Печень является центральным органом в интеграции метаболизма.
Функции печени. Гомеостатическая функция.
Гомеостатическая функция печени. Клеточный состав, функциональная и метаболическая гетерогенность гепатоцитов (перипортальные и перицентральные клетки).
Печень играет центральную роль в обмене веществ. Масса печени у взрослого человека составляет ~ 1,5 кг, при этом на долю воды приходится 70-75% . Из сухого остатка более 50% составляют белки. Следует заметить, что химический состав органа может меняться в зависимости от его функционального состояния и при различных патологических процессах.
Направленность процессов метаболизма в печени определяется состоянием питания организма:
1. В резорбтивной фазе орган синтезирует белки и аккумулирует энергию в виде гликогена и триацилглицеролов. Свои энергетические потребности печень в это время покрывает за счёт распада аминокислот и глюкозы.
2. В пострезорбтивной фазе печень будет расходовать запасённую энергию. В этой фазе она обеспечивает собственные энергетические потребности за счёт распада жирных кислот.
Всасывание питательных веществ в желудочно-кишечном тракте осуществляется периодически и их концентрация в портальном кровотоке в разные периоды времени существенно различается, однако благодаря гомеостатической функции печени изменения концентрации важнейших метаболитов (аминокислот, глюкозы) в большом круге кровообращения незначительны.
Экскреторная функция.
Печень выполняет также экскреторную функцию, участвуя в выведении холестерола, желчных кислот и билирубина.
Желчь.
Продуцируемая печенью желчь состоит из:
· 93% воды
· 2% желчных кислот
· 1% электролитов
· 1% муцинов и желчных пигментов
· 0,2% холестерола и жирных кислот
Если в желчи содержится холестерола больше, чем его может быть эмульгировано желчными кислотами и лецитином, холестерол может выпадать в осадок и образовывать камни в желчном пузыре. Опасность образования желчных камней всегда возникает и в том случае, если повышается количество выводимого холестерола или угнетается образование желчных кислот.
Благодаря печени в крови поддерживается необходимый уровень питательных веществ для использования их мозгом, мышцами и другими тканями. Решению этой задачи способствует уникальное расположение печени в организме. Все питательные вещества, подвергшиеся всасыванию в кишечнике, за исключением жирных кислот, попадают в воротную вену, а по ней - в печень.
Одной из основных функций печени является поддержание уровня глюкозы на постоянном уровне. Это осуществляется путем поглощения или высвобождения глюкозы в ответ на изменение уровня глюкагона, адреналина и инсулина, равно как в ответ на изменение концентрации самой глюкозы в кровотоке. После принятия пищи, обогащенной углеводами, когда концентрация глюкозы в крови достигает 6 ммоль/л, глюкоза поступает в печень и превращается там в глюкоза-6-фосфат. Эту реакцию катализирует глюкокиназа (гл.6,16). Этот фермент находится только в клетках печени и отличается от гексокиназы, фермента, катализирующего такую же реакцию в других клетках. Глюкокиназа имеет гораздо меньшее сродство к глюкозе (Кm»5 ммоль, у гексокиназы Кm»0,1ммоль) и не ингибируется глюкоза-6-фосфатом. Противоположно миоцитам и адипоцитам клетки печени проницаемы для глюкозы, поэтому инсулин не оказывает здесь прямого влияния на её поглощение. Поскольку концентрация глюкозы в крови в норме меньше Кm глюкокиназы, интенсивность фосфорилирования глюкозы в печени более или менее пропорциональна концентрации глюкозы в крови. Другие моносахариды, подвергшиеся всасыванию в кишечнике (фруктоза, галактоза, манноза), в печени также превращаются в глюкоза-6-фосфат (гл.6). Натощак уровень глюкозы падает до 4 ммоль/л. Печень препятствует его дальнейшему падению за счет расщепления гликогена и выхода глюкозы в кровь. Вдобавок лактат, продукт анаэробного расщепления глюкозы в мышцах, поступает в печень и используется там в глюконеогенезе, синтезе липидов и, за счет этого, в окислительном фосфорилировании.