Hati memainkan peranan utama dalam metabolisme protein. Ia melaksanakan fungsi utama berikut: sintesis protein plasma tertentu; pembentukan urea dan asid urik; sintesis choline dan creatine; penyiasatan dan deaminasi asid amino, yang sangat penting untuk pertukaran mutasi asid amino, serta untuk proses glukoneogenesis dan pembentukan badan keton. Semua plasma albumin, 75-90% α-globulin dan 50% β-globulin disintesis oleh hepatosit. Hanya γ-globulin dihasilkan bukan oleh hepatosit, tetapi oleh sistem makrofag, yang mana sel reticuloendothelial (sel Kupffer) tergolong. Kebanyakan γ-globulin terbentuk dalam hati. Hati adalah satu-satunya organ di mana protein penting seperti untuk tubuh disintesis sebagai prothrombin, fibrinogen, proconvertin dan proaccelerin.
Dalam penyakit hati, penentuan komposisi fraksional protein plasma (atau serum) darah sering menarik perhatian kedua-dua istilah diagnostik dan prognostik. Adalah diketahui bahawa proses patologis dalam hepatosit secara dramatis mengurangkan keupayaan sintetik mereka. Akibatnya, kandungan albumin dalam plasma darah menurun dengan ketara, yang boleh menyebabkan penurunan tekanan onkotik plasma darah, perkembangan edema, dan kemudian asites. Dikatakan bahawa dengan sirosis hati, yang terjadi dengan gejala asites, kandungan albumin dalam serum darah adalah 20% lebih rendah daripada dengan sirosis tanpa asites.
Pelanggaran sintesis beberapa faktor protein sistem pembekuan darah dalam penyakit hati yang teruk boleh menyebabkan kejadian hemorrhagic.
Dengan kerosakan hati, proses deaminasi asid amino juga terganggu, yang menyumbang kepada peningkatan kepekatan mereka dalam darah dan air kencing. Oleh itu, jika kandungan nitrogen normal asid amino dalam serum adalah kira-kira 2.9-4.3 mmol / l, maka dalam penyakit hati yang teruk (proses atropik), nilai ini meningkat kepada 21 mmol / l, yang membawa kepada aminoaciduria. Sebagai contoh, pada atrofi hati akut, jumlah tirosin dalam jumlah harian air kencing boleh mencapai 2 g (pada kadar 0.02-0.05 g / hari).
Dalam badan, pembentukan urea berlaku terutamanya dalam hati. Sintesis urea dikaitkan dengan perbelanjaan jumlah tenaga yang agak ketara (3 molekul ATP digunakan untuk pembentukan 1 molekul urea). Dengan penyakit hati, apabila jumlah ATP dalam hepatosit dikurangkan, sintesis urea terganggu. Indikatif dalam kes ini adalah penentuan dalam serum nisbah nitrogen urea kepada nitrogen amino. Biasanya, nisbah ini adalah 2: 1, dan jika kerosakan hati yang teruk adalah 1: 1.
Kebanyakan asid urik juga terbentuk di hati, di mana banyak enzim xanthine oxidase, dengan penyertaan yang hydroxypurine (hipo-xanthine dan xanthine) ditukar menjadi asid urik. Kita tidak boleh melupakan peranan hati dalam sintesis creatine. Terdapat dua sumber creatine di dalam badan. Terdapat creatine eksogen, iaitu makanan creatine (daging, hati, dan sebagainya), dan creatine endogen, disintesis dalam tisu. Sintesis creatine berlaku terutama di hati, dari mana ia memasuki tisu otot melalui aliran darah. Di sini creatine, phosphorylated, diubah menjadi creatine phosphate, dan creatinine terbentuk dari yang terakhir.
Peranan hati dalam metabolisme karbohidrat
Peranan utama hati dalam metabolisme karbohidrat adalah untuk mengekalkan normoglikemia. Mengekalkan kepekatan glukosa normal dalam darah dilakukan oleh tiga mekanisme utama:
1. keupayaan hati untuk mendepositkan glukosa yang diserap dari usus dan membekalkannya seperti yang diperlukan untuk peredaran umum (ingat bahawa glukosa-6-fosfat yang terbentuk dalam tindak balas glikogenolisis dalam pelbagai tisu tidak boleh menembus membran plasma sel-sel, tetapi hepatosit dapat mensintesis glukosa-6- fosfatase, yang memecahkan fosfat, membentuk glukosa bebas, sel-sel yang mudah meninggalkan sel-sel hati;
2. untuk membentuk glukosa daripada produk bukan karbohidrat (glukoneogenesis).
3. menukarkan heksos lain (galaktosa dan fruktosa) ke dalam glukosa.
Penyerapan glukosa dari usus disertai oleh pelepasan insulin serentak, yang merangsang sintesis glikogen dalam hati dan mempercepat penguraian oksidatif glukosa di dalamnya. Di antara makanan (glukosa rendah → kepekatan insulin rendah) di hati, tindak balas glikogenolisis diaktifkan, yang menghalang perkembangan hipoglikemia. Dengan puasa yang berpanjangan, asid amino glikogenik pertama kali digunakan (gluconeogenesis), dan kemudian lemak yang disimpan disimpan (pembentukan badan keton).
Peranan hati dalam metabolisme lipid.
Lipid deposit lipid dan memainkan peranan utama dalam metabolisme mereka:
· Ia mensintesis, memecah, memanjangkan atau memendekkan asid lemak (datang dari makanan atau dibentuk semasa pecahan lipid sederhana dan kompleks);
· Memecahkan, triacylglycerols disintesis atau diubah suai;
· Kebanyakan lipoprotein disintesis dan 90% daripada jumlah kolesterol dalam badan (kira-kira 1 g / s). Semua organ dengan sintesis kolesterol yang tidak mencukupi (misalnya, buah pinggang) dibekalkan dengan kolesterol hati;
· Di dalam hati, asid hempedu disintesis dari kolesterol, yang merupakan sebahagian daripada hempedu yang diperlukan untuk pencernaan lipid dalam usus;
· Hati adalah satu-satunya organ di mana badan-badan aseton disintesis.
Peranan hati dalam metabolisme protein.
Di dalam hati, tindak balas biosintesis protein, yang diperlukan untuk penyelenggaraan aktiviti penting kedua-dua hepatosit itu sendiri dan untuk keperluan organisma secara keseluruhan, secara intensif meneruskan. Ia juga berakhir dengan proses pecahan protein badan (sintesis urea).
Asid amino yang dikeluarkan dalam proses penghadaman, dengan aliran darah vein portal ke hati, digunakan untuk:
· Sintesis protein plasma (albumin, pelbagai globulin, faktor pembekuan),
· Pembentukan α-ketoacids melalui pencemaran atau pencemaran oksidatif asid amino,
· Glukoneogenesis daripada asid amino glikogenik,
Ketogenesis daripada asid amino ketogenik,
· Sintesis asid lemak,
· Asam amino digunakan untuk tenaga, memecahkan dalam kitaran asid tricarboxylic.
Ammonia dihasilkan dalam metabolisme asid amino di hati, serta NH3, yang timbul dalam proses kerosakan protein dalam usus besar, diubah menjadi urea dalam hepatosit dan dengan demikian dinentralisasi.
Creatine disintesis dalam hati, yang ia membekalkan kepada aliran darah untuk penggunaan lebih lanjut otot dan otot rangka.
Synthesis creatine meneruskan dalam 2 peringkat: │
1. Kumpulan arginine guanidine (NH2 - C = NH), dengan pembentukan guanidinoasetat. Enzim ini adalah transaminase arginil glisin. Reaksi ini berlaku di buah pinggang.
2. Dari buah pinggang, guanidinoasetat diangkut ke hati, di mana ia dimethat oleh S-adenosylmethionine (bentuk aktif methionine) - creatine terbentuk. Enzim ini adalah guanidinoaset transmethylase.
COOH Arginyl Glycine CH2 - COOH
Hati melintasi metabolisme karbohidrat, lipid dan protein
Hati, sebagai organ penting metabolisme, terlibat dalam mengekalkan homeostasis metabolik dan mampu melakukan interaksi metabolisme protein, lemak dan karbohidrat.
Antara "sebatian" karbohidrat dan metabolisme protein adalah asid piruvat, oksaloaketik dan asid α-ketoglutarik dari TCAA, yang boleh ditukar kepada alanin, aspartat dan glutamat dalam tindak balas transisi. Proses transformasi asid amino ke dalam keto asam meneruskan dengan cara yang sama.
Karbohidrat lebih berkaitan dengan metabolisma lipid:
- Molekul NADPH yang terbentuk dalam laluan pentos fosfat digunakan untuk mensintesis asid lemak dan kolesterol,
- glikeraldida fosfat, juga terbentuk dalam laluan pentos fosfat, dimasukkan ke dalam glikolisis dan ditukar menjadi fosfat dioxyacetone,
- gliserol-3-fosfat, yang terbentuk daripada glycolysis dioxyacetonephosphate, dihantar untuk mensintesis triacylglycerols. Juga untuk tujuan ini, gliseraldehyde-3-fosfat boleh digunakan, disintesis semasa penyusunan semula struktur laluan pentos fosfat,
- "Glukosa" dan "asid amino" asetil-SkoA dapat mengambil bahagian dalam sintesis asid lemak dan kolesterol.
Hubungan metabolisme protein, lemak dan karbohidrat
Pertukaran karbohidrat
Dalam hepatosit, proses metabolisme karbohidrat aktif. Oleh kerana sintesis dan pecahan glikogen, hati mengekalkan kepekatan glukosa dalam darah. Sintesis glikogen aktif berlaku selepas makan, apabila kepekatan glukosa dalam darah urat portal mencapai 20 mmol / l. Simpanan glikogen di dalam hati dari 30 hingga 100 g Dengan puasa jangka pendek, glikogenolisis berlaku, dalam hal puasa jangka panjang, glukoneogenesis dari asid amino dan gliserol adalah sumber utama glukosa darah.
Hati melakukan interconversion gula, i.e. penukaran heksoses (fruktosa, galaktosa) ke dalam glukosa.
Reaksi aktif laluan pentos fosfat menyediakan untuk pengeluaran NADPH, yang diperlukan untuk pengoksidaan microsomal dan sintesis asid lemak dan kolesterol daripada glukosa.
Pertukaran lipid
Jika lebihan glukosa, yang tidak digunakan untuk sintesis glikogen dan sintesis lain, memasuki hati semasa makan, ia menjadi lipid - kolesterol dan triacylgliserol. Oleh kerana hati tidak dapat mengumpul TAG, ia akan dikeluarkan oleh lipoprotein ketumpatan yang sangat rendah (VLDL). Kolesterol digunakan terutamanya untuk sintesis asid hempedu, ia juga termasuk dalam komposisi lipoprotein berkepadatan rendah (LDL) dan VLDL.
Di bawah keadaan tertentu - berpuasa, beban otot yang berpanjangan, jenis diabetes mellitus I, diet yang kaya dengan lemak - di hati, sintesis tubuh keton yang digunakan oleh kebanyakan tisu sebagai sumber alternatif tenaga diaktifkan.
Pertukaran protein
Lebih separuh daripada protein yang disintesis setiap hari dalam tubuh jatuh pada hati. Kadar pembaharuan semua protein hati adalah 7 hari, manakala dalam organ lain nilai ini bersesuaian dengan 17 hari atau lebih. Ini termasuk bukan sahaja protein hepatosit yang tepat, tetapi juga untuk eksport - albumin, banyak globulin, enzim darah, serta fibrinogen dan faktor pembekuan darah.
Asid amino menjalani tindak balas katabolik dengan perintisan dan deaminasi, decarboxylation dengan pembentukan amina biogenik. Reaksi sintesis kolin dan creatine berlaku kerana pemindahan kumpulan metil dari adenosylmethionine. Di hati adalah pelupusan nitrogen berlebihan dan kemasukannya dalam komposisi urea.
Reaksi sintesis urea berkait rapat dengan kitaran asid trikarboksilat.
Interaksi rapat sintesis urea dan TCA
Pertukaran pigmen
Penglibatan hati dalam metabolisme pigmen terdiri daripada penukaran bilirubin hidrofobik kepada bentuk hidrofilik dan rembesannya ke dalam empedu.
Metabolisme pigmen, pada gilirannya, memainkan peranan penting dalam metabolisme besi dalam badan - protein ferritin yang mengandungi besi yang terdapat dalam hepatosit.
Penilaian fungsi metabolik
Dalam amalan klinikal, terdapat teknik untuk menilai fungsi tertentu:
Penyertaan dalam metabolisme karbohidrat dianggarkan:
- dengan kepekatan glukosa darah
- di sepanjang lengkung ujian toleransi glukosa,
- pada lengkung "gula" selepas memuat galaktosa,
- hiperglikemia terbesar selepas pentadbiran hormon (misalnya, adrenalin).
Peranan dalam metabolisme lipid dipertimbangkan:
- pada tahap triacylglycerols darah, kolesterol, VLDL, LDL, HDL,
- pekali aterogenik.
Metabolisme protein ditaksir:
- pada kepekatan jumlah protein dan pecahannya dalam serum,
- dari segi coagulogram,
- dari segi urea dalam darah dan air kencing,
- mengenai aktiviti enzim AST dan ALT, LDH-4,5, alkali fosfatase, glutamat dehidrogenase.
Metabolisme pigmen dinilai:
- pada kepekatan bilirubin total dan langsung dalam serum.
Penglibatan hati dalam metabolisme protein
Data mengenai pencabulan semua jenis metabolisme dalam penyakit hati pastinya bermaklumat ketika memeriksa pesakit, tetapi kelemahan definisi penunjuk ini, kecuali yang akan dibahas di bawah, adalah bahawa mereka tidak menjadi ciri tahap awal penyakit, memandangkan kapasiti rizab besar organ.. Gangguan metabolik tajam biasanya dikesan pada ketinggian penyakit.
Petunjuk aktiviti beberapa enzim dan petunjuk metabolisme pigmen, yang akan dibincangkan di bawah, jauh lebih bermaklumat. Diagnosis awal penyakit hati adalah penting bukan sahaja kerana mereka cenderung menjadi kronik dan, sering, tidak dapat dipulihkan, tetapi juga dari segi langkah-langkah epidemiologi, memandangkan etiologi virus beberapa penyakit.
Untuk meneruskan muat turun yang anda perlukan untuk mengumpul gambar:
ROLE OF LIVER IN THE PROTEIN EXCHANGE;
Hati memainkan peranan utama dalam metabolisme protein. Ia melaksanakan fungsi utama berikut: sintesis protein plasma tertentu; pembentukan urea dan asid urik; sintesis choline dan creatine; penyiasatan dan deaminasi
asid amino, yang sangat penting untuk transformasi bersama asid amino, serta untuk proses glukoneogenesis dan pembentukan badan keton. Semua albumin 1 plasma, 75 - 90% o-globulin dan 50% (3-globulin disintesis oleh hepatosit) Hanya globulin dihasilkan bukan oleh hepatosit, tetapi oleh sistem makrofag, termasuk sel reticuloendothelial stellate (sel Kupfer) terbentuk di luar hati. Hati adalah satu-satunya organ di mana protein penting seperti untuk tubuh disintesis sebagai prothrombin, fibrinogen, prokondrolin dan proaccelerin.
Sehubungan dengan yang di atas, dalam penyakit hati, penentuan komposisi fraksional protein plasma (atau serum) darah sering menarik baik dalam istilah diagnostik dan prognostik. Telah diketahui bahawa proses patologis pada hepatosit secara dramatis mengurangi keupayaan sintetik mereka; Akibatnya, kandungan albumin dalam plasma darah menurun dengan ketara, yang boleh menyebabkan penurunan tekanan onkotik plasma darah, perkembangan edema, dan kemudian asites. Dikatakan bahawa dengan sirosis hati, yang terjadi dengan gejala asites, kandungan albumin dalam serum darah adalah 20% lebih rendah daripada dengan sirosis tanpa asites.
Pelanggaran sintesis beberapa faktor protein sistem pembekuan darah dalam penyakit hati yang teruk boleh menyebabkan kejadian hemorrhagic.
Dengan kerosakan hati, proses deaminasi asid amino juga terganggu, yang menyebabkan peningkatan kepekatan mereka dalam darah dan air kencing. Oleh itu, jika kandungan nitrogen biasa asid amino dalam serum adalah kira-kira 2.9 - 4.3 mmol / l, maka dalam penyakit hati yang teruk (proses atropik), nilai ini meningkat kepada 21 mmol / l, yang membawa kepada aminoaciduria. Sebagai contoh, jika terdapat atrofi akut hati, kandungan tirosin dalam jumlah harian air kencing boleh mencapai 2 g (pada kadar 0.02 - 0.05 g / hari).
Dalam badan, pembentukan urea berlaku terutamanya dalam hati. Sintesis urea dikaitkan dengan perbelanjaan jumlah tenaga yang agak ketara (3 molekul ATP digunakan untuk pembentukan 1 molekul urea). Dengan penyakit hati, apabila jumlah ATP dalam hepatosit dikurangkan, sintesis urea terganggu. Indikatif dalam kes ini adalah penentuan dalam serum nisbah nitrogen urea kepada nitrogen amino. Biasanya, nisbah ini adalah 2: 1, dan kerosakan hati yang teruk menjadi 1: 1.
Sebahagian besar asid urik pada manusia juga terbentuk di hati, di mana banyak enzim xanthine oxidase, dengan penyertaan yang hydroxypurine (hypoxanthine dan xanthine) ditukar menjadi asid urik. Kita tidak boleh melupakan peranan hati dalam sintesis creatine. Terdapat dua sumber yang menentukan kehadiran creatine dalam badan. Terdapat creatine eksogen, iaitu, creatine dalam produk makanan (daging, hati, dan lain-lain) dan creatine endogen, yang disintesis dalam tisu. Sintesis creatine terutamanya berlaku di hati (lihat Bab 11), dari mana ia memasuki tisu otot melalui aliran darah. Di sini creatine, phosphorylated, ditukar kepada creatine fosfat, dan creatinine terbentuk dari yang terakhir.
Detoksifikasi pelbagai bahan dalam hati
Bahan-bahan asing (xenobiotik) di dalam hati sering menjadi bahan toksik dan kadang-kadang acuh tak acuh. Rupa-rupanya, hanya dalam erti kata ini seseorang boleh bercakap tentang "penetapan" mereka di hati. Ini berlaku melalui pengoksidaan, pengurangan, metilasi, asetilasi dan konjugasi dengan bahan-bahan tertentu. Perlu diingatkan bahawa di dalam hati pengoksidaan, pengurangan dan hidrolisis sebatian asing dilakukan terutamanya oleh enzim mikrosom.
Bersama mikrosom (lihat Bab 8), pengoksidaan peroksisom juga wujud di dalam hati. Peroxisomes - mikroba yang terdapat dalam hepatosit; mereka boleh dianggap sebagai organel oksidatif khusus. Mikrob ini mengandungi oksidase asid urik, laktat oksidase, oksidase asid D-amino, dan katalisase. Yang terakhir memangkinkan pembelahan hidrogen peroksida, yang terbentuk di bawah tindakan oksidase ini, maka nama-nama mikro ini, peroksisom. Pengoksidaan peroxisomal, serta microsomal, tidak disertai dengan pembentukan ikatan makroergik.
Sintesis "Perlindungan" juga diwakili secara meluas dalam hati, sebagai contoh, sintesis urea, akibatnya amonia yang sangat toksik dinetralkan. Hasil daripada proses putrefaktif yang berlaku di dalam usus, fenol dan cresol terbentuk dari tirosin, dan skatole dan indole dari tryptophan. Bahan-bahan ini diserap dan dengan aliran darah ke hati, di mana ia dinetralkan oleh pembentukan sebatian berpasangan dengan asid sulfurik atau glukuronik (lihat Bab 11).
Penetapan fenol, cresol, skatole dan indole dalam hati berlaku akibat daripada interaksi sebatian ini tidak dengan asid sulfurik dan glucuronik bebas, tetapi dengan bentuk aktif mereka yang disebut: FAPS dan UDPC '.
Asid glukuronik bukan sahaja terlibat dalam peneutralan produk-produk pembusukan bahan-bahan protein yang terbentuk dalam usus, tetapi juga mengikat beberapa sebatian toksik lain yang terbentuk dalam proses metabolisme dalam tisu. Secara khususnya, bebas, atau tidak langsung, bilirubin, yang sangat toksik, berinteraksi dengan asid glucuronic dalam hati, membentuk mono- dan digluconic-bilirubin. Metabolit biasa adalah asid hippuric, yang terbentuk di hati dari asid benzoik dan glisin.
Memandangkan sintesis asid hippuric pada manusia berlaku terutamanya dalam hati, dalam amalan klinikal, ia sering cukup untuk menguji fungsi antitoxic hati dengan menggunakan ujian Pantas-Pytel (dengan kemampuan fungsional normal buah pinggang). Ujiannya adalah untuk memuat natrium benzoat, diikuti dengan penentuan dalam air kencing asid hippurik yang terbentuk. Apabila kerosakan hati parenchymal, sintesis asid hippuric dikurangkan.
Di dalam hati, proses metilasi diwakili secara meluas. Jadi, sebelum perkumuhan air kencing, amida asid nikotinik (vitamin PP) dimethylated di hati; Hasilnya, N-methylnicotinamide terbentuk. Bersama dengan metilasi, proses asetilasi secara intensif meneruskan 2. Khususnya, pelbagai persiapan sulfanilamide tertakluk kepada asetilasi di hati.
Satu contoh peneutralan produk-produk toksik dalam hati oleh pengurangan ialah penukaran nitrobenzene kepada para-aminophenol. Banyak hidrokarbon aromatik dinentralisasi oleh pengoksidaan untuk membentuk asid karboksilik yang sepadan.
Hati juga mengambil bahagian aktif dalam ketidakaktifan pelbagai hormon. Akibat kemasukan hormon melalui aliran darah ke hati, aktiviti mereka dalam kebanyakan kes menurun secara mendadak atau hilang sepenuhnya. Oleh itu, hormon steroid, menjalani pengoksidaan microsomal, tidak diaktifkan, kemudian berubah menjadi glukuronida dan sulfat yang sepadan. Di bawah pengaruh aminoxidases, katekolamin dioksidakan di hati, dsb.
Dari contoh-contoh di atas, jelas bahawa hati mampu menahan beberapa bahan fisiologi dan asing (termasuk toksik) yang kuat.
Peranan hati dalam metabolisme pigmen
Pertimbangkan hanya pigmen hemochromogenic yang terbentuk di dalam tubuh semasa pecahan hemoglobin (sehingga tahap yang lebih rendah semasa pecahan myoglobin, cytochrome, dan lain-lain). Pemisahan hemoglobin berlaku dalam sel-sel makrofaj; khususnya, dalam reticuloendotheliocytes stellate, serta dalam histiocytes dari tisu penghubung mana-mana organ.
Seperti yang telah disebutkan (lihat Bab 12), peringkat awal dalam pemisahan hemoglobin adalah pemecahan satu jambatan metin untuk membentuk verdoglobin. Selanjutnya, atom besi dan protein globin dipisahkan dari molekul verdoglobin. Akibatnya, biliverdin dibentuk, yang merupakan rangkaian empat cincin pirol yang dihubungkan oleh jambatan metana. Kemudian biliverdin, pulih, berubah menjadi bilirubin - pigmen yang disembur dari hempedu dan oleh itu dipanggil pigmen empedu. Bilirubin yang dihasilkan dipanggil bilirubin secara tidak langsung (tidak bersambungan). Tidak larut dalam air, memberikan reaksi tidak langsung dengan diazoreaktif, iaitu reaksi diperoleh hanya selepas prarawatan dengan alkohol.
Di dalam hati, bilirubin mengikat (konjugasi) dengan asid glucuronic. Reaksi ini dipangkin oleh enzim UDP-glucuronyltransferase. Dalam kes ini, asid glucuronic bereaksi dalam bentuk aktif, iaitu dalam bentuk UDHP. Bilirubin yang dihasilkan glukuronide dipanggil bilirubin langsung (konjugated bilirubin). Ia larut dalam air dan memberikan tindak balas langsung dengan diazoreaktif. Kebanyakan bilirubin mengikat kepada dua molekul asid glucuronik, membentuk bilirubin diglucuronide:
Dibentuk di dalam hati, bilirubin langsung bersama dengan bahagian yang sangat kecil bilirubin tidak langsung dikeluarkan dalam empedu ke dalam usus kecil dengan hempedu. Di sini, asid glukuronik dipotong daripada bilirubin langsung dan dikurangkan dengan pembentukan mezobilubin dan mezobilinogen (urobilinogen) berturut-turut. Dipercayai bahawa sekitar 10% bilirubin dipulihkan ke mesobliogenogen dalam perjalanan ke usus kecil, iaitu, dalam saluran empedu extrahepatic dan pundi hempedu. Dari usus kecil, sebahagian daripada mesobliogenogen yang terbentuk (urobilinogen) adalah resorbed melalui dinding usus, memasuki v. porta dan aliran darah dipindahkan ke hati, di mana ia berpecah sepenuhnya untuk di- dan tripyrroles. Oleh itu, mesosynogen tidak memasuki peredaran darah dan air kencing umum.
Jumlah utama mezobilinogen dari usus kecil memasuki usus besar, di mana ia dikurangkan menjadi stercobilinogen dengan penyertaan anaerob
mikroflora. Stercobilinogen yang terbentuk di bahagian bawah usus besar (terutamanya di rektum) dioksidakan menjadi stercobilin dan diekskresikan di dalam tinja. Hanya bahagian kecil stercobilinogen yang diserap di bahagian bawah usus besar ke dalam sistem vena cava inferior (ia mula memasuki v. Haemorrhoidalis) dan kemudian diekskresikan di dalam air kencing oleh buah pinggang. Akibatnya, dalam urin manusia normal mengandungi kesan stercobilinogen (setiap hari ia dikumuhkan dalam air kencing hingga 4 mg). Malangnya, sehingga baru-baru ini dalam amalan klinikal, stercobilinogen, yang terkandung di dalam urin biasa, terus dipanggil urobilinogen. Ini salah. Dalam rajah. 15.2 secara skematis menunjukkan cara pembentukan badan urobilinogenik dalam tubuh manusia.
Penentuan dalam klinik kandungan jumlah bilirubin dan pecahannya, serta badan urobilinogenik, adalah penting dalam diagnosis pembezaan jaundis pelbagai etiologi. Apabila hemolyticth kuningIa hiperbilirubinemia berlaku terutamanya akibat pembentukan bilirubin tidak langsung. Oleh kerana hemolisis yang dipertingkatkan, ia terbentuk secara intens dalam sel-sel sistem makrofag dari hemoglobin yang disintegrasikan. Hati tidak dapat membentuk begitu banyak bilirubin-glukuronida, yang membawa kepada pengumpulan bilirubin tidak langsung dalam darah dan tisu (Rajah 15.3). Adalah diketahui bahawa bilirubin tidak langsung tidak melalui ambang ginjal, oleh sebab itu, bilirubin dalam air kencing dengan jaundis hemolitik biasanya tidak dapat dikesan.
Dengan penyakit kuning hepatik, pemusnahan sel hati berlaku, perkumuhan bilirubin langsung ke dalam kapilari hempedu terganggu dan ia memasuki aliran darah, kandungannya meningkat dengan ketara. Di samping itu, keupayaan sel hati untuk mensintesis bilirubin-glucuronides berkurangan; Akibatnya, bilirubin serum tidak langsung juga meningkat. Kekalahan hepatosit disertai dengan pelanggaran kemampuan mereka untuk memusnahkan
di- dan tripyrroles mezobilinogen direndam dari usus kecil. Yang kedua memasuki peredaran sistemik dan diekskresikan oleh buah pinggang dengan air kencing.
Penyakit jaundice mengganggu perkumuhan tulang belakang, yang menyebabkan peningkatan tajam dalam kandungan bilirubin langsung dalam darah. Konsentrasi bilirubin tidak langsung sedikit meningkat dalam darah. Kandungan sterkobilogen (stercobilin) dalam tinja berkurangan dengan ketara. Saluran hempedu obchuratsiya penuh disertai dengan kekurangan pigmen hempedu dalam najis (kerusi acholic). Perubahan ciri dalam parameter makmal metabolisme pigmen dalam pelbagai jaundis dibentangkan dalam Jadual. 15.2.
N -Norm: | - meningkat; | - dikurangkan; f ditentukan; 0- tidak ditakrifkan.
Bile - rahsia cecair warna coklat kekuningan, dipisahkan oleh sel-sel hati. Seseorang menghasilkan 500-700 ml hempedu setiap hari (10 ml setiap 1 kg berat badan). Pembentukan empedu berlaku secara berterusan, walaupun keamatan proses ini berubah secara mendadak sepanjang hari. Di luar pencernaan, hempedu hati memasuki kantung pundi hempedu, di mana ia akan menebal akibat penyerapan air dan elektrolit. Ketumpatan relatif hempedu hati ialah 1.01, dan hempedu sista adalah 1.04. Kepekatan komponen utama dalam hempedu sista adalah 5-10 kali lebih tinggi daripada hepatik (Jadual 15.3).
Jadual 15.3. Kandungan komponen utama hempedu manusia
Physiology_Phechen_metabolism
Fungsi utama hati
Penglibatan hati dalam metabolisme protein
Peranan hati dalam metabolisme karbohidrat
Peranan hati dalam metabolisme lipid
Hati dalam metabolisme garam air
Peranan hati dalam metabolisme burung
Rujukan
Hati memainkan peranan besar dalam pencernaan dan metabolisme. Semua bahan yang diserap ke dalam darah mesti memasuki hati dan menjalani transformasi metabolik. Pelbagai bahan organik disintesis dalam hati: protein, glikogen, lemak, fosfatida dan sebatian lain. Darah memasuki melalui arteri hepatik dan urat portal. Lebih-lebih lagi, 80% darah yang datang dari organ perut datang melalui urat portal, dan hanya 20% melalui arteri hepatik. Darah mengalir dari hati melalui urat hati.
Untuk mengkaji fungsi hati, mereka menggunakan kaedah angiostamic, fizula Ekka - Pavlov, dengan bantuan yang mereka mengkaji komposisi biokimia yang mengalir dan mengalir, menggunakan kaedah catheterization kapal sistem portal, yang dibangunkan oleh A. Aliev.
Hati memainkan peranan penting dalam metabolisme protein. Dari asid amino yang berasal dari darah, protein terbentuk di dalam hati. Ia membentuk fibrinogen, prothrombin, yang melakukan fungsi penting dalam pembekuan darah. Proses penyusunan semula asid amino berlaku di sini: deaminasi, transaminasi, decarboxylation.
Hati adalah tempat utama untuk meneutralkan produk-produk beracun metabolisme nitrogen, terutamanya amonia, yang ditukar kepada urea atau pergi ke pembentukan amida asid, asid nukleik terurai di hati, pengoksidaan pangkalan purin dan pembentukan produk akhir metabolisme mereka, asid urik. Bahan-bahan (indole, skatole, cresol, phenol), yang berasal dari usus besar, menggabungkan dengan asid sulfurik dan glukuronik, ditukar kepada asid ether-sulfurik. Pembuangan hati dari tubuh haiwan menyebabkan kematian mereka. Ia datang, nampaknya, kerana pengumpulan dalam darah amonia dan produk-produk perencat nitrogen yang lain untuk metabolisme nitrogen. [1.]
Peranan utama dimainkan oleh hati dalam metabolisme karbohidrat. Glukosa, yang dibawa dari usus melalui vena portal, diubah menjadi glikogen di dalam hati. Oleh kerana kedai-kedai glikogen tinggi, hati berfungsi sebagai depot karbohidrat utama badan. Fungsi glikogen di hati diberikan oleh tindakan beberapa enzim dan dikawal oleh sistem saraf pusat dan 1 hormon - adrenalin, insulin, glukagon. Dalam kes peningkatan keperluan tubuh dalam gula, sebagai contoh, semasa kerja otot atau puasa meningkat, glikogen di bawah tindakan enzim fosforilase diubah menjadi glukosa dan memasuki darah. Oleh itu, hati mengawal kekerapan glukosa dalam darah dan bekalan normal organ dan tisu.
Di hati, transformasi asid lemak yang paling penting berlaku, dari mana lemak, sifat jenis haiwan ini, disintesis. Di bawah tindakan lipase enzim, lemak dipecah menjadi asid lemak dan gliserol. Nasib gliserol sama dengan nasib glukosa. Transformasinya bermula dengan penyertaan ATP dan berakhir dengan penguraian kepada asid laktik, diikuti dengan pengoksidaan untuk karbon dioksida dan air. Kadang-kadang, jika perlu, hati dapat mensintesis glikogen dari asid laktik.
Hati juga mensintesis lemak dan fosfatida yang memasuki aliran darah dan diangkut ke seluruh tubuh. Ia memainkan peranan penting dalam sintesis kolesterol dan esternya. Dengan pengoksidaan kolesterol dalam hati, asid hempedu dibentuk, yang disembur dengan hempedu dan mengambil bahagian dalam proses penghadaman.
Hati yang terlibat dalam metabolisme vitamin larut lemak, adalah depot utama retinol dan provitamin - karotena. Ia mampu mensintesis cyanocobalamin.
Hati dapat mengekalkan air berlebihan dengan sendirinya dan dengan itu mencegah penipisan darah: ia mengandungi bekalan garam dan vitamin mineral, yang terlibat dalam metabolisme pigmen.
Hati melakukan fungsi penghalang. Jika mana-mana mikrob patogenik dimasukkan ke dalamnya dengan darah, mereka tertakluk kepada pembasmian kuman olehnya. Fungsi ini dilakukan oleh sel stellate yang terletak di dinding kapilari darah, yang menurunkan lobula hepatik. Dengan menangkap sebatian beracun, sel stellate bersamaan dengan sel-sel hepatic membasmi mereka. Seperti yang diperlukan, sel stellate muncul dari dinding kapilari dan, dengan bebas bergerak, melaksanakan fungsi mereka. [6.]
Di samping itu, hati boleh menterjemahkan plumbum, merkuri, arsenik dan bahan toksik lain ke dalam yang tidak toksik.
Hati adalah depot karbohidrat utama badan dan mengawal kekerapan glukosa dalam darah. Ia mengandungi mineral dan vitamin. Ia adalah depot darah, ia menghasilkan hempedu, yang diperlukan untuk pencernaan.
Fungsi utama hati.
Menurut pelbagai fungsi yang dilakukan oleh hati, ia boleh dipanggil tanpa membesar-besarkan makmal biokimia utama tubuh manusia. Hati adalah organ penting, tanpa haiwan dan manusia.
Fungsi utama hati ialah:
1. Penyertaan dalam pencernaan (pembentukan dan rembesan hempedu): hati menghasilkan hempedu, yang memasuki duodenum. Bile terlibat dalam pencernaan usus, membantu meneutralkan pulpa berasid yang datang dari perut, memecahkan lemak dan menggalakkan penyerapan mereka, mempunyai kesan merangsang pada motilitas usus besar. Pada siang hari, hati menghasilkan sehingga 1-1,5 liter hempedu.
2. Fungsi penghalang: hati meneutralkan bahan toksik, mikrob, bakteria dan virus yang berasal dari darah dan limfa. Juga di dalam hati dipecahkan bahan kimia, termasuk ubat-ubatan.
3. Penyertaan dalam metabolisme: semua nutrien yang diserap ke dalam darah dari saluran pencernaan, produk pencernaan karbohidrat, protein dan lemak, mineral dan vitamin, melalui hati dan diproses di dalamnya. Pada masa yang sama, sebahagian daripada asid amino (serpihan protein) dan sebahagian lemak diubah menjadi karbohidrat, oleh itu hati adalah "depot" terbesar glikogen dalam tubuh. Ia mensintesis protein plasma darah - globulin dan albumin, serta reaksi transformasi asid amino. Badan ketone (produk metabolisme asid lemak) dan kolesterol juga disintesis dalam hati. [2.]
Hasilnya, kita boleh mengatakan bahawa hati adalah sejenis gudang nutrien badan, serta kilang kimia, "dibina" di antara kedua-dua sistem - pencernaan dan peredaran darah. Pengedaran dalam tindakan mekanisme kompleks ini adalah penyebab pelbagai penyakit saluran pencernaan, sistem kardiovaskular, terutama hati. Terdapat sambungan yang paling dekat dengan sistem pencernaan, peredaran darah dan hati.
Hati terlibat dalam hampir semua jenis metabolisme: protein, lipid, karbohidrat, mineral air, pigmen.
Penglibatan hati dalam metabolisme protein:
Ia dicirikan oleh fakta bahawa ia secara aktif meneruskan dengan sintesis dan pecahan protein yang penting untuk organisma. Sekitar 13-18 g protein disintesis setiap hari di hati. Daripada jumlah ini, albumin, fibrinogen, prothrombin hanya terbentuk dan hati. Di samping itu, sehingga 90% alpha-globulin dan kira-kira 50% gamma-globulin badan disintesis di sini. Dalam hal ini, penyakit hati di dalamnya sama ada mengurangkan sintesis protein dan ini menyebabkan penurunan dalam jumlah protein darah, atau pembentukan protein dengan sifat fizikokimia yang berubah berlaku, mengakibatkan pengurangan kestabilan koloid protein darah dan mereka lebih mudah daripada biasa, lepaskan dalam sedimen di bawah tindakan agen precipitating (garam logam alkali dan alkali bumi, thymol, mercuric chloride, dan lain-lain). Adalah mungkin untuk mengesan perubahan jumlah atau sifat protein menggunakan ujian rintangan colloid atau sampel sedimen, di mana sampel Veltman, thymol dan sublimat sering digunakan. [6; 1.]
Hati adalah tapak utama untuk sintesis protein, memastikan proses pembekuan darah (fibrinogen, prothrombin, dan sebagainya). Pelanggaran sintesis mereka, serta kekurangan vitamin K, yang berkembang sebagai akibat dari pelanggaran rembesan hempedu dan perkumuhan tulang belakang, menyebabkan kejadian hemorrhagic.
Proses transformasi asid amino (penglihatan, deaminasi, dan sebagainya) yang berlaku secara aktif di hati semasa luka yang teruknya berubah dengan ketara, yang dicirikan oleh peningkatan kepekatan asid amino bebas dalam darah dan perkumuhan mereka dalam air kencing (hyperaminoaciduria). Kristal leucine dan tyrosin juga boleh didapati di dalam air kencing.
Pembentukan urea hanya berlaku di hati dan pelanggaran fungsi hepatosit menyebabkan peningkatan dalam jumlah darahnya, yang mempunyai kesan negatif pada seluruh tubuh dan dapat mewujudkan dirinya sendiri, sebagai contoh, koma hepatik, yang sering mengakibatkan kematian pesakit.
Proses metabolik yang berlaku di hati dipangkin oleh pelbagai enzim yang, dalam kes penyakitnya, masukkan darah dan masukkan air kencing. Adalah penting bahawa pembebasan enzim daripada sel-sel tidak hanya berlaku apabila mereka rosak, tetapi juga melanggar ketelapan membran sel yang berlaku pada tempoh awal penyakit, oleh itu perubahan spektrum enzim adalah salah satu petunjuk diagnostik yang paling penting untuk menilai keadaan pesakit dalam tempoh pramatlin. Sebagai contoh, dalam kes penyakit Botkin, peningkatan dalam aktiviti darah AlTA, LDH dan AsTA diperhatikan dalam tempoh "pra-jaundis", dan dalam riket, peningkatan tahap fosfatase alkali telah diperhatikan.
Hati melakukan fungsi antitoxic penting bagi tubuh. Adalah di sana bahawa meneutralkan bahan-bahan berbahaya seperti indole, skatole, phenol, cadaverine, bilirubin, ammonia, produk metabolisme hormon steroid, dan sebagainya. Cara peneutralan bahan-bahan toksik berbeza: ammonia diubah menjadi urea; indole, phenol, bilirubin dan lain-lain membentuk sebatian yang tidak berbahaya kepada tubuh dengan asid sulfurik atau glukuronik, yang diekskresikan dalam air kencing. [5.]
Peranan hati dalam metabolisme karbohidrat:
ditentukan terutamanya oleh penyertaannya dalam proses sintesis dan penguraian glikogen. Ia amat penting untuk mengawal paras glukosa darah. Di samping itu, proses interconversion monosakarida aktif diteruskan di hati. Galaktosa dan fruktosa diubah menjadi glukosa, dan glukosa boleh menjadi sumber untuk sintesis fruktosa.
Proses glukoneogenesis juga berlaku di hati, di mana glukosa terbentuk daripada bahan bukan karbohidrat - asid laktik, gliserol dan asid amino glikogen. Hati terlibat dalam pengawalseliaan metabolisme karbohidrat dengan mengawal tahap insulin dalam darah, kerana hati mengandungi enzim insulinase, yang memecah insulin, bergantung pada keperluan tubuh.
Keperluan tenaga hati itu sendiri dipenuhi oleh pecahan glukosa, pertama, sepanjang jalur anaerobik dengan pembentukan laktat, dan, kedua, sepanjang laluan peptotik. Kepentingan proses ini bukan hanya pembentukan NADPH2 untuk pelbagai biosintesis, tetapi juga keupayaan untuk menggunakan produk penguraian karbohidrat sebagai bahan permulaan untuk pelbagai proses metabolik. [1; 5; 6.]
sel hati parenchymal memainkan peranan utama. Proses biosintesis kolesterol, asid hempedu, pembentukan fosfolipid plasma, badan keton dan lipoprotein terus menerus dalam hepatosit. Sebaliknya, hati mengawal metabolisme lipid seluruh organisma. Walaupun triacylglycerols membentuk hanya 1% daripada jumlah jisim hati, ini adalah tepat ini yang mengawal proses sintesis dan pengangkutan asid lemak badan. Di hati, sejumlah besar lipid dibekalkan, yang "disusun" mengikut keperluan organ dan tisu. Pada masa yang sama, dalam beberapa kes penguraiannya boleh meningkat, kepada produk akhir, sementara di lain-lain asid hempedu boleh pergi untuk sintesis fosfolipid dan diangkut oleh darah ke sel-sel di mana ia diperlukan untuk pembentukan membran, atau oleh lipoprotein dapat diangkut ke sel-sel yang kekurangan tenaga., dsb.
Oleh itu, meringkaskan peranan hati dalam metabolisme lipid, ia boleh diperhatikan bahawa ia menggunakan lipid untuk keperluan hepatosit, dan juga melakukan fungsi memantau keadaan metabolisme lipid di seluruh badan. [5.]
Sama pentingnya metabolisme hati dan air mineral. Jadi, ia adalah depot darah, dan oleh itu, cecair ekstraselular, ia boleh mengumpul sehingga 20% daripada jumlah jumlah darah. Di samping itu, untuk beberapa bahan mineral, hati berfungsi sebagai tempat pengumpulan dan penyimpanan. Ini termasuk natrium, magnesium, mangan, tembaga, besi, dan lain-lain. Hati adalah mensintesis protein yang mengangkut mineral melalui darah: transferrin, ceruloplasmin, dan lain-lain. Akhirnya, hati adalah tapak ketidakaktifan hormon yang mengatur metabolisme air dan mineral (aldosterone, vasopressin).
Dari semua ini, menjadi jelas mengapa hati dipanggil "makmal biokimia" organisma, dan gangguan aktivitinya mempengaruhi pelbagai fungsi. [6.]
Peranan hati dalam metabolisme burung.
Dalam kedua-dua haiwan dan burung, hati adalah organ utama yang bertanggungjawab untuk proses metabolik di seluruh tubuh. Ramai pakar menyebutnya "kelenjar" terbesar haiwan dan burung. Di dalam hati, hempedu dan protein penting banyak dihasilkan, ia terlibat dalam membekalkan tubuh dengan pelbagai nutrien (melalui sistem peredaran darah). Di sinilah biotransformasi majoriti bahan yang sangat toksik memasuki badan dengan makanan. Biotransformasi sedemikian melibatkan transformasi bahan kimia toksik ke dalam bahan-bahan baru yang tidak lagi berbahaya bagi tubuh dan boleh dengan mudah dikeluarkan daripadanya. Hati dapat memulihkan sel-sel berpenyakit sendiri, menjana semula atau menggantikannya, sambil mengekalkan fungsinya dalam susunan relatif.
Hati adalah "kelenjar" terbesar badan burung, menggunakan fungsi yang paling penting dalam metabolisme utama. Fungsi-fungsi ini adalah yang paling pelbagai dan disebabkan oleh sifat-sifat sel hati, yang membentuk kesatuan anatomi dan fisiologi organisma. Dalam aspek biokimia, yang paling penting adalah fungsi hati yang berkaitan dengan pembentukan, komposisi dan peranan hempedu, serta dengan pelbagai perubahan metabolik. Rembesan hempedu pada burung adalah 1 ml / j. Komposisi hempedu burung terutamanya termasuk taurohenodesoxyclic asid jika tidak ada asid deoxycholic. Fungsi hati burung berbeza-beza dari fungsi hati mamalia. Khususnya, pembentukan urea adalah fungsi lisan hati dalam mamalia, sedangkan dalam asid urik burung adalah produk akhir utama metabolisme nitrogen.
Di hati burung, sintesis aktif protein plasma berlaku. Serum albumin, fibrinogen,? - dan? globulin disintesis dalam hati ayam dan mewakili kira-kira separuh daripada protein yang disintesis oleh organ ini. Separuh hayat albumin adalah 7 hari, untuk globulins -10 hari. Di dalam hati, ada sintesis dan pecahan protein plasma, yang digunakan sebagai sumber asid amino untuk sintesis tisu pelbagai seterusnya.
Badan ayam hampir tidak dapat mensintesis glisin. Penggunaan glisin dalam sintesis asas purine, struktur permata adalah sebab utama keperluan burung yang tinggi untuk asid ini. Dalam mamalia, kira-kira 50% arginin disediakan oleh sintesis di hati, sedangkan pada burung ini tidak berlaku. Burung mempunyai keupayaan ketara untuk tindak balas transisi yang melibatkan dehidrogenase asid glutamat aktif. Dalam metabolisma lipid burung, hati dikenali sebagai tapak lipogenesis utama. Kepekatan asid α-hidroksimal di hati burung adalah 5 kali lebih tinggi daripada di hati mamalia, yang menunjukkan aktiviti oksidatif dalam organ ini. Gabungan tahap tinggi? - Pengoksidaan asid lemak dan lipogenesis menyediakan mekanisme untuk mengawal jumlah asid lemak yang pergi ke sintesis lipoprotein ketumpatan yang sangat rendah. Aktiviti metabolik hati sangat tinggi pada burung semasa tempoh pelapisan, apabila jumlah lemak yang disintesis pada tahun ini hampir tepatnya dengan berat badan burung. Khususnya, dalam broiler, jisim tisu adipose dapat mencapai 18% berat badan.
Hati mempunyai keupayaan besar untuk menyimpan glikogen. Kandungan glikogen dalam hati berbeza bergantung kepada kandungan karbohidrat diet unggas.
Patologi yang paling biasa dalam organ ini adalah "obesiti" secara beransur-ansur sel-selnya, yang membawa kepada perkembangan penyakit dari masa ke masa, yang dikatakan oleh doktor haiwan degenerasi lemak hati. Sebabnya biasanya kesan jangka panjang racun selular, dadah kuat, vaksin, coccidiostats, dan lain-lain, yang memerlukan tekanan maksimum dari hati, serta penyusuan yang kurang baik atau kurang seimbang. Sebagai peraturan, semua ini disertai dengan tidak aktif fizikal burung dan haiwan, terutama dengan kandungan selular. [4; 6.]
Rujukan:
1. Lysov VF, Maksimov VI: Fisiologi dan etologi haiwan; Ed.: MOSCOW, 2012, 605s.
2. Fisiologi. Asas dan sistem fungsian. Ed. Sudakova K.V.; Novosibirsk, 2000, 784s.
3. Skalny AV: Elemen Kimia dalam Fisiologi Manusia dan Ekologi: Toolkit; Rostov-on-Don, 2004, 216s.
4. Perkara: Kepuraian metabolisme pada burung: pengarang tidak diketahui; St Petersburg, 2001.
5. Artikel: Peranan hati dalam metabolisme: penulis tidak diketahui; Moscow, 2006.
6. VV Rogozhin: Biokimia haiwan; Ed.: MOSCOW, 2005.
Penglibatan hati dalam metabolisme protein
Tanpa penyertaan hati dalam metabolisme protein, tubuh tidak boleh melakukan lebih dari beberapa hari, maka kematian berlaku. Berikut adalah antara fungsi penting hati dalam metabolisme protein.
1. Pengawetan asid amino.
2. Pembentukan Urea dan pemulihan ammonia daripada cecair badan.
3. Pembentukan protein plasma.
4. Transformasi bersama pelbagai asid amino dan sintesis asid amino dari sebatian lain.
Pre-deaminasi asid amino diperlukan untuk penggunaannya dalam pengeluaran tenaga dan penukaran kepada karbohidrat dan lemak. Dealing juga dilakukan dalam jumlah kecil dalam tisu-tisu lain dalam tubuh, terutamanya di buah pinggang, tetapi dari segi pentingnya proses ini tidak dapat dibandingkan dengan deaminasi asid amino di hati.
Pembentukan urea dalam hati membantu mengekstrak ammonia daripada cecair badan. Sejumlah besar ammonia dibentuk dalam proses deaminasi asid amino, jumlah tambahan itu sentiasa dibentuk oleh bakteria dalam usus dan diserap ke dalam darah. Dalam hal ini, jika urea tidak terbentuk di hati, kepekatan ammonia dalam plasma darah mula meningkat dengan cepat, menyebabkan koma hepatik dan kematian. Walaupun dalam hal penurunan tajam dalam aliran darah melalui hati, yang kadang-kadang terjadi akibat pembentukan shunt antara portal dan vena cava, kandungan amonia di dalam darah meningkat secara dramatik dengan penciptaan kondisi untuk toksikosis.
Semua protein plasma utama, kecuali gamma globulin, dibentuk oleh sel-sel hati. Jumlah mereka kira-kira 90% daripada semua protein plasma. Baki gamma globulin adalah antibodi yang terbentuk terutamanya oleh sel plasma lymphoid. Kadar maksimum pembentukan protein oleh hati adalah 15-50 g / hari, jadi jika badan kehilangan kira-kira setengah protein plasma, jumlahnya dapat dipulihkan dalam masa 1-2 minggu.
Perlu diingatkan bahawa kekurangan protein plasma adalah punca terjadinya pembedahan hepatosit yang banyak pesat dan peningkatan saiz hati. Kesan ini digabungkan dengan pelepasan protein plasma darah oleh hati, yang berterusan sehingga kepekatan protein dalam darah kembali ke nilai normal. Dalam penyakit hati kronik (termasuk sirosis), tahap protein dalam darah, terutamanya albumin, boleh jatuh ke nilai yang sangat rendah, yang merupakan penyebab timbulnya edema dan asites umum.
Antara fungsi yang paling penting dalam hati adalah keupayaannya untuk mensintesis beberapa asid amino bersama-sama dengan sebatian kimia, yang merangkumi asid amino. Contohnya, di dalam hati, asid amino yang penting disintesis. Dalam proses sintesis sedemikian, asid keto yang mempunyai struktur kimia yang sama dengan asid amino (tidak termasuk oksigen dalam kedudukan keto) terlibat. Radikal amino melepasi beberapa tahap perintis, bergerak dari asid amino yang terdapat dalam asid keto ke tempat oksigen di kedudukan keto.
Biokimia hati
Tema: "BIOCHEMISTRY LIVER"
1. Komposisi kimia hati: kandungan glikogen, lipid, protein, komposisi mineral.
2. Peranan hati dalam metabolisme karbohidrat: mengekalkan kepekatan glukosa yang berterusan, sintesis glikogen dan penggerak, glukoneogenesis, cara utama penukaran glukosa-6-fosfat, interkonversi monosakarida.
3. Peranan hati dalam metabolisme lipid: sintesis asid lemak tinggi, acylglycerols, phospholipids, kolesterol, badan keton, sintesis dan metabolisme lipoprotein, konsep kesan lipotropik dan faktor lipotropik.
4. Peranan hati dalam metabolisme protein: sintesis protein plasma tertentu, pembentukan urea dan asid urik, choline, creatine, interconversion asam keto dan asid amino.
5. Metabolisme alkohol di hati, degenerasi lemak hati dengan penyalahgunaan alkohol.
6. Meneutralkan fungsi hati: peringkat (fasa) peneutralan bahan-bahan toksik di dalam hati.
7. Pertukaran bilirubin dalam hati. Perubahan dalam kandungan pigmen hempedu dalam darah, urin dan najis dalam pelbagai jenis penyakit kuning (adhepatic, parenchymal, obstructive).
8. Komposisi kimia hempedu dan peranannya; faktor yang menyumbang kepada pembentukan batu karang.
31.1. Fungsi hati.
Hati adalah organ unik dalam metabolisme. Setiap sel hati mengandungi beberapa ribu enzim yang memangkinkan tindak balas pelbagai laluan metabolik. Oleh itu, hati melakukan dalam tubuh beberapa fungsi metabolik. Yang paling penting ialah:
- biosintesis bahan yang berfungsi atau digunakan dalam organ lain. Bahan-bahan ini termasuk protein plasma, glukosa, lipid, badan keton dan banyak sebatian lain;
- biosintesis produk akhir metabolisme nitrogen dalam badan - urea;
- penyertaan dalam proses pencernaan - sintesis asid hempedu, pembentukan dan perkumuhan hempedu;
- biotransformasi (pengubahsuaian dan konjugasi) metabolit, dadah dan racun endogen;
- perkumuhan produk metabolik tertentu (pigmen hempedu, kolesterol berlebihan, produk peneutralan).
31.2. Peranan hati dalam metabolisme karbohidrat.
Peranan utama hati dalam metabolisme karbohidrat adalah untuk mengekalkan tahap glukosa dalam darah. Ini dicapai dengan mengawal nisbah proses pembentukan dan penggunaan glukosa dalam hati.
Sel-sel hati mengandungi enzim glucokinase, yang mengkatalisis tindak balas fosforilasi glukosa dengan pembentukan glukosa-6-fosfat. Glukosa-6-fosfat adalah metabolit utama metabolisme karbohidrat; Cara utama transformasinya ditunjukkan dalam Rajah 1.
31.2.1. Cara pemakaian glukosa. Selepas makan sejumlah besar glukosa memasuki hati melalui vena portal. Glukosa ini digunakan terutamanya untuk sintesis glikogen (skema tindak balas ditunjukkan dalam Rajah 2). Kandungan glikogen dalam hati orang yang sihat biasanya berkisar antara 2 hingga 8% daripada jisim organ ini.
Glikolisis dan laluan pentos fosfat pengoksidaan glukosa dalam hati terutamanya sebagai pembekal metabolit pendahulu untuk biosintesis asid amino, asid lemak, gliserol, dan nukleotida. Sekurang-kurangnya, laluan oksidatif penukaran glukosa di hati adalah sumber tenaga untuk proses biosintetik.
Rajah 1. Laluan utama penukaran glukosa-6-fosfat dalam hati. Bilangan menunjukkan: 1 - fosforilasi glukosa; 2 - hidrolisis glukosa-6-fosfat; 3 - sintesis glikogen; 4 - penggerak glikogen; 5 - laluan pentos fosfat; 6 - glikolisis; 7 - glukoneogenesis.
Rajah 2. Diagram tindak balas sintesis glikogen dalam hati.
Rajah 3. Rajah tindak balas bergilir glikogen dalam hati.
31.2.2. Cara pembentukan glukosa. Dalam beberapa keadaan (dengan diet rendah karbohidrat puasa, usaha fizikal yang berpanjangan) keperluan tubuh untuk karbohidrat melebihi jumlah yang diserap dari saluran pencernaan. Dalam kes ini, pembentukan glukosa dijalankan menggunakan glukosa-6-fosfatase, yang memangkinkan hidrolisis glukosa-6-fosfat dalam sel-sel hati. Glikogen berfungsi sebagai sumber langsung glukosa-6-fosfat. Skim mobilisasi glikogen ditunjukkan dalam Rajah 3.
Penggabungan glikogen menyediakan keperluan tubuh manusia untuk glukosa selama puasa 12 hingga 24 jam pertama. Di kemudian hari, glukoneogenesis, biosintesis dari sumber bukan karbohidrat, menjadi sumber utama glukosa.
Substrat utama glukoneogenesis adalah laktat, gliserol dan asid amino (dengan pengecualian leucine). Sebatian ini mula-mula ditukar kepada piruvat atau oksaloasetat, metabolit utama glukoneogenesis.
Glukoneogenesis adalah proses revolusi glikolisis. Pada masa yang sama, halangan yang dicipta oleh reaksi glikolisis yang tidak dapat dipulihkan akan diatasi dengan bantuan enzim-enzim khas yang mengkatalisis tindak balas pintasan (lihat Rajah 4).
Di antara cara lain metabolisme karbohidrat di hati, perlu diperhatikan bahawa glukosa ditukar menjadi makanan monosakarida lain - fruktosa dan galaktosa.
Rajah 4. Glikolisis dan glukoneogenesis dalam hati.
Enzim yang mengkatalisis tindak balas glikolisis yang tidak dapat dipulihkan: 1 - glucokinase; 2 - phosphofructokinase; 3 - pyruvate kinase.
Enzim yang memangkin tindak balas pintasan glukoneogenesis: 4-piruvat karboksilase; 5 - phosphoenolpyruvate carboxykinase; 6-fruktosa-1,6-diphosphatase; 7 - glukosa-6-phosphatase.
31.3. Peranan hati dalam metabolisme lipid.
Hepatosit mengandungi hampir semua enzim yang terlibat dalam metabolisme lipid. Oleh itu, sel parenkim hati sebahagian besarnya mengawal nisbah antara penggunaan dan sintesis lipid dalam badan. Katabolisme lipid dalam sel hati berlaku terutamanya dalam mitokondria dan lisosom, biosintesis dalam sitosol dan retikulum endoplasmik. Metabolit utama metabolisme lipid di hati adalah asetil-CoA, cara utama pembentukan dan penggunaannya ditunjukkan dalam Rajah 5.
Rajah 5. Pembentukan dan penggunaan COA asetil dalam hati.
31.3.1. Metabolisme asid lemak di hati. Lemak pemakanan dalam bentuk chylomicrons memasuki hati melalui sistem arteri hepatik. Di bawah lipoprotein lipase, yang terletak di endothelium kapilari, ia dipecah menjadi asid lemak dan gliserol. Asid lemak yang menembusi ke dalam hepatosit boleh menjalani pengoksidaan, pengubahsuaian (memendekkan atau memanjangkan rantai karbon, pembentukan ikatan berganda) dan digunakan untuk mensintesis triacylglycerols endogen dan fosfolipid.
31.3.2. Sintesis badan keton. Apabila β-pengoksidaan asid lemak dalam mitokondria hati, asetil-CoA terbentuk, yang mengalami pengoksidaan lanjut dalam kitaran Krebs. Sekiranya terdapat kekurangan oksaloasetat dalam sel-sel hati (contohnya semasa puasa, kencing manis), maka kumpulan asetil akan membubarkan badan-badan ketone (acetoacetate, β-hydroxybutyrate, aseton). Bahan ini boleh berfungsi sebagai substrat tenaga dalam tisu lain badan (otot rangka, miokardium, buah pinggang, dengan kelaparan jangka panjang, otak). Hati tidak menggunakan badan keton. Dengan lebihan badan keton dalam darah, asidosis metabolik berkembang. Gambarajah pembentukan badan keton ditunjukkan dalam Rajah 6.
Rajah 6. Sintesis badan keton dalam mitokondria hati.
31.3.3. Pendidikan dan cara menggunakan asid fosfatid. Prekursor biasa triacylglycerols dan phospholipid dalam hati adalah asid fosfatid. Ia disintesis daripada gliserol-3-fosfat dan dua bentuk asid lemak aktif (Gambar 7). Glycerol-3-fosfat boleh dibentuk sama ada dari fosfat dioxyacetone (metabolit glikolisis) atau dari gliserol bebas (produk lipolisis).
Rajah 7. Pembentukan asid fosfatid (skim).
Untuk sintesis fosfolipid (phosphatidylcholine) daripada asid fosfatid, ia perlu membekalkan dengan makanan sejumlah faktor lipotropik yang mencukupi (bahan yang menghalang perkembangan degenerasi lemak hati). Faktor ini termasuk choline, methionine, vitamin B 12, asid folik dan beberapa bahan lain. Phospholipid dimasukkan ke dalam komposisi kompleks lipoprotein dan mengambil bahagian dalam pengangkutan lipid yang disintesis dalam hepatosit ke tisu dan organ lain. Kekurangan faktor lipotropik (dengan penyalahgunaan makanan berlemak, alkoholisme kronik, diabetes) menyumbang kepada fakta bahawa asid fosfatidik digunakan untuk sintesis triacylglycerols (tidak larut dalam air). Pelanggaran pembentukan lipoprotein menyebabkan fakta bahawa lebihan TAG terakumulasi dalam sel hati (degenerasi lemak) dan fungsi organ ini mengalami gangguan. Cara menggunakan asid fosfatidik dalam hepatosit dan peranan faktor lipotropik ditunjukkan dalam Rajah 8.
Rajah 8. Penggunaan asid fosfatid untuk sintesis triacylglercerols dan phospholipid. Faktor lipotropik ditunjukkan oleh *.
31.3.4. Pembentukan kolesterol. Hati adalah tapak utama untuk sintesis kolesterol endogen. Kompaun ini diperlukan untuk pembinaan membran sel, adalah pendahulunya asid hempedu, hormon steroid, vitamin D 3. Dua tindak balas sintesis kolesterol pertama menyerupai sintesis badan keton, tetapi teruskan di sitoplasma hepatosit. Enzim utama dalam sintesis kolesterol, β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA reductase (HMG-CoA reductase), dihalang oleh lebihan kolesterol dan asid hempedu berdasarkan maklum balas negatif (Rajah 9).
Gambar 9. Sintesis kolesterol dalam hati dan peraturannya.
31.3.5. Pembentukan lipoprotein. Lipoprotein - kompleks protein-lipid, termasuk phospholipid, triacylglercerol, kolesterol dan esternya, serta protein (apoprotein). Lipoprotein mengangkut lipid tak larut air ke tisu. Dua kelas lipoprotein terbentuk dalam hepatosit - lipoprotein ketumpatan tinggi (HDL) dan lipoprotein ketumpatan yang sangat rendah (VLDL).
31.4. Peranan hati dalam metabolisme protein.
Hati adalah badan yang mengawal pengambilan bahan nitrogen dalam tubuh dan perkumuhannya. Dalam tisu periferal, tindak balas biosintesis dengan penggunaan asid amino bebas sentiasa berlaku, atau mereka dilepaskan ke dalam darah semasa pecahan protein tisu. Walaupun begitu, tahap protein dan asid amino bebas dalam plasma darah tetap malar. Ini disebabkan oleh fakta bahawa sel-sel hati mempunyai set unik enzim yang memangkinkan tindak balas tertentu metabolisme protein.
31.4.1. Cara menggunakan asid amino di dalam hati. Selepas pengambilan makanan protein, sejumlah besar asid amino memasuki sel hati melalui vena portal. Sebatian ini boleh menjalani satu siri transformasi dalam hati sebelum memasuki peredaran umum. Reaksi ini termasuk (Rajah 10):
a) penggunaan asid amino untuk sintesis protein;
b) transaminasi - jalan sintesis asid amino yang boleh diganti; ia juga menghubungkan pertukaran asid amino dengan glukoneogenesis dan cara umum katabolisme;
c) deaminasi - pembentukan asid α-keto dan ammonia;
d) sintesis urea - cara peneutralan ammonia (lihat skema di bahagian "Pertukaran Protein");
e) sintesis bahan yang mengandungi bahan bukan nitrogen (choline, creatine, nikotinamide, nukleotida, dan sebagainya).
Rajah 10. Metabolisme asid amino dalam hati (skim).
31.4.2. Biosintesis protein. Banyak protein plasma disintesis dalam sel hati: albumin (kira-kira 12 g sehari), kebanyakan α- dan β-globulin, termasuk protein pengangkutan (ferritin, ceruloplasmin, transcortin, protein pengikat retinol, dan sebagainya). Banyak faktor pembekuan darah (fibrinogen, prothrombin, proconvertin, proaccelerin, dan sebagainya) juga disintesis dalam hati.
31.5. Meneutralkan fungsi hati.
Sebatian bukan polar pelbagai asal, termasuk bahan endogen, dadah dan racun, dinentralisasi di hati. Proses peneutralan bahan termasuk dua peringkat (fasa):
1) pengubahsuaian fasa - termasuk tindak balas pengoksidaan, pengurangan, hidrolisis; untuk sebilangan sebatian adalah pilihan;
2) konjugasi fasa - termasuk tindak balas interaksi bahan dengan glukuronik dan asid sulfurik, glisin, glutamat, taurin dan sebatian lain.
Lebih terperinci tindak balas peneutralan akan dibincangkan dalam bahagian "Biotransformasi xenobiotik".
31.6. Pembentukan bili hati.
Bile adalah rahsia cecair warna coklat kekuningan, yang disekat oleh sel-sel hati (500-700 ml sehari). Komposisi hempedu merangkumi: asid hempedu, kolesterol dan esternya, pigmen hempedu, fosfolipid, protein, bahan mineral (Na +, K +, Ca 2+, dan -) dan air.
31.6.1. Asid hempedu. Adakah produk metabolisme kolesterol, terbentuk dalam hepatosit. Terdapat asid hempedu primer (cholesterol, chenodeoxycholic) dan menengah (deoxycholic, lithocholic). Hile mengandungi terutamanya asid hempedu yang dikaitkan dengan glisin atau taurin (contohnya, gliserolik, asid, asid taurocholic, dan sebagainya).
Asid hempedu terlibat secara langsung dalam pencernaan lemak dalam usus:
- mempunyai kesan pengemulsi pada lemak yang boleh dimakan;
- mengaktifkan lipase pankreas;
- menggalakkan penyerapan asid lemak dan vitamin larut lemak;
- merangsang peristalsis usus.
Pada gangguan pengaliran asid empedu empedu masuk ke dalam darah dan air kencing.
31.6.2. Kolesterol. Kolesterol yang berlebihan diekskresikan dalam hempedu. Kolesterol dan esternya hadir dalam hempedu sebagai kompleks dengan asid hempedu (kompleks kompleks). Nisbah asid hempedu ke kolesterol (nisbah kolera) tidak boleh kurang daripada 15. Jika tidak, kolesterol tak larut air mendapan dan didepositkan dalam bentuk batu pundi hempedu (penyakit batu empedu).
31.6.3. Pigmen hempedu. Bilirubin konjugasi (bilirubin mono- dan diglucuronide) mendominasi antara pigmen dalam hempedu. Ia terbentuk dalam sel hati akibat daripada interaksi bilirubin bebas dengan asid UDP-glukuronik. Ini mengurangkan ketoksikan bilirubin dan meningkatkan keterlarutannya dalam air; bilirubin konjugated lagi dirembes ke dalam hempedu. Sekiranya terdapat pelanggaran aliran keluar hempedu (jaundice obstruktif), kandungan bilirubin langsung dalam darah meningkat dengan ketara, bilirubin dikesan dalam air kencing, dan kandungan stercobilin berkurangan dalam najis dan air kencing. Untuk diagnosis pembedaan jaundis, lihat "Pertukaran protein rumit."
31.6.4. Enzim Daripada enzim yang terdapat di hempedu, alkali fosfatase perlu diperhatikan terlebih dahulu. Ini adalah enzim ekskresi yang disintesis dalam hati. Melanggar aliran keluar hempedu, aktiviti alkali fosfatase dalam darah meningkat.