Tkáně a orgány. Játra
Játra: obecné informace
Játra jsou největším orgánem u lidí a zvířat; u dospělého váží 1,5 kg. I když játra jsou 2-3% tělesné hmotnosti, tvoří 20 až 30% kyslíku spotřebovaného tělem,
A. Schéma hepatocytů
Játra se skládají z přibližně 300 miliard buněk. 80% z nich jsou hepatocyty. Jaterní buňky jsou středem metabolických reakcí. Proto v biochemickém ohledu jsou hepatocyty, jak to bylo, prototypem všech ostatních buněk.
Nejdůležitější funkce jater jsou metabolické, ukládací, bariérové, vylučovací a homeostatické.
Metabolické (2B, K). Produkty degradace živin vstupují do jater (1) z trávicího traktu přes portální žílu. V játrech probíhají komplexní procesy metabolismu proteinů a aminokyselin, lipidů, sacharidů, biologicky aktivních látek (hormony, biogenní aminy a vitamíny), mikroprvků, regulace metabolismu vody. Mnoho látek je syntetizováno v játrech (například žluč) nezbytných pro fungování jiných orgánů.
Ukládání (2D). Játra akumulují sacharidy (například glykogen), proteiny, tuky, hormony, vitamíny, minerály. Vysokoenergetické sloučeniny a strukturní bloky nezbytné pro syntézu komplexních makromolekul (3) neustále vstupují do těla z jater.
Bariéra (4). Neutralizace (biochemická transformace) cizích a toxických sloučenin z potravy nebo vzniklá ve střevě, jakož i toxických látek exogenního původu (2K) se provádí v játrech.
Vyloučení (5). Z jater, různé látky endogenního a exogenního původu buď vstupují do žlučových cest a jsou vylučovány do žluči (více než 40 sloučenin), nebo vstupují do krevního oběhu, ze kterého jsou vylučovány ledvinami.
Homeostatic (není znázorněno na obrázku). Játra plní důležité funkce při udržování konstantního složení krve (homeostáza), zajišťují syntézu, akumulaci a uvolňování různých metabolitů do krve, jakož i absorpci, transformaci a vylučování mnoha složek krevní plazmy.
B. Metabolismus v játrech
Játra se účastní metabolismu téměř všech tříd látek.
Metabolismus sacharidů. Glukóza a další monosacharidy vstupují do jater z krevní plazmy. Zde jsou převedeny na glukóza-6-fosfát a další produkty glykolýzy (viz str. 302). Pak se glukóza uloží jako rezervní glykogenový polysacharid nebo se přemění na mastné kyseliny. Když hladina glukózy klesá, játra začínají dodávat glukózu mobilizací glykogenu. Pokud je zásoba glykogenu vyčerpána, může být glukóza syntetizována v procesu glukoneogeneze z prekurzorů, jako je laktát, pyruvát, glycerol nebo uhlíkový skelet aminokyselin.
Metabolismus lipidů. Mastné kyseliny se syntetizují v játrech z acetátových bloků (viz str. 170). Pak jsou zahrnuty ve složení tuků a fosfolipidů, které vstupují do krve ve formě lipoproteinů. Současně, mastné kyseliny vstupují do jater z krve. Pro zásobování těla tělem je velmi důležitá schopnost jater přeměnit mastné kyseliny na ketonová tělesa, která se pak znovu zavádějí do krve (viz str. 304).
V játrech je cholesterol syntetizován z acetátových bloků. Poté se cholesterol ve složení lipoproteinů transportuje do jiných orgánů. Přebytek cholesterolu je přeměněn na žlučové kyseliny nebo vylučován žlučí (viz str. 306).
Metabolismus aminokyselin a proteinů. Hladina aminokyselin v krevní plazmě je regulována játry. Přebytečné aminokyseliny se štěpí, amoniak je vázán v močovinovém cyklu (viz str. 184), močovina je přenesena do ledvin. Karbonová kostra aminokyselin je zahrnuta v intermediárním metabolismu jako zdroj syntézy glukózy (glukoneogeneze) nebo jako zdroje energie. Kromě toho je mnoho plazmatických proteinů syntetizováno a štěpeno v játrech.
Biochemická transformace. Steroidní hormony a bilirubin, jakož i léčivé látky, ethanol a další xenobiotika vstupují do jater, kde jsou inaktivovány a přeměněny na vysoce polární sloučeniny (viz str. 308).
Depozice. Játra slouží jako úložiště pro energetické zásoby těla (obsah glykogenu může být až 20% hmotnosti jater) a prekurzorové látky; Je zde také uloženo mnoho minerálů, stopových prvků, množství vitamínů, včetně železa (asi 15% celkového železa obsaženého v těle), retinolu, vitamínů A, D, K, B.12 a kyselina listová.
Metabolický metabolismus
Metabolismus v játrech: proteiny
Kromě obnovy vlastních proteinů, játra syntetizuje většinu plazmatických proteinů - téměř všech albuminů (asi 15 g denně), až 90% α-globulinů a asi polovinu B-globulinů, stejně jako řadu γ-globulinů. Tvorba těchto buněk je spojena s aktivitou Kupfferových buněk. Aminokyseliny zvenčí, stejně jako ty, které se objevují v procesu katabolismu tkáňového proteinu, metabolismu mastných kyselin a sacharidů, slouží jako stavební materiál pro tyto účely. Vytváření proteinového složení plazmy, játra udržuje určitý onkotický tlak v krevním řečišti.
Proteinová funkce jater hraje důležitou roli při zajišťování hemostázy. Pouze jaterní buňky syntetizují takové faktory krevního koagulačního systému jako fibrinogen (I), protrombin (II), proaccelerin (V), prokonvertin (VII), vánoční faktory (IX), Stuart-Power (X), faktor PTA (XI), plazmatická transglutamináza (XIII).
Spolu s tím se produkují přírodní antikoagulancia - antitrombin III (hlavní plazmatický kofaktor heparinu), protein C, protein S. střeva (například s obstrukční žloutenkou). Poruchy krvácení spolu s trombotickými komplikacemi jsou často doprovázeny onemocněním jater a žlučových cest.
Játra regulují obsah aminokyselin nejen procesem syntézy proteinů, ale i dalšími mechanismy. Odstraněním amoniaku (deaminace) se uvolňuje uhlíkový skelet aminokyseliny, který se podílí na jiných metabolických procesech v játrech a NH3 se používá při syntéze močoviny nebo glutaminu. V souladu s potřebami organismu mohou být aminokyseliny transformovány z jednoho do druhého pomocí enzymů (aminotransferáz) z přenosu skupiny NH2 (transaminace) na ketokyseliny podílející se na této transformaci. Nicméně, ne všechny aminokyseliny mohou být syntetizovány v těle. Takové esenciální aminokyseliny pro člověka jsou methionin, fenylalanin, leucin, isoleucin, tryptofan, lysin, threonin, valin. Musejí přijít v dostatečném množství z potravy.
Kromě samotných proteinů vznikají v játrech komplexy lipoproteinů a glykoproteinů obsahující protein.
Metabolismus v játrech: sacharidy
Sacharidy obsažené v potravinářských výrobcích jsou reprezentovány hlavně poly- a disacharidy. Jsou rozděleny hydrolázami trávicích šťáv na monosacharidy a v této formě jsou dodávány do jater s portální krví. Zde se přemění na glukóza-6-fosfát (G-6-F), ze kterého se syntetizuje homopolysacharid glykogenu. Je uložen v jaterních buňkách, které působí jako skladování biopaliv. Zásoby glykogenu v játrech tvoří asi 10% jeho hmotnosti. Proces glykogeneze je snadno reverzibilní. S poklesem hladiny glukózy v krvi se glykogen rozpadá a glukóza se uvolňuje z G-6-F hydrolýzou, která vstupuje do krevního oběhu. Glykogen se nachází ve většině orgánů a tkání. Například celkové zásoby glykogenu ve svalové tkáni jsou téměř třikrát větší než v játrech. Neexistuje však žádný enzym glukóza-6-fosfatáza, který uvolňuje glukózu. Proto jsou játra jediným zdrojem, který udržuje stálost hladin cukru v krvi.
Glukóza a glykogen mohou být syntetizovány z uhlovodíkových sloučenin. Substrátem pro glukoneogenezi je laktát, citrát, sukcinát, a-ketoglutarát, glycerin, mnoho aminokyselin, například alanin, arginin, valin, histidin, glycin, kyselina glutamová a kyselina asparagová a další. Glukoneogeneze poskytuje životně důležité potřeby těla při hladovění nebo nedostatku sacharidových potravin.
Rozpad glukózy dává tělu velké množství energie. Jeho oxidace na konečné produkty - vodu a oxid uhličitý - je tedy doprovázena uvolňováním 686 kcal / mol, přičemž polovina energie akumulovaná ATP a dalšími makroergními sloučeninami. Rozpad glukózy se vyskytuje v anaerobních podmínkách (glykolýza), což je velmi důležité pro fungování mnoha tkání. Současně se uvolňuje mnohem méně energie a tvoří se kyselina mléčná. To je další cesta metabolismu v játrech.
Z meziproduktů konverze glukózy v játrech se syntetizuje kyselina glukuronová, která je nezbytná pro tvorbu směsných polysacharidů (heparin, chondroitin sulfát, hyaluronové kyseliny atd.), Jakož i pro metabolismus pigmentů (konjugace bilirubinu).
Metabolismus sacharidů je regulován neurohumorální. Tyto procesy ovlivňují inzulin, adrenalin, glukagon, sex a další hormony.
Metabolismus v játrech: lipidy
Tuky z potravin jsou emulgovány žlučem, což značně usnadňuje jejich následnou hydrolýzu působením lipáz. Výsledné štěpící triglyceridy mastných kyselin jsou absorbovány ve střevě a transportovány do jater. Lipidy vstupují do portální krve a lymfatických cév střeva ve formě chylomikronů - lipoproteinových komplexů obsahujících velmi malé množství proteinu (asi 1%). Jsou tvořeny ve střevním epitelu. Jejich vysoký obsah se projevuje bělavým zakalením krevní plazmy a lymfy. Chylomikrony vstupující do jater jsou zachyceny pinocytózou hepatocyty a Kupfferovými buňkami. Chylomikrony lymfy proudí do krevního oběhu a jsou využívány jinými orgány, především plicemi.
Játra hrají hlavní roli v metabolismu látek, jako jsou lipidy. Zde dochází k výměně nejen tukových látek pocházejících ze střev, ale i jejich metabolických produktů, které jsou přiváděny všude krví.
Oxidace produktů rozkladu triglyceridů - mastných kyselin a glycerolu - vede k uvolňování velkého množství energie a tvorbě makroergní sloučeniny acetylkoenzym A (acetyl-KOA). Recykluje se v cyklu trikarboxylové kyseliny (Krebsův cyklus). Pro úplnou oxidaci mastných kyselin je nezbytné určité množství kyseliny oxalooctové (meziprodukt produktu metabolismu sacharidů). S jeho nedostatkem acetyl-KOA se nepodílí na Krebsově cyklu a oxidační proces se liší od tvorby ketonových těl (kyseliny acetoctové a kyseliny P-hydroxymáselné, acetonu). U zdravého člověka se může katabolismus mastných kyselin podél této cesty vyskytnout během hladovění nebo nedostatku sacharidů. V klinické praxi je to pozorováno u poruch metabolismu sacharidů (diabetes).
Acetyl-KOA se podílí na různých metabolických procesech, zejména se používá k syntéze nově vytvořených mastných kyselin. Mastné kyseliny se tvoří většinou mimo játra. Játra hrají hlavní úlohu při syntéze triglyceridů, fosfolipidů, lipoproteinů, cholesterolu, žlučových kyselin.
Stavební materiál společný pro syntézu triglyceridů a fosfolipidů je glycerofosfát - produkt výměny látek, jako je glukóza nebo glycerin. Za účasti acetyl-KOA se z ní vytvoří kyselina fosfatidová. Pokud je k němu připojena třetí molekula mastné kyseliny, vytvoří se neutrální tuk, a pokud se jedná o cholin nebo jinou sloučeninu obsahující dusík, vzniká fosfolipidový komplex. Triglyceridy se ukládají do tukové tkáně a slouží jako rezervní energetický materiál. Fosfolipidy spolu s lipoproteiny, k jejichž tvorbě jsou nejvíce přímo spojeny, poskytují různé funkce buněk, které jsou složkami plazmatické membrány a buněčných organel. Lipoproteiny také transportují ve vodě rozpustné triglyceridy, cholesterol a několik dalších látek. Nedostatek lipoproteinů s vysokou hustotou v těle přispívá k rozvoji aterosklerózy.
Důležitým místem v metabolismu látek, jako jsou lipidy, je cholesterol. Některé z nich pocházejí z potravin, ale většina je tvořena endogenně z acetyl-KOA. Denně se v těle dospělého člověka syntetizuje přibližně 1000 mg cholesterolu. Příspěvek jater k tomuto procesu je přibližně 80%. Cholesterol se nachází ve všech orgánech a tkáních, což představuje 0,2% tělesné hmotnosti. Je součástí cytoplazmatické membrány a ovlivňuje změny jejich viskozity. Cholesterol je výchozím materiálem pro syntézu steroidních hormonů, vitaminu D3, žlučových kyselin. Cholesterol je nezbytnou složkou žluči a spolu se žlučovými kyselinami se podílí na enterohepatickém oběhu (až 80% cholesterolu žlučových cest je absorbováno ve střevě). Narušení enterohepatického návratu cholesterolu zvyšuje jeho syntézu a naopak potraviny bohaté na cholesterol tento proces inhibují.
Nedostatek tuku v potravě a nedostatek sacharidů vede k tomu, že tělo začíná intenzivně využívat své vlastní proteiny pro energetické účely, na úkor jejich plastických funkcí. Pro pacienty, kteří podstoupili traumatickou operaci, má tento aspekt zvláštní význam.
Posuny metabolismu nevyhnutelně nastávají s jakoukoliv nemocí, léčebnými účinky, chirurgickými zákroky. Metody chirurgické léčby (odstranění orgánu nebo jeho části, rekonstrukční chirurgie) mohou vést k přetrvávajícím, obtížně napravitelným fyziologickým poruchám. Komplikace jako peritonitida, ztráta krve, hnisavá cholangitida, portální hypertenze, biliární, pankreatické a tenké střevní píštěle a mnoho dalších jsou doprovázeny závažnými metabolickými poruchami. V takových situacích léčba pacientů vždy představuje značné potíže a vyžaduje, aby lékař poznal patogenezi metabolických poruch v játrech a schopnost předcházet těmto poruchám nebo je kompenzovat.
Typy metabolismu v játrech
18. března 2017, 10:04 Odborný článek: Nova Vladislavovna Izvchikova 0 1,958
V játrech se řada reakcí spojuje do jedné skupiny - metabolické. Na jejich základě je postavena celá životní aktivita živého organismu. Játra se podílejí na syntéze proteinů, ve vývoji látek pro trávení, v detoxikačních procesech. Bez jaterního metabolismu není možné poskytnout tělu vše potřebné pro normální fungování orgánů a systémů.
Podstata metabolické funkce
Játra jsou speciální žláza, která se podílí na produkci a přeměně velkého množství látek, které se přenášejí do jiných částí těla. Vzhledem k vysoké míře jaterního metabolismu dochází k včasné distribuci energie a substrátů mezi různými systémy a tkáněmi. V přirozené biochemické laboratoři existují čtyři důležité procesy:
- proteinový metabolismus;
- štěpení tuku;
- konverze sacharidů;
- detoxikace krve, například při dlouhodobé léčbě drogami.
Metabolismus sacharidů v játrech
Poskytuje produkci a spotřebu glykogenu potřebného k udržení homeostázy sacharidů a stabilní glykémii. Pokud se v krvi vyskytnou výkyvy hladin glukózy, je pozorováno zvýšení nebo snížení spotřeby energie v těle. V důsledku toho vznikají nadledviny a pankreatické hormony, jako je adrenalin a glukagon. Proces je provázen jaterní glykogenezí s eliminací glukózy do krevní plazmy. Částečně se glukóza spotřebuje při produkci mastných a žlučových kyselin, glykoproteinů a steroidních hormonů.
Metabolismus lipidů
Žlučové kyseliny z metabolismu sacharidů jsou nezbytné pro rozklad tuků. S jejich nedostatkem se nevyskytuje trávení. Metabolismus lipidů je nutný jako záloha, pokud je narušena syntéza glukózy. V tomto případě játra aktivují oxidaci mastných kyselin tvorbou nezbytného biomateriálu pro získání chybějícího cukru. Za podmínek nadbytku glukózy se aktivují produkty z mastných kyselin, jako jsou triglyceridy a fosfolipidy v hepatocytech. V metabolismu lipidů se také vyměňuje cholesterol. Pokud se látka začne tvořit z acetyl-CoA ve velkém množství, znamená to, že existuje nadměrná výživa těla zvenčí.
Procesy zpracování a přeměny tuků leží na játrech.
Aby se všechny látky dostaly do místa určení, transportní lipoprotein je metabolizován v hepatocytech. Je zodpovědný za přenos všech prospěšných mikroorganismů do destinací prostřednictvím krve. Aby se zajistila stabilní činnost srdce a kůry nadledvin v játrech, vznikají ketonové částice ve formě acetoacetátu a kyseliny hydroxymaslové. Tyto sloučeniny jsou absorbovány orgány místo glukózy.
Proteinový metabolismus
Proces je založen na zpracování jaterních aminokyselin z trávicího traktu. Pečeňové proteiny se z nich produkují pro jejich další transformaci na plazmatické proteiny. Kromě toho se v jaterních tkáních tvoří látky jako fibrinogen, albumin, a- a b-globuliny, lipoproteiny, které jsou nezbytné pro práci jiných orgánů a systémů. Je povinné vytvořit rezervní zásobu aminokyselin ve formě labilního proteinu, který bude dále používán podle potřeby nebo bez přímého jaterního proteinu. Proces metabolismu bílkovin s použitím střevních aminokyselin hraje ústřední roli v metabolismu jater. Jako doplňková funkce v jaterních tkáních se syntetizuje močovina.
Metabolismus hormonů
Tato funkce jater je klíčem k tvorbě steroidních gomonů, i když je orgán sám neprodukuje. V jaterních tkáních je syntetizován pouze heparin. Přes toto, s porážkou hepatocytů, tam je významné zvýšení obsahu hormonů v krvi, například, estrogeny, ketosteroids, oxykortikosteroids s poklesem jejich vylučování. V důsledku toho se v těle rozvinují četné dysfunkce. Pokud je syntéza transportního proteinu narušena smrtí hepatocytů, je proces vazby hydrokortizonu narušen a inzulín je inaktivován. To vede k hypoglykémii. Játra zároveň regulují syntézu dopaminu, adrenalinu a jeho derivátů.
Metabolismus léčiv
Štěpení, transformace a odstraňování léčiv se vyskytuje v játrech. Aby však pronikly do těla, musí být transformovány do formy rozpustné v tucích. Po vstupu do jater na pozadí expozice enzymům mikrozomální oxidázy v hepatocytech jsou složkám léčiva podávány ve vodě rozpustné formy. Výsledné produkty rozpadu se vylučují močí a žlučí. Kvalita jater k odstranění léků je určena:
- aktivita jeho enzymů;
- přítomnost dostatečné vůle;
- normální průtok krve;
- stupeň vazby léčiva krevními proteiny syntetizovanými v játrech.
ÚLOHA ŽIVOTA VE VÝMĚNĚ LÁTEK
Játra hrají obrovskou roli v trávení a metabolismu. Všechny látky absorbované do krve musí vstoupit do jater a podstoupit metabolické transformace. V játrech jsou syntetizovány různé organické látky: proteiny, glykogen, tuky, fosfatidy a další sloučeniny. Krev se dostává do jaterní tepny a portální žíly. Navíc 80% krve pocházející z břišních orgánů prochází portální žílou a pouze 20% jaterní tepnou. Krev proudí z jater přes jaterní žílu.
Pro studium funkce jater používají angiostamickou metodu, fistulu Ekka - Pavlov, pomocí které studují biochemické složení přítoku a proudění za použití metody katetrizace cév v portálovém systému vyvinuté A. Alievem.
Játra hrají významnou roli v metabolismu proteinů. Of
Aminokyseliny z krve, protein se tvoří v játrech. V ní
fibrinogen, protrombin, které plní důležité funkce
při srážení krve. Zde jsou procesy restrukturalizace
aminokyseliny: deaminace, transaminace, dekarboxylace.
Játra jsou ústředním místem pro neutralizaci jedovatých produktů metabolismu dusíku, především amoniaku, který je přeměněn na močovinu nebo jde na tvorbu amidů kyselin, nukleové kyseliny se štěpí v játrech, oxidace purinových bází a tvorba konečného produktu jejich metabolismu, kyseliny močové. Látky (indol, skatol, krezol, fenol), přicházející z tlustého střeva, kombinované s kyselinou sírovou a glukuronovou, se převádějí na ether-kyselinu sírovou. Odstranění jater z těla zvířat vede k jejich smrti. Přichází zřejmě kvůli hromadění amoniaku a jiných toxických meziproduktů metabolismu dusíku v krvi.
Hlavní roli hrají játra v metabolismu sacharidů. Glukóza, přivedená ze střeva přes portální žílu, je přeměněna na glykogen v játrech. Vzhledem ke svým vysokým zásobám glykogenu slouží játra jako hlavní uhlohydrátové tělísko. Glykogenní funkce jater je zajištěna působením řady enzymů a je regulována centrálním nervovým systémem a 1 hormony - adrenalinem, inzulínem, glukagonem. V případě zvýšené potřeby organismu u cukru, například při zvýšené svalové práci nebo nalačno, se glykogen působením enzymu fosforylázy přeměňuje na glukózu a vstupuje do krve. Játra tak regulují stálost glukózy v krvi a normální zásobování orgánů a tkání.
V játrech dochází k nejdůležitější transformaci mastných kyselin, ze které se syntetizují tuky, charakteristické pro tento typ živočichů. Při působení enzymu lipázy se tuky rozkládají na mastné kyseliny a glycerol. Osud glycerolu je podobný osudu glukózy. Jeho transformace začíná účastí ATP a končí rozkladem na kyselinu mléčnou, následovanou oxidací na oxid uhličitý a vodu. V případě potřeby mohou játra syntetizovat glykogen z kyseliny mléčné.
Játra také syntetizují tuky a fosfatidy, které vstupují do krevního oběhu a jsou transportovány po celém těle. To hraje významnou roli v syntéze cholesterolu a jeho esterů. S oxidací cholesterolu v játrech se tvoří žlučové kyseliny, které jsou vylučovány žlučí a účastní se procesů trávení.
Játra se podílejí na metabolismu vitamínů rozpustných v tucích, jsou hlavním depotem retinolu a jeho provitamin - karotenu. Je schopen syntetizovat kyanokobalamin.
Játra mohou zadržet přebytečnou vodu sama o sobě a tak zabraňují ředění krve: obsahuje zásobu minerálních solí a vitamínů, podílí se na metabolismu pigmentů.
Játra plní bariérovou funkci. Jsou-li do ní vloženy nějaké patogenní mikroby s krví, jsou jimi podrobeny dezinfekci. Tato funkce se provádí stelátovými buňkami umístěnými ve stěnách krevních kapilár, které snižují hladiny jaterních lobulů. Zachytáváním jedovatých sloučenin se stelátové buňky ve spojení s jaterními buňkami dezinfikují. V případě potřeby se stelátové buňky vynoří ze stěn kapilár a volně se pohybují a plní svou funkci.
Kromě toho mohou játra přenést olovo, rtuť, arsen a další toxické látky do netoxických látek.
Játra jsou hlavním sacharidovým depotem těla a regulují stálost glukózy v krvi. Obsahuje minerály a vitamíny. Je to krevní sklad, produkuje žluč, která je nezbytná pro trávení.
Metabolismus v lidském těle
Hlavním mechanismem, kterým tělo pracuje, je metabolismus. Přispívá k rozvoji a výdajům energie nebo kalorií ve všech typech činností. Pokud je tento proces narušen v těle, pak je vystaven častým onemocněním, štítné žláze, hypofýze, pohlavním žlázám a nadledvinkám trpí.
Porucha metabolismu se často vyskytuje v důsledku podvýživy, selhání nervového systému. Velmi častým důvodem porušení metabolismu je špatné zpracování tuků v játrech. Úloha tuku v metabolismu je skvělá. To je vysvětleno tím, že tuky nebo, lépe řečeno, cholesterol v těle začíná překračovat normu, jsou postupně ukládány do rezervy. To může způsobit cévní léze, rozvoj srdečních onemocnění a mrtvice. A nejdůležitější nemocí pro nás, která přispívá k metabolickým poruchám, je obezita.
Úloha vitamínů v metabolismu
Velmi často nedostatek vitamínu snižuje aktivitu enzymu, zpomaluje nebo zcela zastavuje reakci, kterou katalyzují. Díky tomu dochází k metabolické poruše, po které se onemocnění začínají rozvíjet.
S nedostatkem vitamínů se vyskytuje speciální metabolická porucha - hypovitaminóza. Je velmi důležité, aby nedostatek jednoho vitamínu v těle nemohli být doplňováni ostatními. Stává se také, že potrava obsahuje dostatek vitamínů a hypovitaminóza se stále vyvíjí, pak je důvodem její špatná absorpce.
Úloha jater v metabolismu
Pro metabolismus trávení znamená hodně jater. Protože vstupuje do substance, proniká do krve a trpí metabolickou transformací. V játrech se syntetizuje tuk, proteiny, sacharidy, fosfáty, glykogen a mnoho dalších sloučenin.
Důležitou roli v metabolismu hraje metabolismus proteinů v játrech. Při tvorbě bílkovin je významná role věnována aminokyselinám, pocházejí z krve a pomáhají při metabolismu. Fibrinogen, protrombin, který se tvoří v játrech, se podílí na srážení krve.
Také jedna z hlavních rolí v metabolismu sacharidů hrají. Játra jsou hlavním úložným místem pro sacharidy v těle, protože obsahují velkou zásobu glykogenu. Játra regulují množství glukózy, která je určena pro krev, stejně jako dostatečné množství jí naplní tkáně a orgány.
Kromě toho, játra jsou výrobcem mastných kyselin, z nichž se tvoří tuky, znamenají hodně v metabolismu. Játra také syntetizují tuky a fosfatidy. Jsou přenášeny krví do každé buňky těla.
Významnou roli v metabolismu hrají enzymy, voda, dýchání, hormony a kyslík.
Enzymy urychlují chemické reakce v těle. Každá živá buňka má tyto molekuly. S jejich pomocí se některé látky přeměňují v jiné. Enzymy patří k nejdůležitějším funkcím v organismu - regulaci metabolismu.
Voda má také důležitou roli v metabolismu:
- dostatek vody v krvi dodává tělu živiny;
- z nedostatku metabolismu vody zpomaluje;
- pokud není v krvi dostatek vody, pak je tělo horší zásobováno kyslíkem, díky kterému lze pozorovat letargii, snížení počtu spálených kalorií;
- když je nedostatek vody, potraviny jsou nejen špatně absorbovány, ale potraviny jsou považovány za neúplné
Z výše uvedeného je zřejmé, že kyslík také hraje významnou roli v metabolismu. S jeho nedostatkem, kalorií jsou těžce spálené, a tělo stane se pomalé. Správná konzumace kyslíku v těle závisí na dýchání.
Je velmi těžké přeceňovat úlohu hormonů v procesu metabolismu. Díky nim je mnoho buněčných procesů urychleno na buněčné úrovni. Se stabilní prací hormonů je naše tělo aktivní, člověk vypadá a cítí se dobře.
Játra, její úloha v metabolismu
Struktura jater
Játra (hepar) je nepárový orgán břišní dutiny, největší žlázy v lidském těle. Lidská játra váží jeden a půl až dva kilogramy. Je to největší žláza těla. V břišní dutině zaujímá pravou a levou hypochondrium. Játra jsou hustá na dotek, ale velmi elastická: sousední orgány na ní zanechávají dobře viditelné stopy. I vnější příčiny, jako je mechanický tlak, mohou způsobit změnu tvaru jater. V játrech dochází k neutralizaci toxických látek, které do něj vstupují krví z gastrointestinálního traktu; syntetizuje nejdůležitější bílkoviny v krvi, tvoří glykogen, žluč; játra se podílejí na tvorbě lymfy, hrají významnou roli v metabolismu [10]. Celá játra se skládají ze sady prismatických laločů o velikosti od jednoho do dvou a půl milimetru. Každý jednotlivý loule obsahuje všechny konstrukční prvky celého orgánu a je jako miniaturní játra. Žluč je tvořena játry nepřetržitě, ale vstupuje do střeva pouze v případě potřeby. Během určitých časových úseků se žlučovod uzavírá.
Velmi výrazný je oběhový systém jater. K ní proudí nejen jaterní tepnou, která vede z aorty, ale také portální žílou, která sbírá žilní krev z orgánů břišní dutiny. Tepny a žíly hustě lemují jaterní buňky. Úzký kontakt mezi krví a žlučovými kapilárami, stejně jako skutečnost, že krev v játrech proudí pomaleji než v jiných orgánech, přispívá k úplnějšímu metabolismu krve a jaterních buněk. Jaterní žíly se postupně sjednocují a proudí do velké nádrže - nižší duté žíly, do které proudí veškerá krev, která prošla játry.
Játra jsou jedním z mála orgánů, které mohou obnovit svou původní velikost, i když zbývá pouze 25% jeho normální tkáně. Ve skutečnosti dochází k regeneraci, ale velmi pomalu, a rychlý návrat jater do původní velikosti je pravděpodobnější v důsledku zvýšení objemu zbývajících buněk. [11]
Funkce jater
Játra jsou zároveň orgánem trávení, krevního oběhu a metabolismu všeho druhu, včetně hormonálního. Provádí přes 70 funkcí. Zvažte ty hlavní. Nejdůležitější funkce jater, které jsou navzájem úzce příbuzné, jsou metabolické (účast na intersticiálním metabolismu), vylučovací a bariérové funkce. Exkreční funkce jater poskytuje více než 40 sloučenin z těla se žlučí, které jsou syntetizovány samotnými játry a zachyceny jím z krve. Na rozdíl od ledvin vylučuje také látky s vysokou molekulovou hmotností a nerozpustné ve vodě. Žlučové kyseliny, cholesterol, fosfolipidy, bilirubin, mnoho bílkovin, měď atd. Patří mezi látky vylučované játry jako součást žluči, tvorba žluči začíná v hepatocytu, kde se produkují některé jeho složky (například žlučové kyseliny) a jiné jsou zachyceny z krve a koncentrován. Zde se tvoří párované sloučeniny (konjugace s kyselinou glukuronovou a dalšími sloučeninami), což přispívá ke zvýšení rozpustnosti výchozích substrátů ve vodě. Z hepatocytů vstupuje žluč do systému žlučových cest, kde k jeho další tvorbě dochází v důsledku sekrece nebo reabsorpce vody, elektrolytů a některých sloučenin s nízkou molekulovou hmotností.
Bariérová funkce jater je chránit tělo před škodlivými účinky cizích látek a metabolických produktů, udržovat homeostázu. Bariérová funkce se provádí díky ochrannému a neutralizačnímu účinku jater. Ochranný účinek je zajištěn nespecifickými a specifickými (imunitními) mechanismy. První z nich je primárně spojena se stelátovými retikuloendotheliocyty, které jsou nejdůležitější složkou (až 85%) systému mononukleárních fagocytů. Specifické ochranné reakce se provádějí jako výsledek aktivity lymfocytů lymfatických uzlin jater a protilátek, které syntetizují. Neutralizační účinek jater zajišťuje chemickou přeměnu toxických produktů, které přicházejí zvenčí a vznikají během intersticiální výměny. V důsledku metabolických transformací v játrech (oxidace, redukce, hydrolýza, konjugace s kyselinou glukuronovou nebo jinými sloučeninami) se toxicita těchto produktů snižuje a (nebo) se zvyšuje jejich rozpustnost ve vodě, což umožňuje jejich vylučování z těla.
Úloha jater v metabolismu
Vzhledem k metabolismu proteinů, tuků a sacharidů jsme opakovaně postihli játra. Játra jsou nejdůležitějším orgánem pro syntézu proteinů. V něm se tvoří veškerý krevní albumin, hlavní masa faktorů srážení, proteinové komplexy (glykoproteiny, lipoproteiny) atd. K nejintenzivnějšímu rozpadu bílkovin dochází v játrech. Podílí se na výměně aminokyselin, syntéze glutaminu a kreatinu; tvorba močoviny se vyskytuje téměř výhradně v játrech. Významnou roli hrají játra v metabolismu lipidů. Většinou syntetizuje triglyceridy, fosfolipidy a žlučové kyseliny, tvoří se zde významná část endogenního cholesterolu, oxidují se triglyceridy a tvoří se acetonová těla; žluč vylučovaná játry je důležitá pro rozpad a vstřebávání tuku ve střevě. Játra se aktivně podílejí na intersticiálním metabolismu uhlohydrátů: vzniká v něm tvorba cukru, oxidace glukózy, syntéza a rozklad glykogenu. Játra jsou jedním z nejdůležitějších zásob glykogenu v těle. Účast jater na metabolismu pigmentů je tvorba bilirubinu, jeho zachycení z krve, konjugace a vylučování do žluči. Játra se podílejí na metabolismu biologicky aktivních látek - hormony, biogenní aminy, vitamíny. Zde se tvoří aktivní formy některých z těchto sloučenin, které se ukládají, inaktivují. Úzce související s játry a výměnou stopových prvků, protože játra syntetizují bílkoviny, které transportují železo a měď v krvi a vykonávají funkci depa pro mnoho z nich.
Aktivita jater je ovlivněna jinými orgány našeho těla, a co je nejdůležitější, je pod neustálým a neustálým ovládáním nervového systému. Pod mikroskopem můžete vidět, že nervová vlákna hustě lemují každý jaterní lobul. Nervový systém však nemá pouze přímý vliv na játra. Koordinuje práci jiných orgánů působících na játra. To platí především pro orgány vnitřní sekrece. Lze považovat za prokázané, že centrální nervový systém reguluje činnost jater - přímo nebo prostřednictvím jiných systémů těla. Stanovuje intenzitu a směr metabolických procesů jater v souladu s potřebami těla. Biochemické procesy v jaterních buňkách způsobují podráždění senzorických nervových vláken a tím ovlivňují stav nervového systému.
Metabolismus látek v játrech
Játra jsou největším orgánem v organismu lidí a zvířat; u dospělého váží 1,5 kg. I když játra jsou 2-3% tělesné hmotnosti, představuje to 20 až 30% kyslíku spotřebovaného organismem.
Játra, skládající se ze dvou laloků, jsou pokryta viscerálním peritoneem, pod kterým je tenká a hustá vláknitá membrána (glissonova kapsle). Na spodním povrchu jater jsou brány jater, mezi které patří portální žíla, samotná jaterní tepna a nervy a lymfatické cévy a společný jaterní kanál. Ten, který je spojen s cystickým kanálem žlučníku, tvoří společný žlučovod, který proudí do sestupné části dvanácterníku a spojuje se s pankreatickým kanálem (Wirsungův kanál) a ve většině případů (90%) tvoří společnou jaterní pankreatickou ampullu.
Morfhofunkční jednotka jater je louže jater. Řezy jsou hranolové formy vzdělávání v rozsahu od 1 do 2,5 mm, které jsou konstruovány ze spojení jaterních desek (paprsků) ve formě dvou radiálně ležící řady jaterních buněk. Ve středu každého lobula je centrální (lobulární) žíla. Mezi jaterními destičkami jsou sinusoidy, ve kterých se mísí krev z větví portální žíly a jaterní tepny. Sinusoidy, které proudí do lobulární žíly, jsou v přímém kontaktu s každým hepatocytem, což usnadňuje výměnu mezi buňkami krve a jater. Hepatocyt má dobře vyvinutý systém endoplazmatického retikula (EPR), jak hladký, tak hrubý. Jednou z hlavních funkcí EPR je syntéza proteinů, které jsou používány jinými orgány a tkáněmi (albumin) nebo enzymy pracující v játrech. Kromě toho se v EPR syntetizují fosfolipidy, triglyceridy a cholesterol. Smooth EPR obsahuje xenobiotické detoxikační enzymy.
Zonalita metabolických komplexů jater, hlavního orgánu pro udržování chemické homeostázy, určuje rozdíl v enzymovém složení mezi hepatocyty perivenózní (centrální) a periportální (periferní) zóny acini. To je způsobeno jejich nerovnoměrnou spotřebou kyslíku v různých enzymových systémech.
Nejvyšší koncentrace kyanogenních enzymů, katabolismus aminoskupin a mastných kyselin, cyklus močoviny a glukoneogeneze byly pozorovány v periportální zóně, která obdržela více okysličené krve. Protože složky reakcí druhé fáze biotransformace jsou lokalizovány v buňkách této zóny acinus, jsou více chráněny před působením toxických produktů. V hepatocytech pericentrální zóny jsou glykolýza a první stupeň xenobiotické biotransformace aktivnější.
V každé jaterní destičce mezi oběma řadami jaterních buněk jsou mezibuněčné žlučové kanálky (drážky), které nesou žluč na okraj jaterních laloků v mezibuněčných žlučovodech, které se navzájem spojují a nakonec tvoří extrahepatické žlučové cesty: dva jaterní kanály (vlevo a vpravo) ), společné jaterní a pak společné žlučovody.
Krevní zásobení jater pochází ze dvou zdrojů: portální žíly, skrze kterou přibližně 70% plné krve vstupuje do jater a jaterní tepny. Portální žíla shromažďuje krev z nepárových břišních orgánů (střevo, slezina, žaludek, slinivka). V tomto případě prochází krev dvěma kapilárními sítěmi: 1) kapilárami nepárových břišních orgánů; 2) sinusový průběh jater (sinusoid).
Portální žíla má četné anastomózy s nižší a nižší vena cava, které se zvětšují se zvyšujícím se tlakem v systému portální žíly, primárně se zvyšující se rezistencí v intrahepatické kapilární síti.
CHEMICKÉ SLOŽENÍ ŽIVOTA.
Více než polovina suchých zbytků jater odpovídá za bílkoviny a asi 90% z nich jsou naglobuliny. Játra jsou bohatá na různé enzymy. Asi 5% jaterní hmoty se skládá z lipidů: neutrální tuk (triglyceridy), fosfolipidy, cholesterol, atd. Při vyjádření v tuku může obsah lipidů dosáhnout 20% hmotnosti orgánu a v tukové degeneraci jater může být množství lipidů 50% surové hmoty.
Játra mohou obsahovat 150-200 g glykogenu. U závažných jaterních parenchymálních lézí se obvykle snižuje množství glykogenu. Naopak u některých glykogenóz dosahuje glykogeneze 20% nebo více hmotnosti jater.
Rozmanité je i minerální složení jater. Množství železa, mědi, manganu, niklu a některých dalších prvků překračuje jejich obsah v jiných orgánech a tkaninách. Skupina makronutrientů zahrnuje sodík, draslík (90-1000 mg%), vápník, fosfor (až 700 mg%), hořčík (25-70 mg%). Tyto prvky jsou součástí biologických tekutin (podílejí se na metabolismu soli a osmoregulaci), biologicky aktivních látkách a jsou nepostradatelné.
Více než 70% hmotnosti jater je voda. Je však třeba mít na paměti, že množství jater a jeho složení podléhá výrazným výkyvům jak za normálních podmínek, tak zejména za patologických podmínek. Například, s edémem, množství vody může být až 80% hmoty jater a při nadměrném ukládání tuku v játrech se může snížit na 55%.
Chemické složení jater u hospodářských zvířat je přibližně stejné (%): voda - 71,2-72,9; popel - 1,3-1,5; surový protein - 17,4-18,8; surový tuk 2,9-3,6; extrakce bez dusíku - 4,7-5,8. Poměr plnohodnotných proteinů k nižším je 9,5, což je o něco méně než u srdce, ale významně vyšší než u jiných typů vedlejších produktů. Játra obsahují vysoké koncentrace vitamínů B12, A, D, jakož i kyseliny pantotenové, folinové, para-aminobenzoové, askorbové a nikotinové, biotin, cholin, thiamin, riboflavin, pyrodoxin, vikasol, tokoferol, atd. Fosfatidy a neutrální tuky jsou také obsaženy. Jeho složení zahrnuje asi 1% bílkovin obsahujících železo - ferin a feritin, ve kterých je 15,7% a 21,1% organicky vázaného trojmocného železa. Kromě toho byly v játrech nalezeny granule hemosiderinu, včetně 50% železa.
Nejdůležitější funkce jater jsou metabolické, ukládací, bariérové, vylučovací a homeostatické.
Metabolické. Produkty degradace živin vstupují do jater z trávicího traktu přes portální žílu. V játrech jsou komplexní procesy metabolismu protein-aminokyselin, lipidů, sacharidů, biologicky aktivních látek (hormony, biogenní aminy a vitamíny), mikroprvků, regulace metabolismu vody. Mnoho látek je syntetizováno v játrech (například žluč), které jsou nezbytné pro fungování jiných orgánů.
Vkladač. Játra akumulují sacharidy (například glykogen), proteiny, tuky, hormony, vitamíny, minerály. Z jater přijímá organismus neustále sloučeniny s vysokým obsahem energie a strukturní bloky nezbytné pro syntézu komplexních makromolekul.
Bariéra. Neutralizace (biochemická transformace) cizích a toxických sloučenin z potravy nebo vzniklá ve střevě, jakož i toxických látek exogenního původu, se provádí v játrech.
Excretory. Z jater, různé látky endogenního a exogenního původu buď vstupují do žlučovodů a jsou vylučovány do žluči (více než 40 sloučenin), nebo vstupují do krve, ze které jsou vylučovány ledvinami.
Homeostatické. Játra plní důležité funkce udržování stálého složení krve (homeostáza), zajišťují syntézu, akumulaci a uvolňování různých metabolitů do krve, jakož i absorpci, transformaci a vylučování mnoha složek krevní plazmy.
Játra hrají vedoucí úlohu při udržování fyziologické koncentrace glukózy v krvi. Z celkového množství glukózy přicházející ze střeva se játra z ní většinu vylučují a tráví: 10-15% tohoto množství na syntézu glykogenu, 60% na oxidační rozklad, 30% na syntézu mastných kyselin.
Je nutné zdůraznit významnou úlohu enzymu aglukokinázy v procesu využití glukózy v játrech. Glukokináza, podobně jako hexokináza, katalyzuje fosforylaci glukózy tvorbou glukóza-6-fosfátu, zatímco aktivita glukokinázy v játrech je téměř desetkrát vyšší než aktivita hexokinázy. Důležitým rozdílem mezi těmito dvěma enzymy je to, že glukokináza má na rozdíl od hexokinázy vysokou hodnotu K.Mpro glukózu není inhibován glukózo-6-fosfátem.
Po jídle se obsah glukózy portální žíly dramaticky zvyšuje: její intrahepatická koncentrace se zvyšuje ve stejném rozmezí. Zvýšení koncentrace glukózy v játrech způsobuje významné zvýšení aktivity glukokinázy a automaticky zvyšuje absorpci glukózy v játrech.
Během fyziologické hypoglykémie je aktivace glykogenu aktivována v játrech. První fáze tohoto procesu spočívá v štěpení molekuly glukózy a její fosforylaci (enzym fosforylázy). Dále může být glukóza-6-fosfát spotřebován ve třech oblastech:
1. podél cesty glykolýzy s tvorbou kyseliny pyrohroznové a laktátu; Předpokládá se, že hlavní úloha jater - štěpení glukózy - je primárně způsobena skladováním prekurzorových metabolitů nezbytných pro mastné kyseliny Iglycerinu a v menší míře i acidifikací na CO2a H2O.
2. podél cesty fosforečnanu pentózy; V reakcích pentózové fosfátové cesty v játrech vzniká NADPH, který se používá pro redukci reakcí při syntéze mastných kyselin, cholesterolu a dalších steroidů. Kromě toho se tvoří fosforečnany pentózy, které jsou nezbytné pro synanukleové kyseliny.
3. aby byly rozděleny působením fosfatázy na glukózu a fosfor.
Převládá poslední cesta, která vede k uvolnění volné glukózy do celkového oběhu.
V játrech se syntetizují žlučové kyseliny s nedostatkem, při kterém se prakticky nevyskytuje trávení tuků. V regulaci metabolismu jaterních lipidů hraje vedoucí roli. V případě nedostatku hlavního energetického materiálu - glukózy - se v játrech aktivuje oxidace mastných kyselin. Za podmínek nadbytku glukózy v hepatocytech jsou triglyceridy a fosfolipidy syntetizovány z mastných kyselin, které vstupují do jater ze střeva.
Játra mají vedoucí úlohu v regulaci metabolismu cholesterolu. Výchozím materiálem při jeho syntéze je acetyl-CoA. Přebytek výživy stimuluje tvorbu cholesterolu. Biosyntéza cholesterolu v játrech je tedy regulována principem negativní zpětné vazby. Čím více cholesterolu je požíváno s jídlem, tím méně je syntetizováno v játrech a naopak. Předpokládá se, že působení exogenního cholesterolu anabiostesego v játrech je spojeno s inhibicí reakce p-hydroxy-p-methylglutaryl-CoA reduktázy:
Část cholesterolu syntetizovaného v játrech je vylučována z organismu spolu se žlučí, druhá část je přeměněna na gelové kyseliny a je použita v jiných orgánech pro syntézu hormonů asteroidů a dalších sloučenin.
V játrech může cholesterol reagovat s mastnými kyselinami (ve formě acyl-CoA) za vzniku ether cholesterolu. Syntetizován v játrech ether cholesterolu vstoupit do krve, která také obsahuje určité množství volného cholesterolu.
V játrech jsou syntetizovány transportní formy lipoproteinů. Játra syntetizují triglyceridy a vylučují je do krve spolu s cholesterolem ve formě lipoproteinů s velmi nízkou hustotou (VLDL).
Podle literatury je hlavní lipoprotein belokapoproteinu B-100 (apo B-100) syntetizován v ribozomálním hrubém endoplazmatickém retikulu hepatocytů. V hladkém endoplazmatickém retikulu, kde jsou také syntetizovány lipidové složky, je sestavena VLDL. Jednou z hlavních pobídek pro tvorbu VLDL je zvýšení koncentrace esterifikovaných mastných kyselin (NEFA). Ten buď vstupuje do jater přes krevní oběh, je vázán salbuminem, nebo je syntetizuje přímo v játrech. NEFA jsou hlavním zdrojem triglyceridů (TG). Informace o dostupnosti NELC a TG jsou přenášeny na membránově vázané fibrosomy výstředního endoplazmatického retikula, což je signál pro protein syntézy (apo B-100). Syntetizovaný protein je zaveden do membránově hrubého retikula a po interakci s fosfolipidovou dvojvrstvou je oblast tvořená fosfolipidy (PL) a proteinem, který je prekurzorem LP-částic, oddělena od membrány. Dále komplex protein-fosfát-lipid vstupuje do hladkého endoplazmatického retikula, kde interaguje s TG a esterifikovaným cholesterolem (ECS), v důsledku čehož se po odpovídajících strukturních přeskupeních tvoří vznikající, tj. neúplné částice (n-VLDL). Ten vstupuje přes trubicovou síť Golgiho aparátu do sekrečních váčků a v jejich složení jsou dodávány na buněčný povrch, následovaný velmi nízkou hustotou (VLDL) v jaterní buňce. VLDL - velké částice, nesou 5-10 krát více triglyceridů než estery cholesterolu; Aproteiny související s VLDL je přenášejí do tkání, kde lipoproteinová lipáza hydrolyzuje triglyceridy. Zbytky VLDL jsou buď vráceny do jater pro opakované použití, nebo převedeny na lipoproteiny o nízké hustotě (LDL). LDL cholesterol je dodáván do buněk umístěných mimo játra (kortikální buňky nadledvinek, lymfocytů, stejně jako myocytů a ledvinových buněk). LDL se váží na specifické receptory lokalizované na buněčném povrchu a poté podléhají endocytóze a štěpení v lysosomech. Uvolněný cholesterol se podílí na membránové syntéze a metabolismu. Kromě toho je určité množství LDL zničeno fagocyty "vychytávači" v retikuloendoteliálním systému. Zatímco v buněčných membránách dochází k metabolismu, neesterifikovaný cholesterol se uvolňuje do plazmy, kde se váže na lipoprotein s vysokou hustotou (HDL) a je esterifikován mastnými kyselinami za použití acetyl transferázy lecitin cholesterolu (LH AT). Estery HDL cholesterolu jsou převedeny na VLDL a nakonec na LDL. Prostřednictvím tohoto cyklu dodává LDL do buněk cholesterol a cholesterol se vrátí z extrahepatických zón pomocí HDL.
Intenzivní rozpad fosfolipidů se vyskytuje v játrech, stejně jako jejich syntéza. Kromě glycerolu a mastných kyselin, které jsou součástí neutrálních tuků, jsou pro syntézu fosfolipidů pro syntézu fosfatidcholinu nezbytné neorganické fosfáty a dusíkaté sloučeniny, zejména cholin, anorganické fosfáty v játrech jsou k dispozici v dostatečném množství. V případě nedostatečné tvorby nebo nedostatečného příjmu do jater se fosfolipidýza složek neutrálního výkrmu syntetizovaná cholinem stává buď nemožnou, nebo prudce klesá a neutrální tuk je uložen v játrech. V tomto případě se mluví o tukové infiltraci jater, která pak může jít do své mastné dystrofie. Jinými slovy, syntéza fosfolipidu je omezena množstvím dusíkatých bází, tj. pro syntézu fosfoglyceridů jsou nezbytné buď cholin nebo sloučeniny, které mohou být donorovými methylovými skupinami a podílí se na tvorbě cholinu (například methioninu). Tyto sloučeniny se nazývají lipotropní látky. Proto je zřejmé, proč je v případě tukové infiltrace jater velmi užitečný tvaroh obsahující belokkasein, který obsahuje velké množství aminokyselinových zbytků metioninu.
Kromě toho se v játrech syntetizují ketonová tělíska, zejména acetoacetát a kyselina hydroxymáselná, které jsou přenášeny krví do těla. Srdeční sval a kortikální vrstva nadledvinek raději používají tyto sloučeniny spíše než glukózu jako zdroj energie.
Játra hrají důležitou roli v metabolismu proteinů. Největší množství proteinu je syntetizováno ve svalech, ale v množství 1 g hmoty v játrech jsou produkovány více. Zde se tvoří nejen vlastní proteiny hepatocytů, ale také velké množství vylučovaných proteinů nezbytných pro potřeby organismu jako celku. Nejdůležitější z nich jsou albumin, jehož syntéza je 25% celkové tvorby proteinů v játrech a 50% množství vylučovaných proteinů.
Denně se produkuje přibližně 12 galbuminů. Jeho T1 / 2 je 17-20 dnů. V závislosti na potřebách organismu se albumin syntetizuje v 10-60% hepatocytů. Asi 60% krevní cévy pozitivní na albumin, ale zbývajících 40% je největší frakcí plazmatických proteinů.
Albumeniagraet hraje důležitou roli v udržování onkotického krevního tlaku. Kromě toho je nezbytné pro vazbu a dopravu mnoha látek, včetně určitých hormonů, mastných kyselin, stopových prvků, tryptofanu, bilirubinu, mnoha endogenních a exogenních organických aniontů. V případě vzácné vrozené poruchy -analbuminemiinu se však vyskytují závažné fyziologické změny, s výjimkou nadměrného hromadění tekutiny v tkáních.
Zřejmě jiné plazmatické proteiny mohou také vázat a transportovat různé látky; Kromě toho může být mnoho hydrofilních látek přepravováno ve volném stavu.
Mechanismy syntézy vylučovaných proteinů, zejména albuminu, jsou dobře známy. K translaci mRNA dochází na polyribozomu hrubého endoplazmatického retikula (naopak intracelulární proteiny, jako je feritin, jsou syntetizovány hlavně na volných polyribosomech). Při syntéze albuminu, stejně jako dalších sekretovaných proteinů, se nejprve tvoří větší prekurzory. Preproalbumin obsahuje na N-konci tzv. Signální peptid s 24 aminokyselinami. Je nezbytné, aby preproalbumin byl rozpoznán proteinovým transportním systémem v membráně endoplazmatického retikula a poslán do jeho dutiny pro zpracování a následné sekreci (spíše než aby byl použit uvnitř buňky a nebyl zničen). Během zpracování se signální peptid odštěpuje ve dvou stupních, přičemž první se vyskytuje ještě před koncem vysílání (tento produkuje proalbumin). Po dokončení syntézy a zpracování molekuly se molekula albuminu přenese do Golgiho aparátu, odkud se transportuje na povrch hepatocytů. Mikrofilamenty a mikrotubuly jsou zapojeny do tohoto procesu, ale samotný mechanismus přenosu není znám.
Nově syntetizovaný albumin může zůstat v prostoru Disse, ale většina z nich, stejně jako jiné vylučované proteiny, vstupuje do krve. Není známo, kde dochází k dezintegrantu.
Syntéza albuminu je regulována řadou faktorů, včetně rychlosti transkripce mRNA a dostupnosti tRNA. Proces translace závisí na faktorech ovlivňujících iniciaci, prodloužení a uvolnění proteinu, stejně jako přítomnost ATP, GTPi a iont hořčíku. Syntéza albuminu také závisí na příjmu prekurzorů aminokyselin, zejména tryptofanu, nejvzácnějšího z většiny esenciálních aminokyselin. U pacientů s rozsáhlou karcinoidní syntézou albuminu se může dramaticky snížit, protože nádorové buňky používají tryptofandální syntézu serotoninu.
S poklesem onkotického tlaku v plazmě se zvyšuje syntéza albuminu.
Konečně hormony jako glukagoniinsulin ovlivňují metabolismus proteinů v játrech.
Další sekretované proteiny se tvoří v játrech. Syntéza a zpracování většiny z nich je stejná jako albumin. Mnoho proteinů s hrubým endoplazmatickým retikulem nebo Golgiho iglykosylačním zařízením se transformuje na glykoproteiny; jejich záchvaty v následných tkáních a vazba na receptory závisí na sacharidové oblasti.
Většina proteinové plazmy je syntetizována v játrech.
V játrech je syntetizováno mnoho koagulačních faktorů: fibrinogen (faktor I), protrombin (faktor II), faktor V, faktor VII, faktor IX, faktor X, faktor XI, faktor XII, faktor XIII, jakož i inhibitory koagulace a fibrinolýzy.
Syntéza protrombinu a faktorů VII, IX a X závisí na dostupnosti vitaminu C, a tedy na absorpci tuků ve střevě (rozpustný vitamin Kgiro) Vitamin Kaktivuje enzymy endoplazmatického retikula hepatocytů katalyzujících gama-karboxylaci zbytků kyseliny glutamové v prekurzorech faktorů skládání. Zejména díky gama-karboxylaci se zvyšuje schopnost protrombinu vázat vápenaté fosfolipidové ionty vápníku a rychle se proměnit v trombin v přítomnosti faktorů V a X.
Metabolická funkce jater má velký význam v regulaci hemostázy. Těžké poškození jater vede ke snížení syntézy pro-trombinu Hypoprotrombinémie může být zesílena v důsledku snížení absorpce vitaminu Kpripistochenii, zavedení širokospektrých antibiotik nebo porušení absorpce tuku snížením koncentrace žlučových kyselin ve střevě (například cholestáza). V takových případech se pro normalizaci hladiny pro-protrombinázy používají preparáty vitaminu Kv / m nebo v / v.
Pokud však koagulopatie vzniká v důsledku dysfunkce hepatocytů a není spojena s cholestázou nebo zhoršenou absorpcí, pak podání přípravků vitaminu K neovlivňuje syntézu protothrombinu. T1 / 2 koagulačních faktorů závislých na vitaminu K je významně nižší než T1 / 2 albuminu, proto hypoproprotrombinemie obvykle předchází rozvoji hypopalibuminémie, zejména při akutním poškození jater.
U pacientů s cirhózou jater mohou být hemostatické poruchy zhoršeny v důsledku trombocytopenie způsobené hypersplenismem.
Při onemocněních jater může být narušena syntéza a další faktory srážení. Těžké poškození jater někdy vede ke snížení plazmatického faktoru V. Koncentrace fibrinogenu obvykle zůstává téměř beze změny, s výjimkou případů, kdy se vyvíjí syndrom DLS. Z neznámých důvodů mohou poškozené játra syntetizovat zvýšené množství fibrinogenu, stejně jako dalších proteinů, které se nazývají proteiny akutní fáze zánětu (C-reaktivní protein, haptoglobin, ceruloplasminitransferrin). Ten je tvořen jak při poškození jater, tak při systémových onemocněních zhoubných nádorů, revmatoidní artritidy, bakteriálních infekcích, popáleninách, infarktu myokardu. Syntetické proteiny akutní fáze zánětu jsou zřejmě stimulovány cytokiny, včetně IL-1 a IL-6.
Ačkoliv poškozené játra mohou syntetizovat normální nebo zvýšené množství fibrinogenu, jeho molekulární struktura může být významně změněna v důsledku jemného porušení syntézy proteinů. Možná je to jeden z mechanismů porušení hemostázy, často se vyskytující při chronickém onemocnění jater.
Játra jsou centrální pro metabolismus aminokyselin, protože aktivně probíhají procesy jejich chemické modifikace. Kromě toho je v játrech syntetizována močovina.
Detoxikační funkce jater
Detoxikace toxických metabolitů a cizorodých látek (xenobiotik) se vyskytuje v hepatocytech ve dvou fázích. Reakce prvního stupně jsou katalyzovány monooxygenázovým systémem, jehož složky jsou uloženy v membránách endoplazmatického retikula. Reakce oxidace, redukce nebo hydrolýzy jsou prvním stupněm v systému vylučování hydrofobních molekul. Konvertují látky na polární ve vodě rozpustné metabolity.
Hlavním enzymem je hemoproteinový cytochrom P-450. Dosud bylo identifikováno mnoho izoforem tohoto enzymu a v závislosti na jejich vlastnostech a funkcích jsou přiřazeny několika rodinám. U savců bylo identifikováno 13 podskupin rx-450, podmíněně se předpokládá, že enzymy rodiny I-IV se podílejí na biotransformaci xenobiotik, zbytek metabolizuje endogenní sloučeniny (steroidní hormony, prostaglandiny, mastné kyseliny atd.).
Důležitou vlastností chi R-450 je schopnost být indukován působením exogenních substrátů, které tvoří základ pro klasifikaci izoforem v závislosti na indukovatelnosti určité chemické struktury.
V prvním stupni biotransformace dochází k tvorbě nebo uvolňování hydroxylových, karboxylových, thiolových a aminoskupin, které jsou hydrofilní, a molekula může být podrobena další transformaci a odstranění z těla. NADPH se používá jako koenzym. Kromě rx R-450 se v prvním stupni biotransformace účastní cx b5a cytochromreduktázu.
V první fázi biotransformace se mnoho léčivých látek, vstupujících do těla, mění v aktivní formy a vytváří nezbytný terapeutický účinek. Často však není množství xenobiotik detoxikováno, nýbrž je toxické za účasti monooxygenázového systému a stává se reaktivnějším.
Produkty metabolismu cizorodých látek vzniklých v prvním stupni biotransformace jsou dále detoxikovány za použití řady reakcí druhého stupně. Výsledné sloučeniny jsou méně polární a proto se z buněk snadno odstraní. Převládajícím procesem je konjugace, katalyzovaná glutathion-S-transferázou, sulfotransferázou a UDP-glukuronyltransferázou. Konjugace s glutathionem, vedoucí k tvorbě merkapturových kyselin, je obecně považována za hlavní mechanismus detoxikace.
Glutathion (vedoucí složka buněčného redox pufru) je sloučenina obsahující reaktivní thiolovou skupinu. Většina z nich je v redukované formě (GSH) a hraje ústřední roli v inaktivaci toxických a reaktivních produktů. Redukce oxidovaného glutathionu se provádí enzymem glutathionreduktázou za použití NADPH jako koenzymu. Konjugáty s glutathionem, kyselinou sírovou a kyselinou glukuronovou se vylučují převážně močí.
BIOCHEMICKÉ INDIKÁTORY ŽIVOTNÍHO VZDÁLENÍ.
Proteiny Závažné poškození jater může vést ke snížení krevního albuminu, protrombinu, fibrinogenu a dalších proteinů syntetizovaných pouze hepatocyty. Obsah těchto proteinů v krvi umožňuje vyhodnotit syntetické funkce jater a nejen stupeň poškození hepatocytů. Tento ukazatel má zároveň značné nevýhody:
- jeho citlivost je malá a mění se pouze v pozdějších stadiích poškození jater (v důsledku významného přísunu proteinů v játrech a jejich velkého T1 / 2);
- jeho hodnota v diferenciální diagnostice onemocnění jater je malá;
- není specifická pro onemocnění jater.
Sérové globuliny jsou heterogenní skupinou proteinů, včetně elektroforetických frakcí alfa, beta a gama globulinů (ty jsou hlavně reprezentovány imunoglobuliny).