Метаболитен метаболизъм

Тъкани и органи. черен дроб

Черен дроб: обща информация

Черният дроб е най-големият орган при хората и животните; при възрастен, тежи 1,5 кг. Въпреки че черният дроб е 2-3% от телесното тегло, той представлява 20 до 30% от консумирания от организма кислород,

А. Схема на хепатоцитите

Черният дроб се състои от около 300 милиарда клетки. 80% от които са хепатоцити. Чернодробните клетки са централни за междинните метаболитни реакции. Следователно, в биохимичното отношение, хепатоцитите са, така да се каже, прототип на всички други клетки.

Най-важните функции на черния дроб са метаболитни, депониращи, бариерни, екскреторни и хомеостатични.

Метаболитен (2В, К). Продуктите на разграждане на хранителните вещества влизат в черния дроб (1) от храносмилателния тракт през порталната вена. В черния дроб се извършват сложни процеси на метаболизъм на протеини и аминокиселини, липиди, въглехидрати, биологично активни вещества (хормони, биогенни амини и витамини), микроелементи, регулиране на метаболизма на водата. Много вещества се синтезират в черния дроб (например жлъчката), необходими за функционирането на други органи.

Депозиране (2D). Черният дроб натрупва въглехидрати (например гликоген), протеини, мазнини, хормони, витамини, минерали. Високоенергийните съединения и структурните блокове, необходими за синтеза на сложни макромолекули (3), постоянно влизат в тялото от черния дроб.

Бариера (4). В черния дроб се извършва неутрализация (биохимична трансформация) на чужди и токсични съединения от храна или образувани в червата, както и токсични вещества с екзогенен произход (2К).

Екскретор (5). От черния дроб различни вещества от ендогенен и екзогенен произход влизат в жлъчните пътища и се екскретират в жлъчката (повече от 40 съединения) или влизат в кръвния поток, от който се отделят чрез бъбреците.

Хомеостатичен (не е показан на диаграмата). Черният дроб изпълнява важни функции за поддържане на постоянен състав на кръвта (хомеостаза), като осигурява синтез, натрупване и освобождаване в кръвта на различни метаболити, както и абсорбция, трансформация и екскреция на много компоненти на кръвната плазма.

Б. Метаболизъм в черния дроб

Черният дроб участва в метаболизма на почти всички класове вещества.

Въглехидратният метаболизъм. Глюкоза и други монозахариди влизат в черния дроб от кръвната плазма. Тук те се превръщат в глюкозо-6-фосфат и други продукти на гликолизата (вж. Стр. 302). След това глюкозата се отлага като резервен гликогенен полизахарид или се превръща в мастни киселини. Когато нивото на глюкозата намалее, черният дроб започва да доставя глюкоза чрез мобилизиране на гликоген. Ако снабдяването с гликоген е изчерпано, глюкозата може да бъде синтезирана в процеса на глюконеогенеза от прекурсори като лактат, пируват, глицерол или въглероден скелет на аминокиселини.

Липиден метаболизъм. Мастните киселини се синтезират в черния дроб от ацетатни блокове (виж стр. 170). След това те са включени в състава на мазнините и фосфолипидите, които влизат в кръвта под формата на липопротеини. В същото време мастните киселини влизат в черния дроб от кръвта. За енергийното снабдяване на тялото, способността на черния дроб да преобразува мастни киселини в кетонни тела, които след това се въвеждат отново в кръвта, е от голямо значение (вж. Стр. 304).

В черния дроб холестеролът се синтезира от ацетатни блокове. След това холестеролът в състава на липопротеините се транспортира до други органи. Излишният холестерол се превръща в жлъчни киселини или се екскретира в жлъчката (вж. Стр. 306).

Метаболизъм на аминокиселини и протеини. Нивото на аминокиселините в кръвната плазма се регулира от черния дроб. Излишните аминокиселини се разрушават, амонякът се свързва в цикъла на урея (виж стр. 184), уреята се прехвърля в бъбреците. Въглеродният скелет на аминокиселините е включен в междинния метаболизъм като източник за синтеза на глюкоза (глюконеогенеза) или като източник на енергия. В допълнение, много плазмени протеини се синтезират и разделят в черния дроб.

Биохимична трансформация. Стероидните хормони и билирубин, както и лекарствените вещества, етанол и други ксенобиотици влизат в черния дроб, където се инактивират и превръщат в силно полярни съединения (виж стр. 308).

Отлагане. Черният дроб служи като място за съхранение на енергийните резерви на организма (съдържанието на гликоген може да достигне до 20% от масата на черния дроб) и прекурсорни вещества; Тук се отлагат и много минерали, микроелементи, редица витамини, включително желязо (около 15% от общото желязо, което се съдържа в тялото), ретинол, витамини А, D, К, В.₁₂ и фолиева киселина.

Метаболитен метаболизъм

Метаболизъм в черния дроб: протеини

В допълнение към обновяването на собствените си протеини, черният дроб синтезира повечето от плазмените протеини - почти всички албумини (около 15 g на ден), до 90% от α-глобулините и около половината от B-глобулините, както и редица γ-глобулини. Образуването на последното е свързано с активността на клетките на Купфер. Аминокиселините отвън, както и тези, които се появяват в процеса на катаболизъм на тъканните протеини, мастните киселини и въглехидратния метаболизъм, служат като строителен материал за тези цели. Образувайки протеиновия състав на плазмата, черният дроб поддържа определено онкотично налягане в кръвния поток.

Протеиновата функция на черния дроб играе важна роля за осигуряване на хемостаза. Само чернодробните клетки синтезират такива фактори на коагулационната система на кръвта като фибриноген (I), протромбин (II), проакцелерин (V), проконвертин (VII), коледни фактори (IX), Stuart-Power (X), РТА-фактор (XI), плазмена трансглутава миназа (XIII).

Наред с това се произвеждат естествени антикоагуланти - антитромбин III (основният плазмен кофактор на хепарина), протеин С, протеин С. червата (например с обструктивна жълтеница). Следователно, нарушенията на кръвосъсирването заедно с тромботичните усложнения често са придружени от заболявания на черния дроб и жлъчните пътища.

Черният дроб регулира съдържанието на аминокиселини не само чрез процеса на протеинов синтез, но и чрез други механизми. Чрез отстраняване на амоняка (деаминиране) се освобождава въглеродният скелет на аминокиселината, който участва в други метаболитни процеси в черния дроб и NH3 се използва в синтеза на урея или глутамин. В съответствие с нуждите на организма, аминокиселините могат да бъдат трансформирани от един в друг с помощта на ензими (аминотрансферази) от прехвърлянето на NH2 групата (трансаминиране) до кетокиселините, участващи в тази трансформация. Въпреки това, не всички аминокиселини могат да бъдат синтезирани в тялото. Такива съществени аминокиселини за хората са метионин, фенилаланин, левцин, изолевцин, триптофан, лизин, треонин, валин. Те трябва да идват в достатъчно количество от храната.

В допълнение към самите протеини, в черния дроб се образуват протеин-съдържащи комплекси от липопротеини и гликопротеини.

Метаболизъм в черния дроб: въглехидрати

Въглехидратите, съдържащи се в хранителните продукти, са представени главно от поли- и дизахариди. Те се разделят чрез хидролази на храносмилателни сокове до монозахариди и в тази форма се доставят в черния дроб с портална кръв. Тук те се превръщат в глюкозо-6-фосфат (G-6-F), от който се синтезира гликоген хомополизахарид. Той се отлага в клетките на черния дроб, които действат като съхранение на биогорива. Гликогенните запаси в черния дроб съставляват около 10% от масата му. Процесът на гликогенеза е лесно обратим. С намаляване на нивото на глюкоза в кръвта, гликогенът се разделя и глюкозата се освобождава от G-6-F чрез хидролиза, която влиза в кръвния поток. Гликогенът се намира в повечето органи и тъкани. Например, общите запаси на гликоген в мускулната тъкан са почти три пъти повече, отколкото в черния дроб. Обаче, няма ензим глюкоза-6-фосфатаза, който да освобождава глюкоза. Следователно, черният дроб е единственият източник, който поддържа постоянството на нивата на кръвната захар.

Глюкозата и гликогенът могат да бъдат синтезирани от некарбохидратни съединения. Субстратът за глюконеогенеза е лактат, цитрат, сукцинат, а-кетоглутарат, глицерин, много аминокиселини, например аланин, аргинин, валин, хистидин, глицин, глутаминова и аспартова киселина и други. Глюконеогенезата осигурява жизнените нужди на организма по време на гладно или липса на въглехидратни храни.

Разграждането на глюкозата дава на тялото голямо количество енергия. Така неговото окисление до крайните продукти - вода и въглероден диоксид - се придружава от освобождаването на 686 kcal / mol, като половината от енергията се акумулира от АТФ и други макроергични съединения. Разграждането на глюкозата протича при анаеробни условия (гликолиза), което е много важно за функционирането на много тъкани. В същото време се отделя много по-малко енергия и се образува млечна киселина. Това е допълнителен път на метаболизма в черния дроб.

От междинните продукти на превръщането на глюкозата в черния дроб се синтезира глюкуронова киселина, която е необходима за образуването на смесени полизахариди (хепарин, хондроитин сулфат, хиалуронови киселини и др.), Както и за метаболизъм на пигмента (конюгация на билирубин).

Въглехидратният метаболизъм се регулира от неврохуморално. Инсулин, адреналин, глюкагон, пол и други хормони влияят на тези процеси.

Метаболизъм в черния дроб: липиди

Мазнините от храната се емулгират чрез жлъчката, което значително улеснява последващата им хидролиза под действието на липазите. Получените триглицериди на разцепване на мастни киселини се абсорбират в червата и се транспортират до черния дроб. Липидите влизат в порталната кръв и лимфните съдове на червата под формата на хиломикрони - липопротеинови комплекси, съдържащи много малко количество протеин (около 1%). Те се образуват в чревния епител. Тяхното високо съдържание се проявява с белезникаво замъгляване на кръвната плазма и лимфата. Хиломикроните, влизащи в черния дроб, се улавят от пиноцитоза от хепатоцити и клетки Купфер. Хиломикроните на лимфата се вливат в общия кръвоток и се използват от други органи, предимно от белите дробове.

Черният дроб играе основна роля в метаболизма на вещества като липиди. Тук има обмен не само на мастни вещества, идващи от червата, но и на техните метаболитни продукти, донесени отвсякъде с кръв.

Окисляването на продуктите от разпадането на триглицеридите - мастни киселини и глицерол - води до отделяне на голямо количество енергия и образуването на макроергично съединение ацетил-коензим А (ацетил-КОА). Той се рециклира в цикъла на трикарбоксилната киселина (цикъл на Кребс). За пълното окисление на мастни киселини е необходимо определено количество оксалоцетна киселина (междинен продукт на въглехидратния метаболизъм). С липсата на ацетил-КОА не участва в цикъла на Кребс, а процесът на окисление се отклонява към образуването на кетонни тела (ацетооцетни и Р-хидроксимаслени киселини, ацетон). При здрав човек катаболизмът на мастни киселини по този път може да се появи по време на гладно или въглехидратна недостатъчност. В клиничната практика това се наблюдава при нарушения на въглехидратния метаболизъм (диабет).

Ацетил-КОА участва в различни метаболитни процеси, по-специално, те се използват за синтезиране на новообразувани мастни киселини. Мастни киселини обаче се образуват предимно извън черния дроб. Черният дроб играе основна роля в синтеза на триглицериди, фосфолипиди, липопротеини, холестерол, жлъчни киселини.

Строителният материал, общ за синтеза на триглицериди и фосфолипиди, е глицерофосфат - продукт от обмяната на вещества като глюкоза или глицерин. С участието на ацетил-КОА се образува фосфатидна киселина. Ако към нея е прикрепена трета молекула на мастна киселина, се образува неутрална мазнина и ако е холин или друго азотсъдържащо съединение, възниква фосфолипиден комплекс. Триглицеридите се отлагат в мастната тъкан и служат като резервен енергиен материал. Фосфолипидите заедно с липопротеините, до образуването на които са най-пряко свързани, осигуряват различни функции на клетките, които са компоненти на плазмената мембрана и клетъчните органели. Липопротеините също транспортират слабо разтворими във вода триглицериди, холестерол и няколко други вещества. Липсата на липопротеини с висока плътност в организма допринася за развитието на атеросклероза.

Важно място в метаболизма на вещества като липиди е холестеролът. Част от него идва от храна, но повечето се образува ендогенно от ацетил-КОА. Около 1000 мг холестерол се синтезира ежедневно в тялото на възрастен. Приносът на черния дроб към този процес е приблизително 80%. Холестеролът се намира във всички органи и тъкани, което представлява 0,2% от телесното тегло. Той е част от цитоплазмената мембрана и влияе на промените в техния вискозитет. Холестеролът е изходен материал за синтеза на стероидни хормони, витамин D3, жлъчни киселини. Холестеролът е основен компонент на жлъчката и заедно с жлъчните киселини участва в ентерохепаталната циркулация (до 80% от холестерола на жлъчката се абсорбира в червата). Нарушаването на ентерохепатичната възвръщаемост на холестерола засилва неговия синтез и обратно, богатата на холестерол храна инхибира този процес.

Липсата на хранителни мазнини и липсата на въглехидрати води до факта, че тялото започва да използва интензивно собствените си протеини за енергийни цели, в ущърб на техните пластмасови функции. За пациенти, претърпели травматична хирургия, този аспект е от особено значение.

Промените в метаболизма неизбежно възникват при всяка болест, медицински ефекти, хирургични интервенции. Хирургичните методи на лечение (отстраняване на орган или част от него, реконструктивна хирургия) могат да доведат до устойчиви, трудни за коригиране физиологични нарушения. Усложнения като перитонит, загуба на кръв, гнойни холангити, портална хипертония, жлъчни, панкреасни и тънки чревни фистули, както и много други са придружени от тежки метаболитни нарушения. В такива ситуации лечението на пациентите винаги представлява значителни затруднения и изисква от лекаря да знае патогенезата на метаболитни нарушения в черния дроб и способността за предотвратяване или компенсиране на тези нарушения.

Видове метаболизъм в черния дроб

18 март 2017, 10:04 Статия от експерт: Нова Владиславовна Извчикова 0 1,958

В черния дроб серия от реакции се обединяват в една група - метаболитни. Въз основа на тях се изгражда цялата жизнена дейност на живия организъм. Черният дроб участва в синтеза на протеини, в разработването на вещества за храносмилането, в процесите на детоксикация. Без чернодробния метаболизъм е невъзможно да се осигури на организма всичко необходимо за нормалното функциониране на органите и системите.

Същност на метаболитната функция

Черният дроб е специална жлеза, която участва в производството и превръщането на голямо количество вещества, които се прехвърлят в други части на тялото. Поради високия процент на чернодробния метаболизъм, настъпва своевременно преразпределение на енергията и субстратите между различните системи и тъкани. В естествената биохимична лаборатория има четири важни процеса:

• протеинов метаболизъм;
• разцепване на мазнини;
• конверсия на въглехидрати;
• детоксикация на кръвта, например, при продължително лечение на наркотици.

Метаболизъм на въглехидрати в черния дроб

Осигурява производството и консумацията на гликоген, необходим за поддържане на въглехидратната хомеостаза и стабилна гликемия. Ако в кръвта настъпят колебания в нивата на глюкозата, се наблюдава увеличаване или намаляване на консумацията на енергия от организма. В резултат на това се произвеждат надбъбречни и панкреасни хормони, като адреналин и глюкагон. Процесът е придружен от чернодробна гликогенеза с елиминиране на глюкозата в кръвната плазма. Частично глюкозата се консумира в производството на мастни и жлъчни киселини, гликопротеини и стероидни хормони.

Липиден метаболизъм

Жлъчните киселини от въглехидратния метаболизъм са необходими за разграждането на мазнините. С тяхната липса на липидно храносмилане не се случва. Липидният метаболизъм е необходим като резерв, ако се наруши синтеза на глюкоза. В този случай, черният дроб активира окислението на мастни киселини с образуването на необходимия биоматериал за получаване на липсващата захар. При условия на излишък от глюкоза се активират продукти от мастни киселини като триглицериди и фосфолипиди в хепатоцити. При липидния метаболизъм се обменя и холестерол. Ако веществото започне да се образува от ацетил-CoA в големи количества, това означава, че има излишък от храненето на тялото отвън.

Процесите за обработка и конверсия на мазнини лежат върху черния дроб.

За да достигнат всички вещества до местоназначението си, транспортният липопротеин се метаболизира в хепатоцити. Той е отговорен за прехвърлянето на всички полезни микро субстанции към дестинациите чрез кръв. За да се осигури стабилна работа на сърцето и надбъбречната кора в черния дроб, кетоновите частици се произвеждат под формата на ацетоацетат и хидроксимаслена киселина. Тези съединения се абсорбират от органите вместо глюкозата.

Метаболизъм на протеините

Процесът се основава на обработката на аминокиселини на черния дроб от храносмилателния тракт. От тях се произвеждат чернодробни протеини за тяхното по-нататъшно превръщане в плазмени протеини. Освен това в тъканите на черния дроб се образуват вещества като фибриноген, албумин, а- и Ь-глобулини, липопротеини, необходими за работата на други органи и системи. Задължително е да се създаде резервен запас от аминокиселини под формата на лабилен протеин, който ще се използва по-нататък, ако е необходимо или липса на пряк чернодробен протеин. Процесът на метаболизма на протеините с използване на чревни аминокиселини играе централна роля в метаболизма на черния дроб. Като допълнителна функция в тъканите на черния дроб се синтезира карбамид.

Метаболизъм на хормоните

Тази функция на черния дроб е от ключово значение за образуването на стероидни гомони, въпреки че самият орган не ги произвежда. В чернодробните тъкани се синтезира само хепарин. Въпреки това, с поражението на хепатоцитите, има значително увеличение на съдържанието на хормони в кръвта, например, естрогени, кетостероиди, оксикокортикостероиди с намаляване на тяхната екскреция. В резултат на това се развиват множество дисфункции в организма. Ако синтеза на транспортния протеин се наруши поради смъртта на хепатоцитите, процесът на свързване с хидрокортизон се нарушава и инсулинът се инактивира. Това води до хипогликемия. В същото време черният дроб регулира синтеза на допамин, адреналин и неговите производни.

Метаболизъм на лекарствата

Разцепването, трансформацията и отстраняването на лекарствата се извършва в черния дроб. Но за да проникнат в тялото, те трябва да се трансформират в мастноразтворима форма. След като влязат в черния дроб на фона на излагане на ензими на микрозомална оксидаза в хепатоцитите, компонентите на лекарството се получават във водоразтворима форма. Получените продукти от разпад се екскретират в урината и жлъчката. Качеството на черния дроб за отстраняване на лекарствата се определя от:

• активността на нейните ензими;
• наличието на достатъчен клирънс;
• нормален кръвен поток;
• степента на свързване на лекарството с кръвните протеини, синтезирани от черния дроб.

РОЛЯ НА ЖИВОТА В ОБМЕН НА ВЕЩЕСТВА

Черният дроб играе огромна роля в храносмилането и метаболизма. Всички вещества, абсорбирани в кръвта, трябва да влязат в черния дроб и да преминат през метаболитни трансформации. В черния дроб се синтезират различни органични вещества: протеини, гликоген, мазнини, фосфатиди и други съединения. Кръвта влиза в чернодробната артерия и порталната вена. Нещо повече, 80% от кръвта, идваща от коремните органи, идва през порталната вена и само 20% през чернодробната артерия. Кръвта тече от черния дроб през чернодробната вена.

За изучаване на функциите на черния дроб, те използват ангиостамичния метод, фистулата Ekka - Pavlov, с помощта на който изучават биохимичния състав на вливането и протичането, използвайки метода на катетеризацията на съдовете на порталната система, разработен от А. Алиев.

Черният дроб играе важна роля в метаболизма на протеините. от
Аминокиселините от кръвта, протеинът се образува в черния дроб. В нея
фибриноген, протромбин, които изпълняват важни функции
в кръвосъсирването. Тук са процесите на преструктуриране
аминокиселини: деаминиране, трансаминиране, декарбоксилиране.

Черният дроб е централно място за неутрализиране на отровните продукти на азотния метаболизъм, предимно на амоняк, който се превръща в карбамид или преминава в образуването на амидни киселини, нуклеиновите киселини се разграждат в черния дроб, окисляването на пуриновите основи и образуването на крайния продукт на техния метаболизъм, пикочната киселина. Вещества (индол, скатол, крезол, фенол), идващи от дебелото черво, съчетани със сярна и глюкуронова киселини, се превръщат в етер-сярна киселина. Отстраняването на черния дроб от животните води до тяхната смърт. Той идва, очевидно, поради натрупването в кръвта на амоняк и други токсични междинни продукти на азотния метаболизъм.

Основна роля играе черният дроб в метаболизма на въглехидратите. Глюкозата, донесена от червата през порталната вена, се превръща в гликоген в черния дроб. Поради високото съдържание на гликоген, черният дроб служи като основно въглехидратно депо на тялото. Гликогенната функция на черния дроб се осигурява от действието на редица ензими и се регулира от централната нервна система и 1 хормона - адреналин, инсулин, глюкагон. В случай на повишена нужда от тяло в захар, например, по време на повишена мускулна работа или на гладно, гликогенът под действието на ензима фосфорилаза се превръща в глюкоза и навлиза в кръвта. По този начин черният дроб регулира постоянството на глюкозата в кръвта и нормалното снабдяване с тях органи и тъкани.

В черния дроб се осъществява най-важната трансформация на мастни киселини, от която се синтезират мазнини, характерни за този вид животни. Под действието на ензима липаза, мазнините се разделят на мастни киселини и глицерол. Съдбата на глицерола е подобна на съдбата на глюкозата. Преобразуването му започва с участието на АТФ и завършва с разлагане до млечна киселина, последвано от окисление до въглероден диоксид и вода. Понякога, ако е необходимо, черният дроб може да синтезира гликоген от млечна киселина.

Черният дроб също синтезира мазнини и фосфатиди, които влизат в кръвния поток и се транспортират по цялото тяло. Той играе важна роля в синтеза на холестерола и неговите естери. С окисляването на холестерола в черния дроб се образуват жлъчни киселини, които се секретират с жлъчката и участват в процесите на храносмилането.

Черният дроб участва в метаболизма на мастноразтворимите витамини, е основното депо на ретинол и неговия провитамин - каротин. Той е способен да синтезира цианокобаламин.

Черният дроб може да задържи излишната вода сама по себе си и по този начин да предотврати разреждането на кръвта: съдържа запаси от минерални соли и витамини, участва в метаболизма на пигментите.

Черният дроб изпълнява бариерна функция. Ако в нея с кръв попаднат патогенни микроби, те се подлагат на дезинфекция. Тази функция се изпълнява от звездни клетки, разположени в стените на кръвоносните капиляри, които понижават чернодробните лобули. Чрез улавянето на отровни съединения, звездните клетки заедно с чернодробните клетки ги дезинфекцират. Когато е необходимо, звездните клетки излизат от стените на капилярите и, свободно движещи се, изпълняват функцията си.

Освен това черният дроб може да превърне оловото, живака, арсена и други токсични вещества в нетоксични.

Черният дроб е основното въглехидратно депо на тялото и регулира постоянството на глюкозата в кръвта. Съдържа минерали и витамини. Това е депо за кръв, произвежда жлъчка, която е необходима за храносмилането.

Метаболизъм в човешкото тяло

Основният механизъм, чрез който тялото работи, е метаболизма. Тя допринася за развитието и разходите в тялото на енергия или калории за всички видове дейности. Ако този процес е нарушен в тялото, то той е обект на чести заболявания, страдате от щитовидната жлеза, хипофизната жлеза, половите жлези и надбъбречните жлези.

Нарушеният метаболизъм често възниква поради недохранване, неуспехи в нервната система. Много често причината за нарушаване на метаболизма е лошото обработване на мазнините в черния дроб. Ролята на мазнините в метаболизма е голяма. Това се обяснява с факта, че мазнините или, по-добре да се каже, холестерол в организма започва да надвишава нормата, те постепенно се депозират в резерв. Това може да причини съдови лезии, развитие на сърдечни заболявания и инсулти. А най-важната болест за нас, която допринася за метаболитни нарушения, е затлъстяването.

Ролята на витамините в метаболизма

Много често липсата на витамин намалява активността на ензима, забавя или напълно спира реакцията, която се катализира от тях. Поради това има метаболитно разстройство, след което болестите започват да се развиват.

При липса на витамини, има специално метаболитно нарушение - хиповитаминоза. Много е важно, че липсата на един витамин в организма не може да се попълни от други. Също така се случва, че храната съдържа достатъчно витамини, а хиповитаминозата все още се развива, тогава причината е в слабата му абсорбция.

Ролята на черния дроб в метаболизма

За метаболизма на храносмилането означава много черен дроб. Тъй като тя влиза в веществото, прониква в кръвта и страда от метаболитна трансформация. В черния дроб се синтезират мазнини, протеини, въглехидрати, фосфати, гликоген и много други съединения.

Важна роля в метаболизма е метаболизма на протеините в черния дроб. При образуването на протеини значителна роля се дава на аминокиселините, те идват от кръвта и помагат в обмяната на веществата. Фибриногенът, протромбинът, който се образува в черния дроб, участва в кръвосъсирването.

Също така една от основните роли в метаболизма на въглехидратите играят. Черният дроб е основното място за съхранение на въглехидрати в организма, защото съдържа голямо количество гликоген. Черният дроб регулира количеството глюкоза, което е предназначено за кръвта, както и достатъчно количество запълване с тъкани и органи.

В допълнение, черният дроб е производител на мастни киселини, от които се образуват мазнини, те означават много в метаболизма. Черният дроб също синтезира мазнини и фосфатиди. Те се пренасят през кръвта във всяка клетка на тялото.

Значителна роля в метаболизма имат ензимите, водата, дишането, хормоните и кислорода.

Ензимите ускоряват химическите реакции в организма. Всяка жива клетка има тези молекули. С тяхна помощ някои вещества се трансформират в други. Ензимите принадлежат към една от най-важните функции в организма - регулирането на метаболизма.

Водата също играе важна роля в метаболизма:

• достатъчно вода в кръвта доставя хранителни вещества в тялото;
• от липсата на метаболизъм на водата се забавя;
• ако в кръвта няма достатъчно вода, то тялото е по-лошо снабдено с кислород, поради което може да се наблюдава летаргия, намаляване на изгорените калории;
• когато има недостиг на вода, храната не само се абсорбира слабо, но храната се счита за непълна

От горното може да се разбере, че кислородът също играе важна роля в метаболизма. Със своя недостиг калориите са силно изгорени и тялото става бавно. Адекватната консумация на кислород от организма зависи от дишането.

Много е трудно да се надценява ролята на хормоните в процеса на метаболизма. Наистина, благодарение на тях, много химични процеси се ускоряват на клетъчното ниво. С стабилната работа на хормоните, тялото ни е активно, човекът изглежда и се чувства добре.

Черен дроб, неговата роля в метаболизма

Чернодробна структура

Черният дроб (хепар) е неспарен орган на коремната кухина, най-голямата жлеза в човешкото тяло. Човешкият черен дроб тежи един и половина до два килограма. Това е най-голямата жлеза на тялото. В коремната кухина тя заема дясната и част от лявото хипохондрия. Черният дроб е гъст на допир, но много еластичен: съседните органи оставят добре видими следи върху него. Дори външни причини, като механично налягане, могат да предизвикат промяна във формата на черния дроб. В черния дроб възниква неутрализация на токсични вещества, които влизат в кръвта от стомашно-чревния тракт; синтезира най-важните протеини в кръвта, образува гликоген, жлъчка; черният дроб участва в лимфообразуването, играе важна роля в метаболизма. [10] Целият черен дроб се състои от набор от призматични лобчета с размери от един до два и половина милиметра. Всяка отделна лобула съдържа всички структурни елементи на целия орган и е като чернодробна тъкан. Жлъчката се образува от черния дроб непрекъснато, но влиза в червата само когато е необходимо. През определени периоди от време жлъчният канал се затваря.

Много отличителен е кръвоносната система на черния дроб. Кръвта тече към нея не само през чернодробната артерия, която тече от аортата, но и през порталната вена, която събира венозна кръв от органите на коремната кухина. Артерии и вени гъсто оплетени чернодробни клетки. Близък контакт между кръвта и жлъчните капиляри, както и фактът, че кръвта тече по-бавно в черния дроб, отколкото в други органи, допринася за по-пълния метаболизъм между кръвта и чернодробните клетки. Чернодробните вени постепенно се обединяват и се вливат в голям резервоар - долната вена кава, в която преминава цялата кръв, която минава през черния дроб.

Черният дроб е един от малкото органи, които могат да възстановят първоначалния си размер, дори ако остава само 25% от нормалната му тъкан. Всъщност се случва регенерация, но много бавно и бързото връщане на черния дроб в първоначалния му размер е по-вероятно поради увеличаване на обема на останалите клетки. [11]

Чернодробна функция

В същото време черният дроб е орган на храносмилането, кръвообращението и метаболизма на всички видове, включително хормонални. Той изпълнява над 70 функции. Помислете за основните. Най-важните функции на черния дроб, които са тясно свързани помежду си, са метаболитни (участие в интерстициален метаболизъм), екскреторни и бариерни функции. Екскреторната функция на черния дроб осигурява повече от 40 съединения от тялото с жлъчката, която се синтезира от черния дроб и се улавя от кръвта. За разлика от бъбреците, той екскретира вещества с високо молекулно тегло и неразтворими във вода. Жлъчните киселини, холестерол, фосфолипиди, билирубин, много протеини, мед и др. Са сред веществата, които се отделят от черния дроб като част от жлъчката. от кръвта и се концентрира. Тук се образуват двойки съединения (конюгация с глюкуронова киселина и други съединения), което допринася за повишаване на водоразтворимостта на първоначалните субстрати. От хепатоцитите жлъчката влиза в системата на жлъчните пътища, където по-нататъшното му образуване се дължи на секрецията или реабсорбцията на вода, електролити и някои съединения с ниско молекулно тегло.

Бариерната функция на черния дроб е да предпазва организма от вредното въздействие на чужди агенти и метаболитни продукти, поддържайки хомеостазата. Бариерната функция се извършва поради защитно и неутрализиращо действие на черния дроб. Защитното действие се осигурява от неспецифични и специфични (имунни) механизми. Първите са свързани предимно със звездни ретикулоендотелиоцити, които са най-важният компонент (до 85%) на системата от мононуклеарни фагоцити. Специфични защитни реакции се извършват в резултат на активността на лимфоцитите на лимфните възли на черния дроб и антителата, които те синтезират. Неутрализиращото действие на черния дроб осигурява химическата трансформация на токсични продукти, идващи отвън и формирани по време на интерстициалния обмен. В резултат на метаболитни трансформации в черния дроб (окисление, редукция, хидролиза, конюгация с глюкуронова киселина или други съединения), токсичността на тези продукти намалява и (или) тяхната разтворимост във вода се увеличава, което прави възможно тяхното отделяне от тялото.

Ролята на черния дроб в метаболизма

Като се има предвид метаболизма на протеини, мазнини и въглехидрати, ние многократно са засегнали черния дроб. Черният дроб е най-важният орган за протеинова синтеза. В него се образуват всички кръвни албумини, основната маса на съсирващите фактори, протеиновите комплекси (гликопротеини, липопротеини) и др. Участва в обмяната на аминокиселини, синтеза на глутамин и креатин; образуването на урея се случва почти изключително в черния дроб. Значителна роля играе черният дроб при липидния метаболизъм. Предимно синтезира триглицериди, фосфолипиди и жлъчни киселини, тук се образува значителна част от ендогенния холестерол, триглицеридите се окисляват и се образуват ацетонови тела; жлъчката, отделяна от черния дроб, е важна за разграждането и абсорбцията на мазнините в червата. Черният дроб участва активно в интерстициалния метаболизъм на въглехидратите: в него се образува захар, окисляването на глюкозата, синтеза и разграждането на гликогена. Черният дроб е един от най-важните депа на гликоген в тялото. Участието на черния дроб в пигментния метаболизъм е образуването на билирубин, улавянето му от кръвта, конюгацията и екскрецията в жлъчката. Черният дроб участва в метаболизма на биологично активни вещества - хормони, биогенни амини, витамини. Тук се образуват активните форми на някои от тези съединения, те се отлагат, дезактивират. Тясно свързани с черния дроб и обмена на микроелементи, защото черният дроб синтезира протеини, които транспортират желязо и мед в кръвта и изпълняват функцията на депо за много от тях.

Активността на черния дроб се влияе от други органи на нашето тяло и най-важното е, че тя е под постоянен и непрекъснат контрол на нервната система. Под микроскоп можете да видите, че нервните влакна плътно сплитат всяка чернодробна лобула. Но нервната система има не само пряк ефект върху черния дроб. Тя координира работата на други органи, действащи върху черния дроб. Това се отнася предимно за органите на вътрешната секреция. Може да се счита за доказано, че централната нервна система регулира функционирането на черния дроб - директно или чрез други системи на тялото. Той определя интензивността и посоката на метаболитните процеси на черния дроб в съответствие с нуждите на организма в момента. От своя страна, биохимичните процеси в чернодробните клетки предизвикват дразнене на сетивните нервни влакна и по този начин влияят на състоянието на нервната система.

Метаболизъм на вещества в черния дроб

Черният дроб е най-големият орган в организма на хората и животните; при възрастен, тежи 1,5 кг. Въпреки че черният дроб е 2-3% от телесното тегло, той представлява от 20 до 30% от консумирания от организма кислород.

Черният дроб, състоящ се от две лобове, е покрит с висцерална перитонеума, под която има тънка и плътна влакнеста мембрана (глисон капсула). На долната повърхност на черния дроб са портите на черния дроб, които включват порталната вена, самата чернодробна артерия и нервите и лимфните съдове и общия чернодробен канал. Последният, свързващ се с кистичния канал на жлъчния мехур, образува общ жлъчен канал, който се влива в низходящата част на дванадесетопръстника, слива се с панкреатичния канал (Wirsung duct) и в повечето случаи (90%) образува обща хепато-панкреатична ампула.

Морфофункционалната единица на черния дроб е лобула на черния дроб. Парчетата са призматични форми на образование, с размери от 1 до 2,5 мм, които са конструирани от свързване на чернодробни плочи (греди) под формата на два радиално разположени реда чернодробни клетки. В центъра на всяка лобула има централна (лобуларна) вена. Между чернодробните плочи са синусоидите, в които кръвта, идваща от клоните на порталната вена и чернодробната артерия, е смесена. Синусоидите, които се вливат в лобуларната вена, са в пряк контакт с всеки хепатоцит, което улеснява обмена между кръвта и чернодробните клетки. Хепатоцитът има добре развита система за ендоплазмен ретикулум (ЕПР), гладка и груба. Една от основните функции на EPR е синтеза на протеини, които се използват от други органи и тъкани (албумин), или ензими, работещи в черния дроб. В допълнение, фосфолипиди, триглицериди и холестерол се синтезират в EPR. Smooth EPR съдържа ксенобиотични детоксикиращи ензими.

Зоналността на метаболитни комплекси на черния дроб, основният орган за поддържане на химичната хомеостаза, определя разликата в ензимния състав между хепатоцитите на перивенната (централната) и перипортната (периферната) зона на ацинусите. Това се дължи на тяхната неравномерна потребност от кислород в различни ензимни системи.

Така, най-високата концентрация на цианогенни ензими, катаболизма на амино и мастните киселини, цикъла на урея и глюконеогенезата се наблюдават в перипорталната зона, която получава повече оксидирана кръв. Тъй като компонентите на реакциите на втората фаза на биотрансформация са локализирани в клетките на тази ацинусна зона, те са по-защитени от действието на токсични продукти. В хепатоцитите на перицентралната зона, гликолизата и първият етап на ксенобиотичната биотрансформация са по-активни.

В рамките на всяка чернодробна пластина между двата реда чернодробни клетки са междуклетъчни жлъчни каналикули (жлебове), които пренасят жлъчката към периферията на чернодробните дялове в междинните жлъчни пътища, които се сливат един с друг в крайна сметка образуват извънпеченочни жлъчни пътища: две чернодробни канала (ляво и дясно) ), общ чернодробен и след това общ жлъчен канал.

Кръвоснабдяването на черния дроб идва от два източника: порталната вена, през която около 70% от цялата кръв влиза в черния дроб и чернодробната артерия. Порталната вена събира кръв от неспарените коремни органи (червата, далака, стомаха, панкреаса). В този случай кръвта преминава през две капилярни мрежи: 1) капиляри на неспарени коремни органи; 2) синусоидален ход на черния дроб (синусоида).

Порталната вена има многобройни анастомози с долна и долна вена кава, които се разширяват с нарастващо налягане в системата на порталната вена, предимно с увеличаване на резистентността в интрахепаталната капилярна мрежа.

ХИМИЧЕСКИ СЪСТАВ НА ЖИВОТНИТЕ.

Повече от половината от сухите остатъци на черния дроб съставляват протеини, а около 90% от тях са наглобулини. Черният дроб е богат на различни ензими. Около 5% от масата на черния дроб се състои от липиди: неутрални мазнини (триглицериди), фосфолипиди, холестерол и др. Когато се изразява в мазнини, съдържанието на липидите може да достигне 20% от масата на органа, а в мастната дегенерация на черния дроб, количеството на липидите може да бъде 50% от суровата маса.

Черният дроб може да съдържа 150-200 g гликоген. По правило при тежки чернодробни паренхимни увреждания количеството гликоген намалява. Напротив, при някои гликогенози гликогенеза достига 20% или повече от масата на черния дроб.

Минералният състав на черния дроб също е разнообразен. Количеството на желязо, мед, манган, никел и някои други елементи надвишава съдържанието им в други органи и тъкани. Групата макронутриенти включва натрий, калий (90-1000 mg%), калций, фосфор (до 700 mg%), магнезий (25-70 mg%). Тези елементи са част от биологични течности (участват в метаболизма на сол и осморегулацията), биологично активни вещества и са незаменими.

Повече от 70% от масата на черния дроб е вода. Въпреки това, трябва да се помни, че масата на черния дроб и неговия състав са подложени на значителни колебания както при нормални условия, така и особено при патологични състояния. Например, с оток, количеството на водата може да бъде до 80% от масата на черния дроб, и с прекомерно отлагане на мазнини в черния дроб, може да се намали до 55%.

Химичният състав на черния дроб при селскостопанските животни е приблизително същият (%): вода - 71,2-72,9; пепел - 1.3-1.5; суров протеин - 17.4-18.8; сурова мазнина 2.9-3.6; несъдържащи азот екстракти - 4.7-5.8. Съотношението на пълноценните протеини към по-ниските е 9,5, което е малко по-ниско от това на сърцето, но значително по-високо от това на другите видове странични продукти. Черният дроб съдържа високи концентрации на витамини В12, А, D, както и пантотенови, фолиеви, парааминобензоени, аскорбинови и никотинови киселини, биотин, холин, тиамин, рибофлавин, пиродоксин, викасол, токоферол и др. Също така съдържат фосфатиди и неутрални мазнини. Неговият състав включва около 1% желязосъдържащи протеинови съединения - ферин и феритин, в които има съответно 15,7 и 21,1% органично свързани тривалентни желязо. Освен това в черния дроб са открити гранули на хемосидерин, включително 50% желязо.

Най-важните функции на черния дроб са метаболитни, депониращи, бариерни, екскреторни и хомеостатични.

Метаболитният. Продуктите от разграждането на хранителни вещества влизат в черния дроб от храносмилателния тракт през порталната вена. В черния дроб има сложни процеси на метаболизъм на протеин-аминокиселини, липиди, въглехидрати, биологично активни вещества (хормони, биогенни амини и витамини), микроелементи, регулиране на водния метаболизъм. Много вещества се синтезират в черния дроб (например жлъчката), необходими за функционирането на други органи.

Депозитар. Черният дроб натрупва въглехидрати (например гликоген), протеини, мазнини, хормони, витамини, минерали. От черния дроб организмът постоянно получава високоенергийни съединения и структурни блокове, необходими за синтеза на сложни макромолекули.

Бариера. В черния дроб се извършва неутрализация (биохимична трансформация) на чужди и токсични съединения от храна или образувани в червата, както и токсични вещества с екзогенен произход.

Отделителната. От черния дроб различни вещества от ендогенен и екзогенен произход влизат в жлъчните пътища и се екскретират в жлъчката (повече от 40 съединения) или влизат в кръвта, от която се отделят чрез бъбреците.

Хомеостатичното. Черният дроб изпълнява важни функции за поддържане на постоянен състав на кръвта (хомеостаза), като осигурява синтез, натрупване и освобождаване на различни метаболити в кръвта, както и абсорбцията, трансформацията и отделянето на много компоненти на кръвната плазма.

Черният дроб играе водеща роля в поддържането на физиологичната концентрация на глюкоза в кръвта. От общото количество глюкоза, идваща от червата, черният дроб извлича по-голямата част от него и изразходва: 10-15% от това количество за синтеза на гликоген, 60% за окислително разлагане, 30% за синтеза на мастни киселини.

Необходимо е да се подчертае важната роля на ензима аглукокиназа в процеса на използване на глюкоза в черния дроб. Глюкокиназата, подобно на хексокиназата, катализира фосфорилирането на глюкоза чрез образуване на глюкозо-6-фосфат, докато активността на глюкокиназата в черния дроб е почти 10 пъти по-висока от активността на хексокиназата. Важна разлика между тези два ензима е, че глюкокиназата, за разлика от хексокиназата, има висока стойност на К._Мза глюкоза, не се инхибира от глюкозо-6-фосфат.

След хранене, съдържанието на глюкоза в порталната вена се увеличава драстично: неговата интрахепатална концентрация се увеличава в същия диапазон. Увеличаването на концентрацията на глюкоза в черния дроб причинява значително повишаване на активността на глюкокиназата и автоматично увеличава абсорбцията на глюкоза в черния дроб.

По време на физиологичната хипогликемия, разграждането на гликоген се активира в черния дроб. Първият етап на този процес се състои в разцепване на глюкозната молекула и нейното фосфорилиране (ензим фосфорилаза). След това глюкозо-6-фосфатът може да се консумира в три области:

1. по пътя на гликолизата с образуването на пирувинова киселина и лактат; Смята се, че основната роля на черния дроб - разцепването на глюкозата - се дължи главно на съхранението на метаболитите на прекурсорите, необходими за иглицериновите мастни киселини, и в по-малка степен, подкисляването до СО₂и Н₂О.

2. по пътя на пентозофосфата; При реакциите на пентозофосфатния път в черния дроб се образува NADPH, който се използва за редуциране на реакциите при синтеза на мастни киселини, холестерол и други стероиди. В допълнение, образуването на пентоза фосфати, които са необходими за синануклеинови киселини.

3. да се разделят чрез действието на фосфатаза върху глюкоза и фосфор.

Преобладава последният път, който води до освобождаване на свободната глюкоза в общото кръвообращение.

В черния дроб се синтезират жлъчни киселини, при които недостигът на смилане на мазнини практически не се среща. В регулацията на чернодробния метаболизъм на липидите играе водеща роля. Така, в случай на дефицит на основния енергиен материал - глюкоза, окисляването на мастните киселини се активира в черния дроб. При условия на излишък от глюкоза в хепатоцити, триглицеридите и фосфолипидите се синтезират от мастни киселини, които влизат в черния дроб от червата.

Черен дроб има водеща роля в регулирането на метаболизма на холестерола. Изходният материал в неговия синтез е ацетил СоА. Излишното хранене стимулира образуването на холестерол. Така биосинтезата на холестерола в черния дроб се регулира от принципа на отрицателната обратна връзка. Колкото повече холестерол поглъща с храна, толкова по-малко се синтезира в черния дроб и обратно. Смята се, че действието на екзогенния холестерол анабиостезего в черния дроб е свързано с инхибиране на реакцията на бета-хидрокси-бета-метилглутарил-СоА редуктазата:

Част от синтезирания в черния дроб холестерол се отделя от организма заедно с жлъчката, а другата се превръща в гел киселини и се използва в други органи за синтеза на астероидни хормони и други съединения.

В черния дроб холестеролът може да взаимодейства с мастни киселини (под формата на ацил-CoA), за да образува етер холестерол. Синтезира в черния дроб етер на холестерола влиза в кръвта, която също съдържа определено количество свободен холестерол.

В черния дроб се синтезират транспортни форми на липопротеини. Черният дроб синтезира триглицериди и ги отделя в кръвта заедно с холестерола под формата на липопротеини с много ниска плътност (VLDL).

Според литературата, основният белокапопротеин B-100 (apo B-100) липопротеин се синтезира в рибозомалния груб ендоплазмен ретикулум на хепатоцитите. В гладката ендоплазмена ретикулум, където се синтезират и липидни компоненти, VLDL се сглобява. Един от основните стимули за образуването на VLDL е повишаване на концентрацията на естерифицирани мастни киселини (NEFA). Последните или влизат в черния дроб чрез кръвния поток, като се свързват със салбумин, или се синтезират директно в черния дроб. NEFA са основният източник на триглицериди (TG). Информация за наличието на NELC и TG се предава на мембранно-свързаните фибросоми на нечувствителния ендоплазмен ретикулум, който от своя страна е сигнал за синтетичния протеин (apo В-100). Синтезираният протеин се въвежда в мембранно-грубия ретикулум и след взаимодействие с фосфолипидния двуслой, областта, състояща се от фосфолипиди (PL) и протеин, който е прекурсор на LP-частицата, се отделя от мембраната. След това протеин-фосфат-липидният комплекс навлиза в гладката ендоплазмена ретикулум, където взаимодейства с TG и естерифициран холестерол (ECS), в резултат на което, след съответни структурни пренареждания, се образуват зараждащи се, т.е. непълни частици (n-VLDL). Последните влизат през тръбната мрежа на апарата на Голджи в секреторни везикули и в състава им се доставят до клетъчната повърхност, последвано от много ниска плътност (VLDL) в чернодробната клетка. VLDL - големи частици, те носят 5-10 пъти повече триглицериди от холестеролови естери; Свързаните с VLDL апопротеини ги прехвърлят в тъкани, където липопротеин липазата хидролизира триглицериди. VLDL остатъците или се връщат в черния дроб за повторна употреба, или се превръщат в липопротеини с ниска плътност (LDL). LDL холестеролът се доставя в клетки, разположени извън черния дроб (кортикални клетки на надбъбречните жлези, лимфоцити, както и миоцити и бъбречни клетки). LDLs се свързват със специфични рецептори, локализирани върху клетъчната повърхност, и след това се подлагат на ендоцитоза и храносмилане в лизозомите. Освободеният холестерол участва в синтеза и метаболизма на мембраната. В допълнение, определено количество LDL се унищожава от фагоцитите "чистачи" в ретикуло-ендотелната система. Докато метаболизмът настъпва в клетъчните мембрани, неестерифицираният холестерол се освобождава в плазмата, където се свързва с липопротеин с висока плътност (HDL) и се естерифицира с мастни киселини, като се използва лецитин холестерол ацетил трансфераза (LH AT). HDL холестеролните естери се превръщат във VLDL и в крайна сметка в LDL. Чрез този цикъл, LDL доставя холестерол на клетките, а холестеролът се връща от екстрахепаталните зони, използвайки HDL.

В черния дроб се наблюдава интензивно разграждане на фосфолипиди, както и техният синтез. Освен глицерол и мастни киселини, които са част от неутрални мазнини, за синтеза на фосфолипиди за синтеза на фосфатидхолин са необходими неорганични фосфати и азотни съединения, по-специално холин, в достатъчни количества са неорганичните фосфати в черния дроб. В случай на недостатъчно образуване или недостатъчно приемане в черния дроб, холин-синтезираната фосфолипидиза на компонентите на неутралното угояване става или невъзможна, или рязко намалява и неутралните мазнини се отлагат в черния дроб. В този случай те говорят за мастна инфилтрация на черния дроб, която след това може да премине в мастната му дистрофия. С други думи, синтезът на фосфолипид е ограничен от количеството на азотните основи, т.е. за синтеза на фосфоглицериди са необходими или холин или съединения, които могат да бъдат донорни метилови групи и участват в образуването на холин (например метионин). Такива съединения се наричат ​​липотропни вещества. Следователно става ясно защо в случай на мастна инфилтрация на черния дроб, много полезно е извара, съдържаща белоказеин, която съдържа голямо количество аминокиселинни остатъци метионин.

Освен това в черния дроб се синтезират кетонни тела, по-специално ацетоацетат и хидроксимаслена киселина, които се пренасят от кръвта в тялото. Сърдечният мускул и кортикалният слой на надбъбречните жлези предпочитат да използват тези съединения, а не глюкозата като енергиен източник.

Черният дроб играе важна роля в метаболизма на протеините. Най-голямо количество протеин се синтезира в мускулите, обаче, по отношение на 1 g маса в черния дроб, те се произвеждат повече. Тук се образуват не само собствените протеини на хепатоцитите, но и голям брой секретирани протеини, необходими за нуждите на организма като цяло. Най-важните от тях са албумин, синтезът на който е 25% от общото образуване на протеин в черния дроб и 50% от количеството на секретираните протеини.

Около 12 галбумина се произвеждат ежедневно. Неговата Т1 / 2 е 17-20 дни. В зависимост от нуждите на организма, албуминът се синтезира в 10-60% от хепатоцитите. Около 60% от албумин-позитивния кръвоносен съд, но останалите 40% е най-голямата фракция на плазмените протеини.

Albumeniagraet играе важна роля за поддържане на онкотичното кръвно налягане. Освен това е необходимо за свързването и транспортирането на много вещества, включително някои хормони, мастни киселини, микроелементи, триптофан, билирубин, много ендогенни и екзогенни органични аниони. Въпреки това, в случай на рядко вродено заболяване -аналбуминемин, настъпват тежки физиологични промени, с изключение на прекомерното натрупване на течност в тъканите.

Очевидно други плазмени протеини могат също да свързват и транспортират различни вещества; в допълнение, много хидрофилни вещества могат да бъдат транспортирани в свободно състояние.

Механизмите на синтез на секретирани протеини, особено албумин, са добре известни. Транслацията на тРНК се извършва върху полирибозома на грубия ендоплазмен ретикулум (напротив, вътреклетъчните протеини, като феритин, се синтезират главно на свободни полирибозоми). При синтеза на албумин, както и на други секретирани протеини, първо се образуват по-големи прекурсори. Препроалбуминът съдържа така наречения 24-аминокиселинен сигнален пептид в N-края. Необходимо е така, че преаполбуминът да бъде разпознат от транспортната система на протеина в мембраната на ендоплазмения ретикулум и да бъде изпратен в своята кухина за обработка и последваща секреция (вместо да се използва вътре в клетката и да не се разрушава). По време на обработката сигналният пептид се разцепва в 2 етапа, като първият се появява още преди края на излъчването (това произвежда проалбумин). След завършване на синтеза и обработката на молекулата, молекулата на албумин се прехвърля в апарата на Голджи, откъдето се транспортира до повърхността на хепатоцита. Микрофиламенти и микротубули са включени в този процес, но самият механизъм на трансфер не е известен.

Ново синтезираният албумин може да остане в пространството на Дисе, но по-голямата част от него, подобно на други секретирани протеини, влиза в кръвта. Не е известно къде се среща дезинтегрантният албумин.

Синтезът на албумин се регулира от редица фактори, включително скоростта на транскрипция на иРНК и наличието на тРНК. Процесът на транслация зависи от факторите, влияещи върху инициирането, удължаването и освобождаването на протеина, както и от наличието на АТР, GTPi и йон на магнезий. Синтезът на албумина също зависи от приема на прекурсори на аминокиселини, особено триптофан, най-рядката от повечето незаменими аминокиселини. При пациенти с мащабен карциноиден синтез на албумин, той може драстично да намалее, тъй като туморните клетки използват триптофандален синтез на серотонин.

С понижаване на плазменото онкотично налягане се увеличава синтеза на албумин.

Накрая, хормоните като глюкагонинсулин влияят върху метаболизма на протеините в черния дроб.

В черния дроб се образуват други секретирани протеини. Синтезът и обработката на повечето от тях са същите като албумините. Много протеини с груб ендоплазмен ретикулум или Golgi iglycosylation апарат се трансформират в гликопротеини; техният припадък в следващите тъкани и свързването им към рецепторите зависят от въглехидратната област.

Повечето протеинови плазми се синтезират в черния дроб.

В черния дроб се синтезират много фактори на коагулацията: фибриноген (фактор I), протромбин (фактор II), фактор V, фактор VII, фактор IX, фактор X, фактор XI, фактор XII, фактор XIII, както и инхибитори на коагулацията и фибринолизата.

Синтез на протромбин и фактори VII, IX и X зависи от наличието на витамин С, и следователно, абсорбцията на мазнини в червата (витамин Кгиро разтворим) Витамин Активира ендоплазмените ретикулумни ензими на хепатоцитите, катализиращи гама-карбоксилирането на остатъци от глутаминова киселина в прекурсорите на сгъваемите фактори. Благодарение на гама-карбоксилирането, по-специално, способността на протромбина да свързва калциеви калциеви фосфолипидни йони нараства и бързо се превръща в тромбин в присъствието на фактори V и X.

Метаболитната функция на черния дроб е от голямо значение за регулирането на хемостазата. Тежко увреждане на черния дроб води до намаляване на синтеза на протромбин Хипопротромбинемия може да се засили поради намаляване на абсорбцията на витамин Kpripistochenii, въвеждане на антибиотици с широк спектър на действие или нарушаване на абсорбцията на мазнини чрез намаляване на концентрацията на жлъчните киселини в червата (например холестаза). В такива случаи, за да се нормализира нивото на про-протромбиназа, се използват препарати от витамин Kv / m или v / v.

Обаче, ако коагулопатията възникне в резултат на дисфункция на хепатоцитите и не е свързана с холестаза или нарушена абсорбция, то прилагането на препарати на витамин К не влияе на синтеза на прототромибин. Т1 / 2 на зависимите от витамин К коагулационни фактори е значително по-малко от Т1 / 2 албумин, поради което хипопротромбинемията обикновено предшества развитието на хипопалибуминемия, особено при остри чернодробни увреждания.

При пациенти с чернодробна цироза хемостатичните нарушения могат да се влошат поради тромбоцитопения, причинена от хиперспленизъм.

При заболявания на черния дроб може да се наруши синтеза и други фактори на кръвосъсирването. Следователно, тежкото увреждане на черния дроб понякога води до намаляване на плазмения фактор V. Концентрацията на фибриноген обикновено остава почти непроменена, освен в случаите на развитие на DLS синдром. По неизвестни причини, увреденият черен дроб може да синтезира повишено количество фибриноген, както и други протеини, които се наричат ​​протеини от острата фаза на възпаление (С-реактивен протеин, хаптоглобин, церулоплазминитрансферрин). Последното се формира както при увреждане на черния дроб, така и при системни заболявания на злокачествени тумори, ревматоиден артрит, бактериални инфекции, изгаряния, миокарден инфаркт. Очевидно, синтетичните протеини от острата фаза на възпаление се стимулират от цитокини, включително IL-1 и IL-6.

Въпреки че увреденият черен дроб може да синтезира нормално или увеличено количество фибриноген, но неговата молекулна структура може да бъде значително променена поради фините нарушения на протеиновия синтез. Може би това е един от механизмите на нарушение на хемостазата, често срещано при хронично чернодробно заболяване.

Черният дроб е централен за метаболизма на аминокиселините, защото процесите на тяхната химическа модификация се провеждат активно в него. Освен това, в черния дроб се синтезира карбамид.

Детоксикираща чернодробна функция

Детоксикацията на токсични метаболити и чужди съединения (ксенобиотици) се среща в хепатоцити в два етапа. Реакциите на първия етап се катализират от монооксигеназната система, компонентите на която са вградени в мембраните на ендоплазмения ретикулум. Реакциите на окисляване, редукция или хидролиза са първият етап в системата на екскреция на хидрофобни молекули. Те превръщат веществата в полярни водоразтворими метаболити.

Основният ензим е хемопротеин цитохром P-450. Към днешна дата са идентифицирани много изоформи на този ензим и в зависимост от техните свойства и функции са разпределени на няколко семейства. При бозайници са идентифицирани 13 подфамилии от rx-450, условно се приема, че ензимите от I-IV семейството участват в биотрансформацията на ксенобиотици, останалите метаболизират ендогенни съединения (стероидни хормони, простагландини, мастни киселини и т.н.).

Важно свойство на chi R-450 е способността да се индуцира под действието на екзогенни субстрати, което е в основата на класификацията на изоформите в зависимост от индуцируемостта на дадена химична структура.

В първия етап на биотрансформация, образуването или освобождаването на хидроксилни, карбоксилни, тиолови и аминогрупи, които са хидрофилни, се случват и молекулата може да претърпи по-нататъшна трансформация и отстраняване от тялото. NADPH се използва като коензим. В допълнение към rx R-450, в първия етап на биотрансформация участват cx b₅и цитохром редуктаза.

На първия етап на биотрансформация много лекарствени вещества, влизащи в тялото, се превръщат в активни форми и произвеждат необходимия терапевтичен ефект. Често обаче редица ксенобиотици не се детоксикират, а по-скоро се токсифицират с участието на монооксигеназната система и стават по-реактивни.

Метаболитните продукти на чужди вещества, образувани в първия етап на биотрансформация, се детоксифицират допълнително чрез серия от реакции от втори етап. Получените съединения са по-малко полярни и следователно лесно се отстраняват от клетките. Преобладаващият процес е конюгация, катализирана от глутатион-S-трансфераза, сулфотрансфераза и UDP-глюкуронилтрансфераза. Конюгирането с глутатион, водещо до образуването на меркаптурни киселини, обикновено се счита за основен механизъм на детоксикация.

Глутатион (водещият компонент на клетъчния редокси буфер) е съединение, съдържащо реактивна тиолова група. Повечето от тях са в редуцирана форма (GSH) и играе централна роля в инактивирането на токсични и реактивни продукти. Редукцията на окисления глутатион се извършва от ензима глутатион редуктаза, като се използва NADPH като коензим. Конюгати с глутатион, сярна и глюкуронова киселини се екскретират главно в урината.

БИОХИМИЧНИ ПОКАЗАТЕЛИ НА УВРЕЖДАНЕТО НА ЖИВОТНИТЕ.

Тежки увреждания на черния дроб могат да доведат до намаляване на кръвния албумин, протромбин, фибриноген и други протеини, синтезирани само от хепатоцити. Съдържанието на тези протеини в кръвта позволява да се оценят синтетичните функции на черния дроб, а не само степента на увреждане на хепатоцитите. В същото време този индикатор има значителни недостатъци:

- неговата чувствителност е малка и се променя само в по-късните етапи на чернодробно увреждане (поради значително снабдяване с протеини в черния дроб и техните големи Т1 / 2);

- неговата стойност в диференциалната диагноза на чернодробното заболяване е малка;

- не е специфичен за чернодробно заболяване.

Серумните глобулини са хетерогенна група протеини, включително електрофоретични фракции на алфа, бета и гама глобулини (последните са представени главно от имуноглобулини).