikke glemme leverenes rolle i syntesen av kreatin. Det er to kilder som bestemmer tilstedeværelsen av kreatin i kroppen. Det er eksogent kreatin, det vil si kreatin i matvarer (kjøtt, lever, etc.) og endogen kreatin, som er syntetisert i vev. Kreatinsyntese forekommer hovedsakelig i leveren (se kapittel 11), hvorfra det kommer inn i muskelvevet gjennom blodet. Her omdannes kreatin, fosforylert, til kreatinfosfat, og kreatinin dannes fra sistnevnte.
Avgiftning av forskjellige stoffer i leveren
Alienstoffer (xenobiotika) i leveren blir ofte mindre giftige og noen ganger likegyldige stoffer. Tilsynelatende er det bare i denne forstand at man kan snakke om deres "nøytralisering" i leveren. Dette skjer ved oksidasjon, reduksjon, metylering, acetylering og konjugering med visse stoffer. Det skal bemerkes at i leveren utføres oksidasjon, reduksjon og hydrolyse av fremmede forbindelser hovedsakelig av mikrosomale enzymer.
Sammen med mikrosomal (se kapittel 8) finnes peroksisomal oksidasjon også i leveren. Peroksisomer - mikrolegemer funnet i hepatocytter; de kan betraktes som spesialiserte oksidative organeller. Disse mikrolegemene inneholder urinsyreoksidase, laktatoksidase, D-aminosyreoksidase og katalase. Sistnevnte katalyserer spaltningen av hydrogenperoksid, som dannes under virkningen av disse oksydaser, derved navnet på disse mikrolegemene, peroksisomer. Peroksisomal oksidasjon, så vel som mikrosomal, er ikke ledsaget av dannelse av makroergiske bindinger.
"Beskyttende" synteser er også bredt representert i leveren, for eksempel syntese av urea, som et resultat av hvilken høyt giftig ammoniakk er nøytralisert. Som et resultat av forråtnelsesprosesser som forekommer i tarmen, er dannet av tyrosin fenol og kresol, og fra tryptofan - skatol og indol. Disse stoffene absorberes og blodet flyter til leveren, der de er nøytralisert ved dannelse av sammenkoblede forbindelser med svovelsyre eller glukuronsyre (se kapittel 11).
Nøytralisering av fenol, cresol, skatole og indol i leveren oppstår som følge av samspillet mellom disse forbindelsene, ikke med frie svovelsyre og glukuronsyrer, men med sine såkalte aktive former: FAPS og UDPC '.
Glukuronsyre er ikke bare involvert i nøytralisering av råtnende produkter av proteinholdige stoffer dannet i tarmen, men også ved binding av en rekke andre toksiske forbindelser dannet ved metabolisme i vev. Spesielt er fri eller indirekte bilirubin, som er svært giftig, samhandlet med glukuronsyre i leveren, og danner mono- og diglukon-bilirubin. Den normale metabolitten er hippurinsyre, som dannes i leveren fra benzoesyre og glycin.
Med tanke på at syntesen av hippurinsyre hos mennesker skjer overveiende i leveren, er det ofte i klinisk praksis ofte å teste leverens antitoksiske funksjon ved hjelp av Quick-Pytel-testen (med normal funksjonell evne til nyrene). Testen er å legge natriumbenzoat, etterfulgt av bestemmelse i urinen av den dannede hippurinsyren. Ved parenkymal leverskade reduseres hippursyre syntese.
I leveren er metyleringsprosessene bredt representert. Så, før urinutskillelse, blir nikotinsyreamid (vitamin PP) metylert i leveren; Som et resultat dannes N-metylnicotinamid. Sammen med metylering går acetyleringsprosessene intensivt 2. Spesielt er forskjellige sulfanilamidpreparater utsatt for acetylering i leveren.
Et eksempel på nøytralisering av giftige produkter i leveren ved reduksjon er omdannelsen av nitrobenzen til para-aminofenol. Mange aromatiske hydrokarboner nøytraliseres ved oksidering for å danne de tilsvarende karboksylsyrer.
Leveren tar også en aktiv rolle i inaktivering av ulike hormoner. Som følge av inntak av hormoner gjennom blodet til leveren, reduseres aktiviteten i de fleste tilfeller kraftig eller er helt tapt. Så steroidhormoner, som gjennomgår mikrosomal oksidasjon, blir inaktivert, og deretter omdannes til tilsvarende glukuronider og sulfater. Under påvirkning av aminosxidaser oksyderes katekolaminer i leveren, etc.
Av eksemplene ovenfor er det klart at leveren er i stand til å inaktivere et antall potente fysiologiske og utenlandske (herunder giftige) stoffer.
Leverens rolle i pigmentmetabolismen
Betrakt bare gemohromogennye pigmenter som er dannet i kroppen i løpet av nedbryting av hemoglobin (i mye mindre grad i løpet av nedbrytningen av myoglobin, cytokromer et al.). Disintegrasjon av hemoglobin forekommer i celler av makrofager; spesielt i stellat retikuloendoteliocytter, så vel som i histiocytter av bindevevet til et hvilket som helst organ.
Som allerede nevnt (se kapittel 12) er den første fasen i oppløsning av hemoglobin brudd på en metinbro for å danne verdoglobin. Videre deles jernatomet og globinproteinet fra verdoglobinmolekylet. Som et resultat dannes biliverdin, som er en kjede av fire pyrrolringer forbundet med metanbroer. Deretter blir biliverdin, utvinning, omgjort til bilirubin - et pigment som utskilles fra gallen og derfor kalt et gallepigment. Det resulterende bilirubinet kalles indirekte (ukonjugert) bilirubin. Det er uoppløselig i vann, gir en indirekte reaksjon med en diazoreaktiv, dvs. reaksjonen oppnås først etter forbehandling med alkohol.
I leveren binder bilirubin (konjugater) med glukuronsyre. Denne reaksjonen katalyseres av enzymet UDP-glukuronyltransferase. I dette tilfelle reagerer glukuronsyre i en aktiv form, dvs. i form av UDHP. Det resulterende bilirubin glukuronid kalles direkte bilirubin (konjugert bilirubin). Det er løselig i vann og gir en direkte reaksjon med en diazoreaktiv. Mesteparten av bilirubinet binder seg til to molekyler glukuronsyre, som danner diglukuronid-bilirubinet:
Formet i leveren blir direkte bilirubin sammen med en svært liten del av indirekte bilirubin utskilt i gallen i tynntarmen med galle. Her spaltes glukuronsyre fra direkte bilirubin og reduseres med den etterfølgende dannelsen av mezobilubin og mezobilinogen (urobilinogen). Det antas at ca. 10% bilirubin gjenopprettes til mesobliogenogenet på vei til tynntarmen, dvs. i den ekstrahepatiske galde og galdeblæren. Fra tynntarmen blir en del av det dannede mesobliogenogenet (urobilinogen) reservert gjennom tarmveggen, går inn i v. portae og blodstrøm overføres til leveren, hvor den splitter seg helt til di- og tripyrroler. Dermed kommer mesosynogen ikke inn i den generelle blodsirkulasjonen og urinen.
Hovedmengden av mezobilinogen fra tynntarmen kommer inn i tyktarmen, hvor den reduseres til stercobilinogen med anaerob
mikroflora. Sterkobilinogen dannet i de nedre delene av tykktarmen (hovedsakelig i rektum) oksyderes til stercobilin og utskilles i avføringen. Bare en liten del av stercobilinogen absorberes i de nedre delene av tykktarmen i systemet av den underfreende vena cava (den kommer først inn i vev. Haemorrhoidalis) og utskilles deretter i urinen av nyrene. Følgelig inneholder i normal human urin spor av stercobilinogen (per dag utskilles det i urin til 4 mg). Dessverre, frem til nylig i klinisk praksis, er sterokobilinogen, som er inneholdt i vanlig urin, fortsatt kalt urobilinogen. Dette er feil. På fig. 15.2 viser skjematisk måtene for dannelse av urobilinogene legemer i menneskekroppen.
Bestemmelsen i klinikken av innholdet av totalt bilirubin og dets fraksjoner, samt urobilinogene legemer, er viktig i differensialdiagnosen av gulsot av ulike etiologier. Når hemolytiskden guleHan oppstår hyperbilirubinemi hovedsakelig som et resultat av dannelsen av indirekte bilirubin. På grunn av økt hemolyse blir den intenst dannet i celler i makrofagsystemet fra oppløsning av hemoglobin. Leveren kan ikke danne et så stort antall bilirubin-glukuronider som fører til akkumulering av indirekte bilirubin i blod og vev (figur 15.3). Det er kjent at indirekte bilirubin ikke går gjennom nyretærskelen, derfor blir bilirubin i urin med hemolytisk gulsott vanligvis ikke påvist.
Med levergulsott, ødeleggelse av leverceller oppstår forstyrrelsen av direkte bilirubin i galdekarbidene, og det går inn i blodet, dets innhold øker betydelig. I tillegg reduseres evnen til leverceller til å syntetisere bilirubin-glukuronider; Som et resultat øker mengden indirekte serumbilirubin også. Tapet av hepatocytter er ledsaget av et brudd på deres evne til å ødelegge opp til
di- og tripyrroler mezobilinogen sukket opp fra tynntarmen. Sistnevnte går inn i systemisk sirkulasjon og utskilles av nyrene med urin.
Obstruktiv gulsot forstyrrer galleutskillelse, noe som fører til en sterk økning i innholdet av direkte bilirubin i blodet. Konsentrasjon av indirekte bilirubin økes noe i blodet. Innholdet av sterkobilogen (stercobilin) i avføring reduseres kraftig. Full obchuratsiya gallekanal ledsaget av mangel på gallepigmenter i avføring (acholisk stol). Karakteristiske endringer i laboratorieparametere for pigmentmetabolismen i forskjellige gulsot er presentert i Tabell. 15.2.
N -Norm: | - økt; | - redusert; f er bestemt; 0- ikke definert.
Galle - en væskehemmelighet av gulbrun farge, skilt av hepatiske celler. En person produserer 500-700 ml galle per dag (10 ml per 1 kg kroppsvekt). Galdeformasjon skjer kontinuerlig, selv om intensiteten i denne prosessen svinger kraftig gjennom dagen. Utenfor fordøyelsen kommer leveren galle inn i galleblæren, der den tykkere som følge av absorpsjon av vann og elektrolytter. Den relative tettheten av levergalle er 1,01, og den av cystisk galle er 1,04. Konsentrasjonen av hovedkomponentene i cystisk galle er 5-10 ganger høyere enn i leveren (Tabell 15.3).
Tabell 15.3. Innholdet av hovedkomponentene i menneskelig galle
Fiziologiya_Pechen_metabolizm
Leverfunksjonens hovedfunksjoner
Lever involvering i protein metabolisme
Leverens rolle i karbohydratmetabolismen
Leverandørens rolle i lipidmetabolismen
Lever i vann-salt metabolisme
Leverens rolle i stoffskiftet av fugler
referanser
Leveren spiller en stor rolle i fordøyelsen og stoffskiftet. Alle stoffer som er absorbert i blodet, må gå inn i leveren og gjennomgå metabolske transformasjoner. Ulike organiske stoffer syntetiseres i leveren: proteiner, glykogen, fett, fosfatider og andre forbindelser. Blodet går gjennom det gjennom leverarterien og portalvenen. Videre kommer 80% av blodet som kommer fra bukorganene gjennom portalvenen, og bare 20% gjennom leverarterien. Blodet strømmer fra leveren gjennom leverenveien.
For å studere leverfunksjonene bruker de den angiostamiske metoden, Ekka-Pavlov-fistelen, ved hjelp av hvilken de studerer den biokjemiske sammensetningen av det tilstrømmende og flytende, ved hjelp av metoden for kateterisering av portene i portalsystemet, utviklet av A. Aliev.
Leveren spiller en viktig rolle i metabolisme av proteiner. Fra aminosyrer som kommer fra blodet, dannes protein i leveren. Den danner fibrinogen, protrombin, som utfører viktige funksjoner i blodkoagulasjon. Prosessene for aminosyreomretting finner sted her: deaminering, transaminering, dekarboksylering.
Leveren er det sentrale stedet for nøytralisering av giftige produkter av nitrogenmetabolisme, hovedsakelig ammoniakk, som omdannes til urea eller går til dannelsen av amider av syrer, nukleinsyrer brytes ned i leveren, oksidasjon av purinbaser og dannelsen av sluttproduktet av deres metabolisme, urinsyre. Stoffer (indol, skatole, kresol, fenol), som kommer fra tyktarmen, kombinerer med svovelsyre og glukuronsyrer, omdannes til eter-svovelsyrer. Fjerning av leveren fra dyrene av dyr fører til deres død. Det kommer tilsynelatende på grunn av akkumulering i ammoniakkens blod og andre giftige mellomprodukter av nitrogenmetabolisme. [1]
En stor rolle blir spilt av leveren i metabolismen av karbohydrater. Glukose, hentet fra tarmene gjennom portalvenen, omdannes til glykogen i leveren. På grunn av sine høye glykogenbutikker, fungerer leveren som den viktigste karbohydratdepotet i kroppen. Den glykogene funksjonen til leveren er gitt av virkningen av en rekke enzymer og er regulert av sentralnervesystemet og 1 hormoner - adrenalin, insulin, glukagon. I tilfelle av økt behov for kroppen i sukker, for eksempel under økt muskelarbeid eller fasting, blir glykogen under virkningen av enzymet fosforylase omdannet til glukose og går inn i blodet. Dermed regulerer leveren leveren av glukose i blodet og den normale tilførsel av organer og vev med den.
I leveren finner den viktigste transformasjonen av fettsyrer sted, hvorav fett, karakteristisk for denne type dyr, syntetiseres. Under virkningen av enzymet lipase, er fett brutt ned i fettsyrer og glyserol. Glycerolens skjebne ligner skjebnen til glukose. Transformasjonen begynner med ATPs deltakelse og slutter med dekomponering til melkesyre, etterfulgt av oksidasjon til karbondioksid og vann. Noen ganger kan leveren om nødvendig syntetisere glykogen fra melkesyre.
Leveren syntetiserer også fett og fosfatider som kommer inn i blodet og transporteres gjennom hele kroppen. Det spiller en viktig rolle i syntesen av kolesterol og dets estere. Ved oksidasjon av kolesterol i leveren dannes gallsyrer, som utskilles med galle og deltar i fordøyelsesprosessene.
Leveren er involvert i stoffskiftet av fettløselige vitaminer, er det viktigste depotet av retinol og dets provitamin-karoten. Det er i stand til å syntetisere cyanokobalamin.
Leveren kan beholde overflødig vann i seg selv og dermed forhindre blodtynning: det inneholder tilførsel av mineralsalter og vitaminer, er involvert i metabolisme av pigmenter.
Leveren utfører en barrierefunksjon. Hvis noen patogene mikrober inngår i blodet, blir de utsatt for desinfeksjon av det. Denne funksjonen utføres av stellatceller som ligger i veggene i blodkapillærene, som senker de hepatiske lobulene. Ved å fange giftige forbindelser desinfiserer stellatceller i forbindelse med leverceller dem. Etter behov kommer stellatceller frem fra veggene i kapillærene og, fritt beveger seg, utfører sin funksjon. [6]
I tillegg kan leveren oversette bly, kvikksølv, arsen og andre toksiske stoffer i ikke-giftige stoffer.
Leveren er det viktigste karbohydratdepotet i kroppen og regulerer blodets stabilitet i blodet. Den inneholder mineraler og vitaminer. Det er et blod depot, det produserer galle som er nødvendig for fordøyelsen.
Leverfunksjonens hovedfunksjoner.
Ifølge de mange funksjonene som utføres av leveren, kan det kalles uten overdrivelse det viktigste biokjemiske laboratoriet i menneskekroppen. Leveren er et viktig organ, uten at det heller ikke dyr eller menneske kan eksistere.
Leverfunksjonens hovedfunksjoner er:
1. Deltakelse i fordøyelsen (dannelsen og utskillelsen av galle): leveren produserer galle som kommer inn i tolvfingertarmen. Galle er involvert i fordøyelsen av tarmene, bidrar til å nøytralisere den sure masse som kommer fra magen, bryter ned fett og fremmer absorpsjonen, har en stimulerende effekt på motiliteten i tykktarmen. I løpet av dagen produserer leveren opptil 1-1,5 liter galle.
2. Barrierefunksjon: leveren nøytraliserer giftige stoffer, mikrober, bakterier og virus som kommer fra blodet og lymfene. Også i leveren brytes ned kjemikalier, inkludert rusmidler.
3. Deltakelse i stoffskiftet: Alle næringsstoffer absorbert i blodet fra fordøyelseskanalen, produktene av fordøyelse av karbohydrater, proteiner og fett, mineraler og vitaminer, passerer gjennom leveren og behandles i den. Samtidig blir en del av aminosyrer (proteinfragmenter) og en del av fett omdannet til karbohydrater, derfor er leveren den største "depot" av glykogen i kroppen. Det syntetiserer proteiner av blodplasma - globuliner og albumin, samt reaksjonen av transformasjon av aminosyrer. Ketonlegemer (produkter av fettsyremetabolisme) og kolesterol syntetiseres også i leveren. [2.]
Som et resultat kan vi si at leveren er et slags lagerhus av kroppens næringsstoffer, samt en kjemisk fabrikk, "bygget inn" mellom de to systemene - fordøyelse og blodsirkulasjon. Debalansering i handlingen av denne komplekse mekanismen er årsaken til mange sykdommer i fordøyelseskanalen, kardiovaskulærsystemet, spesielt hjertet. Det er nærmeste forbindelse mellom fordøyelsessystemet, leveren og blodsirkulasjonen.
Leveren er involvert i nesten alle typer metabolisme: protein, lipid, karbohydrat, vann-mineral, pigment.
Lever involvering i protein metabolisme:
Det er preget av det faktum at den fortsetter aktivt med syntesen og nedbrytningen av proteiner som er viktige for organismen. Omtrent 13-18 g proteiner syntetiseres per dag i leveren. Av disse blir bare albumin, fibrinogen, protrombin dannet og leveren. I tillegg er opptil 90% av alfa-globuliner og ca. 50% av gamma-globuliner i kroppen syntetisert her. I dette henseende reduserer leversykdommene i det enten proteinsyntese og dette fører til en reduksjon i mengden av blodproteiner eller dannelsen av proteiner med endrede fysikalisk-kjemiske egenskaper oppstår, noe som resulterer i en reduksjon i blodproteinens kolloidale stabilitet og de er lettere enn normalt, slippe ut i sedimentet under virkningen av utfellingsmidler (salter av alkali- og jordalkalimetaller, tymol, kvikksølvklorid, etc.). Det er mulig å oppdage endringer i mengden eller egenskapene til proteiner ved bruk av kolloidresistentest eller sedimentprøver, blant annet brukes Veltman, tymol og sublimate prøver ofte. [6; 1.]
Leveren er hovedstedet for syntese av proteiner, som sikrer prosessen med blodkoagulasjon (fibrinogen, protrombin, etc.). Krenkelse av syntese, samt vitamin K-mangel, som utvikler seg som følge av brudd på galleutspresjon og galleutskillelse, fører til hemorragiske hendelser.
Aminosyre-transformasjonsprosesser (transaminering, deaminering, etc.) som forekommer aktivt i leveren under sine alvorlige lesjoner, endres vesentlig, noe som preges av økning i konsentrasjonen av frie aminosyrer i blodet og deres utskillelse i urinen (hyperaminoaciduri). Leucin og tyrosinkrystaller kan også bli funnet i urinen.
Dannelsen av urea forekommer bare i leveren, og brudd på funksjonene av hepatocytter fører til en økning i mengden i blodet, som har en negativ effekt på hele kroppen, og kan manifestere seg, for eksempel, hepatisk koma, som ofte resulterer i pasientens død.
De metabolske prosessene som foregår i leveren, katalyseres av forskjellige enzymer som i tilfelle sykdommer kommer inn i blodet og går inn i urinen. Det er viktig at frigjøringen av enzymer fra celler oppstår ikke bare når de er skadet, men også i strid med permeabiliteten av cellemembraner som oppstår i den første sykdomsperioden, og derfor er endring av enzymspektra en av de viktigste diagnostiske indikatorene for å vurdere pasientens tilstand i den prekliniske perioden. For eksempel, i tilfelle av Botkin's sykdom, ble det observert en økning i blodaktiviteten til AlTA, LDH og AsTA i "pre-gulsott" -perioden, og i rickets ble det observert en økning i nivået av alkalisk fosfatase.
Leveren utfører en viktig antitoksisk funksjon for kroppen. Det er der at nøytralisering av slike skadelige stoffer som indol, skatol, fenol, kadaverin, bilirubin, ammoniakk, steroidhormonmetabolismeprodukter, etc. finner sted. Måtene med nøytralisering av giftige stoffer er forskjellige: ammoniakk omdannes til urea; indol, fenol, bilirubin og andre danner forbindelser som er ufarlige for kroppen med svovelsyre eller glukuronsyrer, som utskilles i urinen. [5]
Leverandørens rolle i karbohydratmetabolismen:
bestemmes hovedsakelig av dets deltakelse i synteseprosessene og dekomponering av glykogen. Det er av stor betydning for reguleringen av blodsukkernivå. I tillegg fortsetter interkonversjonsprosesser av monosakkarider aktivt i leveren. Galaktose og fruktose omdannes til glukose, og glukose kan være en kilde for syntesen av fruktose.
Prosessen med glukoneogenese finner også sted i leveren, hvor glukose er dannet fra ikke-karbohydratstoffer - melkesyre, glyserol og glykogene aminosyrer. Leveren er involvert i reguleringen av karbohydratmetabolismen ved å kontrollere nivået av insulin i blodet, siden leveren inneholder enzymet insulinase, som bryter ned insulin, avhengig av kroppens behov.
Energibehovene til leveren i seg selv blir oppfylt ved nedbrytning av glukose, for det første langs den anaerobe vei med dannelsen av laktat, og for det andre langs den peptotiske banen. Betydningen av disse prosessene er ikke bare dannelsen av NADPH2 for forskjellige biosynteser, men også evnen til å bruke nedbrytningsprodukter av karbohydrater som startstoffer for forskjellige metabolske prosesser. [1; 5; 6.]
parenkymale leverceller spiller en ledende rolle. Prosessene av kolesterolbiosyntese, gallsyrer, dannelsen av plasmafosfolipider, ketonlegemer og lipoproteiner går direkte i hepatocytter. På den annen side styrer leveren lipidmetabolismen av hele organismen. Selv om triacylglyceroler utgjør kun 1% av leverenes totale masse, er det nettopp dette som regulerer syntese og transport av kroppens fettsyrer. I leveren leveres en stor mengde lipider, som er "sortert" etter behovene til organer og vev. Samtidig kan i enkelte tilfeller deres nedbrytning øke til sluttprodukter, mens i andre gallsyrer kan gå til syntesen av fosfolipider og transporteres med blod til de cellene der de er nødvendige for dannelsen av membraner, eller ved at lipoproteiner kan transporteres til celler som mangler energi, etc.
Således, oppsummering av leverenes rolle i lipidmetabolisme, kan det bemerkes at det bruker lipider for behovene til hepatocytter, og utfører også funksjonen til å overvåke tilstanden av lipidmetabolismen gjennom hele kroppen. [5]
Like viktig er lever og vann-mineral metabolisme. Så det er et depot av blod, og derfor kan ekstracellulær væske akkumulere opptil 20% av det totale blodvolumet. I tillegg virker leveren for noen mineralstoffer som et sted for opphopning og lagring. Disse inkluderer natrium, magnesium, mangan, kobber, jern, etc. Leveren syntetiserer proteiner som transporterer mineraler gjennom blodet: transferrin, ceruloplasmin, etc. Endelig er leveren stedet for inaktivering av hormoner som regulerer vann og mineralmetabolisme (aldosteron, vasopressin).
Fra alt dette blir det klart hvorfor leveren kalles det biokjemiske laboratoriet av en organisme, og forstyrrelsen av dens aktivitet påvirker dens forskjellige funksjoner. [6]
Leverens rolle i stoffskiftet av fugler.
I både dyr og fugler er leveren det sentrale organet som er ansvarlig for metabolske prosesser i hele kroppen. Mange eksperter kaller det den største "kjertelen" av dyr og fugler. I leveren produseres galle og mange vitale proteiner, det er involvert i å levere kroppen med mange næringsstoffer (gjennom sirkulasjonssystemet). Det er her at biotransformasjonen av flertallet av ekstremt giftige stoffer kommer inn i kroppen med mat. Slike biotransformasjoner innebærer omdannelse av giftige kjemiske stoffer til nye stoffer som ikke lenger er farlige for kroppen, og som lett kan fjernes fra det. Leveren er i stand til å gjenopprette sine egne syke celler, regenerere eller erstatte dem, samtidig som de opprettholder sine funksjoner i en relativ rekkefølge.
Leveren er den største "kjertelen" av fuglens kropp, ved hjelp av de viktigste funksjonene i hovedmetabolismen. Disse funksjonene er de mest varierte og skyldes egenskapene til leverenceller, som utgjør organismens anatomiske og fysiologiske enhet. I det biokjemiske aspektet er de viktigste funksjonene til leveren forbundet med dannelsen, sammensetningen og rollen av galle, samt med ulike metabolske forandringer. Sekretjonen av galle hos fugler er 1 ml / time. Sammensetningen av galgen av fugler omfatter hovedsakelig taurohenodesoksyklisk syre i fravær av deoksyolsyre. Funksjonen av lever av fugler varierer til en viss grad fra funksjonen av lever av pattedyr. Spesielt er dannelsen av urea en uttalt funksjon av leveren hos pattedyr, mens i fugl er urinsyre det viktigste sluttproduktet av nitrogenmetabolisme.
I lever av fugler oppstår en aktiv syntese av plasmaproteiner. Serumalbumin, fibrinogen,? - og? Globuliner syntetiseres i fjærfelever og representerer omtrent halvparten av proteinene syntetisert av dette organet. Halveringstiden for albumin er 7 dager, for globuliner -10 dager. I leveren er det en syntese og sammenbrudd av plasmaproteiner, som brukes som en kilde til aminosyrer for etterfølgende forskjellige vevssyntese.
Kroppen av kyllinger er nesten ikke i stand til å syntetisere glycin. Bruken av glycin i syntesen av purinbaser, perlestruktur er hovedårsaken til det høye behovet for fugler for denne syren. I pattedyr er omtrent 50% arginin gitt ved syntese i leveren, mens det ikke forekommer hos fugler hos fugler. Fugler har en utpreget evne til transamineringsreaksjoner som involverer aktiv glutaminsyre dehydrogenase. I lipidmetabolisme av fugler er leveren identifisert som hovedstedet for lipogenese. Konsentrasjonen av a-hydroksimal syre i lever av fugler er 5 ganger høyere enn i lever av pattedyr, noe som indikerer aktiviteten av oksidative prosesser i dette organet. En kombinasjon av høy grad? - Fettsyreoksidasjon og lipogenese gir mekanismer for å kontrollere mengden av fettsyrer som går til syntesen av lipoproteiner med svært lav tetthet. Den metabolske aktiviteten til leveren er ekstremt høy i fugler under leggingsperioden, når mengden av syntetisert fett i løpet av året er nesten nøyaktig fuglens kroppsvekt. Spesielt hos brødre kan massen av fettvev nå 18% kroppsvekt.
Leveren har en enorm evne til å lagre glykogen. Glykogeninnholdet i leveren varierer avhengig av karbohydratinnholdet i fjærfe dietten.
Den vanligste patologien til dette orgel er den gradvise "fedme" av cellene, noe som fører til utvikling av en sykdom over tid, hvilke veterinærer kaller fettdegenerasjon av leveren. Årsaken er vanligvis den langsiktige effekten av cellulære toksiner, potente legemidler, vaksiner, koksidiater, etc. som krever maksimal stress fra leveren, samt feil eller dårlig balansert fôring. Som regel følger alt dette med den fysiske inaktiviteten til fugler og dyr, spesielt med cellulært innhold. [4; 6.]
referanser:
1. Lysov VF, Maksimov VI: Dyrens fysiologi og etologi; Ed.: MOSCOW, 2012, 605s.
2. Fysiologi. Grunnleggende og funksjonelle systemer. Ed. Sudakova K.V.; Novosibirsk, 2000, 784с.
3. Skalny AV: Kjemiske elementer i humanfysiologi og økologi: Verktøy; Rostov-til-Don, 2004, 216s.
4. Artikkel: Egenskaper av metabolisme hos fugler: Forfatteren er ukjent; St. Petersburg, 2001.
5. Artikkel: Leverens rolle i stoffskiftet: Forfatteren er ukjent; Moskva, 2006.
6. VV Rogozhin: Biokjemi av dyr; Ed.: MOSCOW, 2005.
Lever involvering i protein metabolisme
Uten deltakelse av leveren i metabolismen av protein, kan kroppen ikke gjøre mer enn noen få dager, og døden oppstår. Følgende er blant de viktigste funksjonene i leveren i proteinmetabolisme.
1. Deaminering av aminosyrer.
2. Ureaformasjon og ammoniakkutvinning fra kroppsvæsker.
3. Dannelsen av plasmaproteiner.
4. Gjensidig transformasjon av forskjellige aminosyrer og syntese av aminosyrer fra andre forbindelser.
Pre-deaminering av aminosyrer er nødvendig for bruk i energiproduksjon og omdannelse til karbohydrater og fett. I små mengder utføres deaminering i andre vev i kroppen, spesielt i nyrene, men når det gjelder betydning, er disse prosessene ikke sammenlignbare med deaminering av aminosyrer i leveren.
Dannelsen av urea i leveren bidrar til å ekstrahere ammoniakk fra kroppsvæsker. En stor mengde ammoniakk dannes i forbindelse med deaminering av aminosyrer, en ytterligere mengde av det dannes hele tiden av bakterier i tarmen og absorberes i blodet. I dette henseende, hvis urea ikke dannes i leveren, begynner konsentrasjonen av ammoniakk i blodplasma å øke raskt, noe som fører til leverkoma og død. Selv i tilfelle av en kraftig nedgang i blodstrømmen gjennom leveren, som noen ganger oppstår som et resultat av dannelsen av en shunt mellom portalen og vena cava, øker innholdet av ammoniakk i blodet dramatisk med dannelsen av tilstander for toksisose.
Alle store plasmaproteiner, med unntak av noen gamma-globuliner, dannes av leverceller. Antallet er omtrent 90% av alle plasmaproteiner. De gjenværende gamma-globuliner er antistoffer dannet hovedsakelig av lymfoide plasmaceller. Maksimal hastighet på dannelse av proteiner i leveren er 15-50 g / dag, så hvis kroppen taper omtrent halvparten av plasmaproteiner, kan mengden gjenopprettes innen 1-2 uker.
Det bør tas i betraktning at uttømming av plasmaproteiner er årsaken til den hurtige starten av mitotisk deling av hepatocytter og en økning i leverens størrelse. Denne effekten er kombinert med frigjøring av blodplasma proteiner i leveren, som fortsetter til konsentrasjonen av proteiner i blodet returnerer til normale verdier. Ved kroniske leversykdommer (inkludert skrumplever) kan nivået av proteiner i blodet, spesielt albumin, falle til svært lave verdier, noe som er årsaken til utseendet av generalisert ødem og ascites.
Blant de viktigste funksjonene i leveren er dets evne til å syntetisere noen aminosyrer sammen med kjemiske forbindelser, som inkluderer aminosyrer. For eksempel syntetiseres såkalte essensielle aminosyrer i leveren. I prosessen med en slik syntese er keto syrer som har en lignende kjemisk struktur med aminosyrer (unntatt oksygen i ketostillingen) involvert. Amino-radikaler passerer gjennom flere transamineringsstadier, beveger seg fra aminosyrene tilstede i keto-syren til oksygenstedet i keto-stillingen.
Lever biokjemi
Tema: "LIVER BIOCHEMISTRY"
1. Leverens kjemiske sammensetning: innholdet av glykogen, lipider, proteiner, mineralsammensetning.
2. Leverens rolle i karbohydratmetabolismen: Vedlikehold av en konstant glukosekonsentrasjon, glykogensyntese og mobilisering, glukoneogenese, de viktigste måtene for glukose-6-fosfatomdannelse, interkonversjon av monosakkarider.
3. Leverens rolle i lipidmetabolisme: Syntese av høyere fettsyrer, acylglyceroler, fosfolipider, kolesterol, ketonlegemer, syntese og metabolisme av lipoproteiner, begrepet lipotrop effekt og lipotrope faktorer.
4. Leverens rolle i protein metabolisme: syntesen av spesifikke plasmaproteiner, dannelsen av urea og urinsyre, kolin, kreatin, interkonversjonen av keto syrer og aminosyrer.
5. Metabolismen av alkohol i leveren, fettdegenerasjonen av leveren med alkoholmisbruk.
6. Nøytraliserende funksjon av leveren: stadier (faser) av nøytralisering av giftige stoffer i leveren.
7. Utveksling av bilirubin i leveren. Endringer i innholdet av gallepigmenter i blod, urin og avføring i ulike typer gulsott (adhepatisk, parenkymal, obstruktiv).
8. Den kjemiske sammensetningen av galde og dens rolle; faktorer som bidrar til dannelsen av gallestein.
31.1. Leverfunksjon.
Leveren er et unikt organ i metabolisme. Hver levercelle inneholder flere tusen enzymer som katalyserer reaksjonene av mange metabolske veier. Derfor utfører leveren i kroppen en rekke metabolske funksjoner. De viktigste av dem er:
- biosyntese av stoffer som fungerer eller brukes i andre organer. Disse stoffene inkluderer plasmaproteiner, glukose, lipider, ketonlegemer og mange andre forbindelser;
- biosyntese av sluttproduktet av nitrogenmetabolisme i kroppen - urea;
- deltakelse i fordøyelsesprosessene - syntese av gallsyrer, dannelse og utskillelse av galle;
- biotransformasjon (modifikasjon og konjugering) av endogene metabolitter, stoffer og giftstoffer;
- utskillelse av visse metabolske produkter (gallepigmenter, overskytende kolesterol, nøytraliseringsprodukter).
31.2. Leverens rolle i metabolismen av karbohydrater.
Hovedrollen i leveren i metabolismen av karbohydrater er å opprettholde et konstant nivå av glukose i blodet. Dette oppnås ved å regulere forholdet mellom prosessene for dannelse og utnyttelse av glukose i leveren.
Levercellene inneholder enzymet glukokinase, som katalyserer glukosefosforyleringsreaksjonen med dannelsen av glukose-6-fosfat. Glukose-6-fosfat er en viktig metabolitt av karbohydratmetabolisme; Hovedformene for transformasjonen er presentert i figur 1.
31.2.1. Måter med glukoseutnyttelse. Etter å ha spist kommer en stor mengde glukose inn i leveren gjennom portalvenen. Denne glukosen brukes primært for syntesen av glykogen (reaksjonsskjemaet er vist i figur 2). Glykogeninnholdet i leveren hos friske mennesker varierer vanligvis fra 2 til 8% av massen av dette organet.
Glykolyse og pentosefosfatveien av glukoseoksydasjon i leveren tjener primært som leverandører av forløpermetabolitter for biosyntese av aminosyrer, fettsyrer, glyserol og nukleotider. I mindre grad er oksydasjonsveiene for glukoseomvandling i leveren kilder til energi for biosyntetiske prosesser.
Figur 1. Hovedveiene til glukose-6-fosfatomdannelse i leveren. Tall angir: 1 - glukose fosforylering; 2 - hydrolyse av glukose-6-fosfat; 3 - glykogen syntese; 4 - glykogen mobilisering; 5-pentosfosfatbane; 6-glykolyse; 7 - glukoneogenese.
Figur 2. Diagram over glykogensyntese-reaksjoner i leveren.
Figur 3. Diagram over glykogen mobiliseringsreaksjoner i leveren.
31.2.2. Måter å danne glukose. I noen tilstander (med fastende karbohydrater, langvarig fysisk anstrengelse), overgår kroppens behov for karbohydrater mengden som absorberes fra mage-tarmkanalen. I dette tilfellet utføres dannelsen av glukose ved bruk av glukose-6-fosfatase, som katalyserer hydrolysen av glukose-6-fosfat i leveren celler. Glykogen tjener som en direkte kilde til glukose-6-fosfat. Glykogenmobiliseringsskjemaet er presentert i figur 3.
Mobilisering av glykogen gir menneskekroppen behov for glukose i løpet av de første 12 til 24 timers fasting. På et senere tidspunkt blir glukoneogenese, en biosyntese fra ikke-karbohydratkilder, hovedkilden til glukose.
De viktigste substratene for glukoneogenese er laktat, glyserol og aminosyrer (med unntak av leucin). Disse forbindelsene omdannes først til pyruvat eller oksaloacetat, de viktigste metabolitter av glukoneogenese.
Glukoneogenese er den omvendte prosessen med glykolyse. Samtidig overvinnes barrierer skapt av irreversible glykolysereaksjoner ved hjelp av spesielle enzymer som katalyserer bypassreaksjoner (se figur 4).
Blant andre måter av karbohydratmetabolismen i leveren, bør det bemerkes at glukose omdannes til andre diettmonosakkarider - fruktose og galaktose.
Figur 4. Glykolyse og glukoneogenese i leveren.
Enzymer som katalyserer irreversible glykolysereaksjoner: 1 - glukokinase; 2-fosfofruktokinase; 3 - pyruvatkinase.
Enzymer som katalyserer glukoneogenese-bypass-reaksjoner: 4-pyruvat-karboksylase; 5-fosfoenolpyruvat-karboksykinase; 6 -fruktozo-1,6-difosfataza; 7-glukose-6-fosfatase.
31.3. Leverandørens rolle i lipidmetabolismen.
Hepatocytter inneholder nesten alle enzymer involvert i lipidmetabolisme. Derfor kontrollerer parenkymceller i leveren i stor grad forholdet mellom forbruk og lipidsyntese i kroppen. Lipidkatabolisme i leverceller forekommer hovedsakelig i mitokondrier og lysosomer, biosyntese i cytosol og endoplasmatisk retikulum. Nøkkelmetabolitten av lipidmetabolismen i leveren er acetyl-CoA, hovedformene for dannelse og bruk av disse er vist i figur 5.
Figur 5. Dannelse og bruk av acetyl CoA i leveren.
31.3.1. Fettsyremetabolisme i leveren. Kostholdige fettstoffer i form av chylomikroner kommer inn i leveren gjennom leverenesystemet. Under virkningen av lipoprotein lipase, lokalisert i endotelet av kapillærene, blir de brutt ned i fettsyrer og glyserol. Fettsyrer som trenger inn i hepatocytter kan gjennomgå oksidasjon, modifikasjon (forkortelse eller forlengelse av karbonkjeden, dannelse av dobbeltbindinger) og brukes til å syntetisere endogene triacylglyceroler og fosfolipider.
31.3.2. Syntese av ketonlegemer. Når β-oksydasjon av fettsyrer i leveren mitokondrier dannes acetyl-CoA, som gjennomgår ytterligere oksidasjon i Krebs syklusen. Hvis det er mangel på oksaloacetat i leverceller (for eksempel under fasting, diabetes mellitus), kondenserer acetylgrupper for å danne ketonkropper (acetoacetat, β-hydroksybutyrat, aceton). Disse stoffene kan tjene som energisubstrater i andre vev i kroppen (skjelettmuskulatur, myokard, nyrer, med langsiktig sult, hjernen). Leveren bruker ikke ketonlegemer. Med et overskudd av ketonlegemer i blodet utvikler metabolsk acidose. Et diagram over dannelsen av ketonlegemer er vist i figur 6.
Figur 6. Syntese av ketonlegemer i leveren mitokondrier.
31.3.3. Utdanning og måter å bruke fosfatidsyre på. En vanlig forløper av triacylglyceroler og fosfolipider i leveren er fosfatidinsyre. Den er syntetisert fra glycerol-3-fosfat og to acyl-CoA-aktive former for fettsyrer (Figur 7). Glycerol-3-fosfat kan dannes enten fra dioksyacetonfosfat (glykolysemetabolitt) eller fra fri glyserol (et produkt av lipolyse).
Figur 7. Dannelse av fosfatidinsyre (skjema).
For syntese av fosfolipider (fosfatidylkolin) fra fosfatidinsyre er det nødvendig å forsyne mat med tilstrekkelig mengde lipotrope faktorer (stoffer som forhindrer utviklingen av fettdegenerasjon av leveren). Disse faktorene inkluderer kolin, metionin, vitamin B 12, folsyre og noen andre stoffer. Fosfolipider er inkludert i lipoproteinkomplekser og deltar i transport av lipider syntetisert i hepatocytter til andre vev og organer. Mangelen på lipotrope faktorer (med misbruk av fettstoffer, kronisk alkoholisme, diabetes) bidrar til at fosfatidinsyre brukes til syntese av triacylglyceroler (uoppløselig i vann). Brudd på dannelsen av lipoproteiner fører til at et overskudd av TAG akkumuleres i leverceller (fettdegenerasjon) og funksjonen til dette organet er svekket. Måter å bruke fosfatidinsyre i hepatocytter og rollen av lipotrope faktorer er vist i figur 8.
Figur 8. Bruk av fosfatidinsyre til syntese av triacylglyceroler og fosfolipider. Lipotrope faktorer er indikert med *.
31.3.4. Kolesteroldannelse. Leveren er hovedstedet for syntese av endogent kolesterol. Denne forbindelsen er nødvendig for bygging av cellemembraner, er en forløper for gallsyrer, steroidhormoner, vitamin D3. De to første kolesterolsyntesereaksjonene ligner syntesen av ketonlegemer, men fortsetter i cytoplasma av hepatocytten. Nøkkelenzymet i kolesterolsyntese, p-hydroksy-p-metylglutaryl-CoA-reduktase (HMG-CoA-reduktase), hemmeres av et overskudd av kolesterol og gallsyrer på grunnlag av negativ tilbakemelding (figur 9).
Figur 9. Kolesterol syntese i leveren og dens regulering.
31.3.5. Lipoprotein dannelse. Lipoproteiner - protein-lipidkomplekser, som inkluderer fosfolipider, triacylglyceroler, kolesterol og dets estere, samt proteiner (apoproteiner). Lipoproteiner transporterer vannuopløselige lipider til vev. To klasser lipoproteiner dannes i hepatocytter - High density lipoproteins (HDL) og svært lavdensitets lipoproteiner (VLDL).
31.4. Leverens rolle i stoffskiftet av proteiner.
Leveren er legemet som regulerer inntaket av nitrogenholdige stoffer i kroppen og deres utskillelse. I perifert vev oppstår biosyntesereaksjoner ved bruk av frie aminosyrer konstant, eller de slippes ut i blodet under nedbrytning av vevsproteiner. Til tross for dette forblir nivået av proteiner og frie aminosyrer i blodplasma konstant. Dette skyldes det faktum at leverceller har et unikt sett med enzymer som katalyserer spesifikke reaksjoner av proteinmetabolisme.
31.4.1. Måter å bruke aminosyrer i leveren. Etter inntak av proteinfôr, kommer en stor mengde aminosyrer i leveren celler gjennom portalenen. Disse forbindelsene kan gjennomgå en serie transformasjoner i leveren før de går inn i den generelle sirkulasjonen. Disse reaksjonene inkluderer (figur 10):
a) bruk av aminosyrer for proteinsyntese;
b) transaminering - synteseveien av utskiftbare aminosyrer; det forbinder også utvekslingen av aminosyrer med glukoneogenese og den generelle vei for katabolisme;
c) deaminering - dannelsen av a-keto syrer og ammoniakk;
d) syntese av urea - måten å nøytralisere ammoniakk (se skjemaet i avsnittet "Proteinutveksling");
e) syntese av ikke-protein nitrogenholdige stoffer (kolin, kreatin, nikotinamid, nukleotider, etc.).
Figur 10. Aminosyre metabolisme i leveren (skjema).
31.4.2. Proteinbiosyntese. Mange plasmaproteiner syntetiseres i leverceller: albumin (ca. 12 g per dag), de fleste a- og p-globuliner, inkludert transportproteiner (ferritin, ceruloplasmin, transcortin, retinolbindende protein, etc.). Mange blodkoagulasjonsfaktorer (fibrinogen, protrombin, proconvertin, proaccelerin, etc.) syntetiseres også i leveren.
31.5. Nøytraliserende funksjon av leveren.
Ikke-polare forbindelser av forskjellig opprinnelse, inkludert endogene stoffer, stoffer og giftstoffer, nøytraliseres i leveren. Prosessen med nøytralisering av stoffer inkluderer to stadier (faser):
1) fase modifisering - inkluderer reaksjonen av oksidasjon, reduksjon, hydrolyse; for en rekke forbindelser er valgfritt;
2) fase-konjugering - inkluderer reaksjonen av samspillet mellom stoffer med glukuronsyre og svovelsyrer, glycin, glutamat, taurin og andre forbindelser.
I mer detalj vil nøytraliseringsreaksjonene bli diskutert i avsnittet "Biotransformasjon av xenobiotika".
31.6. Bildannelse av leveren.
Galle er en flytende hemmelighet av gulbrun farge, utskilt av leverceller (500-700 ml per dag). Galsammensetningen omfatter: gallsyrer, kolesterol og dets estere, gallepigmenter, fosfolipider, proteiner, mineralstoffer (Na +, K +, Ca 2+, Сl-) og vann.
31.6.1. Gallsyrer. Er produkter av kolesterol metabolisme, dannes i hepatocytter. Det er primær (cholic, chenodeoxycholic) og sekundære (deoksykoliske, litokoliske) gallsyrer. Galle inneholder hovedsakelig gallsyrer konjugert med glycin eller taurin (for eksempel glykocholsyre, syre, taurokolsyre, etc.).
Gallsyrer er direkte involvert i fordøyelsen av fett i tarmen:
- har en emulgerende effekt på spiselige fettstoffer;
- aktivere bukspyttkjertel lipase;
- Fremmer absorpsjonen av fettsyrer og fettløselige vitaminer;
- stimulere intestinal peristaltikk.
Ved forstyrrelser av utfall av galle gallsyrer kommer inn i blod og urin.
31.6.2. Kolesterol. Overflødig kolesterol utskilles i gallen. Kolesterol og estere er tilstede i gallen som komplekser med gallsyrer (kolekomplekser). Forholdet mellom gallsyrer og kolesterol (kolatforhold) bør ikke være mindre enn 15. I tillegg faller vannoløselig kolesterol ut og deponeres i form av galleblæresteiner (gallstonesykdom).
31.6.3. Gallepigmenter. Konjugert bilirubin (mono- og diglukuronid-bilirubin) dominerer blant pigmenter i galle. Det dannes i leverceller som følge av interaksjonen av gratis bilirubin med UDP-glukuronsyre. Dette reduserer toksisiteten av bilirubin og øker dets løselighet i vann; ytterligere konjugert bilirubin blir utskilt i galle. Hvis det er et brudd på utløpet av galle (obstruktiv gulsott), øker innholdet av direkte bilirubin i blodet betydelig, bilirubin oppdages i urinen, og sterokobilininnholdet blir redusert i avføring og urin. For differensial diagnose av gulsott, se "Utveksling av komplekse proteiner."
31.6.4. Enzymer. Av de enzymer som finnes i galle, bør alkalisk fosfatase noteres først. Dette er et ekskretjonsenzym syntetisert i leveren. I strid med utløpet av galle øker aktiviteten av alkalisk fosfatase i blodet.