Биохимия печени

   ПЛАН

   Введение…………………………………………………………………   5

   1.Строение  и функции печени …………………………………………. 6

   1.1 Строение печени …………………………………………………  …6

   1.2 Функции печени………………………………………………………7

   1.2.1 Белковый обмен ……………………………………………………7

   1.2.2 Углеводный обмен  ……………………………………………….11

   1.2.3  Липидный обмен ………………………………………………… 12

   1.2.4  Обмен витаминов  ………………………………………………...13

   1.2.5 Водный и минеральный обмен  ………………………………….13

   1.2.6 Обмен желчных кислот и желчеобразование …………………. 13

   1.2.7 Пигментный обмен ……………………………………………….17

   1.2.8 Обмен гормонов  ………………………………………………….20

   1.2.9 Детоксицирующая функция …………………………………….. 21

   Вывод …………………………………………………………………….23

   Список  использованной литературы ………………………………… 24 

   Введение 

   Печень  самый крупный из паренхиматозных органов. Она выполняет ряд ключевых функций.

   1. Строение и функции  печени.

   1.1 Строение печени. 

   Согласно  современным представлениям, печень взрослых высших позвоночных представляет собой сложноразветвленный орган ацинарного строения. Структурно-функциональной единицей органа являются простые почечные ацинусы мельчайшие разнокалиберные участи паренхимы, имеющих форму тутовой ягоды, ориентированных вокруг мельчайших терминальных разветвлений воротной вены и терминального участка печеночной артерии. 
Вместе с ними проходят и начальные участки мельчайших желчных протоков, так называемые внутрипеченочные желчные ходы или дуктулы.

   В соответствии с реально существующими условиями кровообращения в паренхиме следует различать три зоны печеночных клеток в простом ацинусе, которые отличаются условиями своего существования, функциями и строением.

   Первая  зона представлена клетками, находящимися в оптимальных условиях кровообращения. Но в то же время, клетки этой зоны первыми и в наибольшей степени вступают в контакт с различными вредоносными факторами. Т.к клетки первой зоны ацинуса первыми встречаются с кровью воротной вены, то они хорактеризуются особо высокой активностью респираторных окислительных ферментов цикла Кребса, наиболее высокими показателями энергетического потенциала, углеводного обмена 
(прежде всего глюконеогенеза), максимальным накоплением лабильного гликогена в цитоплазме, а в ряде случаев и в ядре, а также наиболее высоким уровнем белкового обмена.

   Условия существования печеночных клеток по мере удаления от осевого синусоида ацинуса постепенно ухудшаются и в наименее выгодных условиях находятся клетки третьей зоны-зоны циркуляторной периферии ацинуса,оказываясь тем самым наименее резистентными к любым повреждениям. Через клетки третьей зоны протекает кровь с относительно бедным содержанием кислорода и питательных веществ, поэтому у этих клеток наиболее выражены процессы синтеза основных "экспортируемых" клеткой белков- альбумина, фибриногена, и др. У этих клеток весьма высок уровень гликолитических процессов. Гепатоциты этой зоны в первую очередь накапливают различные печеночные пигменты, в большинстве своем содержащие липиды. В этих клетках ранее всего и чаще всего формируются липидные накопления. 
Процессы активного респираторного окисления в клетках третьей зоны выражены значительно слабее.

   Сложность функции печени и преобладание в них синтетических и клиренсных функций обусловливает ряд особенностей строения эпителиальной паринхемы. Печеночные клетки располагаются переплетенными однорядными пластинами, благодаря чему микроциркулярное русло синусоиды непосредственно соприкасается с каждой паренхиматозной клеткой. Максимальному облегчению обмена между кровью и гепатоцитом способствует своеобразное страение стенок печеночных синусоидов, которое не имеет свойственной капиллярам других органов базальной мембраны. Стенка построена из в один ряд лежащих на каркасе ретикулярных волокон купферовских клеток, между краями которых имеются щелевые пространства. Между купферовскими клетками и гепатоцитами имеется свободное пространство - пространство Десси, которое заполнено гликокаликсом. На поверхности гепатоцита, обращенной в пространство Десси, имеются микроворсинки, которые увеличивают обменные возможности на границе кровь - гепатоцит.

   Выведение продуктов внешней секреции печеночных клеток желчи осуществляется со стороны другого - билиардного полюса гепатоцита в желчные капилляры. Они представляют собой щелевидные ходы между двумя или тремя клетками. Т.о. желчные капилляры не имеют собственных клеток. Они герметически замкнуты специальным замыкающим аппаратом, связывающим по их краю наружные клеточные мембраны соседних гепатоцитов. 
 

   1.2 Функции печени. 

   Экзокринная и эндокринная (или метаболическая ) функции печени осуществляется в  основном одними и тем же клетками - гепатоцитами. Они отвецтвенны за образование и выделение желчи, а также за многочисленные преобразования веществ, поступающих с кровью в печень. К настоящему времени известно более 500 метаболических функций печени.

   Схематически  можно выделить следующие основные функции печени:

   1.2.1 Белковый обмен. 

   Участие печени в белковом обмене включает в себя ряд функций:

   Синтез  белков осуществляется, прежде всего, из свободных аминокислот, которые поступают в обменный фонд печени из трех источников:

   У взрослых людей с весом тела около 70 кг 12 кг относятся к белкам, из которых 200-300 г. ежедневно подлежат расходу и неосинтезу. Из них белки мускулатуры составляют 53% и белки печени 20%. После мускулатуры печень - орган с наиболее интенсивным синтезом белка. Печень синтезирует из аминокислот ежедневно 50 г. белка, из которых 12 г. относятся к альбумину.

   В печени синтезируются все альбумины, 90% альфа1-глобулинов (альфа1-гликопротеид, альфа1-липопротеид, альфа1-ан- титрипсин ), 75% альфа2-макроглобулинов ( церулоплазмин, альфа2-антитромбин, альфа2-макроглобулин) и 50% бета-глобулинов (гемопексин, трансферин, бета2-микроглобулин, значительное  количество липопротеидов ). В условиях патологии печень может синтезировать и гамма-глобулины.

   Кроме того, печень синтезирует большое количество прокоагулянтов (фибриноген,протромбин, проконвертин, проакцелерин и антигемофильные факторы).

   Поддержание постоянного аминокислотного состава  крови также является одной из основных функций печени. Вслучае недостка какой либо аминокислоты с помощью переаминирования и дезаминирования осуществляется пополнение этого недостатка. Спектр аминокислот, подвозимых в крови портальной вены в печень, претерпевает в печени изменения, поскольку аминокислоты частично могут распадаться до мочевины, частично участвуют в биосинтезе белков или глюкозы, частично проходит через печень неизмененными. Поскольку в печени преимущественно распадаются ароматические аминокислоты (фенилаланин, тирозин и метионин), в мускулатуре распадаются главным образом аминокислоты с разветвленной цепью (валин, лейцин или изолейцин), кровь печеночной вены содержит относительно более высокий уровень аминокислот с разветвленными цепями, по сравнению с кровью воротной вены. Аминокислоты с разветвленными цепями в мускулатуре и в головном мозге служат для получения энергии. Напротив, ароматические аминокислоты, которые конкурируют с аминокислотами с разветвленными цепями за транспортные системы в гематоэнцефалическом барьере, превращаются в нейротрансмиттеры. Обезвреживание аммиака в головном мозге достигается посредством образования глютамина из глютамата. Глютамин с кровью транспортируется к почкам и к печени, и служит в почках в качестве субстрата для выведения аммиака в мозге и, следовательно, для регуляции кислотно-щелочного равновесия при помощи почек. В печени происходит обезвоживание аммиака из глютамина через цикл мочевины. Образование мочевины представляет собой определенную ступень обезвреживания мочевины в печени, поскольку мочевина выделяется с мочой, и образование мочевины является необратимым.

   Обезвреживание  аммиака и функция печени в  качестве регулятора величины рН.

   Биосинтез мочевины и глютамина представляет собой важнейшую возможность обезвреживания аммиака печенью. Синтез мочевины происходит в печени, в цикле мочевины, открытом Krebs и Henseleit .Глютамин образуется при переносе аммиака из глютамата посредством глютаминсинтетазы. Отщепление ионов аммония от глютамина производится посредством глютаминазы. Синтез и расщепление глютамина происходит совместно в глютаминовом цикле. В соответствии с концепцией метаболического зонирования печеночного ацинуса цикл мочевины и реакция глютаминазы глютаминового цикла локализуется в перипортальной зоне, в то время как реакция глютаминсинтетазы глютаминового цикла находится в перивенозной зоне . Поскольку фермент, определяющий скорость цикла мочевины, локализующегося перипортально, карбамилфосфатсинтетаза имеет незначительное сродство с ионами аммония (Кm=1-2мМ/л), по сравнению с перивенозно локализуемой глютаминсинтетазой глютаминового цикла (Кm=0,3мМ/л), обезвреживает только при высоких концентрациях аммония в цикле мочевины. Ионы аммиака, которые обезвреживаются при токе перипортальной крови от перипортального в перивенозном направлении не через цикл мочевины, происходит вследствие высокого сродства глютаминсинтетазы к аммиаку еще в перивенозной зоне печеночного ацинуса.Таким образом, аммиак в физиологических концентрацией портальной крови (0,3мМ/л) обезвреживается посредством образования мочевины,а также посредством синтеза глютамина.

   Поскольку при синтезе мочевины в печени, наряду с ионами аммония, также используются ионы бикарбоната и синтезируемый в печени, транспортируемый к почкам глютамин выводится в виде ионов аммония посредством печеночной глютаминазы в мочу, и печень в состоянии стабилизировать значение рН посредством изменения скорости синтеза глютамина - таким образом, печень обладает функцией стабилизатора величины рН.

   При метаболическом ацидозе в печени понижается скорость синтеза мочевины, в ней снижается уровень бикарбоната. Скорость синтеза глютамина в печени повышается, транспортируемый к почкам глютамин отдает больше ионов аммония и, следовательно, протонов в мочу. При метаболическом алкалозе необратимо повышается синтез мочевины, расходуется больше бикарбоната. Напротив, вследствие уменьшенного синтеза глютамина в печени, почки уменьшают подачу глютамина для выведения ионов аммония в мочу .

   Нарушения метаболизма аминокислот и синтеза мочевины при болезнях печени.