Játra a její funkce v lidském těle

Název "játra" pochází ze slova "trouba", protože játra mají nejvyšší teplotu ze všech orgánů živého těla. Jaký je důvod? Nejpravděpodobnější je, že nejvyšší množství produkce energie se vyskytuje v játrech na jednotku hmotnosti. Až 20% hmotnosti celé jaterní buňky je obsazeno mitochondrií, „buňkovými elektrárnami“, které nepřetržitě tvoří ATP, která je distribuována v celém těle.

Celá jaterní tkáň sestává z laloků. Lobule je strukturální a funkční jednotka jater. Prostor mezi jaterními buňkami jsou žlučovody. Ve středu lobule prochází žíla, v mezibuněčné tkáni prochází cévy a nervy.

Játra jako orgán se skládá ze dvou nerovných velkých laloků: pravého a levého. Pravý lalok jater je mnohem větší než levý, takže se v pravé hypochondrii tak snadno cítí. Pravá a levá laloky jater jsou seshora odděleny půlměsícním vazem, na kterém je játra „zavěšena“, a dolní a pravé a levé laloky jsou odděleny hlubokou příčnou drážkou. V této hluboké příčné brázdě jsou tzv. Brána jater, na tomto místě cévy a nervy vstupují do jater a jaterní kanály, které vypouštějí žlučový výstup. Malé jaterní kanály jsou postupně spojovány do jednoho společného. Společný žlučovod obsahuje žlučovod - speciální nádrž, ve které se hromadí žluč. Společný žlučovod proudí do dvanáctníku 12, téměř na stejném místě, kam do něj proudí slinivka.

Krevní oběh v játrech není jako krevní oběh jiných vnitřních orgánů. Stejně jako všechny orgány je játra zásobována arteriální krví nasycenou kyslíkem z jaterní tepny. Protéká jím krev, chudá na kyslík a bohatá na oxid uhličitý a proudí do portální žíly. Kromě toho, což je obvyklé pro všechny oběhové orgány, však játra přijímají velké množství krve tekoucí z celého gastrointestinálního traktu. Všechno absorbované v žaludku, dvanáctník 12, tenké a tlusté střevo, se shromažďuje ve velké portální žíle a teče do jater.

Cílem portální žíly není zásobovat játra kyslíkem a zbavit se oxidu uhličitého, ale procházet játrem všechny živiny (a nikoli živiny), které jsou absorbovány v gastrointestinálním traktu. Nejprve prochází přes portální žílu přes játra a poté již v játrech, které prošly určitými změnami, jsou absorbovány do celkového krevního řečiště. Portální žíla představuje 80% krve přijaté játry. Krve portální žíly jsou smíšené. Obsahuje arteriální i žilní krev tekoucí z gastrointestinálního traktu. V játrech jsou tedy 2 kapilární systémy: normální, mezi tepnami a žilami, a kapilární síť portální žíly, která se někdy nazývá „úžasná síť“. Běžná a kapilární nádherná síť je propojena.

Sympatická inervace

Játra ze solárního plexu a větve nervu vagus jsou inervovány (parasympatický impuls).

Prostřednictvím sympatických vláken je tvorba močoviny stimulována parasympatickými nervy, jsou přenášeny impulsy, které zvyšují sekreci žluči, což přispívá k akumulaci glykogenu.

Játra se někdy nazývají největší endokrinní žlázou v těle, ale to není úplně pravda. Játra také vykonávají endokrinní vylučovací funkce a také se účastní trávení.

Produkty rozkladu všech živin do jisté míry tvoří společný metabolický rezervoár, který všechny prochází játry. Z tohoto rezervoáru tělo podle potřeby syntetizuje potřebné látky a zbytečně se rozkládá.

Metabolismus uhlohydrátů

Glukóza a další monosacharidy vstupující do jater se mění na glykogen. Glykogen je uložen v játrech jako „zásoba cukru“. Kromě monosacharidů se kyselina mléčná, produkty rozkladu proteinů (aminokyseliny) a tuky (triglyceridy a mastné kyseliny) přeměňují na glykogen. Všechny tyto látky se začínají proměňovat v glykogen, pokud v potravě není dostatek sacharidů..

Podle potřeby, když je konzumována glukóza, se glykogen zde v játrech mění na glukózu a vstupuje do krve. Obsah glykogenu v játrech, bez ohledu na příjem potravy, podléhá během dne určité rytmické fluktuaci. Největší množství glykogenu se nachází v játrech v noci, nejmenší - během dne. Důvodem je aktivní spotřeba energie během dne a tvorba glukózy. Syntéza glykogenu z jiných uhlohydrátů a rozklad na glukózu probíhá jak v játrech, tak ve svalech. Tvorba glykogenu z bílkovin a tuků je však možná pouze v játrech, tento proces se nevyskytuje ve svalech.

Kyselina pyruvová a kyselina mléčná, mastné kyseliny a ketonová těla - tzv. Toxiny únavy - jsou likvidovány především v játrech a přeměněny na glukózu. V těle vysoce trénovaného sportovce je více než 50% veškeré kyseliny mléčné přeměněno na glukózu v játrech.

Pouze v játrech probíhá „cyklus trikarboxylové kyseliny“, který se také nazývá „Krebsův cyklus“ po anglickém biochemistovi Krebsovi, který, mimochodem, stále žije. Vlastní klasické práce v oblasti biochemie, včetně a moderní učebnice.

Cukrová gallostáza je nezbytná pro normální fungování všech systémů a těla. Normálně je množství uhlohydrátů v krvi 80-120 mg% (tj. Mg na 100 ml krve) a jejich fluktuace by neměly překročit 20-30 mg%. Významné snížení obsahu uhlohydrátů v krvi (hypoglykémie), stejně jako trvalé zvýšení jejich obsahu (hyperglykémie), může vést k vážným důsledkům pro tělo..

Během absorpce cukru ze střev může glukóza v krvi portální žíly dosáhnout 400 mg%. Obsah cukru v krvi jaterní žíly a v periferní krvi stoupá jen nepatrně a zřídka dosahuje 200 mg%. Zvyšování hladiny cukru v krvi okamžitě zahrnuje „regulátory“ zabudované do jater. Glukóza je na jedné straně přeměněna na glykogen, který je zrychlen, na druhé straně se používá k výrobě energie, a pokud je stále nadbytek glukózy, pak se z ní stává tuk.

Nedávno se objevily údaje o schopnosti tvořit náhradu za aminokyseliny z glukózy, proces je však organický v těle a vyvíjí se pouze v těle vysoce kvalifikovaných sportovců. Se snížením hladiny glukózy (dlouhodobé hladovění, velké množství fyzické aktivity) v játrech se glukogen rozkládá, a pokud to nestačí, pak se aminokyseliny a tuky promění v cukr, který se pak změní na glykogen.

Funkce kontroly glukózy v játrech je podporována neurohumorálními regulačními mechanismy (regulace nervovým a endokrinním systémem). Hladinu cukru v krvi zvyšují adrenalin, glukosen, tyroxin, glukokortikoidy a hypofyzární faktory. Za určitých podmínek mají pohlavní hormony stabilizační účinek na metabolismus cukru..

Hladina cukru v krvi je snížena inzulinem, který přes systém portální žíly poprvé vstoupí do jater a odtud do celkového krevního oběhu. Normálně jsou antagonistické endokrinní faktory v rovnováze. Při hyperglykémii je zvýšena sekrece inzulínu, s hypoglykémií - adrenalinem. Glukagon, hormon vylučující a-buňky pankreatických procesů, má schopnost zvyšovat hladinu cukru v krvi.

Glukosostatická funkce jater může být také vystavena přímým nervovým účinkům. Centrální nervový systém může způsobit hyperglykémii, humorálně i reflexivně. Některé experimenty ukazují, že v játrech je také systém autonomní regulace hladiny cukru v krvi.

Výměna proteinů

Úlohou jater při metabolismu bílkovin je rozklad a „přeskupení“ aminokyselin, tvorba chemicky neutrální močoviny z amoniaku toxického pro organismus a také při syntéze proteinových molekul. Aminokyseliny, které se vstřebávají ve střevě a vznikají při rozkladu tkáňových bílkovin, tvoří „zásobu aminokyselin“ v těle, která může sloužit jako zdroj energie i jako stavební materiál pro syntézu bílkovin. Pomocí izotopových metod bylo zjištěno, že 80 až 100 g proteinu je v lidském těle štěpeno a syntetizováno za účelem klepání. Přibližně polovina tohoto proteinu se transformuje v játrech. Intenzitu proteinových transformací v játrech lze posoudit skutečností, že jaterní proteiny jsou aktualizovány přibližně za 7 (!) Dní. V jiných orgánech se tento proces vyskytuje nejméně 17 dní předem. Játra obsahují tzv. „Rezervní bílkovinu“, která odpovídá potřebám těla v případě, že není dostatek bílkovin s jídlem. Po dvou dnech půstu ztrácí játra asi 20% bílkovin, zatímco celková ztráta bílkovin ve všech ostatních orgánech je pouze asi 4%.

K transformaci a syntéze chybějících aminokyselin může dojít pouze v játrech; i když je játra odstraněna z 80%, proces, jako je deaminace, je zachován. Tvorba esenciálních aminokyselin v játrech probíhá tvorbou kyseliny glutamové a asparagové, které slouží jako meziprodukt.

Přebytečné množství aminokyseliny se nejprve redukuje na kyselinu pyruvovou a poté v Krebsově cyklu na vodu a oxid uhličitý s tvorbou energie uložené ve formě ATP..

V procesu deaminace aminokyselin - při odstraňování aminoskupin z nich vzniká velké množství toxického amoniaku. Játra přeměňuje amoniak na netoxickou močovinu (močovinu), která je vylučována ledvinami. K syntéze močoviny dochází pouze v játrech a nikde jinde.

V játrech dochází k syntéze plazmatických bílkovin - albuminu a globulinu. Pokud dojde ke ztrátě krve, pak u zdravých jater je obsah plazmatických bílkovin velmi rychle obnoven nemocným játrem, toto zotavení se výrazně zpomaluje.

Metabolismus tuků

Játra mohou ukládat mnohem více tuku než glykogen. Takzvaný „strukturální lipoid“ - strukturní lipidy jaterních fosfolipidů a cholesterolu představují 10 až 16% sušiny v játrech. Tato částka je docela konstantní. Kromě strukturních lipidů má játra inkluze neutrálního tuku, podobné složení jako subkutánní tuk. Obsah neutrálního tuku v játrech podléhá významným výkyvům. Obecně lze říci, že játra mají určitou tukovou rezervu, kterou lze s nedostatkem neutrálního tuku v těle utratit na energetické potřeby. Mastné kyseliny s nedostatkem energie se mohou dobře oxidovat v játrech za vzniku energie uložené ve formě ATP. Mastné kyseliny mohou být v zásadě oxidovány v jakýchkoli jiných vnitřních orgánech, ale procento bude následující: 60% jater a 40% všech ostatních orgánů.

Žluč, vylučovaná játry do střev, emulguje tuky a pouze ve složení takové emulze mohou být tuky následně absorbovány do střev..

Polovina cholesterolu přítomného v těle je syntetizována v játrech a pouze druhá polovina je ve stravě..

Mechanismus oxidace mastných kyselin v játrech byl objasněn na začátku našeho století. Přichází k tzv. B-oxidaci. K oxidaci mastných kyselin dochází až do druhého atomu uhlíku (atom b). Ukázalo se, že je to kratší mastná kyselina a kyselina octová, která se pak stává acetooctovou. Kyselina octová se přemění na aceton a nová kyselina b-oxidovaná se podrobí oxidaci s velkými obtížemi. Jak aceton, tak b-oxidovaná kyselina jsou kombinovány pod jedním názvem "ketonová tělíska".

K rozpadu ketonových těl je zapotřebí dostatečně velké množství energie as nedostatkem glukózy v těle (hladovění, cukrovka, prodloužené aerobní cvičení) může člověk cítit aceton z úst. Biochemici mají dokonce tento výraz: "tuky hoří v ohni uhlohydrátů." Pro úplné spalování, úplné využití tuků ve vodě a kysličník uhličitý s tvorbou velkého množství ATP, je nutné alespoň malé množství glukózy. Jinak se proces zastaví ve fázi tvorby ketonových tělísek, které posunou pH krve na kyselou stranu spolu s kyselinou mléčnou a podílejí se na tvorbě únavy. Není divu, že se jim proto říká „toxiny s únavou“.

Hormony jako inzulín, ACTH, diabetický hypofyzární faktor, glukokortikoidy ovlivňují metabolismus tuků v játrech. Působení inzulínu přispívá k hromadění tuku v játrech. Účinek ACTH, diabetogenního faktoru, glukokortikoidů je přesně opačný. Jednou z nejdůležitějších funkcí jater při metabolismu tuků je tvorba tuku a cukru. Sacharidy jsou přímým zdrojem energie a tuky jsou nejdůležitějšími energetickými rezervami v těle. Proto s přebytkem uhlohydrátů a v menší míře proteiny, syntéza tuků převládá a s nedostatkem uhlohydrátů dominuje glukoneogeneze (tvorba glukózy) z bílkovin a tuků.

Metabolismus cholesterolu

Molekuly cholesterolu tvoří strukturální rámec všech buněčných membrán bez výjimky. Dělení buněk bez dostatečného množství cholesterolu prostě není možné. Žlučové kyseliny se tvoří z cholesterolu, tj. v podstatě žluč sám. Všechny steroidní hormony jsou tvořeny z cholesterolu: glukokortikoidy, mineralokortikoidy, všechny pohlavní hormony.

Syntéza cholesterolu je proto geneticky určena. Cholesterol může být syntetizován v mnoha orgánech, ale nejintenzivněji je syntetizován v játrech. Mimochodem, v játrech dochází také k rozkladu cholesterolu. Část cholesterolu vylučovaného žlučí se nezmění ve střevním lumenu, ale většina cholesterolu - 75% se přemění na žlučové kyseliny. Tvorba žlučových kyselin je hlavní cestou katabolismu cholesterolu v játrech. Pro srovnání, říkáme, že pro všechny steroidní hormony společně, je spotřebováno pouze 3% cholesterolu. U žlučových kyselin u lidí se denně uvolní 1-1,5 g cholesterolu. 1/5 z tohoto množství se vylučuje ze střeva a zbytek se znovu vstřebává do střeva a do jater.

Vitamíny

Všechny vitaminy rozpustné v tucích (A, D, E, K atd.) Jsou vstřebávány do střevní stěny pouze v přítomnosti žlučových kyselin vylučovaných játry. Některé vitamíny (A, B1, P, E, K, PP atd.) Se ukládají v játrech. Mnoho z nich se podílí na chemických reakcích vyskytujících se v játrech (B1, B2, B5, B12, C, K atd.). Některé vitaminy jsou aktivovány v játrech a podléhají fosforylaci v játrech (B1, B2, B6, cholin atd.). Bez zbytků fosforu jsou tyto vitaminy zcela neaktivní a normální rovnováha vitamínů v těle závisí více na normálním stavu jater než na dostatečném příjmu určitého vitaminu v těle.

Jak vidíte, v játrech se mohou ukládat jak vitaminy rozpustné v tucích, tak ve vodě rozpustné vitamíny, pouze doba ukládání vitamínů rozpustných v tucích je samozřejmě nezměrně delší než ve vodě rozpustná.

Výměna hormonů

Úloha jater na metabolismus steroidních hormonů není omezena na to, že syntetizuje cholesterol - základ, ze kterého se pak vytvářejí všechny steroidní hormony. V játrech podléhají všechny steroidní hormony inaktivaci, i když se v játrech netvoří.

Rozklad steroidních hormonů v játrech je enzymatický proces. Většina steroidních hormonů je inaktivována a kombinují se v játrech s glukuronovou mastnou kyselinou. V případě zhoršené funkce jater v těle se nejprve zvyšuje obsah hormonů kůry nadledvin, které nepodléhají úplnému štěpení. Odtud vzniká mnoho různých nemocí. Nejvíce nahromaděné v těle je aldosteron - mineralokortikoidový hormon, jehož nadbytek vede ke zpoždění sodíku a vody v těle. Výsledkem je otok, zvýšení krevního tlaku atd..

V játrech dochází ve velké míře k inaktivaci hormonů štítné žlázy, antidiuretického hormonu, inzulínu a pohlavních hormonů. U některých onemocnění jater se mužské pohlavní hormony nerozkládají, ale mění se na ženské. Obzvláště často se taková porucha vyskytuje po otravě methylalkoholem. Přebytek androgenů způsobený zavedením velkého počtu z vnějšku může vést ke zvýšené syntéze ženských pohlavních hormonů. Je zřejmé, že existuje určitý práh pro obsah androgenů v těle, jehož nadbytek vede k přeměně androgenů na ženské pohlavní hormony. Přesto se v poslední době objevily publikace, že některá léčiva mohou zabránit přeměně androgenů na estrogeny v játrech. Takové léky se nazývají blokátory..

Kromě výše uvedených hormonů játra inaktivují neurotransmitery (katecholaminy, serotonin, histamin a mnoho dalších látek). V některých případech je dokonce rozvoj duševních chorob způsoben neschopností jater inaktivovat určité neurotransmitery.

Stopové prvky

Výměna téměř všech stopových prvků přímo závisí na játrech. Například játra ovlivňují vstřebávání železa ze střeva, ukládají železo a zajišťují stálost jeho koncentrace v krvi. Játra jsou skladiště mědi a zinku. Podílí se na výměně manganu, kobaltového molybdenu a dalších stopových prvků.

Žlučová formace

Žluč produkovaná játry, jak jsme řekli, se aktivně podílí na trávení tuků. Tato záležitost se však neomezuje pouze na jejich emulgaci. Žluč aktivuje lipid-štěpící enzym lipózu pankreatické a střevní šťávy. Žluč také urychluje vstřebávání mastných kyselin, karotenu, vitamínů P, E, K, cholesterolu, aminokyselin, vápenatých solí ve střevech. Žluč stimuluje střevní motilitu.

Játra po dobu jednoho dne produkují nejméně 1 litr žluči. Žluč je nazelenalá žlutá kapalina mírně alkalické reakce. Hlavní složky žluči: soli žlučových kyselin, žlučové pigmenty, cholesterol, lecitin, tuky, anorganické soli. Jaterní žluč obsahuje až 98% vody. Podle osmotického tlaku se žluč rovná krevní plazmě. Z jater, žluč přes intrahepatální žlučovody vstupuje do jaterního kanálu, odtud je přímo vylučován cystickým kanálkem do žlučníku. Zde dochází ke koncentraci žluči v důsledku absorpce vody. Hustota žlučníku žluči 1 026 - 1,095.

Některé látky, které tvoří žluč, jsou syntetizovány přímo v játrech. Druhá část se tvoří mimo játra a po řadě metabolických změn se vylučuje žlučí do střev. Žluč je tedy tvořena dvěma způsoby. Některé z jeho složek jsou filtrovány z krevní plazmy (voda, glukóza, kreatinin, draslík, sodík, chlor), zatímco jiné jsou vytvářeny v játrech: žlučové kyseliny, glukuronidy, párové kyseliny atd..

Nejdůležitější žlučové kyseliny, cholové a deoxycholové, v kombinaci s aminokyselinami glycin a taurin tvoří párové žlučové kyseliny - glycocholické a taurocholické.

Lidská játra produkují 10-20 g žlučových kyselin denně. Žlučové kyseliny se dostávají do střev pomocí žlučových kyselin, které se štěpí pomocí enzymů střevních bakterií, i když většina z nich podléhá reabsorpci střevními stěnami a opět končí v játrech..

Při výkalech se uvolní jen 2 až 3 g žlučových kyselin, které se v důsledku rozkladu střevních bakterií změní na zelenou až hnědou a změní vůni.

Tudíž dochází k oběhu žlučových kyselin v játrech a ve střevě. Pokud je nutné zvýšit vylučování žlučových kyselin z těla (například za účelem vylučování velkého množství cholesterolu z těla), pak se přijímají látky, které nevratně žlučové kyseliny neumožňují vstřebávání žlučových kyselin ve střevu, a odstraní je z těla spolu s výkaly. Nejúčinnější v tomto ohledu jsou speciální iontoměničové pryskyřice (například cholestyramin), které jsou-li vnitřně užívány, jsou schopny vázat velmi velké množství žluči, a tedy žlučové kyseliny ve střevě. K tomuto účelu bylo dříve používáno aktivní uhlí..

Použijte však a nyní. Vlákno ze zeleniny a ovoce, ale v ještě větší míře pektinové látky, má schopnost absorbovat žlučové kyseliny a odstraňovat je z těla. Největší množství pektinu je z bobulí a plodů, ze kterých lze připravit želé bez použití želatiny. Nejprve je to červený rybíz, poté podle jeho želé formující schopnosti následuje černý rybíz, angrešt, jablka. Je pozoruhodné, že v pečených jablkách obsahuje pektin několikrát více než v čerstvých jablkách. Čerstvé jablko obsahuje protopectiny, které se při pečení jablek mění v pektiny. Pečená jablka jsou nepostradatelnou vlastností všech diet, když potřebujete odstranit velké množství žluč z těla (ateroskleróza, onemocnění jater, otrava atd.).

Žlučové kyseliny mohou být také tvořeny z cholesterolu. Při konzumaci masa se zvyšuje množství žlučových kyselin, zatímco nalačno se snižuje. V důsledku žlučových kyselin a jejich solí vykonává žluč své funkce v procesu trávení a vstřebávání.

Žlučové pigmenty (hlavní je bilirubin) se neúčastní trávení. Jejich vylučování játry je čistě vylučovací vylučovací proces..

Bilirubin se tvoří z hemoglobinu zničených červených krvinek ve slezině a speciálních jaterních buňkách (Kupfferovy buňky). Není divu, že se slezina nazývá hřbitov červených krvinek. Ve vztahu k bilirubinu je hlavním úkolem jater jeho izolace, nikoli tvorba, ačkoli se v játrech tvoří značná část. Je zajímavé, že rozklad hemoglobinu na bilirubin se provádí za účasti vitamínu C. Mezi hemoglobinem a bilirubinem existuje mnoho meziproduktů, které lze vzájemně převést na sebe. Část z nich se vylučuje močí a část stolice.

Tvorba žluči je regulována centrálním nervovým systémem prostřednictvím různých reflexních vlivů. Žlučová sekrece se vyskytuje nepřetržitě a zesiluje jídlem. Podráždění celiakálního nervu vede ke snížení tvorby žluči a podráždění vagusového nervu a histaminů zvyšuje tvorbu žluči.

Žlučová sekrece, tj. tok žluči do střeva se objevuje periodicky v důsledku kontrakce žlučníku v závislosti na jídle a jeho složení.

Vylučovací funkce

Vylučovací funkce jater je velmi úzce spojena s tvorbou žluči, protože látky vylučované játry jsou vylučovány žlučí, a alespoň proto se automaticky stávají nedílnou součástí žluči. Mezi tyto látky patří již popsané hormony štítné žlázy, steroidní sloučeniny, cholesterol, měď a další stopové prvky, vitamíny, sloučeniny porfyrinu (pigmenty) atd..

Látky vylučované téměř výhradně žlučí se dělí do dvou skupin:

  • Látky vázané na plazmu s proteiny (např. Hormony).
  • Látky nerozpustné ve vodě (cholesterol, steroidní sloučeniny).

Jedním ze znaků vylučovací funkce žluče je to, že je schopna vnášet z těla látky, které nelze z těla odstranit jiným způsobem. V krvi je málo volných sloučenin. Většina stejných hormonů je pevně spojena s transportními proteiny krve a pevně spojená s proteiny nemůže překonat renální filtr. Tyto látky se vylučují z těla spolu se žlučí. Další velkou skupinou látek, které nelze vyloučit močí, jsou látky nerozpustné ve vodě..

Role jater je v tomto případě snížena na skutečnost, že kombinuje tyto látky s kyselinou glukuronovou a přechází tak do stavu rozpustného ve vodě, po kterém se volně vylučují ledvinami..

Existují další mechanismy, které játra umožňují izolovat ve vodě nerozpustné sloučeniny z těla..

Deaktivační funkce

Játra hrají ochrannou roli nejen kvůli neutralizaci a eliminaci toxických sloučenin, ale i díky mikrobům, které ničí. Speciální jaterní buňky (Kupfferovy buňky), jako améba, zachycují cizí bakterie a tráví je.

V procesu evoluce se játra stala ideálním orgánem pro neutralizaci toxických látek. Pokud nemůže proměnit toxickou látku v úplně netoxickou, činí ji méně toxickou. Už víme, že toxický amoniak je přeměňován v játrech na netoxickou močovinu (močovinu). Játra nejčastěji neutralizují toxické sloučeniny díky tvorbě párovaných sloučenin s nimi s glukuronovou a kyselinou sírovou, glycinem, taurinem, cysteinem atd. Vysoce toxické fenoly jsou neutralizovány, steroidy a další látky jsou neutralizovány. Oxidační a redukční procesy, acetylace, methylace (proto jsou vitaminy obsahující volné methylové radikály-CH3 tak užitečné pro játra), hydrolýza atd. Hrají při neutralizaci velkou roli. Aby játra mohla plnit svou detoxikační funkci, je nezbytný dostatečný přísun energie, a proto na druhé straně je nezbytný dostatečný obsah glykogenu a přítomnost dostatečného množství ATP.

Krevní koagulace

V játrech se syntetizují látky potřebné pro koagulaci krve, složky protrombinového komplexu (faktory II, VII, IX, X), pro jejichž syntézu je potřebný vitamín K. V játrech se také tvoří fibrranogen (protein nezbytný pro koagulaci krve), faktory V, XI, XII. XIII. Podivné, jak se může na první pohled zdát, je v játrech syntéza prvků antikoagulačního systému - heparin (látka, která zabraňuje koagulaci krve), antitrombin (látka, která zabraňuje krevním sraženinám), antiplasmin. V embryích (embryích) slouží játra také jako orgán vytvářející krev, kde se tvoří červené krvinky. S narozením osoby převezme tyto funkce kostní dřeň..

Redistribuce krve v těle

Játra, kromě všech ostatních funkcí, dobře plní funkci krevního depozitu v těle. V tomto ohledu může ovlivnit krevní oběh celého organismu. Všechny intrahepatické tepny a žíly mají svěrače, které ve velmi širokém rozmezí mohou měnit průtok krve v játrech. Průměrný průtok krve v játrech je 23 ml / x / min. Normálně je téměř 75 malých cév jater vypnuto svěrači z celkového oběhu. Se zvýšením celkového krevního tlaku se krevní cévy jater rozšiřují a jaterní průtok krve se několikrát zvyšuje. Naopak pokles krevního tlaku vede ke zúžení krevních cév v játrech a snížení krevního toku v játrech.

Změna polohy těla je také doprovázena změnami krevního toku v játrech. Tak například v klidové poloze je průtok krve v játrech o 40% nižší než v klidové poloze.

Norepinefrin a sympatikum zvyšují odpor krevních cév jater, což snižuje množství krve protékající játry. Naopak vagusový nerv naopak snižuje odolnost jaterních cév, což zvyšuje množství krve protékající játry.

Játra jsou velmi citlivá na nedostatek kyslíku. V podmínkách hypoxie (nedostatek kyslíku v tkáních) se v játrech vytvářejí vazodilatátory, které snižují citlivost kapilár na adrenalin a zvyšují průtok krve v játrech. Při dlouhodobé aerobní práci (běh, plavání, veslování atd.) Může zvýšení průtoku krve v játrech dosáhnout takového rozsahu, že játra výrazně zvětší svůj objem a začne vyvíjet tlak na svou vnější kapsli, bohatě vybavenou nervovými zakončeními. Výsledkem je bolest v játrech, která je známá všem běžcům a skutečně všem, kdo se podílejí na aerobních sportech.

Věkové změny

Funkční schopnosti lidské jater jsou nejvyšší v raném dětství a ve věku se zvyšují velmi pomalu.

Hmotnost jater novorozeného dítěte je v průměru 130 až 135 g. Maximální hmota jater dosahuje věku 30 až 40 let a poté postupně klesá, zejména mezi 70 až 80 lety, navíc u mužů klesá hmota jater více než u žen. Regenerační kapacita jater pro stáří je poněkud snížena. V mladém věku, po odstranění jater o 70% (zranění, zranění atd.), Získají játra ztracenou tkáň o 113% během několika týdnů (s přebytkem). Taková vysoká schopnost regenerace není vlastní žádnému jinému orgánu a je dokonce používána k léčbě závažných chronických onemocnění jater. Například u některých pacientů s cirhózou jater je částečně odstraněna a roste znovu, ale roste nová zdravá tkáň. S věkem už nejsou játra plně obnovena. U starších jedinců roste pouze o 91% (což je v zásadě také hodně).

Syntéza albuminu a globulinu klesá ve stáří. Většinou dochází k syntéze albuminu. To však nevede k žádným poruchám ve výživě tkání a ke snížení onkotického krevního tlaku, protože s věkem klesá intenzita rozkladu a spotřeba proteinů v plazmě jinými tkáněmi. Proto játra, dokonce ve stáří, poskytují tělu potřebu pro syntézu plazmatických proteinů. Schopnost jater ukládat glykogen je také různá v různých věkových obdobích. Glykogenní kapacita dosahuje maxima ve věku tří měsíců, přetrvává po celý život a ve stáří jen mírně klesá. Metabolismus tuků v játrech dosahuje své obvyklé úrovně také ve velmi raném věku a ve stáří jen mírně klesá.

V různých stádiích vývoje těla játra produkují různá množství žluči, ale vždy pokrývají potřeby těla. Složení žluči se v průběhu života poněkud liší. Pokud tedy novorozené dítě obsahuje přibližně 11 mEq / l žlučových kyselin v jaterní žluči, pak se ve věku čtyř let toto množství sníží téměř 3krát a ve věku 12 let opět stoupá a dosahuje přibližně 8 mEq / l.

Podle některých zdrojů je míra vyprázdnění žlučníku nejnižší u mladých lidí a u dětí a starších je mnohem vyšší.

Obecně je játra podle všech svých ukazatelů stárnoucím orgánem. Pravidelně slouží člověku po celý jeho život.

Úloha jater v metabolismu uhlohydrátů, tuků a bílkovin

Biochemie je obrovské odvětví vědy. Studuje živé buňky a organismy, jejich funkce a účast na metabolických procesech. Biochemie jater je velmi složitá, protože orgán má svá specifika.

Játra jsou snad jedinou žlázou, která má schopnost regenerovat své buňky. Kromě toho jsou játra největší žláza v těle. Pro detoxikaci, udržování metabolismu uhlohydrátů, bílkovin a lipidů, produkci určitých hormonů, „filtraci“ krve a mnohem více je zapotřebí orgán..

Pro zhodnocení jater stačí biochemický krevní test. S jeho pomocí se odhaduje úroveň aktivity jaterních transamináz. Pokud je zvýšená, pak s vysokou pravděpodobností osoba již má onemocnění hepatobiliárního systému.

Funkce jater

Játra jsou nepárový žlázový orgán, který se nachází pod bránicí a přesněji v oblasti pravé hypochondy. Játra se skládají ze dvou laloků. Dnes se používá tzv. Segmentové schéma Claude Quino. Podle ní je žláza rozdělena do osmi segmentů, z nichž jsou vytvořeny pravé a levé laloky.

Samotný parenchym je lobovaný. Jaterní destičky působí jako strukturální součást jater, nazývají se také hepatocyty. Hemokapiláry, žlučové kapiláry, perisinusoidální prostor a přímo centrální žíla se také berou jako strukturální komponenty.

Jaká je tedy role jater v metabolismu uhlohydrátů, tuků a bílkovin? Ve skutečnosti je to kolosální. Trávení, metabolické procesy, produkce hormonů, včetně genitálií a mnohem příměji závisí na zdraví jater.

Hlavní funkce jater jsou:

  1. Detoxikace. Nazývá se také neutralizační funkce. Mnoho lidí si pravděpodobně všimlo, že při pití alkoholu a přejídání, stejně jako v případě intoxikace, mají bolestivou pravou hypochondrii. Toto je vysvětleno velmi jednoduše - pro „filtrování“ krve z toxinů a jedů potřebujete játra. Je to ona, kdo přijme celou ránu. Železo odstraňuje toxiny, alergeny, jedy z těla. Detoxikace nastává v důsledku skutečnosti, že játra promění jedy a toxiny na méně toxické složky a poté je odstraní z těla.
  2. Poskytování glukózy v těle (nesmí se zaměňovat s fruktózou a galaktózou). Přebytečné uhlohydráty se převádějí na glykogen. Tato látka je uložena v játrech a v případě potřeby se používá jako energetická rezerva těla. Přebytečný glykogen je přeměněn na tukovou tkáň. Játra také poskytují tělu další živiny, včetně glycerinu, aminokyselin, kyseliny mléčné.
  3. Skladování vitamínů (rozpustných v tucích a ve vodě). Určité kovy jsou také uloženy v játrech..
  4. Regulace metabolismu tuků. Tělo produkuje cholesterol, který je potřebný k udržení metabolismu lipidů, trávicích procesů a dokonce i produkci pohlavních hormonů.
  5. Regulace hematopoetického systému. Syntetizují se plazmatické proteiny v játrech, včetně beta a alfa globulinů, albuminu a proteinů koagulačního systému.
  6. Produkce žluči a žlučových kyselin, jakož i syntéza bilirubinu.
  7. Zachování "rezerv" krve. Lékaři zjistili, že v játrech je uložena krevní zásoba, která se během masivní ztráty krve nebo šoku vypouští do krevního řečiště..
  8. Syntéza hormonů, včetně růstových faktorů podobných inzulínu.

Jak vidíte, role jater v těle je obrovská. Ve skutečnosti je tento orgán přirozeným filtrem a „skladem“, protože čistí krev toxinů a ukládá živiny, vitamíny, krev.

Jak rozpoznat biochemické abnormality v játrech?

Úloha jater v metabolismu uhlohydrátů a dalších biochemických procesech je obtížné přeceňovat. Lékaři se často ptají, co se stane, řekněme, v rozporu s neutralizační funkcí jater nebo v rozporu s metabolismem bílkovin a sacharidů.?

Ve skutečnosti je docela možné rozpoznat biochemické poruchy. Prvním charakteristickým znakem je bolest v pravé hypochondrii. Bolest může mít různé intenzity. Při závažných poruchách, včetně cirhózy, selhání jater, reaktivní hepatitidy, jaterní encefalopatie, je závažnost bolesti velmi vysoká.

Zesilují se po jídle nezdravé jídlo a alkohol. S mastnou infiltrací hepatocytů, cholecystitidou a pomalými zánětlivými procesy není závažnost bolesti tak vysoká.

Kromě bolesti se projevují i ​​biochemické poruchy:

  • Syndrom žloutenky. Kůže nabírá nažloutlý odstín. Barva oční skléry a dokonce i sliznic se také mění. U některých nemocí může být žloutenka nepřítomná. Například při narušení průtoku krve v játrech není pozorována žloutnutí kůže.
  • Dyspeptické poruchy. V důsledku degenerace jaterních buněk a lokálních zánětlivých / nekrotických procesů se objevuje průjem, nevolnost, zvracení s černými nečistotami, plynatost, pocit plnosti v břiše po jídle i při malém množství jídla. Pacienti také nemají chuť k jídlu.
  • Zvýšené krvácení z dásní, krvácení z nosu. Pravděpodobnost vzniku křečových žil jícnu a konečníku se také zvyšuje..
  • Asthenovegetativní syndrom. Při studiu chemie a biochemie dospěli lékaři k závěru, že i lidská výkonnost závisí na zdraví jater. Při narušení biochemických funkcí je člověk letargický, podrážděný, rychle unavený.
  • Svědění kůže a pálení. Na kůži se mohou objevit pavoučí žíly a xantomy..
  • Hořká chuť v ústech.
  • Zbarvení stolice a ztmavnutí moči.

Při závažném narušení hepatobiliárního systému se palmy zčervenají, na pokožce se objevují modřiny bez důvodu, atrofie varlat (u mužů), menstruační cyklus je přerušen a může dojít k vnitřnímu krvácení.

Krevní chemie

Co to je a kdy je jmenováno?

Biochemický krevní test je jednoduchý a levný způsob, jak zjistit, zda existují nějaké abnormality ve fungování hepatobiliárního systému. Analýzu můžete provádět v naprosté každé nemocnici. Průměrná cena výzkumu je 1000 rublů. Výsledek je dán pacientovi za 1-2 dny.

Tato analýza je předepsána lidem, kteří mají příznaky hepatobiliárních poruch, které jsou popsány výše. Může být také doporučena studie na přítomnost chronických jater a abnormalit..

Jsou zkoumány následující prvky:

  1. Glukóza (cukr). Hladina cukru v krvi je zvýšena, pokud je funkce jater vážně narušena. Test na glukózu musí být také proveden z toho důvodu, že u biochemických poruch začne fungovat slinivka břišní.
  2. Frakce cholesterolu. Studujeme lipoproteiny o nízké hustotě, lipoproteiny o vysoké hustotě, triglyceridy a celkový cholesterol. Je nutné vyhodnotit aterogenní index..
  3. Bilirubin (volný, vázaný a celkový). Při onemocnění hepatobiliárního systému není bilirubin v játrech ničen, v důsledku čehož jeho koncentrace v krvi výrazně stoupá.
  4. ALT, AST, alkalická fosfatáza, GGT. Hladina těchto jaterních enzymů je výrazně zvýšena, pokud játra plně neplní své biochemické funkce.

Příprava na analýzu a interpretaci indikátorů

Jak probíhá příprava na odběr krve? Přípravné činnosti by měly začít 2-4 dny před studií. Lékaři důrazně doporučují dietu před biochemickými krevními testy.

V nabídce by neměly být polotovary, sladkosti, mastná a kořenitá jídla, rychlé občerstvení, sladké nápoje sycené oxidem uhličitým. Je přísně zakázáno brát alkoholické nápoje. To je způsobeno skutečností, že pod vlivem ethanolu se může zvýšit aktivita jaterních enzymů, v důsledku čeho bude osoba dostávat falešný výsledek.

  • Přestaňte užívat léky, které mohou ovlivnit srážení krve. Je také vhodné zdržet se používání antibiotik, cytostatik a jiných hepatotoxických léků. Můžete vzít hepatoprotektory.
  • Udělejte hladový krevní test. Přesného výsledku lze dosáhnout, pokud člověk do 8 až 10 hodin před odběrem krve nebude jíst jídlo vůbec. Můžete pít vodu.
  • Před návštěvou nemocnice / laboratoře nekuřte.
  • V předvečer studie se zdržte zvýšené fyzické aktivity.
  • Ženy dělají těhotenský test. Faktem je, že i v raných stadiích těhotenství se aktivita jaterních enzymů může zvyšovat i snižovat. Vyloučeny nejsou ani „skoky“ cukru.

Referenční hodnoty jaterních enzymů, glukózy a cholesterolu jsou uvedeny v tabulce.

Protein v lidské játrech

Játra v lidském těle plní řadu různých a životně důležitých funkcí. Játra se účastní téměř všech typů metabolismu: bílkovin, lipidů, uhlohydrátů, vodních minerálů, pigmentů.

Nejdůležitější hodnota jater v metabolismu je primárně určena skutečností, že se jedná o druh velké mezistanice mezi portálem a obecným okruhem krevního oběhu. Více než 70% krve vstupuje do lidské jater skrze portální žílu, zbytek krve vstupuje do jaterní tepny. Krve portální žíly omývají intestinální sací povrch a výsledkem je, že většina látek absorbovaných ve střevu prochází játry (s výjimkou lipidů, které jsou transportovány hlavně lymfatickým systémem). Játra tak fungují jako primární regulátor obsahu látek v krvi, které vstupují do těla potravou..

Důkazem platnosti tohoto ustanovení je následující obecná skutečnost: navzdory skutečnosti, že k absorpci živin ze střev do krve dochází přerušovaně, přerušovaně, v souvislosti s nimiž lze pozorovat změny v koncentraci řady látek (glukózy, aminokyselin atd.) Obecně v cirkulačním kruhu portálu, obecně oběhové koncentrace v koncentraci těchto sloučenin jsou zanedbatelné. To vše potvrzuje důležitou roli jater při udržování stálosti vnitřního prostředí těla..

Játra také vykonávají mimořádně důležitou vylučovací funkci, úzce spojenou s jeho detoxikační funkcí. Obecně lze bez nadsázky říci, že v těle neexistují žádné metabolické cesty, které by játra nebyly přímo ani nepřímo kontrolovány, a proto již mnoho z nejdůležitějších funkcí jater bylo diskutováno v odpovídajících kapitolách učebnice. V této kapitole se pokusíme podat obecnou představu o úloze jater v metabolismu celého organismu.

ŽIVÉ CHEMICKÉ SLOŽENÍ

U zdravého dospělého člověka je hmotnost jater v průměru 1,5 kg. Někteří vědci se domnívají, že tato hodnota by měla být považována za dolní hranici normy a rozsah oscilací je od 20 do 60 g na 1 kg tělesné hmotnosti. Ve stole. některé údaje o chemickém složení jater jsou normální. Z tabulky údajů. je vidět, že více než 70% hmotnosti jater je voda. Je však třeba mít na paměti, že hmota jater a její složení podléhají výrazným výkyvům jak v normě, tak zejména v patologických stavech..

Například při otoku může být množství vody až 80% hmotnosti jater a při nadměrném ukládání tuku v játrech může klesnout na 55%. Více než polovina suchých zbytků jater je tvořena bílkovinami, z nichž přibližně 90% tvoří globuliny. Játra jsou bohatá na různé enzymy. Asi 5% jaterní hmoty jsou lipidy: neutrální tuky (triglyceridy), fosfolipidy, cholesterol atd. Při těžké obezitě může obsah lipidů dosáhnout 20% hmotnosti orgánů a u mastných jater může být množství lipidů 50% mokré hmoty.

Játra mohou obsahovat 150-200 g glykogenu. U těžkých parenchymálních lézí jater se zpravidla snižuje množství glykogenu v něm. Naproti tomu u některých glykogenóz dosahuje obsah glykogenu 20% nebo více hmotnosti jater.

Minerální složení jater je rozmanité. Množství železa, mědi, manganu, niklu a některých dalších prvků převyšuje jejich obsah v jiných orgánech a tkáních.

ŽIVOT V VÝMĚNĚ CARBOHYDRÁTU

Hlavní úlohou jater při metabolismu uhlohydrátů je zajištění konstantní koncentrace glukózy v krvi. Toho je dosaženo regulací mezi syntézou a rozkladem glykogenu uloženého v játrech..

Účast jater na udržování koncentrace glukózy v krvi je dána skutečností, že v ní probíhají procesy glykogeneze, glykogenolýzy, glykolýzy a glukoneogeneze. Tyto procesy jsou regulovány mnoha hormony, včetně inzulínu, glukagonu, STH, glukokortikoidů a katecholaminů. Glukóza vstupující do krve je rychle absorbována játry. Předpokládá se, že je to kvůli extrémně vysoké citlivosti hepatocytů na inzulín (ačkoli existují důkazy o pochybnosti o důležitosti tohoto mechanismu).

Při hladovění hladina inzulinu klesá a hladiny glukagonu a kortizolu vzrůstají. V reakci na to se v játrech zvyšuje glykogenolýza a glukoneogeneze. Pro glukoneogenezi jsou zapotřebí aminokyseliny, zejména alanin, které se vytvářejí během rozkladu svalových bílkovin. Naopak, alanin a rozvětvené aminokyseliny vstupují do svalu z jater, kde se podílejí na syntéze proteinů. Tento glukózo-alaninový cyklus je regulován změnami sérových koncentrací inzulínu, glukagonu a kortizolu..

Po jídle se předpokládalo, že glykogen a mastné kyseliny jsou syntetizovány přímo z glukózy. Ve skutečnosti však k těmto transformacím dochází nepřímo za účasti metabolitů trikarboxylové glukózy (například laktátu) nebo jiných substrátů glukoneogeneze, jako je fruktóza a alanin..

S cirhózou se hladina glukózy v krvi často mění. Obvykle je pozorována hyperglykémie a zhoršená tolerance glukózy. V tomto případě je aktivita inzulínu v krvi normální nebo zvýšená (s výjimkou hemochromatózy); proto je snížená tolerance glukózy způsobena rezistencí na inzulín. Jeho příčinou může být snížení počtu fungujících hepatocytů..

Existují také důkazy, že s cirhózou je pozorována rezistence na hepatocyty a na inzulínovou rezistenci po receptoru. Kromě toho se při posunu portakalvalů vylučuje inzulín a glukagon v játrech, čímž se zvyšuje koncentrace těchto hormonů. U hemochromatózy se však hladiny inzulínu mohou snižovat (až do rozvoje diabetes mellitus) v důsledku ukládání železa do slinivky břišní. S cirhózou klesá schopnost jater používat laktát v glukoneogenezních reakcích, v důsledku toho se může zvýšit jeho koncentrace v krvi.

Ačkoli se hypoglykémie nejčastěji vyskytuje u fulminantní hepatitidy, může se také vyvinout v konečných stádiích jaterní cirhózy v důsledku snížení zásob glykogenu v játrech, snížení odpovědi hepatocytů na glukagon a snížení schopnosti jater syntetizovat glykogen v důsledku rozsáhlé destrukce buněk. Toto je umocněno skutečností, že množství glykogenu v játrech je dokonce normálně omezené (asi 70 g), zatímco tělo potřebuje konstantní zásobu glukózy (asi 150 g / den). Proto jsou zásoby glykogenu v játrech velmi rychle vyčerpány (normální - po prvním dni půstu).

V játrech je syntéza glykogenu a jeho regulace hlavně podobná procesům, které se vyskytují v jiných orgánech a tkáních, zejména ve svalové tkáni. Syntéza glykogenu z glukózy poskytuje normální dočasnou uhlohydrátovou rezervu nezbytnou pro udržení koncentrace glukózy v krvi v případech, kdy je její obsah významně snížen (například u lidí k tomu dochází, když není dostatečný příjem uhlohydrátů z potravy nebo během nočního „půstu“)..

Syntéza a rozklad glykogenu

Je nutné zdůraznit důležitou roli enzymu glukokinázy v procesu využití glukózy v játrech. Glukokináza, jako hexokináza, katalyzuje fosforylaci glukózy za vzniku fosfátu glukózy, zatímco aktivita glukokinázy v játrech je téměř 10krát vyšší než aktivita hexokinázy. Důležitým rozdílem mezi těmito dvěma enzymy je to, že glukokináza, na rozdíl od hexokinázy, má vysokou hodnotu CM pro glukózu a není inhibována glukózou-6-fosfátem.

Po jídle se obsah glukózy v portální žíle prudce zvyšuje: její intrahepatická koncentrace se také zvyšuje ve stejných mezích. Zvýšení koncentrace glukózy v játrech způsobuje významné zvýšení glukokinázové aktivity a automaticky zvyšuje absorpci glukózy v játrech (vytvořená glukóza-6-fosfát se buď utrácí na syntézu glykogenu, nebo se rozkládá).

Charakteristiky metabolismu glykogenu v játrech a svalech

Předpokládá se, že hlavní role jater - rozpad glukózy - je redukována především na ukládání prekurzorových metabolitů nezbytných pro biosyntézu mastných kyselin a glycerolu a v menší míře na jeho oxidaci na CO2 a H2O. Triglyceridy syntetizované v játrech jsou obvykle vylučovány do krve jako součást lipoproteinů a transportovány do tukové tkáně pro „trvalé“ skladování.

Při reakcích pentózofosfátové dráhy se v játrech tvoří NADPH, který se používá k redukci reakcí při syntéze mastných kyselin, cholesterolu a dalších steroidů. Kromě toho se tvoří pentózové fosfáty nezbytné pro syntézu nukleových kyselin..

Dráha konverze glukózy s pentózou a fosfátem

Spolu s využitím glukózy v játrech dochází také k její tvorbě. Přímým zdrojem glukózy v játrech je glykogen. K rozkladu glykogenu v játrech dochází hlavně prostřednictvím fosforolytické dráhy. Systém cyklických nukleotidů má velký význam při regulaci rychlosti glykogenolýzy v játrech. Kromě toho se glukóza v játrech také vytváří během glukoneogeneze.

Hlavními substráty pro glukoneogenezi jsou laktát, glycerin a aminokyseliny. Obecně se uznává, že téměř všechny aminokyseliny, s výjimkou leucinu, mohou doplnit skupinu prekurzorů glukoneogeneze..

Při posuzování uhlohydrátové funkce jater je třeba mít na paměti, že poměr mezi procesy využití a tvorbou glukózy je regulován primárně neurohumorální cestou za účasti endokrinních žláz..

Ústřední roli při přeměně glukózy a samoregulaci metabolismu uhlohydrátů v játrech hraje glukóza-6-fosfát. Drasticky inhibuje fosforolytické štěpení glykogenu, aktivuje enzymatický přenos glukózy z uridin difosfoglukózy na molekulu syntetizovaného glykogenu, je substrátem pro další glykolytické transformace a také oxidaci glukózy, a to i cestou pentózofosfátové dráhy. Nakonec rozklad glukózy-6-fosfátu fosfatázou zajišťuje uvolnění volné glukózy do krve, kterou krevní tok dodává do všech orgánů a tkání (obr. 16.1)..

Jak bylo uvedeno, nejúčinnějším alosterickým aktivátorem fosfhofruktokinázy-1 a inhibitorem fruktosy-1,6-bisfosfatázy v játrech je fruktóza-2,6-bisfosfát (F-2,6-P2). Zvýšení hladiny F-2,6-P2 v hepatocytech přispívá ke zvýšené glykolýze a snížení rychlosti glukoneogeneze. F-2,6-P2 snižuje inhibiční účinek ATP na fosfo-fruktokinázu-1 a zvyšuje afinitu tohoto enzymu pro fruktózu-6-fosfát. Při inhibici fruktóza-1,6-bisfosfatázy F-2,6-P2 se hodnota KM pro fruktózu-1,6-bisfosfát zvyšuje.

Obsah F-2,6-P2 v játrech, srdci, kosterním svalu a dalších tkáních je řízen bifunkčním enzymem, který syntetizuje F-2,6-P2 z fruktosy-6-fosfátu a ATP a hydrolyzuje ho na fruktosy-6-fosfáty a Pi, tj. enzym má současně kinázovou i bisfosfatázovou aktivitu. Bifunkční enzym (fosfhofructokináza-2 / fruktóza-2,6-bisfosfatáza) izolovaný z jater potkana sestává ze dvou identických podjednotek s mol. o hmotnosti 55 000, z nichž každé má dvě různá katalytická centra. Kinázová doména je umístěna na N-konci a bisfosfatázová doména je na C-konci každého z polypeptidových řetězců..

Je také známo, že bifunkční jaterní enzym je vynikajícím substrátem pro cAMP-dependentní proteinovou kinázu A. Při působení proteinové kinázy A dochází k fosforylaci serinových zbytků v každé z podjednotek bifunkčního enzymu, což vede ke snížení jeho kinázy a ke zvýšení bisfosfatázové aktivity. Upozorňujeme, že hormony, zejména glukagon, hrají významnou roli v regulaci aktivity bifunkčního enzymu..

V mnoha patologických stavech, zejména u diabetes mellitus, jsou zaznamenány významné změny ve fungování a regulaci systému F-2,6-P2. Bylo zjištěno, že při experimentálním (steptozotocinovém) diabetu u potkanů ​​na pozadí prudkého zvýšení hladiny glukózy v krvi a moči v hepatocytech je obsah F-2,6-P2 snížen. V důsledku toho klesá rychlost glykolýzy a zvyšuje se glukoneogeneze. Tato skutečnost má své vlastní vysvětlení..

Hormonální hormony vyskytující se u potkanů ​​s diabetem: zvýšení koncentrace glukagonu a snížení obsahu inzulínu způsobují zvýšení koncentrace cAMP v jaterní tkáni, zvýšení fosforylace bifunkčního enzymu závislé na cAMP, což zase vede ke snížení jeho kinázy a ke zvýšení aktivity bisfosfatázy. To může být mechanismus pro snížení hladiny F-2,6-P2 v hepatocytech při experimentálním diabetu. Zjevně existují další mechanismy vedoucí ke snížení hladiny P-2,6-P2 v hepatocytech s diabetem streptozotocin. Ukázalo se, že u experimentálního diabetu dochází ke snížení glukokinázové aktivity v jaterní tkáni (možná ke snížení množství tohoto enzymu)..

To vede ke snížení rychlosti fosforylace glukózy a poté ke snížení obsahu fruktosy-6-fosfátu, substrátu bifunkčního enzymu. Nakonec bylo v posledních letech prokázáno, že se streptozotocinovým diabetem množství bifunkčního enzymu mRNA v hepatocytech klesá a v důsledku toho klesá hladina P-2,6-P2 v jaterní tkáni a zvyšuje se gluko-neogeneze. To vše znovu potvrzuje pozici, že F-2,6-P2, který je důležitou součástí řetězce přenosu hormonálních signálů, působí jako terciární mediátor působením hormonů, především na procesy glykolýzy a glukoneogeneze..

Vzhledem k intermediárnímu metabolismu uhlohydrátů v játrech je také třeba se soustředit na transformaci fruktózy a galaktózy. Fruktóza vstupující do jater může být fosforylována v poloze 6 na fruktózu-6-fosfát působením hexokinázy, která má relativní specificitu a katalyzuje fosforylaci, kromě glukózy a fruktózy, také manosy. V játrech je však i jiná cesta: fruktóza je schopna fosforylovat za účasti konkrétnějšího enzymu, fruktokinázy. Výsledkem je fruktóza-1-fosfát..

Tato reakce není blokována glukózou. Dále se fruktóza-1-fosfát působením aldolasy dělí na dvě triosy: dioxiaacetonfosfát a glyceraldehydrát. Pod vlivem odpovídající kinázy (triokinázy) a za účasti ATP podléhá glyceraldehyd fosforylaci na glyceraldehyd-3-fosfát. Ten (dioxiaacetonfosfát také snadno přechází do něj) prochází obvyklými transformacemi, včetně tvorby kyseliny pyruvové jako meziproduktu.

Je třeba poznamenat, že s geneticky podmíněnou nesnášenlivostí vůči fruktóze nebo nedostatečnou aktivitou hypoglykémie vyvolané fruktózou-1,6-bisfosfatázou je pozorována fruktóza, která se vyskytuje i přes přítomnost velkých zásob glykogenu. Fruktóza-1-fosfát a fruktóza-1,6-bisfosfát pravděpodobně alosterickým mechanismem inhibují fosforylázu v játrech..

Je také známo, že metabolismus fruktózy podél glykolytické dráhy v játrech probíhá mnohem rychleji než metabolismus glukózy. Metabolismus glukózy je charakterizován stadiem katalyzovaným fosfhofruktokinasou-1. Jak víte, v této fázi se provádí metabolická kontrola rychlosti metabolismu glukózy. Fruktóza obchází tuto fázi, což jí umožňuje zintenzivnit metabolické procesy v játrech, což vede k syntéze mastných kyselin, jejich esterifikaci a sekreci lipoproteinů o nízké hustotě; v důsledku toho se koncentrace triglyceridů v krevní plazmě může zvýšit.

Galaktóza v játrech je nejprve fosforylována za účasti ATP a enzymu galaktokinázy za vzniku galaktosy-1-fosfátu. Jaterní a laktokinázová játra plodu a dítěte se vyznačují hodnotami KM a Vmax, které jsou přibližně 5krát vyšší než hodnoty u dospělých enzymů. Většina galaktosy-1-fosfátu v játrech je přeměněna během reakce katalyzované hexózou-1-fosfát-uridyl-transferázou:

UDP-glukóza + galaktóza-1-fosfát -> UDP-galaktóza + glukóza-1-fosfát.

Jedná se o jedinečnou transferázovou reakci návratu galaktózy do hlavního proudu metabolismu sacharidů. Dědičná ztráta hexóza-1-fosfát-uridilyltransferázy vede ke galaktosémii, což je onemocnění charakterizované mentální retardací a katarakcí čoček. V tomto případě ztrácí játra novorozence schopnost metabolizovat D-galaktózu, která je součástí mléčné laktózy.

Úloha jater v metabolismu lipidů

Enzymatické systémy jater jsou schopné katalyzovat všechny reakce nebo převážnou většinu lipidových metabolických reakcí. Kombinace těchto reakcí je základem procesů, jako je syntéza vyšších mastných kyselin, triglyceridů, fosfolipidů, cholesterolu a jeho esterů, jakož i lipolýza triglyceridů, oxidace mastných kyselin, tvorba těl acetonu (ketonu) atd. Připomeňme, že enzymatické reakce syntézy triglyceridů v játrech a tukové tkáni jsou podobné. Deriváty CoA mastné kyseliny s dlouhým řetězcem interagují s glycerol-3-fosfátem za vzniku kyseliny fosfatidové, která je poté hydrolyzována na diglycerid.

Přidáním dalšího CoA derivátu mastné kyseliny do druhé se vytvoří triglycerid. Triglyceridy syntetizované v játrech buď zůstávají v játrech, nebo jsou vylučovány do krve ve formě lipoproteinů. K sekreci dochází se známým zpožděním (u osoby 1-3 hodiny). Zpoždění sekrece pravděpodobně odpovídá času potřebnému pro tvorbu lipoproteinů. Hlavním místem pro tvorbu plazmatických pre-β-lipoproteinů (lipoproteiny s velmi nízkou hustotou - VLDL) a a-lipoproteinů (lipoproteiny s vysokou hustotou - HDL) je játra.

Mastné kyseliny

Zvažte vytvoření VLDL. Podle literatury je hlavní protein apoprotein B-100 (apo B-100) lipoproteinů syntetizován v ribozomech drsného endoplazmatického retikula hepatocytů. V hladkém endoplazmatickém retikulu, kde se syntetizují lipidové složky, se sestaví VLDLP. Jednou z hlavních pobídek pro tvorbu VLDL je zvýšení koncentrace neesterifikovaných mastných kyselin (NEFA). Ten vstupuje do jater krevním oběhem, je vázán na albumin, nebo je syntetizován přímo v játrech. NEZHK slouží jako hlavní zdroj tvorby triglyceridů (TG). Informace o přítomnosti NEFA a TG jsou přenášeny na membránově vázané ribozomy hrubého endoplazmatického retikula, což je zase signál pro syntézu proteinu (apo B-100).

Syntetizovaný protein je zaveden do hrubé membrány retikula a po interakci s fosfolipidovou dvojvrstvou je oblast tvořená fosfolipidy (PL) a protein, který je předchůdcem LP částice, oddělena od membrány. Potom proteinový fosfolipidový komplex vstupuje do hladkého endoplazmatického retikula, kde interaguje s TG a esterifikovaným cholesterolem (ECS), v důsledku čehož se po odpovídajícím strukturálním přeskupení rodí, tj. neúplné částice (n-VLDLP). Ten vstupuje do sekrečních vezikul trubkovitou sítí Golgiho aparátu a je dodáván na buněčný povrch, následovaný velmi nízkou hustotou (VLDL) v jaterní buňce (podle A. N. Klimova a N. G. Nikulcheva)..

Exocytózou se vylučují do perisinusoidních prostorů (Disse prostory). Z toho n-VLDL vstupuje do lumenu krevního sinusoidu, kde dochází k přenosu apoproteinů C z HDL na n-VLDL a ty jsou dokončeny (obr. 16.3). Bylo zjištěno, že doba syntézy apo B-100, tvorba komplexů lipid-protein a sekrece hotových VLDL částic je 40 minut.

U lidí se většina β-lipoproteinů (lipoproteiny s nízkou hustotou - LDL) tvoří v plazmě z VLDL působením lipoproteinové lipázy. Během tohoto procesu se vytvoří první přechodné lipoproteiny s krátkou životností (Pr. LP), a pak se vytvoří částice ochuzené o triglyceridy a obohacené o cholesterol, tj. LDL.

Při vysokém obsahu mastných kyselin v plazmě se zvyšuje jejich absorpce v játrech, zvyšuje se syntéza triglyceridů a oxidace mastných kyselin, což může vést ke zvýšené tvorbě ketonových těl.

Je třeba zdůraznit, že ketonová těla se tvoří v játrech během takzvané dráhy β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA. Existuje však názor, že acetoacetyl-CoA, který je počáteční sloučeninou během ketogeneze, se může tvořit jak přímo během beta-oxidace mastných kyselin, tak v důsledku kondenzace acetyl-CoA [Murray R. et al., 1993]. Ketonová těla jsou dodávána z jater průtokem krve do tkání a orgánů (svaly, ledviny, mozek atd.), Kde jsou rychle oxidována za účasti odpovídajících enzymů, tj. Ve srovnání s jinými tkáněmi jsou játra výjimkou..

V játrech dochází k intenzivnímu rozkladu fosfolipidů a jejich syntéze. Kromě glycerolu a mastných kyselin, které jsou součástí neutrálních tuků, jsou pro syntézu fosfatidcholinu pro syntézu fosfolipidů nezbytné anorganické fosfáty a sloučeniny dusíku, zejména cholin. Anorganické fosfáty v játrech jsou v dostatečném množství. Při nedostatečné tvorbě nebo nedostatečném příjmu cholinu v játrech je syntéza fosfolipidů ze složek neutrálního tuku buď nemožná nebo prudce klesá a neutrální tuk je ukládán v játrech. V tomto případě se mluví o mastných játrech, které se pak mohou dostat do její tukové degenerace.

Jinými slovy, syntéza fosfolipidů je omezena množstvím dusíkatých bází, tj. Pro syntézu fosfoglyceridů je zapotřebí buď cholin, nebo sloučeniny, které mohou být donory methylových skupin a podílejí se na tvorbě cholinu (například methioninu). Takové sloučeniny se nazývají lipotropní látky. Z toho je jasné, proč je při infuzi mastných jater velmi užitečný tvaroh obsahující kaseinový protein, který obsahuje velké množství aminokyselinových zbytků methioninu,.

Zvažte roli jater v metabolismu steroidů, zejména cholesterolu. Část cholesterolu vstupuje do těla s jídlem, ale mnohem větší množství je syntetizováno v játrech z acetyl-CoA. Biosyntéza cholesterolu v játrech je potlačena exogenním cholesterolem, tj. získané s jídlem.

Biosyntéza cholesterolu v játrech je tedy regulována principem negativní zpětné vazby. Čím více cholesterolu přichází s jídlem, tím méně je syntetizován v játrech a naopak. Předpokládá se, že účinek exogenního cholesterolu na jeho biosyntézu v játrech je spojen s inhibicí reakce β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA reduktázy:

Část cholesterolu syntetizovaného v játrech se vylučuje z těla spolu se žlučí, další část se přeměňuje na žlučové kyseliny a používá se v jiných orgánech pro syntézu steroidních hormonů a dalších sloučenin.

V játrech může cholesterol interagovat s mastnými kyselinami (ve formě acyl-CoA) za vzniku esterů cholesterolu. Estery cholesterolu syntetizované v játrech vstupují do krve, která také obsahuje určité množství volného cholesterolu.

ÚLOHA ŽIVOTA V BOJI PROTEINU

Játra hrají ústřední roli v metabolismu bílkovin..

Plní následující hlavní funkce:

- syntéza specifických plazmatických proteinů;

- tvorba močoviny a kyseliny močové;

- syntéza cholinu a kreatinu;

- transaminace a deaminace aminokyselin, což je velmi důležité pro vzájemné transformace aminokyselin, jakož i pro proces glukoneogeneze a tvorbu ketonových těl.

Veškerý plazmatický albumin, 75–90% α-globulinů a 50% β-globulinů je syntetizován hepatocyty. Pouze y-globuliny nejsou produkovány hepatocyty, ale systémem makrofágů, které zahrnují stelátové retikuloendotheliocyty (Kupfferovy buňky). Většinou se v játrech tvoří y-globuliny. Játra jsou jediným orgánem, který syntetizuje proteiny důležité pro organismus, jako je protrombin, fibrinogen, proconvertin a pro-acelerin.

U onemocnění jater je stanovení frakčního složení plazmatických proteinů (nebo séra) krve často zajímavé jak z diagnostického, tak prognostického hlediska. Je známo, že patologický proces v hepatocytech dramaticky snižuje jejich syntetické schopnosti. Výsledkem je, že obsah albuminu v krevní plazmě prudce klesá, což může vést ke snížení onkotického tlaku krevní plazmy, rozvoji otoků a následně ascitu. Bylo zjištěno, že s cirhózou jater, která se objevuje s jevy ascitu, je obsah albuminu v krevním séru o 20% nižší než u cirhózy bez ascitu..

Porušení syntézy řady proteinových faktorů systému srážení krve při závažných onemocněních jater může vést k hemoragickým jevům..

Při poškození jater je také narušena deaminace aminokyselin, což přispívá ke zvýšení jejich koncentrace v krvi a moči. Pokud je tedy normální obsah dusíku v aminokyselinách v krevním séru přibližně 2,9–4,3 mmol / l, pak u těžkých onemocnění jater (atrofické procesy) se tato hodnota zvyšuje na 21 mmol / l, což vede k aminoacidurii. Například při akutní atrofii jater může množství tyrosinu v denním množství moči dosáhnout 2 g (rychlostí 0,02 až 0,05 g / den).

V těle se tvorba močoviny vyskytuje hlavně v játrech. Syntéza močoviny je spojena s výdajem poměrně významného množství energie (3 ATP molekuly se spotřebují na tvorbu 1 molekuly močoviny). Při onemocnění jater, když je sníženo množství ATP v hepatocytech, je narušena syntéza močoviny. V těchto případech je indikativní stanovení poměru močovinového dusíku k aminodusíku v séru. Normálně je tento poměr 2: 1 a při vážném poškození jater je 1: 1.

Většina kyseliny močové se také tvoří v játrech, kde je velké množství enzymu xanthinoxidázy, za účasti kterého se oxypuriny (hypo-xanthin a xanthin) přeměňují na kyselinu močovou. Nesmíme zapomenout na roli jater při syntéze kreatinu. V těle jsou dva zdroje kreatinu. Existuje exogenní kreatin, tj. kreatinové jídlo (maso, játra atd.) a endogenní kreatin syntetizovaný v tkáních. K syntéze kreatinu dochází hlavně v játrech, odkud proudí krevním oběhem do svalové tkáně. Zde se kreatin, fosforylovaný, přeměňuje na kreatin-fosfát a kreatin se z něj vytvoří.

ŽLUČ

Žluč je sekrece nažloutlé tekutiny, oddělená jaterními buňkami. Osoba produkuje 500-700 ml žluči denně (10 ml na 1 kg tělesné hmotnosti). K tvorbě žluči dochází nepřetržitě, i když intenzita tohoto procesu během dne prudce kolísá. Při trávení játra přechází do žlučového měchýře, kde díky absorpci vody a elektrolytů zhoustne. Relativní hustota jaterní žluči je 1,01 a cystická - 1,04. Koncentrace hlavních složek v cystické žluči je 5-10krát vyšší než v játrech.

Předpokládá se, že tvorba žluči začíná aktivní sekrecí vody, žlučových kyselin a bilirubinu hepatocyty, v důsledku čehož se v žlučových kanálech objevuje tzv. Primární žluč. Ten, který prochází žlučovody, přichází do styku s krevní plazmou, v důsledku čehož je rovnováha elektrolytů mezi žlučou a plazmou, tj. na tvorbě žluči se podílejí hlavně dva mechanismy - filtrace a sekrece.

V jaterní žluči lze rozlišit dvě skupiny látek. První skupinou jsou látky, které jsou přítomny v žluči v množstvích, která se liší jen málo od jejich koncentrace v krevní plazmě (například ionty Na +, K +, kreatin atd.), Což do jisté míry slouží jako důkaz přítomnosti filtračního mechanismu. Druhá skupina zahrnuje sloučeniny, jejichž koncentrace v jaterní žluči je mnohonásobně vyšší než jejich obsah v krevní plazmě (bilirubin, žlučové kyseliny atd.), Což ukazuje na přítomnost sekrečního mechanismu. V poslední době existuje stále více údajů o převládající roli aktivní sekrece v mechanismu tvorby žluči. Kromě toho bylo v žluči detekováno množství enzymů, z nichž je zvláště pozoruhodná alkalická fosfatáza jaterního původu. Po narušení odtoku žluči se aktivita tohoto enzymu v krevním séru zvyšuje.

Hlavní funkce žluči. Emulgace. Žlučové soli mají schopnost výrazně snížit povrchové napětí. Díky tomu emulgují tuky ve střevě, rozpouští mastné kyseliny a mýdla nerozpustná ve vodě. Kyselá neutralizace. Žluč, jejíž pH je těsně nad 7,0, neutralizuje kyselý chym, přicházející ze žaludku, a připravuje ho na trávení ve střevech. Vylučování. Žluč je důležitým nosičem vylučovaných žlučových kyselin a cholesterolu. Kromě toho odstraňuje z těla mnoho léčivých látek, toxinů, žlučových pigmentů a různých anorganických látek, jako je měď, zinek a rtuť. Rozpuštění cholesterolu. Jak již bylo uvedeno, cholesterol, stejně jako vyšší mastné kyseliny, je ve vodě nerozpustnou sloučeninou, která je zadržena v žluči v rozpuštěném stavu pouze díky přítomnosti žlučových solí a fosfatidylcholinu v ní..

Při nedostatku žlučových kyselin se vylučuje cholesterol a mohou se tvořit kameny. Kameny mají obvykle žlučové pigmentované vnitřní jádro sestávající z proteinu. Nejčastěji se vyskytují kameny, ve kterých je jádro obklopeno střídavými vrstvami cholesterolu a bilirubinátu vápenatého. Tyto kameny obsahují až 80% cholesterolu. Intenzivní tvorba kamene je zaznamenána se stagnací žluči a přítomností infekce. Když se objeví žlučová stáza, najdou se kameny obsahující 90–95% cholesterolu a během infekce se mohou tvořit kameny sestávající z bilirubinátu vápenatého. Předpokládá se, že přítomnost bakterií je doprovázena zvýšením aktivity β-glukuronidázy žluči, což vede k rozkladu bilirubinových konjugátů; uvolněný bilirubin slouží jako substrát pro tvorbu kamenů.