Функции печени в организме человека биохимия

Тема: «БИОХИМИЯ ПЕЧЕНИ»

1. Химический состав печени: содержание гликогена, липидов, белков, минеральный состав.

2. Роль печени в углеводном обмене: поддержание постоянной концентрации глюкозы, синтез и мобилизация гликогена, глюконеогенез, основные пути превращения глюкозо-6-фосфата, взаимопревращения моносахаридов.

3. Роль печени в обмене липидов: синтез высших жирных кислот, ацилглицеролов, фосфолипидов, холестерола, кетоновых тел, синтез и обмен липопротеинов, понятие о липотропном эффекте и липотропных факторах.

4. Роль печени в белковом обмене: синтез специфических белков плазмы крови, образование мочевины и мочевой кислоты, холина, креатина, взаимопревращения кетокислот и аминокислот.

5. Метаболизм алкоголя в печени, жировое перерождение печени при злоупотреблении алкоголем.

6. Обезвреживающая функция печени: стадии (фазы) обезвреживания токсических веществ в печени.

7. Обмен билирубина в печени. Изменения содержания желчных пигментов в крови, моче и кале при различных видах желтух (надпечёночной, паренхиматозной, обтурационной).

8. Химический состав желчи и её роль; факторы, способствующие образованию желчных камней.

31.1. Функции печени.

Печень является органом, занимающим уникальное место в обмене веществ. В каждой печёночной клетке содержится несколько тысяч ферментов, катализирующих реакции многочисленных метаболических путей. Поэтому печень выполняет в организме целый ряд метаболических функций. Важнейшими из них являются:

биосинтез веществ, которые функционируют или используются в других органах. К этим веществам относятся белки плазмы крови, глюкоза, липиды, кетоновые тела и многие другие соединения;
биосинтез конечного продукта азотистого обмена в организме — мочевины;
участие в процессах пищеварения — синтез желчных кислот, образование и экскреция желчи;
биотрансформация (модификация и конъюгация) эндогенных метаболитов, лекарственных препаратов и ядов;
выделение некоторых продуктов метаболизма (желчные пигменты, избыток холестерола, продукты обезвреживания).

31.2. Роль печени в обмене углеводов.

Основная роль печени в обмене углеводов заключается в поддержании постоянного уровня глюкозы в крови. Это осуществляется путём регуляции соотношения процессов образования и утилизации глюкозы в печени.

В клетках печени содержится фермент глюкокиназа, катализирующий реакцию фосфорилирования глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата. Глюкозо-6-фосфат является ключевым метаболитом углеводного обмена; основные пути его превращения представлены на рисунке 1.

31.2.1. Пути утилизации глюкозы. После приёма пищи большое количество глюкозы поступает в печень по воротной вене. Эта глюкоза используется прежде всего для синтеза гликогена (схема реакций приводится на рисунке 2). Содержание гликогена в печени здоровых людей обычно составляет от 2 до 8% массы этого органа.

Гликолиз и пентозофосфатный путь окисления глюкозы в печени служат в первую очередь поставщиками метаболитов-предшественников для биосинтеза аминокислот, жирных кислот, глицерола и нуклеотидов. В меньшей степени окислительные пути превращения глюкозы в печени являются источниками энергии для обеспечения биосинтетических процессов.

Рисунок 1. Главные пути превращения глюкозо-6-фосфата в печени. Цифрами обозначены: 1 — фосфорилирование глюкозы; 2 — гидролиз глюкозо-6-фосфата; 3 — синтез гликогена; 4 — мобилизация гликогена; 5 — пентозофосфатный путь; 6 — гликолиз; 7 — глюконеогенез.

Рисунок 2. Схема реакций синтеза гликогена в печени.

Рисунок 3. Схема реакций мобилизации гликогена в печени.

31.2.2. Пути образования глюкозы. В некоторых условиях (при голодании низкоуглеводной диете, длительной физической нагрузке) потребность организма в углеводах превышает то количество, которое всасывается из желудочно-кишечного тракта. В таком случае образование глюкозы осуществляется с помощью глюкозо-6-фосфатазы, катализирующей гидролиз глюкозо-6-фосфата в клетках печени. Непосредственным источником глюкозо-6-фосфата служит гликоген. Схема мобилизации гликогена представлена на рисунке 3.

Мобилизация гликогена обеспечивает потребности организма человека в глюкозе на протяжении первых 12 — 24 часов голодания. В более поздние сроки основным источником глюкозы становится глюконеогенез — биосинтез из неуглеводных источников.

Основными субстратами для глюконеогенеза служат лактат, глицерол и аминокислоты (за исключением лейцина). Эти соединения сначала превращаются в пируват или оксалоацетат — ключевые метаболиты глюконеогенеза.

Глюконеогенез — процесс, обратный гликолизу. При этом барьеры, создаваемые необратимыми реакциями гликолиза, преодолеваются при помощи специальных ферментов, катализирующих обходные реакции (см. рисунок 4).

Из других путей обмена углеводов в печени следует отметить превращение в глюкозу других пищевых моносахаридов — фруктозы и галактозы.

Рисунок 4. Гликолиз и глюконеогенез в печени.

Ферменты, катализирующие необратимые реакции гликолиза: 1 — глюкокиназа; 2 — фосфофруктокиназа; 3 — пируваткиназа.

Ферменты, катализирующие обходные реакции глюконеогенеза: 4 -пируваткарбоксилаза; 5 — фосфоенолпируваткарбоксикиназа; 6 -фруктозо-1,6-дифосфатаза; 7 — глюкозо-6-фосфатаза.

31.3. Роль печени в обмене липидов.

В гепатоцитах содержатся практически все ферменты, участвующие в метаболизме липидов. Поэтому паренхиматозные клетки печени в значительной степени контролируют соотношение между потреблением и синтезом липидов в организме. Катаболизм липидов в клетках печени протекает главным образом в митохондриях и лизосомах, биосинтез — в цитозоле и эндоплазматическом ретикулуме. Ключевым метаболитом липидного обмена в печени является ацетил-КоА, главные пути образования и использования которого показаны на рисунке 5.

Рисунок 5. Образование и использование ацетил-КоА в печени.

31.3.1. Метаболизм жирных кислот в печени. Пищевые жиры в виде хиломикронов поступают в печень через систему печёночной артерии. Под действием липопротеинлипазы, находящейся в эндотелии капилляров, они расщепляются до жирных кислот и глицерола. Жирные кислоты, проникающие в гепатоциты, могут подвергаться окислению, модификации (укорочению или удлинению углеродной цепи, образованию двойных связей) и использоваться для синтеза эндогенных триацилглицеролов и фосфолипидов.

31.3.2. Синтез кетоновых тел. При β-окислении жирных кислот в митохондриях печени образуется ацетил-КоА, подвергающийся дальнейшему окислению в цикле Кребса. Если в клетках печени имеется дефицит оксалоацетата (например, при голодании, сахарном диабете), то происходит конденсация ацетильных групп с образованием кетоновых тел (ацетоацетат,β-гидроксибутират, ацетон). Эти вещества могут служить энергетическими субстратами в других тканях организма (скелетные мышцы, миокард, почки, при длительном голодании — головной мозг). Печень не утилизирует кетоновые тела. При избытке кетоновых тел в крови развивается метаболический ацидоз. Схема образования кетоновых тел — на рисунке 6.

Рисунок 6. Синтез кетоновых тел в митохондриях печени.

31.3.3. Образование и пути использования фосфатидной кислоты. Общим предшественником триацилглицеролов и фосфолипидов в печени является фосфатидная кислота. Она синтезируется из глицерол-3-фосфата и двух ацил-КоА — активных форм жирных кислот (рисунок 7). Глицерол-3-фосфат может образоваться либо из диоксиацетонфосфата (метаболит гликолиза), либо из свободного глицерола (продукт липолиза).

Рисунок 7. Образование фосфатидной кислоты (схема).

Для синтеза фосфолипидов (фосфатидилхолина) из фосфатидной кислоты необходимо поступление с пищей достаточного количества липотропных факторов (веществ, препятствующих развитию жировой дистрофии печени). К этим факторам относятся холин, метионин, витамин В 12 , фолиевая кислота и некоторые другие вещества. Фосфолипиды включаются в состав липопротеиновых комплексов и принимают участие в транспорте липидов, синтезированных в гепатоцитах, в другие ткани и органы. Недостаток липотропных факторов (при злоупотреблении жирной пищей, хроническом алкоголизме, сахарном диабете) способствует тому, что фосфатидная кислота используется для синтеза триацилглицеролов (нерастворимых в воде). Нарушение образования липопротеинов приводит к тому, что избыток ТАГ накапливается в клетках печени (жировая дистрофия) и функция этого органа нарушается. Пути использования фосфатидной кислоты в гепатоцитах и роль липотропных факторов показаны на рисунке 8.

Рисунок 8. Использование фосфатидной кислоты для синтеза триацилглицеролов и фосфолипидов. Липотропные факторы обозначены знаком * .

31.3.4. Образование холестерола. Печень является основным местом синтеза эндогенного холестерола. Это соединение необходимо для построения клеточных мембран, является предшественником желчных кислот, стероидных гормонов, витамина Д 3 . Первые две реакции синтеза холестерола напоминают синтез кетоновых тел, но протекают в цитоплазме гепатоцита. Ключевой фермент синтеза холестерола — β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА-редуктаза (ГМГ-КоА-редуктаза)ингибируется избытком холестерола и желчными кислотами по принципу отрицательной обратной связи (рисунок 9).

Рисунок 9. Синтез холестерола в печени и его регуляция.

31.3.5. Образование липопротеинов. Липопротеины — белково-липидные комплексы, в состав которых входят фосфолипиды, триацилглицеролы, холестерол и его эфиры, а также белки (апопротеины). Липопротеины транспортируют нерастворимые в воде липиды к тканям. В гепатоцитах образуются два класса липопротеинов — липопротеины высокой плотности (ЛПВП) и липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП).

31.4. Роль печени в обмене белков.

Печень является органом, регулирующим поступление азотистых веществ в организм и их выведение. В периферических тканях постоянно протекают реакции биосинтеза с использованием свободных аминокислот, либо выделение их в кровь при распаде тканевых белков. Несмотря на это, уровень белков и свободных аминокислот в плазме крови остаётся постоянным. Это происходит благодаря тому, что в клетках печени имеется уникальный набор ферментов, катализирующих специфические реакции обмена белков.

31.4.1. Пути использования аминокислот в печени. После приёма белковой пищи в клетки печени по воротной вене поступает большое количество аминокислот. Эти соединения могут претерпевать в печени ряд превращений, прежде чем поступить в общий кровоток. К этим реакциям относятся (рисунок 10):

а) использование аминокислот для синтеза белков;

б) трансаминирование — путь синтеза заменимых аминокислот; осуществляет также взаимосвязь обмена аминокислот с глюконеогенезом и общим путём катаболизма;

в) дезаминирование — образование α-кетокислот и аммиака;

г) синтез мочевины — путь обезвреживания аммиака (схему см. в разделе «Обмен белков»);

д) синтез небелковых азотсодержащих веществ (холина, креатина, никотинамида, нуклеотидов и т.д.).

Рисунок 10. Обмен аминокислот в печени (схема).

31.4.2. Биосинтез белков. В клетках печени синтезируются многие белки плазмы крови: альбумины (около 12 г в сутки), большинство α- и β-глобулинов, в том числе транспортные белки (ферритин, церулоплазмин, транскортин, ретинолсвязывающий белок и др.). Многие факторы свёртывания крови (фибриноген, протромбин, проконвертин, проакцелерин и др.) также синтезируются в печени.

31.5. Обезвреживающая функция печени.

В печени обезвреживаются неполярные соединения различного происхождения, в том числе эндогенные вещества, лекарственные препараты и яды. Процесс обезвреживания веществ включает две стадии (фазы):

1) фаза модификации — включает реакции окисления, восстановления, гидролиза; для ряда соединений необязательна;

2) фаза конъюгации — включает реакции взаимодействия веществ с глюкуроновои и серной кислотами, глицином, глутаматом, таурином и другими соединениями.

Более подробно реакции обезвреживания будут рассмотрены в разделе «Биотрансформация ксенобиотиков».

31.6. Желчеобразовательная функция печени.

Желчь — жидкий секрет желтовато-коричневого цвета, выделяемый печёночными клетками (500-700 мл в сутки). В состав желчи входят: желчные кислоты, холестерол и его эфиры, желчные пигменты, фосфолипиды, белки, минеральные вещества (Nа + , К + , Са 2+ , Сl — ) и вода.

31.6.1. Желчные кислоты. Являются продуктами метаболизма холестерола, образуются в гепатоцитах. Различают первичные (холевая, хенодезоксихолевая) и вторичные (дезоксихолевая, литохолевая) желчные кислоты. В желчи присутствуют главным образом желчные кислоты, конъюгированные с глицином или таурином (например, гликохолевая, кислота, таурохолевая кислота и т.д.).

Желчные кислоты принимают непосредственное участие в переваривании жиров в кишечнике:

оказывают на пищевые жиры эмульгирующее действие;
активируют панкреатическую липазу;
способствуют всасыванию жирных кислот и жирорастворимых витаминов;
стимулируют перистальтику кишечника.

При нарушении оттока желчи желчные кислоты проникают в кровь и мочу.

31.6.2. Холестерол. С желчью выводится из организма избыток холестерола. Холестерол и его эфиры присутствуют в желчи в виде комплексов с желчными кислотами (холеиновые комплексы). При этом отношение содержания желчных кислот к содержанию холестерола (холатный коэффициент) должно быть не ниже 15. В противном случае нерастворимый в воде холестерол выпадает в осадок и откладывается в виде камней желчного пузыря (желчно-каменная болезнь).

31.6.3. Желчные пигменты. Из пигментов в желчи преобладает конъюгированный билирубин (моно- и диглюкуронид билирубина). Он образуется в клетках печени в результате взаимодействия свободного билирубина с УДФ-глюкуроновой кислотой. При этом снижается токсичность билирубина и увеличивается его растворимость в воде; далее конъюгированный билирубин секретируется в желчь. При нарушении оттока желчи (механическая желтуха) в крови значительно увеличивается содержание прямого билирубина, в моче обнаруживается билирубин, в кале и моче снижено содержание стеркобилина. Дифференциальную диагностику желтух см. в разделе «Обмен сложных белков».

31.6.4. Ферменты. Из ферментов, обнаруженных в желчи, следует в первую очередь отметить щелочную фосфатазу. Это экскреторный фермент, синтезируемый в печени. При нарушении оттока желчи активность щелочной фосфатазы в крови возрастает.

источник

Печень как никакой другой орган отличается разнообразием ферментов и метаболических превращений. в организме нет путей метаболизма, которые прямо или косвенно не контролировались бы печенью. Центральное место, которое занимает печень в обмене веществ, определяется в 1-ую очередь тем, что в нее по воротной вене попадает бóльшая часть веществ, всосавшихся в кишечнике (за исключением липидов, транспорт которых в основном осуществляется через лимфатическую систему), поэтому печень выступает в роли первичного регулятора содержания многих жизненно важных компонентов крови. Это орган — альтруист, так как: 1) обеспечивает другие ткани различными веществами, необходимыми для их функционирования; 2) защищает эти ткани от токсинов, как экзогенных, так и эндогенных.

химический состав печени: вода —  70%, белки (в основном глобулины) —  20%, липиды (таг, фл, хс) — 5%, гликоген —  5% (150-200 г). содержание fe, cu, mn, ni и некоторых других элементов в печени больше, чем в других тканях.

Биохимические функции печени: 1) регуляторно-гомеостатическая; 2) мочевинообразовательная; 3) желчеобразовательная; 4 экскреторная; 5 обезвреживающая.

регуляторно-гомеостатическая функция реализуется через участие в обмене питательных веществ

а. углеводный обмен. печень обеспечивает постоянство уровня глюкозы в крови при повышении глюкозы крови например после приема пищи активируется глюкокиназа образуется глюкозо-6-фосфат который активно используется в гликолизе пфц в синтезе гликогена при снижении глюкозы крови например при голодании сначала быстро активируется гликогенолиз позже более медленно — глюконеогенез в основном из аминокислот а также из лактата образующегося в мышцах свободная нефосфорилированная) глюкоза выходит в кровь и используется разными тканями в первую очередь нервной.

в печени осуществляется превращение фруктозы и галактозы:

фруктозо-6-фосфат гликолиз

гк адф

атф дигидроксиацетонфосфат

фрукто- адф фр-1-ф

киназа фр-1-фосфат альдолаза

глицеральдегид гл-д-3-ф гликолиз

галактоза гал-1-ф гл-1-ф

атф адф удф-глюкоза удф-галактоза

удф-галактоза либо участвует в синтезе сложных углеводов (гликолипидов, гликопротеинов), либо под действием эпимеразы превращается в удф-глюкозу. удф-глюкоза может участвовать в синтезе как гликогена, так и гликолипидов и гликопротеинов.

образующиеся в печени желчные кислоты нужны для переваривания и всасывания липидов (эмульгация жиров активация панкреатической липазы транспорт длинноцепочечных жирных кислот

происходит синтез жирных кислот таг преимущественно из глюкозы см. схему или из жирных кислот поступающих с кровью фл сфинголипидов хс и его эфиров причем холестерина синтезируется больше чем поступает с пищей. скорость синтеза фл определяется лимитируется количеством липотропных факторов; регуляция синтеза холестерина и его метаболизм — см. лекцию.

печень распределяет липиды по тканям посредством образования и секреции лпвп -лп и лпонп пре--лп т.к. помимо липидов здесь синтезируется белковая часть лп — апо а апо в и др. Т.о. в норме синтезируемые ТаГ не накапливаются в печени а в составе лпонп транспортируются по крови в жировую ткань для хранения.

в печени происходит распад таг, окисление жк синтез кетоновых тел являющихся энергетическими субстратами для внепеченочных тканей.

i. синтез белков. из 80-100 г белков синтезируемых в организме человека половина образуется в печени. в гепатоцитах образуются специфические белки плазмы крови 1) все альбумины 13-18 гсут 75-90 -глобулинов 50 -глобулинов а в купферовских клетках — -глобулины; 2) белки свертывающей и антисвертывающей систем крови например фибриноген протромбин проконвертин проакцелерин 3) транспортные белки: трансферрин церулоплазмин транскортин ретинолсвязывающих белок кальциферолсвязывающий белок тироксинсвязывающий глобулин тестостерон-эстрадиол-связывающий глобулин, нр транскобаламины i и ii и т.д. т.е. белки участвующие в переносе минеральных веществ витаминов гормонов нв билирубина и т.д. 4) ферменты функционирующие в плазме холинэстераза лхат печеночная липаза и др.

ii обмен аминокислот активно протекают как их собственный синтез так и использование аминокислот в синтезе других веществ креатина холина глутатиона никотиновой кислоты пуринов пиримидинов порфиринов и т.д. Аминокислоты активно переаминируются дезаминируются декарборсилируются их углеродные скелеты либо используются в синтезе глюкозы например, кетоновых тел, либо сгорают с выделением энергии. при голодании печень первой расщепляет свои резервные белки для снабжения аминокислотами других тканей.

Пурины распадаются до мочевой кислоты. образующийся при дезаминировании nh₃ обезвреживается путем синтеза из него мочевины; важность этого процесса обусловила выделение специальной мочевинообразовательной функции печени.

— синтез транспортных белков;

депонирование витаминов, в основном жирорастворимых (например, витаминов а, к, е), и некоторых водорастворимых (вит. в₁, в₉, в₁₂, с, н);

синтез никотиновой кислоты из триптофана;

синтез витаминных коферментов (тдф, над, надф, метилкобаламина и дезоксиаденозилкобаламина и др.);

метаболизм витамина d (образование 25-гидроксикальциферолов).

— синтез специальных транспортных белков;

способна задерживать na, k, cl, ca, h₂o и выделять их в кровь;

депонирует микроэлементы (fe, cu, и др.) и участвует в распределении их по другим тканям с помощью транспортных белков.

синтез транспортных белков для некоторых из них;

инактивация гормонов: пептидные гормоны расщепляются протеиназами. инактивация инсулина включает сначала разрыв дисульфидного межцепочечного мостика, а потом — гидролиз а- и в-цепей, причем в печени разрушается  80% инсулина при однократном прохождении крови через нее. адреналин и норадреналин: дезаминирование моноаминооксидазой, метилирование по он-группам, конъюгация с серной и глюкуроновой кислотами, после чего продукты катаболизма выводятся в основном с мочой. стероидные гормоны: в основном инактивируются микросомальными гидроксилазами и выводятся в форме конъюгатов с глюкуроновой и серной кислотами. тироксин: путем переаминирования превращается в кетопроизводное или конъюгирует по фенольной группе с глюкуроновой и серной кислотами.

желчеобразовательная и экскреторная функции. Гепатоциты активно секретируют желчь, примерно 500-700 мл (10 мл/кг) в сутки. основные компоненты желчи: н₂о, желчные кислоты, холестерин и его эфиры, сжк, фл, пигменты (билирубинглюкурониды), муцин, минеральные вещества (k, na, ca, cl), некоторые ферменты (например, щелочная фосфатаза), неактивные продукты обмена гормонов и витаминов, чужеродные вещества. пузырная желчь является более концентрированной, чем печеночная. хс нерастворим в воде, поэтому в желчи он образует мицеллы с желчными кислотами и фх и благодаря этому не выпадает в осадок. Нормальное соотношение основных компонентов мицеллы:  5% хс, 15% фх, 80% солей желчных кислот. при недостатке желчных кислот – холестериновые камни.

Т. о., с желчью выводятся из организма не только хс, желчные кислоты и пигменты, но и многие лекарства, токсины, различные неорганические вещества (медь, цинк, ртуть).

обезвреживающая функция. печень — основной орган, где обезвреживаются как собственные метаболиты, так и чужеродные вещества (ксенобиотики). обезвреживание обычно включает две фазы: 1) модификации и 2) конъюгации. в результате модификации в структуре вещества появляются функциональные группы (он-, nh₂ -, cooh-, sh- и некоторые др.), которые, во-первых, повышают растворимость вещества и, во-вторых, позволяют ему вступить во вторую фазу — конъюгации, т.е. ферментативного присоединения к этим группам какого-либо вещества. превращения ксенобиотиков в печени происходят как в эпс (= микросомах), так и вне микросом (гиалаплазма, лизосомы, пероксисомы, мх).

главная роль в фазе модификации принадлежит микросомальным гидроксилазам (=монооксигеназам). в мембранах эпс находится монооксигеназная цепь окисления. источником электронов и протонов является надфн_2, образующийся в

h о₂

s надфн₂ фп₂ р₄₅₀

2h + 2h + h₂o

пфц. с надфн₂ электроны и протоны поступают на флавопротеид (фп₂),

коферментом которого является фад. с фп₂ электроны транспортируются на цитохром р_450, а протоны — в окружающую среду. цитохром р₄₅₀ — основной компонент микросомальной системы окисления — переносит электроны на о₂ и таким образом активирует его, а уже активированный кислород использует для окисления вещества (rh) и образования воды. два протона для образования воды берутся из среды.

Общая реакция микросомального окисления:

rh + o₂ + надфн₂ roh + h₂o + надф +

ch₃-ch₂oh + надфн₂ + о₂ сн₃с-н + надф + + 2н₂о

Монооксигеназная цепь микросом служит универсальной биологической системой окисления любых неполярных соединений. неполярных, т.к. цитохром р₄₅₀ находится в липидном слое мембран. эндогенные субстраты микросомального окисления — стероидные гормоны и холестерин (из холестерина при этом могут образоваться желчные кислоты); экзогенные субстраты — лекарства и токсины.

основные типы реакций, осуществляемых микросомальными цепями печени (3):

1) окисление ксенобиотиков:

он

+ о₂ + надфн₂ + н₂о + надф +

2) окисление природных субстратов:

 — окисление жирных кислот (см. лекцию),

гидроксилирование различных стероидов, а также простагландинов;

3) восстановление ксенобиотиков. Оно идет на уровне не цитохрома р₄₅₀ , а фп_2, с которого водород поступает на субстрат.

монооксигеназная цепь окисляет очень много различных веществ, делая их при этом более полярными. растворимость их в воде повышается, они легче вступают в другие реакции и выводятся из организма.

внемикросомальные превращения веществ:

— в митохондриях — окислительное дезаминирование биогенных аминов;

в цитоплазме — окисление алифатических спиртов алькогольдегидрогеназой в альдегиды, которые окисляются альдегиддегидрогеназой в органические кислоты;

в пероксисомах возможно окисление этанола каталазой:

ch₃-ch₂oh + н₂о₂ сн₃с-н + 2н₂о

в лизосомах осуществляется гидролиз эфирных связей эстеразами (псевдохолинэстераза, фдэ-зы, сульфатазы и др.).

Фаза конъюгации нужна для образования нетоксичных, легковыводимых продуктов метаболизма. Конъюгация может быть:

а) глюкуронидная — самая частая. источник глюкуроновой кислоты — удф-гк. Этому виду конъюгации подвергаются, например, билирубин, стероидные гормоны, витамин д, а также ксенобиотики, имеющие он-, nh₂-, cooh-, sh- группы. фермент – удф- глюкуронилтрансфераза.

б ) сульфатная. источник серной кислоты — 3-фосфоаденозин-5-фосфосульфат = фафс (стр. 453). ей подвергаются вещества, являющиеся, как правило, циклическими и имеющие свободные он-, nh₂ -группы. фермент — арилсульфотрансфераза. Например, стероиды, иодтиронины, токоферолы, нафтохиноны, а также продукты гниения белков, образующиеся в кишечнике под действием ферментов микрофлоры: индол, скатол, фенолы. В печени эти вещества обезвреживаются: гидроксилируются (если нет Он-группы) и конъюгируют с глюкуроновой или серной кислотами (рис.1).

в ) ацетильная. источник ацетильной группы — ацетил-коа. ей подвергаются вещества со свободной nh₂-группой. n-ацетилирование моносахаров с образованием n-ацетилглюкозамина, n-ацетилгалактозамина, нейраминовой кислоты — необходимая реакция в синтезе гетерополисахаридов. кроме того, с помощью n-ацетилирования могут обезвреживаться некоторые биогенные амины (серотонин, гистамин и др.). среди ксенобиотиков ацетилированию подвергаются, например, сульфаниламиды, гидразиды изоникотиновой кислоты, производные анилина (рис.2).

лекарство инактивируется, поэтому для определения эффективной дозы следует расчитывать ацетилирующую способность организма (см. практическую работу);

г) метильная. источник метильной группы — s-аденозил-метионин. метилируется много природных веществ, а к ксенобиотикам сн₃-группа присоединяется по он-, sh-, nh₂— группам или по азоту в гетероцикле. Пример: пиридин, тиоурацил, никотиновая кислота и др.;

д) тиосульфатная. источник тиосульфатной группы — серосодержащие аминокислоты. используется для ферментного обезвреживания цианидов, т.к. образующийся тиоцианат менее токсичен;

е) глициновая. Ей подвергаются циклические карбоновые кислоты. например, образуются гликохолевая, гликодезоксихолевая кислоты, а также глициновый конъюгат бензойной кислоты — гиппуровая кислота;

ж) глутаминовая — очень редко.

Т.о., в ходе модификации и конъюгации вещество становится более гидрофильным и, как правило, менее токсичным, легче выводится из организма. некоторые лекарства способны индуцировать ферменты микросомального окисления и конъюгации, например, фенобарбитал, что, с одной стороны, снижает эффективность самого лекарства, т.к. оно быстрее инактивируется, а с другой стороны, повышает обезвреживающую способность печени, например, конъюгацию билирубина, что используют при желтухе новорожденных.

источник

1. Пищеварительная – печень является крупнейшей пищеварительной железой. Она образует желчь, включающую воду (82%), желчные кислоты (12%), фосфатидилхолин (4%), и удаляемые из организма вещества – холестерол (0,7%), прямой билирубин, белки, электролиты, другие вещества крови, лекарственные средства и их метаболиты.

Желчь обеспечивает эмульгирование и переваривание жиров пищи, стимулирует перистальтику кишечника. После всасывания пищевых липидов существенная доля желчных кислот реабсорбируется в подвздошной кишке и по воротной системе достигает печени, что получило название «кишечно-печеночная циркуляция».

Из крови воротной вены желчные кислоты поглощаются симпортом с ионами Na + . В желчный капилляр синтезированные de novo и используемые вторично желчные кислоты секретируются АТФ-зависимым транспортом.

2. Экскреторная функция, близка к пищеварительной – с помощью желчи выводятся прямой билирубин, немного креатинина и мочевины, продукты распада стероидных гормонов, ксенобиотики и продукты их обезвреживания, холестерол. Последний выводится из организма только в составе желчи.

3. Секреторная – печень осуществляет биосинтез и секрецию в кровь альбумина и некоторых белков других фракций, белков свертывающей системы, липопротеинов, глюкозы, кетоновых тел, 25-оксикальциферола, креатина, гепсидина.

4. Депонирующая – здесь находятся резервы гликогена, накапливаются минеральные вещества, особенно железо, витамины A, D, K, B₁₂ и фолиевая кислота.

5. Метаболическая функция (подробно)

6. Обезвреживающая функция (подробно)

источник

Биохимия – это огромная отрасль науки. В ней изучаются живые клетки и организмы, а также их функции и участие в метаболических процессах. Очень сложной является биохимия печени, так как у органа есть своя специфика.

Печень – это, пожалуй, единственная железа, которая обладает способностью к регенерации своих клеток. К тому же, печень является самой большой железой организма. Орган нужен для проведения детоксикации, поддержания углеводного, белкового и липидного обменов, выработки определенных гормонов, «фильтрации» крови и многого другого.

Чтобы оценить работу печени, достаточно сдать биохимический анализ крови. С его помощью оценивается уровень активности печеночных трансаминаз. Если он повышен, то с большой долей вероятности у человека уже имеются какие-либо заболевания гепатобилиарной системы.

Печень – это непарный железистый орган, который расположен под диафрагмой, а, если быть точнее, в области правого подреберья. Печень состоит из двух долей. На сегодняшний день используется так называемая сегментарная схема Клода Куино. Согласно ей, железа подразделяется на восемь сегментов, из которых, соответственно, образованы правая и левая доли.

Сама паренхима – дольчатая. В качестве структурного компонента печени выступают печеночные пластинки, их еще называют гепатоцитами. Также в качестве структурных компонентов приняты гемокапилляры, желчные капилляры, перисинусоидное пространство и непосредственно центральная вена.

Итак, какова роль печени в обмене углеводов, жиров и белков? На самом деле она колоссальна. От здоровья печени напрямую зависит пищеварение, метаболические процессы, выработка гормонов, в том числе половых и многое другое.

Основными функциями печени считаются:

Детоксикация. Ее еще называют обезвреживающей функцией. Многие люди наверняка замечали, что при употреблении спиртного и при переедании, а также в случае интоксикаций, у них болит правое подреберье. Это объясняется очень просто – для «фильтрации» крови от токсинов и ядов нужна печень. Именно она принимает на себя весь удар. Железа выводит из организма токсины, аллергены, яды. Детоксикация происходит за счет того, что печень превращает яды и токсины в менее токсичные компоненты, после чего выводит их из организма.
Обеспечение организма глюкозой (не путать с фруктозой и галактозой). Избытки углеводов конвертируются в гликоген. Данное вещество хранится в печени, и в случае необходимости используется как энергетический резерв организма. Избытки гликогена конвертируются в жировую ткань. Еще печень обеспечивает организм иными питательными элементами, в числе которых глицерин, аминокислоты, молочная кислота.
Хранение витаминов (жиро- и водорастворимых). Также в печени хранятся определенные металлы.
Регуляция жирового обмена. В органе вырабатывается холестерин, который нужен для поддержания липидного обмена, пищеварительных процессов и даже выработки половых гормонов.
Регуляция работы системы кроветворения. Именно в печени синтезируются белки плазмы, в числе которых бета- и альфа-глобулины, альбумины, белки свертывающей системы.
Выработка желчи и желчных кислот, а также синтез билирубина.
Сохранение «резервов» крови. Медики обнаружили, что в печени хранится запас крови, который выбрасывается в сосудистое русло при массивных кровопотерях или шоке.
Синтез гормонов, в числе которых инсулиноподобные факторы роста.

Как видно, роль печени в организме колоссальна. По сути, данный орган является естественным фильтром и «складом», так как он очищает кровь от токсинов и хранит в себе питательные элементы, витамины, кровь.

Роль печени в углеводном обмене и других биохимических процессах сложно переоценить. Часто у врачей спрашивают, а что происходит, скажем, при нарушении обезвреживающей функции печени, или при нарушении метаболизма белков и углеводов?

На самом деле распознать биохимические нарушения вполне возможно. Первый характерный признак – боли в правом подреберье. Болевые ощущения могут иметь разную интенсивность. При серьезных нарушениях, в том числе при циррозе, печеночной недостаточности, реактивном гепатите, печеночной энцефалопатии, выраженность болей очень высокая.

Они усиливаются после употребления высококалорийной пищи и алкогольных напитков. При жировой инфильтрации гепатоцитов, холецистите и вялотекущих воспалительных процессах выраженность болевых ощущений не столь высокая.

Помимо болей, биохимические нарушения проявляются:

Синдромом желтухи. Кожа приобретает желтоватый оттенок. Также изменяется цвет глазных склер и даже слизистых оболочек. При определенных заболеваниях желтуха может отсутствовать. К примеру, при нарушении кровотока в печени желтушность кожи не отмечается.
Диспепсическими расстройствами. Вследствие перерождения печеночных клеток и местных воспалительных/некротических процессов появляются диарея, тошнота, рвота с черными примесями, метеоризм, чувство переполненности в животе после употребления даже небольшого количества пищи. Также у пациентов отмечается отсутствие аппетита.
Повышенной кровоточивостью десен, носовыми кровотечениями. Также повышается вероятность развития варикозного расширения вен пищевода и прямой кишки.
Астеновегетативным синдром. Изучая химию и биохимию, медики пришли к выводу, что от здоровья печени зависит даже работоспособность человека. При нарушении биохимических функций человек вялый, раздражительный, быстро утомляется.
Кожным зудом и жжением. На кожном покрове могут появляться сосудистые звездочки и ксантомы.
Горьким привкусом во рту.
Обесцвечиванием кала и потемнением мочи.

При тяжелых нарушениях в работе гепатобилиарной системы краснеют ладони, на коже беспричинно появляются синяки, атрофируются яички (у мужчин), нарушается менструальный цикл, могут развиваться внутренние кровотечения.

Биохимический анализ крови – простой и дешевый способ определить, имеются ли какие-то нарушения в работе гепатобилиарной системы. Сдать анализ можно абсолютно в любой больнице. Средняя цена исследования – 1000 рублей. Результат отдается пациенту через 1-2 дня.

Назначается данный анализ людям, у которых имеются симптомы гепатобилиарных расстройств, которые описаны выше. Также может быть рекомендовано исследование при наличии хронических патологий печени и ЖП.

Исследуются такие элементы:

Глюкоза (сахар). Уровень сахара в крови повышен, если функциональность печени серьезно нарушена. Анализ на глюкозу нужно сдавать еще и по той причине, что при биохимических нарушениях начинает хуже функционировать поджелудочная железа.
Фракции холестерина. Исследуются липопротеиды низкой плотности, липопротеиды высокой плотности, триглицериды, уровень общего холестерина. Обязательно оценивается индекс атерогенности.
Билирубин (свободный, связанный и общий). Если имеются болезни гепатобилиарной системы, билирубин не разрушается в печени, вследствие чего его концентрация в крови в значительной мере повышается.
АЛТ, АСТ, щелочная фосфатаза, ГГТ. Уровень этих печеночных ферментов сильно повышен, если печень не выполняет полноценно свои биохимические функции.

Как осуществляется подготовка к забору крови? Начинать подготовительные мероприятия следует за 2-4 дня до исследования. Медики настоятельно рекомендуют перед биохимическим анализом крови соблюдать диету.

В меню не должны быть полуфабрикаты, сладости, жирные и острые блюда, фаст-фуд, сладкие газированные напитки. Категорически запрещено принимать алкогольные напитки. Это связано с тем, что под воздействием этанола может повышаться активность печеночных ферментов, вследствие чего человек получит ложный результат.

Прекратить прием препаратов, которые могут влиять на свертываемость крови. Также желательно воздерживаться от употребления антибиотиков, цитостатиков и других гепатотоксичных медикаментов. Принимать гепатопротекторы можно.
Сдавать анализ крови натощак. Точный результат можно будет получить, если в течение 8-10 часов до забора крови человек вообще не будет употреблять пищу. Пить воду можно.
Перед посещением больницы/лаборатории не курить.
Воздерживаться от повышенных физических нагрузок накануне исследования.
Женщинам сделать тест на беременность. Дело в том, что даже на ранних сроках беременности активность печеночных ферментов может как повышаться, так и снижаться. Также не исключены «скачки» сахара.

Референсные значения печеночных ферментов, глюкозы и холестерина указаны в таблице.

источник

Печень занимает центральное место в обмене веществ и выполняет многообразные функции:

1. Гомеостатическая — регулирует содержание в крови веществ, поступающих в организм с пищей, что обеспечивает постоянство внутренней среды организма.

2. Биосинтетическая – осуществляет биосинтез веществ «на экспорт» (белки плазмы крови, глюкоза, липиды, кетоновые тела и др.).

3. Обезвреживающая – в печени происходит обезвреживание токсических продуктов метаболизма (аммиак, продукты гниения белков в кишечнике, билирубина и др.), чужеродных соединений и лекарственных веществ.

4. Пищеварительная — связана с синтезом желчных кислот, образованием и секрецией желчи.

5. Выделительная (экскреторная) – обеспечивает выделение некоторых продуктов метаболизма (холестерол, желчные пигменты) с желчью в кишечник.

6. Инактивация гормонов, витаминов.

Большое значение печени определяется ее анатомическим положением. Это промежуточный орган между кишечником и системой общего кровотока. Благодаря печени в общем круге кровообращения изменения концентрации ряда веществ, поступающих в организм с пищей (глюкоза, аминокислоты и др.), незначительны.

Масса печени составляет 2–3% от веса тела, у взрослого человека – 1,2 – 2 кг.

Масса печени и её химический состав подвержены изменениям, в особенности, при патологических состояниях. Для осуществления обменных функций печень получает от 1/4 до 1/3 крови минутного объема сердца, что составляет около 1,5 литра в минуту. 70% крови поступает в печень по воротной вене, 30 % — по печеночной артерии.

Основная роль печени в углеводном обмене заключается в поддержании нормального содержания глюкозы в крови – т. е. в регуляции нормогликемии.

Это достигается за счет нескольких механизмов.

1. Наличие в печени фермента глюкокиназы. Глюкокиназа, подобно гексокиназе, фосфорилирует глюкозу до глюкозо-6-фосфата. Следует отметить, что глюкокиназа в отличие от гексокиназы, содержится, только в печени и β-клетках островков Лангерганса. Активность глюкокиназы в печени в 10 раз превышает активность гексокиназы. Кроме того, глюкокиназа в противоположность гексокиназе имеет более высокое значение Кm для глюкозы (т. е. меньшее сродство к глюкозе).

После приема пищи содержание глюкозы в воротной вене резко возрастает и достигает 10 ммоль/л и более. Повышение концентрации глюкозы в печени вызывает существенное увеличение активности глюкокиназы и увеличивает поглощение глюкозы печенью. Благодаря синхронной работе гексокиназы и глюкокиназы печень быстро и эффективно фосфорилирует глюкозу до глюкозо-6-фосфата, обеспечивая нормогликемию в системе общего кровотока. Далее глюкозо-6-фосфат может метаболизироваться по нескольким направлениям (рис. 28.1).

2. Синтез и распад гликогена. Гликоген печени выполняет роль депо глюкозы в организме. После приема пищи избыток углеводов откладывается в печени в виде гликогена, уровень которого составляет примерно 6 % от массы печени (100–150 г). В промежутках между приемами пищи, а также в период «ночного голодания» пополнения пула глюкозы в крови за счет всасывания из кишечника не происходит. В этих условиях активируется распад гликогена до глюкозы, что поддерживает уровень гликемии. Запасы гликогена истощаются к концу 1-х суток голодания.

3. В печени активно протекает глюконеогенез – синтез глюкозы из неуглеводных предшественников (лактат, пируват, глицерол, гликогенные аминокислоты). Благодаря глюконеогенезу в организме взрослого человека образуется примерно 70 г глюкозы в сутки. Активность глюконеогенеза резко возрастает при голодании на 2-е сутки, когда запасы гликогена в печени исчерпаны.

Благодаря глюконеогенезу печень участвует в цикле Кори – процессе превращения молочной кислоты, образующейся в мышцах, в глюкозу.

4. В печени осуществляется превращение фруктозы и галактозы в глюкозу.

5. В печени происходит синтез глюкуроновой кислоты.

Рис. 28.1. Участие глюкозо-6-фосфата в метаболизме углеводов

Печень участвует во всех этапах липидного обмена, начиная с переваривания липидов и заканчивая специфическими метаболическими превращениями отдельных липидных фракций:

1. синтез желчных кислот и образование желчи;

2. β-окисление жирных кислот;

3. биосинтез жирных кислот;

4. образование кетоновых тел;

5. распад и синтез фосфолипидов;

6. синтез холестерола и образование его эфиров; соотношение эфиры холестерина/свободный холестерин в норме составляет примерно 0,5 – 0,7 %; снижение этого коэффициента до 0,3 – 0,4 % наблюдается при поражениях печени и является неблагоприятным признаком;

7. основное место синтеза липопротеинов очень низкой плотности и липопротеинов высокой плотности;

8. гидроксилирование витамина D по 25-му положению.

Печень играет центральную роль в обмене белков и других азотсодержащих соединений.

Она выполняет следующие функции:

1. синтез специфических белков плазмы: — в печени синтезируется: 100 % альбуминов, 75 – 90 % α-глобулинов, 50 % β-глобулинов

2. единственный орган, где синтезируются белки свертывающей системы крови – протромбин, фибриноген, проконвертин, проакцелерин;

3. активно протекают реакции трансаминирования и дезаминирования аминокислот;

4. биосинтез мочевины происходит исключительно в печени;

5. образование мочевой кислоты происходит в основном в печени, так как здесь много фермента ксантиноксидазы, при участии которого продукты распада пуриновых оснований (гипоксантин и ксантин) превращаются в мочевую кислоту;

6. синтез креатина и холина.

В печени происходит детоксикация различных веществ.

Печень является главным органом, где про обезвреживании естественных метаболитов (билирубин, гормоны, аммиак) и чужеродных веществ. Чужеродными веществами, или ксенобиотиками, называют вещества, поступающие в организм из окружающей среды и не используемые им для построения тканей или в качестве источников энергии. К ним относят лекарственные препараты, продукты хозяйственной деятельности человека, вещества бытовой химии и пищевой промышленности (консерванты, красители).

Обезвреживание нормальных метаболитов

1. Обезвреживание пигментов. В клетках ретикулоэндотелиальной системы печени протекает катаболизм гема до билирубина, конъюгация билирубина с глюкуроновой кислотой в гепатоцитах и распад в гепатоцитах поступающего из кишечника уробилиногена до непигментных продуктов.

2. Обезвреживание аммиака. Аммиак – высокотоксичное соединение, особо опасное для мозга. Основным механизмом обезвреживания аммиака в организме является биосинтез мочевины в печени. Мочевина – малотоксичное соединение и легко выводится из организма с мочой.

3. Инактивация гормонов. Печени принадлежит значительная роль в инактивации гормонов. Многие пептидные гормоны гидролизуются в печени при участии протеолитических ферментов. Например, фермент инсулиназа гидролизует пептидные цепи А и В инсулина. Катаболизм адреналина и норадреналина происходит в печени путем дезаминирования моноаминооксидазой, метилирования и конъюгации с серной и глюкуроновой кислотами. Продукты метаболизма выводятся с мочой.

Обезвреживание большинства ксенобиотиков происходит в 2 фазы:

1. фаза химической модификации;

Химическая модификация – это процесс ферментативной модификации исходной структуры ксенобиотика, в результате которой происходит:

1. разрыв внутримолекулярных связей;

2. присоединение к молекуле дополнительных функциональных групп (-СН₃, -ОН, -NH₂),

3. удаление функциональных групп путем гидролиза.

1. окисление (микросомальное, пероксисомальное);

4. ацетилирование, метилирование, гидроксилирование;

Система обезвреживания включает множество разнообразных ферментов (оксидоредуктазы, изомеразы, лиазы, гидролазы), под действием которых практически любой ксенобиотик может быть модифицирован. Наиболее активны ферменты метаболизма ксенобиотиков в печени.

В результате химической модификации, как правило, ксенобиотики становятся более гидрофильными, повышается их растворимость, и они легче выделяются из организма с мочой. Кроме этого, дополнительные функциональные группы необходимы, чтобы вещество вступило в фазу конъюгации.

Коньюгация – процесс образования ковалентных связей между ксенобиотиком и эндогенным субстратом. Образование связей происходит, как правило, по ОН- или NH₂-группе ксенобиотика. Образовавшийся коньюгат малотоксичен и легко выводится из организма с мочой.

Выделяют глюкуронидную, сульфатную, тиосульфатную, ацетильную коньюгации. В них принимают участие эндогенные соединения, образующиеся в организме с затратой энергии: УДФ-глюкуронат, ФАФС, тиосульфат, ацетил-КоА.

Рис. 28.2. Распад гемоглобина

1. Катаболизм гема. Билирубин образуется при распаде гемоглобина (рис. 28.2). Этот процесс протекает в клетках печени, селезенки и костного мозга. Билирубин является основным желчным пигментом у человека. При распаде 1 г гемоглобина образуется 35 мг билирубина, а в сутки у взрослого человека – примерно 250–350 мг. Дальнейший метаболизм билирубина происходит в печени.

2. Метаболизм билирубина. Билирубин, образованный в клетках РЭС селезёнки и костного мозга, называется свободным (неконьюгированным) или непрямым, поскольку вследствие плохой растворимости в воде он легко адсорбируется на белках плазмы крови (альбуминах) и для его определения в крови необходимо предварительное осаждение белков спиртом. После этого билирубин определяют реакцией с диазореактивом Эрлиха. Свободный (непрямой) билирубин не проходит через почечный барьер и в мочу не попадает.

Каждая молекула альбумина связывает 2 (или 3) молекулы билирубина. При низком содержании альбумина в крови, а также при вытеснении билирубина из центров связывания на поверхности альбумина высокими концентрациями жирных кислот, лекарственных веществ (например, сульфаниламиды) увеличивается количество билирубина, не связанного с альбуминами. Он может проникать в клетки мозга и повреждать их.

Комплекс альбумин-билирубин с током крови попадает в печень, где происходит его превращение в прямой билирубин путем коньюгации с глюкуроновой кислотой. Реакцию катализирует фермент УДФ-глюкуронилтрансфераза (рис. 28.3). Образующийся билирубиндиглюкуронид получил название прямого (коньюгированного) билирубина или связанного. Он растворим в воде и дает прямую реакцию с диазореактивом Эрлиха.

Рис. 28.3. Образование билирубиндиглюкуронида

Прямой билирубин – это нормальный компонент желчи, попадающий в кровь в незначительном количестве. Он может проходить через почечный барьер, но в крови в норме его мало, поэтому в моче обычными лабораторными методами он не определяется.

Вместе с желчью прямой билирубин выводится в тонкий кишечник. В кишечнике билирубинглюкурониды гидролизуются специфическими бактериальными ферментами β-глюкуронидазами. Освободившийся билирубин под действием кишечной микрофлоры восстанавливается с образованием сначала мезобилирубина, а затем мезобилиногена (уробилиногена). Небольшая часть уробилиногенов, всасываясь в тонком кишечнике и верхнем отделе толстого, через систему воротной вены попадает в печень, где практически полностью разрушается до дипиррольных соединений. Уробилиноген при этом в общий кровоток не поступает и в моче не определяется.

Основная часть уробилиногена поступает в толстый кишечник, где под влиянием микрофлоры подвергается дальнейшему восстановлению с образованием стеркобилиногена. Образовавшийся стеркобилиноген почти полностью выделяется с калом. На воздухе он окисляется и превращается в стеркобилин, являющийся одним из пигментов кала. Небольшая часть стеркобилиногена попадает путем всасывания через слизистую толстого кишечника в систему нижней полой вены (через геморроидальные вены), доставляется в почки и выводится с мочой (4 мг/сутки).

Распределение желчных пигментов в норме: кровь – общий билирубин – 8,5 – 20,5 мкмоль/л; непрямой билирубин – 1,7 – 17,1 мкмоль/л; прямой билирубин – 2,2 – 5,1 мкмоль/л; моча – стеркобилиноген – 4 мг/сутки; кал – стеркобилиноген.

Желтуха – это заболевание, характеризующееся желтой окраской кожи и слизистых в результате накопления билирубина. Основная причина этого явления – гипербилирубинемия.

Причинами гипербилирубинемии могут быть:

1. усиление гемолиза эритроцитов и увеличение образования билирубина, превышающее способность печени экскретировать его;

2. повреждение печени, приводящее к нарушению секреции билирубина в желчь;

3. закупорка желчевыводящих протоков печени.

Во всех случаях содержание билирубина в крови повышается. При достижении определенной концентрации (выше 50 мкмоль/л) он диффундирует в ткани, окрашивая их в желтый цвет.

Определение билирубина и других желчных пигментов в крови и в моче имеет важное значение для дифференциальной диагностики желтух различной этиологии.

Гемолитическая желтуха развивается вследствие интенсивного гемолиза эритроцитов при гемолитических анемиях, вызванных сепсисом, лучевой болезнью, переливанием несовместимых групп крови, отравлением сульфаниламидами и т. д. Усиленный гемолиз эритроцитов приводит к интенсивному образованию в клетках РЭС непрямого билирубина. Печень не способна утилизировать в короткое время весь образующийся непрямой билирубин, он накапливается в крови и тканях. Так как печень обезвреживает повышенное количество непрямого билирубина, в больших количествах образуется прямой билирубин в печени. Поступление значительных количеств билирубина в кишечник ведет к усиленному образованию и выделению с калом и мочой стеркобилиногена. Кал приобретает более интенсивное окрашивание.

Характерные признаки гемолитической желтухи:

1. кровь – повышение общего билирубина и непрямого билирубина; концентрация прямого билирубина – в норме;

2. моча – отсутствие билирубина и положительная реакция на стеркобилиноген (который в больших количествах, чем обычно, поступает в почки из толстого кишечника);

3. кал – повышение количества стеркобилиногена (темная окраска).

Паренхиматозная желтуха обусловлена повреждением гепатоцитов при острых вирусных инфекциях, хроническом и токсическом гепатитах. Причина повышения концентрации билирубина – нарушение функций и некроз части печеночных клеток.

1. В результате некроза гепатоцитов прямой билирубин частично попадает в кровь, его концентрация увеличивается. Прямой билирубин хорошо растворим в воде и экскретируется с мочой.

2. Экскреция жёлчи нарушена, в кишечник попадает меньше билирубина чем в норме, поэтому количество образующегося в толстом кишечнике стеркобилиногена также снижена. Кал гипохоличный.

3. При прогрессирующем гепатите нарушается процессы коньюгации билирубина в печени, вследствие этого в крови накапливается непрямой билирубин.

4. Нарушается процесс разрушения уробилиногена, поступающего в печень из кишечника по воротной вене. Он попадает в общий кровоток и экскретируется с мочой (в норме в моче отсутствует).

Характерные признаки паренхиматозной желтухи:

1. кровь – повышение общего билирубина, прямого и непрямого билирубина;

2. моча – положительная реакция на билирубин и уробилиноген, интенсивная окраска;

3. кал – снижение количества стеркобилиногена, гипохоличный кал.

Механическая желтуха развивается при нарушении желчевыделения в двенадцатиперстную кишку. Основная причина – частичная или полная закупорка желчных протоков, например при жёлчно-каменной болезни, опухолях поджелудочной железы, желчного пузыря, печени. Так как нормальные пути экскреции коньюгированного билирубина заблокированы, происходит его поступление в кровь. В крови увеличивается содержание прямого билирубина, он выводится с мочой, придавая ей насыщенный оранжево-коричневый цвет. При полной закупорке общего желчного протока желчь не попадает в кишечник, не происходит образование стеркобилиногена, кал обесцвечен и в моче отсутствует уробилиноген.

Характерные признаки механической желтухи:

1. кровь – повышение общего билирубина, прямого билирубина. При тяжелых формах механической желтухи может нарушаться детоксикационная функция печени и уровень непрямого билирубина в крови также повышается. Однако прямого билирубина оказывается всегда больше непрямого;

2. моча – положительная реакция на билирубин, уробилиноген отсутствует, интенсивная окраска;

3. кал – резкое снижение или отсутствие стеркобилиногена, ахоличный кал.

Проявления обтурационной и паренхиматозной желтухи очень сходны. Критерием для дифференцированного диагноза является наличие уробилиногена в моче (при паренхиматозной желтухе) и резкое увеличение прямого билирубина в крови (при обтурационной).

Разновидность гемолитической желтухи новорожденных − «физиологическая желтуха». Наблюдается в первые дни жизни ребенка.

Причинами повышения концентрации непрямого билирубина в крови являются:

1. усиленный гемолиз эритроцитов, содержащих фетальный гемоглобин;

2. недостаточный синтез в печени УДФ-глюкуроната;

3. недостаточность функции белков и ферментов печени, ответственных за поглощение, коньюгацию и секрецию прямого билирубина, в частности, значительно снижена активность УДФ-глюкуронилтрансферазы.

У детей в течение первых двух недель жизни коньюгирующая способность печени составляет 1/5 по сравнению с таковой у взрослых.

В тяжелых случаях желтухи новорожденных, когда концентрация билирубина в крови превышает 340 мкмоль/л, он проходит через гематоэнцефалический барьер головного мозга и вызывает его поражение (билирубиновая энцефалопатия). Легкая форма послеродовой гипербилирубинемии встречается практически у всех новорожденных.

Печеночная недостаточность – состояние, объединяющее различные нарушения функции печени, которые могут в дальнейшем полностью компенсироваться, прогрессировать или длительно стабилизироваться. В тяжелых случаях печеночная недостаточность заканчивается печеночной комой.

Причиной печеночной недостаточности является целый ряд заболеваний и токсические агенты, вызывающие повреждения паренхимы печени:

1. острый вирусный гепатит;

2. алкогольный цирроз или цирроз другой этиологии;

4. обширные травмы или ожоги;

6. отравление гепатотропными ядами (ССl₄) и лекарственными препаратами.

При печеночной недостаточности происходит снижение функций этого органа, которое и определяет клиническую картину в каждом конкретном случае. Естественно, что при печеночной недостаточности происходит не изолированное снижение какой-либо одной функции печени, а ряд этих функций изменяется в определенной степени. Наиболее важным фактором, определяющим тяжесть состояния, является нарушение белоксинтезирующей и обезвреживающей функций печени.

Признаки печеночной недостаточности:

1. низкий уровень общего белка и альбуминов;

2. снижение концентрации факторов свертывания крови, синтезируемых в печени (вначале снижается синтез YII фактора, затем – II, IX, X); удлинение протромбинового времени и развитие геморрагических проявлений;

4. снижение концентрации мочевины в плазме крови и накопление аммиака;

5. тяжелые нарушения обмена электролитов – гипокалемия, гипонатремия, гипокальцемия, развивается гипокалемический внеклеточный алкалоз в сочетании с внутриклеточным ацидозом, что усиливает токсическое действие аммиака;

6. увеличение содержания в крови фенолов и производных индола, ароматических и серосодержащих аминокислот, низкомолекулярных жирных кислот (масляная, валерьяновая, капроновая и др.); эти соединения обладают церебротоксическим действием.

Повреждение печени обычно обратимо вследствие высокой регенеративной способности данного органа, но метаболические нарушения при печеночной недостаточности достаточно тяжелые. Накопление токсических веществ, в первую очередь, аммиака, билирубина и чужеродных соединений, является основной причиной развития энцефалопатии и наступления печеночной комы.

Биохимические лабораторные тесты могут быть высокочувствительными индикаторами повреждения печени. Результаты биохимических анализов указывают на природу болезни печени, позволяют оценить степень тяжести патологического процесса и гораздо реже дают основания для постановки специфического диагноза.

Для оценки функционального состояния печени при разных заболеваниях (острый и хронический гепатит, цирроз, холестаз, опухоли) используют комплекс биохимических показателей и тестов.

1. Исследование пигментного обмена – определение в крови и моче билирубина и продуктов его биотрансформации.

2. Определение альбумина и других белков сыворотки крови позволяет оценить белоксинтезирующую функцию печени. Выраженность изменений зависит от тяжести и длительности заболевания (концентрация альбумина снижается только при хронических заболеваниях печени).

3. Определение активности ряда ферментов:

• АсАТ и АлАТ – активность трансаминаз увеличивается при повреждении гепатоцитов;

• γ-глутамилтрансфераза (ГГТ), активность фермента является очень чувствительным, но не специфичным показателем заболеваний печени, ее изолированное повышение может быть следствием злоупотребления алкоголем;

• щелочная фосфатаза, её активность повышена при внутри- и внепеченочном холестазе.

4. Определение активности специфических ферментов печени:

Изменение активности этих ферментов специфично для повреждений печени и может быть использовано для тонкой диагностики заболеваний этого органа.

5. Осадочные пробы – представляют группу методов, основанных на взаимодействии различных реагентов с коллоидной системой белков сыворотки крови, при котором развивается преципитационное помутнение или осаждение. Устойчивость коллоидной системы крови нарушается главным образом из-за диспротеинемии, развивающейся при хронических диффузных заболеваниях печени.

• Тимоловая проба – один из самых надежных тестов оценки функционального состояния печени.

источник