Роль печени в обмене углеводов.

Основная роль печени в метаболизме углеводов заключается в поддержании нормогликемии. Поддержание нормальной концентрации глюкозы в крови осуществляется тремя основными механизмами:

1. способностью печени депонировать всасывающуюся из кишечника глюкозу и поставлять её по мере надобности в общий кровоток (напоминаем, что образующийся в реакциях гликогенолиза в различных тканях глюкозо-6-фосфат не способен проникать через плазматическую мембрану клеток, однако гепатоциты способны синтезировать глюкозо-6-фосфатазу, которая отщепляет фосфат, образуя свободную глюкозу, - последняя легко покидает клетки печени;

2. образовывать глюкозу из неуглеводных продуктов (глюконеогенез).

3. превращать другие гексозы (галактозу и фруктозу) в глюкозу.

Всасывание глюкозы из кишечника сопровождается одновременным выбросом инсулина, стимулирующим синтез гликогена в печени и ускоряющим в ней реакции окислительного распада глюкозы. В перерывах между приёмами пищи (низкий уровень глюкозы → низкая концентрация инсулина) в печени активируются реакции гликогенолиза, благодаря которым предотвращается развитие гипогликемии. При длительном голодании вначале используются гликогенные аминокислоты (глюконеогенез), а затем распадаются депонированные жиры (образование кетоновых тел).

Роль печени в обмене липидов.

Печень депонирует липиды и играет ключевую роль в их метаболизме:

· в ней синтезируются, распадаются, удлиняются либо укорачиваются жирные кислоты (поступающие с пищей или образующиеся при распаде простых и сложных липидов);

· распадаются, синтезируются либо модифицируются триацилглицеролы;

· синтезируется большинство липопротеинов и 90% общего количества холестерола в организме (около 1г/с). Все органы с недостаточным синтезом холестерола (например, почки) снабжаются холестеролом печени;

· в печени из холестерола синтезируются желчные кислоты, которые входят в состав желчи, необходимой для переваривания липидов в кишечнике;

· печень является единственным органом, в котором синтезируются ацетоновые тела.

Роль печени в обмене белков.

В печени интенсивно протекают реакции биосинтеза белков, необходимых для поддержания жизнедеятельности как самих гепатоцитов, так и для нужд организма в целом. В ней же завершается и процесс распада белков организма (синтез мочевины).

Освобождающиеся в процессе пищеварения аминокислоты, попадая с током крови воротной вены в печень, используются на:

· синтез белков плазмы крови (альбуминов, различных глобулинов, факторов свёртывания крови),

· образование α-кетокислот путём трансаминирования или окислительного дезаминирования аминокислот,

· глюконеогенез из гликогенных аминокислот,

· кетогенез из кетогенных аминокислот,

· синтез жирных кислот,

· аминокислоты используются для получения энергии, распадаясь в цикле трикарбоновых кислот.

Аммиак, образующийся в реакциях метаболизма аминокислот в печени, а также NH₃, возникающий в процессе гниения белков в толстом кишечнике, превращается в гепатоцитах в мочевину и таким образом обезвреживается.

В печени синтезируется креатин, который поставляется ею в кровоток для дальнейшего использования сердечной и скелетной мышцами.

Синтез креатина протекает в 2 стадии: │

1. На глицин переносится гуанидиновая группа аргинина (NH₂ – C = NH), при этом образуется гуанидиноацетат. Фермент – аргинил-глицин-трансаминаза. Эта реакция протекает в почках.

2. Из почек гуанидиноацетат транспортируется в печень, где метилируется S-аденозилметионином (активная форма метионина) – образуется креатин. Фермент – гуанидиноацетат-трансметилаза.

 

СООН Аргинил-глицин CH₂ – COOH

│ трансаминаза │

H₂N – C – H HN – C – NH₂

│ ║

H NH

Глицин Гуанидиноацетат

 

CH₂ – COOH

│

СН₃ – N – C – NH₂

║

NH

 

Из креатина путём фосфорилирования (затрачивается 1 молекула АТФ) с помощью креатинфосфокиназы образуется креатинфосфат. Это макроэргическое соединение выполняет функцию депо энергии в мышцах. Креатин в виде креатинина выводится почками. Креатинин образуется в мышцах спонтанно (гидролитический распад без участия ферментов). Ежесуточная экскреция креатинина пропорциональна мышечной массе.

Печень является единственным органом, который в больших количествах поставляет в кровь белки. За исключением иммуноглобулинов, синтезируемых лимфоцитами, в этом органе образуются все белки плазмы крови. К важнейшим из них относятся: белки свёртывающей системы крови (протромбин, фибриноген, факторы свёртывания V, VII, IX, X, XI, XII), альбумины, глобулины, ферменты (липопротеинлипаза, холинэстераза, псевдохолинэстераза).

Роль печени в обмене желчных пигментов.

Роль печени в обмене желчных пигментов уникальна.

Образующийся при распаде гемоглобина билирубин поступает в кровь и связывается альбуминами плазмы - это непрямой билирубином. В отличие от прямого билирубина, непрямой не даёт цветную реакцию с диазореактивом Эрлиха пока белки плазмы крови не осаждены спиртом. Непрямой билирубин называется также свободным, поскольку его связь с альбуминами плазмы не химическая (не ковалентная), а абсорбционная (рис. 16.1).

Рис.16. 1 Образование желчных пигментов.

 

Попадая в печень, билирубин ковалентно связывается с 2 молекулами УДФ-глюкуроновой кислоты, образуя диглюкуронид билирубина, который называется связанным билирубином. Связанный билирубин называется также прямым, поскольку он легко даёт цветную реакцию с диазореактивом Эрлиха.

Прямой и небольшая часть непрямого билирубина вместе с желчью поступают в тонкий кишечник, где от прямого билирубина отщепляется УДФ-глюкуроновая кислота – при этом образуется мезобилирубин. Последний в конечных отделах тонкого кишечника под воздействием микроорганизмов восстанавливается в уробилиноген, часть которого всасывается по мезонтериальным сосудам и поступает в печень (истинный уробилин), где разрушается до пиррольных соединений.

Большая часть уробилиногена поступает в толстый кишечник. Уробилиноген в толстом кишечнике восстанавливается в стеркобилиноген. 80% стеркобилиногена выделяется с калом и под влиянием кислорода воздуха окисляется в стеркобилин, придающий характерную окраску стулу. Меньшая часть стеркобилиногена всасывается по нижней и средней геморроидальным венам и попадает в большой круг кровообращения, поступает в почки, которыми и выделяется. Под влиянием кислорода воздуха стеркобилиноген мочи также окисляется до стеркобилина. Нередко стерко билиноген мочи называют уро билином (sterco rous – каловый, urin ary – мочевой), однако это не истинный уробилин. В норме в моче истинный уробилин отсутствует.

Определение содержания желчных пигментов в крови и моче играет решающую роль в дифференциальной диагностике различного вида желтух.