Обмен веществ в печени

Печень, ее роль в обмене веществ

Структура печени

Печень (hepar) — непарный орган брюшной полости, самая крупная железа в организме человека. Печень человека весит полтора-два килограмма. Это самая крупная железа тела.

Оглавление:

В брюшной полости она занимает правое и часть левого подреберий. Печень плотна на ощупь, но очень эластична: соседние органы оставляют на ней хорошо заметные следы. Даже внешние причины, например механическое давление, могут вызвать изменение формы печени. В печени происходит обезвреживание токсических веществ, поступающих в нее с кровью из желудочно-кишечного тракта; в ней синтезируются важнейшие белковые вещества крови, образуются гликоген, желчь; печень участвует в лимфообразовании, играет существенную роль в обмене веществ.[10] Вся печень состоит из множества призматических долек размером от одного до двух с половиной миллиметров. Каждая отдельная долька содержит все структурные элементы целого органа и представляет собой как бы печень в миниатюре. Желчь образуется печенью непрерывно, но в кишечник она поступает только по мере надобности. В определенные периоды времени, желчный проток закрывается.

Очень своеобразна кровеносная система печени. Кровь притекает к ней не только по печеночной артерия, идущей от аорты, но и по воротной вене, которая собирает венозную кровь из органов брюшной полости. Артерии и вены густо оплетают печеночные клетки. Тесный контакт кровеносных и желчных капилляров, а также то обстоятельство, что в печени кровь течет медленнее, чем в других органах, способствуют более полному обмену веществ между кровью и клетками печени. Печеночные вены постепенно соединяются и впадают в крупный коллектор — нижнюю полую вену, в которую вливается вся кровь, прошедшая через печень.

Печень является одним из немногих органов, способных восстанавливать первоначальный размер даже при сохранении всего лишь 25 % нормальной ткани. Фактически регенерация происходит, но очень медленно, а быстрый возврат печени к своим первоначальным размерам происходит скорее из-за увеличения объёма оставшихся клеток. [11]

Функции печени

Печень является одновременно органом пищеварения, кровообращения и обмена веществ всех видов, включая гормональный. Она выполняет более 70 функций. Рассмотрим основные из них. К важнейшим тесно связанным между собой функциям печени относятся общеметаболическая (участие в межуточном обмене), экскреторная и барьерная. Экскреторная функция печени обеспечивает выделение из организма с желчью более 40 соединений, как синтезированных самой печени, так и захваченных ею из крови. В отличие от почек она экскретирует также вещества с высокой молекулярной массой и не растворимые в воде. К числу веществ, экскретируемых печени в составе желчи, относятся желчные кислоты, холестерин, фосфолипиды, билирубин, многие белки, медь и др. Образование желчи начинается в гепатоците, где одни компоненты ее вырабатываются (например, желчные кислоты), а другие — захватываются из крови и концентрируются. Здесь же образуются парные соединения (конъюгация с глюкуроновой кислотой и другими соединениями), что способствует повышению водорастворимости исходных субстратов. Из гепатоцитов желчь поступает в систему желчных протоков, где происходит дальнейшее ее формирование за счет секреции или реабсорбции воды, электролитов и некоторых низкомолекулярных соединений.

Барьерная функция печени состоит в предохранении организма от повреждающего действия чужеродных агентов и продуктов метаболизма, сохранении гомеостаза. Барьерная функция осуществляется за счет защитного и обезвреживающего действия печени. Защитное действие обеспечивается неспецифическими и специфическими (иммунными) механизмами. Первые связаны прежде всего со звездчатыми ретикулоэндотелиоцитами, представляющими собой важнейшую составную часть (до 85%) системы мононуклеарных фагоцитов. Специфические защитные реакции осуществляются в результате деятельности лимфоцитов лимфатических узлов печени и синтезируемых ими антител. Обезвреживающее действие печени обеспечивает химическое превращение токсических продуктов, как поступающих извне, так и образующихся в ходе межуточного обмена. В результате метаболических превращений в печени (окисление, восстановление, гидролиз, конъюгация с глюкуроновой кислотой или другими соединениями) уменьшается токсичность этих продуктов и (или) повышается их водорастворимость, что делает возможным выделение их из организма.

Роль печени в обмене веществ

Рассматривая обмен белков, жиров и углеводов мы не раз затрагивали печень. Печень является важнейшим органом, осуществляющим синтез белков. В ней образуется весь альбумин крови, основная масса факторов свертывания, белковые комплексы (гликопротеиды, липопротеиды) и др. В печени происходит и наиболее интенсивный распад белков. Она участвует в обмене аминокислот, синтезе глютамина и креатина; почти исключительно в печени происходит образование мочевины. Существенную роль играет печень в обмене липидов. В основном в ней синтезируются триглицериды, фосфолипиды и желчные кислоты, здесь образуется значительная часть эндогенного холестерина, происходит окисление триглицеридов и образование ацетоновых тел; выделяемая печенью желчь имеет важное значение для расщепления и всасывания жиров в кишечнике. Печень активно участвует в межуточном обмене углеводов: в ней происходит образование сахара, окисление глюкозы, синтез и распад гликогена. Печень является одним из важнейших депо гликогена в организме. Участие печени в пигментном обмене заключается в образовании билирубина, захвате его из крови, конъюгации и экскреции в желчь. Печень участвует в обмене биологически активных веществ — гормонов, биогенных аминов, витаминов. Здесь образуются активные формы некоторых из этих соединений, происходит их депонирование, инактивация. Тесно связан с печени и обмен микроэлементов, т.к. печень синтезирует белки, транспортирующие в крови железо, медь и осуществляет функцию депо для многих из них.

На деятельность печени влияют другие органы нашего тела, а самое главное, она находится под постоянным и неослабным контролем нервной системы. Под микроскопом можно увидеть, что нервные волокна густо оплетают каждую печеночную дольку. Но нервная система оказывает на печень не только прямое влияние. Она координирует работу других органов, воздействующих на печень. Это относится в первую очередь к органам внутренней секреции. Можно считать доказанным, что центральная нервная система регулирует работу печени — непосредственно или через другие системы организма. Она устанавливает интенсивность и направленность процессов обмена веществ печени в соответствии с потребностями организма в данный момент. В свою очередь биохимические процессы в клетках печени вызывают раздражение чувствительных нервных волокон и тем самым влияют на состояние нервной системы.

Источник: http://studbooks.net/911340/meditsina/pechen_rol_obmene_veschestv

Печень, ее роль в обмене веществ

Печень является важнейшей "биохимической лабораторией организма". В ее ткани содержится много белков-ферментов, поэтому она участвует в синтезе белка, мочевины, гликогена, липидов.

Обменные процессы, происходящие в печени, осуществляются крайне интенсивно. В связи с этим она потребляет значительные количества кислорода. Через печень за 1 ч протекает около 100 л крови. Об интенсивности обменных процессов в печени свидетельствует тот факт, что белки печени обновляются за 7 дней. Обновление белков в других органах происходит за 17 сут и дольше.

В печени синтезируется большинство белков плазмы (100% альбуминов и 80% глобулинов). Печень играет главную роль в обмене аминокислот в организме. Она является единственным органом, где образуется мочевина. В печени вырабатываются также глутамин и креатин. При голодании организма печень отдает больше белка в кровь, чем другие ткани.

Печень участвует в обмене жиров (окисление триглицеридов, синтез триглицеридов и фосфолипидов, липопротеидов, холестерина). В жировом обмене печень принимает участие в связи с желчеобразовательной функцией. Для нормального переваривания и всасывания жиров необходима желчь. Составные ее части — желчные кислоты и их соли, вырабатываются только в печени.

В обмене углеводов печень играет ведущую роль. В печени осуществляется синтез и распад гликогена, окисление глюкозы, глюконеогенез, образование глюкуроновой кислоты. Печень является органом, поддерживающим оптимальный уровень сахара в крови.

Барьерная функция печени. Печень является одним из центральных органов, обезвреживающих внешние и внутренние токсические вещества. В печени происходит обезвреживание аммиака путем образования из него мочевины. Кроме аммиака, в печени обезвреживается и ряд других веществ, образующихся при гнилостных процессах в кишечнике из аминокислот, — фенол, крезол, скатол и индол.

Обезвреживание токсических соединений в печени происходит посредством соединения их с серной и глюкуроновой кислотами, а также глицином.

В печени осуществляется окисление гормонов и физиологически активных веществ (адреналин, гистамин, стероидные гормоны и др.), что способствует поддержанию оптимальных количеств их в жидкостях и тканях организма.

Защитная функция печени доказана опытами на собаках, оперированных по методу Н. В. Экка. Сущность этой операции состоит в том, что в результате перевязки воротной вены и соединения ее с нижней полой веной кровь от кишечника, минуя печень, поступает в общий круг кровообращения. Увеличение в пищевом рационе таких собак белка вызывает отравление организма продуктами его распада. Животные погибают от повышенного содержания аммиака в крови. Эти опыты убедительно доказывают огромную роль печени в обезвреживании продуктов распада белка, поступающих к ней из кишечника.

Все химические и физико-химические процессы, протекающие в организме, осуществляются в водной среде. Жизнь без воды немыслима. Вода выполняет в организме следующие важнейшие функции: 1) служит растворителем продуктов питания и обмена; 2) транспортирует растворенные в ней вещества; 3) ослабляет трение между соприкасающимися поверхностями в теле человека; 4) участвует в регулировании температуры тела за счет большой теплопроводности, большой теплоты испарения.

Общее содержание воды в организме взрослого человека составляет 60-65% его массы, т. е. достигаетл.

Принято делить воду на внутриклеточную (интрацеллюлярную) и внеклеточную (экстрацеллюлярную). Внутриклеточная водасоставляет 72% всей воды организма. Внеклеточная вода размещена внутри сосудистого русла (в составе крови, лимфы, цереброспинальной жидкости) и в межклеточном пространстве. Ее количество составляет 28% всей воды организма.

Внутриклеточная и внеклеточная жидкости отличаются по составу электролитов. Во внеклеточной жидкости преобладают катион натрия и анион хлора и бикарбоната. Внутриклеточная жидкость содержит главным образом катион калия и анионы белка и фосфорной кислоты. Вода поступает в организм через пищеварительный тракт в виде жидкости или воды, содержащейся в плотных пищевых продуктах. Некоторая часть воды образуется в самом организме в процессе межуточного обмена. Установлено, что при окислении 100 г жира освобождается 107 г воды, 100 г углеводов — 50 г воды, 100 г белка — 41 г воды. У взрослого человека в течение суток в процессе метаболизма образуется около 0,5 л воды, у ребенка за этот же период — в среднем 12·10 -3 л (12 мл) воды на 1 кг массы.

При избытке воды в организме наблюдается состояние водного отравления, при недостатке воды нарушается метаболизм. Потеря 10% воды приводит к состоянию дегидратации (обезвоживание), при потере 20% воды наступает смерть. При недостатке воды в организме возникает перемещение жидкости по направлению из клеток в межклеточное пространство, а затем в сосудистое русло. Потеря воды клетками изменяет их осмотические свойства.

Вместе с водой в организм поступают и минеральные вещества (соли). Около 4% сухой массы нищи должны состоять из минеральных соединений. Если организм получает меньше 4% или более 16% минеральных веществ, то это сопровождается задержкой его роста и развития. Повышение в пищевом рационе солей до 32% и более приводит к гибели человека. Водный и минеральный обмен взаимосвязаны.

Движение жидкости в организме между различными пространствами определяется следующими факторами: коллоидно-осмотическим и гидростатическим давлением, проницаемостью мембран, активным транспортом и состоянием нейроэндокринного механизма регуляции. Гидродинамические давление, возникающее за счет силы сердечных сокращений, совместно с гидростатическим и онкотическим давлением определяет перемещение жидкости из сосуда в ткань и, наоборот, из ткани в сосуд. Степень реабсорбции воды регулируется антидиуретическим гормоном (вазопрессином), который депонируется в задней доле гипофиза. Продукция антидиуретического гормона усиливается при увеличении осмотического давления в клетках и уменьшается, если осмотическое давление в клетках снижается. Выраженное влияние на водно-минеральный обмен оказывает гормон коры надпочечников — альдостерон, который усиливает обратное всасывание натрия в канальцах почек. Одновременно увеличивается выделение ионов калия с мочой. Таким образом, антидиуретический гормон понижает осмотическое давление в тканях организма, а альдостерон повышает его.

Важной функцией электролитов является участие их в ферментативных реакциях. Особая роль в этом принадлежит ионам магния, которые необходимы для активизации ферментов, связанных с переносом и высвобождением энергии (АТФ и др.). Электролиты принимают участие и в регуляции кислотно-щелочного состояния в организме.

Натрий обеспечивает постоянство осмотического давления внеклеточной жидкости, участвует в регуляции кислотно-щелочного состояния. Значительное количество натрия находится в костной ткани — депо натрия.

Калий обеспечивает осмотическое давление внутриклеточной жидкости, стимулирует образование ацетилхолина — медиатора нервной системы. Синтез и отложение гликогена в тканях происходит с поглощением ионов калия. Недостаток ионов калия тормозит анаболические процессы в организме.

Хлор также является важнейшим анионом внеклеточной жидкости, обеспечивая постоянство осмотического давления.

Кальций и фосфор находятся в основном в костной ткани (свыше 90%)- Содержание кальция в плазме и крови является одной из биологических констант, так как даже незначительные сдвиги в уровне этого иона могут приводить к тяжелейшим последствиям для организма. Снижение уровня кальция в крови вызывает непроизвольные сокращения мышц, судороги, и вследствие остановки дыхания наступает смерть. Повышение содержания кальция в крови сопровождается уменьшением возбудимости нервной и мышечной тканей, появлением парезов, параличей, образованием почечных камней. Кальций необходим для построения костей, поэтому он должен поступать в организм в достаточном количестве с пищей.

Фосфор участвует в обмене многих веществ, так как входит в состав макроэргических соединений (например, АТФ). Большое значение имеет отложение фосфора в костях.

В регуляции обмена кальция и фосфора участвуют паратгормон — гормон паращитовидных желез, тирокальцитонин — гормон щитовидной железы, витамин D, почки.

Железо находится в организме в виде комплексных солей с органическими соединениями. Железо входит в состав гемоглобина, миоглобина, ответственных за дыхание в тканях, а также в состав ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях. Недостаточное поступление в организм железа нарушает синтез гемоглобина. Уменьшение синтеза гемоглобина ведет к малокровию. Суточная потребность в железе взрослого человека составляетмкг.

Йод в организме содержится в небольшом количестве. Однако его значение велико. Это связано с тем, что йод входит в состав гормонов щитовидной железы, оказывающих выраженное влияние на все обменные процессы, рост и развитие организма.

Витаминами называют группу органических соединений разнообразной химической природы, которые, как и белки, жиры и углеводы, жизненно необходимы для нормальной деятельности организма человека и животных. Только в присутствии витаминов физиологические процессы в организме протекают нормально. Впервые на важную роль дополнительных факторов — витаминов указал русский ученый Н. И. Лунин в 1880 г. В опытах на мышах им было установлено, что питание животных искусственной смесью, включающей составные части молока — воду, сахар, жир, белки и соли, приводит к гибели мышей. Кормление другой группы мышей натуральным молоком способствовало их нормальному развитию. Н. И. Лунин сделал вывод, что в естественных продуктах питания содержатся какие-то дополнительные вещества, необходимые для нормальной жизни животных. Открытие витаминов подтвердило вывод Н. И. Лунина. Отсутствие витаминов в искусственной пище и являлось причиной гибели животных.

Витаминология — наука о витаминах — стала самостоятельным и крупным разделом современной медицины. Она изучает строение, физико-химические свойства и функциональное значение витаминов для человека и животных. Выделение витаминологии в самостоятельную область науки связано с тем, что витамины в малых количествах необходимы для осуществления всех процессов жизнедеятельности. Витамины, как правило, являются составными частями ферментов, поэтому принимают непосредственное участие в процессах обмена веществ в клетках, т. е. в межуточном обмене, обеспечивая усвоение тканями организма питательных веществ.

Кроме того, витамины обладают способностью стимулировать многие стороны обмена веществ. Это свойство витаминов используют в практической медицине для стимуляции защитных сил организма при различных заболеваниях.

Витамины используют при возникновении их дефицита в результате усиленного потребления в межуточном обмене или вследствие недостатка в пище человека. Состояния организма, связанные с недостатком в нем витаминов, получили названиегиповитаминозов и авитаминозов. Гиповитаминозы возникают при недостаточном поступлении витаминов в организм, авитаминозы — при их отсутствии в пище. При избыточном, употреблении витаминов они как правило, выделяются из организма через почки. В некоторых случаях увеличенное количество витамина (например, А и D) в организме ведет к нарушению обменных процессов. Заболевания, вызванные избыточным употреблением витаминов, называют гипервитаминозами.

Биосинтез большинства витаминов осуществляется вне организма человека. Человек получает все необходимые для жизнедеятельности витамины с пищей, если рацион питания правильно составлен.

В организме, как правило, нет запаса витаминов. Избыточное количество витаминов вызывает усиленное их выделение из организма, чаще всего с мочой. Специального депо витаминов в организме человека нет. Однако витамины B12 и А могут накапливаться в печени в значительных количествах. Кроме того, микрофлора кишечника при нормальном функционировании желудочно-кишечного тракта синтезирует некоторые витамины: тиамин, рибофлавин, никотиновую кислоту, пиридоксин, биотин, фолиевую кислоту, витамин К, которые всасываются в кровь.

В условиях патологии всасывание синтезированных витаминов резко снижается (до полного прекращения), особенно при таких заболеваниях, как хронические гастроэнтериты и энтероколиты различного происхождения (дизентерия, гельминтозы, лямблиоз и др.). Наиболее выраженный дефицит витаминов, особенно витамина С, развивается в организме больных при длительном течении инфекционно-токсических процессов. Например, при тяжелых септических состояниях потребности организма в витамине С увеличиваются в 5-7 раз по сравнению с нормой.

На потребность организма в витаминах в определенной мере влияет химический состав пищи человека. Установлено, что если в рационе будет нарушено соотношение отдельных компонентов пищи, то даже при нормальном введении витаминов возникают признаки витаминной недостаточности. Так, например, преобладание углеводов (выше положенной нормы) в пищевом рационе требует введения в организм дополнительного количества витаминов В1, В2, С.

При недостаточном получении с пищей белков (особенно полноценных) нарушается усвоение организмом некоторых витаминов (рибофлавина, никотиновой кислоты, аскорбиновой кислоты). Эти витамины при белковом голодании не участвуют в обменных процессах и быстро выделяются с мочой, что ведет к развитию их дефицита. При недостатке белка в пище задерживается также превращение каротина в витамин А.

Таким образом, на обмен витаминов в организме влияет состав пищи и, наоборот, витамины оказывают воздействие на усвоение пищевых продуктов.

В практической медицине нашли широкое применение такие лекарственные средства, как сульфаниламиды и антибиотики. Однако использование этих препаратов для лечения больных может привести к развитию гиповитаминозов вследствие угнетения кишечной флоры и торможения синтеза бактериями некоторых витаминов. Вследствие этого одновременно с сульфаниламидами или антибиотиками больным рекомендуют принимать в значительных количествах и витамины.

Классификация витаминов. Витамины делят на две группы: растворимые в жирах и растворимые в воде. Витамины обозначают буквами латинского алфавита.

Витамин А — ретинол (антиксерофтальмический) — необходим для осуществления процессов роста человека и животных. В опытах на животных установлено, что недостаток в организме витамина А приводит к замедлению роста и падению массы. При этом нарастает общая слабость и животное погибает. Если к пище добавить витамин А, рост животного возобновляется, масса увеличивается. Вследствие этого витамин А называют витамином роста.

При недостаточности витамина А в организме возникает так называемая куриная слепота (гемеролопия), характерным признаком которой является понижение остроты зрения в сумерках. Витамин А участвует в образовании зрительного пурпура палочек сетчатки глаза — родопсина, а также зрительного пигмента колбочек — йодопсина. При недостаточном поступлении в организм ретинола восстановление зрительного пурпура замедляется, что нарушает адаптацию глаза к темноте: человек плохо видит с наступлением сумерек и ночью при нормальном зрении днем.При недостатке витамина А наблюдается также сухость глаз — ксерофтальмия. При этом заболевании поражается слизистая оболочка глаза; если процесс развивается дальше, то захватываются более глубокие слои роговицы с размягчением ее (кератомаляция) и образованием бельма.Витамин А, участвуя в обмене фосфора, образовании холестерина, противодействует токсическому влиянию витамина D. Ретинол задерживает проявления цинги, а витамин D ускоряет течение болезни.Витамин А находится главным образом в тканях животных организмов. Особенно богат им жир печени морских животных и рыб. В растениях содержатся предшественники витамина А — каротины. Больше всего их найдено моркови, абрикосах, листьях петрушки. В организме человека и животных, главным образом в стенке кишечника и в печени, а также в щитовидной железе, в крови и т. д. при участии фермента каротиназы и холина каротин превращается в витамин А.Суточная потребность взрослого человека в витамине А составляет 1,5 мг. Для усвоения витамина А и каротина необходимо наличие в пище жира, без которого они плохо всасываются.Витамин А при избыточном его поступлении может накапливаться в печени. А-гипервитаминоз характеризуется потерей аппетита, повышенной болевой чувствительностью, помутнением роговицы, увеличением печени, поносом. Предшественник ретинола — каротин, в избыточном количестве поступая в организм, не вызывает явлений гипервитаминоза.

Витамин D — кальциферол (антирахитический) — регулирует обмен фосфора и кальция в организме. Он повышает всасывание кальция в кишечнике и реабсорбцию фосфора в почечных канальцах, обеспечивая тем самым процессы костеобразования.При недостатке витамина D развивается рахит. Проявления рахита начинаются с изменений функций центральной нервной системы и ее вегетативного отдела. Дети становятся беспокойными, пугливыми, возникает расстройство сна, отмечается повышенная потливость. В дальнейшем наблюдается поражение всей костной системы: задержка зарастания родничков, появления первых зубов. Возникают стойкие костные деформации черепа, ребер, верхних и нижних конечностей (рис. 36). Кости становятся гибкими, искривляются ноги и руки. Появляется мышечная слабость. У взрослых людей D-авитаминоз проявляется в размягчении костной ткани (остеомаляция). Остеомаляция может быть следствием недостаточности витамина D при беременности, лактации.

Рис. 36. В середине — здоровый ребенок. По бокам — дети того же возраста, больные рахитом

Если с пищей поступает избыточное количество витамина D, то наблюдается гипервитаминоз. При этом отмечается повышенное всасывание кальция и фосфора из кишечника и их отложение не только в костях, но и в мягких тканях — мышце сердца, стенке аорты, сосудах почек.

Суточная потребность взрослого человека в витамине D 7-12 мкг, детей грудного возрастамкг.

Витамином D особенно богаты жир печени рыб, сливочное масло, молоко, яйца. Витамин D может образовываться в коже из провитамина под действием солнечных лучей, поэтому больным рахитом не только назначают витамин D, но и подвергают их действию солнечных лучей или облучают кварцевой лампой.

Витамин Е — токоферолы (антиокислители) — крайне необходим для нормального обмена веществ в мышечной ткани, ее сокращения, синтеза медиатора нервной системы ацетилхолина. Кроме того, витамин Е замедляет свертывание крови, способствует накоплению витамина А в печени, синтезу белков. Витамин Е входит в состав мембран клеток.

Характерным признаком Е-авитаминоза является повышенное потребление тканями, в частности мышечной, кислорода. У животных при Е-авитаминозе наблюдается бесплодие или нарушение процесса беременности. Е-авитаминоз у людей не описан, но имеются заболевания, которые успешно лечат препаратами витамина Е (нарушение процессов оплодотворения, некоторые формы мышечной слабости и дистрофии).

Суточная потребность взрослого человека в витамине Е составляет 13,4-20 мг, ребенка — 3,4 мг.

Витамином Е богаты зеленые растения, особенно листья салата, зародыши пшеницы. Его много в яичном желтке, печени, масле, молоке (особенно летом). Для всасывания витамина Е в кишечнике необходима желчь. Витамин Е откладывается в организме во многих органах и тканях, главным образом в жировой ткани, которая служит основным его депо. В организме человека и животных этот витамин не синтезируется.

Витамин К — нафтохиноны (антигеморрагический) — усиливает биосинтез белков, связанных со свертыванием крови (прокоагулянты), а также альбумина сыворотки крови, пепсина, трипсина, липазы, амилазы и др. Он является стимулятором мышечной активности, воздействуя на сократительный белок — миозин.

Суточная потребность взрослого человека в витамине К 100 мкг. При К-авитаминозе наблюдаются подкожные и внутримышечные кровоизлияния — геморрагии, возникающие вследствие снижения свертывающей способности крови.

Витамином К богаты зеленые части растений — шпинат, капуста, листья крапивы, а также томаты и др.

В организме человека витамин К вырабатывается бактериями в верхней части толстого кишечника. Для всасывания витамина К необходимо присутствие желчи и жирных кислот в кишечном содержимом.

Витамин F — комплекс ненасыщенных жирных кислот (линолевая, линоленовая и арахидоновая), необходимых для нормального жирового обмена.

Витамины группы В в пищевых продуктах чаще всего находятся вместе.

Витамин B1 — тиамин (антиневритический) — участвует в регуляции главным образом обменных процессов. Тиамин участвует в обмене веществ в качестве коэнзима. Особенно важную роль витамин В1 играет в углеводном обмене, что имеет большое значение для деятельности центральной нервной системы и коры головного мозга. Нарушение баланса тиамина в организме приводит к ухудшению использования центральной нервной системой глюкозы и накоплению в организме промежуточных продуктов обмена, токсичных для мозга. Витамин B1 участвует в передаче возбуждения в нервной системе, влияя на синтез ацетилхолина и холинэстеразы. Он играет большую роль в белковом обмене и синтезе нуклеиновых кислот. В последнее время получены данные о том, что тиамин оказывает влияние на жировой, минеральный и водный обмен.

B1-авитаминоз проявляется полиневритом (множественным воспалением нервов) с болевыми ощущениями, снижением кожной чувствительности, расстройством движений. В первую очередь нарушается акт ходьбы, больной передвигается с трудом, волоча ноги. Отмечаются повышенная утомляемость, потеря аппетита, учащение сердцебиения. Наблюдаются исхудание, параличи конечностей и дыхательных мышц со смертельным исходом (рис. 37).

Рис. 37. Атрофия мышц ног при бери-бери

Тиамин широко распространен в природе. Особенно много его содержится в дрожжах. Суточная потребность в витамине находится в пределах от 0,5 до 3,0 мг. Витамин B1 в организме человека не депонируется и выделяется почками.

Витамин В2 — рибофлавин — участвует в окислительно-восстановительных реакциях организма. Особенно велика потребность в рибофлавине нейронов центральной нервной системы и рецепторов. В этих нервных образованиях наиболее интенсивно осуществляются обменные процессы. Рибофлавин тесным образом связан с обменом белков. Витамин В2 необходим для правильного обмена аминокислот в организме. Высокое содержание белка в пище увеличивает потребность организма в рибофлавине. При недостатке рибофлавина некоторые аминокислоты выводятся из организма с мочой в неизмененном виде.

При В2-авитаминозе у человека наблюдается воспаление слизистой оболочки рта, губ, появляются трещины, особенно в уголках губ. Язык воспален, атрофируются сосочки, и поверхность языка становится ярко-красной, гладкой. Воспалительный процесс охватывает и кожу лица. При этом заболевании снижается работоспособность, отмечаются слабость, похудание, потеря аппетита, нарушение функций зрения.

Наиболее богатыми источниками витамина В2 являются дрожжи, яичный белок, молоко, печень, почки, мясо, рыба. Зерновые и бобовые содержат немного витамина В2. Суточная потребность взрослого человека в рибофлавине составляет 2-3 мг. Витамин не синтезируется в организме человека.

Витамин В3 — пантотеновая кислота (антидерматитный) — входит в состав коэнзима А, принимающего активное участие в обмене веществ в организме. Авитаминоз проявляется в расстройстве деятельности нервной системы (параличи, невриты — воспаление нервов).

Пантотеновая кислота содержится во многих продуктах; Суточная потребность человека в витамине В3 составляетмг.

Витамин В5-РР, или никотиновая кислота (антипеллагрический) — является составной частью коферментов никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ). НАД и НАДФ входят в состав ферментов — дегидрогеназ, катализирующих реакции биологического окисления. Витамин РР участвует в обмене углеводов, жиров, жирных кислот, фосфолипидов и аминокислот.

При недостатке витамина РР у человека развивается авитаминоз, который вначале проявляется усталостью, расстройством функций желудочно-кишечного тракта, воспалением слизистой оболочки рта и языка. Типичным признаком является также симметричный дерматит на правой и левой щеках, который связан с воздействием солнечных лучей на открытые участки кожи. При более тяжелом авитаминозе развивается пеллагра. Это заболевание характеризуется нарушениями функций организма, которые обозначают тремя Д: дерматит — заболевание кожи, диарея — понос и деменция — приобретенное слабоумие.

В организме человека витамин РР синтезируется бактериями кишечника из аминокислоты триптофана, которая может накапливаться в организме. Для взрослого человека суточная потребность в витамине РР составляеткг. Никотиновой кислотой богаты дрожжи, отруби, зерна риса, пшеницы, ячменя, арахиса, бобовых, молоко, печень, почки, сердце.

Витамин В6 — пиридоксин (антидерматитный) — участвует в обмене и синтезе аминокислот в организме, транспорте их через клеточные мембраны. Витамин В6 необходим для обмена углеводов, жирных кислот. Специфическим проявлением В6-авитаминоза в младенческом возрасте являются конвульсии, у взрослых животных — дерматит. В обычных условиях у взрослого человека В6-авитаминоз не обнаруживают, так как витамин широко распространен в продуктах питания. Суточная потребность в витамине В6 составляет 3 мг.

Витамин В12 — цианкобаламин, антианемический) — является очень мощным антианемическим фактором. Он обеспечивает нормальное протекание гемопоэза (кроветворение), активируя созревание красных кровяных телец. Действие витамина В12 на гемопоэз связано с превращением фолиевой кислоты в фолиновую кислоту. Недостаточное содержание витамина В12 и дефицит фолиновой кислоты ведет к нарушению нормального образования кровяных элементов в костном мозге и изменению типа кроветворения. Возникает мегалобластический (эмбриональный) тип кроветворения. Витамин В12 необходим для нормального роста человека, синтеза нуклеиновых кислот и белка.

Витамин В12 в желудке образует комплексное соединение с так называемым внутренним фактором — гастромукопротеином (фактор Касла). Накапливается витамин В12 в печени. Суточная потребность человека в витамине составляет 2-3 мкг. Много витамина B12 содержится в печени и почках животных.

Витамин B15 — пангамовая кислота — способен ускорять окислительные процессы, нормализовать липидный и углеводный обмен. Суточная потребность в витамине составляет 2 мг.

Витамин Вс — фолиевая кислота (антианемический) — способствует повышению количества гемоглобина, эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов в крови. Действующим началом витамина считают фолиновую кислоту, в которую превращается витамин Вс. Недостаток витамина в организме человека может возникнуть при угнетении жизнедеятельности кишечной флоры сульфаниламидами и антибиотиками. Дефицит витамина Вс сопровождается торможением процесса кроветворения. Витамин В12при Вс-авитаминозе не проявляет своего действия, так как он может оказывать регулирующее влияние на гемопоэз только в присутствии фолиевой кислоты.

Фолиевая кислота содержится в дрожжах, печени, грибах, шпинате, капусте, зеленых листьях.

Суточная потребность взрослого человека в фолиевой кислоте составляет 2-3 мг.

Витамин С — аскорбиновая кислота (антицинготный)- обладает способностью обезвреживать токсины (дифтерийный, туберкулезный, дизентерийный и др.), необходим для образования коллагена — основы соединительной ткани. Витамин С за счет сильных окислительно-восстановительных свойств активирует ферменты (каталаза, аргиназа и др.), обеспечивает транспорт железа плазмой.

При недостатке витамина С возникает авитаминоз, который характеризуется быстрой утомляемостью человека, сонливостью, часто бессонницей. При длительном авитаминозе развивается цинга, которая сопровождается еще и Р-авитаминозом. При этом наблюдаются точечные кровоизлияния (петехии) в коже, кровоточивость десен, повышается хрупкость костей, отмечаются мышечная атрофия и нарушения функций центральной нервной системы.

В основе всех изменений при С-авитаминозе лежат нарушения углеводного, липидного и белкового обмена, метаболизма аминокислот, синтеза коллагена.

Суточная потребность человека в витамине Смг. Установлено, что повышение дозы аскорбиновой кислоты оказывает защитное действие при простудных заболеваниях. Источниками витамина С являются свежие фрукты, овощи, зелень.

Витамин Р — биофлавоноиды — уменьшает проницаемость кровеносных сосудов, усиливает действие витамина С и способствует его накоплению в организме.

Р-авитаминоз характеризуется болями в ногах и плечах, общей слабостью и высокой утомляемостью, уменьшением прочности капилляров, развитием внезапных кровоизлияний на поверхностях тела, подвергаемых давлению. Суточная потребность в витамине Р составляет около 50 мг. Наиболее богаты витамином Р лимон, гречневая крупа, перец, черная смородина.

Источник: http://lektsii.org/.html

Виды метаболизма в печени

Оставьте комментарий 879

В печени происходит ряд реакций, объединенных в одну группу – метаболических. На их основе построена вся жизнедеятельность живого организма. Печень участвует в синтезе белков, в выработке веществ для пищеварения, в детоксикационных процессах. Без печеночного метаболизма невозможно обеспечить организм всем необходимым для нормальной работы органов и систем.

Суть метаболической функции

Печень – это особая железа, участвующая в производстве и преобразовании большого количества веществ, передаваемых в другие участки организма. Благодаря высокой скорости печеночного метаболизма происходит своевременное перераспределение энергии и субстратов между разными системами и тканями. В природной биохимической лаборатории происходит четыре важных процесса:

  • обмен белков;
  • расщепление жиров;
  • преобразование углеводов;
  • детоксикация крови, например, при длительном лечении лекарствами.

Метаболизм углеводов в печени

Обеспечивает производство и расход гликогена, необходимого для поддержания углеводного гомеостаза и устойчивой гликемии. Если в крови происходят колебания уровня глюкозы, наблюдается возрастание или падение потребления энергии организмом. В результате продуцируются гормоны надпочечников и поджелудочной железы, такие как адреналин и глюкагон. Процесс сопровождается печеночным гликогенезом с выведением глюкозы в плазму крови. Частично глюкоза расходуется на производство жирных и желчных кислот, гликопротеидов и стероидных гормонов.

Метаболизм липидов

Для расщепления жиров необходимы желчные кислоты, получаемые при углеводном метаболизме. При их недостатке переваривания липидов не происходит. Липидный метаболизм необходим в качестве запасного варианта, если нарушен синтез глюкозы. В этом случае печень активирует процессы окисления жирных кислот с образованием необходимого биоматериала для получения недостающего сахара. В условиях переизбытка глюкозы происходит активизация продукции из жирных кислот таких веществ, как триглицериды и фосфолипиды в гепатоцитах. При липидном обмене также осуществляется обмен холестерола. Если вещество начинает образовываться из ацетил-КоА в большом количестве, значит, происходит избыточное питание организма извне.

Чтобы все вещества попадали по назначению, в гепатоцитах метаболизируется транспортный липопротеин. Он отвечает за передачу всех полезных микровеществ в пункты назначения через кровь. Для обеспечения стабильной работы сердца и корки надпочечников в печени вырабатываются кетоновые частицы в виде ацетоацетата и гидрооксимаслянной кислоты. Эти соединения поглощаются органами вместо глюкозы.

Метаболизм белков

Процесс основана на переработке печенью аминокислот, поступающих из пищеварительного тракта. Из них производятся печеночные протеины для дальнейшего их преобразования в белки плазмы крови. Дополнительно в печеночных тканях формируются такие вещества, как фибриноген, альбумин, a- и b-глобулины, липопротеиды, необходимые для осуществления работы других органов и систем. В обязательном порядке создает резервный запас аминокислот в виде лабильного белка, который будет в дальнейшем использоваться по мере необходимости или недостатка прямого печеночного белка. Процесс белкового обмена при помощи кишечных аминокислот играет центральную роль в печеночном метаболизме. В качестве дополняющей функции в печеночных тканях происходит синтез мочевины.

Метаболизм гормонов

Эта функция печени является ключевой в процессе образования стероидных гомонов, хотя сам орган не производит их. В печеночных тканях синтезируется только гепарин. Несмотря на это, при поражении гепатоцитов происходит существенный рост содержания гормонов в крови, например, эстрогенов, кетостероидов, оксикокортикостероидов с уменьшением их экскреции. В результате развиваются множественные дисфункции в организме. Если нарушается синтез транспортного белка по причине отмирания гепатоцитов, нарушается процесс связывания гидрокортизона и происходит инактивация инсулина. Это ведет к гипогликемии. Одновременно печень регулирует синтез дофамина, адреналина и его производных.

Лекарственный метаболизм

Расщепление, преобразование и вывод лекарств происходит в печени. Но чтобы они проникли в орган, их нужно трансформировать в жирорастворимую форму. После попадания в печень на фоне воздействия ферментов микросомальной оксидазы в гепатоцитах компонентам лекарства придается водорастворимая форма. Полученные продукты распада выводятся с мочой и желчью. Качество работы печени по выведению лекарств определяется:

  • активностью ее ферментов;
  • наличием достаточного клиренса;
  • нормальным кровотоком;
  • степенью связывания лекарства белками крови, синтезированными посредством печени.

Копирование материалов сайта возможно без предварительного согласования в случае установки активной индексируемой ссылки на наш сайт.

Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению. Обязательно проконсультируйтесь с вашим лечащим врачом!

Источник: http://infopechen.ru/vazhno/metabolizm-v-pecheni.html

Что такое печеночный метаболизм?

Печеночный метаболизм – это ряд химических реакций, которые происходят в печени. Он является частью биохимии всех видов позвоночных животных, включая людей, и необходим для их выживания.

Печень – это место, в котором происходит множество важных метаболических процессов, в том числе синтез белков, детоксикация и выработка химических веществ, способствующих пищеварению. Печеночный метаболизм – это источник огромного количества веществ, обязательных для сохранения здоровья и выживания.

Печень важна для метаболизации углеводов. В ходе процесса, называемого глюкогенезом, происходит метаболизация обычного сахара (глюкозы) и преобразование его в гликоген, запасы которого служат компактным резервом энергии. Когда по причине повышенной физической нагрузки или понижения уровня сахара в крови возникает острая необходимость в этой энергии, печень преобразует гликоген обратно в глюкозу посредством процесса, известного как гликогенолиз. Еще один метаболический путь, глюконеогенез, позволяет печени синтезировать глюкозу из других соединений, таких как молочная кислота и глюкогенные аминокислоты, например глицин и аланин.

Печеночный метаболизм крайне важен для защиты организма от соединений, попадающих в него извне и называемых ксенобиотиками. Печень – это самое значимое сосредоточение метаболических путей, которые нейтрализуют и выводят химические вещества, чужеродные для биохимии здорового организма, такие как яды. Тот факт, что печень постоянно находится на линии фронта, защищая организм от любых попадающих в него опасных веществ, делает ее подверженной повреждениям при постоянных перегрузках, поэтому весьма распространенным последствием злоупотребления алкоголя является цирроз печени.

Печень синтезирует холестерин, который служит дополнением к холестерину, поступающему из пищи, и вырабатывает липопротеиды, переносящие холестерин с кровью. Она также метаболизирует холестерин с целью выработки желчных кислот, которые используются для переваривания жиров в желудочно-кишечном тракте и выведения побочных продуктов обмена веществ из печени. Холестерин чрезвычайно важен для правильного формирования и сохранения клеточных мембран.

В печени происходит и метаболизация большей части лекарственных препаратов. Препараты, принимаемые внутрь, сначала проходят через печень, и только потом попадают в кровоток. В некоторых случаях печеночная метаболизация препаратов может препятствовать проникновению в кровь достаточного количества лекарственных веществ. Этот феномен называется эффектом первого прохождения. Во избежание этого эффекта некоторые препараты вводятся посредством ингаляции или инъекций.

Печеночный метаболизм также делает возможным выработку некоторых аминокислот и белков. Он особенно важен как основной источник белков плазмы крови, таких как сывороточный альбумин, растворимый фибронектин плазмы и несколько видов глобулина. Помимо этого, печень вырабатывает большую часть ферментов, вовлеченных в коагуляционный каскад (процесс, который заставляет кровь сворачиваться), а также белков-ингибиторов. Многие белки-носители, включая церулоплазмин, транскортин и гаптоглобин, тоже вырабатываются печенью.

Переработка печенью жиров

Печеночный метаболизм также жизненно важен для переработки организмом жиров и других липидов. Метаболические процессы в печени преобразуют лишние углеводы и белки в химические вещества, называемых триглицеридами, которые являются основной формой запасаемых жиров у животных. Когда организму требуется энергия, печень расщепляет триглицериды на свободные жирные кислоты, которые высвобождаются в кровоток, откуда их забирают и используют в качестве источника энергии другие ткани. Узнайте, какие продукты сжигают жир.

Многие метаболические пути, которые являются частью печеночного метаболизма, не уникальны для печени, и также протекают в других частях организма. Тем не менее, в печени присутствуют специализированные клетки, называемые фагоцитами. Таким образом, печень является единственным самым важным сосредоточением метаболических процессов, поэтому полная потеря функции печени приводит к гибели организма.

В результате нарушения нормального печеночного метаболизма может возникать множество проблем со здоровьем. В связи с важностью роли печени в выработки белков крови, люди с поврежденной печенью могут страдать от повышенной подверженности кровотечениям и кровоподтекам, нехватке дыхания из-за пониженного уровня кислорода в крови и потенциально опасной для жизни почечной недостаточности, вызываемой плохим кровоснабжением почек. Нарушение способности организма обрабатывать и выводить химические вещества может позволять потенциально опасным химическим веществам, таким как аммиак, билирубин и различные металлы, накапливаться до токсичных уровней, вызывая такие проблемы, как желтуха и энцефалопатия.

При перепечатке материалов сайта гипер-ссылка на сайт обязательна.

Источник: http://www.vitaminov.net/rus-25535.html

Помощник для всех

Обмен веществ в тканях печени

Для печени характерна высокая степень метаболизма. Так, капиллярная сеть печени человекообразных обезьян имеет поверхность до 400 м 2 , что обеспечивает прохождение через орган в течение суток до 2100 л крови. При прохождении крови печень поглощает около 15% всей энергии. Ткани печени обладают высокой степенью регенерации. Так, после хирургического удаления 3 /4 органа у собак и кошек восстановление в прежних размерах происходит черезсут. Все виды обмена веществ в той или иной мере связаны с деятельностью печени.

Значение печени в азотистом обмене. На долю печени приходится около 13% всего белкового обмена. В печени синтезируется половина всех белков организма: 100% альбуминов и 80% глобулинов крови, весь

фибриноген, протромбин и другие белки. Здесь образуется ферритин. Белки печени полностью обновляются в течение недели (в других органах — за 17 сут и больше). Материалом для образования белков служат аминокислоты и другие соединения, поступающие с током крови из пищевого канала и других органов. В печени происходит синтез многих аминокислот и их обмен.

Печень — основной орган, в котором происходит обезвреживание аммиака и других ядовитых азотистых соединений.

Значение печени в углеводном обмене. В печени происходит биосинтез и расщепление различных углеводов. Прежде всего, печень поддерживает в организме определенное содержание глюкозы, поступающей сюда из тонкой кишки с током крови. В среднем 3% глюкозы превращается в гликоген, до 30% — в жирные кислоты, 50% служит источником энергии. Эти процессы регулируются нейрогуморальными путями и самой тканью печени через активирование и ингибирование соответствующих ферментных систем. Инсулин способствует биосинтезу гликогена из моноз, адреналин и глюкагон — его распаду. В печени около 80% молочной кислоты, образовавшейся при анаэробном распаде углеводов, идет на ресинтез гликогена. Содержание гликогена в печени колеблется в пределах 1,5-20% общей массы органа.

При недостатке глюкозы в крови и тканях печени происходит гликонеогенез. На уровень сахара в крови оказывают влияние натрий и калий. Ионы K + способствуют синтезу гликогена, ионы Na + -распаду. Их содержание в крови регулируется гормоном альдостероном. Химическая энергия углеводов освобождается при анаэробном гликогенолизе или гликолизе, в цикле трикарбоновых кислот и пентозофосфатном пути.

Значение печени в липидном обмене. Из тонкой кишки через воротную вену в печень поступают липиды, синтезированные в кишечной стенке и частично за счет кормов. Содержание липидов здесь колеблется от 3 до 8%, а в отдельных случаях — до 30% сухого остатка. Основную массу составляют фосфатиды (около 90%).

В печени происходит распад и синтез жиров. Жирные кислоты подвергаются различным превращениям:

удлинению или укорочению углеродных цепей, дегидрированию, β-окислению, использованию в качестве материала для биосинтеза молекул других липидов. Образуются жиры, свойственные для данного вида животного. Распад высших жирных кислот начинается в печени и завершается в других органах и тканях. При болезнях печени в моче появляются ацетоновые тела.

Печень — главный орган биосинтеза фосфатидов. Часть их используется самой печенью для процессов физиологической регенерации, основная же масса с током крови доставляется к различным органам и тканям. Для образования молекулы фосфатида используются вещества, синтезированные в гепатоцитах (глицерин, высшие жирные кислоты), и соединения, поступившие из кормов (холин, инозит, метионин). Особенно много фосфатидов расходуется у коров во время лактации, у домашней птицы — во время яйцекладки.

Печень — орган, где активно протекает обмен стеринов и стеридов. Источник для биосинтеза холестерина — ацетил-КоА. Так, после прохождения через ткани печени жидкостей (например, крови), богатых ацетил-КоА, содержание в них холестерина возрастает до 30%. В печени из холестерина и высших жирных кислот образуются стериды и желчные кислоты. Холестерин и стериды откладываются в купферовых клетках, после чего используются для различных нужд организма, 40% всего холестерина превращается в желчные кислоты. Избыток холестерина выделяется с мочой.

Значение печени в обмене минеральных веществ. В печени протекает активный водно-солевой обмен. Так, избыток воды, поступающей из крови, используется для образования лимфы и желчи. В печени образуется 1 /2— 1 /3 всей лимфы организма. Печень участвует в поддержании кислотно-щелочного равновесия организма. Она — депо для многих минеральных веществ. Минеральные вещества здесь находятся в виде солей, кислот, ионов, биокомплексных соединений. В печени депонируется в виде ферритина около 25% всего железа. Ткани печени богаты натрием, калием, кальцием, хлором, магнием и другими макро- и микроэлементами. Многие катионы являются активаторами ферментов. Некоторые металлы (Mg, Mn, Fe, Cu, Zn) входят в состав молекул металлоферментов печени.

Печень и обмен витаминов. Печени принадлежит важная роль в обмене витаминов. Так, жирорастворимые витамины всасываются после эмульгирования их частиц желчью. Каротины корма в печени расщепляются ферментом каротиназой с образованием витаминов группы А. В тканях печени откладываются витамины А, E, С, B1, B2, B6, PP, пантотеновая кислота, биотин, D, К и B12. Они (кроме первых двух и D) используются для биосинтеза многих ферментов.

Печень и обмен гормонов. Печень регулирует оптимальную активность многих гормонов. При прохождении через ткани печени вместе с кровью активность гормонов снижается, а их избыток разрушается ферментами. В частности, гормоны пептидного и белкового происхождения расщепляются здесь до аминокислот пептид-гидролазами. Тироксин инактивируется, образуя с глюкуроновой кислотой парное соединение, которое выделяется с желчью. В печени происходит инактивация андрогенов, эстрогенов и кортикостероидов с образованием глюкуронидов и эфиров с серной кислотой.

Источник: http://biohimija-zhivotnyh.odn.org.ua/B9931Part.html