Jetra igrajo osrednjo vlogo pri presnovi beljakovin. Opravlja naslednje glavne funkcije: sinteza specifičnih plazemskih beljakovin; nastajanje sečnine in sečne kisline; sintezo holina in kreatina; transaminacija in deaminacija aminokislin, ki je zelo pomembna za medsebojno transformacijo aminokislin, kot tudi za proces glukoneogeneze in tvorbo ketonskih teles. Vse plazemske albumine, 75–90% α-globulinov in 50% β-globulinov sintetizirajo hepatociti. Le γ-globuline ne proizvajajo hepatociti, temveč makrofagni sistem, kateremu pripadajo zvezdaste retikuloendotelne celice (Kupfferjeve celice). V jetrih se večinoma tvorijo γ-globulini. Jetra so edini organ, kjer se tako pomembne beljakovine v telesu sintetizirajo kot protrombin, fibrinogen, prokonvertin in proakcelerin.
Pri boleznih jeter je določanje frakcijskega sestava plazemskih beljakovin (ali seruma) krvi pogosto zanimivo tako za diagnostične kot za prognostične izraze. Znano je, da patološki proces v hepatocitih dramatično zmanjšuje njihove sposobnosti sinteze. Posledično se vsebnost albumina v krvni plazmi močno zmanjša, kar lahko privede do zmanjšanja onkotičnega pritiska krvne plazme, razvoja edema in nato ascitesa. Ugotovljeno je, da je s cirozo jeter, ki se pojavlja s simptomi ascitesa, vsebnost albumina v krvnem serumu 20% nižja kot pri cirozi brez ascitesa.
Kršitev sinteze številnih beljakovinskih faktorjev koagulacije krvi pri hudih boleznih jeter lahko vodi do hemoragičnih dogodkov.
Pri poškodbah jeter je moten tudi proces deaminacije aminokislin, kar prispeva k povečanju njihove koncentracije v krvi in urinu. Torej, če je normalna vsebnost dušika v aminokislinah v serumu okoli 2,9–4,3 mmol / l, potem se pri hudih jetrnih boleznih (atrofični procesi) ta vrednost poveča na 21 mmol / l, kar vodi do aminoacidurije. Na primer, pri akutni atrofiji jeter, lahko količina tirozina v dnevni količini urina doseže 2 g (s hitrostjo 0,02–0,05 g / dan).
V telesu nastane sečnina predvsem v jetrih. Sinteza sečnine je povezana s porabo precej velike količine energije (3 molekule ATP se porabijo za tvorbo 1 molekule sečnine). Pri jetrni bolezni, ko se količina ATP v hepatocitih zmanjša, sintetizira sečnino. V teh primerih je indikativna določitev razmerja med sečninskim dušikom in amino dušikom v serumu. Običajno je to razmerje 2: 1, v primeru hude poškodbe jeter pa 1: 1.
Večina sečne kisline se oblikuje tudi v jetrih, kjer je veliko encima ksantin oksidaze, pri čemer se hidroksipurin (hipokantin in ksantin) pretvori v sečno kislino. Ne smemo pozabiti na vlogo jeter pri sintezi kreatina. Obstajata dva vira kreatina v telesu. Obstaja eksogeni kreatin, t.j. kreatinova hrana (meso, jetra itd.) in endogeni kreatin, sintetiziran v tkivih. Sinteza kreatina poteka predvsem v jetrih, od koder vstopa v mišično tkivo skozi krvni obtok. Tukaj se kreatin, fosforiliran, pretvori v kreatin fosfat in iz njega nastane kreatinin.
Vloga jeter pri presnovi ogljikovih hidratov
Glavna vloga jeter pri presnovi ogljikovih hidratov je ohranjanje normoglikemije. Ohranjanje normalne koncentracije glukoze v krvi poteka po treh glavnih mehanizmih:
1. sposobnost jeter, da deponira glukozo, ki se absorbira iz črevesa, in jo po potrebi oskrbuje s splošnim krvnim obtokom. fosfataza, ki cepi fosfat in tvori prosto glukozo, slednji zlahka zapusti jetrne celice;
2. tvorijo glukozo iz izdelkov, ki niso ogljikovi hidrati (glukoneogeneza).
3. pretvorijo druge heksoze (galaktozo in fruktozo) v glukozo.
Absorpcijo glukoze iz črevesja spremlja sočasno sproščanje insulina, ki stimulira sintezo glikogena v jetrih in pospešuje oksidativno razgradnjo glukoze v njej. Med obroki (nizka koncentracija glukoze → nizka koncentracija insulina) v jetrih se aktivirajo reakcije glikogenolize, ki preprečujejo razvoj hipoglikemije. Pri dolgotrajnem postu se najprej uporabijo glikogenske aminokisline (glukoneogeneza), nato pa se deponirane maščobe razgradijo (tvorba ketonskih teles).
Vloga jeter pri presnovi lipidov.
Jetra odlagajo lipide in igrajo ključno vlogo pri njihovi presnovi:
· Sintetizira, razgrajuje, podaljšuje ali skrajšuje maščobne kisline (ki prihajajo iz hrane ali nastanejo med razgradnjo enostavnih in kompleksnih lipidov);
· Razpadati, sintetizirati ali modificirati triacilglicerole;
Večina lipoproteinov se sintetizira in 90% celotne količine holesterola v telesu (približno 1 g / s). Vsi organi z nezadostno sintezo holesterola (npr. Ledvice) dobivajo jetrni holesterol;
· V jetrih se žolčne kisline sintetizirajo iz holesterola, ki je del žolča, potrebnega za prebavo lipidov v črevesju;
Jetra so edini organ, v katerem se sintetizirajo acetonska telesa.
Vloga jeter pri presnovi beljakovin.
V jetrih intenzivno potekajo reakcije biosinteze beljakovin, ki so potrebne za vzdrževanje vitalne aktivnosti tako hepatocitov kot tudi za potrebe organizma kot celote. Konča tudi proces razgradnje telesnih beljakovin (sinteza sečnine).
Aminokisline, ki se sproščajo v procesu prebave in se dotikajo pretoka krvne vene v jetra, se uporabljajo za:
· Sinteza plazemskih beljakovin (albumin, različni globulini, koagulacijski faktorji),
· Nastajanje α-ketoicidov s transaminacijo ali oksidativno deaminacijo aminokislin,
· Glukoneogeneza iz glikogenskih aminokislin,
· Ketogeneza iz ketogenih aminokislin,
· Sinteza maščobnih kislin,
Aminokisline se uporabljajo za energijo, ki se razgrajujejo v ciklu trikarboksilne kisline.
Amoniak, ki nastane v presnovi aminokislin v jetrih in NH3, nastajajo v procesu razgradnje beljakovin v debelem črevesu, se pretvori v sečnino v hepatocite in se tako nevtralizira.
V jetrih se sintetizira kreatin, ki ga dobavlja v krvni obtok za nadaljnjo uporabo srčnih in skeletnih mišic.
Sinteza kreatina poteka v dveh fazah:
1. Gvanidinska skupina arginina (NH2 - C = NH), z tvorbo gvanidinoacetata. Encim je arginil glicin transaminaza. Ta reakcija poteka v ledvicah.
2. Iz ledvic se guanidinoacetat prenaša v jetra, kjer se metilira s S-adenozilmetioninom (aktivna oblika metionina) - nastane kreatin. Encim je gvanidinoacetat transmetilaza.
COOH arginil glicin CH2 - COOH
Jetra prehajajo skozi presnovo ogljikovih hidratov, lipidov in beljakovin
Jetra, ki so osrednji organ metabolizma, sodelujejo pri ohranjanju metabolne homeostaze in so sposobni izvesti interakcijo presnove beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov.
Nekatere "spojine" presnove ogljikovih hidratov in beljakovin so piruvična kislina, oksaloacetična in a-ketoglutarska kislina iz TCAA, ki jo lahko pretvorimo v alanin, aspartat in glutamat v reakcijah transaminacije. Postopek transformacije aminokislin v keto kisline poteka na podoben način.
Ogljikovi hidrati so še bolj povezani s presnovo lipidov:
- NADPH molekule, ki se tvorijo v pentozni fosfatni poti, se uporabljajo za sintezo maščobnih kislin in holesterola,
- Gliceraldehid fosfat, ki je nastal tudi na poti pentoz fosfata, je vključen v glikolizo in pretvorjen v dioksiaceton fosfat,
- Glicerol-3-fosfat, ki nastane iz glikolize dioksiacetonfosfata, se pošlje za sintezo triacilglicerolov. Tudi za ta namen se lahko uporabi gliceraldehid-3-fosfat, sintetiziran med strukturnimi preureditvami poti pentoznega fosfata,
- "Glukoza" in "amino kislina" acetil-SkoA lahko sodelujeta pri sintezi maščobnih kislin in holesterola.
Razmerje med presnovo beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov
Izmenjava ogljikovih hidratov
V hepatocitih so aktivni procesi presnove ogljikovih hidratov. Zaradi sinteze in razgradnje glikogena jetra vzdržujejo koncentracijo glukoze v krvi. Aktivna sinteza glikogena poteka po obroku, ko koncentracija glukoze v krvi portalne vene doseže 20 mmol / l. Shranjevanje glikogena v jetrih se giblje od 30 do 100 g. Pri kratkotrajnem tešče se pojavlja glikogenoliza, pri dolgotrajnem tešče pa je glukoneogeneza iz aminokislin in glicerola glavni vir glukoze v krvi.
Jetra izvajajo interkonverzijo sladkorjev, t.j. pretvorba heksozov (fruktoze, galaktoze) v glukozo.
Aktivne reakcije poti pentoznega fosfata omogočajo proizvodnjo NADPH, ki je potrebna za mikrosomsko oksidacijo in sintezo maščobnih kislin in holesterola iz glukoze.
Izmenjava lipidov
Če presežek glukoze, ki se ne uporablja za sintezo glikogena in drugih sintez, vstopi v jetra med obrokom, se spremeni v lipide - holesterol in triacilglicerol. Ker se jetra ne morejo kopičiti v TAG, jih odstranijo lipoproteini z zelo nizko gostoto (VLDL). Holesterol se uporablja predvsem za sintezo žolčnih kislin, vključen je tudi v sestavo lipoproteinov nizke gostote (LDL) in VLDL.
V določenih pogojih - post, dolgotrajna mišična obremenitev, diabetes mellitus tip I, prehrana, bogata z maščobami - se v jetrih aktivira sinteza ketonskih teles, ki jih večina tkiv uporablja kot alternativni vir energije.
Izmenjava beljakovin
Več kot polovica sintetiziranih beljakovin na dan v telesu pade na jetra. Stopnja obnove vseh beljakovin jeter je 7 dni, v drugih organih pa ta vrednost ustreza 17 ali več dni. Ti vključujejo ne samo beljakovine hepatocitov, ampak tudi tiste za izvoz - albumin, številne globuline, krvne encime, pa tudi fibrinogene in faktorje strjevanja krvi.
Aminokisline so podvržene kataboličnim reakcijam s transaminacijo in deaminacijo, dekarboksilacijo z nastajanjem biogenih aminov. Reakcije sinteze holina in kreatina nastanejo zaradi prenosa metilne skupine iz adenosilmetionina. V jetrih se odstranjuje presežek dušika in njegova vključitev v sestavo sečnine.
Reakcije sinteze sečnine so tesno povezane s ciklom trikarboksilne kisline.
Tesna interakcija sinteze sečnine in TCA
Zamenjava pigmentov
Vpletenost jeter v metabolizem pigmenta je v pretvorbi hidrofobnega bilirubina v hidrofilno obliko in njeno izločanje v žolč.
Pigmentna presnova ima pomembno vlogo pri presnovi železa v telesu - feritin, ki vsebuje železo, najdemo v hepatocitih.
Ocena presnovne funkcije
V klinični praksi obstajajo tehnike za vrednotenje določene funkcije:
Ocenjuje se sodelovanje pri presnovi ogljikovih hidratov:
- koncentracijo glukoze v krvi
- vzdolž krivulje testa tolerance za glukozo,
- na krivulji "sladkor" po obremenitvi s galaktozo, t
- največja hiperglikemija po dajanju hormonov (npr. adrenalin).
Upošteva se vloga pri presnovi lipidov:
- na ravni triacilglicerolov v krvi, holesterola, VLDL, LDL, HDL,
- aterogeni koeficient.
Presnovo beljakovin ocenjujemo: t
- o koncentraciji celotnega proteina in njegovih frakcij v serumu, t
- v smislu koagulograma,
- kar zadeva sečnino v krvi in urinu, t
- o aktivnosti encimov AST in ALT, LDH-4,5, alkalne fosfataze, glutamat dehidrogenaze.
Presnavljanje pigmentov se ocenjuje:
- koncentracije celotnega in direktnega bilirubina v serumu.
Vključevanje jeter v presnovo beljakovin
Podatki o kršitvah vseh vrst metabolizma pri jetrnih boleznih so zagotovo informativni pri pregledu bolnikov, vendar je pomanjkljivost opredelitve teh indikatorjev, z izjemo tistih, ki bodo obravnavani v nadaljevanju, ta, da niso značilne za zgodnje faze bolezni, glede na veliko rezervno zmogljivost organa.. Očitne presnovne motnje so navadno odkrite v višini bolezni.
Kazalci aktivnosti številnih encimov in indikatorji metabolizma pigmentov, o katerih bomo govorili v nadaljevanju, so veliko bolj informativni. Zgodnje diagnosticiranje jetrnih bolezni je pomembno ne le zato, ker postajajo kronične in pogosto nepovratne, ampak tudi v smislu epidemioloških ukrepov glede na virusno etiologijo številnih bolezni.
Za nadaljevanje prenosa morate zbrati sliko:
VLOGA ŽIVLJENJA V IZMENJAVI PROTEINA;
Jetra igrajo osrednjo vlogo pri presnovi beljakovin. Opravlja naslednje glavne funkcije: sinteza specifičnih plazemskih beljakovin; nastajanje sečnine in sečne kisline; sintezo holina in kreatina; transaminacija in deaminacija
aminokislin, ki je zelo pomembna za medsebojno preoblikovanje aminokislin, kot tudi za proces glukoneogeneze in tvorbo ketonskih teles. Vse plazme albumina 1, 75 - 90% o-globulinov in 50% (3-globulini se sintetizirajo s hepatociti. Samo globulini se ne proizvajajo s hepatociti, ampak s makrofagnim sistemom, ki vključuje stelatne retikuloendotelne celice (Kupferjeve celice). Jetra so edini organ, kjer se tako pomembne beljakovine v telesu sintetizirajo kot protrombin, fibrinogen, prokonvertin in proakcelerin.
V povezavi z zgoraj navedenim je pri boleznih jeter določanje frakcijskega sestava plazemskih beljakovin (ali seruma) krvi pogosto zanimivo tako za diagnostične kot za prognostične izraze. Znano je, da patološki proces v hepatocitih dramatično zmanjšuje njihove sintetične sposobnosti; Posledično se vsebnost albumina v krvni plazmi močno zmanjša, kar lahko privede do zmanjšanja onkotičnega pritiska krvne plazme, razvoja edema in nato ascitesa. Ugotovljeno je, da je s cirozo jeter, ki se pojavlja s simptomi ascitesa, vsebnost albumina v krvnem serumu 20% nižja kot pri cirozi brez ascitesa.
Kršitev sinteze številnih beljakovinskih faktorjev koagulacije krvi pri hudih boleznih jeter lahko vodi do hemoragičnih dogodkov.
Pri poškodbah jeter je moten tudi proces deaminacije aminokislin, kar vodi do povečanja njihove koncentracije v krvi in urinu. Torej, če je normalna vsebnost dušika v aminokislinah v serumu okoli 2,9 - 4,3 mmol / l, potem se pri hudih boleznih jeter (atrofični procesi) ta vrednost poveča na 21 mmol / l, kar vodi do aminoacidurije. Na primer, v primeru akutne atrofije jeter, lahko vsebnost tirozina v dnevni količini urina doseže 2 g (s hitrostjo 0,02 - 0,05 g / dan).
V telesu nastane sečnina predvsem v jetrih. Sinteza sečnine je povezana s porabo precej velike količine energije (3 molekule ATP se porabijo za tvorbo 1 molekule sečnine). Pri jetrni bolezni, ko se količina ATP v hepatocitih zmanjša, sintetizira sečnino. V teh primerih je indikativna določitev razmerja med sečninskim dušikom in amino dušikom v serumu. Običajno je to razmerje 2: 1, pri hudi poškodbi jeter pa 1: 1.
Velik del sečne kisline pri ljudeh nastane tudi v jetrih, kjer je veliko encima ksantin oksidaze, pri čemer se hidroksipurin (hipoksantin in ksantin) pretvori v sečno kislino. Ne smemo pozabiti na vlogo jeter pri sintezi kreatina. Obstajata dva vira, ki določata prisotnost kreatina v telesu. V prehrambenih proizvodih (meso, jetra itd.) In endogeni kreatin, ki se sintetizira v tkivih, obstaja eksogeni kreatin, to je kreatin. Sinteza kreatina se večinoma pojavi v jetrih (glej poglavje 11), od koder vstopi v mišično tkivo skozi krvni obtok. Tukaj se kreatin, fosforiliran, pretvori v kreatin fosfat in iz njega nastane kreatinin.
Razstrupljanje različnih snovi v jetrih
Tuje snovi (ksenobiotiki) v jetrih se pogosto spreminjajo v manj toksične in včasih indiferentne snovi. Očitno je le v tem smislu mogoče govoriti o njihovi nevtralizaciji v jetrih. To se zgodi z oksidacijo, redukcijo, metilacijo, acetilacijo in konjugacijo z nekaterimi snovmi. Opozoriti je treba, da se oksidacija, redukcija in hidroliza tujih spojin v jetrih izvajajo predvsem z mikrosomskimi encimi.
Poleg mikrosomalne (glejte poglavje 8) obstaja tudi peroksisomska oksidacija v jetrih. Peroksizomi - mikroorganizmi, najdeni v hepatocitih; lahko jih obravnavamo kot specializirane oksidativne organele. Ti mikroorganizmi vsebujejo oksidaz sečne kisline, laktat oksidazo, oksidazo D-amino kisline in katalazo. Slednji katalizira cepitev vodikovega peroksida, ki se tvori pod delovanjem teh oksidaz, zato je ime teh mikroorganizmov peroksizomov. Peroksizomsko oksidacijo, kakor tudi mikrosomsko, ne spremlja tvorba makroergičnih vezi.
"Zaščitne" sinteze so tudi zelo zastopane v jetrih, na primer sinteza sečnine, zaradi katere je zelo strupen amoniak nevtraliziran. Kot posledica gnitnih procesov, ki se pojavljajo v črevesju, nastajajo fenol in krezol iz tirozina, skatol in indol iz triptofana. Te snovi se absorbirajo in s pretokom krvi v jetra, kjer se nevtralizirajo z nastankom parnih spojin z žveplovo ali glukuronsko kislino (glej 11. poglavje).
Nevtralizacija fenola, krezola, skatola in indola v jetrih nastane zaradi interakcije teh spojin ne s prostimi žveplom in glukuronskimi kislinami, temveč s tako imenovanimi aktivnimi oblikami: FAPS in UDPC.
Glukuronska kislina se ne ukvarja le z nevtralizacijo gnilih produktov beljakovin v črevesju, ampak tudi pri vezavi številnih drugih strupenih spojin, ki nastanejo v procesu presnove v tkivih. Zlasti prosti ali indirektni bilirubin, ki je zelo strupen, medsebojno deluje z glukuronsko kislino v jetrih in tvori mono- in diglukonični-bilirubin. Normalni presnovek je hipurična kislina, ki nastane v jetrih iz benzojske kisline in glicina.
Glede na to, da se sinteza hipurične kisline pri ljudeh pojavlja predvsem v jetrih, je v klinični praksi dovolj pogosto, da se test antitoksične funkcije jeter opravi s testom Quick-Pytel (z normalno funkcionalno sposobnostjo ledvic). Preskus se izvede z nalaganjem natrijevega benzoata, ki mu sledi določitev urina oblikovane hipurinske kisline. Pri parenhimski poškodbi jeter se sinteza hipurične kisline zmanjša.
V jetrih so procesi metilacije široko zastopani. Torej, pred izločanjem urina, se amid nikotinske kisline (vitamin PP) metilira v jetrih; kot rezultat nastane N-metilnikotinamid. Ob metilaciji intenzivno potekajo postopki acetilacije 2. Zlasti različni pripravki sulfanilamida so podvrženi acetilaciji v jetrih.
Primer nevtralizacije strupenih produktov v jetrih z zmanjšanjem je pretvorba nitrobenzena v para-aminofenol. Veliko aromatskih ogljikovodikov se nevtralizira z oksidacijo, da nastanejo ustrezne karboksilne kisline.
Jetra sodelujejo tudi pri inaktivaciji različnih hormonov. Zaradi vnosa hormonov skozi krvni obtok v jetra se njihova aktivnost v večini primerov močno zmanjša ali pa se popolnoma izgubi. Tako se steroidni hormoni, ki so pod mikrosomsko oksidacijo, inaktivirajo in se nato spremenijo v ustrezne glukuronide in sulfate. Pod vplivom aminoksidaz, se kateholamini oksidirajo v jetrih itd.
Iz zgornjih primerov je jasno, da jetra lahko inaktivirajo številne močne fiziološke in tuje (vključno s toksičnimi) snovmi.
Vloga jeter pri metabolizmu pigmentov
Upoštevajte samo hemokromogene pigmente, ki nastanejo v telesu med razgradnjo hemoglobina (v veliko manjši meri med razgradnjo mioglobina, citokroma itd.). Razgradnja hemoglobina se pojavi v celicah makrofagov; zlasti v stelatnih retikuloendoteliocitih kot tudi v histiocitih vezivnega tkiva katerega koli organa.
Kot smo že omenili (glej poglavje 12), je začetna faza razpada hemoglobina prekinitev enega metinskega mostu, da nastane verdoglobin. Nadalje, atom železa in globinski protein se ločita od molekule verdoglobina. Posledično nastane biliverdin, ki je veriga štirih piroloških obročev, povezanih z metanskimi mostovi. Potem biliverdin, okreva, se spremeni v bilirubin - pigment, izločen iz žolča in se zato imenuje žolčni pigment. Nastali bilirubin se imenuje posredni (nekonjugiran) bilirubin. V vodi je netopen, posredna reakcija z diazoreaktivnim, tj. Reakcija se doseže šele po predhodni obdelavi z alkoholom.
V jetrih se bilirubin veže (konjugati) z glukuronsko kislino. To reakcijo katalizira encim UDP-glukuroniltransferaza. V tem primeru glukuronska kislina reagira v aktivni obliki, t.j. v obliki UDHP. Nastali bilirubin glukuronid se imenuje direktni bilirubin (konjugirani bilirubin). Topen je v vodi in daje neposredno reakcijo z diazoreaktivnim. Večina bilirubina se veže na dve molekuli glukuronske kisline, ki tvorita diglukuronid bilirubin:
Nastali v jetrih, se direktni bilirubin skupaj z zelo majhnim delom posrednega bilirubina izloča v žolč v tanko črevo z žolčem. Tu se glukuronska kislina odcepi od direktnega bilirubina in se zmanjša z zaporednim nastajanjem mezobilubina in mezobilinogena (urobilinogena). Domneva se, da se približno 10% bilirubina vrne v mezobliogenogen na poti v tanko črevo, t.j. v ekstrahepatični žolčnik in žolčnik. Iz tankega črevesa se del oblikovanega mesobliogenogena (urobilinogena) resorbira skozi črevesno steno, vstopi v v. portae in pretok krvi se prenese v jetra, kjer se popolnoma razcepi na di- in tripyrroles. Tako mesosynogen ne vstopa v splošno cirkulacijo krvi in urina.
Glavna količina mezobilinogena iz tankega črevesa vstopi v debelo črevo, kjer se zmanjša na stercobilinogen s sodelovanjem anaerobnih
mikroflore. Stercobilinogen, ki se tvori v spodnjih delih debelega črevesa (predvsem rektuma), se oksidira v stercobilin in izloči v blatu. Le majhen del stercobilinogena se absorbira v spodnjem delu debelega črevesa v sistem spodnje vene (najprej vstopi v Haemorrhoidalis) in se nato izloči z urinom preko ledvic. Zato v normalnem človeškem urinu vsebuje sledi stercobilinogena (dnevno se izloči v urinu do 4 mg). Na žalost se je do nedavnega v klinični praksi stercobilinogen, ki je vsebovan v normalnem urinu, še vedno imenoval urobilinogen. To je napačno. Na sl. 15.2 shematično prikazuje načine nastajanja urobilinogenih teles v človeškem telesu.
Določitev vsebnosti celotnega bilirubina in njegovih frakcij, kot tudi urobilinogenih teles v kliniki, je pomembna pri diferencialni diagnozi zlatenic različnih etiologij. Pri hemolitikurumenaNjegova hiperbilirubinemija se pojavlja predvsem kot posledica tvorbe posrednega bilirubina. Zaradi povečane hemolize se intenzivno oblikuje v celicah makrofagnega sistema zaradi razgradnje hemoglobina. Jetra ne morejo tvoriti tako velikega števila bilirubin-glukuronidov, kar vodi v kopičenje posrednega bilirubina v krvi in tkivih (sl. 15.3). Znano je, da posredni bilirubin ne prehaja skozi ledvični prag, zato bilirubin v urinu s hemolitično zlatenico navadno ni zaznan.
Pri jetrni jetrnici se pojavi uničenje jetrnih celic, izločanje direktnega bilirubina v žolčne kapilare je moteno in vstopa v krvni obtok, njegova vsebnost se znatno poveča. Poleg tega se sposobnost jetrnih celic za sintezo bilirubin-glukuronidov zmanjša; posledično se poveča tudi količina indirektnega serumskega bilirubina. Poraz hepatocitov spremlja kršitev njihove sposobnosti uničenja do
di- in tripyrroles mezobilinogen, namočen iz tankega črevesa. Slednji vstopi v sistemsko cirkulacijo in se izloči skozi ledvice z urinom.
Obstruktivna zlatenica moti izločanje z žolčem, kar vodi v močno povečanje vsebnosti direktnega bilirubina v krvi. Koncentracija indirektnega bilirubina se v krvi rahlo poveča. Vsebnost sterkobilogena (stercobilin) v blatu se močno zmanjša. Polno obchuratsiya žolčevod spremlja pomanjkanje žolčnih pigmentov v blatu (acholic stol). Značilne spremembe laboratorijskih parametrov metabolizma pigmentov v različnih zlatenicah so predstavljene v tabeli. 15.2.
N —Norm: | - povečano; | - zmanjšano; f je določen; 0- ni definirano.
Žolč - tekoča skrivnost rumenkasto rjave barve, ločena z jetrnimi celicami. Oseba proizvede 500-700 ml žolča na dan (10 ml na 1 kg telesne teže). Nastajanje žolča poteka neprekinjeno, čeprav intenzivnost tega procesa močno niha skozi ves dan. Izven prebave žolč v jetrih vstopi v žolčnik, kjer se zgosti zaradi absorpcije vode in elektrolitov. Relativna gostota jetrnega žolča je 1,01 in koncentracija cističnega žolča je 1,04. Koncentracija glavnih sestavin v cističnem žolču je 5-10-krat višja kot v jetrih (tabela 15.3).
Tabela 15.3. Vsebina glavnih sestavin človeške žolča
Physiology_Phechen_metabolism
Glavne funkcije jeter
Vključevanje jeter v presnovo beljakovin
Vloga jeter pri presnovi ogljikovih hidratov
Vloga jeter pri presnovi lipidov
Jetra v presnovi vode in soli
Vloga jeter pri presnovi ptic
Reference
Jetra igrajo veliko vlogo pri prebavi in presnovi. Vse snovi, ki se absorbirajo v kri, morajo vstopiti v jetra in prestati presnovne transformacije. V jetrih se sintetizirajo različne organske snovi: beljakovine, glikogen, maščobe, fosfatidi in druge spojine. Kri vstopa skozi jetrno arterijo in portalno veno. Poleg tega 80% krvi iz trebušnih organov prihaja skozi portalno veno in le 20% skozi jetrno arterijo. Kri iz jeter teče skozi jetrno veno.
Za preučevanje funkcij jeter uporabljajo angiostamično metodo, Ekka - Pavlov fistula, s pomočjo katere proučujejo biokemično sestavo dotoka in iztekanja z metodo kateterizacije posode portalnega sistema, ki jo je razvil A. Aliev.
Jetra igrajo pomembno vlogo pri presnovi beljakovin. Iz aminokislin, ki prihajajo iz krvi, se v jetrih oblikujejo beljakovine. Oblikuje fibrinogen, protrombin, ki opravlja pomembne funkcije pri strjevanju krvi. Tu potekajo procesi aminokislinske preureditve: deaminacija, transaminacija, dekarboksilacija.
Jetra so osrednje mesto za nevtralizacijo strupenih produktov metabolizma dušika, predvsem amoniaka, ki se pretvori v sečnino ali gre za tvorbo amidov kislin, nukleinske kisline se razgradijo v jetrih, oksidacija purinskih baz in tvorba končnega produkta njihove presnove, sečne kisline. Snovi (indol, skatol, krezol, fenol), ki prihajajo iz debelega črevesa, v kombinaciji z žveplovo in glukuronsko kislino, se pretvorijo v eter žveplove kisline. Odstranitev jeter iz telesa živali vodi v smrt. Prihaja, očitno, zaradi kopičenja v krvi amoniaka in drugih toksičnih vmesnih produktov metabolizma dušika. [1.]
Glavno vlogo pri presnovi ogljikovih hidratov imajo jetra. Glukoza, ki jo prinaša iz črevesja skozi portalno veno, se v jetrih pretvori v glikogen. Zaradi visoke zaloge glikogena služi jetra glavno skladišče ogljikovih hidratov v telesu. Glikogena funkcija jeter je zagotovljena z delovanjem številnih encimov, regulira pa jo centralni živčni sistem in 1 hormon - adrenalin, insulin, glukagon. V primeru povečane potrebe po telesu v sladkorju, na primer med povečanim delom mišic ali postom, se glikogen pod vplivom encima fosforilaze pretvori v glukozo in vstopi v kri. Tako jetra uravnavajo stalnost glukoze v krvi in z njo normalno oskrbo organov in tkiv.
V jetrih poteka najpomembnejša transformacija maščobnih kislin, iz katere se sintetizirajo maščobe, značilne za to vrsto živali. Pod delovanjem encima lipaze se maščobe razgradijo v maščobne kisline in glicerol. Usoda glicerola je podobna usodi glukoze. Njegovo preoblikovanje se začne z udeležbo ATP in se konča z razgradnjo v mlečno kislino, ki ji sledi oksidacija do ogljikovega dioksida in vode. Včasih, če je potrebno, lahko jetra sintetizirajo glikogen iz mlečne kisline.
Jetra tudi sintetizirajo maščobe in fosfatide, ki vstopajo v krvni obtok in se prevažajo po vsem telesu. Ima pomembno vlogo pri sintezi holesterola in njegovih estrov. Z oksidacijo holesterola v jetrih nastajajo žolčne kisline, ki se izločajo z žolčem in sodelujejo v procesih prebave.
Jetra sodelujejo pri presnovi vitamina, topnih v maščobah, je glavna deponija retinola in njegov provitamin - karoten. Sposoben je sintetizirati cianokobalamin.
Jetra lahko sama zadržijo odvečno vodo in tako preprečijo redčenje krvi: vsebujejo zaloge mineralnih soli in vitaminov, sodelujejo pri metabolizmu pigmentov.
Jetra opravljajo pregradno funkcijo. Če se s krvjo vnesejo patogeni mikrobi, se z njim razkužijo. To funkcijo opravljajo zvezdaste celice, ki se nahajajo v stenah krvnih kapilarjev, ki spuščajo jetrne lobule. Z zajemanjem strupenih spojin se stelatne celice skupaj z jetrnimi celicami razkužijo. Po potrebi zvezdne celice izhajajo iz sten kapilar in prosto gibajo svojo funkcijo. [6.]
Poleg tega lahko jetra prevedejo svinec, živo srebro, arzen in druge strupene snovi v nestrupene.
Jetra so glavno ogljikohidratno depo telesa in uravnavajo konstantnost glukoze v krvi. Vsebuje minerale in vitamine. Je deponija krvi, ki proizvaja žolč, ki je potreben za prebavo.
Glavne funkcije jeter.
Glede na raznolikost funkcij, ki jih izvajajo jetra, jo lahko brez pretiravanja imenujemo glavni biokemični laboratorij človeškega telesa. Jetra so pomemben organ, brez katerih niti živali niti človek ne morejo obstajati.
Glavne funkcije jeter so:
1. Sodelovanje pri prebavi (nastajanje in izločanje žolča): jetra proizvajajo žolč, ki vstopa v dvanajstnik. Žuželka sodeluje pri prebavi črevesja, pomaga pri nevtralizaciji kisle pulpe, ki prihaja iz želodca, razgrajuje maščobe in spodbuja njihovo absorpcijo, ima spodbujevalni učinek na gibljivost debelega črevesa. Čez dan, jetra proizvajajo do 1-1,5 litra žolča.
2. Pregradna funkcija: jetra nevtralizirajo strupene snovi, mikrobe, bakterije in viruse, ki prihajajo iz krvi in limfe. Tudi v jetrih so razgrajene kemikalije, vključno z zdravili.
3. Sodelovanje v metabolizmu: vsa hranila, ki se absorbirajo v kri iz prebavnega trakta, produkti prebave ogljikovih hidratov, beljakovin in maščob, mineralov in vitaminov, prehajajo skozi jetra in se obdelujejo v njej. Hkrati se del aminokislin (delcev beljakovin) in del maščob pretvori v ogljikove hidrate, zato so jetra največje „skladišče“ glikogena v telesu. Sintetizira beljakovine krvne plazme - globuline in albumin ter reakcijo transformacije aminokislin. Ketonska telesa (produkti presnove maščobnih kislin) in holesterol se prav tako sintetizirajo v jetrih. [2.]
Posledično lahko rečemo, da so jetra neke vrste skladišče telesnih hranil, kot tudi kemična tovarna, »vgrajena« med obema sistemoma - prebavo in krvni obtok. Debalanca v delovanju tega kompleksnega mehanizma je vzrok številnih bolezni prebavnega trakta, srčno-žilnega sistema, zlasti srca. Najbolj je povezana prebavila, jetra in krvni obtok.
Jetra so vključeni v skoraj vse vrste presnove: beljakovine, lipidi, ogljikovi hidrati, vodni minerali, pigmenti.
Vključevanje jeter v presnovo beljakovin:
Zanj je značilno, da aktivno nadaljuje s sintezo in razgradnjo beljakovin, ki so pomembne za organizem. Vsak dan se v jetrih sintetizira približno 13-18 g beljakovin. Od teh se tvorijo samo albumin, fibrinogen, protrombin in jetra. Poleg tega je sintetiziranih do 90% alfa-globulinov in približno 50% gama-globulinov v telesu. V zvezi s tem jetrne bolezni zmanjšajo sintezo beljakovin, kar vodi v zmanjšanje količine krvnih beljakovin ali nastane beljakovina s spremenjenimi fizikalno-kemijskimi lastnostmi, kar povzroči zmanjšanje koloidne stabilnosti krvnih beljakovin in so lažje kot običajno, izpadajo. v sedimentu pod delovanjem precipitacijskih sredstev (soli alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin, timol, živosrebrov klorid itd.). Možno je odkriti spremembe v količini ali lastnostih beljakovin z uporabo testov koloidne odpornosti ali sedimentnih vzorcev, med katerimi se pogosto uporabljajo vzorci Veltman, timol in sublimat. [6; 1.]
Jetra so glavno mesto za sintezo beljakovin, ki zagotavljajo proces koagulacije krvi (fibrinogen, protrombin itd.). Kršitev njihove sinteze, kot tudi pomanjkanje vitamina K, ki se razvije kot posledica kršitve sekrecije žolča in izločanja z žolčem, vodi do hemoragičnih dogodkov.
Aminokislinski transformacijski procesi (transaminacija, deaminacija itd.), Ki se aktivno pojavljajo v jetrih v času hudih lezij, se bistveno spremenijo, kar je značilno za povečanje koncentracije prostih aminokislin v krvi in izločanje v urinu (hiperaminoacidurija). Kristale levcina in tirozina lahko najdemo tudi v urinu.
Nastajanje sečnine se pojavi samo v jetrih in kršitev funkcij hepatocitov vodi v povečanje njegove količine v krvi, kar ima negativen učinek na celotno telo in se lahko manifestira, na primer, v jetrni komi, ki pogosto povzroči smrt bolnika.
Presnovni procesi, ki potekajo v jetrih, katalizirajo različni encimi, ki v primeru bolezni vstopijo v kri in vstopijo v urin. Pomembno je, da se sproščanje encimov iz celic pojavi ne samo takrat, ko so poškodovane, temveč tudi v nasprotju s prepustnostjo celičnih membran, ki se pojavi v začetnem obdobju bolezni, zato je spreminjanje encimskih spektrov eden najpomembnejših diagnostičnih kazalcev za ocenjevanje bolnikovega stanja v predkliničnem obdobju. Na primer, v primeru Botkinove bolezni so opazili povečanje krvne aktivnosti AlTA, LDH in AsTA v obdobju »pred zlatenico« in pri rahitisu opazili povečanje ravni alkalne fosfataze.
Jetra opravljajo bistveno protitoksično funkcijo za telo. Tam se odvija nevtralizacija škodljivih snovi, kot so indol, skatol, fenol, kadavein, bilirubin, amoniak, produkti presnove steroidnih hormonov itd. Načini nevtralizacije strupenih snovi so različni: amoniak se pretvori v sečnino; Indol, fenol, bilirubin in drugi tvorijo spojine, ki so neškodljive za telo z žveplovo ali glukuronsko kislino, ki se izloča z urinom. [5.]
Vloga jeter pri presnovi ogljikovih hidratov:
je določena predvsem s sodelovanjem v procesih sinteze in razgradnje glikogena. To je zelo pomembno za uravnavanje ravni glukoze v krvi. Poleg tega se procesi pretvorbe monosaharidov v interakcijo aktivno odvijajo v jetrih. Galaktoza in fruktoza se pretvorita v glukozo, glukoza pa je lahko vir za sintezo fruktoze.
Proces glukoneogeneze se pojavi tudi v jetrih, kjer se glukoza oblikuje iz ne-ogljikovih hidratov - mlečne kisline, glicerola in glikogenskih aminokislin. Jetra sodelujejo pri uravnavanju presnove ogljikovih hidratov z nadzorovanjem ravni insulina v krvi, saj jetra vsebujejo encim insulinaz, ki razgrajuje insulin, odvisno od potreb telesa.
Energijske potrebe same jeter so zadovoljene z razgradnjo glukoze, najprej vzdolž anaerobne poti z nastankom laktata, in drugič, vzdolž peptične poti. Pomen teh procesov ni le oblikovanje NADPH2 za različne biosinteze, temveč tudi sposobnost uporabe produktov razgradnje ogljikovih hidratov kot izhodnih snovi za različne metabolične procese [1; 5; 6.]
jetrne celice igrajo glavno vlogo. Procesi biosinteze holesterola, žolčnih kislin, tvorbe fosfolipidov v plazmi, ketonskih teles in lipoproteinov potekajo neposredno v hepatocitih. Po drugi strani pa jetra nadzorujejo metabolizem lipidov v celotnem organizmu. Čeprav triacilgliceroli predstavljajo le 1% skupne mase jeter, prav to uravnava procese sinteze in transporta maščobnih kislin v telesu. V jetrih je na voljo velika količina lipidov, ki so "sortirani" glede na potrebe organov in tkiv. Hkrati se lahko v nekaterih primerih njihova razgradnja poveča, do končnih produktov, medtem ko se lahko v drugih žolčnih kislinah sinteza fosfolipidov prenaša s krvjo v tiste celice, kjer so potrebne za tvorbo membran, ali pa se lahko lipoproteini transportirajo do celic, ki nimajo energije., itd.
Če povzamemo vlogo jeter v metabolizmu lipidov, lahko ugotovimo, da uporablja lipide za potrebe hepatocitov in opravlja tudi funkcijo spremljanja stanja metabolizma lipidov v telesu. [5.]
Enako pomembno je presnovo jeter in vode. Torej, to je skladišče krvi, in zato zunajcelične tekočine, lahko se kopiči do 20% celotnega volumna krvi. Poleg tega je za nekatere mineralne snovi jetra služijo kot mesto kopičenja in shranjevanja. Med njimi so natrij, magnezij, mangan, baker, železo itd. Jetra sintetizirajo beljakovine, ki prenašajo minerale skozi kri: transferin, ceruloplazmin itd. Končno, jetra so mesto inaktivacije hormonov, ki uravnavajo presnovo vode in mineralov (aldosterone)., vazopresin).
Iz vsega tega postane jasno, zakaj se jetra imenujejo »biokemični laboratorij« organizma, motnje v delovanju pa vplivajo na njegove različne funkcije. [6.]
Vloga jeter pri presnovi ptic.
Pri živalih in pticah so jetra osrednji organ, ki je odgovoren za presnovne procese v celotnem telesu. Mnogi strokovnjaki ga imenujejo največja "žleza" živali in ptic. V jetrih nastajajo žolč in številne vitalne beljakovine, ki sodelujejo pri oskrbi telesa s številnimi hranilnimi snovmi (prek krvnega obtoka). Prav tu je biotransformacija večine zelo strupenih snovi, ki vstopajo v telo s hrano. Takšna biotransformacija vključuje pretvorbo strupenih kemičnih snovi v nove snovi, ki za telo niso več nevarne in jih je mogoče zlahka odstraniti. Jetra so sposobna obnoviti svoje bolne celice, jih regenerirati ali nadomestiti, hkrati pa ohraniti svoje funkcije v relativnem zaporedju.
Jetra so največja "žleza" telesa ptice z uporabo najpomembnejših funkcij v glavnem metabolizmu. Te funkcije so najrazličnejše in so posledica lastnosti jetrnih celic, ki tvorijo anatomsko in fiziološko enotnost organizma. V biokemičnem vidiku so najpomembnejše funkcije jeter, povezane z nastajanjem, sestavo in vlogo žolča, kot tudi z različnimi presnovnimi spremembami. Izločanje žolča pri pticah je 1 ml / h. Sestava žolča ptic v glavnem vključuje tauroenodoksiklično kislino v odsotnosti deoksiholne kisline. Delovanje jeter ptic se v določeni meri razlikuje od delovanja jeter sesalcev. Predvsem nastajanje sečnine je izrazita funkcija jeter pri sesalcih, medtem ko je pri pticah mokra kislina glavni končni produkt metabolizma dušika.
V jetrih ptic pride do aktivne sinteze beljakovin v plazmi. Serumski albumin, fibrinogen,? - in? Globulini se sintetizirajo v perutninski jetra in predstavljajo približno polovico beljakovin, ki jih sintetizira ta organ. Razpolovna doba albumina je 7 dni, za globuline -10 dni. V jetrih obstaja sinteza in razgradnja beljakovin v plazmi, ki se uporabljajo kot vir aminokislin za nadaljnje sinteze različnih tkiv.
Telo piščancev skoraj ne more sintetizirati glicina. Uporaba glicina pri sintezi purinskih baz, struktura gema je glavni razlog za veliko potrebnost ptic za to kislino. Pri sesalcih približno 50% arginina zagotavlja sinteza v jetrih, medtem ko pri pticah to ni. Ptice imajo izrazito sposobnost reakcij transaminacije, ki vključujejo aktivno dehidrogenazo glutaminske kisline. Pri presnovi lipidov v pticah so jetra opredeljena kot glavno mesto lipogeneze. Koncentracija α-hidroksi kisline v jetrih ptic je 5-krat višja kot v jetrih sesalcev, kar kaže na aktivnost oksidativnih procesov v tem organu. Kombinacija visoke stopnje? - oksidacija in lipogeneza maščobnih kislin zagotavlja mehanizme za nadzor količine maščobnih kislin, ki se nanašajo na sintezo lipoproteinov zelo nizke gostote. Presnovna aktivnost jeter je v obdobju nesnosti izjemno visoka pri pticah, ko je količina sintetizirane maščobe med letom skoraj ravno telesna teža ptice. Zlasti pri brojlerjih lahko masa maščobnega tkiva doseže 18% telesne teže.
Jetra imajo ogromno sposobnost shranjevanja glikogena. Vsebnost glikogena v jetrih je odvisna od vsebnosti ogljikovih hidratov v prehrani perutnine.
Najpogostejša patologija tega organa je postopna "debelost" njenih celic, ki vodi do razvoja bolezni skozi čas, ki ga veterinarji imenujejo maščobna degeneracija jeter. Razlog je ponavadi dolgoročni učinek celičnih toksinov, močnih zdravil, cepiv, kokcidiostatikov itd., Ki zahtevajo največji stres iz jeter, pa tudi nepravilno ali slabo uravnoteženo hranjenje. Praviloma vse to spremlja fizična neaktivnost ptic in živali, zlasti s celično vsebino. [4; 6.]
Reference:
1. Lysov VF, Maksimov VI: Fiziologija in etologija živali; Ed.: MOSCOW, 2012, 605s.
2. Fiziologija. Osnove in funkcionalni sistemi. Ed. Sudakova K.V.; Novosibirsk, 2000, 784s.
3. Skalny AV: Kemijski elementi v človeški fiziologiji in ekologiji: Zbirka orodij; Rostov-on-Don, 2004, 216s.
4. Člen: Posebnosti metabolizma pri pticah: avtor ni znan; Sankt Peterburg, 2001.
5. člen: Vloga jeter v presnovi: avtor ni znan; Moskva, 2006.
6. VV Rogozhin: Biokemija živali; Ed.: MOSCOW, 2005.
Vključevanje jeter v presnovo beljakovin
Brez sodelovanja jeter v presnovi beljakovin, telo ne more narediti več kot nekaj dni, nato pa pride do smrti. Naslednje so med najpomembnejšimi funkcijami jeter v presnovi beljakovin.
1. Deaminacija aminokislin.
2. Nastajanje sečnine in pridobivanje amoniaka iz telesnih tekočin.
3. Nastajanje beljakovin v plazmi.
4. Medsebojno preoblikovanje različnih aminokislin in sinteza aminokislin iz drugih spojin.
Pred-deaminacija aminokislin je potrebna za njihovo uporabo v proizvodnji energije in pretvorbo v ogljikove hidrate in maščobe. V majhnih količinah se deaminacija izvaja v drugih telesnih tkivih, zlasti v ledvicah, vendar po pomenu teh procesov niso primerljivi z deaminacijo aminokislin v jetrih.
Nastajanje sečnine v jetrih pomaga izločati amoniak iz telesnih tekočin. V procesu deaminacije aminokislin se tvori velika količina amoniaka, dodatno količino bakterij v črevesju stalno tvorijo bakterije, ki se absorbirajo v kri. Če se sečnina ne oblikuje v jetrih, se začne koncentracija amoniaka v krvni plazmi hitro povečevati, kar vodi v jetrno komo in smrt. Tudi v primeru izrazitega zmanjšanja pretoka krvi skozi jetra, ki se včasih pojavi zaradi nastanka preloma med portalno in veno cavo, se vsebnost amoniaka v krvi dramatično poveča z ustvarjanjem pogojev za toksikozo.
Vse glavne plazemske beljakovine, razen nekaterih gama globulinov, nastanejo v jetrih. Njihovo število je približno 90% vseh beljakovin v plazmi. Preostali gama globulini so protitelesa, ki jih tvorijo predvsem limfoidne plazemske celice. Najvišja stopnja tvorbe beljakovin v jetrih je 15-50 g / dan, zato, če telo izgubi približno polovico beljakovin v plazmi, se lahko njihova količina ponovno vzpostavi v 1-2 tednih.
Upoštevati je treba, da je izčrpavanje beljakovin v plazmi vzrok hitrega začetka mitotične delitve hepatocitov in povečanja velikosti jeter. Ta učinek je kombiniran z sproščanjem beljakovin krvne plazme v jetrih, ki se nadaljuje, dokler se koncentracija beljakovin v krvi ne vrne na normalne vrednosti. Pri kroničnih boleznih jeter (vključno s cirozo) se lahko raven beljakovin v krvi, zlasti albumina, zmanjša na zelo nizke vrednosti, kar je vzrok za nastanek generaliziranega edema in ascitesa.
Med najpomembnejšimi funkcijami jeter je sposobnost sinteze nekaterih aminokislin skupaj s kemičnimi spojinami, ki vključujejo aminokisline. Na primer, v jetrih se sintetizirajo tako imenovane esencialne aminokisline. V procesu take sinteze so vključene keto kisline, ki imajo podobno kemično strukturo z aminokislinami (brez kisika v keto položaju). Amino radikali preidejo skozi več faz transaminacije, ki se gibljejo od aminokislin, ki so prisotne v keto kislini, do mesta kisika v keto položaju.
Biokemija jeter
Tema: "ŽIVLJSKA BIOKEMIJA"
1. Kemična sestava jeter: vsebnost glikogena, lipidov, beljakovin, mineralne sestave.
2. Vloga jeter pri presnovi ogljikovih hidratov: ohranjanje konstantne koncentracije glukoze, sinteza in mobilizacija glikogena, glukoneogeneza, glavni načini pretvorbe glukoze-6-fosfata, interkonverzija monosaharidov.
3. Vloga jeter pri presnovi lipidov: sinteza višjih maščobnih kislin, acilglicerolov, fosfolipidov, holesterola, ketonskih teles, sinteza in presnova lipoproteinov, koncept lipotropnega učinka in lipotropni faktorji.
4. Vloga jeter v presnovi beljakovin: sinteza specifičnih beljakovin v plazmi, nastajanje sečnine in sečne kisline, holin, kreatin, interkonverzija keto kislin in aminokislin.
5. Presnova alkohola v jetrih, maščobna degeneracija jeter z zlorabo alkohola.
6. Nevtralizacijska funkcija jeter: faze (faze) nevtralizacije strupenih snovi v jetrih.
7. Izmenjava bilirubina v jetrih. Spremembe v vsebnosti žolčnih pigmentov v krvi, urinu in blatu pri različnih vrstah zlatenice (adhepatični, parenhimski, obstruktivni).
8. Kemična sestava žolča in njegova vloga; dejavniki, ki prispevajo k nastanku žolčnih kamnov.
31.1. Delovanje jeter.
Jetra so edinstven organ v presnovi. Vsaka jetrna celica vsebuje več tisoč encimov, ki katalizirajo reakcije številnih presnovnih poti. Zato jetra opravljajo v telesu številne presnovne funkcije. Najpomembnejši med njimi so:
- biosinteza snovi, ki delujejo ali se uporabljajo v drugih organih. Te snovi vključujejo plazemske beljakovine, glukozo, lipide, ketonska telesa in številne druge spojine;
- biosinteza končnega produkta metabolizma dušika v telesu - sečnina;
- sodelovanje pri procesih prebave - sinteza žolčnih kislin, nastajanje in izločanje žolča;
- biotransformacija (modifikacija in konjugacija) endogenih metabolitov, zdravil in strupov;
- izločanje nekaterih presnovnih produktov (žolčnih pigmentov, presežnega holesterola, nevtralizacijskih produktov).
31.2. Vloga jeter pri presnovi ogljikovih hidratov.
Glavna vloga jeter pri presnovi ogljikovih hidratov je ohranjanje konstantne ravni glukoze v krvi. To dosežemo z uravnavanjem razmerja med procesi nastajanja in izkoriščanja glukoze v jetrih.
Jetrne celice vsebujejo encim glukokinazo, ki katalizira reakcijo fosforilacije glukoze z nastajanjem glukoze-6-fosfata. Glukoza-6-fosfat je ključni metabolit presnove ogljikovih hidratov; Glavni načini njegovega preoblikovanja so predstavljeni na sliki 1.
31.2.1. Načini uporabe glukoze. Po zaužitju velika količina glukoze vstopi v jetra skozi portalno veno. Ta glukoza se uporablja predvsem za sintezo glikogena (reakcijska shema je prikazana na sliki 2). Vsebnost glikogena v jetrih zdravih ljudi je običajno od 2 do 8% mase tega organa.
Glikoliza in pentozna fosfatna pot oksidacije glukoze v jetrih služita predvsem kot dobavitelji predhodnih metabolitov za biosintezo aminokislin, maščobnih kislin, glicerola in nukleotidov. V manjši meri so oksidacijski poti pretvorbe glukoze v jetrih viri energije za biosintetske procese.
Slika 1. Glavne poti pretvorbe glukoze-6-fosfata v jetrih. Številke označujejo: 1 - fosforilacijo glukoze; 2 - hidroliza glukoza-6-fosfata; 3 - sinteza glikogena; 4 - mobilizacija glikogena; 5 - pot pentoznega fosfata; 6 - glikoliza; 7 - glukoneogeneza.
Slika 2. Diagnoza reakcij sinteze glikogena v jetrih.
Slika 3. Diagnoza reakcij mobilizacije glikogena v jetrih.
31.2.2. Načini nastajanja glukoze. V nekaterih pogojih (s prehrano z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov, dolgotrajnim fizičnim naporom) telesna potreba po ogljikovih hidratih presega količino, ki se absorbira iz prebavil. V tem primeru se tvorba glukoze izvaja z uporabo glukoze-6-fosfataze, ki katalizira hidrolizo glukoze-6-fosfata v jetrnih celicah. Glikogen služi kot neposredni vir glukoza-6-fosfata. Shema mobilizacije glikogena je prikazana na sliki 3.
Mobilizacija glikogena zagotavlja potrebe človeškega telesa za glukozo v prvih 12 do 24 urah posta. Kasneje postane glukoneogeneza, biosinteza iz virov brez ogljikovih hidratov, glavni vir glukoze.
Glavni substrati za glukoneogenezo so laktat, glicerol in aminokisline (razen levcina). Te spojine se najprej pretvorijo v piruvat ali oksaloacetat, ki so ključni metaboliti glukoneogeneze.
Glukoneogeneza je obratni proces glikolize. Hkrati se ovire, ki jih povzročajo ireverzibilne reakcije glikolize, premagajo s pomočjo posebnih encimov, ki katalizirajo reakcije obvoda (glej sliko 4).
Med drugimi načini presnove ogljikovih hidratov v jetrih je treba opozoriti, da se glukoza pretvori v druge prehranske monosaharide - fruktozo in galaktozo.
Slika 4. Glikoliza in glukoneogeneza v jetrih.
Encimi, ki katalizirajo ireverzibilne reakcije glikolize: 1 - glukokinaza; 2 - fosfofruktokinaza; 3 - piruvat kinaza.
Encimi, ki katalizirajo reakcije obvoda glukoneogeneze: 4-piruvat karboksilaza; 5-fosfoenolpiruvat karboksikinaze; 6-fruktoza-l, 6-difosfataze; 7 - glukoza-6-fosfataza.
31.3. Vloga jeter pri presnovi lipidov.
Hepatociti vsebujejo skoraj vse encime, ki sodelujejo pri presnovi lipidov. Zato parenhimske celice jeter v veliki meri nadzirajo razmerje med porabo in sintezo lipidov v telesu. Katabolizem lipidov v jetrnih celicah se pojavlja predvsem v mitohondrijih in lizosomih, biosintezi v citosolu in endoplazmatskem retikulumu. Ključni metabolit metabolizma lipidov v jetrih je acetil-CoA, katerega glavni načini nastajanja in uporabe so prikazani na sliki 5.
Slika 5. Oblikovanje in uporaba acetil CoA v jetrih.
31.3.1. Presnova maščobnih kislin v jetrih. Prehranske maščobe v obliki hilomikronov vstopajo v jetra skozi sistem jetrne arterije. Pod vplivom lipoproteinske lipaze, ki se nahaja v endoteliju kapilar, se razgradijo v maščobne kisline in glicerol. Maščobne kisline, ki prodrejo v hepatocite, se lahko oksidirajo, spremenijo (skrajšanje ali podaljšanje ogljikove verige, tvorba dvojnih vezi) in se uporabijo za sintezo endogenih triacilglicerolov in fosfolipidov.
31.3.2. Sinteza ketonskih teles. Ko se β-oksidacija maščobnih kislin v mitohondrijih jeter, oblikuje acetil-CoA, ki se podreja nadaljnji oksidaciji v Krebsovem ciklu. Če je v jetrnih celicah pomanjkanje oksaloacetata (na primer med postom, diabetesom mellitusom), potem acetilne skupine kondenzirajo in tvorijo ketonska telesa (acetoacetat, β-hidroksibutirat, aceton). Te snovi lahko služijo kot energetski substrati v drugih telesnih telesih (skeletne mišice, miokard, ledvice, z dolgotrajnim stradanjem, možgani). Jetra ne uporabljajo ketonskih teles. Z presežkom ketonskih teles v krvi se razvije presnovna acidoza. Diagram tvorbe ketonskih teles je prikazan na sliki 6.
Slika 6. Sinteza ketonskih teles v jetrnih mitohondrijih.
31.3.3. Izobraževanje in načini uporabe fosfatidne kisline. Najpogostejši predhodnik triacilglicerolov in fosfolipidov v jetrih je fosfatidna kislina. Sintetizira se iz glicerol-3-fosfata in dveh acil-CoA-aktivnih oblik maščobnih kislin (slika 7). Glicerol-3-fosfat se lahko tvori bodisi iz dioksiaceton fosfata (glikoliznega metabolita) ali iz prostega glicerola (produkta lipolize).
Slika 7. Nastanek fosfatidne kisline (shema).
Za sintezo fosfolipidov (fosfatidilholina) iz fosfatidne kisline je treba oskrbeti s hrano zadostno količino lipotropnih faktorjev (snovi, ki preprečujejo razvoj maščobne degeneracije jeter). Ti dejavniki vključujejo holin, metionin, vitamin B12, folno kislino in nekatere druge snovi. Fosfolipidi so vključeni v sestavo lipoproteinskih kompleksov in sodelujejo pri transportu lipidov, sintetiziranih v hepatocitih, v druga tkiva in organe. Pomanjkanje lipotropnih dejavnikov (z zlorabo mastne hrane, kroničnega alkoholizma, sladkorne bolezni) prispeva k dejstvu, da se fosfatidna kislina uporablja za sintezo triacilglicerolov (netopnih v vodi). Kršitev tvorbe lipoproteinov vodi v dejstvo, da se v jetrnih celicah (maščobna degeneracija) kopiči presežek TAG in poslabša delovanje tega organa. Načini uporabe fosfatidne kisline v hepatocitih in vloga lipotropnih faktorjev so prikazani na sliki 8.
Slika 8. Uporaba fosfatidne kisline za sintezo triacilglicerolov in fosfolipidov. Lipotropni faktorji so označeni z *.
31.3.4. Nastajanje holesterola. Jetra so glavno mesto za sintezo endogenega holesterola. Ta spojina je potrebna za izdelavo celičnih membran, je predhodnica žolčnih kislin, steroidnih hormonov, vitamina D3. Prvi dve reakciji sinteze holesterola spominjata na sintezo ketonskih teles, vendar se pojavita v citoplazmi hepatocita. Ključni encim v sintezi holesterola, β-hidroksi-β-metilglutaril-CoA reduktaza (HMG-CoA reduktaza), zavira presežek holesterola in žolčnih kislin na podlagi negativne povratne informacije (slika 9).
Slika 9. Sinteza holesterola v jetrih in njena regulacija.
31.3.5. Nastajanje lipoproteinov. Lipoproteini - protein-lipidni kompleksi, ki vključujejo fosfolipide, triacilglicerole, holesterol in njegove estre, pa tudi beljakovine (apoproteine). Lipoproteini prenašajo v tkiva netopne lipide. V hepatocitih se tvorita dva razreda lipoproteinov - lipoproteini visoke gostote (HDL) in lipoproteini zelo nizke gostote (VLDL).
31.4. Vloga jeter pri presnovi beljakovin.
Jetra so telo, ki uravnava vnos dušikovih snovi v telesu in njihovo izločanje. V perifernih tkivih se stalno pojavljajo reakcije biosinteze z uporabo prostih aminokislin ali pa se sproščajo v kri med razgradnjo tkivnih proteinov. Kljub temu ostaja raven beljakovin in prostih aminokislin v krvni plazmi konstantna. To je posledica dejstva, da jetrne celice imajo edinstven niz encimov, ki katalizirajo specifične reakcije presnove beljakovin.
31.4.1. Načini uporabe aminokislin v jetrih. Po zaužitju beljakovinske hrane velika količina aminokislin vstopi v jetrne celice skozi portalno veno. Te spojine lahko preidejo v serijo transformacij v jetrih pred vstopom v splošno cirkulacijo. Te reakcije vključujejo (Slika 10):
a) uporaba aminokislin za sintezo beljakovin;
b) transaminacija - pot sinteze zamenljivih aminokislin; med seboj povezuje tudi izmenjavo aminokislin z glukoneogenezo in splošnim načinom katabolizma
c) deaminacija - nastajanje α-keto kislin in amoniaka;
d) sinteza sečnine - način nevtralizacije amoniaka (glej shemo v poglavju "Izmenjevanje beljakovin");
e) sinteza snovi, ki ne vsebujejo beljakovin (holin, kreatin, nikotinamid, nukleotidi itd.).
Slika 10. Presnova aminokislin v jetrih (shema).
31.4.2. Biosinteza beljakovin. Veliko beljakovin v plazmi se sintetizira v jetrnih celicah: albumin (približno 12 g na dan), večina α- in β-globulinov, vključno s transportnimi beljakovinami (feritin, ceruloplazmin, transcortin, retinol-vezavni protein itd.). V jetrih se sintetizirajo tudi številni dejavniki strjevanja krvi (fibrinogen, protrombin, prokonvertin, proakcelerin itd.).
31.5. Nevtralizacijska funkcija jeter.
Nepolarne spojine različnega izvora, vključno z endogenimi snovmi, zdravili in strupi, so v jetrih nevtralizirane. Proces nevtralizacije snovi vključuje dve stopnji (faze):
1) fazna modifikacija - vključuje reakcijo oksidacije, redukcije, hidrolize; za številne spojine ni obvezna;
2) fazna konjugacija - vključuje reakcijo medsebojnega delovanja snovi z glukuronsko in žveplovo kislino, glicinom, glutamatom, tavrinom in drugimi spojinami.
Podrobneje bodo nevtralizacijske reakcije obravnavane v poglavju "Biotransformacija ksenobiotikov".
31.6. Biliarna tvorba jeter.
Žolč je tekoča skrivnost rumenkasto rjave barve, ki jo izločajo jetrne celice (500-700 ml na dan). Sestava žolča vključuje: žolčne kisline, holesterol in njegove estre, žolčne pigmente, fosfolipide, beljakovine, mineralne snovi (Na +, K +, Ca 2+, Sl -) in vodo.
31.6.1. Žolčne kisline. So produkti presnove holesterola, nastajajo v hepatocitih. Obstajajo primarne (holične, cenodeoksiholne) in sekundarne (deoksikolične, litokolične) žolčne kisline. Žuželke vsebujejo predvsem žolčne kisline, konjugirane z glicinom ali tavrinom (npr. Glikoholna, kislinska, tauroholična kislina itd.).
Žolčne kisline so neposredno vključene v prebavo maščob v črevesju:
- imajo emulgirni učinek na užitne maščobe;
- aktiviranje pankreatične lipaze;
- spodbujajo absorpcijo maščobnih kislin in vitaminov, ki so topni v maščobah;
- stimulira črevesno peristaltiko.
Pri motnjah iztoka žolča žolčne kisline pridejo v kri in urin.
31.6.2. Holesterol. Presežek holesterola se izloča v žolč. Holesterol in njegovi estri so prisotni v žolču kot kompleksi z žolčnimi kislinami (kolelovski kompleksi). Razmerje žolčnih kislin in holesterola (razmerje holata) ne sme biti manjše od 15. V nasprotnem primeru se v vodi netopni holesterol izloča in se odlaga v obliki kamnov žolčnika (žolčnih kamnov).
31.6.3. Žvečilni pigmenti. Konjugirani bilirubin (mono- in diglukuronid bilirubin) prevladuje med pigmenti v žolču. Nastane v jetrnih celicah zaradi interakcije prostega bilirubina z UDP-glukuronsko kislino. To zmanjšuje toksičnost bilirubina in povečuje njegovo topnost v vodi; nadaljnji konjugirani bilirubin se izloča v žolč. Če pride do kršitve iztoka žolča (obstruktivna zlatenica), se vsebnost direktnega bilirubina v krvi bistveno poveča, v urinu se odkrije bilirubin, vsebina stercobilina pa se zmanjša v blatu in urinu. Za diferencialno diagnozo zlatenice glej "Izmenjava kompleksnih beljakovin".
31.6.4. Encimi Od encimov, ki jih najdemo v žolču, je treba najprej navesti alkalno fosfatazo. To je izločilni encim, sintetiziran v jetrih. V nasprotju z odtokom žolča se poveča aktivnost alkalne fosfataze v krvi.