Черният дроб е по-ангажиран с метаболизма на мазнините и транспортирането на мазнини, отколкото при тяхното съхранение. При метаболизма на мазнините чернодробните клетки изпълняват следните функции: превръщат излишните въглехидрати в мазнини, абсорбират холестерола и фосфолипидите от кръвта и ги разграждат, а при необходимост ги синтезират и образуват глобулини за транспортиране на липиди.
Обикновено източникът на основната част от мастните киселини, влизащи в черния дроб и естерифициращ в него с образуването на триглицериди, са мастната тъкан и храната. Някои мастни киселини (особено наситени) се синтезират директно в черния дроб от ацетат. Мастните киселини не само могат да образуват триглицериди, но също така могат да бъдат естерифицирани с холестерол, включени в фосфолипиди, окислени до СО2 и вода, или до кетонни тела. Повечето от образуваните триглицериди навлизат в кръвния поток, преди това се свързват към апопротеини, за да образуват липопротеини.
Така, протеините са необходими за отстраняване на триглицеридите от черния дроб.
Черният дроб играе основна роля в регулирането на нивото на липопротеините, извършвайки техния разпад и синтез. Катаболизмът на LDL се осъществява предимно в черния дроб. Черният дроб улавя и разгражда остатъчните компоненти на хиломикроните, съставните части на които от своя страна засягат метаболитните процеси в черния дроб. Черният дроб е основното място за синтеза на VLDL и тяхната трансформация в LDL. Черният дроб също участва в обмена на HDL.
Въпреки това, при хронични чернодробни заболявания (с изключение на холестатични) обикновено няма значими метаболитни нарушения на липопротеиновия и холестеролния метаболизъм.
Основните етапи на образуване и секреция на триглицериди в черния дроб са показани на фиг. 293.2. Натрупването на триглицериди в черния дроб и мастната му дистрофия може да бъде нарушено на всеки от тези етапи:
- повишен прием на мастни киселини от храна или мастна тъкан (последният може да се дължи на приема на редица лекарства, като глюкокортикоиди, употреба на алкохол или диабетна кетоацидоза);
- повишен синтез на мастни киселини в черния дроб;
- потискане на тяхното окисление;
- увеличаване на съдържанието на глицерол-3-фосфат в черния дроб, с което мастните киселини са естерифицирани (например в случай на злоупотреба с алкохол);
- намаляване на синтеза на апопротеини, необходими за образуването на липопротеини; Може би това е свързано с развитието на мастна чернодробна дистрофия с квашиоркор и подтискане на протеиновия синтез под действието на токсини (тетрахлорметан, фосфор, етионин) или големи дози антибиотици (например тетрациклин);
- нарушение на секрецията на липопротеин от черния дроб.
В зависимост от естеството на отлагането на липидите, мастната дегенерация на черния дроб се разделя на голяма капчица (най-често срещана) и малка форма на капчици.
Най-често мастният черен дроб се причинява от алкохол. В зависимост от дозата или продължителността на приема на алкохол, тя може да повлияе на всеки от изброените етапи на образуване на мастен черен дроб, но основният патогенетичен механизъм е неизвестен. Една от причините може да бъде нарушение на редукционните реакции поради прекомерното натрупване на NADH по време на окислението на етанола.
Метаболизъм на мазнините в черния дроб
18 март 2017, 10:12 Експертна статия: Извочкова Нина Владиславивна 0 1,073
Черният дроб е филтър на тялото, пречиства го от токсини, тежки метали, регулира метаболитните процеси. Ролята на черния дроб в липидния метаболизъм е важна. Чрез жлъчката този орган участва в храносмилането, като помага на червата да се справят с мазнините, спомага за задържане на неутрални мазнини, липиди, проникващи през порталната вена. Чернодробното разцепване на мазнини в мастни, жлъчни, фосфатидни киселини, кетенови тела, холестерол, глюкоза, лецитин се появява в черния дроб.
Образуване на мастни киселини
Изходният източник на данни е черният дроб. Първоначално се осъществява карбоксилния процес на веществото ацетил СоА, от който се синтезира ацетил СоА карбоксилаза. Ензимната синтаза насърчава създаването на дълги вериги от липидни киселини. Удължението се дължи на добавянето на малонилови групи. По време на този процес се случват 7 реакции, във всяка от които има разделяне на молекули въглероден диоксид и образуването на палмитатен етер. Последната фаза на растеж на веригата на мастните киселини е причинена от образуването на палмитинова киселина. Други активирани мастни киселини и 3-глицерофосфат участват в биосинтезата на мазнините. За да се осигурят други човешки органи с мазнини, липидните частици вътре в чернодробните клетки на хепатоцитите са свързани с вещества от липопротеини и по-нататък се разпространяват през кръвния поток в тялото.
Образование и роля на кетонни тела
Ако има голямо количество ацетил СоА в тъканите на черния дроб във всяка клетка на органа, има натрупване на 2 ацетил СоА атоми. Добавянето на трета ацетилова група образува 3-хидрокси-3-метилглутарил-СоА. След процеса на разцепване на ацетил-СоА, полученото вещество се превръща в ацетооцетна киселина или 3-хидроксибутират. Без ензими, тази молекулна група се превръща в ацетон по време на декарбоксилните процеси. Вещества, получени в резултат на горните три реакции, са кетонни тела.
От чернодробната тъкан, кетоновите тела влизат в кръвния поток, където се извършва разцепването им. По време на гладуването се наблюдава натрупване на кетонни тела в кръвния поток. Основните източници на енергия в този случай са:
- ацетооцетна киселина;
- 3-хидроксибутират;
- мастни киселини.
Ацетон няма стойност в липидния метаболизъм, лесно се екскретира през белите дробове.
Двуседмично гладуване принуждава нервните клетки да използват кетонни тела, за да се хранят. Излишъкът от кетонни тела в кръвния поток нарушава киселинно-алкалния баланс. Това явление се нарича кетоацидоза. Излишните кетонни тела се получават през пикочния мехур (кетонурия). В допълнение към изчерпването на въглехидратите в организма, захарният диабет също може да бъде причина за превишаване на нивото на кетоновите тела в кръвта. Кетоцидоз и кетонурия могат да провокират кетокиселинна кома, загуба на съзнание.
Метаболизъм на фосфатидната киселина
Липидният метаболизъм също така определя биосинтетичните процеси на фосфатидната киселина, от които се образуват триацилглицероли и фосфолипиди. Мазнини и глицерол, които при активиране започват да взаимодействат помежду си, предхождат този синтез. Активната форма на глицерола е глицерол-3-фосфат. Мастните киселини се активират благодарение на образуването на ензима Коензим А. Общо, ацил-CoA се освобождава. В първата реакция глицерол-3-фосфатът претърпява ацилиране с помощта на CoA частица на всяка от мастните киселини (например, палмитинова киселина). При втората реакция се повишават CoA тиоетерите на мастни киселини (например олеинова киселина). По време на метаболизма на триацилглицероли, молекулите на фосфатид фосфатаза дефосфорират фосфатидната киселина. След това към 1 и 2 молекули ацилглицерол се добавя още 1 молекула ацил-СоА. Накрая се създава триацилглицерол.
Фосфолипидна биосинтеза
Фосфолипидите са продукт, получен от взаимодействието на производни на фосфатидна киселина и аминоалкохол (холин или серин). Аминоалкохолите преди влизане в реакцията се активират чрез взаимодействие с цитидин дифосфат. Важна роля в метаболитното движение на фосфолипидите играят липотропните фактори. Чрез насърчаване на синтеза на фосфолипиди, заедно с факта, че те предотвратяват натрупването на триацилглицероли в човешкото тяло, те насърчават отстраняването на мазнини от тъканите с помощта на липопротеини. Липотропните фактори включват:
Образуване на холестерол
Холестеролът е монохидрат, който се синтезира най-вече в черния дроб. Това е молекулна верига от пръстени от циклопентан перхидрофенантрен и 8-странична верига, където въглеродните атоми идват от ацетил-SKOA молекули. Процесът на синтез на холестерол включва повече от 30 реакции, които учените са разделили на етапи:
- Метаболизъм на мевалоновата киселина.
- Образуването на изопентенил дифосфат (съединение на мевалоновата киселина с 3-фосфат, след това на декарбоксилиране и дехидрогениране).
- Синтез на фарнезил дифосфат (съединение от три молекули изопентенил дифосфат).
- Образуване на сквален въглеводород (комбинация от два остатъка на фарнезил дифосфат).
- Веригата на сквален става циклична, всяка част от веригата се преражда в ланостерол.
- Отстраняват се ненужните съединения, молекулярната линия се насища с изомери, в крайна сметка се получава холестерол.
Липопротеинова биосинтеза
Липопротеините са кръгли частици, които съдържат холестеролови естери, плюс триглицериди. Тези частици са покрити с протеини, гликолипиди и фосфолипиди. Липопротеините се разделят на няколко групи:
Черният дроб генерира частици, необходими за развитието на тъкани на други системи.
- хиломикрони;
- липопротеини с ниска плътност;
- липопротеини с междинна концентрация;
- липопротеини с ниска плътност;
- липопротеини с висока плътност.
Всяка от тези групи има своя собствена мисия в тялото. Хиломикроните се развиват в чревните тъкани. Тяхната задача е да транспортират диетични мазнини към мастните тъкани и черния дроб. Втората група липопротеини се синтезира в черния дроб - транспортира вече преработени мазнини от черния дроб до мастните тъкани. Липопротеините с ниска плътност се появяват в кръвния поток, въз основа на метаболитния процес на липопротеините с средна плътност. Тяхната функция е да преместват обработените мазнини в мастната тъкан. В черния дроб се синтезират липопротеини с повишена плътност. Те доставят мазнини в черния дроб от цялото тяло. След това излишната филтрирана мазнина се екскретира в жлъчката.
Нарушаване на мастния метаболизъм на черния дроб
Процесът на липиден метаболизъм се причинява от натрупването на триглицериди в черния дроб. Това явление може да предизвика появата на дистрофия на мастни органи. Често причината за тази патология се пристрастява към силните алкохолни напитки. Често употребата на алкохол в големи дози влияе неблагоприятно на метаболитните процеси на липидите в черния дроб.
Ролята на черния дроб в метаболизма на мазнините. Липогенеза и метаболизъм на липопротеините в черния дроб.
Черният дроб е включен във всички стадии на липидния метаболизъм, започвайки с липидно храносмилане и завършвайки със специфични метаболитни трансформации на отделните липидни фракции:
· Синтез на жлъчни киселини и образуване на жлъчка;
Β -окисление на мастни киселини;
· Биосинтеза на мастни киселини;
· Образуване на кетонни тела;
· Разлагане и синтез на фосфолипиди;
· Синтез на холестерол и образуването на неговите естери; съотношението на холестеролови естери / свободен холестерол в нормални количества е около 0.5 - 0.7%; Намаляване на този коефициент до 0.3-0.4% се наблюдава при чернодробни лезии и е неблагоприятен знак;
· Основното място на синтеза на липопротеини с много ниска плътност и липопротеини с висока плътност;
· Хидроксилиране на витамин D на 25-та позиция.
Синтезът на мазнините се осъществява по време на абсорбционния период в черния дроб и мастната тъкан. Преките субстрати в синтеза на мазнини са ацил-СоА и глицерол-3-фосфат. Метаболитният път на синтеза на мазнини в черния дроб и мастната тъкан е същият, с изключение на различни пътища за образуване на глицерол-3-фосфат.
Образуване на глицерол-3-фосфат Синтезът на мазнини в черния дроб и мастната тъкан преминава през образуването на междинен продукт, фосфатидна киселина. Прекурсорът на фосфатидната киселина е глицерол-3-фосфат, който се образува в черния дроб по два начина: чрез възстановяване на дихидроксиацетонфосфат, междинен метаболит на гликолизата; фосфорилиране на глицерол без глицерол киназа, който влиза в черния дроб от кръвта (продукт на действието на LP-липаза върху мазнини XM и VLDL).
Черният дроб е основният орган, където мастните киселини се синтезират от продуктите на гликолизата. В гладката ЕР на хепатоцитите, мастните киселини се активират и незабавно се използват за синтез на мазнини, взаимодействащи с глицерол-3-фосфат. Както при мастната тъкан, синтезът на мазнини протича чрез образуването на фосфатидна киселина. Мазнините, синтезирани в черния дроб, се опаковат във VLDL и се секретират в кръвта. В черния дроб се образуват много липопротеини с ниска плътност (VLDL).
Биологична ролятранспортиране на ендогенна мазнина, синтезирана в черния дроб от излишните въглехидрати в мастната тъкан
ендогенни триацилглицероли 55%
холестерол и холестеролови естери - 17% t
протеинова част -10%, представена от apoB100
От черния дроб, VLDL навлиза в кръвния поток, където протеините на apoClei са прикрепени към тях.
ApoC - активатор на капилярна липопротеин липаза, който разгражда триглицеридите, за да образуват глицерин и мастни киселини, влизащи в тъканта
Липопротеини с висока плътност (HDL) - образуват се в черния дроб
Биологична роля: транспортиране на холестерол от тъкани към черния дроб и фосфолипиди от черния дроб до тъканите, т.е. отстраняването на холестерола от тъканите
ендогенни триацилглицероли 3%
холестерол и холестеролови естери - 20%
протеинова част -50%
В кръвния поток към HDL се добавя протеин-ензим лецитин холестерол ацилтрансфераза (LCAT).
13. Мастна инфилтрация на черния дроб. Причините за развитието. Концепцията за липотропните фактори и механизмите на тяхното действие.Мастна инфилтрация на черния дроб:
Повишен прием на мазнини в черния дроб:
Претоварването на черния дроб с хранителни мазнини и въглехидрати
Изчерпване на гликогена на черния дроб, което води до мобилизиране на мазнини от депото
Повишена секреция на соматотропния хормон от хипофизата, мобилизираща мазнините от депото
Затруднено отстраняване на мазнините от черния дроб:
Липсата на синтез на специализирани протеини за образуване на транспортна форма на VLDL
Преобладаването на два конкурентни начина на липиден синтез (TG и PL) е триглицеридите поради липсата на липотропни фактори
Механизмът на развитие на мастна инфилтрация на черния дроб е свързан с недостатъчен синтез на фосфатидилхолини и сфингомиелини, които са необходими за образуването на LP в този орган. Заедно с PL се използват значителни количества триацилглицероли и холестерол за образуването на последния. PLs, образувани в черния дроб, по-специално триацилглицерол-богат VLDL, влизат в кръвния поток. Следователно, недостатъчният синтез в черния дроб, съдържащ холин FL, нарушава образуването на LP и води до натрупване на TAG и холестерол в този орган. Поради тази причина, холин, метионин, а също и фосфатидилхолин принадлежат към групата на липотропните вещества, които приемането с храна предотвратява развитието на мастна инфилтрация на черния дроб. Липотропите също включват витамини от група В.12, Су, Су6, карнитин.
14. Участието на черния дроб в метаболизма на въглехидратите Основната роля на черния дроб в метаболизма на въглехидратите е да поддържа нормалната глюкоза в кръвта - т.е., в регулацията на нормогликемията. Това се постига чрез няколко механизма.
1. Наличието в черния дроб на ензима глюкокиназа. Глюкокиназа, подобно на хексокиназа, фосфорилира глюкозата до глюкозо-6-фосфат. Трябва да се отбележи, че глюкокиназата, за разлика от хексокиназата, се среща само в черния дроб и β-клетките на Лангерхансовите острови. Глюкокиназната активност в черния дроб е 10 пъти активността на хексокиназата. В допълнение, глюкокиназата, за разлика от хексокиназата, има по-висока К стойност.m за глюкоза (т.е. по-нисък афинитет към глюкоза).
След хранене съдържанието на глюкоза в порталната вена нараства драматично и достига 10 mmol / l или повече. Увеличаването на концентрацията на глюкоза в черния дроб причинява значително повишаване на глюкокиназната активност и увеличава поемането на глюкоза от черния дроб. Поради едновременната работа на хексокиназата и глюкокиназата, черният дроб бързо и ефективно фосфорилира глюкозата към глюкоза-6-фосфат, осигурявайки нормална гликемия в системния кръвен поток. След това глюкозо-6-фосфатът може да се метаболизира по няколко начина (фиг. 28.1).
Участие на черния дроб в метаболизма на мазнините
Повишен холестерол се наблюдава при първична цироза, обструктивна жълтеница.
Хипохолестеролемия - с малабсорбционен синдром, краен стадий на цироза на черния дроб, рак на черния дроб.
Черният дроб е основното място за образуване на холестеролов естер. Съотношението на естер XC / общо XC = 0.55-0.60. Намаляването на коефициента (до 0.2-0.4) се наблюдава по време на острата атрофия на черния дроб.
Концентрацията на холестерол в HDL е нормално> 0.9 mmol / l.
За да продължите изтеглянето, трябва да съберете снимката:
Ролята на черния дроб в липидния метаболизъм
В регулацията на чернодробния метаболизъм на липидите играе водеща роля. В черния дроб се синтезират жлъчни киселини, при които недостигът на смилане на мазнини практически не се среща. Системите на чернодробните ензими са способни да катализират повечето реакции на липиден метаболизъм. Ензимните реакции на синтеза на триглицериди в черния дроб и мастната тъкан са сходни. Триглицеридите, синтезирани в черния дроб, или остават в черния дроб, или се секретират в кръвта под формата на липопротеини - VLDL и HDL. При условия на излишък от глюкоза в хепатоцити, триглицеридите и фосфолипидите се синтезират от мастни киселини, които влизат в черния дроб от червата. С високо съдържание на мастни киселини в плазмата, тяхната абсорбция от черния дроб се увеличава, синтезът на триглицеридите се увеличава, както и окисляването на мастни киселини, и производството на кетонни тела се увеличава. От черния дроб, кетоновите тела се доставят през кръвта към мускулите, бъбреците, мозъка и т.н., където се окисляват. При недостиг на глюкоза в черния дроб се активира окисляването на мастни киселини.
За синтеза на фосфолипиди са необходими или холин или съединения - донори на метилови групи, участващи в образуването на холин (например метионин). При недостатъчен прием или образуване на холин, синтезът на фосфолипиди спира или забавя, а неутралните мазнини се отлагат в черния дроб. Мастната инфилтрация на черния дроб може да се превърне в мастна дистрофия.
Обмен на холестерол. Част от холестерола влиза в организма с храна, но много по-голямо количество от него се синтезира в черния дроб от ацетат. Биосинтезата на холестерола в черния дроб се подтиска от екзогенен холестерол, т.е. регулирани въз основа на отрицателна обратна връзка.
Ефектът на екзогенния холестерол върху неговата биосинтеза в черния дроб е свързан с инхибиране на реакцията на b-хидрокси-b-метилглутарил-CoA редуктазата:
Най-интензивно се синтезира холестерол в черния дроб. В черния дроб се появява и разпад на холестерола. Част от холестерола се екскретира в жлъчката непроменена в чревния лумен, но по-голямата част от холестерола - 75% се превръща в жлъчни киселини.
В черния дроб холестеролът може да взаимодейства с мастни киселини за образуване на холестеролови естери. Получените естери влизат в кръвния поток, който също съдържа определено количество свободен холестерол. В черния дроб се синтезира лецитин-холестерол-ацилтрансфераза (LCAT), която катализира естерификацията на холестерола в кръвната плазма.
Всички стероидни хормони се образуват от холестерол: глюкокортикоиди, минералокортикоиди, полови хормони. Всички стероидни хормони консумират само 3% холестерол.
Хормоните като инсулин, АСТН, диабетно средство на хипофизата, глюкокортикоидите влияят върху метаболизма на мазнините в черния дроб. Действието на инсулина допринася за натрупването на мазнини в черния дроб. Ефектът на АСТН, диабетогенния фактор, глюкокортикоидите е точно обратното.
Определението на холестерола в кръвта до известна степен позволява да се прецени функцията на черния дроб. Синтезиращата холестерол функция на черния дроб и функцията на синтеза на жлъчни киселини са достатъчно резистентни към различни остри увреждания на черния дроб. Когато чернодробните паренхимни увреждания, синтетичната активност на нейните клетки е отслабена, а концентрацията на холестерола и особено на нейните естери в кръвта намалява. При механична жълтеница функцията на чернодробните клетки е намалена, а екскрецията на холестерола и жлъчката се намалява, което води до увеличаване на съдържанието на общия холестерол в кръвта.
Хипохолестеролемия се среща при тежки хронични чернодробни заболявания, включително напреднали форми на цироза и CAG. В случай на тежко увреждане на черния дроб, има ситуации, в които няма време за превръщане на мастните киселини с къса верига (4-8 въглеродни атома), те се натрупват в кръвния серум, имайки силно токсичен ефект върху мозъка.
Кортикостероидите и половите хормони в черния дроб се превръщат в 17-кетостероиди, които се екскретират в урината. В черния дроб, под влиянието на ароматазата, тестостеронът може да се превърне в естрадиол. Повишена активност на този ензим, очевидно, играе важна роля в "естрогенизацията" при чернодробна цироза и затлъстяване. При тежки чернодробни заболявания може да се наруши превръщането на стероидните хормони в 17-кетостероиди, да се намали количеството кетостероиди в урината и да се увеличат непроменени стероидни хормони. Повишените нива на алдостерон в кръвта са една от причините за развитие на оток при тежки заболявания на черния дроб.
Най-изразените нарушения на липидния метаболизъм (хиперлипидемия, повишени нива на жлъчни киселини, холестерол, b-липопротеини, по-рядко триглицериди) се наблюдават при алкохолно увреждане на черния дроб, което се характеризира с повишен транспорт на мазнини и синтез на липопротеини, потискане на липопротеин липазната активност.
Витамини. Всички мастноразтворими витамини (А, D, Е, К и т.н.) се абсорбират в чревната стена само при наличие на жлъчни киселини, секретирани от черния дроб. Някои витамини (А, В1, R, E, K, PP и т.н.) се отлагат от черния дроб. Много от тях участват в химични реакции, които се срещат в черния дроб (In1, Най-2, Най-5, Най-12, C, K и т.н.). Някои витамини се активират в черния дроб, подложени на фосфорилиране в него (В1, Най-2, Най-6 и др.).
Участие на черния дроб в метаболизма на мазнините
Черният дроб е пряко включен в метаболизма на мазнините, така че нарушенията на липидния метаболизъм са един от критериите за унищожаване на този орган.
В черния дроб се синтезират фосфолипиди и неутрални мазнини, регулират се процесите на образуване, естерификация, разлагане и екскреция на холестерола. Фосфолипиди, холестерол, неутрални мазнини са включени в структурата на чернодробните клетки, които играят ролята на дебел депо. Серумните нива на общите липиди, липопротеиди, фосфолипиди, холестерол и холестеролови естери се използват като основни критерии за участието на черния дроб в метаболизма на мазнините.
Хиперлипидемия се наблюдава при остър, продължителен и хроничен вирусен хепатит, хиполипидемия - при остра чернодробна некроза. Тежка хиперлипидемия се появява, когато обструктивна жълтеница (поради прекратяване на потока на жлъчката в червата, комплекс от липиди се абсорбира в кръвта, която е слабо използвана и остава в кръвта за дълго време).
Триглицериди - най-важният подклас на липиди, изпълняващ ролята на резервно съединение за мастни киселини, осигуряващи енергийните разходи на организма; те са пластмасови материали.
При остър вирусен хепатит триглицеридите могат да се увеличат или намалят. Порталната и постнекротичната цироза на черния дроб се характеризира с намаляване на нивото на триглицеридите, при остра мастна чернодробна дистрофия - нейното увеличаване.
Серумният холестерол е във форма, свързана със свободни и мастни киселини. Високи нива на холестерол в кръвта се регистрират в началната фаза на острия вирусен хепатит, с вродена атрезия на жлъчните пътища, неусложнени форми на конгестивна жълтеница, както и по време на високата степен на умерен хепатитен хепатит, с постнекротична чернодробна цироза (особено в случай на чернодробна недостатъчност).
При тежки чернодробни паренхимни лезии се наблюдава хипохолестеролемия, чернодробната кома (обикновено нивото на холестерола, свързано с етер) се увеличава, особено при остра атрофия на черния дроб се наблюдава тежка хиперхолестеролемия.
Здраве на черния дроб
Балансирана диета, редовни физически упражнения, достатъчно насищане на тялото с вода са от съществено значение за здравия черен дроб
Черният дроб е вторият по големина орган в човешкото тяло (след кожата). Човешкият черен дроб изпълнява повече от 500 функции в организма - включително почистване и производство на важни протеини, като ензими, хормони, кръв, протеини, фактори на кръвосъсирването и имунни фактори. Ето защо е важно да се борим за здравето на черния дроб, постоянно го почистваме и защитаваме.
Според Аюрведа, пролетта е най-доброто време на годината, за да се отървете от всички нездравословни зимни навици и да събудите жизнената пролетна енергия. Едно от невероятните свойства на черния дроб е, че може да се възстанови.
Ролята на черния дроб в почистването на тялото
Черният дроб и бъбреците са основните органи за почистване на тялото. Ако черният дроб е здрав, тогава човек усеща постоянен прилив на енергия, започва да мисли ясно и настроението му е постоянно щастливо и стабилно. Ако черният дроб е болен и функциите му са нарушени, благосъстоянието винаги ще бъде лошо.
Черният дроб филтрира вредни вещества от кръвта (наркотици, алкохол, цигари, замърсители на околната среда, кофеин, хранителни добавки, прах, химически почистващи препарати за домакинството), както и амоняк и билирубин, произвеждани в организма в резултат на протеинов метаболизъм. Не забравяйте, че всяко токсично вещество ще попадне в черния дроб. Никога не претоварвайте черния си дроб с нездравословен начин на живот и храни с високо съдържание на мазнини, захар, холестерол и пестициди. Балансирана диета, редовни физически упражнения, достатъчно насищане с вода са необходими за здравето на цялото тяло, включително на черния дроб.
Алкохолът уврежда здравето на черния дроб. Затова се опитайте рядко да пиете алкохол. Ако човек започва редовно да консумира алкохол, тогава има нарушение на черния дроб, което води до химически дисбаланс и депресия. Чернодробните клетки могат да умрат или да се променят, което води до мастна чернодробна дегенерация, възпаление (алкохолен хепатит) или трайни белези (цироза). Смесването на алкохол и лекарства също може да повлияе здравето на черния дроб. Ако сте свикнали да се отпускате с алкохол, започнете да тренирате вместо това и пийте здравословни безалкохолни напитки.
Хранителни вещества в диетата, които засягат здравето на черния дроб
За да се запази здравето на черния дроб, трябва да се консумират сезонни, местни и биологични продукти. Само биологичните продукти могат да се възползват от човешкото тяло, защото съдържат много хранителни вещества. Ето кратък списък на важните полезни вещества за черния дроб.
Фолиевата киселина се намира в листни зелени зеленчуци, спанак, зеле, къдраво зеле, цвекло, аспержи, броколи, авокадо и бирена мая.
Витамин С се съдържа в грейпфрут, лимон, червена пиперка, броколи, брюкселско зеле и ягоди.
Флавоноиди: цвекло, ябълки, боровинки, зеле, магданоз, домати, ягоди, както и бял, зелен и черен чай.
Магнезий: тъмнозелени листни зеленчуци, тофу, бадеми, кашу, бразилски орехи, пшенични трици, просо, кафяв ориз, сушени кайсии.
Желязо: водорасли от водорасли, бирена мая, меласа, пшенични трици, тиквени семки, сусам, слънчогледово семе, просо, месо, магданоз, миди, бадеми, сушени сливи, стафиди, овес, кафяв ориз, сух грах, фасул, зелен грах, бадеми, тъмнозелени листни зеленчуци.
Селен: бирена мая, пшеничен зародиш, черен дроб, масло, меласа, бразилски орехи, овес, чесън, гъби, репички и домати.
Кръстоцветни зеленчуци: броколи, брюкселско зеле, карфиол.
Куркумата има противовъзпалителни свойства, подпомага почистването на черния дроб от канцерогенните химикали и стимулира производството на жлъчка.
Билки за здраве на черния дроб: ехинацея, глухарче, червена детелина, репей и бял трън. Проучванията показват, че бял трън насърчава растежа на нови чернодробни клетки, така че това растение трябва да се използва за почистване на черния дроб. За да се очисти тялото от вредни продукти от разпадането, е важно да се извършват ежедневни движения на червата. Ето защо, по време на периода на почистване на черния дроб, се препоръчва използването на такива лаксативи като Triphala, живовляк, ленено семе и сливи. В случай на чернодробно заболяване можете да използвате тези рецепти, които са изброени в статия за билки при възпаление на черния дроб.
Напоследък учените са доказали, че пробиотиците са много полезни за чернодробни заболявания (вижте статията „Пробиотици за чернодробни заболявания“).
Ролята на черния дроб в метаболизма на мазнини, въглехидрати и протеини
Много е важно за здравето на черния дроб да ядат рационално и да водят здравословен начин на живот. В крайна сметка, този орган е отговорен не само за почистване на тялото, но и за метаболизма в тялото. Помислете за черния дроб като лаборатория на тялото: той подхранва и почиства цялото тяло, разгражда кръвните клетки, синтезира и запазва витамини и минерали, участва в метаболизма на мазнини, въглехидрати и протеини.
Ролята на черния дроб в метаболизма на мазнините
Черният дроб синтезира жлъчни киселини, които помагат за абсорбирането на мазнини от червата в кръвния поток. Добрите мазнини са богати на продукти като маслиново, ленено или слънчогледово масло, авокадо, бадеми, кашу, бобови растения, риба. В метаболизма на мазнините, чернодробните клетки разграждат мазнините и произвеждат енергия - около 800-1000 ml жлъчка всеки ден. Жлъчката е от съществено значение за абсорбцията на мазнини.
Ролята на черния дроб в метаболизма на въглехидратите
Храната се разделя на глюкозни молекули, които директно през мембраната на тънките черва постъпват директно в кръвообращението и капилярите. Когато глюкозата влезе в черния дроб, тя е опакована в големи торби, които могат да се съхраняват, докато тялото се нуждае от енергия. При въглехидратния метаболизъм черният дроб помага да се гарантира, че нивото на глюкоза в кръвта остава постоянно. Ако нивото на кръвната захар се повиши (например след хранене), черният дроб съхранява глюкоза като гликоген. Ако нивото на кръвната захар е твърде ниско, черният дроб разгражда гликогена и освобождава глюкозата в кръвта. По същия начин, черният дроб може да запази витамини и минерали (например, желязо и мед) и да ги освободи в кръвта, ако е необходимо.
Ролята на черния дроб в метаболизма на протеините
Протеините се разграждат в стомаха и червата на малки компоненти, аминокиселини. Аминокиселините от червата влизат в кръвния поток, а след това в черния дроб, което им помага да абсорбират. Чернодробните клетки променят аминокиселините, за да произвеждат енергия или да синтезират допълнително въглехидрати или мазнини.
Както виждате, черният дроб в човешкото тяло изпълнява много важни функции. Следователно тя е много податлива на заболявания. Трябва да се научим да се грижим за здравето на черния дроб. Преди всичко трябва да следвате рационална диета и да пиете много вода. Преяждането, консумирането на преработени храни, алкохол, някои лекарства, пестициди и т.н. имат отрицателен ефект върху здравето на черния дроб. Всичко, което влиза в тялото ви, е длъжно да повлияе на здравето на черния дроб. Затова се грижи за този скъпоценен орган
+7 (812) 701-02-14
Денонощно
РОЛЯ НА ЖИВОТА В ОБМЕН НА ВЕЩЕСТВА
ОБМЕН НА КАРБОН
Черният дроб е център на въглехидратния метаболизъм в организма, неговата роля е да поддържа нормогликемия, т.е. физиологичната концентрация на глюкоза в кръвта. Въглехидратите се натрупват в черния дроб като гликоген и, ако е необходимо, по време на гликогенолиза, той се хидролизира до глюкоза. Ако няма достатъчно наличен гликоген, глюкозата се синтезира от аминокиселини (глюконеогенеза). В допълнение, глюкозата се образува от глицерол и междинни съединения, образувани по време на гликолиза, като млечна и пирувинова киселина. Ако храната е с недостатъчно съдържание на въглехидрати, концентрацията на глюкоза се запазва поради консумацията на телесни протеини. Мазнините се консумират и по време на гладно, но не е възможно синтеза на глюкоза от мастни киселини. Въпреки факта, че мазнините не участват в поддържането на оптимално ниво на глюкоза, те действат като алтернативен източник на енергия за организма.
Гликоген - гликогенолиза - глюкоза - нормогликемия
Аминокиселини - глюконеогенеза - глюкоза - нормогликемия
Клинично значение: Острото или хронично чернодробно заболяване може да бъде придружено от хипогликемия.
ОБМЕН НА ПРОТЕИНИ
Черният дроб е ключово място за метаболизма на протеините. Аминокиселините и протеините, абсорбирани от червата или синтезирани в тялото, се доставят в черния дроб. Тук аминокиселините се деаминират и, в зависимост от нуждата, могат да се превърнат в въглехидрати или мазнини. Дезаминирането се извършва с алфа кетокиселина, която може да се метаболизира за енергийни нужди или да се използва за синтеза на монозахариди и мастни киселини. Черният дроб е способен да синтезира аминокиселини от въглехидрати и продукти от метаболизма на мазнините чрез аминиране и трансаминиране. Примери за трансаминация на аминокиселини:
Аланин + алфа-кетоглутарат = пируват + глутамат
Аспартат + алфа-кетоглутарат = оксалоацетат + глутамат
Черният дроб синтезира много протеини, включително албумин и фибриноген, повечето алфаглобулини, някои бетаглобулини, церулоплазмин, феритин и други.
Метаболизмът на уреята включва окислително разграждане на аминокиселини. Амонийът е най-простият метаболит на аминокиселинния метаболизъм. Стомашно-чревният тракт и главно дебелото черво е основният източник на амини, влизащи в тялото, тъй като ендогенната урея се разделя чрез действието на бактериална уреаза в прости азотсъдържащи съединения, предимно амониеви. Последният влиза във порталната вена и се транспортира до черния дроб и претърпява трансформация:
2NH3 + CO2 + 3ATP + H2O = урея + 2 ADP = 4Pi + AMP + 2H
Клинични прояви: Може да се свърже с острото и хронично чернодробно заболяване
повишена активност на аминотрансферазите, хипоалбуминемия, хипераммонемия и намаляване на карбамидния азот в кръвта.
ОБМЕН НА ФАЗА
Черният дроб като посредник участва в метаболизма на липидите:
1) синтез на триглицериди,
2) окисление на мастни киселини и
3) синтез на холестерол, неговото натрупване, изолиране и транспортиране.
Клинично значение: Острото и хронично чернодробно заболяване може да бъде придружено от хипохолестеролемия. Пълна или частична обструкция на жлъчните пътища може да бъде придружена от стеаторея.
ФАКТОРИ НА ПОКРИТИЕТО
Черният дроб синтезира плазмени коагулационни фактори I (фибриноген), II (протромбин), V, VII, VIII, IX, X. Фактори II, VII, IX и X са витамин К-зависими. При чернодробни заболявания най-важни са факторите с най-кратък полуживот - фактори VII и VIII.
Клинично значение: острото и хронично чернодробно заболяване може да бъде съпътствано от 1) увеличаване на протромбиновото и парциалното тромбопластиново време; 2) коагулопатия.
жлъчка
Жлъчката е слабо алкална изотонична смес от жлъчни соли, жлъчни пигменти, фосфолипиди, холестерол, електролити и вода. Жлъчните киселини и жлъчните соли са основният компонент на жлъчката. Жлъчните киселини се синтезират от холестерол и, комбинирайки се с аминокиселина (обикновено таурин и глицин), се превръщат в соли. Те се открояват в жлъчните пътища и жлъчния мехур, където се съхраняват известно време. Освен това, с потока на жлъчката, те влизат в тънките черва (по време на хранене). Жлъчните соли емулгират мазнините, значително улеснявайки работата на панкреатичната липаза. Реабсорбцията на жлъчните соли в илеума насърчава връщането на жлъчните киселини в черния дроб за реабсорбция, синтез и секреция в стомашно-чревния тракт.
Клинична значимост: Обструкцията на жлъчните пътища може да бъде придружена от жълтеница и стеаторея.
МЕТАБОЛИЗЪМ ПОРФИРИНА
Порфирини - междинен продукт на биосинтеза на хем. Обикновено порфирините се превръщат в част от хемоглобина, способна да транспортира кислород, както и в миоглобин, цитохроми, каталаза и пероксидаза. За порфирини черният дроб изпълнява синтетична и екскреторна функция.
Клинично значение: Остри и хронични чернодробни заболявания могат да бъдат придружени от 1) натрупване на порфирини и порфириев синдром (порфириново заболяване), но по-често 2) повишаване на концентрацията на билирубин и жълтеница.
МЕТАЛЕН ОБМЕН
Черният дроб е място за съхранение на желязо, което в прекомерни количества в кръвния поток може да бъде токсично (хемохроматоза). Количеството желязо в тялото до голяма степен се определя от неговата абсорбция в горната част на тънките черва. Желязото се съхранява като феритин в клетките на някои тъкани, сред които чернодробният паренхим има най-висок капацитет за съхранение. Когато черният дроб не може да натрупа повече желязо, той се натрупва под формата на хемосидерин. В допълнение към желязо, черният дроб съдържа мед като неразделна част от специфични протеини, като цитохромоксидаза, митохондриална моноаминооксидаза и церулоплазмин. Мобилизирането на мед от хепатоцитите се дължи на два механизма - свързването на церулоплазмин и секрецията на жлъчката.
Клинично значение: холестазата може да бъде придружена от забавяне на желязото и медта, което може да причини увреждане на хепатоцитите чрез апоптоза и излагане на свободни кислородни радикали.
ОБМЕН НА ВИТАМИНИ
Черният дроб играе важна роля в метаболизма на витамините. Така, жлъчката стимулира усвояването на мастноразтворимите витамини (A, D, E, K), а самият черния дроб е съхранение на витамини. Водоразтворимите витамини, освен витамин В12 (кобаламин), се абсорбират лесно от тънките черва. Тези витамини се използват главно като прекурсори на коензим в метаболитните процеси. В черния дроб се съхранява голямо количество от всички водоразтворими витамини, с изключение на витамин С.
Клинично значение: холестазата може да бъде придружена от стеаторея и малабсорбция на мастноразтворими витамини.
МЕТАБОЛИЗЪМ НА КСЕНОБИОТИКИТЕ (чужди вещества)
Многобройни чужди съединения, включително лекарства, биха били в тялото за неопределено време, ако не са били биотрансформирани в черния дроб. Черният дроб е важен орган, чиято функция зависи от токсичността на лекарството или токсините върху тялото като цяло. Ключовата роля на черния дроб се обяснява с факта, че 75-80% от чернодробния кръвен поток е кръв, течаща директно от стомашно-чревния тракт и далака. Тази кръв пренася не само хранителни вещества, но и бактерии и бактериални антигени, лекарства и ксенобиотици, които се абсорбират от червата.
Клинично значение: Остри и хронични чернодробни заболявания могат да бъдат придружени от натрупване на ксенобиотици, както и ендогенни хормони (например глюкокортикоиди).
ИМУНЕН КОНТРОЛ
Ретикулоендотелната система на черния дроб премахва микроби, ендотоксини, ентеротоксини и екзотоксини. Черният дроб регулира Т-клетъчната хомеостаза, индуцира Т-клетъчна толерантност и също поддържа интрахепатален Т-клетъчен отговор срещу хепатотропни патогени.
Клинично значение: Острото и хронично чернодробно заболяване може да бъде придружено от бактериемия и предразположеност към системна инфекция.
Участие на черния дроб в метаболизма на мазнините
Изчерпването на черния дроб на гликоген е свързано с натрупването на мазнини в него. Когато това се случи, последното се изгаря в черния дроб, получават се големи количества b-хидроксимаслена и ацетооцетна киселина, които нямат време за изгаряне в тъканите, натрупват се в организма и ацетооцетната киселина се разделя частично на ацетон и въглероден диоксид. Натрупването на ацетонови тела в кръвта води до повишено освобождаване през бъбреците и белите дробове и причинява редица патологични явления.
Основният източник на ацетонови тела са мастни киселини, но освен това изходният материал за образуването на ацетонни тела е аминокиселините, следователно и протеините.
Неутралната мазнина, както е споменато по-горе, се отлага в мастната тъкан, която се развива от специфични клетки - липобласти и има подходяща капилярна система. Доказано е, че има нервни окончания, към които са подходящи много тънки нервни влакна, които отиват независимо от кръвоносните съдове. Абсорбцията и освобождаването на мазнини от клетките на мастната тъкан се регулира от по-високите части на централната нервна система чрез вегетативната нервна система.
Следователно, мастната тъкан не е механична запаса на мазнини, но участва в активното регулиране на нейното натрупване и връщане. В допълнение, той има способността да синтезира мазнини от въглехидрати.
Голяма роля в процесите на интерстициален метаболизъм на мазнините се дава на черния дроб. Той натрупва мазнини по време на мобилизирането му от мастните депа, както и окисляването на мастните киселини до етапите на b-хидроксибутирната и ацетооцетната киселини. Черният дроб е основният орган за образуването на кетонни тела. Въпреки това, това не е мястото на тяхното по-нататъшно окисление, както се вижда от експерименти върху хепатектомизирани животни. Въведените b-хидроксибутири и ацетооцетни киселини в такива животни изчезват (окисляват) толкова бързо, колкото в контролните.
Белите дробове, стоящи на пътя на основната маса мазнини, също имат способността да задържат мазнините и да го окисляват, за да образуват b-хидроксимаслена и ацетооцетна киселина.
По-нататъшното окисление на тези киселини се извършва в бъбреците и мускулите.
Регулирането на отлагането и мобилизирането на мазнините в мастните депа се извършва чрез комплексен нервно-хормонален механизъм. Работата на лабораториите на К. М. Биков показва ролята на мозъчната кора при метаболитните и по-специално на окислителните процеси и специфично динамичното действие на храната. Ефектът от психични травми, различни негативни емоции, безсъние и редица други нарушения на загубата на тегло и неговото увеличаване след елиминирането на тези фактори е показател за голямото значение на мозъчната кора при регулирането на метаболизма на мазнините.
Това се потвърждава от факта, че с редица психични заболявания се наблюдават значителни промени в телесните мазнини.
- Върнете се към съдържанието на раздела "Патофизиология"
Биохимия на черния дроб
Тема: "БИОХИМИЯ НА ЖИВОТА"
1. Химическият състав на черния дроб: съдържанието на гликоген, липиди, протеини, минерален състав.
2. Ролята на черния дроб при въглехидратния метаболизъм: поддържане на постоянна концентрация на глюкоза, синтез и мобилизация на гликоген, глюконеогенеза, основните начини за превръщане на глюкоза-6-фосфат, интерконверсия на монозахариди.
3. Ролята на черния дроб при липидния метаболизъм: синтез на висши мастни киселини, ацилглицероли, фосфолипиди, холестерол, кетонни тела, синтез и метаболизъм на липопротеините, концепцията за липотропния ефект и липотропните фактори.
4. Ролята на черния дроб в метаболизма на протеините: синтеза на специфични плазмени протеини, образуването на урея и пикочна киселина, холин, креатин, интерконверсия на кетокиселини и аминокиселини.
5. Метаболизма на алкохола в черния дроб, мастната дегенерация на черния дроб с алкохолна злоупотреба.
6. Неутрализираща функция на черния дроб: етапи (фази) на неутрализация на токсичните вещества в черния дроб.
7. Обмяна на билирубин в черния дроб. Промени в съдържанието на жлъчни пигменти в кръвта, урината и изпражненията при различни видове жълтеница (adhepatic, parenchymal, obstructive).
8. Химическият състав на жлъчката и нейната роля; фактори, допринасящи за образуването на камъни в жлъчката.
31.1. Чернодробна функция.
Черният дроб е уникален орган в метаболизма. Всяка чернодробна клетка съдържа няколко хиляди ензима, които катализират реакциите на множество метаболитни пътища. Следователно, черният дроб изпълнява в организма редица метаболитни функции. Най-важните от тях са:
- биосинтеза на вещества, които функционират или се използват в други органи. Тези вещества включват плазмени протеини, глюкоза, липиди, кетонни тела и много други съединения;
- биосинтеза на крайния продукт на азотния метаболизъм в организма - урея;
- участие в процесите на храносмилане - синтез на жлъчни киселини, образуване и отделяне на жлъчката;
- биотрансформация (модификация и конюгиране) на ендогенни метаболити, лекарства и отрови;
- екскреция на някои метаболитни продукти (жлъчни пигменти, излишък на холестерол, продукти за неутрализация).
31.2. Ролята на черния дроб в метаболизма на въглехидратите.
Основната роля на черния дроб в метаболизма на въглехидратите е да се поддържа постоянно ниво на глюкоза в кръвта. Това се постига чрез регулиране на съотношението на процесите на образуване и използване на глюкоза в черния дроб.
Чернодробните клетки съдържат ензима глюкокиназа, който катализира глюкозната фосфорилираща реакция с образуването на глюкозо-6-фосфат. Глюкозо-6-фосфатът е ключов метаболит на въглехидратния метаболизъм; Основните начини за нейното преобразуване са представени на фигура 1.
31.2.1. Начини за оползотворяване на глюкозата. След хранене голямо количество глюкоза навлиза в черния дроб през порталната вена. Тази глюкоза се използва предимно за синтеза на гликоген (реакционната схема е показана на фигура 2). Съдържанието на гликоген в черния дроб на здрави хора обикновено варира от 2 до 8% от масата на този орган.
Гликолизата и пентозофосфатният път на глюкозното окисление в черния дроб служат предимно като доставчици на прекурсорни метаболити за биосинтеза на аминокиселини, мастни киселини, глицерол и нуклеотиди. В по-малка степен, окислителните пътища на превръщане на глюкозата в черния дроб са източници на енергия за биосинтетични процеси.
Фигура 1. Основните пътища за превръщане на глюкозо-6-фосфат в черния дроб. Цифрите показват: 1 - глюкозно фосфорилиране; 2 - хидролиза на глюкозо-6-фосфат; 3 - синтез на гликоген; 4 - мобилизация на гликоген; 5 - път пентозофосфат; 6 - гликолиза; 7 - глюконеогенеза.
Фигура 2. Диаграма на реакциите на синтеза на гликоген в черния дроб.
Фигура 3. Диаграма на реакциите на мобилизация на гликоген в черния дроб.
31.2.2. Начини на образуване на глюкоза. При някои условия (при диета с ниско съдържание на въглехидрати на гладно, продължително физическо натоварване) необходимостта на организма от въглехидрати надвишава количеството, което се абсорбира от стомашно-чревния тракт. В този случай, образуването на глюкоза се извършва с помощта на глюкоза-6-фосфатаза, която катализира хидролизата на глюкоза-6-фосфат в чернодробните клетки. Гликогенът служи като пряк източник на глюкозо-6-фосфат. Схемата за мобилизация на гликоген е представена на фигура 3.
Мобилизирането на гликоген осигурява нуждите на човешкото тяло за глюкоза през първите 12 до 24 часа на гладно. На по-късен етап, глюконеогенезата, биосинтеза от източници на въглехидрати, става основен източник на глюкоза.
Основните субстрати за глюконеогенезата са лактат, глицерол и аминокиселини (с изключение на левцин). Тези съединения първо се превръщат в пируват или оксалоацетат, ключовите метаболити на глюконеогенезата.
Глюконеогенезата е обратният процес на гликолизата. В същото време бариерите, създадени от необратими реакции на гликолиза, се преодоляват с помощта на специални ензими, които катализират реакциите на байпас (виж Фигура 4).
Сред другите начини за метаболизъм на въглехидратите в черния дроб, трябва да се отбележи, че глюкозата се превръща в други хранителни монозахариди - фруктоза и галактоза.
Фигура 4. Гликолиза и глюконеогенеза в черния дроб.
Ензими, които катализират необратими реакции на гликолиза: 1 - глюкокиназа; 2-фосфофруктокиназа; 3 - пируват киназа.
Ензими, които катализират реакциите на байпас на глюконеогенезата: 4-пируват карбоксилаза; 5 - фосфоенолпируват карбоксикиназа; 6 -fruktozo-1,6-difosfataza; 7 - глюкозо-6-фосфатаза.
31.3. Ролята на черния дроб в липидния метаболизъм.
Хепатоцитите съдържат почти всички ензими, участващи в липидния метаболизъм. Следователно, паренхимните клетки на черния дроб до голяма степен контролират съотношението между консумация и липиден синтез в организма. Липидният катаболизъм в чернодробните клетки възниква главно в митохондриите и лизозомите, биосинтезата в цитозола и ендоплазмения ретикулум. Основният метаболит на липидния метаболизъм в черния дроб е ацетил-CoA, основните начини на образуване и използване на който са показани на фигура 5.
Фигура 5. Образуване и използване на ацетил СоА в черния дроб.
31.3.1. Метаболизъм на мастни киселини в черния дроб. Диетичните мазнини под формата на хиломикрони влизат в черния дроб чрез системата на чернодробната артерия. Под действието на липопротеин липаза, разположена в ендотелиума на капилярите, те се разграждат в мастни киселини и глицерол. Мастните киселини, които проникват в хепатоцитите, могат да се подложат на окисление, модификация (скъсяване или удължаване на въглеродната верига, образуване на двойни връзки) и да се използват за синтезиране на ендогенни триацилглицероли и фосфолипиди.
31.3.2. Синтез на кетонни тела. Когато β-оксидирането на мастни киселини в черния дроб на митохондриите, се образува ацетил-CoA, което претърпява допълнително окисление в цикъла на Кребс. Ако има недостиг на оксалоацетат в чернодробните клетки (например, по време на гладно, захарен диабет), ацетилните групи се кондензират, за да образуват кетонни тела (ацетоацетат, β-хидроксибутират, ацетон). Тези вещества могат да служат като енергийни субстрати в други тъкани на тялото (скелетни мускули, миокард, бъбреци, с дългосрочно гладуване, мозъка). Черният дроб не използва кетонни тела. С излишък от кетонни тела в кръвта се развива метаболитна ацидоза. Диаграма на образуването на кетонни тела е показана на фигура 6.
Фигура 6. Синтез на кетонни тела в чернодробните митохондрии.
31.3.3. Образование и начини за използване на фосфатидна киселина. Общ прекурсор на триацилглицеролите и фосфолипидите в черния дроб е фосфатидната киселина. Синтезира се от глицерол-3-фосфат и две ацил-CoA-активни форми на мастни киселини (Фигура 7). Глицерол-3-фосфатът може да се образува или от диоксиацетон фосфат (гликолиза метаболит) или от свободен глицерол (продукт на липолиза).
Фигура 7. Образуване на фосфатидна киселина (схема).
За синтеза на фосфолипиди (фосфатидилхолин) от фосфатидна киселина е необходимо да се снабди с храна достатъчно количество липотропни фактори (вещества, които предотвратяват развитието на мастна дегенерация на черния дроб). Тези фактори включват холин, метионин, витамин В12, фолиева киселина и някои други вещества. Фосфолипидите са включени в състава на липопротеиновите комплекси и участват в транспорта на липиди, синтезирани в хепатоцити към други тъкани и органи. Липсата на липотропни фактори (с злоупотреба с мазни храни, хроничен алкохолизъм, диабет) допринася за факта, че фосфатидната киселина се използва за синтеза на триацилглицероли (неразтворими във вода). Нарушаването на образуването на липопротеини води до факта, че излишъкът от TAG се натрупва в чернодробните клетки (мастна дегенерация) и функцията на този орган е нарушена. Начинът на използване на фосфатидна киселина в хепатоцитите и ролята на липотропните фактори са показани на фигура 8.
Фигура 8. Използване на фосфатидна киселина за синтеза на триацилглицероли и фосфолипиди. Липотропните фактори се посочват с *.
31.3.4. Образуване на холестерол. Черният дроб е основното място за синтеза на ендогенен холестерол. Това съединение е необходимо за изграждането на клетъчни мембрани, е предшественик на жлъчните киселини, стероидните хормони, витамин D 3. Първите две реакции на синтез на холестерол приличат на синтеза на кетонни тела, но протичат в цитоплазмата на хепатоцитите. Ключовият ензим в синтеза на холестерол, β-хидрокси-β-метилглутарил-КоА редуктаза (HMG-CoA редуктаза), се инхибира от излишък на холестерол и жлъчни киселини на базата на отрицателна обратна връзка (Фигура 9).
Фигура 9. Синтез на холестерола в черния дроб и неговото регулиране.
31.3.5. Образуване на липопротеин. Липопротеини - протеин-липидни комплекси, които включват фосфолипиди, триацилглицероли, холестерол и неговите естери, както и протеини (апопротеини). Липопротеините транспортират неразтворими във вода липиди в тъканите. Два вида липопротеини се образуват в хепатоцити - липопротеини с висока плътност (HDL) и липопротеини с много ниска плътност (VLDL).
31.4. Ролята на черния дроб в метаболизма на протеините.
Черният дроб е тялото, което регулира приема на азотни вещества в организма и тяхното отделяне. В периферните тъкани постоянно се получават реакции на биосинтеза с използването на свободни аминокиселини, или те се освобождават в кръвта по време на разграждането на тъканните протеини. Въпреки това, нивото на протеините и свободните аминокиселини в кръвната плазма остава постоянно. Това се дължи на факта, че чернодробните клетки имат уникален набор от ензими, които катализират специфични реакции на белтъчния метаболизъм.
31.4.1. Начини за използване на аминокиселини в черния дроб. След поглъщане на протеинови храни, голямо количество аминокиселини навлиза в чернодробните клетки през порталната вена. Тези съединения могат да претърпят серия от трансформации в черния дроб преди да влязат в общата циркулация. Тези реакции включват (Фигура 10):
а) използването на аминокиселини за синтез на протеини;
б) трансаминиране - пътя на синтеза на заменими аминокиселини; също така свързва обмена на аминокиселини с глюконеогенеза и общия начин на катаболизма;
в) деаминиране - образуването на а-кето киселини и амоняк;
г) синтез на урея - начинът на неутрализация на амоняка (виж схемата в раздела "Протеинова обмяна");
д) синтез на непротеинови азотсъдържащи вещества (холин, креатин, никотинамид, нуклеотиди и др.).
Фигура 10. Аминокиселинен метаболизъм в черния дроб (схема).
31.4.2. Протеинова биосинтеза. Много плазмени протеини се синтезират в чернодробните клетки: албумин (около 12 g дневно), повечето α- и β-глобулини, включително транспортни протеини (феритин, церулоплазмин, транскортин, ретинол-свързващ протеин и др.). В черния дроб се синтезират и много фактори на кръвосъсирването (фибриноген, протромбин, проконвертин, проакцелерин и др.).
31.5. Неутрализираща функция на черния дроб.
Неполярните съединения с различен произход, включително ендогенни вещества, лекарства и отрови, се неутрализират в черния дроб. Процесът на неутрализация на веществата включва два етапа (фази):
1) фазова модификация - включва реакцията на окисление, редукция, хидролиза; за редица съединения е по избор;
2) фазово конюгиране - включва реакцията на взаимодействието на вещества с глюкуронова и сярна киселина, глицин, глутамат, таурин и други съединения.
По-подробно реакциите на неутрализация ще бъдат разгледани в раздела "Биотрансформация на ксенобиотици".
31.6. Билиарното образуване на черния дроб.
Жлъчния секрет е жълтеникаво-кафяв цвят, секретиран от чернодробни клетки (500-700 мл на ден). Съставът на жлъчката включва: жлъчни киселини, холестерол и неговите естери, жлъчни пигменти, фосфолипиди, протеини, минерални вещества (Na +, K +, Ca 2+, Сl -) и вода.
31.6.1. Жлъчни киселини. Са продукти от метаболизма на холестерола, се образуват в хепатоцити. Има първични (холодна, ненооксихолична) и вторична (дезоксихолична, литохолична) жлъчни киселини. Жлъчката съдържа главно жлъчни киселини, конюгирани с глицин или таурин (например гликохолова, киселинна, таурохолинова киселина и др.).
Жлъчните киселини са пряко включени в храносмилането на мазнините в червата:
- имат емулгиращо действие върху ядливите мазнини;
- активират панкреатичната липаза;
- насърчава усвояването на мастни киселини и мастноразтворими витамини;
- стимулират чревната перисталтика.
При нарушаване на изтичането на жлъчката жлъчните киселини попадат в кръвта и урината.
31.6.2. Холестерол. Излишният холестерол се екскретира в жлъчката. Холестеролът и неговите естери присъстват в жлъчката като комплекси с жлъчни киселини (холеинови комплекси). Съотношението на жлъчните киселини към холестерола (съотношението на холата) не трябва да бъде по-малко от 15. В противен случай, водонеразтворимият холестерол се утаява и се отлага под формата на камъни в жлъчния мехур (жлъчнокаменна болест).
31.6.3. Жлъчни пигменти. Конюгиран билирубин (моно- и диглюкуронид билирубин) преобладава сред пигменти в жлъчката. Той се образува в чернодробните клетки в резултат на взаимодействието на свободния билирубин с UDP-глюкуроновата киселина. Това намалява токсичността на билирубина и увеличава неговата разтворимост във вода; по-нататък конюгиран билирубин се секретира в жлъчката. Ако има нарушение на оттока на жлъчката (обструктивна жълтеница), съдържанието на директния билирубин в кръвта значително се увеличава, билирубинът се открива в урината, а съдържанието на stercobilin намалява в изпражненията и урината. За диференциална диагностика на жълтеница вижте "Обмяна на сложни протеини".
31.6.4. Ензими. От ензимите, открити в жлъчката, първо трябва да се отбележи алкалната фосфатаза. Това е екскретиращ ензим, синтезиран в черния дроб. В нарушение на изтичането на жлъчката, активността на алкалната фосфатаза в кръвта се увеличава.