Барьерная функция печени

Предлагаем ознакомится со статьей на тему: "Барьерная функция печени" на нашем сайте, посвященному лечению печени.

Оглавление [Показать]

При нарушении функции печени ни один орган неспособен ее заменить, поэтому при полном отключении железы, например, в результате травмы, сразу наступает смерть. И все же железа может справляться со своей функцией в том случае, если работает на 10-20%.

Интересен и тот факт, что печень способна к восстановлению размера, даже если сохранилась четверть здорового органа. Регенерация проходит очень медленно, а размер возвращается за счет увеличения клеток. В чем состоит барьерная (защитная) функция печени и как она реализуется, наукой уже установлено.

Печень распознает, перерабатывает, распределяет и запасает полезные для человека вещества. Потенциально вредные или бесполезные соединения она нейтрализует и выводит. Барьерная функция печени заключается в недопущении в кровеносное русло токсинов, проникающих из пищеварительного тракта, и обезвреживание опасных соединений, которые образуются в процессе обмена веществ.

Железа является своего рода фильтром, который фильтрует всю кровь, отчищая и обезвреживая ее от эндогенных и экзогенных токсинов. Печеночная воротная вена доставляет в печень кровь из пищеварительного тракта, перед тем как разнестись по кровотоку она должна переработаться клетками — гепатоцитами.

Какие вещества токсичны для организма

В разложении непереваренных в тонком кишечнике частичек пищи значимую роль играют многочисленные бактерии, которые заселяют толстый кишечник. Некоторые из них могут расщепить целлюлозу, другие помогают разрушать продукты метаболизма углеводов и белков.

При брожении и гниении неразложившейся пищи, а также в результате жизнедеятельности микроорганизмов, образуются ядовитые соединения, которые через кровь способны попасть к другим органам.

В печени происходит обезвреживание аллергенов, ядов, токсинов, поступающих вместе с пищей. Железа делает их безвредными, менее ядовитыми или же способствует тому, чтобы их можно было легче удалить из организма.

Печенью удаляются и обезвреживаются лишние гормоны, медиаторы, витамины, которые были синтезированы в организме или поступили с едой, а также ядовитые промежуточные или конечные продукты распада веществ, к примеру, аммиак, фенол, ацетон, этанол, кетоновые кислоты.

Как происходит обезвреживание

Вредные вещества, поступающие вместе с пищей или вырабатываемые самим организмом, должны быть удалены из кровотока. Они обезвреживаются железой с помощью таких химических реакций, как окисление, восстановление, метилирование или соединение с молекулой.

Барьерная функция печени

Печень поддерживает постоянный состав крови, предотвращая циркуляцию по кровеносному руслу ядовитых веществ, способных нанести вред отдельным органам или организму в целом

Чаще всего обезвреживание проходит в две фазы. Первая фаза метаболизма заключается в изменении токсичной молекулы, в результате чего будут созданы или высвобождены функциональные группы, затем происходит соединение с другими молекулами, что сделает возможным выведение этих метаболитов из организма.

Во время первой фазы происходит одна из следующих реакций:

  • ацилирование (в органическом соединении атом водорода замещается на атильный остаток);
  • окисление (происходит отдача электронов атомом, молекулой или ионом);
  • гидролиз (при взаимодействии вещества с водой происходит его разложение на воду и новое соединение);
  • метилирование (присоединение метильной группы: один атом углерода и трех атомов водорода).

Во второй фазе к новому соединению добавляется вещество, которое сделает его водорастворимым, например, глюкуроновая кислота, глицин, таурин. Присоединение требуется не всегда, поскольку водорастворимые вещества могут быть выведены из организма уже после первого изменения.

Интенсивность выведения ядовитого вещества зависит от его конденсации с белками, а также насколько активны по отношению к нему печеночные ферменты и от кровотока в печени.

Выведение значительного количества токсичных веществ происходит сразу, то есть в системный кровоток если и проникают токсины, то их количество не столь существенно, и они удаляются при повторном прохождении через железу.

Барьерная функция печени

Активность химических процессов, протекающих в печени, зависит от возраста человека

Вещества, растворяющиеся в воде, выводятся с уриной или желчью из тела человека в неизменном виде. Соединения, которые жирорастворимые должны изменяться до менее активных либо до водорастворимых веществ, иначе они накапливаются в организме и сказываются на его деятельности.

Перевод жирорастворимых соединений до водорастворимых происходит, как правило, после их связывания с глюкуроновой кислотой, активирующийся под действием глюкуронилтрансферазы.

Глюкуроновая кислота помогает обезвредить вещества, которые образуются в кишечнике из-за гниения, и другие ядовитые соединения, возникающие в тканях после распада некоторых соединений.

К примеру, свободный билирубин, вредный для человека, под действием глюкороновой кислоты образует моноглюкуронид и диглюкуронид билирубина, который не опасен и растворим.

Таким образом, токсины становятся водорастворимыми и выделяются с мочой (после детоксикации уже будучи безвредными они выводятся из организма почками). Гидрофобные соединения или те, что обладают большой молекулярной массой, транспортируются желчью в кишечник и удаляются с каловыми массами.

Защитную функцию выполняют и клетки Купфера. Это специализированные макрофаги, которые захватывают и перерабатывают нефункциональные клетки крови, частички чужеродных веществ, а также они способны синтезировать антитела.

В структуре печени клетки Купфера занимают второе место после гепатоцитов, а их активность настолько высока, что они уничтожают 99% бактерий, которые проникли в воротную вену из пищеварительного тракта.

Что происходит при нарушении барьерной функции железы

Печень обезвреживает следующие вещества:

  • аммиак. Он превращается в мочевину, которая не так токсична для человека;
  • этиловый спирт. Под действием ферментного окисления становится уксусной кислотой;
  • фенол, скатол, индол, крезол (возникают после распада белка). Соединяются с глюкуроновой или с серной кислотой и трансформируются в эфирную кислоту безопасную для здоровья;
  • яды. После химической реакции образующиеся соединения могут пригодиться;
  • микроорганизмы. Обезвреживаются клетками Купфера с помощью лизиса или фагоцитоза.

При медикаментозной терапии, употреблении большого количества алкоголя, при взаимодействии с ядами, химикатами, радиацией печень испытывает серьезные перегрузки. Если воздействие токсина длительное, то орган перестает справляться со своей задачей и пропускает в кровоток вредные соединения.

Сильно изменяется скорость химических процессов при хронических заболеваниях органа, например, при гепатитах (воспалении печени). При нарушении функции органа токсины, которые не были обезврежены железой, поступают в кровоток, в результате чего происходит отравление.

Барьерная функция печени

Защитная функция печени снижается, когда железа перегружена работой

Оно усугубляется еще и тем, что железа не способна синтезировать мочевину, соответственно концентрация аммиака увеличивается, он проникает в мозг и негативно влияет на клетки крови. В тяжелых ситуациях может развиться печеночная кома.

Купферовские клетки железы участвуют в фагоцитозе (захвате) микроорганизмов и инородных веществ. Сниженная активность этих клеток приводит к недостаточному развитию иммунного ответа на чужеродную ДНК, соответственно, снижается реактивность иммунитета и неспецифическая защита.

Симптомы нарушения функции печени

Поскольку печень выполняет множество функций, то нарушение ее работы приводит к различным проявлениям. На то, что печень не в порядке могут указывать следующие симптомы:

  • приступообразная боль в правом подреберье. Железа не болит, поскольку она не имеет нервных окончаний. Боль появляется, когда она уже увеличена в размерах и затрагивает прилегающие структуры;
  • быстрая утомляемость;
  • плохой аппетит;
  • проблемы с пищеварением (изжога, отрыжка, тошнота, расстройства стула);
  • кожа и склера приобретают желтоватый цвет (в крови повышен билирубин);
  • аутоиммунные реакции;
  • моча становится темного цвета;
  • каловые массы светлые;
  • депрессивное состояние.

Если возникли подобные симптомы, то нужно обратиться к гепатологу, при отсутствии в медицинском учреждении узкопрофильного специалиста стоит посетить терапевта. После проведения анализов врач общей практики направит к инфекционисту, аллергологу или гастроэнтерологу.

В зависимости от причин патологии назначается медикаментозная терапия (противовирусные препараты, глюкокортикоиды, цитостатики, гепатопротекторы). Важно во время терапии снизить функциональную нагрузку на железу, поэтому требуется придерживаться лечебной диеты, исключить употребление алкоголя. Прием лекарств только по согласованию с лечащим врачом.

Печень не только отделяет пищеварительный сок — желчь, но и выполняет важнейшую функцию обезвреживания ядовитых веществ.

Благодаря прохождению всей крови из пищеварительного канала через печень ядовитые продукты распада белков и ядовитые соединения, образовавшиеся в кишках в результате деятельности микробов, после всасывания поступают в печень и обезвреживаются в ней.

Ядовитые вещества, как, например, индол, скатол, фенол, соединяются в печени с серной кислотой и глюкуроповой кислотами и образуют мало ядовитые эфирные кислоты.

Следовательно, в печени осуществляется синтез, имеющий защитный характер. В этом состоит барьерная функция печени, обеспечивающая избавление организма от ядовитых продуктов обмена веществ.

После удаления большей части печени или после соединения воротной и нижней полой вен (эковский свищ) продукты всасывания поступают непосредственно в общий круг кровообращения. В результате животные быстро погибают от отравления ядовитыми продуктами распада белков, в особенности после еды мяса, и от нарушения образования мочевины. Этот факт установил в 1892 г. И. П. Павлов, который усовершенствовал операцию Н. В. Экка (1877) и совместно с известным биохимиком М. В. Ненцким изучил химические процессы, происходящие в печени.

После еды мяса у собак с экковским свищом наступают тяжелые расстройства нервной системы, припадки судорог, сильное исхудание и другие признаки отравления, приводящие к смерти.

Перевод животного с мясного на молочно-хлебный режим ведет к прекращению явлений отравления.

Из всосавшихся аминокислот около 40% поступает с кровью в ткани, где они синтезируются в белки, характерные для данного организма. Остальные аминокислоты поступают в печень, в которой часть из них синтезируется в белки, а другая часть дезаминируется.

Роль печени в организме человека трудно переоценить. Ведь не зря же в древнем Вавилоне и Китае было принято относиться к этому органу, как вместилищу души. В наше же время ее называют вторым сердцем человека, хотя с точки зрения анатомии это и не так.

Барьерная функция печени

Печень – самая большая железа организма, которая относится к пищеварительной системе. Благодаря своей уникальной анатомии она имеет очень высокие регенеративные способности.

Основные функции печени человека – это поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды) благодаря обеспечению белкового, жирового, углеводного и пигментного обмена веществ, а также участие в метаболизме витаминов. Этот орган участвует в дезинтоксикации, пищеварении и очищении организма. Биохимия печени очень тесно взаимосвязана с ее функциями.

Белковый обмен

Барьерная функция печени

Половина белка, который синтезируется в организме за сутки, образовывается именно в этом органе. Из аминокислот здесь производятся белки крови – альбумин, α и β-глобулины, факторы свертывания крови.

Также печень синтезирует и накапливает резервные аминокислоты, использующиеся при недостаточном получении белков из пищи. Если случается истощение, тяжелые отравления, кровотечения и организм нуждается в белке, печень отдает свой резерв. Потеря ею белка при голодании может составлять до 1/5 от общей массы, тогда как в других органах всего лишь до 1/25. Полностью обновляются аминокислоты в печени каждые три недели.

Одним из сложных и многозадачных белков является АФП (α-фетопротеин). Он вырабатывается в печени и обладает свойствами, подавляющими иммунитет. В крови этот белок появляется при беременности, опухолях печени, яичников, и яичек.

Также в печени активно синтезируются заменимые аминокислоты.

Липидный обмен

Печень играет значительную роль и в жировом обмене.

Она отвечает за такие взаимообратимые процессы, такие как:

  1. синтез холестерина из жирных кислот;
  2. синтез желчных кислот из холестерина.

Эта железа принимает непосредственное участие в депонирование жира. Образование жирных кислот более активно при переваривании еды, в промежутках между приемами пищи и при голодании. Интенсивность использования жиров зависит от напряженности мышечной работы. Чем выше активность, тем больше их расходуется.

Процессы регулирования обмена жиров и углеводов зависят друг от друга. При избытке сахара усиливается выработка липидов. Если глюкоза поступает в организм в недостаточном количестве, она синтезируется из белков и жиров. Превращение углеводов в жиры происходит тогда, когда клетки органа заполнены гликогеном до отказа.

Углеводный обмен

Барьерная функция печени

В клетке печени (гепатоците) создается гликоген из углеводов (глюкоза, галактоза, фруктоза) — запас «на черный день». Если у организма появляется потребность в энергии, гликоген превращается обратно в глюкозу. Она тут же поступает в кровь и разносится в клетки, в которых переходит в энергию. Постоянное количество углеводов в крови регулируется в основном гормонами поджелудочной железы.

Пигментный обмен

Роль печени в пигментном обмене заключается в превращении свободного билирубина в связанный, с последующим выведением его с желчью. Непрямой билирубин образуется при распаде эритроцитов и гемоглобина, что является частью процесса постоянного обновления крови. Свободный или непрямой билирубин обладает значительной токсичностью. Он подвергается реакции конъюгации и перерабатывается в безвредный — прямой. Эта форма билирубина уже не токсична для организма.

Прямой билирубин еще называют связанным или конъюгированным. Печень принимает активное участие в выведении этого пигмента из организма через кишечник. При нарушении экскреции билирубина в организме развивается желтуха.

Если в анализе на биохимию печени повышен непрямой билирубин – это говорит об усиленном распаде эритроцитов. Такое может быть при гемолитической анемии, малярии.

Прямой билирубин повышается при желтухе, вызванной камнями в желчном пузыре.

Барьерная функция

Барьерная функция печени

Кровоснабжение печени уникально по причине ее особой анатомии. Только эта железа получает кровь сразу из артерии и вены. Именно благодаря данной функции печени в нашем организме постоянно происходят процессы дезинтоксикации. Этот орган заслуженно называют «фильтром», который ежедневно выполняет чистку организма от токсинов и вредных веществ путем очищения крови.

Барьерная (детоксикационная, обезвреживающая, антитоксическая) функция печени – едва ли не самая важная из выполняемых ею задач.

Обезвреживающая функция печени в организме состоит в том, что в ее клетках происходит деактивация (биотрансформация) токсических веществ. Они синтезируются организмом или поступают извне, например, лекарственные вещества, чужеродные телу человека химические соединения – ксенобиотики.

Печень принимает участие в реакции инактивации ряда биологически активных соединений: эстрогенов, андрогенов, стероидов, гормонов поджелудочной железы.

В ней происходит связывание аммиака за счет образования мочевины и креатинина. Кроме того, на этом органе лежит задача по переработке ядовитых веществ (индол, скатол, крезол, фенол), образовывающихся в процессе работы кишечной микрофлоры. Они преобразуются в безвредные соединения путем реакции конъюгации. Это нужно для того, чтобы вывести продукты обмена из организма.

Защитная функция печени выражается также и в фагоцитозе болезнетворных микроорганизмов.

Пищеварительная (метаболическая) функция

Незаменимая роль этой железы в пищеварении заключается в постоянной выработке желчи и отправке ее на хранение в желчный пузырь. В ней содержатся желчные кислоты, прямой билирубин, холестерин, вода и другие вещества. Образование желчи происходит в печеночных клетках – гепатоцитах. В них функцию ее накопления выполняет аппарат Гольджи.

После выхода из клеток печени, желчь выделяется сначала в капилляры, потом в желчные протоки. В процессе прохода по канальцам из нее извлекаются все необходимые другим органам соединения и остаются только вещества, необходимые для пищеварения и продукты жизнедеятельности организма.

Благодаря уникальной анатомии желчного пузыря в нем может накапливаться большое количество желчи между приемами пищи. Во время еды она поступает большой порцией в кишечник, тем самым улучшая пищеварительный процесс.

Важной функцией желчи является стимуляция работы кишечника. Часть желчных кислот подвергается реакции конъюгации и вместе с желчью выводится в 12-перстную кишку. Там кислота эмульгирует жиры, облегчает всасывание продуктов и их переваривание.

В составе желчи из печени выводится прямой билирубин, продукты распада токсичных веществ и ксенобиотиков.

Интересной особенностью желчи является отсутствие в ее составе ферментов.

Ферментативная функция

В печени за сутки проходит множество биохимических реакций. Некоторые продукты для таких процессов часто нужны очень быстро. Например, в экстремальных ситуациях требуется энергия, которую можно получить только при распаде молекулы глюкозы. В таких случаях на помощь нам и приходят ферменты печени, значительно ускоряющие биохимические реакции, протекающие в ее клетках.

Роль печеночных ферментов

Практически каждая биохимическая реакция катализируется (ускоряется) специфическим ферментом подходящим только ей.

В этом органе синтезируются такие ферменты, как АЛТ и АСТ. Частично синтезируются ГГТ, ЩФ. Если печеночные ферменты «вырастают» в анализе биохимии печени — это чаще всего говорит о том, что органу чего-то не хватает и нужно срочно искать причину.

Содержание АЛТ в крови при гепатитах, циррозе, желтухе, инфаркте миокарда, ожогах повышается, а понижается – при дефиците витаминов группы B. Концентрация АСТ может увеличиваться при инфаркте, гепатитах, стенокардии, тяжелых физических нагрузках и уменьшаться при разрыве печени и недостатке витаминов B. Анализы этих печеночных ферментов стоит рассматривать в соотношении к другу. Если уровень АЛТ превышает АСТ – это, скорее всего, заболевание печени. Если же наоборот – то сердца.

Другие функции печени

Экскреторная (выделительная) функция

Выделительная функция печени заключается в экскреции желчи вместе с другими продуктами обмена в желчные протоки, с последующим поступлением их в просвет кишечника и выведением из организма.

Обмен витаминов

Печень непосредственно участвует в синтез и всасывании жирорастворимых витаминов (A, D, E, K), а также депонирует и выводит из организма их избытки (A, D, K, C, PP). Если при питании витамины не поступают в достаточном количестве в организм, она начинает их расходовать из своих запасов.

Иммунная и аллергическая реакции

Печень принимает участие в созревании иммунных клеток (иммунопоэзе), и в иммунологических реакциях. Также от нее во многом зависит реакция организма на аллергены.

В заключение можно сказать, что печень является важнейшим органом пищеварения. Она играет огромную роль в обменных процессах организма и синтезе важных соединений, если ее работа нарушена, это сказывается на всех аспектах здоровья.

Оставить комментарий