Levern spelar en central roll i proteinmetabolism. Det utför följande huvudfunktioner: syntes av specifika plasmaproteiner; bildandet av urea och urinsyra; kolin och kreatinsyntes; transaminering och deaminering av aminosyror, vilket är mycket viktigt för ömsesidiga transformationer av aminosyror, liksom för processen med glukoneogenes och bildandet av ketonkroppar. Alla plasmalbumin, 75-90% av a-globuliner och 50% av p-globuliner syntetiseras av hepatocyter. Endast y-globuliner produceras inte av hepatocyter, utan av makrofagsystemet, till vilka stellat-retikuloendotelceller (Kupffers celler) hör hemma. I huvudsak bildas y-globuliner i levern. Levern är det enda organet där sådana viktiga proteiner för kroppen syntetiseras som protrombin, fibrinogen, prokonvertin och proaccelerin.
I leversjukdomar är bestämningen av fraktionskompositionen av plasmaproteiner (eller serum) av blod ofta av intresse både i diagnostiska och prognostiska termer. Det är känt att den patologiska processen i hepatocyter dramatiskt minskar deras syntetiska förmåga. Som en följd av detta faller innehållet av albumin i blodplasma kraftigt, vilket kan leda till en minskning av det onkotiska trycket av blodplasma, utvecklingen av ödem och sedan ascites. Det noteras att levercirros, som uppträder med ascitesymptom, är innehållet av albumin i blodserum 20% lägre än med cirrhosis utan ascites.
Brott mot syntesen av ett antal proteinfaktorer i blodkoagulationssystemet i svåra leversjukdomar kan leda till hemorragiska händelser.
Med leverskada störs också processen med deaminering av aminosyror, vilket bidrar till en ökning i koncentrationen i blod och urin. Så om det normala kvävehalten i aminosyror i serum är ca 2,9-4,3 mmol / l, då i svåra leversjukdomar (atrofiska processer) ökar detta värde till 21 mmol / l vilket leder till aminoaciduri. Till exempel vid akut leveratrofi kan mängden tyrosin i den dagliga mängden urin nå 2 g (med en hastighet av 0,02-0,05 g / dag).
I kroppen sker bildandet av urea huvudsakligen i levern. Syntesen av urea är förknippad med utgifterna för en ganska signifikant mängd energi (3 ATP-molekyler förbrukas för bildning av 1 ureamolekyl). Med leversjukdom, när mängden ATP i hepatocyter reduceras, störs syntesen av urea. Indikativt i dessa fall är bestämningen i serum av förhållandet urea kväve till aminokväve. Normalt är detta förhållande 2: 1, och i fall av svår leverskada är det 1: 1.
Mestadels urinsyra bildas även i levern, där mycket av enzymet xantinoxidas, med deltagande av vilket hydroxypurin (hypo-xantin och xantin) omvandlas till urinsyra. Vi får inte glömma leverns roll i syntesen av kreatin. Det finns två källor till kreatin i kroppen. Det finns exogent kreatin, d.v.s. kreatinmatar (kött, lever, etc.) och endogen kreatin, syntetiserad i vävnader. Kreatinsyntes förekommer huvudsakligen i levern, från vilken den går in i muskelvävnaden genom blodbanan. Här omvandlas kreatin, fosforyleras, till kreatinfosfat, och kreatinin bildas från det senare.
Leverans roll i kolhydraternas metabolism
Leverans huvudsakliga roll i kolhydratmetabolism är att upprätthålla normoglykemi. Att upprätthålla en normal koncentration av glukos i blodet utförs av tre huvudmekanismer:
1. Leverens förmåga att deponera glukos absorberad från tarmen och tillföra den till den allmänna blodbanan efter behov. (Minns att glukos-6-fosfat bildat i glykogenolysreaktioner i olika vävnader inte kan tränga in i plasmamembranet av celler, men hepatocyter kan syntetisera glukos-6- fosfatas, som klyver fosfat, bildar fri glukos, den senare lämnar lätt levercellerna;
2. För att bilda glukos från icke-kolhydrater (glukoneogenes).
3. Omvandla andra hexoser (galaktos och fruktos) till glukos.
Absorptionen av glukos från tarmen åtföljs av en samtidig frisättning av insulin, vilket stimulerar syntesen av glykogen i levern och accelererar den oxidativa sönderdelningen av glukos i den. Mellan måltider (låg glukos → låg insulinkoncentration) i levern aktiveras glykogenolysreaktioner, vilket förhindrar utveckling av hypoglykemi. Vid långvarig fastning används glykogena aminosyror först (glukoneogenes), och sedan sänker de deponerade fetterna (bildning av ketonkroppar).
Leverans roll i lipidmetabolism.
Levernas lipider och spelar en nyckelroll i deras ämnesomsättning:
· Det syntetiserar, bryter ner, förlänger eller förkortar fettsyror (som kommer från mat eller bildas vid uppdelning av enkla och komplexa lipider).
· Disintegreras, triacylglyceroler syntetiseras eller modifieras
· De flesta lipoproteiner syntetiseras och 90% av den totala mängden kolesterol i kroppen (ca 1 g / s). Alla organ med otillräcklig kolesterolsyntes (t.ex. njurar) levereras med leverkolesterol;
· I levern syntetiseras gallesyror från kolesterol, som ingår i gallan som är nödvändig för uppslutning av lipider i tarmarna.
· Leveren är det enda orgel där acetonkroppar syntetiseras.
Leverans roll i proteins metabolism.
I levern är reaktioner av proteinbiosyntes, som är nödvändiga för att upprätthålla vital aktivitet hos både hepatocyterna själva och för hela organismernas behov, intensivt framsteg. Det avslutar också processen med nedbrytning av kroppsproteiner (syntes av urea).
De aminosyror som frigörs i processen med matsmältning, som kommer med blodflödet i portalvenen till levern, används för:
· Syntes av plasmaproteiner (albumin, olika globuliner, koagulationsfaktorer),
· Framställning av a-ketoacider genom transaminering eller oxidativ deaminering av aminosyror,
· Glukoneogenes från glykogena aminosyror,
· Ketogenes från ketogena aminosyror,
· Syntes av fettsyror,
· Aminosyror används för energi, bryts ner i en tricarboxylsyracykel.
Ammoniak producerad i metabolism av aminosyror i levern, såväl som NH3, som uppstår i processen med proteinförfall i tjocktarmen, omvandlas till urea i hepatocyter och neutraliseras sålunda.
Kreatin syntetiseras i levern, som det levererar till blodet för vidare användning av hjärt- och skelettmusklerna.
Kreatinsyntet fortsätter i 2 steg: │
1. Guanidinkoncernen av arginin (NH2 - C = NH), med bildningen av guanidinoacetat. Enzymet är arginylglycin-transaminas. Denna reaktion sker i njurarna.
2. Från njurarna transporteras guanidinoacetat till levern, där det metyleras av S-adenosylmetionin (den aktiva formen av metionin) - kreatin bildas. Enzymet är guanidinoacetat-transmetylas.
COOH Arginylglycin CH2 - COOH
Levern korsar metabolismen av kolhydrater, lipider och proteiner
Levern, som är det centrala organet för ämnesomsättningen, är inblandad i att upprätthålla metabolisk homeostas och kan utföra interaktionen mellan metabolism av proteiner, fetter och kolhydrater.
Några av "föreningarna" av kolhydrat och proteinmetabolism är pyruvsyra, oxaloacetiska och a-ketoglutarsyror från TCAA, som kan omvandlas till alanin, aspartat och glutamat i transamineringsreaktioner. Processen för transformation av aminosyror till keto-syror fortskrider på ett liknande sätt.
Kolhydrater är ännu närmare kopplade till lipidmetabolism:
- NADPH-molekyler bildade i pentosfosfatvägen används för att syntetisera fettsyror och kolesterol,
- glyceraldehydfosfat, som också bildas i pentosfosfatvägen, ingår i glykolys och omvandlas till dioxiacetonfosfat,
- glycerol-3-fosfat, bildat från glykolysdioxiacetonfosfat, sänds för att syntetisera triacylglyceroler. Också för detta ändamål kan glyceraldehyd-3-fosfat användas, syntetiseras under strukturella omläggningar av pentosfosfatvägen,
- "Glukos" och "aminosyra" acetyl-SkoA kan delta i syntesen av fettsyror och kolesterol.
Förhållandet mellan metabolism av proteiner, fetter och kolhydrater
Kolhydratutbyte
I hepatocyter är kolhydratmetabolismsprocesser aktiva. På grund av syntesen och nedbrytningen av glykogen behåller levern koncentrationen av glukos i blodet. Aktiv glykogensyntes förekommer efter en måltid när glukoskoncentrationen i portalens blod når 20 mmol / l. Glykogen förvaras i leverområdet från 30 till 100 g. Vid kortvarig fastning uppträder glykogenolys. Vid långvarig fastning är glukoneogenes från aminosyror och glycerol huvudkällan för blodglukos.
Levern utför interkonversionen av sockerarter, d.v.s. omvandling av hexoser (fruktos, galaktos) till glukos.
De aktiva reaktionerna i pentosfosfatvägen ger produktionen av NADPH, vilket är nödvändigt för mikrosomal oxidation och syntes av fettsyror och kolesterol från glukos.
Lipidutbyte
Om ett överskott av glukos, som inte används för syntes av glykogen och andra synteser, går in i levern under en måltid, blir den till lipider - kolesterol och triacylglyceroler. Eftersom levern inte kan ackumulera TAG, avlägsnas de av mycket lågdensitetslipoproteiner (VLDL). Kolesterol används huvudsakligen för syntes av gallsyror, det ingår också i kompositionen med lågdensitetslipoprotein (LDL) och VLDL.
Under vissa förhållanden - fasta, långvarig muskelbelastning, diabetes mellitus typ I, en diet rik på fetter - i levern aktiveras syntesen av ketonkroppar som används av de flesta vävnader som en alternativ energikälla.
Proteinbyte
Mer än hälften av det protein som syntetiseras per dag i kroppen faller på levern. Hastigheten för förnyelse av alla leverproteiner är 7 dagar, medan i andra organ motsvarar detta värde 17 dagar eller mer. Dessa innefattar inte bara proteinerna i de hepatocyter som är korrekta utan också de för export - albumin, många globuliner, blodenzymer, liksom fibrinogen och blodkoagulationsfaktorer.
Aminosyror genomgår kataboliska reaktioner med transaminering och deaminering, dekarboxylering med bildandet av biogena aminer. Kolin- och kreatinsyntesreaktioner uppstår på grund av överföringen av metylgruppen från adenosylmetionin. I levern är bortskaffandet av överskott av kväve och dess införlivande i urinämnesammansättningen.
Reaktionerna av ureasyntesen är nära kopplade till tricarboxylsyracykeln.
Den nära interaktionen av syntesen av urea och TCA
Pigmentbyte
Leverans involvering i pigmentmetabolismen består i omvandling av hydrofobt bilirubin till den hydrofila formen och dess utsöndring i gallan.
Pigmentmetabolism spelar i sin tur en viktig roll i metabolismen av järn i kroppen - järnhaltigt ferritinprotein finns i hepatocyter.
Utvärdering av metabolisk funktion
I klinisk praxis finns tekniker för att utvärdera en viss funktion:
Deltagande i kolhydratmetabolism uppskattas:
- med blodsockerkoncentration
- längs kurvan för glukostoleransprovet,
- på "socker" kurvan efter galaktos belastning,
- största hyperglykemi efter administrering av hormoner (t.ex. adrenalin).
Rollen i lipidmetabolism övervägs:
- på nivån av blodtriacylglyceroler, kolesterol, VLDL, LDL, HDL,
- aterogen koefficient.
Proteinmetabolism bedöms:
- på koncentrationen av totalt protein och dess fraktioner i serum,
- i termer av koagulogram,
- i form av urea i blod och urin,
- på aktiviteten hos enzymerna AST och ALT, LDH-4,5, alkaliskt fosfatas, glutamatdehydrogenas.
Pigmentmetabolism bedöms:
- på koncentrationen av totalt och direkt bilirubin i serumet.
Lever involvering i proteinmetabolism
Uppgifterna om överträdelser av alla typer av metabolism i leversjukdomar är verkligen informativa vid undersökning av patienter, men nackdelen med definitionen av dessa indikatorer, med undantag för de som kommer att diskuteras nedan, är att de inte är karakteristiska för sjukdomens tidiga skeden, med tanke på organets stora reservkapacitet.. Skarpa metaboliska störningar detekteras vanligtvis vid sjukdomshöjden.
Indikatorer för aktiviteten hos ett antal enzymer och indikatorer för pigmentmetabolism, som kommer att diskuteras nedan, är mycket mer informativa. Tidig diagnos av leversjukdomar är viktig inte bara för att de tenderar att bli kroniska och ofta irreversibla, men också när det gäller epidemiologiska åtgärder, med tanke på virusetiologin av ett antal sjukdomar.
För att fortsätta nedladdningen måste du samla bilden:
LEVERS ROLL I PROTEINSKIFTNINGEN;
Levern spelar en central roll i proteinmetabolism. Det utför följande huvudfunktioner: syntes av specifika plasmaproteiner; bildandet av urea och urinsyra; kolin och kreatinsyntes; transaminering och deaminering
aminosyror, vilket är mycket viktigt för ömsesidig omvandling av aminosyror, liksom för processen med glukoneogenes och bildandet av ketonkroppar. Alla albuminer ett plasma, 75 - i 90% oe-globulin och 50% (3-globuliner syntetiseras av hepatocyter endast y-globulin inte produceras av hepatocyter och makrofager system till vilket stellate retikuloendoteliotsity (Kupffer-celler) i stort sett samma y-globuliner.. är bildade utanför levern. levern är det enda organ som är syntetiserade för organismen så viktiga proteiner såsom protrombin, fibrinogen och proconvertin proaktselerin.
I samband med ovanstående, för lever bestämning av fraktionella sammansättningen av de plasmaproteiner (eller serum) blod ofta är av intresse i den diagnostiska och prognostiska planet. Det är känt att den patologiska processen i hepatocyter dramatiskt minskar deras syntetiska förmåga; vilket resulterar i plasmaalbumin minskar kraftigt, vilket skulle kunna leda till en sänkning av plasma onkotiskt tryck, utveckling av ödem, ascites och sedan. Det noteras att levercirros, som uppträder med ascitesymptom, är innehållet av albumin i blodserum 20% lägre än med cirrhosis utan ascites.
Brott mot syntesen av ett antal proteinfaktorer i blodkoagulationssystemet i svåra leversjukdomar kan leda till hemorragiska händelser.
Med leverskada störs också deamineringsprocessen av aminosyror, vilket leder till en ökning i koncentrationen i blod och urin. Så om det normala kvävehalten i aminosyror i serumet är ca 2,9-4,3 mmol / l, då i svåra leversjukdomar (atrofiska processer) ökar detta värde till 21 mmol / l vilket leder till aminoaciduri. Till exempel, vid akut atrofi i levern kan tyrosinhalten i den dagliga mängden urin nå 2 g (med en hastighet av 0,02-0,05 g / dag).
I kroppen sker bildandet av urea huvudsakligen i levern. Syntesen av urea är förknippad med utgifterna för en ganska signifikant mängd energi (3 ATP-molekyler förbrukas för bildning av 1 ureamolekyl). Med leversjukdom, när mängden ATP i hepatocyter reduceras, störs syntesen av urea. Indikativt i dessa fall är bestämningen i serum av förhållandet urea kväve till aminokväve. Normalt är detta förhållande 2: 1 och med svår leverskada blir det 1: 1.
De flesta av urinsyra i människa är också bildat i levern, där mycket av enzymet xantinoxidas, vilket, med deltagande oksipuriny (hypoxantin och xantin) omvandlas till urinsyra. Vi kan inte glömma leverns roll i syntesens kreatin. Det finns två källor som bestämmer förekomsten av kreatin i kroppen. Det finns exogent kreatin, dvs kreatin i livsmedelsprodukter (kött, lever, etc.) och endogen kreatin, som syntetiseras i vävnader. Kreatinsyntes förekommer huvudsakligen i levern (se kapitel 11), varifrån den kommer in i muskelvävnaden genom blodbanan. Här omvandlas kreatin, fosforylerad, till kreatinfosfat, och kreatinin bildas från den senare.
Avgiftning av olika ämnen i levern
Främmande ämnen (xenobiotika) i levern blir ofta mindre giftiga och ibland likgiltiga ämnen. Tydligen är det bara i den meningen att man kan tala om "neutralisering" i levern. Detta sker genom oxidation, reduktion, metylering, acetylering och konjugering med vissa ämnen. Det bör noteras att i levern utförs oxidationen, reduktionen och hydrolysen av främmande föreningar huvudsakligen av mikrosomala enzymer.
Tillsammans med mikrosomal (se kapitel 8) finns peroxisomal oxidation också i levern. Peroxisomer - mikrokropp som finns i hepatocyter; De kan betraktas som specialiserade oxidativa organeller. Dessa mikrokroppar innehåller urinsyraoxidas, laktatoxidas, D-aminosyraoxidas och katalas. Den senare katalyserar klyvningen av väteperoxid, vilken bildas under verkan av dessa oxydaser, därav namnet på dessa mikrokroppar, peroxisomer. Peroxisomal oxidation, såväl som mikrosomal, åtföljs inte av bildandet av makroergiska bindningar.
"Skyddande" synteser är också allmänt representerade i levern, till exempel syntesen av urea, varigenom höggradig toxisk ammoniak neutraliseras. Som ett resultat av de putrefaktiva processer som uppstår i tarmarna, bildas fenol och kresol från tyrosin och skatol och indol från tryptofan. Dessa substanser absorberas och blodet flyter till levern, där de neutraliseras genom bildning av parade föreningar med svavelsyra eller glukuronsyra (se kapitel 11).
Neutralisering av fenol, cresol, skatole och indol i levern uppstår som ett resultat av interaktionen mellan dessa föreningar och inte med fria svavelsyra och glukuronsyror, men med de så kallade aktiva formerna: FAPS och UDPC.
Glukuronsyra är inte bara involverad i neutralisering av ruttnande produkter av proteinhaltiga substanser som bildas i tarmarna, utan även vid bindning av ett antal andra toxiska föreningar som bildas vid metabolismsprocessen i vävnader. I synnerhet är fri eller indirekt bilirubin, som är högt giftigt, samverkande med glukuronsyra i levern och bildar mono- och diglukon-bilirubin. Den normala metaboliten är hippursyra, som bildas i levern från bensoesyra och glycin.
Med tanke på att syntesen av hippursyra hos människor sker övervägande i levern, är det ofta i klinisk praxis ofta att testa leverens antitoxiska funktion med hjälp av Quick-Pytel-testet (med normal funktionell förmåga hos njurarna). Testet är att ladda natriumbenzoat, följt av bestämning i urinen hos den bildade hippurinsyran. Vid parenkymal leverskada reduceras hippurinsyrasyntesen.
I levern är metyleringsprocesser allmänt representerade. Så, innan urinutskiljning, är nikotinsyraamid (vitamin PP) metylerad i levern; Som ett resultat bildas N-metylnicotinamid. Tillsammans med metylering går acetyleringsprocesserna intensivt 2. I synnerhet är olika sulfanilamidpreparat utsatta för acetylering i levern.
Ett exempel på neutralisering av giftiga produkter i levern genom reduktion är omvandlingen av nitrobensen till para-aminofenol. Många aromatiska kolväten neutraliseras genom oxidation för att bilda motsvarande karboxylsyror.
Levern tar också en aktiv roll i inaktiveringen av olika hormoner. Som ett resultat av ingreppet av hormoner genom blodomloppet till levern, minskar deras aktivitet i de flesta fall kraftigt eller är helt förlorad. Så inaktiveras steroidhormoner, som genomgår mikrosomal oxidation, och omvandlas därefter till motsvarande glukuronider och sulfater. Under påverkan av aminosxidaser oxideras katekolaminer i levern etc.
Av ovanstående exempel är det uppenbart att levern är kapabel att inaktivera ett antal potenta fysiologiska och utländska (inklusive giftiga) substanser.
Leverans roll i pigmentmetabolism
Beakta endast hemokromogena pigment som bildas i kroppen under nedbrytningen av hemoglobin (i mindre utsträckning under myoglobins, cytokroms, etc.) nedbrytning. Utsöndring av hemoglobin förekommer i cellerna av makrofager; i synnerhet i stellat-retikuloendoteliocyter, såväl som i histiocyter av bindväven hos något organ.
Som redan noterat (se kapitel 12) är inledningsskedet i upplösningen av hemoglobin brytning av en metinbro för att bilda verdoglobin. Vidare delas järnatomen och globinproteinet från verdoglobinmolekylen. Som ett resultat bildas biliverdin, som är en kedja av fyra pyrrolringar kopplade med metanbroar. Därefter omvandlas biliverdin till bilirubin - ett pigment som utsöndras från gallan och kallar därför ett gallpigment. Det resulterande bilirubinet kallas indirekt (okonjugerat) bilirubin. Det är olösligt i vatten, ger en indirekt reaktion med en diazoreaktiv, dvs reaktionen erhålls endast efter förbehandling med alkohol.
I levern binds bilirubin (konjugat) med glukuronsyra. Denna reaktion katalyseras av enzymet UDP-glukuronyltransferas. I detta fall reagerar glukuronsyra i en aktiv form, dvs i form av UDHP. Den resulterande bilirubinglukuroniden kallas direkt bilirubin (konjugerat bilirubin). Det är lösligt i vatten och ger en direkt reaktion med en diazoreaktiv. Det mesta av bilirubinet binds till två molekyler glukuronsyra, vilket bildar diglucuronid-bilirubinet:
Framkallad i levern utsöndras direkt bilirubin tillsammans med en mycket liten del av indirekt bilirubin i gallan i tunntarmen med gallan. Här klyvs glukuronsyra från direkt bilirubin och reduceras med successiv bildning av mezobilubin och mezobilinogen (urobilinogen). Det antas att ca 10% bilirubin återställs till mesobliogenogenen på väg till tunntarmen, dvs i det extrahepatiska gallvägarna och gallblåsan. Från tunntarmen resorberas en del av det bildade mesobliogenogenet (urobilinogen) genom tarmväggen, går in i v. portae och blodflöde överförs till levern, där det splittras helt till di- och tripyrroler. Således går inte mesosynogen in i den allmänna cirkulationen av blod och urin.
Huvudmängden mesobilinogen från tunntarmen kommer in i tjocktarmen, där den återställs till stercobilinogen med anaerob
mikroflora. Sterkobilinogen bildad i de nedre delarna av tjocktarmen (huvudsakligen i rektum) oxideras till stercobilin och utsöndras i avföring. Endast en liten del av stercobilinogen absorberas i de nedre delarna av tjocktarmen i systemet med den sämre vena cava (den går först in i vev Haemorrhoidalis) och utsöndras därefter i urinen genom njurarna. Följaktligen innehåller i normal human urin spår av stercobilinogen (per dag utsöndras det i urin till 4 mg). Tyvärr, till och med nyligen i klinisk praxis, fortsätter stercobilinogen, som finns i normal urin, att kallas urobilinogen. Detta är felaktigt. I fig. 15.2 visar schematiskt sätten att bilda urobilinogena kroppar i människokroppen.
Bestämningen i kliniken av innehållet av totalt bilirubin och dess fraktioner, liksom urobilinogena kroppar, är viktigt vid differentialdiagnosen av gulsot av olika etiologier. När hemolytiskth gulHan hyperbilirubinemi uppträder huvudsakligen som ett resultat av bildandet av indirekt bilirubin. På grund av förbättrad hemolys bildas den intensivt i celler i makrofagsystemet från sönderdelande hemoglobin. Levern kan inte bilda ett så stort antal bilirubin-glukuronider, vilket leder till ackumulering av indirekt bilirubin i blod och vävnader (fig 15.3). Det är känt att indirekt bilirubin inte passerar genom njurtröskeln, därför upptäcks vanligtvis inte bilirubin i urinen med hemolytisk gulsot.
Med levergulsot störs destruktion av leverceller, utsöndringen av direkt bilirubin i gallkapillärerna störs och det går in i blodomloppet, dess innehåll ökar signifikant. Dessutom minskar förmågan hos leverceller att syntetisera bilirubin-glukuronider; som ett resultat ökar mängden indirekt serum bilirubin också. Beslaget av hepatocyter åtföljs av en kränkning av deras förmåga att förstöra upp till
di- och tripyrroler mezobilinogen blöt upp från tunntarmen. Den senare kommer in i systemcirkulationen och utsöndras av njurarna med urin.
Obstruktiv gulsot stör gallisk utsöndring, vilket leder till en kraftig ökning av innehållet i direkt bilirubin i blodet. Koncentrationen av indirekt bilirubin ökar något i blodet. Innehållet av starkobilogen (stercobilin) i avföring minskar kraftigt. Full obchuratsiya gallkanal åtföljd av brist på gallpigment i avföring (acholisk stol). Karakteristiska förändringar i laboratorieparametrar av pigmentmetabolism i olika gulsot presenteras i tabell. 15,2.
N -Norm: | - ökat | - reducerad f bestäms; 0- ej definierad.
Gall - en flytande hemlighet av gulbrun färg, separerad av hepatiska celler. En person producerar 500-700 ml gall per dag (10 ml per 1 kg kroppsvikt). Galdebildning sker kontinuerligt, även om intensiteten i denna process fluktuerar kraftigt under hela dagen. Utanför matsmältningen kommer levergallen in i gallblåsan, där den förtjockas till följd av absorptionen av vatten och elektrolyter. Den relativa densiteten hos levergallen är 1,01, och den hos cystisk gall är 1,04. Koncentrationen av huvudkomponenterna i den cystiska gallan är 5-10 gånger högre än i levern (Tabell 15.3).
Tabell 15.3. Innehållet i huvudkomponenterna hos mänsklig galla
Fiziologiya_Pechen_metabolizm
Leverans huvudfunktioner
Lever involvering i proteinmetabolism
Leverans roll i kolhydratmetabolism
Leverans roll i lipidmetabolism
Lever i vatten-saltmetabolism
Leverans roll i fostrets metabolism
referenser
Levern spelar en stor roll i matsmältning och metabolism. Alla ämnen som absorberas i blodet måste komma in i levern och genomgå metaboliska omvandlingar. Olika organiska substanser syntetiseras i levern: proteiner, glykogen, fetter, fosfatider och andra föreningar. Blodet tränger in genom den hepatiska artären och portalvenen. Dessutom kommer 80% av blodet från bukorganen genom portalvenen och endast 20% genom hepatärarterien. Blodet strömmar från levern genom levervenen.
För att studera leverns funktioner använder de den angiostamiska metoden, Ekka-Pavlov-fisteln, med hjälp av vilken de studerar den biokemiska kompositionen för inflödet och flödet, med hjälp av metoden för kateterisering av portalernas kärl, utvecklad av A. Aliev.
Levern spelar en viktig roll i proteins metabolism. Från aminosyror som kommer från blodet bildas protein i levern. Det bildar fibrinogen, protrombin, som utför viktiga funktioner vid blodkoagulering. Processerna med aminosyraomläggning sker här: deaminering, transaminering, dekarboxylering.
Levern är den centrala platsen för neutralisering av giftiga produkter med kväveomväxling, främst ammoniak, som omvandlas till urea eller går till bildandet av amider av syror, nukleinsyror bryts ned i levern, oxidationen av purinbaser och bildandet av den slutliga produkten av deras metabolism, urinsyra. Ämnen (indol, skatole, kresol, fenol), som kommer från tjocktarmen, kombinerar med svavelsyra och glukuronsyror, omvandlas till etersvavelsyror. Avlägsnande av levern från djurens djur leder till deras död. Det kommer uppenbarligen på grund av ackumulering i ammoniak och andra giftiga mellanprodukter av kvävemetabolism. [1]
En stor roll spelas av levern i metabolism av kolhydrater. Glukos, som kommer från tarmen genom portåven, omvandlas till glykogen i levern. På grund av dess höga glykogenbutiker tjänar levern som kroppens främsta kolhydratförråd. Leverans glykogena funktion tillhandahålls av en mängd enzymer och regleras av centrala nervsystemet och 1 hormoner - adrenalin, insulin, glukagon. I fallet med ett ökat behov av kroppen i socker, exempelvis under ökat muskelarbete eller fastande, omvandlas glykogen under verkan av enzymet fosforylas till glukos och går in i blodet. Således reglerar levern glukosbeständigheten i blodet och det normala utbudet av organ och vävnader med den.
I levern sker den viktigaste omvandlingen av fettsyror, varav fetter som är karakteristiska för denna typ av djur syntetiseras. Under enzymlipasens funktion bryts fett upp i fettsyror och glycerol. Glycerolens öde liknar ödet av glukos. Dess omvandling börjar med ATP: s deltagande och slutar med sönderdelning till mjölksyra, följt av oxidation till koldioxid och vatten. Ibland kan levern om nödvändigt syntetisera glykogen från mjölksyra.
Levern syntetiserar också fetter och fosfatider som går in i blodomloppet och transporteras genom hela kroppen. Det spelar en viktig roll i syntesen av kolesterol och dess estrar. Med oxideringen av kolesterol i levern bildas gallsyror, som utsöndras med gall och deltar i processerna för matsmältning.
Leveren är involverad i metabolismen av fettlösliga vitaminer, är den huvudsakliga depotet av retinol och dess provitamin-karoten. Det kan syntetisera cyanokobalamin.
Levern kan bibehålla överskott av vatten i sig och därigenom förhindra blodförtunning: det innehåller en tillförsel av mineralsalter och vitaminer, är inblandad i pigmentmetabolism.
Levern utför en barriärfunktion. Om några patogena mikrober införs i blodet, utsätts de för desinfektion genom det. Denna funktion utförs av stellatceller som ligger i väggarna i blodkapillärerna, vilket sänker de hepatiska lobulerna. Genom att fånga giftiga föreningar desinficerar stellatceller i samband med leverceller dem. Efter behov kommer stellatceller från väggarna i kapillärerna och rör sig fritt, utför sin funktion. [6.]
Dessutom kan levern översätta bly, kvicksilver, arsenik och andra giftiga ämnen till giftfria ämnen.
Levern är kroppens främsta kolhydratförråd och reglerar glukosbeständigheten i blodet. Den innehåller mineraler och vitaminer. Det är ett blodförråd, det producerar gall, vilket är nödvändigt för matsmältningen.
Leverans huvudfunktioner.
Enligt de olika funktioner som utförs av levern kan det kallas utan överdrift det huvudsakliga biokemiska laboratoriet i människokroppen. Levern är ett viktigt organ, utan det kan varken djur eller människa förekomma.
Leverans huvudfunktioner är:
1. Deltagande i matsmältning (bildning och utsöndring av gallan): Leveren producerar gall, som kommer in i duodenum. Galna är involverad i matsmältningen, hjälper till att neutralisera den sura massan som kommer från magen, bryter ner fetter och främjar absorptionen, har en stimulerande effekt på tarmens rörlighet. Under dagen producerar levern upp till 1-1,5 liter gallon.
2. Barriärfunktion: levern neutraliserar giftiga ämnen, mikrober, bakterier och virus som kommer från blod och lymf. Också i levern bryts ner kemikalier, inklusive droger.
3. Deltagande i metabolismen: Alla näringsämnen som absorberas i blodet från matsmältningsorganet, produkterna av digestion av kolhydrater, proteiner och fetter, mineraler och vitaminer, passerar genom levern och bearbetas i den. Samtidigt omvandlas vissa aminosyror (proteinfragment) och vissa fetter till kolhydrater, så levern är den största glykogen "depot" i kroppen. Det syntetiserar proteiner av blodplasma - globuliner och albumin, liksom reaktionen av transformation av aminosyror. Ketonkroppar (produkter av fettsyrametabolism) och kolesterol syntetiseras också i levern. [2.]
Som ett resultat kan vi säga att levern är en slags förråd av kroppens näringsämnen, liksom en kemisk fabrik, "inbyggd" mellan de två systemen - matsmältning och blodcirkulation. Debalering i verkan av denna komplexa mekanism är orsaken till många sjukdomar i matsmältningskanalen, hjärt-kärlsystemet, särskilt hjärtat. Det finns närmast samband med matsmältningssystemet, lever och blodcirkulation.
Levern är involverad i nästan alla typer av metabolism: protein, lipid, kolhydrat, vatten-mineral, pigment.
Lever involvering i proteinmetabolism:
Det kännetecknas av att det aktivt fortsätter med syntesen och nedbrytningen av proteiner som är viktiga för organismen. Cirka 13-18 g proteiner syntetiseras per dag i levern. Av dessa bildas albumin, fibrinogen, protrombin endast och levern. Dessutom syntetiseras upp till 90% av alfa-globuliner och cirka 50% av gamma-globulinerna i kroppen här. I detta avseende leder leversjukdomar i sig antingen till proteinsyntes och detta leder till en minskning av mängden blodproteiner eller bildandet av proteiner med förändrade fysikalisk-kemiska egenskaper, vilket resulterar i en minskning av blodproteinens kolloidala stabilitet och de är enklare än normalt, släpp ut i sedimentet under verkan av utfällningsmedel (salter av alkali- och jordalkalimetaller, tymol, kvicksilverklorid, etc.). Det är möjligt att detektera förändringar i proteinets mängd eller egenskaper med användning av kolloidresistensprov eller sedimentära prover, bland annat Veltman, tymol och sublimatprover används ofta. [6; 1.]
Levern är den huvudsakliga platsen för syntes av proteiner, vilket säkerställer blodkoagulationsprocessen (fibrinogen, protrombin etc.). Brott mot syntesen, såväl som vitamin K-brist, som utvecklas till följd av brott mot gallsekretion och gallutskiljning, leder till hemorragiska händelser.
Aminosyratransformationsprocesser (transaminering, deaminering etc.) som uppträder aktivt i levern under dess allvarliga lesioner förändras signifikant, vilket kännetecknas av en ökning av koncentrationen av fria aminosyror i blodet och utsöndring i urinen (hyperaminoaciduri). Leucin- och tyrosinkristaller kan också hittas i urinen.
Bildandet av urea uppträder endast i levern och kränkningen av hepatocyternas funktion leder till en ökning i blodets mängd vilket har en negativ effekt på hela kroppen och kan manifestera sig, till exempel, hepatisk koma, vilket ofta resulterar i patientens död.
De metaboliska processer som äger rum i levern katalyseras av olika enzymer som i händelse av sina sjukdomar kommer in i blodet och tränger in i urinen. Det är viktigt att frisättningen av enzymer från celler sker inte bara när de är skadade utan också i strid med permeabiliteten hos cellmembran som uppträder under sjukdomsperiodens början. Därför är förändring av enzymspektra en av de viktigaste diagnostiska indikatorerna för att utvärdera patientens tillstånd i den prekliniska perioden. I fallet med Botkins sjukdom observerades exempelvis en ökning av blodaktiviteten hos AlTA, LDH och AsTA under perioden före gulsot, och i rickets observerades en ökning av alkalisk fosfatasnivå.
Levern utför en väsentlig antitoxisk funktion för kroppen. Det är där att neutralisering av sådana skadliga ämnen som indol, skatol, fenol, cadaverin, bilirubin, ammoniak, steroidhormonmetabolismprodukter etc. sker. Metoderna för neutralisering av giftiga ämnen är olika: ammoniak omvandlas till urea; indol, fenol, bilirubin och andra utgör föreningar som är ofarliga mot kroppen med svavelsyra eller glukuronsyror, som utsöndras i urinen. [5]
Leverans roll i kolhydratmetabolism:
bestäms primärt av dess deltagande i syntesprocessen och sönderdelningen av glykogen. Det är av stor betydelse för reglering av blodsockernivån. Dessutom fortsätter interkonversionsprocesser av monosackarider aktivt i levern. Galaktos och fruktos omvandlas till glukos, och glukos kan vara en källa för syntesen av fruktos.
Processen med glukoneogenes uppträder också i levern, där glukos bildas av icke-kolhydrater substanser - mjölksyra, glycerol och glykogena aminosyror. Levern är inblandad i reglering av kolhydratmetabolism genom att kontrollera nivån av insulin i blodet, eftersom levern innehåller enzymet insulinas som bryter ner insulin beroende på kroppens behov.
Energibehoven hos levern i sig möts av nedbrytningen av glukos, för det första längs den anaeroba vägen med bildandet av laktat och för det andra längs peptotvägen. Betydelsen av dessa processer är inte bara bildandet av NADPH2 för olika biosynteser utan också förmågan att använda sönderdelningsprodukterna av kolhydrater som utgångsämnen för olika metaboliska processer. [1; 5; 6.]
parenkymala leverceller spelar en ledande roll. Processerna av kolesterolbiosyntes, gallsyror, bildandet av plasmafosfolipider, ketonkroppar och lipoproteiner fortsätter direkt i hepatocyter. Å andra sidan kontrollerar levern lipidmetabolismen hos hela organismen. Trots att triacylglyceroler utgör endast 1% av leverns totala massa, är det just detta som reglerar syntesprocessen och transporten av kroppens fettsyror. I levern levereras en stor mängd lipider, som är "sorterade" enligt behov av organ och vävnader. Samtidigt kan deras sönderdelning i vissa fall öka till de slutliga produkterna, medan i andra gallsyror kan gå till syntes av fosfolipider och transporteras med blod till de celler där de är nödvändiga för bildning av membran eller genom lipoproteiner kan transporteras till celler som saknar energi., etc.
Således sammanfattar leverns roll i lipidmetabolism, det kan noteras att det använder lipider för behoven hos hepatocyter och utför också funktionen att övervaka tillståndet av lipidmetabolism genom hela kroppen. [5]
Lika viktigt är lever och vatten-mineral metabolism. Så det är ett depå av blod, och därför kan extracellulär vätska ackumulera upp till 20% av den totala blodvolymen. För vissa mineralämnen fungerar dessutom levern som en plats för ackumulering och lagring. Dessa inkluderar natrium, magnesium, mangan, koppar, järn, etc. Leveren syntetiserar proteiner som transporterar mineraler genom blodet: transferrin, ceruloplasmin etc. Slutligen är levern platsen för inaktivering av hormoner som reglerar vatten och mineralmetabolism (aldosteron vasopressin).
Från allt detta blir det klart varför levern kallas "en biokemisk laboratorium" för en organism, och störningen av dess aktivitet påverkar dess olika funktioner. [6.]
Leverans roll i fostrets metabolism.
I både djur och fåglar är levern det centrala organet som ansvarar för metaboliska processer i hela kroppen. Många experter kallar den den största "körteln" av djur och fåglar. I levern produceras gall och många viktiga proteiner, det är involverat i att förse kroppen med många näringsämnen (genom cirkulationssystemet). Det är här att biotransformationen av majoriteten av extremt giftiga ämnen träder in i kroppen med mat. Sådan biotransformation innebär omvandling av giftiga kemiska ämnen till nya ämnen som inte längre är farliga för kroppen och kan lätt avlägsnas från det. Levern kan återställa sina egna sjuka celler, regenerera eller ersätta dem, samtidigt som de behåller sina funktioner i en relativ ordning.
Levern är den största "körteln" av fågelns kropp, med de viktigaste funktionerna i huvudmetaboliken. Dessa funktioner är de mest olika och beror på levercellernas egenskaper, som utgör organismens anatomiska och fysiologiska enhet. I den biokemiska aspekten är de viktigaste leverfunktionerna förknippade med bildandet, kompositionen och rollen av gallan, liksom med olika metaboliska förändringar. Utsöndringen av galla hos fåglar är 1 ml / h. Sammansättningen av gallen av fåglar innefattar huvudsakligen taurohenodesoxiklinsyra i frånvaro av deoxikolsyra. Fettsleverens funktion fungerar i viss utsträckning från funktionen hos levern hos däggdjur. I synnerhet är bildandet av urea en uttalad funktion av levern hos däggdjur, medan i fåglar är urinsyra den huvudsakliga slutprodukten av kvävemetabolism.
I fåglarnas lever uppträder en aktiv syntes av plasmaproteiner. Serumalbumin, fibrinogen,? - och? Globuliner syntetiseras i fjäderfälever och representerar ungefär hälften av proteiner syntetiserade av detta organ. Halveringstiden för albumin är 7 dagar, för globuliner -10 dagar. I levern finns en syntes och nedbrytning av plasmaproteiner, vilka används som en källa till aminosyror för efterföljande olika vävnadssynteser.
Könens kropp kan nästan inte syntetisera glycin. Användningen av glycin i syntesen av purinbaser, pärlemodell är den främsta orsaken till det höga behovet av fåglar för denna syra. I däggdjur ges cirka 50% arginin genom syntes i levern, medan det inte förekommer hos fåglar. Fåglar har en uttalad förmåga att transamineringsreaktioner som involverar aktivt glutaminsyradehydrogenas. I lipidmetabolism hos fåglar identifieras levern som huvudpunkten för lipogenesen. Koncentrationen av a-hydroximal syra i fåglarnas lever är 5 gånger högre än i däggdjurslever, vilket indikerar aktiviteten hos oxidativa processer i detta organ. En kombination av hög grad? - Fettsyraoxidation och lipogenes ger mekanismer för att styra mängden fettsyror som går till syntesen av lipoproteiner med mycket låg densitet. Den metaboliska aktiviteten i levern är extremt hög hos fåglar under läggningsperioden, då mängden syntetiserat fett under året är nästan exakt kroppens vikt av fågeln. I synnerhet hos broilers kan massan av fettvävnad nå 18% kroppsvikt.
Levern har en enorm förmåga att lagra glykogen. Glykogeninnehållet i levern varierar beroende på kolhydratinnehållet hos fjäderfädiet.
Den vanligaste patologin hos detta organ är den gradvisa "fetma" av cellerna, vilket leder till utvecklingen av en sjukdom över tid, vilka veterinärer kallar fettdegenerering av levern. Orsaken är vanligtvis den långsiktiga effekten av cellulära toxiner, potenta läkemedel, vacciner, koccidiostatika etc. som kräver maximal stress från levern, liksom felaktig eller dålig balanserad utfodring. I allmänhet åtföljs allt detta av fåglar och djurs fysiska inaktivitet, särskilt med cellulärt innehåll. [4; 6.]
referenser:
1. Lysov VF, Maksimov VI: Djurens fysiologi och etologi; Ed.: MOSCOW, 2012, 605s.
2. Fysiologi. Grundläggande och funktionella system. Ed. Sudakova K.V.; Novosibirsk, 2000, 784с.
3. Skalny AV: Kemiska element i mänsklig fysiologi och ekologi: Verktygssats; Rostov-till-Don, 2004, 216s.
4. Artikel: Egenskaper av ämnesomsättning hos fåglar: författaren är okänd; St Petersburg, 2001.
5. Artikel: Leverans roll i ämnesomsättningen: författaren är okänd; Moskva, 2006.
6. VV Rogozhin: Biokemi av djur; Ed.: MOSCOW, 2005.
Lever involvering i proteinmetabolism
Utan leverns deltagande i proteinets metabolism kan kroppen inte göra mer än några dagar, då inträffar döden. Följande är bland de viktigaste funktionerna i levern i proteinmetabolism.
1. Deaminering av aminosyror.
2. Urebildning och ammoniakåtervinning från kroppsvätskor.
3. Bildandet av plasmaproteiner.
4. Den ömsesidiga omvandlingen av olika aminosyror och syntesen av aminosyror från andra föreningar.
Fördestination av aminosyror är nödvändig för användning i energiproduktion och omvandling till kolhydrater och fetter. I små kvantiteter utförs deaminering i andra vävnader i kroppen, särskilt i njurarna, men i betydelse är dessa processer inte jämförbara med deaminering av aminosyror i levern.
Bildandet av urea i levern hjälper till att extrahera ammoniak från kroppsvätskor. En stor mängd ammoniak bildas i processen med deaminering av aminosyror, en ytterligare mängd av den bildas ständigt av bakterier i tarmen och absorberas i blodet. I detta sammanhang, när urea inte bildas i levern, ammoniakkoncentrationen i blodplasman börjar att öka snabbt, vilket leder till hepatisk koma och död. Även i fallet med en kraftig minskning av blodflödet genom levern, vilket ibland sker som ett resultat av bildandet av en shunt mellan portalen och vena cava, ökar innehållet av ammoniak i blodet dramatiskt med skapandet av tillstånd för toxicos.
Alla större plasmaproteiner, med undantag för några gammaglobuliner, bildas av leverceller. Deras tal är cirka 90% av alla plasmaproteiner. De återstående gammaglobulinerna är antikroppar som huvudsakligen bildas av lymfoida plasmaceller. Den högsta nivån för leverprotein är 15-50 g / dag, så om kroppen förlorar ungefär hälften av plasmaproteiner, kan deras beloppet minskas under 1-2 veckor.
Man bör komma ihåg att utplåningen av plasmaproteiner är orsaken till den snabba uppkomsten av mitotisk uppdelning av hepatocyter och en ökning i leverens storlek. Denna effekt kombineras med frisättningen av blodplasma proteiner i levern, som fortsätter tills koncentrationen av proteiner i blodet återgår till normala värden. Vid kroniska leversjukdomar (inklusive cirros) kan nivån av proteiner i blodet, särskilt albumin, sjunka till mycket låga värden, vilket är orsaken till utseendet av generaliserat ödem och ascites.
Bland de viktigaste funktionerna i levern är dess förmåga att syntetisera vissa aminosyror tillsammans med kemiska föreningar, som inkluderar aminosyror. Exempelvis syntetiseras så kallade essentiella aminosyror i levern. Under processen med en sådan syntes är keto-syror med en liknande kemisk struktur med aminosyror (exklusive syre i ketospositionen) involverade. Aminoradikaler transamine genom flera stadier, flyttar från tillgängliga aminosyror i nadichii keto syre i keto positionen.
Leverbiokemi
Tema: "LIVER BIOCHEMISTRY"
1. Leverens kemiska sammansättning: innehållet av glykogen, lipider, proteiner, mineralsammansättning.
2. Leverens roll i kolhydratmetabolism: upprätthålla en konstant glukoskoncentration, glykogensyntes och mobilisering, glukoneogenes, huvudvägarna för glukos-6-fosfatomvandling, interkonversion av monosackarider.
3. Leverens roll i lipidmetabolism: syntesen av högre fettsyror, acylglyceroler, fosfolipider, kolesterol, ketonkroppar, syntesen och metabolismen av lipoproteiner, begreppet lipotrop effekt och lipotropa faktorer.
4. Leverens roll i proteinmetabolism: syntesen av specifika plasmaproteiner, bildandet av karbamid och urinsyra, kolin, kreatin, konvertering av ketosyror och aminosyror.
5. Metabolismen av alkohol i levern, fettdegenerering av levern med alkoholmissbruk.
6. Leverans neutraliserande funktion: Steg (faser) av neutralisering av giftiga ämnen i levern.
7. Utbyte av bilirubin i levern. Förändringar i gallpigmentens innehåll i blodet, urinen och avföring i olika typer av gulsot (adhepatisk, parenkymal, obstruktiv).
8. Gals kemiska sammansättning och dess roll faktorer som bidrar till bildandet av gallstenar.
31,1. Leverfunktion.
Levern är ett unikt organ i ämnesomsättningen. Varje levercell innehåller flera tusen enzymer som katalyserar reaktionerna i många metaboliska vägar. Därför utför levern ett antal metaboliska funktioner i kroppen. De viktigaste av dem är:
- biosyntes av substanser som fungerar eller används i andra organ. Dessa substanser innefattar plasmaproteiner, glukos, lipider, ketonkroppar och många andra föreningar;
- biosyntes av slutprodukten av kvävemetabolism i kroppen - urea;
- deltagande i processerna för matsmältning - syntes av gallsyror, bildning och utsöndring av galla;
- biotransformation (modifiering och konjugering) av endogena metaboliter, droger och gifter;
- utsöndring av vissa metaboliska produkter (gallpigment, överskott av kolesterol, neutraliseringsprodukter).
31,2. Leverans roll i kolhydraternas metabolism.
Leverans huvudsakliga roll i kolhydraternas metabolism är att upprätthålla en konstant nivå av glukos i blodet. Detta åstadkommes genom att reglera förhållandet mellan processerna för bildning och utnyttjande av glukos i levern.
Levercellerna innehåller enzymet glukokinas, som katalyserar glukosfosforyleringsreaktionen med bildandet av glukos-6-fosfat. Glukos-6-fosfat är en viktig metabolit av kolhydratmetabolism; De huvudsakliga sätten för dess omvandling presenteras i Figur 1.
31.2.1. Sätt att använda glukos Efter att ha ätit kommer en stor mängd glukos in i levern genom portalvenen. Denna glukos används primärt för syntesen av glykogen (reaktionsschemat visas i figur 2). Glykogenhalten i levern hos friska människor varierar vanligtvis från 2 till 8% av massan av detta organ.
Glykolys och pentosfosfatvägen för glukosoxidation i levern tjänar främst som leverantörer av prekursormetaboliter för biosyntes av aminosyror, fettsyror, glycerol och nukleotider. I mindre utsträckning är oxidationsvägarna för glukosomvandling i levern källor till energi för biosyntetiska processer.
Figur 1. Huvudvägarna för glukos-6-fosfatomvandling i levern. Antal indikerar: 1 - glukosfosforylering; 2 - hydrolys av glukos-6-fosfat; 3 - glykogensyntes; 4 - glykogenmobilisering; 5-pentosfosfatvägen; 6-glykolys; 7 - glukoneogenes.
Figur 2. Diagram över glykogensyntesreaktioner i levern.
Figur 3. Diagram över glykogenmobiliseringsreaktioner i levern.
31.2.2. Sätt att bilda glukos. Under vissa förhållanden (med fasta karbohydrater, långvarig fysisk ansträngning) överstiger kroppens behov av kolhydrater den mängd som absorberas från mag-tarmkanalen. I detta fall utförs bildningen av glukos med användning av glukos-6-fosfatas, som katalyserar hydrolysen av glukos-6-fosfat i levercellerna. Glykogen tjänar som en direkt källa till glukos-6-fosfat. Glykogenmobiliseringsschemat presenteras i figur 3.
Mobilisering av glykogen ger människokroppens behov för glukos under de första 12 till 24 timmars fastandet. Vid ett senare tillfälle blir glukoneogenes, en biosyntes från icke-kolhydratkällor, huvudkällan för glukos.
De huvudsakliga substraten för glukoneogenes är laktat, glycerol och aminosyror (med undantag av leucin). Dessa föreningar omvandlas först till pyruvat eller oxaloacetat, de viktigaste metaboliterna av glukoneogenes.
Glukoneogenes är den omvända processen av glykolys. Samtidigt övervinns de hinder som skapas av irreversibla glykolysreaktioner med hjälp av speciella enzymer som katalyserar bypassreaktioner (se figur 4).
Bland andra sätt för kolhydratmetabolism i levern bör det noteras att glukos omvandlas till andra dietiska monosackarider - fruktos och galaktos.
Figur 4. Glykolys och glukoneogenes i levern.
Enzymer som katalyserar irreversibla glykolysreaktioner: 1 - glukokinas; 2-fosfofructokinas; 3 - pyruvatkinas.
Enzymer som katalyserar glukoneogenes-bypassreaktioner: 4-pyruvatkarboxylas; 5-fosfoenolpyruvat-karboxykinas; 6 -fruktozo-1,6-difosfataza; 7-glukos-6-fosfatas.
31,3. Leverans roll i lipidmetabolism.
Hepatocyter innehåller nästan alla enzymer som är involverade i lipidmetabolism. Därför styr parenchymala celler i levern i stor utsträckning förhållandet mellan konsumtion och lipidsyntes i kroppen. Lipidkatabolism i leverceller uppträder huvudsakligen i mitokondrier och lysosomer, biosyntes i cytosol och endoplasmatisk retikulum. Den viktigaste metabolit av lipidmetabolism i levern är acetyl-CoA, de huvudsakliga sätten att bilda och användningen av vilka visas i Figur 5.
Figur 5. Bildandet och användningen av acetyl CoA i levern.
31.3.1. Fettsyrametabolism i levern. Dietfetter i form av chylomikron kommer in i levern genom hepatiskt artärsystem. Under inverkan av lipoproteinlipas, belägen i endotelet av kapillärer, bryts de ner i fettsyror och glycerol. Fettsyror som tränger in i hepatocyter kan genomgå oxidation, modifiering (förkortning eller förlängning av kolkedjan, bildandet av dubbelbindningar) och används för att syntetisera endogena triacylglyceroler och fosfolipider.
31.3.2. Syntes av ketonkroppar. När β-oxidation av fettsyror i levern mitokondrier bildas acetyl-CoA, som genomgår ytterligare oxidation i Krebs-cykeln. Om det finns en brist på oxaloacetat i levercellerna (till exempel vid fastning, diabetes mellitus) kondenserar acetylgrupperna för att bilda ketonkroppar (acetoacetat, p-hydroxibutyrat, aceton). Dessa substanser kan fungera som energisubstrat i andra vävnader i kroppen (skelettmuskel, myokard, njurar, med långvarig svält - hjärnan). Levern utnyttjar inte ketonkroppar. Med ett överskott av ketonkroppar i blodet utvecklas metabolisk acidos. Ett diagram över bildningen av ketonkroppar visas i figur 6.
Figur 6. Syntes av ketonkroppar i levermitokondrier.
31.3.3. Utbildning och sätt att använda fosfatidsyra. En vanlig föregångare av triacylglyceroler och fosfolipider i levern är fosfatidinsyra. Den syntetiseras från glycerol-3-fosfat och två acyl-CoA-aktiva former av fettsyror (Figur 7). Glycerol-3-fosfat kan bildas antingen från dioxyacetonfosfat (glykolysmetabolit) eller från fri glycerol (en produkt av lipolys).
Figur 7. Bildning av fosfatidinsyra (schema).
För syntesen av fosfolipider (fosfatidylkolin) från fosfatidinsyra är det nödvändigt att leverera med tillräcklig mängd lipotropa faktorer (substanser som förhindrar utvecklingen av fettdegenerering av levern) med mat. Dessa faktorer inkluderar kolin, metionin, vitamin B 12, folsyra och några andra ämnen. Fosfolipider ingår i lipoproteinkomplex och deltar i transporten av lipider syntetiserade i hepatocyter till andra vävnader och organ. Bristen på lipotropa faktorer (med missbruk av feta livsmedel, kronisk alkoholism, diabetes) bidrar till att fosfatidinsyra används för syntes av triacylglyceroler (olösligt i vatten). Brott mot bildandet av lipoproteiner leder till det faktum att ett överskott av TAG ackumuleras i levercellerna (fettdegeneration) och funktionen hos detta organ är nedsatt. Sätt att använda fosfatidinsyra i hepatocyter och rollen av lipotropa faktorer visas i Figur 8.
Figur 8. Användningen av fosfatidinsyra för syntesen av triacylglyceroler och fosfolipider. Lipotropa faktorer indikeras med *.
31.3.4. Kolesterolbildning. Levern är den huvudsakliga platsen för syntes av endogent kolesterol. Denna förening är nödvändig för konstruktion av cellmembran, är en föregångare till gallsyror, steroidhormoner, vitamin D3. De första två kolesterolsyntesreaktionerna liknar syntesen av ketonkroppar, men fortsätter i hepatocytens cytoplasma. Det viktigaste enzymet i kolesterolsyntes, p-hydroxi-p-metylglutaryl-CoA-reduktas (HMG-CoA-reduktas) hämmas av ett överskott av kolesterol och gallsyror på grundval av negativ återkoppling (Figur 9).
Figur 9. Kolesterolsyntes i levern och dess reglering.
31.3.5. Lipoproteinbildning. Lipoproteiner - protein-lipidkomplex, som inkluderar fosfolipider, triacylglyceroler, kolesterol och dess estrar, liksom proteiner (apoproteiner). Lipoproteiner transporterar vattenolösliga lipider till vävnader. Två klasser av lipoproteiner bildas i hepatocyter - högdensitetslipoproteiner (HDL) och mycket lågdensitetslipoproteiner (VLDL).
31,4. Leverans roll i proteins metabolism.
Levern är den kropp som reglerar intaget av kvävehaltiga ämnen i kroppen och deras utsöndring. I perifera vävnader sker biosyntesreaktioner med användning av fria aminosyror ständigt, eller de släpps ut i blodet under nedbrytningen av vävnadsproteiner. Trots detta förblir nivån av proteiner och fria aminosyror i blodplasma konstant. Detta beror på det faktum att leverceller har en unik uppsättning enzymer som katalyserar specifika reaktioner av proteinmetabolism.
31.4.1. Sätt att använda aminosyror i levern. Efter intag av proteinfoder kommer en stor mängd aminosyror in i levercellerna genom portåven. Dessa föreningar kan genomgå en serie transformationer i levern innan de går in i den allmänna cirkulationen. Dessa reaktioner innefattar (Figur 10):
a) användningen av aminosyror för proteinsyntes;
b) transaminering - syntesvägen för utbytbara aminosyror; det förbinder också utbytet av aminosyror med glukoneogenes och den allmänna vägen för katabolism;
c) deaminering - bildandet av a-keto-syror och ammoniak;
d) syntes av urea - sättet att neutralisera ammoniak (se schemat i avsnittet "Proteinutbyte");
e) Syntes av icke-proteinkvävehaltiga substanser (kolin, kreatin, nikotinamid, nukleotider, etc.).
Figur 10. Aminosyrametabolism i levern (schema).
31.4.2. Proteinbiosyntes. Många plasmaproteiner syntetiseras i leverceller: albumin (ca 12 g per dag), de flesta a- och p-globuliner, inklusive transportproteiner (ferritin, ceruloplasmin, transkortin, retinolbindande protein etc.). Många blodkoagulationsfaktorer (fibrinogen, protrombin, prokonvertin, proaccelerin etc.) syntetiseras också i levern.
31,5. Neutraliserande funktion av levern.
Icke-polära föreningar av olika ursprung, inklusive endogena substanser, droger och gifter, neutraliseras i levern. Processen av neutralisering av ämnen innefattar två steg (faser):
1) fasmodifiering - innefattar reaktion av oxidation, reduktion, hydrolys; för ett antal föreningar är valfritt;
2) faskonjugation - inbegriper reaktionen av interaktionen mellan substanser med glukuronsyra och svavelsyror, glycin, glutamat, taurin och andra föreningar.
Mer detaljerat kommer neutraliseringsreaktionerna att diskuteras i avsnittet "Biotransformation av xenobiotika".
31,6. Leverkonstbildning.
Gall är en flytande hemlighet av gulbrun färg, utsöndrad av leverceller (500-700 ml per dag). Gallsammansättningen innefattar: gallsyror, kolesterol och dess estrar, gallpigment, fosfolipider, proteiner, mineralämnen (Na +, K +, Ca 2+, SI-) och vatten.
31.6.1. Gallsyror. Är produkter av kolesterolmetabolism, bildas i hepatocyter. Det finns primära (cholic, chenodeoxycholic) och sekundära (deoxikoliska, litokoliska) gallsyror. Gall innehåller huvudsakligen gallsyror konjugerade med glycin eller taurin (till exempel glykocholsyra, syra, taurokolsyra, etc.).
Gallsyror är direkt involverade i matsmältningen av fett i tarmarna:
- har en emulgerande effekt på ätbara fetter;
- aktivera bukspottkörtel lipas;
- främja absorptionen av fettsyror och fettlösliga vitaminer;
- stimulera intestinal peristaltik.
Vid störning av utflödet av gallan kommer gallsyror i blod och urin.
31.6.2. Kolesterol. Överskott av kolesterol utsöndras i gallan. Kolesterol och dess estrar finns i gallan som komplex med gallsyror (kolekomplex). Förhållandet mellan gallsyror och kolesterolhalten (kolatförhållandet) bör inte vara mindre än 15. Vidare fäller vattenolösligt kolesterol och deponeras i form av gallblåsesstenar (gallstenssjukdom).
31.6.3. Gallpigment. Konjugerad bilirubin (mono- och diglukuronid bilirubin) överväger bland pigment i gall. Det bildas i leverceller som ett resultat av interaktionen mellan fri bilirubin och UDP-glukuronsyra. Detta minskar toxiciteten hos bilirubin och ökar lösligheten i vatten. ytterligare konjugerat bilirubin utsöndras i gallan. Om det finns en överträdelse av gallret (obstruktiv gulsot) ökar innehållet av direkt bilirubin i blodet signifikant, bilirubin detekteras i urinen, och stercobilinhalten minskar i avföring och urin. För differentialdiagnos av gulsot, se "Utbyte av komplexa proteiner."
31.6.4. Enzymer. Av de enzymer som finns i gallan bör alkaliskt fosfatas noteras först. Detta är ett excretionsenzym syntetiserat i levern. I strid med utflödet av gallan ökar aktiviteten av alkaliskt fosfatas i blodet.