Обмен веществ в организме. Пластическая и энергетическая роль
ФИЗИОЛОГИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ
Постоянный обмен веществ и энергии между организмом и окружающей средой является необходимым условием его существования и отражает их
единство. Сущность этого обмена заключается в том, что поступающие в организм питательные вещества, после пищеварительных превращений, используются как пластический материал. Энергия, образующаяся при этом восполняет энергозатраты организма. Синтез сложных специфичных для организма веществ из простых соединений, всасывающихся в кровь, называется ассимиляцией или анаболизмом. Распад веществ организма до конечных продуктов, сопровождающийся выделением энергии называется диссимиляцией или катаболизмом. Эти процессы неразрывно связаны. Ассимиляция обеспечивает аккумуляцию энергии, а энергия выделяющаяся при диссимиляции необходима для синтеза веществ. Анаболизм и катаболизм объединены в единый процесс с помощью АТФ и НАДФ. Посредством их энергия, образующаяся в результате диссимиляции, передается для процессов ассимиляции.
Белки в основном являются пластическим материалом. Они входят в состав клеточных мембран, органелл. Белковые молекулы постоянно обновляются. Но это обновление происходит не только за счет белков пищи, но и посредством реутилизации собственных белков. Однако из 20 аминокислот, образующих белки, 10 являются незаменимыми. Т.е. они не могут образовываться в организме. Конечными продуктами распада белков являются такие азотсодержащие соединения, как мочевина, мочевая кислота, креатинин. Поэтому состояние белкового обмена можно оценить по азотистому балансу. Это соотношение количества азота поступающего с белками пищи и выделенного из организма с азотсодержащими продуктами обмена. В 100 г белке содержится около 16 г азота. Следовательно выделение 1 г азота свидетельствует о распаде в организме 6,25 г белка. Если количество выделяемого азота равно количеству поглощенного организмом имеет место азотистое равновесие. Если поступившего азота больше, чем выделенного, это называется положительным азотистым балансом. В организме происходит задержка или ретенция азота. Положительный азотистый баланс наблюдается при росте организма, при выздоровлении после тяжелых заболевания и после длительного голодания. Когда количество азота, выделенного организмом больше, чем поступившего, имеет место отрицательный азотистый баланс. Его возникновение объясняется преимущественным распадом собственных белков организма. Он возникает при голодании, отсутствии в пище незаменимых аминокислот, нарушениях переваривания и всасывания белка, тяжелых заболеваниях. Количество белка, которое полностью обеспечивает потребности организма называется белковым оптимумом. Минимальное, обеспечивающее лишь сохранение азотистого баланса — белковым минимумом. ВОЗ рекомендует потребление белка не менее 0,75 г на кг веса в сутки. Энергетическая роль белков относительно небольшая.
Жирами организма являются триглицериды, фосфолипиды и стерины. Основная их роль энергетическая. При окислении липидов выделяется наибольшее количество энергии, поэтому около половины энергозатрат организма обеспечивается липидами. Они также являются аккумулятором энергии в организме, потому что откладываются в жировых депо и используются по мере необходимости. Жир депо составляют около 15% веса тела. Жиры имеют определенную пластическую роль, так как фосфолипиды, холестерин, жирные кислоты входят в состав клеточных мембран и органелл. Кроме того, они покрывают внутренние органы. Например околопочечный жир способствует фиксации почек и предохранению их от механических воздействий. Липиды являются и источниками эндогенной воды. При окислении 100 г жира образуется около 100 г воды. Особую функцию выполняет бурый жир, располагающийся вдоль крупных сосудов и между лопаток. Содержащийся в его жировых клетках полипептид, при охлаждении организма, тормозит ресинтез АТФ за счет липидов. В результате резко усиливается теплопродукция. Большое значение имеют незаменимые жирные кислоты — линолевая, линоленовая и арахидоновая. Без них невозможен синтез фосфолипидов клеток, образование простагландинов и т.д. При их отсутствии задерживается рост и развитие организма.
Углеводы в основном играют энергетическую роль, так как служат основным источником энергии для клеток. Например, энергетические потребности нейронов покрываются исключительно глюкозой. Они аккумулируются в виде гликогена в печени и мышцах. Углеводы имеют определенное пластическое значение, так как глюкоза необходима для образования нуклеотидов и синтеза некоторых аминокислот.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
источник
Печень вырабатывает желчь, которая поступает в 12-перстную кишку. Желчь участвует в кишечном пищеварении, способствует нейтрализации кислой кашицы, поступающей из желудка, расщепляет жиры и способствует их всасыванию, оказывает возбуждающее действие на перистальтику толстого кишечника. За сутки печень выделяет до 1—1,5 литров желчи.
Печень обезвреживает ядовитые вещества, микробы, бактерии и вирусы поступающие с кровью и лимфой. Также в печени расщепляются химические вещества, в том числе лекарственные препараты.
Все питательные вещества, всасываемые в кровь из пищеварительного тракта, – продукты переваривания углеводов, белков и жиров, минералы и витамины – проходят через печень и в ней перерабатываются. При этом часть аминокислот (фрагментов белков) и часть жиров превращаются в углеводы. В печени синтезируются белки плазмы крови – глобулины и альбумин, а также протекают реакции превращения аминокислот. В ней синтезируются также кетоновые тела (продукты метаболизма жирных кислот) и холестерин.
Роль печени в организме переоценить невозможно. Её функции широки и многообразны.
Печень является прежде всего крупной пищеварительной железой, вырабатывающей желчь, которая по выводному протоку поступает в двенадцатиперстную кишку.
Печени человека свойственна также барьерная функция: ядовитые продукты белкового обмена, доставляемые в печень с кровью, в печени нейтрализуются; кроме того, эндотелий печеночных капилляров и звездчатые ретикулоэндотелиоциты обладают фагоцитарными свойствами (способностью поглощать вредные чужеродные частицы, бактерии, мёртвые или погибающие клетки), что важно для обезвреживания всасывающихся в кишечнике веществ.
Печень участвует во всех видах обмена; в частности, всасываемые слизистой оболочкой кишечника углеводы превращаются в печени в гликоген (печень — «депо» гликогена).
Печени свойственны также некоторые гормональные функции.
В эмбриональном периоде ей свойственна функция кроветворения (она вырабатывает эритроциты).
Таким образом, печень является одновременно органом пищеварения, кровообращения и обмена веществ всех видов, включая гормональный.
Итак, основные функции печени:
— обезвреживание различных чужеродных веществ (ксенобиотиков), в частности аллергенов, ядов и токсинов, путём превращения их в безвредные, менее токсичные или легче удаляемые из организма соединения;
— обезвреживание и удаление из организма избытков гормонов, медиаторов, витаминов, а также токсичных промежуточных и конечных продуктов обмена веществ, например аммиака, фенола, этанола, ацетона и кетоновых кислот;
— участие в процессах пищеварения, а именно обеспечение энергетических потребностей организма глюкозой, и конвертация различных источников энергии (свободных жирных кислот, аминокислот, глицерина, молочной кислоты и др.) в глюкозу (так называемый глюконеогенез);
— пополнение и хранение быстро мобилизуемых энергетических резервов в виде депо гликогена и регуляция углеводного обмена;
— пополнение и хранение депо некоторых витаминов (особенно велики в печени запасы жирорастворимых витаминов А, D, водорастворимого витамина B12), а также депо катионов ряда микроэлементов — металлов, в частности катионов железа, меди и кобальта. Также печень непосредственно участвует в метаболизме витаминов А, В, С, D, E, К, РР и фолиевой кислоты;
— участие в процессах кроветворения (только у плода и маленьких детей), в частности синтез многих белков плазмы крови — альбуминов, альфа- и бета-глобулинов, транспортных белков для различных гормонов и витаминов, белков свёртывающей и противосвёртывающей систем крови и многих других; печень является одним из важных органов гемопоэза в пренатальном развитии;
— синтез холестерина и его эфиров, липидов и фосфолипидов, липопротеидов и регуляция липидного обмена;
— синтез жёлчных кислот и билирубина, продукция и секреция жёлчи;
— также служит депо для довольно значительного объёма крови, который может быть выброшен в общее сосудистое русло при кровопотере или шоке за счёт сужения сосудов, кровоснабжающих печень;
— синтез гормонов и ферментов, которые активно участвуют в преобразовании пищи в 12-перстной кишке и прочих отделах тонкого кишечника.
источник
+: Превращает глюкозу в гликоген.
-: Обезвреживает ядовитые вещества.
-: Осуществляет синтез белка.
-: В ней питательные вещества всасываются в кровь.
I.В какой отдел пищеварительной системы впадают протоки поджелудочной железы?
+:В двенадцатиперстную кишку.
I.Выберите правильный ответ для обоснования вывода о социальной сущности человека.
-: Человеку свойственно прямохождение.
-: У человека развита рассудочная деятельность.
+: У человека развито мышление, способность к трудовой деятельности.
-: Человек воздействует на природу.
I.Чтобы определить, почему кость выносит большую нагрузку, исследователи изучили ее строение и химический состав. Как доказать, что гибкость кости придают органические вещества?
-:Надо определить содержание воды в кости.
-:Следует рассмотреть строение кости под микроскопом.
-:Надо испытать кость на гибкость.
+:Следует из кости удалить минеральные вещества и оставшиеся органические вещества испытать на гибкость.
I.Учитель предложил учащимся выяснить с помощью опыта оптимальные условия действия желудочного сока. Какой буквой обозначены эти условия?
-:Низкая температура и нейтральная среда.
-: Температура тела человека и щелочная среда.
+:Температура тела человека и кислая среда.
-: Температура выше 50 °С и нейтральная среда.
I.Выскажите предположение, почему кроманьонца считают человеком современного типа.
-:У кроманьонца было развито прямохождение.
-: Кроманьонцы охотились на животных.
+:Физическое и умственное развитие кроманьонцев близко к развитию современного человека.
-: Кроманьонцы пользовались огнем.
I.Через какие органы из организма человека удаляются продукты распада? A. Печень. Б. Почки. B. Легкие. Г. Потовые железы. Д. Поджелудочную железу. Е. Кишечник.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась — это был конец пары: «Что-то тут концом пахнет». 8192 — 
| 7877 — 
или читать все.
85.95.189.26 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
источник
Обязатеьным условием для жизни является постоянный биосинтез белка. Для обеспечения этого процесса необходимо поступление белков с пищей.Состояние обмена белков вычисляется по азотистому равновесию=разница между поступившими белками и выведенными в качестве конечных прод. обмена. При недостаточном поступении белков он отрицательный.Химич. расщепление белков начинается в желужке под воздейс. протеолитических ферментов.В ротовой полости нет необх.ферментов. В желудке переваривание происходит за счет пепсина- фермента желудочного сока.В 12-перстной кишке белки подвергаються дальнейшему расщеплению при участии ферментов сока поджелудочной железы и кишечного сока трипсина и химотрипсина.Окончательное расщепление происходит в тонком кишечнике под действием высокоспецефических ыерментов. Превращение белков происходит не только в полости кишечника, но и на поверхности клеток. Далее всасываються в кровь и доставляются в печень и др.ткани.Не расщепившиеся в тонк. кишечнике подвергаются гниению белков микрофлорой толстого кишечника.Весь процесс переваривания белков занимает 8-12 ч. Важную роль в переваривании белков играют протеолитические ферменты- белки пептид-гидролазы, расщепляющие пептидные связи между аминокислотами.
Реакции превращения аминокислот, характерные для внутриклеточного обмена:1.Дезаминирования-потеря NH2-гркппы и образование свободного аммиака и кетокислот,при участии ферментов дезаминаз и оксидаз.2.Переаминирование или трансаминирование- реакция паереноса аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту. Это обратимые реакции.Реакции трансаминирования принадлежит решающая роль в азотистом обмене организма: поставляют в печень почти половину аммиака, который обезвреживается в процессе синтеза мочевины и выводится из организма как конечный продукт азотистого обмена.3.Декарбоксилирование- отщепление карбоксильной группы и выделение углекислого газа, образуются амины и угекис. газ.Аминокислоты в процессе катаболизма могут превращаться в отдельные метаболиты цикла лимонной кислоты, в пировиноградную кислоту, ацетил Ко-А. В даьнейшем эти метаболиты могут превращаться в глюкозу, жирные кислоты и кетоновые тела.
В процессе катаболизма белков с тканях образуется свободный аммиак(NH3)- токсическое для организма человека вещество,особенно для мозга. Токсичность связана с возможным изменением pH среды или заряда на клеточной мембране. Поэтому в организме существует несколько механизмов обезвреживания аммиака.Непосредственно связывание аммиака в тканях с участием аминокислот, котрые превращаються в амиды.реакция требует АТФ. Амиды являются временной формой обезвреживания аммиака. Они проникают через мембраны и доставляют аммиак в печень, где он обезвреживается в процессе синтеза мочевины. Первой реакцией является взаимодействие молекул свободного аммиака и углекислого газа с участием АТФ. В ходе этой реакции образуется высокоэнергетический карбамилфосфат , который далее вступает во взаимодействие с аминокислотой орнитин с образование цитрулина и фосфорной кислоты. Эти реакции протекают в митоходриях. Образовавшийся цитрулин из митохондрий поступает в цитоплазму, где взаимодействует с молекулой аспарагиновой кислоты (аспартат) которая поставляет вторую аминогруппу для синтеза мочевины. В этой реакции используется энергия молекулы АТФ и образуется сложное вещество — аргининоянтарная кислота (аргининосукцинат). Аргининоянтарная кислота ферментативно расщепляется на аргинин. Аргинин под действием высокоспецифического фемента аргиназы расщепляется на мочевину и орнитин. Образовавшися орнитин может вступать во взаимодействие с новой молекулой карбамилфосфата, а мочевина выводится из организма. Мочевина является основным конечным продуктом обмена белков и других азотсодержащих веществ.
11.Образование аминокислот, связь превращения с циклом трикарбонавых кислот, отнитиновым. Реакции превращения аминокислот, характерные для внутриклеточного обмена:1.Дезаминирования-потеря NH2-гркппы и образование свободного аммиака и кетокислот,при участии ферментов дезаминаз и оксидаз.2.Переаминирование или трансаминирование- реакция паереноса аминогруппы с аминокислоты на кетокислоту. Это обратимые реакции.Реакции трансаминирования принадлежит решающая роль в азотистом обмене организма: поставляют в печень почти половину аммиака, который обезвреживается в процессе синтеза мочевины и выводится из организма как конечный продукт азотистого обмена.3.Декарбоксилирование- отщепление карбоксильной группы и выделение углекислого газа, образуются амины и угекис. газ.Аминокислоты в процессе катаболизма могут превращаться в отдельные метаболиты цикла лимонной кислоты, в пировиноградную кислоту, ацетил Ко-А. В даьнейшем эти метаболиты могут превращаться в глюкозу, жирные кислоты и кетоновые тела. Непосредственно связывание аммиака в тканях с участием аминокислот, котрые превращаються в амиды.реакция требует АТФ. Амиды являются временной формой обезвреживания аммиака. Они проникают через мембраны и доставляют аммиак в печень, где он обезвреживается в процессе синтеза мочевины. Первой реакцией является взаимодействие молекул свободного аммиака и углекислого газа с участием АТФ. В ходе этой реакции образуется высокоэнергетический карбамилфосфат , который далее вступает во взаимодействие с аминокислотой орнитин с образование цитрулина и фосфорной кислоты. Эти реакции протекают в митоходриях. Образовавшийся цитрулин из митохондрий поступает в цитоплазму, где взаимодействует с молекулой аспарагиновой кислоты (аспартат) которая поставляет вторую аминогруппу для синтеза мочевины. В этой реакции используется энергия молекулы АТФ и образуется сложное вещество — аргининоянтарная кислота (аргининосукцинат). Аргининоянтарная кислота ферментативно расщепляется на аргинин. Аргинин под действием высокоспецифического фемента аргиназы расщепляется на мочевину и орнитин. Образовавшися орнитин может вступать во взаимодействие с новой молекулой карбамилфосфата, а мочевина выводится из организма. Мочевина является основным конечным продуктом обмена белков и других азотсодержащих веществ.
Биосинтез белка — это сложный многоступенчатый процесс. Основная роль определении структуры синтезируемых белков принадлежит ДНК. Последовательность и набор аминокислот в белковой молекуле определяются последовательностью нуклеотидов в молекуле ДНК.Каждая аминокислота кодируется тремя расположенными рядом нуклеоти-
дами (триплетами) — кодонами. Четыре нуклеотида (А, Г, Т, Ц), входящие в состав ДНК, могут образовывать 64 разных триплета, которые способны кодировать все 20 основных аминокислот.Сложный процесс биосинтеза белка в тканях можно разделить на несколько основных этапов, включающих процессы транскрипции, активации аминокислот и трансляции. Транскрипция — это процесс синтеза молекулы информационной РНК на участке молекулы ДНК (гене), как на матрице, в котором закодирована информация о структуре белка. Активация аминокислот — это процесс взаимодействия с молекулами
тРНК. Поскольку существует 20 основных аминокислот, то существует и более 20 видов тРНК. Процесс активации протекает с участием молекулы АТФ. Трансляция — это процесс синтеза полипептидной цепи белка на рибосомах, в ходе которого происходит передача информации из молекулы иРНК в определенную последовательность аминокислот синтезирующегося белка. Завершение биосинтеза белка обеспечивается кодонами терминации с которыми не может связаться ни одна тРНК. Поэтому процесс завершения биосинтеза белка называется терминацией. Процесс синтеза белка зависит от скорости восстановления уровня АТФ в клетках.
13. Гликоген. Гликоген — основной резервный полисахарид тканей организма человека и животных. Состоит он из большого количества молекул глюкозы соединенных между собой гликозидными связями. Внутриклеточный обмен углеводов включает процессы синтеза и распада гликогена в скелетных мышцах и печени. Избыточное количество глюкозы, поступившей с кровью, откладывается про запас главным образом в печени и скелетных мышцах. Синтез и накопление гликогена называется депонированием углеводов. Гликоген является основным углеводным энергетическим резервом организма. От запасов его в скелетных мышцах и печени зависит длительность выполнения мышечной работы, поэтому в практике спорта используются специальные методы накопления гликогена в тканях. Усиливается синтез гликогена под воздействием гормона поджелудочной железы — инсулина, который регулирует поступление глюкозы в ткани, а ингибируется адреналином, так как он угнетает активность фермента гликогенсинтетазы. Процесс распада гликогена до молекул глюкозы называется ‘мобилизацией углеводов. Расщепление гликогена происходит в основном путем фосфоролиза с участием фермента гликогенфосфорилазы и фосфорной кислоты (НРО). Скорость распада гликогена в мышцах зависит от их функциональной активности, а в печени — от уровня глюкозы в крови. При мышечной деятельности скорость мобилизации гликогена в печени зависит от интенсивности выполняемой нагрузки: при умеренной работе она возрастав 2—3 раза, а при интенсивной — в 7—10 раз по сравнению с состоянием покоя.Распад гликогена в печени продолжается и в период отдыха. Образующаяся глюкоза способствует восстановлению запасов гликогена в сердечной и скелетной мышцах, т. е. происходит перераспределение углеводов между отдельными тканями.
14.Распад углеводов в желудочно-кишечном тракте.
Расщепление сложных углеводов пищи начинается в ротовой полости под
действием ферментов амилазы и мальтазы слюны. В желудке расщепление углеводов пищи не происходит, так как отсутствуют специфические ферменты гидролиза углеводов, а кислая среда желудочного сока (рН 1,5—2,5) подавляет активность ферментов слюны. В
тонком кишечнике происходит основной распад углеводов пищи. В двенадцатиперстной кишке под действием фермента амилазы сока поджелудочной железы сложные углеводы постепенно расщепляются до дисахаридов. Далее дисахариды под действием высокоспецифических ферментов мальтазы, сахаразы и лактазы расщепляются до моносахаридов, в основном глюкозы, фруктозы, галактозы. Распад углеводов
происходит не только в полости кишечника, но и на мембранах клеток слизистой оболочки. В организм человека поступает большое количество клетчатки (целлюлозы). В тонком кишечнике она не расщепляется, так как отсутствуют ферменты, необходимые для ее гидролиза. Частичное расщепление клетчатки происходит до целлобиозы и глюкозы в толстом кишечнике под действием бактериальных ферментов. Образовавшиеся углеводы используются микроорганизмами для своей жизнедеятельности. Микроорганизмы также
используют клетчатку для биосинтеза витаминов К, В , фолиевой кислоты. Нерасщепившаяся целлюлоза выводится из организма. Всасывание образовавшихся моносахаридов (глюкозы, фруктозы)стенками тонкого кишечника и поступление их в кровь происходит путем активного транспорта с участием белка-переносчика, градиента Na и АТФ.Всасывание других моносахаридов осуществляется посредством пассивной диффузии, их содержание в крови низкое. Скорость всасывания неодинакова. Процесс всасывания моносахаридов в кишечнике регулируется нервной и гормональной системами. Под действием нервной системы может измениться проницаемость кишечного эпителия, степень кровоснабжения слизистой оболочки кишечной стенки, в результате чего меняется скорость поступления моносахаридов в кровь. Всасывание глюкозы активируется гормонами коры надпочечников, гипофиза, щитовидной и поджелудочной желез и подавляется адреналином. Интенсивная мышечная деятельность замедляет всасывание, а непродолжительная работа усиливает всасывание глюкозы. температуры понижение до 25 °С — усиливает всасывание углеводов, что связано, по-видимому, со стимуляцией энергетического обмена углеводов.
источник
Одним из жизненно важных органов человека является печень. Он непарный и расположен в правой части брюшной полости. Выполняет печень около 70 различных функций. Все они настолько важны для жизнедеятельности организма, что даже небольшое нарушение в ее функционировании приводит к тяжелым заболеваниям. Кроме участия в пищеварении, она очищает кровь от ядов и токсинов, является хранилищем витаминов и минеральных веществ и выполняет еще множество функций. Чтобы помочь этому органу работать без перебоев, нужно знать, какова роль печени в организме человека.
Печень располагается в правом подреберье и занимает много места в брюшной полости, потому что это самый большой внутренний орган. Ее вес колеблется от 1200 до 1800 граммов. По форме она напоминает выпуклую шляпку гриба. Название свое она получила от слова «печь», так как в этом органе очень высокая температура. Там постоянно протекают сложнейшие химические процессы, и без перерыва идет работа.
Невозможно однозначно ответить на вопрос о том, какова роль печени в организме человека, потому что все функции, которые она выполняет, жизненно важны для него. Поэтому этот орган обладает регенерирующими способностями, то есть может сам восстанавливаться. Но прекращение его деятельности приводит к смерти человека за пару дней.
Более 400 раз за сутки через этот орган проходит вся кровь, очищаясь от токсинов, бактерий, ядов и вирусов. Барьерная роль печени заключается в том, что ее клетки расщепляют все ядовитые вещества, перерабатывают их в безвредную водорастворимую форму и выводят из организма. Они работают, как сложная химическая лаборатория, обезвреживая токсины, поступающие в организм с пищей и воздухом и образующиеся в результате обменных процессов. От каких же ядовитых веществ очищает кровь печень?
— От консервантов, красителей и других добавок, находящихся в пищевых продуктах.
— От бактерий и микробов, попадающих в кишечник, и от продуктов их жизнедеятельности.
— От алкоголя, лекарств и других токсичных веществ, попадающих в кровь с пищей.
— От выхлопных газов и тяжелых металлов из окружающего воздуха.
— От избытка гормонов и витаминов.
— От токсичных продуктов, образующихся в результате обмена веществ, например фенола, ацетона или аммиака.
Именно в этом органе поступающие из кишечника белки, жиры и углеводы превращаются в легкоусвояемую форму. Роль печени в процессе пищеварения огромна, ведь именно там образуется холестерин, желчь и многие ферменты, без которых этот процесс невозможен. Они выбрасываются в кишечник через двенадцатиперстную кишку и помогают в переваривании пищи. Особенно важна роль желчи, которая не только расщепляет жиры и способствует всасыванию белков и углеводов, но и оказывает бактерицидное действие, уничтожая болезнетворную микрофлору в кишечнике.
Углеводы, поступающие с пищей, только в этом органе превращаются в гликоген, который в виде глюкозы поступает в кровь по мере необходимости. Процесс глюконеогенеза обеспечивает организм нужным количеством глюкозы. Печень контролирует уровень инсулина в крови в зависимости от потребностей человека.
Этот орган участвует также и в белковом обмене. Именно в печени синтезируются альбумин, протромбин и другие белки, важные для жизнедеятельности организма. Почти весь холестерин, участвующий в процессах расщепления жиров и образования некоторых гормонов, тоже образуется там. Кроме того, активное участие печень принимает и в водно-минеральном обмене. Она может накапливать до 20% крови и
служит хранилищем многих минеральных веществ и витаминов.
Этот орган называют «депо крови». Кроме того, что там ее может храниться до двух литров, в печени протекают процессы кроветворения. В ней синтезируются глобулины и альбумины, белки, обеспечивающие свертываемость крови и ее текучесть. Печень участвует в образовании железа, которое необходимо для синтеза гемоглобина. Кроме очистки крови от токсичных веществ, этот орган расщепляет эритроциты, в результате чего вырабатывается билирубин. Именно в печени образуются белки, выполняющие транспортные функции для гормонов и витаминов.
Говоря о том, какова роль печени в организме человека, невозможно не упомянуть ее функции накапливания необходимых для жизнедеятельности веществ. Хранилищем чего является этот орган?
1. Это единственное место хранения гликогена. Печень накапливает его и по мере необходимости выбрасывает в кровь в виде глюкозы.
2. Около двух литров крови находится там и используется только в случае сильной кровопотери или шока.
3. Печень — это хранилище витаминов, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма. Особенно много хранится в ней витаминов А и В12.
4. Этот орган образует и накапливает катионы нужных для организма металлов, например железа или меди.
Если этот орган по какой-то причине не может работать правильно, то возникают различные заболевания. Сразу можно понять, какова роль печени в организме человека, если увидеть, к чему приводят нарушения в ее работе:
— снижение иммунитета и постоянные простуды;
— нарушение свертываемости крови и частые кровотечения;
— выпадение волос, угревая сыпь;
— появление сахарного диабета и ожирения;
— различные гинекологические болезни, например ранний климакс;
— нарушения пищеварения, проявляющиеся частыми запорами, тошнотой и снижением аппетита;
— нервные расстройства — раздражительность, депрессия, бессонница и частые головные боли;
— нарушения водного обмена, проявляющиеся отеками.
Очень часто врач лечит эти симптомы, не замечая, что причиной является разрушение печени. Внутри этого органа нет нервных окончаний, поэтому человек может не испытывать боли. Но каждый должен знать, какую роль играет печень в его жизни, и стараться поддерживать ее. Нужно отказаться от алкоголя, курения, острой и жирной пищи. Ограничить употребление лекарств, продуктов, содержащих консерванты и красители.
источник
Печень является брюшным железистым органом в пищеварительной системе. Она расположена в правом верхнем квадранте живота под диафрагмой. Печень является жизненно важным органом, который поддерживает практически любой другой орган в той или иной степени.
Печень является вторым по величине органом тела (кожа — самый большой орган), весом около 1,4 килограмма. Имеет четыре доли и очень мягкую структуру, розово-коричневый цвет. Также содержит несколько желчных протоков. Различают ряд важных функций печени, о которых пойдет речь в этой статье.
Развитие печени человека начинается в течение третьей недели беременности и достигает зрелой архитектуры до 15 лет. Она достигает своего наибольшего относительного размера, 10% веса плода, около девятой недели. Это около 5% массы тела здорового новорожденного. Печень составляет около 2% от массы тела у взрослого человека. Весит около 1400 г у взрослой женщины и около 1800 г у мужчины.
Она почти полностью находится за грудной клеткой, но нижний край может быть прощупан вдоль правой реберной дуги во время вдоха. Слой соединительной ткани, называемый капсулой Глиссона, покрывает поверхность печени. Капсула распространяется на все, кроме самых маленьких, сосудов в печени. Серповидная связка прикрепляет печень к брюшной стенке и диафрагме, разделяя на большую правую долю и малую левую долю.
В 1957 году французский хирург Клод Куйнауд описал 8 сегментов печени. С тех пор в радиографических исследованиях описывается в среднем двадцать сегментов, основанных на распределении кровоснабжения. Каждый сегмент имеет свои собственные независимые сосудистые ветви. Выделительная функция печени представлена желчными ветвями.
Каждый сегмент далее делится на дольки. Они обычно представлены в виде дискретных гексагональных скоплений гепатоцитов. Гепатоциты собираются в виде пластин, которые выходят из центральной вены.
За что отвечает каждая из печеночных долек? Они обслуживают артериальные, венозные и билиарные сосуды на периферии. Дольки человеческой печени имеют небольшую соединительную ткань, отделяющую одну дольку от другой. Недостаточность соединительной ткани затрудняет определение портальных трактов и границ отдельных долек. Центральные вены легче определить из-за их большого просвета и потому, что им не хватает соединительной ткани, которая обволакивает портальные триадные сосуды.
- Роль печени в организме человека разнообразна и выполняет более 500 функций.
- Помогает поддерживать уровень глюкозы в крови и других химических веществ.
- Выделение желчи играет важную роль в пищеварении и детоксикации.
Из-за большого количества функций печень восприимчива к быстрому повреждению.
Печень играет важную роль в функционировании организма, детоксикации, обмене веществ (включая регуляцию хранения гликогена), регуляции гормонов, синтезе белка, расщеплении и разложении эритроцитов, если кратко. К основным функциям печени относится выработка желчи, химического вещества, которое разрушает жиры и делает их более легко усваиваемыми. Осуществляет производство и синтез несколько важных элементов плазмы, а также хранит некоторые жизненно важные питательные вещества, включая витамины (особенно A, D, E, K и B-12) и железо. Следующая функция печени, хранить простой сахар глюкозы и превращает его в полезную глюкозу, если уровень сахара в крови падает. Одна из самых известных функций печени — это система детоксикации, она удаляет токсичные вещества из крови, такие как алкоголь и наркотики. Также разрушает гемоглобин, инсулин и поддерживает уровень гормонов в равновесии. Кроме того, она разрушает старые клетки крови.
Какие еще функции выполняет печень в организме человека? Печень жизненно важна для здоровой метаболической функции. Она преобразовывает углеводы, липиды и белки в полезных веществах, таких как глюкоза, холестерин, фосфолипиды и липопротеины, которые далее используются в различных клетках по всему организму. Печень разрушает непригодные части белков и превращает их в аммиак и в конечном итоге мочевину.
Какова обменная функция печени? Она является важным метаболическим органом, и её метаболическая функция контролируется инсулином и другими метаболическими гормонами. Глюкоза превращается в пируват через гликолиз в цитоплазме, а пируват затем окисляется в митохондриях для получения АТФ через цикл ТЦА и окислительного фосфорилирования. В поданном состоянии гликолитические продукты используются для синтеза жирных кислот через липогенез. Длинноцепочечные жирные кислоты включены в триацилглицерин, фосфолипиды и / или сложные эфиры холестерина в гепатоцитах. Эти сложные липиды хранятся в липидных капельках и мембранных структурах или секретируются в кровообращение в виде частиц с низкой плотностью липопротеинов. В голодающем состоянии, печень имеет свойство выделять глюкозу через гликогенолиз и глюконеогенез. Во время короткого голодания, печеночный глюконеогенез является основным источником эндогенного производства глюкозы.
Голод также способствует липолизу в жировой ткани, что приводит к высвобождению неэтерифицированных жирных кислот, которые превращаются в кетоновые тела в митохондриях печени, несмотря на β-окисление и кетогенез. Кетоновые тела обеспечивают метаболическое топливо для внепеченочных тканей. Основываясь на анатомии человека, энергетический метаболизм печени тесно регулируется нейронными и гормональными сигналами. В то время как симпатическая система стимулирует метаболизм, парасимпатическая система подавляет печеночный глюконеогенез. Инсулин стимулирует гликолиз и липогенез, но подавляет глюконеогенез, а глюкагон противостоит действию инсулина. Множество факторов транскрипции и коактиваторов, включая CREB, FOXO1, ChREBP, SREBP, PGC-1α и CRTC2, контролируют экспрессию ферментов, которые катализируют ключевые этапы метаболических путей, таким образом контролируя метаболизм энергии в печени. Аберрантный энергетический обмен в печени способствует резистентности к инсулину, диабету и безалкогольным жирным заболеваниям печени.
Барьерная функция печени состоит в обеспечении защиты между воротной веной и системными циркуляциями. В ретикуло-эндотелиальной системе это эффективный барьер против инфекции. Также действует как метаболический буфер между сильно изменяющимся содержимым кишечника и воротной кровью, и жестко контролирует системную циркуляцию. Поглощая, сохраняя и высвобождая глюкозу, жир и аминокислоты, печень играет жизненно важную роль в гомеостазе. Она также хранит и высвобождает витамины A, D и B12. Метаболизирует или обезвреживает большинство биологически активных соединений, абсорбированных из кишечника, таких как лекарственные средства и бактериальные токсины. Выполняет многие из тех же функций при введении системной крови от печеночной артерии, обрабатывая в общей сложности 29% сердечного выброса.
Защитная функция печени заключается в удалении из крови вредных веществ (такие, как аммиак и токсины), а затем обезвреживает их или превращает в менее вредные соединения. Кроме того, печень превращает большинство гормонов и изменяет в другие более или менее активные продукты. Барьерная роль печени представлена Клетками Купфера – поглощающими бактерии и другие посторонние вещества из крови.
Большинство белков плазмы синтезируются и секретируются печенью, наиболее распространенным из которых является альбумин. Механизм его синтеза и секреции недавно был представлен более подробно. Синтез полипептидной цепи инициируется на свободных полирибосомах с метионином в качестве первой аминокислоты. Следующий сегмент производящегося белка богат гидрофобными аминокислотами, которые, вероятно, опосредуют связывание полирибосом, синтезирующих альбумин, с эндоплазматической мембраной. Альбумин, называемый препроальбумином, переносится во внутреннее пространство гранулярного эндоплазматического ретикулума. Препроальбумин сокращается до проальбумина путем гидролитического расщепления 18 аминокислот с N-конца. Проальбумин транспортируется к аппарату Гольджи. Наконец, он превращается в альбумин непосредственно перед секрецией в кровоток путем удаления еще шести N-концевых аминокислот.
Некоторые метаболические функции печени в организме выполняют синтез белка. Печень отвечает за множество различных белков. Эндокринные белки, производимые печенью, включают ангиотензиноген, тромбопоэтин и инсулиноподобный фактор роста I. У детей печень в первую очередь отвечает за синтез гема. У взрослых костный мозг не является аппаратом производство гема. Тем не менее взрослая печень осуществляет 20% синтеза гема. Печень играет решающую роль в производстве почти всех белков плазмы (альбумин, альфа-1-кислотный гликопротеин, большинство коагуляционного каскада и фибринолитические пути). Известные исключения: гамма-глобулины, фактор III, IV, VIII. Белки, производимые печенью: белок S, белок C, белок Z, ингибитор активатора плазминогена, антитромбин III. Витамин K-зависимые белки, синтезированные печенью, включают: Факторы II, VII, IX и X, белок S и C.
Каждый день в печени секретируется около 800-1000 мл желчи, которая содержит желчные соли, необходимые для переваривания жиров в рационе.
Желчь также является средой для выделения определенных метаболических отходов, наркотиков и токсичных веществ. Из печени система каналов переносит желчь на общий желчный проток, который опустошается в двенадцатиперстную кишку тонкого кишечника и соединяется с желчным пузырем, где он концентрируется и хранится. Наличие жира в двенадцатиперстной кишке стимулирует поток желчи из желчного пузыря в тонкую кишку.
К эндокринной функций печени человека относится выработка очень важных гормонов:
- Инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1). Гормон роста, высвобождаемый из гипофиза, связывается с рецепторами на клетках печени, что заставляет их синтезировать и выделять IGF-1. IGF-1 обладает инсулиноподобными эффектами, поскольку он может связываться с рецептором инсулина, а также является стимулом для роста организма. Почти все типы клеток реагируют на IGF-1.
- Ангиотензин. Он является предшественником ангиотензина 1 и является частью системы Ренин-Ангиотензин-Альдостерон. Он превращается в ангиотензин ренином, который, в свою очередь, превращается в другие субстраты, которые действуют для повышения артериального давления во время гипотонии.
- Тромбопоэтин. Система отрицательной обратной связи работает так, чтобы поддерживать этот гормон на соответствующем уровне. Позволяет клеткам-предшественникам костного мозга развиваться в мегакариоциты, предшественники тромбоцитов.
Какие функции выполняет печень в процессе кроветворения? У млекопитающих вскоре после того, как клетки-предшественники печени вторгаются в окружающую мезенхиму, печень плода колонизируется гематопоэтическими клетками-предшественниками и временно становится основным кроветворным органом. Исследования в этой области показали, что незрелые клетки-предшественники печени могут генерировать среду, которая поддерживает гемопоэз. Однако, когда клетки-предшественников печени индуцируются, чтобы перейти в зрелую форму, полученные клетки больше не могут поддерживать развитие клеток крови, что согласуется с движением гемопоэтических стволовых клеток из печени плода к взрослой кости костного мозга. Эти исследования показывают, что существует динамическое взаимодействие между кровью и паренхимными отделениями внутри печени плода, которое контролирует сроки как гепатогенеза, так и гемопоэза.
Печень является важнейшим иммунологическим органом с высоким воздействием циркулирующих антигенов и эндотоксинов из кишечной микробиоты, особенно обогащенной врожденными иммунными клетками (макрофагами, врожденными лимфоидными клетками, связанными со слизистой оболочкой инвариантными клетками T). В гомеостазе многие механизмы обеспечивают подавление иммунных реакций, что приводит к привыканию (толерантности). Толерантность также актуальна для хронической стойкости гепатротропных вирусов или приема аллотрансплантата после трансплантации печени. Обезвреживающая функция печени может быстро активировать иммунитет в ответ на инфекции или повреждение тканей. В зависимости от основного заболевания печени, такого как вирусный гепатит, холестаз или неалкогольный стеатогепатит, различные триггеры опосредуют активацию иммунной клетки.
Консервативные механизмы, такие как модели молекулярной опасности, сигналы толл-подобных рецепторов или активация воспаления, инициируют воспалительные реакции в печени. Возбудительная активация клеток гепатоцеллюлозы и Купфера приводит к опосредованной хемокином инфильтрации нейтрофилов, моноцитов, естественных киллеров (NK) и клеток естественного киллера T (NKT). Конечный результат внутрипеченочного иммунного ответа на фиброз зависит от функционального разнообразия макрофагов и дендритных клеток, но также от баланса между провоспалительными и противовоспалительными популяциями Т-клеток. Колоссальный прогресс в медицине, помог понять тонкую настройку иммунных реакций в печени от гомеостаза к болезни, что указывает на перспективные цели для будущих методов лечения острых и хронических заболеваний печени.
Строение и функции печени.
источник
Единственным источником энергии являются питательные вещества. Они выполняют пластическую роль.
1. Ферментативное расщепление и всасывание.
2. Транспорт питательных веществ к тканям организма.
3. Выведение конечных продуктов метаболизма из организма.
Промежуточный обмен – химическое превращение переваренных питательных веществ: катаболизм, анаболизм.
Обмен углеводов. Биологическая роль углеводов определяется их энергетической ценностью. Процессы превращения углеводов обеспечивают 60 % суммарного энергообмена.
При окислении 1 г углеводов выделяется 16,7 кДж (4,0 ккал) тепла. Суточная потребность человека – 500 г.
Обмен жиров. Жир в организме человека составляет 10-20 % массы тела. Суточная потребность 70-80 г. Жиры являются важнейшим источником энергии. При окислении 1 г выделяется 37,7 кДж (9,0 ккал). Жиры входят в состав структурных компонентов клетки. Увеличение массы тела на 20-25 % против нормы считается предельно допустимой физиологической границей. Почти 30 % населения экономически развитых стран страдает ожирением.
Обмен белков. Функции белков:
2. Каталитическая (ферментная)
При окислении 1 г белка = 16,7 кДж (4,0 ккал). Вне зависимости от видоспецифичности все многообразные белковые структуры содержат в своем составе всего 20 аминокислот, однако для нормального метаболизма имеет значение не только абсолютное количество получаемого человеком белка, но и его качественный состав, а именно соотношение заменимых и незаменимых аминокислот.
Суточная потребность белка 80-100г, при физических нагрузках –130-150 г.
Белки — высокомолекулярные органические соединения, биополимеры, построенные из 20 видов L-аминокислотных остатков, соединенных в определенной последовательности в длинные цепи. Для обеспечения жизнедеятельности клетки исключительно важное значение имеет каталитическая, или ферментативная, роль белков. Биологические катализаторы, или ферменты – это вещества белковой природы, ускоряющие химические реакции в десятки и сотни тысяч раз. Транспортная функция белков заключается в присоединении химических элементов (например, кислорода) или биологически активных веществ (гормонов) и переносе их к различным тканям и органам тела.
Белки служат также источником энергии в клетке, т. е. выполняют энергетическую функцию. При полном расщеплении 1 г белка выделяется 17,6 кДж энергии.
Жиры — органические соединения, в основном сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот (триглицериды); относятся к липидам. Один из основных компонентов клеток и тканей живых организмов. Источник энергии в организме; при расщеплении 1 г липидов выделяется 38,9 кДж энергии.
Углеводы – обширная группа природных органических соединений, химическая структура которых часто отвечает общей формуле Cm(H2O)n. Углеводы играют роль основного источника энергии в клетке. В процессе окисления 1 г углеводов освобождается 17,6 кДж энергии. Крахмал у растений и гликоген у животных, откладываясь в клетках, служит энергетическим резервом.
источник
Из всех органов печень играет ведущую роль в обмене белков, жиров, углеводов, витаминов, гормонов и других веществ. Ее основные функции:
1. Антитоксическая. В ней обезвреживаются токсические продукты, образующиеся в толстом кишечнике в результате бактериального гниения белков — индол, скатол и фенол. Они, а также экзогенные токсические вещества (алкоголь), подвергаются биотрансформации. (Экк-Павловское соустье).
2. Печень участвует в углеводном обмене. В ней синтезируется и накапливается гликоген, а также активно протекают процессы гликогенолиза и неоглюкогенеза. Часть глюкозы используется для образования жирных кислот и гликопротеинов.
3. В печени происходит дезаминирование аминокислот, нуклеотидов и других азотсодержащих соединений. Образующийся при этом аммиак нейтрализуется путем синтеза мочевины.
4. Печень участвует в жировом обмене. Она преобразует короткоцепочечные жирные кислоты в высшие. Образующийся в ней холестерин используется для синтеза ряда гормонов.
5. Она синтезирует ежесуточно около 15 г альбуминов, 1 и 2-глобулины, 2-глобулины плазмы.
6. Печень обеспечивает нормальное свертывание крови, аз-глобулинами являются протормбин. Ас-глобулин, конвертин, антитромбины. Кроме того, ею синтезируется фибриноген и гепарин.
7. В ней инактивируются такие гормоны, как адреналин, норадреналин, серотонин, андрогены и эстрогены.
8. Она является депо витаминов А, В, D, Е, К.
9. В ней депонируется кровь, а также происходит разрушение эритроцитов с образованием из гемоглобина билирубина.
10. Экскреторная. Ею выделяются в желудочно-кишечный тракт холестерин, билирубин, мочевина, соединения тяжелых металлов.
11. В печени образуется важнейший пищеварительный сок — желчь.
Желчь вырабатывается гепатоцитами путем активного и пассивного транспорта в них воды, холестерина, билирубина, катионов. В гепатоцитах из холестерина образуются первичные желчные кислоты — холевая и дезоксихолевая. Из билирубина и глюкуроновой кислоты синтезируется водорастворимый комплекс. Они поступают в желчные капилляры и протоки, где желчные кислоты соединяются с глицином и таурином. В результате образуются гликохолевая и таурохолевая кислоты. Гидрокарбонат натрия образуется с помощью тех же механизмов, что и в поджелудочной железе.
Желчь вырабатывается печенью постоянно. В сутки ее образуется около 1 литра. Гепатоцитами выделяется первичная или печеночная желчь. Это жидкость золотисто-желтого цвета щелочной реакции. Ее рН=7,4-8,6. Она состоит из 97,5% воды и 2,5% сухого остатка. В сухом остатке содержатся:
1. минеральные вещества: катионы натрия, калия и кальция, гидрокарбонат, фосфат анионы, анионы хлора;
2. желчные кислоты — таурохолевая и гликохолевая;
3. желчные пигменты — билирубин и его окисленная форма биливердин. Билирубин придает желчи цвет;
4. холестерин и жирные кислоты;
5. мочевина, мочевая кислота, креатинин;
Поскольку вне пищеварения сфинктер Одди, расположенный в устье общего желчного протока, закрыт, выделяющаяся желчь накапливается в желчном пузыре. Здесь из нее реабсорбируется вода, а содержание основных органических компонентов и муцина возрастает в 5-10 раз. Поэтому пузырная желчь содержит 92% воды и 8% сухого остатка. Она более темная, густая и вязкая, чем печеночная. Благодаря этой концентрации пузырь может накапливать желчь в течение 12 часов. Во время пищеварения открывается сфинктер Одди и сфинктер Люткенса в шейке пузыря. Желчь выходит в двенадцатиперстную кишку.
1. Желчные кислоты эмульгируют часть жиров, превращая крупные жировые частицы в мелкодисперсные капли.
2. Она активирует ферменты кишечного и поджелудочного сока, особенно липазы.
3. В комплексе с желчными кислотами происходит всасывание длинноцепочечных жирных кислот и жирорастворимых витаминов через мембрану энтероцитов.
4. Желчь способствует ресинтезу триглицеридов в энтероцитах.
5. Инактивирует пепсины, а также нейтрализует кислый химус, поступающий из желудка. Этим обеспечивается переход от желудочного к кишечному пищеварению.
6. Стимулирует секрецию поджелудочного и кишечного соков, а также пролиферацию и слущивание энтероцитов.
7. Усиливает моторику кишечника.
8. Оказывает бактериостатическое действие на микроорганизмы кишечника и таким образом препятствует развитию гнилостных процессов в нем.
Регуляция желчеобразования и желчевыделения в основном осуществляется гуморальными механизмами, хотя некоторую роль играют и нервные. Самым мощным стимулятором желчеобразования в печени являются желчные кислоты, всасывающиеся в кровь из кишечника. Его также усиливает секретин, который способствует увеличению содержания в желчи гидрокарбоната натрия. Блуждающий нерв стимулирует выработку желчи, симпатические тормозят.
При поступлении химуса в двенадцатиперстную кишку начинается выделение I-клетками ее слизистой холецистокинина-панкреозимина. Особенно этот процесс стимулируют жиры, яичный желток и сульфат магния. ХЦК-ПЗ усиливает сокращения гладких мышц пузыря, желчных протоков, но расслабляет сфинктеры Люткенса и Одди. Желчь выбрасывается в кишку. Рефлекторные механизмы играют небольшую роль. Химус раздражает хеморецепторы тонкого кишечника. Импульсы от них поступают в пищеварительный центр продолговатого мозга. От него они по вагусу к желчевыводящим путям. Сфинктеры расслабляются, а гладкие мышцы пузыря сокращается. Это способствует желчевыведению.
В эксперименте желчеобразование и желчевыведение исследуются в хронических опытах путем наложения фистулы общего желчного протока или пузыря. В клинике для исследования желчевыделения используют дуоденальное зондирование, рентгенографию с введением в кровь рентгеноконтрастного вещества билитраста, ультразвуковые методы. Белковообразовательную функцию печени, ее вклад в жировой, углеводный, пигментный обмены изучают путем исследования различных показателей крови. Например определяют содержание общего белка, протромбина, антитромбина, билирубина, ферментов.
Наиболее тяжелыми заболеваниями являются гепатиты и цирроз печени. Чаще всего гепатиты являются следствием инфекции (инфекционные гепатиты А, В, С) и воздействия токсических продуктов (алкоголь). При гепатитах поражаются гепатоциты и нарушаются все функции печени. Цирроз это исход гепатитов. Самым частым нарушением желчевыделения является желчно-каменная болезнь. Основная масса желчных камней образована холестерином, так как желчь таких больных перенасыщена им.
источник