Валеология

Функции печени и ее участие в пищеварении

Grandars Медицина Валеология

Функции печени и ее участие в организме человека

Выделяют непищеварительные и пищеварительные функции печени.

Непищеварительные функции:

  • синтез фибриногена, альбумина, иммуноглобулинов и других белков крови;
  • синтез и депонирование гликогена;
  • формирование липопротеинов для транспорта жиров;
  • депонирование витаминов и микроэлементов;
  • детоксикация продуктов метаболизма, лекарственных и других веществ;
  • метаболизм гормонов: синтез сомагомединов, тромбопоэтина, 25(OH)D3 и др.;
  • разрушение йодсодержащих тиреоидных гормонов, альдостерона и др.;
  • депонирование крови;
  • обмен пигментов (билирубина — продукта деградации гемоглобина при разрушении эритроцитов).

Пищеварительные функции печени обеспечиваются желчью, образующейся в печени.

Роль печени в пищеварении:

  • Детоксикационная (расщепление физиологически активных соединений, продукция мочевой кислоты, мочевины из более токсических соединений), фагоцитоз купферовскими клетками
  • Регуляция углеводного обмена (конверсия глюкозы в гликоген, гликогеногезис)
  • Регуляция липидного метаболизма (синтез триглицеридов и холестерола, экскреция холестерола в желчь, образование кетоновых тел из жирных кислот)
  • Синтез белков (альбумин, транспортные белки плазмы, фибриноген, протромбин и др.)
  • Образование желчи

Образование, состав и функции желчи

Желчь — жидкий секрет, продуцируемый клетками гепатобилиарной системы. В ее состав входят вода, желчные кислоты, желчные пигменты, холестерол, неорганические соли, а также ферменты (фосфатазы), гормоны (тироксин). Желчь также содержит некоторые продукты обмена веществ, яды, лекарственные вещества, поступившие в организм, и др. Объем ее суточной секреции составляет 0,5-1,8 л.

Образование желчи происходит непрерывно. Вещества, входящие в ее состав, поступают из крови путем активного и пассивного транспорта (вода, холестерол, фосфолипиды, электролиты, билирубин), синтезируются и секретируются гепатоцитами (желчные кислоты). Вода и ряд других веществ поступают в желчь механизмами обратного всасывания из желчных капилляров, протоков и пузыря.

Основные функции желчи:

  • Эмульгирование жиров
  • Активация липолитических ферментов
  • Растворение продуктов гидролиза жира
  • Всасывание продуктов липолиза и жирорастворимых витаминов
  • Стимуляция моторной и секреторной функции тонкого кишечника
  • Регуляция секреции поджелудочной железы
  • Нейтрализация кислого химуса, инактивация пепсина
  • Защитная функция
  • Создание оптимальных условий для фиксации ферментов на энтероцитах
  • Стимуляция пролиферации энтероцитов
  • Нормализация кишечной флоры (ингибирует гнилостные процессы)
  • Экскреция (билирубин, порфирин, холестерол, ксенобиотики)
  • Обеспечение иммунитета (секреция иммуноглобулина А)

Желчь представляет собой жидкость золотистого цвета, изотоничную плазме крови, с рН 7,3-8,0. Ее главными компонентами являются вода, желчные кислоты (холевая, хенодезоксихолевая), желчные пигменты (билирубин, биливердин), холестерин, фосфолипиды (лецитин), электролиты (Na+, К+, Са2+, CI- , НСO3-), жирные кислоты, витамины (А, В, С) и в небольших количествах другие вещества.

Таблица. Основные компоненты желчи

Показатели

Характеристика

Количество, мл/сут

1000-1800

Удельный вес, г/мл

1,026-1,048 (1,008-1,015 печеночная)

pH, ед.

6,0-7,0 (7,3-8,0 печеночная)

Вода, %

92,0 (97,5 печеночная)

Электролиты

НСО3-, Са2+, Mg2+, Zn2+, CI-

Желчные кислоты

3-45 ммоль/л

Холестерол

1,6-8,3 ммоль/л

Фосфолипиды

0,3-11,0 ммоль/л

Желчные пигменты

0.8-3.2 ммоль/л

В сутки образуется 0,5-1,8 л желчи. Вне приема пищи желчь поступает в желчный пузырь, поскольку сфинктер Одди закрыт. В желчном пузыре происходит активная реабсорция воды, ионов Na+, CI-, НСO3-. Концентрация органических компонентов значительно возрастает, рН при этом уменьшается до 6,5. В итоге желчный пузырь объемом 50-80 мл вмещает желчь, образующуюся в течение 12 ч. В связи с этим различают желчь печеночную и пузырную.

Таблица. Сравнительная характеристика желчи в печени и желчном пузыре

Показатель

Печень

Желчный пузырь

Осмолярность. моль/кг Н2O

284,0

281.0

Na+ ммоль/л

146,0

209.0

К+, ммоль/л

4,8

12,8

Ca2+, ммоль/л

2,6

10,8

СI-, ммоль/л

105,0

66,0

HCO3-, ммоль/л

30,0

19,0

Желчные соли, ммоль/л

13.0

75,0

Фосфолипиды, ммоль/л

3,2

26,0

Билирубин, ммоль/л

1,1

5,0

Холестерин, ммоль/л

4,6

10.4

pH, ед

7,15

6,89

Функции желчи

Основными функциями желчи являются:

  • эмульгирование гидрофобных жиров пищи триацилглицеролов с образованием мицеллярных частиц. При этом резко увеличивается площадь поверхности жиров, их доступность для взаимодействия с панкреатической липазой, что резко повышает эффективность гидролиза эфирных связей;
  • формирование мицелл, состоящих из желчных кислот, продуктов гидролиза жиров (моноглицеридов и жирных кислот), холестерола, облегчающих всасывание жиров, а также жирорастворимых витаминов в кишечнике;
  • выведение из организма холестерола, из которого образуются желчные кислоты, и его производных в составе желчи, желчных пигментов, других токсических веществ, которые не могут выводиться почками;
  • участие вместе с бикарбонатами сока поджелудочной железы в понижении кислотности химуса, поступающего из желудка в двенадцатиперстную кишку, и обеспечении оптимальной рН для действия ферментов сока поджелудочной железы и кишечного сока.

Желчь способствует фиксации ферментов на поверхности энтероцитов и этим улучшает мембранное пищеварение. Она усиливает секреторную и моторную функции кишечника, оказывает бактериостатическое действие, предупреждая тем самым развитие гнилостных процессов в толстой кишке.

Синтезируемые в гепатонитах первичные желчные кислоты (холевая, хенодезоксихолевая) включены в цикл печеночно-кишечной циркуляции. В составе желчи они попадают в подвздошную кишку, всасываются в кровь и по воротной вене возвращаются в печень, где вновь включаются в состав желчи. До 20% первичных желчных кислот под действием анаэробных кишечных бактерий превращаются во вторичные (дезоксихолевую и литохолевую) и выводятся из организма через ЖКТ. Синтез из холестерола новых желчных кислот взамен экскретированным приводит к снижению его содержания в крови.

Регуляция желчеобразования и желчевыделения

Процесс образования желчи в печени (холерез) происходит постоянно. При приеме пищи желчь по желчным ходам поступает в печеночный проток, откуда через общий желчный проток попадает в двенадцатиперстную кишку. В межпищеварительный период она через пузырный проток поступает в желчный пузырь, где хранится до следующего приема пищи (рис. 1). Пузырная желчь в отличие от печеночной более концентрированная и имеет слабокислую реакцию вследствие обратного всасывания эпителием стенки желчного пузыря воды и ионов бикарбоната.

Непрерывно протекающий в печени холерез может изменять свою интенсивность под влиянием нервных и гуморальных факторов. Возбуждение блуждающих нервов стимулирует холерез, а возбуждение симпатических нервов угнетает этот процесс. При приеме пищи образование желчи рефлекторно усиливается через 3-12 мин. Интенсивность желчеобразования зависит от пищевого рациона. Сильными стимуляторами холереза — холеретиками — являются яичные желтки, мясо, хлеб, молоко. Активируют образование желчи такие гуморальные вещества, как желчные кислоты, секретин, в меньшей степени — гастрин, глюкагон.

Рис. 1. Схема строения желчевыводящих путей

Желчевыделение (холекинез) осуществляется периодически и связано с приемом пищи. Поступление желчи в двенадцатиперстную кишку происходит при расслаблении сфинктера Одди и одновременном сокращении мышц желчного пузыря и желчных протоков, что повышает давление в желчевыводящих путях. Выделение желчи начинается через 7- 10 мин после приема пищи и продолжается в течение 7-10 ч. Возбуждение блуждающих нервов стимулирует холекинез на начальных этапах пищеварения. При попадании пищи в двенадцатиперстную кишку наибольшую роль в активации процесса желчевыведепия играет гормон холецистокинин, который вырабатывается в слизистой двенадцатиперстной кишки под влиянием продуктов гидролиза жиров. Показано, что активные сокращения желчного пузыря начинаются через 2 мин после поступления жирной пищи в двенадцатиперстную кишку, а через 15-90 мин желчный пузырь полностью опорожняется. Наибольшее количество желчи выводится при потреблении яичных желтков, молока, мяса.

Рис. Регуляция желчеобразования

Рис. Регуляция желчевыделения

Поступление желчи в двенадцатиперстную кишку происходит обычно синхронно с выделением панкреатического сока вследствие того, что общий желчный и панкреатический протоки имеют общий сфинктер — сфинктер Одди (рис. 11.3).

Основным методом исследования состава и свойств желчи является дуоденальное зондирование, которое проводят натощак. Самая первая порция дуоденального содержимого (порция А) имеет золотисто-желтый цвет, вязкую консистенцию, слегка опалесцирует. Эта порция представляет собой смесь желчи из общего желчного протока, панкреатического и кишечного соков и диагностической ценности не имеет. Ее собирают в течение 10-20 мин. Затем через зонд вводят стимулятор сокращения желчного пузыря (25% раствор магния сульфата, растворы глюкозы, сорбита, ксилита, растительное масло, яичный желток), либо подкожно гормон холецистокинин. Вскоре начинается опорожнение желчного пузыря, которое приводит к выделению густой темной желчи желто-коричневого или оливкового цвета (порция В). Порция В составляет 30-60 мл и поступает в двенадцатиперстную кишку в течение 20-30 мин. После вытекания порции В из зонда выделяется золотисто-желтая желчь — порция С, которая выходит из печеночных желчных протоков.

Пищеварительная и непищеварительные функции печени

Функции печени следующие.

Пищеварительная функция заключается в выработке основных компонентов желчи, которая содержит вещества, необходимые для пищеварения. Кроме желчеобразования печень выполняет много других важных для организма функций.

Экскреторная функция печени связана с желчевыделением. В составе желчи из организма выводятся желчный пигмент билирубин и избыточное количество холестерина.

Печень играет ведущую роль в углеводном, белковом и липидном обмене. Участие в углеводном обмене связано с глюкостатической функцией печени (поддержание нормального уровня глюкозы в крови). В печени происходит синтез гликогена из глюкозы при повышении ее концентрации в крови. С другой стороны, при снижении уровня глюкозы в крови в печени осуществляются реакции, направленные на выброс глюкозы в кровь (распад гликогена или гликогенолиз) и на синтез глюкозы из остатков аминокислот (глюконеогенез).

Участие печени в белковом обмене связано с расщеплением аминокислот, синтезом белков крови (альбуминов, глобулинов, фибриногена), факторов свертывающей и противосвертывающей систем крови.

Участие печени в липидном обмене связано с образованием и распадом липопротеинов и их компонентов (холестерина, фосфолипидов).

Печень выполняет депонирующую функцию. Она является местом хранения гликогена, фосфолипидов, некоторых витаминов (A, D, К, РР), железа и других микроэлементов. В печени также депонируется значительный объем крови.

В печени происходит инактивация многих гормонов и биологически активных веществ: стероидов (глюкокортикоидов и половых гормонов), инсулина, глюкагона, катехоламинов, серотонина, гистамина.

Печень выполняет также обезвреживающую, или детоксикационную, функцию, т.е. участвует в разрушении различных продуктов метаболизма и чужеродных веществ, поступивших в организм. Обезвреживание токсичных веществ осуществляется в гепатоцитах с помощью микросомальных ферментов и обычно происходит в два этапа. Сначала вещество подвергается окислению, восстановлению или гидролизу, а затем происходит связывание метаболита с глюкуроновой либо серной кислотой, глицином, глутамином. В результате таких химических превращений гидрофобное вещество становится гидрофильным и выводится из организма в составе мочи и секретов желез пищеварительного тракта. Главным представителем микросомальных ферментов гепатоцитов является цитохром P450, который катализирует реакции гидроксилирования токсичных веществ. В обезвреживании бактериальных эндотоксинов важная роль принадлежит купферовским клеткам печени.

Составной частью детоксикационной функции печени является обезвреживание токсических веществ, всасывающихся в кишечнике. Эту роль печени часто называют барьерной. Образующиеся в кишечнике яды (индол, скатол, крезол) всасываются в кровь, которая, прежде чем попасть в общий кровоток (нижнюю полую вену), идет в воротную вену печени. В печени ядовитые вещества захватываются и нейтрализуются. О значимости для оргаиизима детоксикации ядов, образующихся в кишечнике, можно судить по результатам опыта, называемого фистулой Экка — Павлова: воротную вену отделяли от печени и подшивали к нижней полой вене. Животное в этих условиях через 2-3 дня погибало из-за интоксикации ядами, образующимися в кишечнике.

Желчь и ее роль в кишечном пищеварении

Желчь является продуктом деятельности печеночных клеток — гепатоцитов.

Таблица. Образование желчи

Клетки

Процент

Функции

Гепатоциты

66,6 %

Секреция желчи (транс- и интерцеллюлярная фильтрация)

Эпителиальные клетки желчных протоков

33,3 %

Реабсорбция электролитов, секреция HCO3-, Н2O

За сутки секретируется 0,5- 1,5 л желчи. Она представляет собой жидкость зеленовато-желтого цвета слабощелочной реакции. В состав желчи входят вода, неорганические вещества (Na+, К+, Са2+, СI-, НСО3-), ряд органических веществ, которые определяют ее качественное своеобразие. Это синтезируемые печенью из холестерина желчные кислоты (холевая и хенодезоксихолевая), желчный пигмент билирубин, образующийся при разрушении гемоглобина эритроцитов, холестерин, фосфолипид лецитин, жирные кислоты. Желчь является одновременно секретом и экскретом, так как содержит вещества, предназначенные для выведения из организма (холестерин, билирубин).

Основные функции желчи следующие.

  • Нейтрализует кислый химус, поступающий в двенадцатиперстную кишку из желудка, что обеспечивает смену желудочного пищеварения на кишечное.
  • Создает оптимальное pH для действия ферментов поджелудочной железы и кишечного сока.
  • Активирует липазу поджелудочной железы.
  • Эмульгирует жиры, что облегчает их расщепление панкреатической липазой.
  • Способствует всасыванию продуктов гидролиза жиров.
  • Стимулирует моторику кишечника.
  • Обладает бактериостатическим действием.
  • Выполняет экскреторную функцию.

Важная функция желчи — способность эмульгировать жиры — связана с присутствием в ней желчных кислот. Желчные кислоты в своей структуре имеют гидрофобную (стероидное ядро) и гидрофильную (боковая цепь с COOН-группой) части и являются амфотерными соединениями. В водном растворе они, располагаясь вокруг жировых капель, снижают их поверхностное натяжение и превращают в тонкие, почти мономолекулярные жировые пленки, т.е. эмульгируют жиры. Эмульгирование увеличивает площадь поверхности жировой капли и облегчает расщепление жиров липазой панкреатического сока.

Гидролиз жиров в просвете двенадцатиперстной кишки и транспорт продуктов гидролиза к клеткам слизистой тонкого кишечника осуществляется в особых структурах — мицеллах, образующихся с участием желчных кислот. Мицелла обычно имеет сферическую форму. Ее ядро формируют гидрофобные фосфолипиды, холестерин, триглицериды, продукты гидролиза жиров, а оболочка состоит из желчных кислот, которые ориентированы таким образом, что их гидрофильные части соприкасаются с водным раствором, а гидрофобные — направлены внутрь мицеллы. Благодаря мицеллам облегчается всасывание не только продуктов гидролиза жиров, на и жирорастворимых витаминов A, D, Е, К.

Большая часть желчных кислот (80-90%), поступивших в просвет кишечника с желчью, в подвздошной кишке подвергается обратному всасыванию в кровь воротной вены, возвращается в печень и включается в состав новых порций желчи. В течение суток такая кишечно-печеночная рециркуляция желчных кислот обычно происходит 6- 10 раз. Небольшое количество желчных кислот (0,2-0,6 г/сут) выводится из организма с калом. В печени из холестерина синтезируются новые желчные кислоты взамен экскретированных. Чем больше желчных кислот обратно всасывается в кишечнике, тем меньше образуется новых желчных кислот в печени. Вместе с тем увеличение экскреции желчных кислот стимулирует их синтез гепатоцитами. Вот почему прием грубоволокнистой растительной пищи, содержащей клетчатку, которая связывает желчные кислоты и препятствует их обратному всасыванию, приводит к увеличению синтеза желчных кислот печенью и сопровождается снижением уровня холестерина крови.

0.050 сек.