Печень — самый крупный орган в организме человека и животных; у взрослого человека она весит 1,5 кг. Хотя печень составляет 2-3% массы тела, на нее приходится от 20 до 30% потребляемого организмом кислорода,
Печень состоит примерно из 300 млрд клеток. 80% из которых составляют гепатоциты . Клетки печени занимают центральное место в реакциях промежуточного метаболизма. Поэтому в биохимическом отношении гепатоциты являются как бы прототипом всех остальных клеток.
Важнейшими функциями печени являются метаболическая, депонирующая, барьерная, экскреторная и гомеостатическая.
Метаболическая ( 2Б, К ). Продукты расщепления питательных веществ поступают в печень ( 1 ) из пищеварительного тракта через воротную вену. В печени протекают сложные процессы обмена белков и аминокислот, липидов, углеводов, биологически активных веществ (гормонов, биогенных аминов и витаминов), микроэлементов, регуляция водного обмена. В печени синтезируются многие вещества (например, желчи), необходимые для функционирования других органов.
Депонирующая ( 2Д ). В печени происходит накопление углеводов (например, гликогена), белков, жиров, гормонов, витаминов, минеральных веществ. Из печени в организм постоянно поступают макроэргические соединения и структурные блоки, необходимые для синтеза сложных макромолекул ( 3 ).
Барьерная ( 4 ). В печени осуществляется обезвреживание (биохимическая трансформация) чужеродных и токсичных соединений, поступивших с пищей или образовавшихся в кишечнике, а также токсических веществ экзогенного происхождения ( 2К ).
Экскреторная ( 5 ). Из печени различные вещества эндо- и экзогенного происхождения либо поступают в желчные протоки и выводятся с желчью (более 40 соединений), либо попадают в кровь, откуда выводятся почками.
Гомеостатическая (на схеме не приведена). Печень выполняет важные функции по поддержанию постоянного состава крови (гомеостаза), обеспечивая синтез, накопление и выделение в кровь различных метаболитов, а также поглощение, трансформацию и экскрецию многих компонентов плазмы крови.
Печень принимает участие в метаболизме почти всех классов веществ.
Метаболизм углеводов. Глюкоза и другие моносахариды поступают в печень из плазмы крови. Здесь они превращаются в глюкозо-6-фосфат и другие продукты гликолиза (см. с. 302). Затем глюкоза депонируется в виде резервного полисахарида гликогена или превращается в жирные кислоты. При снижении уровня глюкозы печень начинает поставлять глюкозу за счет мобилизации гликогена. Если запас гликогена оказывается исчерпанным, глюкоза может синтезироваться в процессе глюконеогенеза из таких предшественников, как лактат, пируват, глицерин или углеродный скелет аминокислот.
Метаболизм липидов. Жирные кислоты синтезируются в печени из ацетатных блоков (см. с. 170). Затем они включаются в состав жиров и фосфолипидов, которые поступают в кровь в форме липопротеинов. В то же время жирные кислоты поступают в печень из крови. Для энергообеспечения организма большое значение имеет свойство печени конвертировать жирные кислоты в кетоновые тела, которые затем вновь поступают в кровь (см. с. 304).
В печени идет синтез холестерина из ацетатных блоков. Затем холестерин в составе липопротеинов транспортируется в другие органы. Избыток холестерина превращается в желчные кислоты или выводится из организма с желчью (см. с. 306).
Метаболизм аминокислот и белков. Уровень аминокислот в плазме крови регулируется печенью. Избыточные аминокислоты расщепляются, аммиак связывается в цикле мочевины (см. с. 184), мочевина переносится в почки. Углеродный скелет аминокислот включается в промежуточный метаболизм как источник для синтеза глюкозы (глюконеогенез) или как источник энергии. Кроме того, в печени осуществляется синтез и расщепление многих белков плазмы крови.
Биохимическая трансформация. Стероидные гормоны и билирубин, а также лекарственные вещества, этанол и другие ксенобиотики поступают в печень, где они инактивируются и конвертируются в высоко полярные соединения (см. с. 308).
Депонирование. Печень служит местом депонирования энергетических резервов организма (содержание гликогена может достигать 20% массы печени) и веществ-предшественников; здесь также депонируются многие минеральные вещества, следовые элементы, ряд витаминов, в том числе железо (около 15% всего железа, содержащегося в организме), ретинол, витамины A, D, K, B 12 и фолиевая кислота.
источник
При нарушении функции печени ни один орган неспособен ее заменить, поэтому при полном отключении железы, например, в результате травмы, сразу наступает смерть. И все же железа может справляться со своей функцией в том случае, если работает на 10-20%.
Интересен и тот факт, что печень способна к восстановлению размера, даже если сохранилась четверть здорового органа. Регенерация проходит очень медленно, а размер возвращается за счет увеличения клеток. В чем состоит барьерная (защитная) функция печени и как она реализуется, наукой уже установлено.
Печень распознает, перерабатывает, распределяет и запасает полезные для человека вещества. Потенциально вредные или бесполезные соединения она нейтрализует и выводит. Барьерная функция печени заключается в недопущении в кровеносное русло токсинов, проникающих из пищеварительного тракта, и обезвреживание опасных соединений, которые образуются в процессе обмена веществ.
Железа является своего рода фильтром, который фильтрует всю кровь, отчищая и обезвреживая ее от эндогенных и экзогенных токсинов. Печеночная воротная вена доставляет в печень кровь из пищеварительного тракта, перед тем как разнестись по кровотоку она должна переработаться клетками — гепатоцитами.
В разложении непереваренных в тонком кишечнике частичек пищи значимую роль играют многочисленные бактерии, которые заселяют толстый кишечник. Некоторые из них могут расщепить целлюлозу, другие помогают разрушать продукты метаболизма углеводов и белков.
При брожении и гниении неразложившейся пищи, а также в результате жизнедеятельности микроорганизмов, образуются ядовитые соединения, которые через кровь способны попасть к другим органам.
Печенью удаляются и обезвреживаются лишние гормоны, медиаторы, витамины, которые были синтезированы в организме или поступили с едой, а также ядовитые промежуточные или конечные продукты распада веществ, к примеру, аммиак, фенол, ацетон, этанол, кетоновые кислоты.
Вредные вещества, поступающие вместе с пищей или вырабатываемые самим организмом, должны быть удалены из кровотока. Они обезвреживаются железой с помощью таких химических реакций, как окисление, восстановление, метилирование или соединение с молекулой.
Чаще всего обезвреживание проходит в две фазы. Первая фаза метаболизма заключается в изменении токсичной молекулы, в результате чего будут созданы или высвобождены функциональные группы, затем происходит соединение с другими молекулами, что сделает возможным выведение этих метаболитов из организма.
Во время первой фазы происходит одна из следующих реакций:
- ацилирование (в органическом соединении атом водорода замещается на атильный остаток);
- окисление (происходит отдача электронов атомом, молекулой или ионом);
- гидролиз (при взаимодействии вещества с водой происходит его разложение на воду и новое соединение);
- метилирование (присоединение метильной группы: один атом углерода и трех атомов водорода).
Во второй фазе к новому соединению добавляется вещество, которое сделает его водорастворимым, например, глюкуроновая кислота, глицин, таурин. Присоединение требуется не всегда, поскольку водорастворимые вещества могут быть выведены из организма уже после первого изменения.
Интенсивность выведения ядовитого вещества зависит от его конденсации с белками, а также насколько активны по отношению к нему печеночные ферменты и от кровотока в печени.
Выведение значительного количества токсичных веществ происходит сразу, то есть в системный кровоток если и проникают токсины, то их количество не столь существенно, и они удаляются при повторном прохождении через железу.
Вещества, растворяющиеся в воде, выводятся с уриной или желчью из тела человека в неизменном виде. Соединения, которые жирорастворимые должны изменяться до менее активных либо до водорастворимых веществ, иначе они накапливаются в организме и сказываются на его деятельности.
Перевод жирорастворимых соединений до водорастворимых происходит, как правило, после их связывания с глюкуроновой кислотой, активирующийся под действием глюкуронилтрансферазы.
Глюкуроновая кислота помогает обезвредить вещества, которые образуются в кишечнике из-за гниения, и другие ядовитые соединения, возникающие в тканях после распада некоторых соединений.
К примеру, свободный билирубин, вредный для человека, под действием глюкороновой кислоты образует моноглюкуронид и диглюкуронид билирубина, который не опасен и растворим.
Таким образом, токсины становятся водорастворимыми и выделяются с мочой (после детоксикации уже будучи безвредными они выводятся из организма почками). Гидрофобные соединения или те, что обладают большой молекулярной массой, транспортируются желчью в кишечник и удаляются с каловыми массами.
Защитную функцию выполняют и клетки Купфера. Это специализированные макрофаги, которые захватывают и перерабатывают нефункциональные клетки крови, частички чужеродных веществ, а также они способны синтезировать антитела.
В структуре печени клетки Купфера занимают второе место после гепатоцитов, а их активность настолько высока, что они уничтожают 99% бактерий, которые проникли в воротную вену из пищеварительного тракта.
Печень обезвреживает следующие вещества:
- аммиак. Он превращается в мочевину, которая не так токсична для человека;
- этиловый спирт. Под действием ферментного окисления становится уксусной кислотой;
- фенол, скатол, индол, крезол (возникают после распада белка). Соединяются с глюкуроновой или с серной кислотой и трансформируются в эфирную кислоту безопасную для здоровья;
- яды. После химической реакции образующиеся соединения могут пригодиться;
- микроорганизмы. Обезвреживаются клетками Купфера с помощью лизиса или фагоцитоза.
При медикаментозной терапии, употреблении большого количества алкоголя, при взаимодействии с ядами, химикатами, радиацией печень испытывает серьезные перегрузки. Если воздействие токсина длительное, то орган перестает справляться со своей задачей и пропускает в кровоток вредные соединения.
Сильно изменяется скорость химических процессов при хронических заболеваниях органа, например, при гепатитах (воспалении печени). При нарушении функции органа токсины, которые не были обезврежены железой, поступают в кровоток, в результате чего происходит отравление.
Оно усугубляется еще и тем, что железа не способна синтезировать мочевину, соответственно концентрация аммиака увеличивается, он проникает в мозг и негативно влияет на клетки крови. В тяжелых ситуациях может развиться печеночная кома.
Купферовские клетки железы участвуют в фагоцитозе (захвате) микроорганизмов и инородных веществ. Сниженная активность этих клеток приводит к недостаточному развитию иммунного ответа на чужеродную ДНК, соответственно, снижается реактивность иммунитета и неспецифическая защита.
Поскольку печень выполняет множество функций, то нарушение ее работы приводит к различным проявлениям. На то, что печень не в порядке могут указывать следующие симптомы:
- приступообразная боль в правом подреберье. Железа не болит, поскольку она не имеет нервных окончаний. Боль появляется, когда она уже увеличена в размерах и затрагивает прилегающие структуры;
- быстрая утомляемость;
- плохой аппетит;
- проблемы с пищеварением (изжога, отрыжка, тошнота, расстройства стула);
- кожа и склера приобретают желтоватый цвет (в крови повышен билирубин);
- аутоиммунные реакции;
- моча становится темного цвета;
- каловые массы светлые;
- депрессивное состояние.
Если возникли подобные симптомы, то нужно обратиться к гепатологу, при отсутствии в медицинском учреждении узкопрофильного специалиста стоит посетить терапевта. После проведения анализов врач общей практики направит к инфекционисту, аллергологу или гастроэнтерологу.
В зависимости от причин патологии назначается медикаментозная терапия (противовирусные препараты, глюкокортикоиды, цитостатики, гепатопротекторы). Важно во время терапии снизить функциональную нагрузку на железу, поэтому требуется придерживаться лечебной диеты, исключить употребление алкоголя. Прием лекарств только по согласованию с лечащим врачом.
источник
Название «печень» происходит от слова «печь», т.к. печень обладает самой высокой температурой из всех органов живого тела. С чем это связано? Скорее всего с тем, что в печени на единицу массы происходит самое высокое количество образования энергии. До 20% массы всей клетки печени занимают митохондрии, «силовые станции клетки», которые непрерывно образуют АТФ, распределяющуюся по всему организму.
Вся ткань печени состоит из долек. Долька — это структурная и функциональная единица печени. Пространство между печеночными клетками представляют собой желчные ходы. В центре дольки проходит вена, в междольковой ткани проходят сосуды и нервы.
Печень как орган состоит из двух неравных больших долей: правой и левой. Правая доля печени намного больше левой, поэтому она так легко прощупывается в правом подреберье. Правая и левая доли печени сверху разделяются серповидной связкой, на которой как бы «подвешена» печень, а внизу правая и левая доли разделены глубокой поперечной бороздой. В этой глубокой поперечной борозде находятся так называемые ворота печени, в этом месте в печень входят сосуды и нервы, выходят отводящие желчь печеночные протоки. Малые печеночные протоки постепенно объединяются в один общий. Общий желчный проток, включает в себя проток желчного пузыря — специального резервуара, в котором накапливается желчь. Общий желчный проток впадает в 12-ти перстную кишку, почти в том же самом месте, где впадает в нее проток поджелудочной железы.
Кровообращение печени не похоже на кровообращение других внутренних органов. Как все органы, печень снабжается артериальной кровью, насыщенной кислородом из печеночной артерии. Через нее оттекает венозная кровь, бедная кислородом и богатая углекислым газом, и впадает в воротную вену. Однако помимо этого, обычного для всех органов кровообращения, печень получает большое количество крови, оттекающей от всего желудочно-кишечного тракта. Все, что всасывается в желудке, 12-ти перстной кишке, тонком и толстом кишечнике, собирается в большую воротную вену и впадает в печень.
Цель воротной вены не в том, чтобы снабдить печень кислородом и избавить от углекислого газа, а в том, чтобы пропустить через печень все питательные (и не питательные) вещества, которые всосались на протяжении всего желудочно-кишечного тракта. Сначала через воротную вену они проходят через печень, а потом уже в печени, претерпев определенные изменения, всасываются в общий кровоток. На долю воротной вены приходится 80% крови, получаемой печенью. Кровь воротной вены имеет смешанный характер. Она содержит как артериальную, так и венозную кровь, оттекающую от желудочно-кишечного тракта. Таким образом в печени имеются 2 капиллярные системы: обычная, между артериями и венами и капиллярная сеть воротной вены, которую иногда называют «чудесной сетью». Обычная и капиллярная чудесная сеть соединяются между собой.
Иннервируется печень из солнечного сплетения и ветвями блуждающего нерва (парасимпатическая импульсация).
Через симпатические волокна стимулируется образование мочевины по парасимпатическим нервам передаются импульсы, усиливающие желчеотделение, способствующие накопление гликогена.
Печень иногда называют самой крупной эндокринной железой организма, но это не совсем верно. Печень выполняет и эндокринные выделительные функции, а также принимает участие в пищеварении.
Продукты расщепления всех питательных веществ образуют в известной степени, общий резервуар обмена веществ, который весь проходит через печень. Из этого резервуара организм по мере необходимости синтезирует необходимые вещества и расщепляет ненужные.
Глюкоза и другие моносахариды, поступающие в печень, превращаются ею в гликоген. Гликоген откладывается в печени как «сахарный резерв». В гликоген помимо моносахаридов превращается и молочная кислота, продукты расщепления белков (аминокислоты), жиров (триглицериды и жирные кислоты). Все эти вещества начинают превращаться в гликоген в том случае, если углеводов в пище не хватает.
По мере необходимости, при расходовании глюкозы гликоген здесь же в печени превращается в глюкозу и поступает в кровь. Содержание гликогена в печени независимо от приема пищи подвержено определенному ритмическому колебанию в течение суток. Наибольшее количество гликогена содержится в печени ночью, наименьшее — в течении дня. Это связано с активным расходом энергии днем и образованием глюкозы. Синтез гликогена из других углеводов и расщепление до глюкозы имеет место как в печени, так и в мышцах. Однако образование гликогена из белка и жира возможно только в печени, в мышцах этот процесс не протекает.
Пировиноградная кислота и молочная, жирные кислоты и кетоновые тела — то, что называют токсинами усталости — утилизируются в основном в печени и преобразуются в глюкозу. В организме высоктренированного спортсмена более 50% всей молочной кислоты преобразуется в печени в глюкозу.
Только в печени происходит «цикл трикарбоновых кислот», которые иначе называют «циклом Кребса» по имени английского биохимика Кребса, который, кстати говоря, жив до сих пор. Ему принадлежат классические труды по биохимии, в т.ч. и современный учебник.
Сахарный галлостаз необходим для нормальной деятельности всех систем и органом. В норме количество углеводов в крови составляет 80-120 мг% (т.е. мг на 100 мл крови), и их колебания не должны превышать 20-30 мг%. Значительное понижение содержания углеводов в крови (гипогликемия), а также стойкое повышение их содержания (гипергликемия) могут привести к тяжелым для организма последствиям.
Во время всасывания сахара из кишечника, содержание глюкозы в крови воротной вены может достигать 400 мг%. Содержание сахара в крови печеночной вены и в периферической крови повышается при этом лишь незначительно и редко достигает 200 мг%. Повышение содержания сахара в крови сразу включает «регуляторы», встроенные в печень. Глюкоза превращается, с одной стороны, в гликоген, который ускоряется, с другой стороны, она используется для получения энергии, а если и после этого остается избыток глюкозы, то она превращается в жир.
В последнее время появились данные о способности образования из глюкозы заменителя аминокислот, однако процесс носит в организме органический характер и развивается только в организме высококвалифицированных спортсменов. При понижении уровня глюкозы (длительное голодание, большой объем физических нагрузок) в печени происходит расщепление глюкогена, а если этого недостаточно, то превращаются в сахар аминокислоты и жиры, которые затем превращаются в гликоген.
Глюкозорегулитарная функция печени поддерживается механизмами нейрогуморальной регуляции (регуляция с помощью нервной и эндокринной системы). Содержание сахара в крови повышается адреналином, глюкозеном, тироксином, глюкокортикоидами и диабетогенными факторами гипофиза. При определенных условиях стабилизующим влиянием на сахарный обмен обладают половые гормоны.
Уровень сахара в крови понижается инсулином, который через систему воротной вены сначала попадает в печень и только оттуда в общее кровообращение. В норме антагонистические эндокринные факторы находятся в состоянии равновесия. При гипергликемии усиливается секреция инсулина, при гипогликемии — адреналина. Свойством повышать содержание сахара в крови обладает глюкагон — гормон, секретирующий а-клетками отростков поджелудочной железы.
Глюкозостатическая функция печени может подвергаться и прямому нервному воздействию. Центральная нервная система может вызвать гипергликемию как гуморальным путем,так и рефлекторно. Некоторые опыты свидетельствуют о том, что в печени существует так же система автономной регуляции уровня сахара в крови.
Роль печени в белковом обмене заключается в расщеплении и «перестройке» аминокислот, образовании химически нейтральной мочевины из токсичного для организма аммиака, а также в синтезе белковых молекул. Аминокислоты, которые всасываются в кишечнике и образуются при расщеплении тканевого белка, составляют «резервуар аминокислот» организма, который может служить как источником энергии, так и строительным материалом для синтеза белков. Изотопными методами было установлено, что в организме человека в стуки расщепляется и вновь синтезируется 80-100 г белка. Приблизительно половина этого белка трансформируется в печени. Об интенсивности белковых превращений в печени можно судить по тому, что белки печени обновляются примерно за 7 (!) дней. В других органах этот процесс происходит как минимум за 17 дней. В печени содержится так называемый «резервный белок», который идет на нужды организма в том случае, если не хватает белка с пищей. При двухдневном голодании печень теряет примерно 20% своего белка, в то время, как общая потеря белка всех других органов составляет только около 4%.
Трансформация и синтез недостающих аминокислот могут происходить только в печени; даже если печень удалить на 80%, такой процесс, как дезаминирование, сохраняется. Образование заменимых аминокислот в печени идет через образование глютаминовой и аспарагиновой кислоты, которые служат как бы промежуточным звеном.
Избыточное количество той или иной аминокислоты подвергается снижению сначала до пировиноградной кислоты, а потом в цикле Кребса до воды и углекислого газа с образованием энергии, запасаемой в виде АТФ.
В процессе деземинирования аминокислот — отщепления от них аминогрупп, образуется большое количество токсичного аммиака. Печень преобразует аммиак в нетоксичную мочевину (карбамид), который затем почками выводится из организма. Синтез мочевины происходит только в печени и нигде больше.
Синтез белков плазмы крови — альбуминов и глобулинов происходит в печени. Если произошла кровопотеря, то при здоровой печени содержание белков плазмы крови очень быстро восстанавливается при больной печени такое восстановление значительно замедляется.
Печень может депонировать жира намного больше, чем гликогена. Так называемый «структурный липоид» — структурные липиды печени фосфолипиды и холестерин составляют 10-16% сухого вещества печени. Это количество довольно постоянно. Помимо структурных липидов печень имеет включения нейтрального жира, сходного по своему составу с жиром подкожной клетчатки. Содержание нейтрального жира в печени подвержено значительным колебаниям. В целом же, можно сказать, что печень имеет определенный жировой запас, который при дефиците нейтрального жира в организме может расходоваться на энергетические нужды. Жирные кислоты при дефиците энергии могут хорошо окисляться в печени с образованием энергии, запасаемой в виде АТФ. В принципе, жирные кислоты могут окисляться и в любых других внутренних органах, однако процентное соотношение будет таким: 60% печень и 40% все остальные органы.
Желчь, выделяемая печенью в кишечник, эмульгирует жиры, и только лишь в составе такой эмульсии жиры могут впоследствии всасываться в кишечнике.
Половина имеющегося в организме холестерина синтезируется в печени и лишь другая половина имеет пищевое происхождение.
Механизм окисления печенью жирных кислот был выяснен в начале нашего века. Он сводится к так называемому b-окислению. Окисление жирных кислот происходит до 2-го углеродного атома (b-атома). Получается более короткая жирная кислота и уксусная кислота, которая потом превращается в ацетоуксусную. Ацетоуксусная кислота превращается в ацетон, а новая b-окисленная кислота подвергается окислению с большим трудом. И ацетон и b-окисленная кислота объединяют под одним названием «кетоновые тела».
Для расщепления кетоновых тел нужно достаточно большое количество энергии и при дефиците глюкозы в организме (голодание, диабет, длительные аэробные нагрузки) у человека изо рта может появиться запах ацетона. У биохимиков даже есть такое выражение: «жиры сгорают в огне углеводов». Для полного сгорания, полной утилизации жиров до воды и углекислого газа с образованием большого количества АТФ необходимо хотя бы небольшое количество глюкозы. Иначе процесс застопорится на стадии образования кетоновых тел, которые сдвигают рН крови в кислую сторону, вместе с молочной кислотой принимая участие в формировании усталости. Не зря их поэтому и называют «токсинами усталости».
На жировой обмен в печени влияют такие гормоны, как инсулин, АКТГ, диабетогенный фактор гипофиза, глюкокортикоиды. Действие инсулина способствует накоплению жира в печени. Действие АКТГ, диабетогенного фактора, глюкокортикоидов прямо противоположно. Одна из важнейших функций печени в жировом обмене — это образование жира и сахара. Углеводы — непосредственный источник энергии, а жиры — важнейшие запасы энергии в организме. Поэтому при избытке углеводов и, в меньшей степени белков, преобладает синтез жира, а при недостатке углеводов доминирует глюконеогенез (образование глюкозы) из белка и жира.
Холестериновые молекулы составляют структурный каркас всех без исключения клеточных мембран. Деление клеток без достаточного количества холестерина попросту невозможно. Из холестерина образуются желчные кислоты, т.е. по сути сама желчь. Из холестерина образуются все стероидные гормоны: глюкокортикоиды, минералокортикоиды, все половые гормоны.
Синтез холестерина, поэтому, генетически детерминирован. Холестерин может синтезироваться во многих органах, но, наиболее интенсивно синтезируется он в печени. К слову сказать, в печени, так же, происходит и расщепление холестерина. Часть холестерина выделяется с желчью в неизменном виде в просвет кишечника, но большая часть холестерина — 75% превращается в желчные кислоты. Образование желчных кислот — основной путь катаболизма холестерина в печени. Для сравнения скажем, что на все стероидные гормоны вместе взятые расходуется лишь 3% холестерина. С желчными кислотами у человека в сутки выделяется 1-1,5 г холестерина. 1/5 этого количества выделяется из кишечника наружу, а остальное вновь всасывается в кишечник и попадает в печень.
Все жирорастворимые витамины (А, Д, Е, К и др.) всасываются в стенки кишечника только в присутствии желчных кислот, выделяемых печенью. Некоторые витамины (А, В1, Р, Е, К, РР и др.) депонируются печенью. Многие из них участвуют в химических реакция, происходящих в печени (В1, В2, В5, В12, С, К и др.). Часть витаминов активизируется в печени, подвергаясь в ней фосфорицированию (В1, В2, В6, холин и др.). Без фосфорных остатков эти витамины совершенно неактивны и часто нормальный витаминный баланс в организме больше зависит от нормального состояния печени, чем от достаточного поступления того или иного витамина в организм.
Как видим, в печени могут депонировать как жирорастворимые, так и водорастворимые витамины, только время депонирования жирорастворимых витаминов, конечно, несоизмеримо больше, нежели водорастворимых.
Роль печени на метаболизм стероидных гормонов не ограничивается тем, что она синтезирует холестерины — основу, из которой затем образуются все стероидные гормоны. В печени все стероидные гормоны подвергаются инактивации, хотя образуются они и не в печени.
Распад стероидных гормонов в печени является ферментативным процессом. Большая часть стероидных гормонов инактивируется, соединяясь в печени с глюкуроновой жирной кислотой. При нарушении функции печени в организме в первую очередь повышается содержание гормонов коры надпочечников, которые не подвергаются полному расщеплению. Отсюда возникает очень много различных заболеваний. Больше всего накапливается в организме альдостерона — минералокортикоидного гормона, избыток которого приводит к задержке натрия и воды в организме. В результате возникают отеки, подъем артериального давления и т. д.
В печени в значительной степени происходит инактивация гормонов щитовидной железы, антидиуретического гормона, инсулина, половых гормонов. При некоторых заболеваниях печени мужские половые гормоны не разрушаются, а превращаются в женские. Особенно часто такое расстройство возникает после отравления метиловым спиртом. Сам по себе избыток андрогенов, вызванный введением большого количества их извне, может привести к усилению синтеза женских половых гормонов. Существует, очевидно, некий порог содержания андрогенов в организме, превышение которого приводит к превращению андрогенов в женские половые гормоны. Хотя, в последнее время появились публикации о том, что некоторые лекарственные препараты способны предотвратить превращение в печени андрогенов в эстрогены. Такие препараты называют блокаторами.
Помимо вышеперечисленных гормонов печень инактивирует нейромедиаторы (катехоламины, серотонин, гистамин и многие другие вещества). В некоторых случаях даже развитие психических заболеваний вызвано неспособностью печени инактивировать те или иные нейромедиаторы.
Обмен практически всех микроэлементов напрямую зависит от работы печени. Печень, например, оказывает влияние на всасывание железа из кишечника, она депонирует железо и обеспечивает постоянство его концентрации в крови. Печень — депо меди и цинка. Она принимает участие в обмене марганца, молибдена кобальта и других микроэлементов.
Желчь, вырабатываемая печенью, как мы уже говорили, принимает активное участие в переваривании жиров. Однако дело не ограничивается всего лишь их эмульгированием. Желчь активизирует жирорасщепляющий фермент липозу панкреатического и кишечного сока. Желчь также ускоряет всасывание в кишечнике жирных кислот, каротина, витаминов Р, Е, К, холестерина, аминокислот, солей кальция. Желчь стимулирует перистальтику кишечника.
За сутки печень вырабатывает не менее 1 л желчи. Желчь представляет собой зеленовато-желтую жидкость слабощелочной реакции. Главные компоненты желчи: соли желчных кислот, желчные пигменты, холестерин, лецитин, жиры, неорганические соли. Печеночная желчь содержит до 98% воды. По своему осмотическому давлению, желчь равна плазме крови. Из печени желчь по внутрипеченочным желчным ходам поступает в печеночный проток, оттуда ее непосредственно выделяется через пузырный проток попадает в желчный пузырь. Здесь происходит концентрация желчи вследствие всасывания воды. Плотность пузырной желчи 1,026-1,095.
Часть веществ, входящих в состав желчи синтезируется непосредственно в печени. Другая часть образуется вне печени и после ряда метаболических изменений выводится с желчью в кишечник. Таким образом, желчь образуется двумя путями. Одни ее компоненты фильтруются из плазмы крови (вода, глюкоза, креатинин, калий, натрий, хлор), другие образуются в печени: желчные кислоты, глюкурониды, парные кислоты и т. д.
Важнейшие желчные кислоты холевая и дезоксихолевая в соединении с аминокислотами глицином и таурином образуют парные желчные кислоты — гликохолевую и таурохолевую.
Печень человека вырабатывает в сутки 10-20 г желчных кислот. Попадая с желчью в кишечник, желчные кислоты расщепляются с помощью ферментов кишечных бактерий, хотя большая их часть подвергается обратному всасыванию кишечными стенками и вновь оказывается в печени.
С калом выделяется лишь 2-3 г желчных кислот, которые в результате разлагающего действия кишечных бактерий меняют зеленый цвет на коричневый и изменяют запах.
Таким образом, существует как бы печеночно-кишечный кругооборот желчных кислот. Если необходимо увеличить выведение желчных кислот из организма (например, с целью выведения из организма больших количеств холестерина), то принимаются вещества, необратимо связывающие желчные кислоты, которые не позволяют желчным кислотам всасываться в кишечнике и выводят их из организма вместе с калом. Самыми эффективными в этом плане являются специальные ионообменные смолы (например, холестирамин), которые будучи принятыми внутрь, способны связать в кишечнике очень большое количество желчи и, соответственно, желчных кислот. Ранее с этой целью использовали активированный уголь.
Используют, впрочем и теперь. Свойством абсорбировать желчные кислоты и выводить их из организма обладает клетчатка овощей и фруктов, но в еще большей степени пектиновые вещества. Наибольшее количество пектиновых веществ содержится в ягодах и фруктах, из которых можно приготовить желе без применения желатина. В первую очередь, это красная смородина, затем, по желеобразующей способности за ней следуют черная смородина, крыжовник, яблоки. Примечательно, что в печеных яблоках пектинов содержится в несколько раз больше, нежели в свежих. В свежем яблоке содержатся протопектины, которые при печении яблок превращаются в пектины. Печеные яблоки — непременный атрибут всех диет, когда нужно удалить из организма большое количество желчи (атеросклероз, заболевания печени, некоторые отравления и т. д.).
Желчные кислоты помимо всего прочего могут образовываться из холестерина. При употреблении мясной пищи, количество желчных кислот увеличивается, при голодании — уменьшается. Благодаря желчным кислотам и их солям, желчь выполняет свои функции в процессе пищеварения и всасывания.
Желчные пигменты (основной из них билирубин) не принимают участие в пищеварении. Их выделение печенью — чисто экскреторный выделительный процесс.
Билирубин образуется из гемоглобина разрушенных эритроцитов в селезенке и особых клетках печени (купферовские клетки). Не зря селезенку называют кладбищем эритроцитов. В отношении билирубина главной задачей печени является его выделение, а не образование, хотя немалая часть его образуется именно в печени. Интересно то, что распад гемоглобина до билирубина осуществляется при участии витамина С. Между гемоглобином и билирубином имеется множество промежуточных продуктов, способных ко взаимному превращению друг в друга. Часть их выделяется с мочой, а часть с калом.
Образование желчи регулируется центральной нервной системой путем разнообразных рефлекторных влияний. Желчеотделение происходит непрерывно, усиливаясь во время еды. Раздражение чревного нерва приводит к уменьшению образования желчи, а раздражение блуждающего нерва и гистамины увеличивают образование желчи.
Желчевыделение, т.е. поступление желчи в кишечник происходит периодически в результате сокращения желчного пузыря в зависимости от приема пищи и ее состава.
Выделительная функция печени очень тесно связана с желчеобразованием, поскольку экскретируемые печенью вещества экскретируются через желчь и хотя бы уже поэтому они автоматически становятся составной частью желчи. К таким веществам относятся уже вышеописанные гормоны щитовидной железы, стероидные соединения, холестерин, медь и другие микроэлементы, витамины, порфириновые соединеиия (пигменты) и т. д.
- · Вещества, связанные в плазме крови с белками (например, гормоны).
- · Вещества, нерастворимые в воде (холестерин, стероидные соединения).
Одна из особенностей выделительной функции желчи заключается в том, что она способна вводить из организма такие вещества, которые никаким другим образом из организма выведены быть не могут. В крови мало свободных соединений. Большинство тех же гормонов прочно соединены с транспортными белками крови и будучи прочно соединенными с белками не могут преодолеть почечный фильтр. Такие вещества выделяются из организма вместе с желчью. Другой большой группой веществ, которые не могут быть выведены с мочой являются вещества, нерастворимые в воде.
Роль печени в данном случае сводится к тому, что она соединяет эти вещества с глюкуроновой кислотой и переводит, таким образом, в водорастворимое состояние, после чего они свободно выделяются через почки.
Есть и другие механизмы, которые позволяют печени выделить из организма нерастворимые в воде соединения.
Печень выполняет защитную роль не только за счет обезвреживания и выведения токсичных соединений, но, даже за счет попавших в нее микробов, которых она уничтожает. Специальные клетки печени (купферовские клетки) подобно амебам захватывают чужеродные бактерии и переваривают их.
В процессе эволюции печень превратилась в идеальный орган обезвреживания токсических веществ. Если она не может превратить токсичное вещество в полностью нетоксичное, она делает его менее токсичным. Мы уже знаем, что токсичный аммиак превращается в печени в нетоксичную мочевину (карбамид). Чаще всего печень обезвреживает токсичные соединения за счет образования с ними парных соединений с глюкурановой и серной кислотой, глицином, таурином, цистеином и др. так обезвреживаются высокотоксичные фенолы, нейтрализуются стероиды и другие вещества. Большую роль в обезвреживании играют окислительные и восстановительные процессы, ацетилирование, метилирование (поэтому для печени так полезны витамины, содержащие свободные метильные радикалы-СН3), гидролиз и др. Для выполнения печенью своей дезинтоксикационной функции, необходимо достаточное энергетическое обеспечение, а для этого, в свою очередь, необходимо достаточное содержание в ней гликогена и присутствие достаточного количества АТФ.
В печени синтезируются вещества, необходимые для свертывания крови, компоненты протромбинового комплекса (факторы II, VII, IX, X) для синтеза которых необходим витамин К. В печени образуются также фибраноген (белок, необходимый для свертывания крови), факторы V, XI, XII, XIII. Как это ни странно может показаться на первый взгляд, в печени же происходит синтез элементов противосвертывающей системы — гепарина (вещество, препятствующее свертыванию крови), антитромбина (вещество, препятствующее образованию тромбов), антиплазмина. У эмбрионов (зародышей) печень также служит кроветворным органом, где формируются эритроциты. С рождением человека эти функции берет на себя костный мозг.
Печень, помимо всех своих прочих функций неплохо выполняет функцию депо крови в организме. В связи с этим она может влиять на кровообращение всего организма. Все внутрипеченочные артерии и вены имеют сфинктеры, которые в очень широких пределах могут изменять кровоток в печени. В среднем кровоток в печени составляют 23 мл/кс/мин. В норме почти 75 мелких сосудов печени выключено сфинктерами из общей циркуляции. При повышении общего кровяного давления происходит расширение сосудов печени и печеночный кровоток в несколько раз возрастает. Наоборот, падение кровяного давления приводит к сужению сосудов в печени и печеночный кровоток уменьшается.
Изменение положения тела также сопровождается изменениями печеночного кровотока. Так, например, в положении стоя кровоток печени на 40% ниже, чем в положении лежа.
Норадреналин и симпатические повышают сопротивление сосудов печени, что уменьшает количество крови, протекающей через печень. Блуждающий нерв, наоборот, уменьшает сопротивление сосудов печени, что увеличивает количество крови, протекающей через печень.
Печень весьма чувствительна к недостатку кислорода. В условиях гипоксии (недостатка кислорода в тканях) в печени образуются сосудорасширяющие вещества, снижающие чувствительность капилляров к адреналину и увеличивающие печеночный кровоток. При длительной аэробной работе ( бег , плавание, гребля и т. д.) увеличение печеночного кровотока может достигнуть такой степени, что печень сильно увеличивается в объеме и начинает давить на свою наружную капсулу, богато снабженную нервными окончаниями. В результате появляется боль в печени, знакомая каждому бегуну, да и вообще всем тем, кто занимается аэробными видами спорта.
Функциональные возможности печени человека наиболее высоки в раннем детском возрасте и очень медленно умньшаются в возрастом.
Масса печени новорожденного ребенка в среднем составляет 130-135 г. Максимума своего масса печени достигает в возрасте между 30-40 годами, а затем постепенно снижается, особенно между 70-80 годами, причем, у мужчин масса печени падает сильнее, чем у женщин. Регенерационные способности печени к старости несколько снижаются. В молодом возрасте после удаления печени на 70% (ранения, травмы и т. д.), печень восстанавливает через несколько недель утраченную ткань на 113% (с избытком). Такая высокая способность к регенерации не присуща ни одному другому органу и даже используется для лечения тяжелых хронических заболеваний печени. Так, например, некоторым больным циррозом печени, ее частично удаляют и она снова отрастает, но вырастает уже новая, здоровая ткань. С возрастом печень уже не восстанавливается полностью. У старых лиц она отрастает лишь на 91% (что, в принципе, тоже немало).
Синтез альбуминов и глобулинов падает в пожилом возрасте. Преимущественно падает синтез альбуминов. Однако, это не приводит к каким-либо нарушениями в питании тканей и падению онкотичесокого давления крови, т.к. к старости уменьшается интенсивность распада и потребления белков в плазме другими тканями. Таким образом, печень даже в старости обеспечивает потребности организма в синтезе белков плазмы. Способность печени к депонированию гликогена тоже различна в различные возрастные периоды. Гликогенная емкость достигает максимума к трехмесячному возрасту, сохраняется на всю жизнь и лишь слегка снижается к старости. Жировой обмен в печени достигает своего обычного уровня также в очень раннем возрасте и лишь незначительно снижается к старости.
На разных этапах развития организма печень вырабатывает разные количества желчи, но всегда покрывает потребности организма. Состав желчи на протяжении жизни несколько меняется. Так, если у новорожденного ребенка в печеночной желчи содержится желчных кислот около 11 мг-экв/л, то к четырехлетнему возрасту это количество снижается почти в 3 раза, а к 12 годам вновь повышается и достигает приблизительно 8 мг-экв/л.
Скорость опорожнения желчного пузыря, по некоторым данным наименьшая у молодых людей, а у детей и стариков она значительно выше.
Вообще, по всем своим показателям, печень — малостареющий орган. Она исправно служит человеку на протяжении всей его жизни.
источник
Можно прожить без селезенки, желчного пузыря, без одной почки, с частично удаленным желудком. Но без печени жить невозможно – слишком много важнейших функций она выполняет.
Печень может выполнять много разных функций
В нашем организме этот орган участвует в процессах пищеварения, кровообращения и обмена всех видов веществ (включая гормоны). Справляться с таким количеством задач печени помогает ее строение. Это самый крупный наш орган, его масса составляет от 3 до 5% массы тела. Основную массу органа составляют клетки гепатоциты. Это название часто встречается, когда речь заходит о функциях и болезнях печени, поэтому запомним его. Гепатоциты специально приспособлены для синтеза, преобразования и хранения множества различных веществ, которые поступают из крови – и в большинстве случаев туда же возвращаются. Вся наша кровь протекает через печень; она наполняет многочисленные печеночные сосуды и специальные полости, а вокруг них сплошным тонким слоем расположились гепатоциты. Такая структура облегчает обмен веществ между печеночными клетками и кровью.
Печень – депо крови
В печени очень много крови, но не вся она «проточная». Довольно значительный ее объем находится в резерве. При большой потере крови сосуды печени сжимаются и выталкивают свои запасы в общее кровеносное русло, спасая человека от шока.
Печень выделяет желчь
Выделение желчи – одна из важнейших пищеварительных функций печени. Из печеночных клеток желчь поступает в желчные капилляры, которые объединяются в проток, впадающий в двенадцатиперстную кишку. Желчь вместе с пищеварительными ферментами разлагает жир на составляющие и облегчает его всасывание в кишечнике.
Печень синтезирует и разрушает жиры
Клетки печени синтезируют некоторые жирные кислоты и их производные, необходимые организму. Правда, есть среди этих соединений и те, которые многие считают вредными, – это липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) и холестерин, избыток которых образует атеросклеротические бляшки в сосудах. Но не спешите ругать печень: мы не можем обойтись без этих веществ. Холестерин – непременный компонент мембран эритроцитов (красных кровяных телец), а доставляют его к месту образования эритроцитов именно ЛПНП.
Если холестерина слишком много, эритроциты теряют эластичность и с трудом протискиваются сквозь тонкие капилляры. Люди думают, что у них проблемы с кровообращением, а у них печень не в порядке.
Здоровая печень мешает образованию атеросклеротических бляшек, ее клетки извлекают из крови избыток ЛПНП, холестерина и других жиров и разрушают их.
Печень синтезирует белки плазмы крови
Почти половина белка, который синтезирует за сутки наш организм, образуется в печени. Самые важные среди них – белки плазмы крови, прежде всего альбумин. На его долю приходится 50% всех белков, создаваемых печенью.
В плазме крови должна быть определенная концентрация белков, и поддерживает ее именно альбумин. Кроме того, он связывает и переносит многие вещества: гормоны, жирные кислоты, микроэлементы.
Помимо альбумина, гепатоциты синтезируют белки свертывания крови, препятствующие образованию тромбов, а также многие другие. Когда белки состарятся, их распад происходит в печени.
В печени образуется мочевина
Белки в нашем кишечнике расщепляются на аминокислоты. Часть из них находит применение в организме, а остальные нужно удалить, потому что запасать их организм не может.
Распад ненужных аминокислот происходит в печени, при этом образуется токсичный аммиак. Но печень не позволяет организму отравиться и сразу преобразует аммиак в растворимую мочевину, которая затем выводится с мочой.
Печень делает из ненужных аминокислот нужные
Бывает, что в рационе человека не хватает каких-то аминокислот. Некоторые из них печень синтезирует, используя фрагменты других аминокислот. Однако некоторые аминокислоты печень делать не умеет, они называются незаменимыми и человек получает их только с пищей.
Печень превращает глюкозу в гликоген, а гликоген в глюкозу
В сыворотке крови должна быть постоянная концентрация глюкозы (иначе говоря – сахара). Она служит основным источником энергии для клеток головного мозга, мышечных клеток и эритроцитов. Самый надежный способ обеспечить постоянное снабжение клеток глюкозой – запасти ее после еды, а потом использовать по мере необходимости. Эта важнейшая задача возложена на печень.
Глюкоза растворима в воде, и запасать ее неудобно. Поэтому печень вылавливает из крови избыток молекул глюкозы и превращает в нерастворимый полисахарид гликоген, который откладывается в виде гранул в клетках печени, а при необходимости снова превращается в глюкозу и поступает в кровь. Запаса гликогена в печени хватает на 12-18 часов.
Печень запасает витамины и микроэлементы
Печень запасает жирорастворимые витамины А, D, Е и К, а также водорастворимые витамины С, В12, никотиновую и фолиевую кислоты.
А еще этот орган хранит минеральные вещества, нужные организму в очень малых количествах, такие как медь, цинк, кобальт и молибден.
Печень разрушает старые эритроциты
У человеческого плода эритроциты (красные кровяные тельца, которые переносят кислород), образуются в печени. Постепенно эту функцию берут на себя клетки костного мозга, а печень начинает играть прямо противоположную роль – не создает эритроциты, а разрушает их.
Эритроциты живут около 120 дней, а затем стареют и подлежат удалению из организма. В печени есть специальные клетки, которые отлавливают и разрушают старые эритроциты. При этом освобождается гемоглобин, который вне эритроцитов организму не нужен. Гепатоциты разбирают гемоглобин на «запчасти»: аминокислоты, железо и зеленый пигмент.
Железо печень хранит, пока оно не потребуется для образования новых эритроцитов в костном мозге, а зеленый пигмент превращает в желтый – билирубин.
Билирубин поступает в кишечник вместе с желчью, которую окрашивает в желтый цвет.
Если печень больна, билирубин накапливается в крови и окрашивает кожу – это желтуха.
Печень регулирует уровень некоторых гормонов и активных веществ
В этом органе переводится в неактивную форму или разрушается избыток гормонов. Их список довольно длинный, поэтому здесь мы упомянем только инсулин и глюкагон, которые участвуют в превращении глюкозы в гликоген, и половые гормоны тестостерон и эстрогены. При хронических болезнях печени метаболизм тестостерона и эстрогенов нарушен, и у пациента появляются сосудистые звездочки, выпадают волосы под мышками и на лобке, у мужчин атрофируются яички.
Печень удаляет избыток таких активных веществ, как адреналин и брадикинин. Первый из них увеличивает частоту сердечных сокращений, уменьшает отток крови к внутренним органам, направляя ее к скелетным мышцам, стимулирует расщепление гликогена и повышение уровня глюкозы в крови, а второй регулирует водный и солевой баланс организма, сокращения гладкой мускулатуры и проницаемость капилляров, а также выполняет некоторые другие функции. Плохо бы нам пришлось при избытке брадикинина и адреналина.
Печень уничтожает микробов
В печени есть специальные клетки-макрофаги, которые располагаются вдоль кровеносных сосудов и вылавливают оттуда бактерии. Пойманные микроорганизмы эти клетки заглатывают и уничтожают.
Печень обезвреживает яды
Как мы уже поняли, печень – решительный противник всего лишнего в организме, и уж конечно она не потерпит в нем ядов и канцерогенных веществ. Обезвреживание ядов происходит в гепатоцитах. После сложных биохимических преобразований токсины превращаются в безвредные, растворимые в воде вещества, которые покидают наше тело с мочой или желчью.
К сожалению, не все вещества удается обезвредить. Например, при распаде парацетамола образуется сильнодействующее вещество, которое может необратимо повредить печень. Если печень нездорова, или пациент принял слишком большую дозу парацетомола, последствия могут быть печальными, вплоть до гибели клеток печени.
Надо знать, что при больной печени подобрать лекарства бывает трудно, потому что организм совсем по-другому на них реагирует. Так что, если Вы хотите лечиться эффективно, не иметь проблем с пищеварением, обменом веществ, кровообращением, гормональным статусом и не валиться с ног от каждого попавшего в кровь микроба, берегите Вашу печень.
источник