Metabolisma vielmaiņa

Audi un orgāni. Aknas

Aknas: vispārīga informācija

Aknas ir lielākais orgāns cilvēkiem un dzīvniekiem; pieaugušajam, tas sver 1,5 kg. Lai gan aknas ir 2-3% no ķermeņa masas, tas veido 20 līdz 30% ķermeņa patērētā skābekļa,

A. Hepatocītu shēma

Aknas sastāv no aptuveni 300 miljardiem šūnu. 80% no tiem ir hepatocīti. Aknu šūnas ir centrālās metabolisma reakcijas. Tāpēc bioķīmiskā ziņā hepatocīti ir visu pārējo šūnu prototips.

Aknu svarīgākās funkcijas ir vielmaiņa, nogulsnēšana, barjera, ekskrēcija un homeostatika.

Metabolisms (2B, K). Barības vielu noārdīšanās produkti iekļūst aknās (1) no gremošanas trakta caur portāla vēnu. Aknās notiek proteīnu un aminoskābju, lipīdu, ogļhidrātu, bioloģiski aktīvo vielu (hormonu, biogēno amīnu un vitamīnu), mikroelementu, ūdens metabolisma regulēšanas kompleksie procesi. Daudzas vielas tiek sintezētas aknās (piemēram, žults), kas nepieciešamas citu orgānu darbībai.

Noguldīšana (2D). Aknas uzkrājas ogļhidrāti (piemēram, glikogēns), olbaltumvielas, tauki, hormoni, vitamīni, minerālvielas. Augstas enerģijas savienojumi un strukturālie bloki, kas nepieciešami komplekso makromolekulu (3) sintēzei, pastāvīgi iekļūst organismā no aknām.

Barjera (4). Aknās notiek svešzemju un toksisko savienojumu neitralizācija (bioķīmiskā transformācija) no pārtikā vai zarnās, kā arī toksiskas vielas ar eksogēnu izcelsmi (2K).

Ekskrēcija (5). No aknām dažādas endogēnas un eksogēnas izcelsmes vielas iekļūst žultsvados un izdalās žulti (vairāk nekā 40 savienojumi) vai iekļūst asinsritē, no kuras tās izdalās caur nierēm.

Homeostatisks (nav parādīts diagrammā). Aknas veic svarīgas funkcijas, lai uzturētu nemainīgu asins sastāvu (homeostāzi), nodrošinot dažādu metabolītu sintēzi, uzkrāšanos un izdalīšanos asinīs, kā arī daudzu asins plazmas komponentu absorbciju, transformāciju un izdalīšanos.

B. Metabolisms aknās

Aknas piedalās gandrīz visu vielu kategoriju metabolismā.

Ogļhidrātu vielmaiņa. Glikoze un citi monosaharīdi iekļūst aknās no asins plazmas. Šeit tie tiek pārvērsti par glikozes-6-fosfātu un citiem glikolīzes produktiem (skatīt 302. lpp.). Tad glikoze tiek deponēta kā rezerves glikogēna polisaharīds vai tiek pārvērsta taukskābēs. Kad glikozes līmenis samazinās, aknas sāk glikozi piegādāt, izmantojot glikogēnu. Ja glikogēna piegāde ir izsmelta, glikozeģenēzes procesā glikozi var sintezēt no tādiem prekursoriem kā laktāts, piruvāts, glicerīns vai aminoskābju oglekļa skelets.

Lipīdu vielmaiņa. Taukskābes sintezē aknās no acetāta blokiem (skatīt 170. lpp.). Tad tie ir iekļauti tauku un fosfolipīdu sastāvā, kas nonāk asinīs lipoproteīnu veidā. Tajā pašā laikā taukskābes iekļūst aknās no asinīm. Lai nodrošinātu ķermeņa enerģijas piegādi, aknu spēja pārvērst taukskābes ketonorganismos, kas pēc tam tiek atkārtoti ievadītas asinīs, ir ļoti svarīga (sk. 304. lpp.).

Aknās holesterīns tiek sintezēts no acetāta blokiem. Tad holesterīns lipoproteīnu sastāvā tiek transportēts uz citiem orgāniem. Pārmērīgs holesterīna līmenis tiek pārvērsts par žultsskābēm vai izdalās ar žulti (skatīt 306. lpp.).

Aminoskābju un proteīnu metabolisms. Aminoskābju līmeni asins plazmā regulē aknas. Aminoskābju pārpalikums tiek sadalīts, amonjaka saistās ar urīnvielas ciklu (skatīt 184. lpp.), Urīnviela tiek pārnesta uz nierēm. Aminoskābju oglekļa skelets ir iekļauts starpmetabolismā kā avots glikozes (glikoneogenesis) sintēzes vai enerģijas avota avotam. Turklāt daudzas plazmas olbaltumvielas tiek sintezētas un sadalītas aknās.

Bioķīmiskā transformācija. Steroīdi hormoni un bilirubīns, kā arī medikamenti, etanols un citi ksenobiotiķi iekļūst aknās, kur tos inaktivē un pārvērš ļoti polāros savienojumos (skatīt 308. lpp.).

Nosēdumi. Aknas kalpo kā ķermeņa enerģijas rezervju glabāšanas vieta (glikogēna saturs var būt pat 20% no aknu masas) un prekursoru vielas; Daudzas minerālvielas, mikroelementi, vairāki vitamīni, tostarp dzelzs (apmēram 15% no kopējā dzelzs, kas atrodas organismā), retinols, A, D, K, B vitamīni arī tiek deponēti.₁₂ un folskābe.

Metabolisma vielmaiņa

Metabolisms aknās: olbaltumvielas

Papildus pašu proteīnu atjaunošanai aknas sintezē lielāko daļu plazmas olbaltumvielu - gandrīz visu albumīnu (apmēram 15 g dienā), līdz 90% α-globulīnu un aptuveni pusi no B-globulīniem, kā arī vairākus γ-globulīnus. Pēdējā veidošanās ir saistīta ar Kupfera šūnu aktivitāti. Šim nolūkam kā būvmateriāls kalpo ārējās aminoskābes, kā arī tās, kas rodas audu proteīnu katabolisma, taukskābju un ogļhidrātu metabolisma procesā. Izveidojot plazmas olbaltumvielu sastāvu, aknās asinsritē saglabājas noteikts onkotiskais spiediens.

Aknu olbaltumvielu funkcijai ir svarīga loma hemostāzes nodrošināšanā. Tikai aknu šūnas sintezē tādus asins koagulācijas sistēmas faktorus kā fibrinogēns (I), protrombīns (II), proakcelīns (V), proconvertīns (VII), Ziemassvētku faktori (IX), Stuart-Power (X), PTA-faktors (XI), plazmas transgluta mināze (XIII).

Līdz ar šo aknu veido dabiskos antikoagulantus - antitrombīnu III (heparīna galveno plazmas kofaktoru), proteīnu C, proteīnu S. Daudzi koagulācijas un antikoagulācijas sistēmu komponenti ir atkarīgi no vitamīna, un to sintēze tiek traucēta ne tikai aknu parenhīmas bojājumos, bet arī bez žults bojājumiem zarnām (piemēram, ar obstruktīvu dzelti). Tādēļ asiņošanas traucējumi kopā ar trombotiskām komplikācijām bieži vien ir saistīti ar aknu un žults ceļu slimībām.

Aknas regulē aminoskābju saturu ne tikai proteīnu sintēzes procesā, bet arī citos mehānismos. Atdalot amonjaku (deamināciju), atbrīvojas aminoskābes oglekļa skelets, kas ir iesaistīts citos metabolisma procesos aknās, un NH3 tiek izmantots urīnvielas vai glutamīna sintēzē. Atbilstoši organisma vajadzībām, aminoskābes var pārveidot no viena uz otru, izmantojot fermentus (aminotransferāzes) no NH2 grupas (transaminācijas) pārneses uz šajā transformācijā iesaistītajām keto skābēm. Tomēr ne visas aminoskābes var sintezēt organismā. Šādas būtiskas aminoskābes cilvēkiem ir metionīns, fenilalanīns, leicīns, izoleicīns, triptofāns, lizīns, treonīns, valīns. Tiem jābūt pietiekamā daudzumā no pārtikas.

Papildus pašiem olbaltumvielām aknās veidojas proteīnu saturoši lipoproteīnu un glikoproteīnu kompleksi.

Metabolisms aknās: ogļhidrāti

Pārtikas produktos esošos ogļhidrātus galvenokārt pārstāv poli- un disaharīdi. Tos sadala ar gremošanas sulu hidrolāzēm līdz monosaharīdiem, un šajā veidā tie tiek nogādāti aknās ar portāla asinīm. Šeit tie tiek pārveidoti par glikozes-6-fosfātu (G-6-F), no kuriem tiek sintezēts glikogēna homopolizaharīds. Tas tiek nogulsnēts aknu šūnās, kas darbojas kā biodegvielas uzglabāšana. Glikogēna krājumi aknās veido aptuveni 10% no tās masas. Glikogenezes process ir viegli atgriezenisks. Samazinoties glikozes līmenim asinīs, glikogēna sadalīšanās un glikoze tiek atbrīvota no G-6-F hidrolīzes ceļā, kas nonāk asinsritē. Glikogēns atrodams vairumā orgānu un audu. Piemēram, glikogēna kopējās rezerves muskuļu audos ir gandrīz trīs reizes lielākas nekā aknās. Tomēr nav glikozes-6-fosfatāzes enzīmu, kas izdala glikozi. Tāpēc aknas ir vienīgais avots, kas saglabā cukura līmeni asinīs.

Glikozi un glikogēnu var sintezēt no savienojumiem, kas nav ogļhidrāti. Glikoneoģenēzes substrāts ir laktāts, citrāts, sukcināts, a-ketoglutarāts, glicerīns, daudzas aminoskābes, piemēram, alanīns, arginīns, valīns, histidīns, glicīns, glutamīns un aspartīnskābe un citi. Gluconeogenesis nodrošina ķermeņa būtiskās vajadzības badošanās vai ogļhidrātu pārtikas trūkuma dēļ.

Glikozes sadalījums dod organismam lielu enerģijas daudzumu. Tādējādi tās oksidēšanās līdz galaproduktiem - ūdenim un oglekļa dioksīdam - ir saistīta ar 686 kcal / mol izdalīšanos, ar pusi no enerģijas, kas uzkrāta ATP un citiem makroagēniem savienojumiem. Glikozes sadalīšanās notiek anaerobos apstākļos (glikolīze), kas ir ļoti svarīgs daudzu audu darbībai. Tajā pašā laikā enerģija tiek atbrīvota daudz mazāk, un veidojas pienskābe. Tas ir papildus metabolisma ceļš aknās.

No glikozes konversijas starpproduktiem aknās tiek sintezēts glikuronskābe, kas ir nepieciešama jaukto polisaharīdu (heparīna, hondroitīna sulfāta, hialuronskābes uc) veidošanai, kā arī pigmenta metabolismam (bilirubīna konjugācijai).

Ogļhidrātu metabolismu regulē neirohumorāls. Šos procesus ietekmē insulīns, adrenalīns, glikagons, dzimums un citi hormoni.

Metabolisms aknās: lipīdi

Pārtikas tauki tiek emulģēti ar žulti, kas ievērojami atvieglo to turpmāku hidrolīzi lipāzes iedarbībā. Iegūtie taukskābju sadalīšanās triglicerīdi tiek absorbēti zarnās un transportēti uz aknām. Lipīdi iekļūst zarnu portāla asinīs un limfātiskajos traukos chilomikronu - lipoproteīnu kompleksu veidā, kas satur ļoti nelielu daudzumu proteīna (aptuveni 1%). Tie veidojas zarnu epitēlijā. To augstais saturs izpaužas kā asins plazmas un limfas balinātājs. Hylomikronus, kas nonāk aknās, uztver pinocitoze ar hepatocītiem un Kupffera šūnām. Limfas chilomikroni nonāk vispārējā asinsritē, un tos izmanto citi orgāni, galvenokārt plaušas.

Aknām ir liela nozīme tādu vielu kā lipīdu metabolismā. Šeit notiek apmaiņa ne tikai no zarnu taukvielām, bet arī vielmaiņas produktiem, ko ieved no visur ar asinīm.

Triglicerīdu sadalīšanās produktu - taukskābju un glicerīna - oksidēšana noved pie liela enerģijas daudzuma izdalīšanās un makrogēnā savienojuma acetil-koenzīma A (acetil-KOA) veidošanās. To pārstrādā trikarboksilskābes ciklā (Krebsa cikls). Pilnīgai taukskābju oksidācijai ir nepieciešams zināms daudzums oksaloetiķskābes (ogļhidrātu metabolisma starpprodukts). Ar acetil-KOA trūkumu Krebs ciklā nav iesaistīts, un oksidācijas process novirzās no ketona struktūru veidošanās (acetoetiķskābes un P-hidroksibutīrskābes, acetona). Veselam cilvēkam tukšā dūšā vai ogļhidrātu trūkumā var rasties taukskābju katabolisms pa šo ceļu. Klīniskajā praksē tas novērots ogļhidrātu metabolisma (diabēta) traucējumos.

Acetil-KOA ir iesaistīts dažādos vielmaiņas procesos, jo īpaši tos izmanto, lai sintezētu tikko izveidotas taukskābes. Taukskābes veidojas, galvenokārt, ārpus aknām. Aknām ir liela nozīme triglicerīdu, fosfolipīdu, lipoproteīnu, holesterīna, žultsskābes sintēzes procesā.

Būvmateriāls, kas ir kopīgs triglicerīdu un fosfolipīdu sintēzei, ir glicerofosfāts - tādu vielu apmaiņas produkts kā glikoze vai glicerīns. Piedaloties acetil-KOA, no tā veidojas fosfatidskābe. Ja tam pievienota trešā taukskābju molekula, veidojas neitrāls tauku saturs un, ja tā ir holīns vai cits slāpekli saturošs savienojums, rodas fosfolipīdu komplekss. Triglicerīdi tiek nogulsnēti taukaudos un kalpo kā rezerves enerģijas materiāls. Fosfolipīdi kopā ar lipoproteīniem, kuru veidošanos tie ir tieši saistīti, nodrošina dažādas šūnu funkcijas, proti, plazmas membrānas un šūnu organellu sastāvdaļas. Lipoproteīni arī transportē slikti ūdenī šķīstošus triglicerīdus, holesterīnu un vairākas citas vielas. Augsta blīvuma lipoproteīnu trūkums organismā veicina aterosklerozes attīstību.

Svarīga vieta tādu vielu kā lipīdu metabolismā ir holesterīns. Daļa no tā nāk no pārtikas, bet lielākā daļa tiek veidota endogēnā veidā no acetil-KOA. Pieauguša ķermenī katru dienu tiek sintezēts aptuveni 1000 mg holesterīna. Aknu ieguldījums šajā procesā ir aptuveni 80%. Holesterīns ir atrodams visos orgānos un audos, kas veido 0,2% no ķermeņa masas. Tā ir daļa no citoplazmas membrānas un ietekmē to viskozitātes izmaiņas. Holesterīns ir izejmateriāls steroīdu hormonu, D3 vitamīna, žultsskābju sintēzei. Holesterīns ir būtiska žults sastāvdaļa, un kopā ar žultsskābēm piedalās enterohepatiskā cirkulācijā (līdz 80% žults holesterīna absorbējas zarnās). Holesterīna enterohepatiskās atgriešanās pārtraukšana uzlabo tās sintēzi, un otrādi, holesterīna bagāts ēdiens kavē šo procesu.

Uztura tauku trūkums un ogļhidrātu trūkums noved pie tā, ka organisms sāk intensīvi izmantot savas olbaltumvielas enerģijas vajadzībām, kaitējot to plastmasas funkcijām. Pacientiem, kam veikta traumatiska operācija, šis aspekts ir īpaši svarīgs.

Metabolisma pārmaiņas neizbēgami rodas ar jebkuru slimību, medicīnisku iedarbību, ķirurģisku iejaukšanos. Ķirurģiskās ārstēšanas metodes (orgāna vai tā daļas noņemšana, rekonstruktīvā ķirurģija) var izraisīt pastāvīgus, grūti izlabotus fizioloģiskos traucējumus. Komplikācijas, piemēram, peritonīts, asins zudums, strutains holangīts, portāla hipertensija, žultsceļa, aizkuņģa dziedzera un mazo zarnu fistulas, kā arī daudzi citi ir saistīti ar smagiem vielmaiņas traucējumiem. Šādās situācijās pacientu ārstēšana vienmēr rada nopietnas grūtības un prasa ārstam zināt aknu vielmaiņas traucējumu patoģenēzi un spēju novērst vai kompensēt šos traucējumus.

Vielmaiņas veidi aknās

2017. gada 18. marts, 10:04 Ekspertu raksts: Nova Vladislavovna Izvchikova 0 1,958

Aknās virkne reakciju tiek apvienotas vienā grupā - vielmaiņa. Pamatojoties uz tiem, tiek veidota visa dzīvā organisma būtiskā aktivitāte. Aknas ir iesaistītas olbaltumvielu sintēzes procesā, izstrādājot vielas gremošanai, detoksikācijas procesos. Bez aknu metabolisma nav iespējams nodrošināt organismam visu nepieciešamo orgānu un sistēmu normālai darbībai.

Metabolisma funkcijas būtība

Aknas ir īpašs dziedzeris, kas ir iesaistīts lielu daudzumu vielu ražošanā un pārvēršanā, kuras tiek pārnestas uz citām ķermeņa daļām. Sakarā ar augstu aknu metabolisma ātrumu notiek savlaicīga enerģijas un substrātu pārdale starp dažādām sistēmām un audiem. Dabiskās bioķīmijas laboratorijā ir četri svarīgi procesi:

• olbaltumvielu metabolisms;
• tauku sadalīšana;
• ogļhidrātu konversija;
• asins detoksikācija, piemēram, ar ilgstošu zāļu ārstēšanu.

Ogļhidrātu metabolisms aknās

Nodrošina glikogēna ražošanu un patēriņu, kas nepieciešams, lai uzturētu ogļhidrātu homeostāzi un stabilu glikēmiju. Ja asinīs rodas glikozes līmeņa svārstības, novēro ķermeņa enerģijas patēriņa pieaugumu vai samazinājumu. Tā rezultātā rodas virsnieru un aizkuņģa dziedzera hormoni, piemēram, adrenalīns un glikagons. Procesu pavada aknu glikogeneze ar glikozes izvadīšanu asins plazmā. Daļēji glikozi patērē tauku un žultsskābju, glikoproteīnu un steroīdu hormonu ražošanā.

Lipīdu vielmaiņa

Tauku sadalīšanai ir nepieciešamas ogļhidrāti no ogļhidrātu vielmaiņas. Ar to trūkumu lipīdu fermentācija nenotiek. Lai samazinātu glikozes sintēzi, ir nepieciešama lipīdu vielmaiņa. Šajā gadījumā aknas aktivizē taukskābju oksidēšanos, veidojot nepieciešamo biomateriālu, lai iegūtu trūkstošo cukuru. Glikozes pārpalikuma apstākļos tiek aktivizēti produkti no taukskābēm, piemēram, triglicerīdiem un fosfolipīdiem, hepatocītos. Līdztekus lipīdu metabolismam tiek apmainīts arī holesterīns. Ja viela sāk veidoties no acetil-CoA lielos daudzumos, tas nozīmē, ka ķermenim ir pārmērīga barība no ārpuses.

Tauki apstrādā un pārveido taukus.

Lai visas vielas nonāktu galamērķī, transporta lipoproteīns tiek metabolizēts hepatocītos. Viņš ir atbildīgs par visu derīgo mikro vielu pārvietošanu uz galamērķiem, izmantojot asinis. Lai nodrošinātu stabilu sirds un virsnieru garozas darbību aknās, ketona daļiņas tiek ražotas acetoacetāta un hidroksibutīnskābes formā. Šos savienojumus orgāni absorbē glikozes vietā.

Olbaltumvielu metabolisms

Process balstās uz aknu aminoskābju apstrādi no gremošanas trakta. No tiem iegūst olbaltumvielas, lai tās turpmāk pārveidotu plazmas olbaltumvielās. Turklāt aknu audos veidojas tādas vielas kā fibrinogēns, albumīns, a- un b-globulīni, lipoproteīni, kas nepieciešami citu orgānu un sistēmu darbam. Ir obligāti jāizveido aminoskābju rezerves krājums labilās olbaltumvielas formā, kas pēc vajadzības tiks izmantota vai tieša aknu proteīna trūkums. Olbaltumvielu vielmaiņas procesā, izmantojot zarnu aminoskābes, ir galvenā loma aknu metabolismā. Kā papildinoša funkcija aknu audos tiek sintezēts urīnviela.

Hormonu metabolisms

Šī aknu funkcija ir atslēga steroīdu gomonu veidošanai, lai gan pats orgāns tos neražo. Aknu audos tiek sintezēts tikai heparīns. Neskatoties uz to, ar hepatocītu sakāvi, ievērojami palielinās hormonu saturs asinīs, piemēram, estrogēni, ketosterīdi, oksikokortikosteroīdi, samazinoties to ekskrēcijai. Tā rezultātā organismā rodas vairāki traucējumi. Ja transporta olbaltumvielu sintēze tiek traucēta hepatocītu nāves dēļ, hidrokortizona saistīšanās process tiek traucēts un insulīns tiek inaktivēts. Tas noved pie hipoglikēmijas. Vienlaikus aknas regulē dopamīna, adrenalīna un tā atvasinājumu sintēzi.

Zāļu metabolisms

Aknās notiek narkotiku šķelšana, transformācija un noņemšana. Bet, lai iekļūtu organismā, tie ir jāpārvērš taukos šķīstošā formā. Pēc iekļūšanas aknās pret mikrosomu oksidāzes enzīmu iedarbību hepatocītos, zāļu sastāvdaļām ir ūdenī šķīstoša forma. Iegūtie sabrukšanas produkti izdalās ar urīnu un žulti. Aknu kvalitāti narkotiku noņemšanai nosaka:

• tā fermentu aktivitāte;
• pietiekamu klīrensu;
• normāla asins plūsma;
• ar aknām sintezēto asins proteīnu saistīšanās pakāpe.

PERSONAS LOMA VIELU APMAIŅĀ

Aknām ir liela nozīme gremošanu un vielmaiņu. Visām vielām, kas uzsūcas asinīs, jāiekļūst aknās un jāmainās vielmaiņas procesos. Aknās tiek sintezētas dažādas organiskās vielas: olbaltumvielas, glikogēns, tauki, fosfatīdi un citi savienojumi. Asinis nonāk caur aknu artēriju un portāla vēnu. Turklāt 80% asins, kas nāk no vēdera orgāniem, iziet cauri portāla vēnai un tikai 20% caur aknu artēriju. Asinis plūst no aknām caur aknu vēnu.

Lai izpētītu aknu funkcijas, tiek izmantota angiostamiskā metode - Ekka-Pavlov fistula, ar kuras palīdzību tiek pētīta ieplūdes un plūstošā bioķīmiskā kompozīcija, izmantojot portāla sistēmas kuģu kateterizācijas metodi, ko izstrādājusi A. Aliev.

Aknas spēlē nozīmīgu lomu proteīnu metabolismā. No
Aknās veidojas asins aminoskābes, olbaltumvielas. Viņā
fibrinogēns, protrombīns, kas veic svarīgas funkcijas
asinsreces. Šeit ir pārstrukturēšanas procesi
aminoskābes: deaminācija, transaminācija, dekarboksilācija.

Aknas ir centrālā vieta, lai neitralizētu slāpekļa vielmaiņas indīgus produktus, galvenokārt amonjaku, kas pārvēršas par urīnvielu vai nonāk skābju amīdu veidošanā, nukleīnskābes sadalās aknās, purīna bāzes oksidēšanās un to metabolisma gala produkta veidošanās, urīnskābe. Vielas (indols, skatols, krezols, fenols), kas nāk no resnās zarnas, apvienojot tās ar sērskābi un glikuronskābi, pārvērš ētera sērskābēs. Aknu izņemšana no dzīvnieku ķermeņa izraisa viņu nāvi. Acīmredzot tas ir saistīts ar amonjaka un citu toksisku starpproduktu uzkrāšanos asinīs.

Liela loma aknām ir ogļhidrātu metabolismā. Glikoze, kas ievesta no zarnām caur portāla vēnu, tiek pārvērsta glikogēnā aknās. Pateicoties augstajām glikogēna krātuvēm, aknas kalpo par galveno ogļhidrātu depo. Aknu glikogēnās funkcijas nodrošina vairāku fermentu darbība un to regulē centrālā nervu sistēma un 1 hormons - adrenalīns, insulīns, glikagons. Ja palielinās vajadzība pēc ķermeņa cukurā, piemēram, palielinot muskuļu darbu vai gavēni, glikogēns fermenta fosforilāzes iedarbībā tiek pārvērsts glikozē un nonāk asinīs. Tādējādi aknas regulē glikozes koncentrāciju asinīs un normālu orgānu un audu piegādi ar to.

Aknās notiek svarīgākā taukskābju transformācija, no kuras tiek sintezēti tauku veidi, kas raksturīgi šāda veida dzīvniekiem. Enzīmu lipāzes iedarbībā tauki tiek sadalīti taukskābēs un glicerīnā. Glicerīna liktenis ir līdzīgs glikozes liktenim. Tās transformācija sākas ar ATP piedalīšanos un beidzas ar sadalīšanos pienskābē, kam seko oksidēšana uz oglekļa dioksīdu un ūdeni. Dažreiz, ja nepieciešams, aknas var sintezēt glikogēnu no pienskābes.

Aknas arī sintezē taukus un fosfatīdus, kas nonāk asinsritē un tiek transportēti visā ķermenī. Tam ir nozīmīga loma holesterīna un tā esteru sintēzes procesā. Ar holesterīna oksidēšanos aknās veidojas žultsskābes, kas izdalās ar žulti un piedalās gremošanas procesos.

Aknas ir iesaistītas taukos šķīstošo vitamīnu metabolismā, ir galvenais retinola un tā provitamīnkarotīna depo. Tas spēj sintezēt cianokobalamīnu.

Aknas var paturēt lieko ūdeni un tādējādi novērst asins retināšanu: tā satur minerālūdeņu sāļus un vitamīnus, ir iesaistīta pigmenta metabolismā.

Aknas veic barjeras funkciju. Ja ar asinīm tiek ievadīti patogēni mikrobi, tie tos dezinficē. Šo funkciju veic stellātu šūnas, kas atrodas asins kapilāru sienās, kas pazemina aknu lobulas. Notverot indīgus savienojumus, stellātu šūnas kopā ar aknu šūnām tos dezinficē. Vajadzības gadījumā no kapilāru sienām rodas stellātu šūnas un brīvi kustas pilda savas funkcijas.

Turklāt aknas var pārvērst svinu, dzīvsudrabu, arsēnu un citas toksiskas vielas netoksiskos.

Aknas ir galvenais ķermeņa ogļhidrātu depo un regulē glikozes koncentrāciju asinīs. Tas satur minerālus un vitamīnus. Tā ir asins depo, tā ražo žulti, kas ir nepieciešama gremošanai.

Metabolisms cilvēka organismā

Galvenais mehānisms, ar kuru ķermenis darbojas, ir vielmaiņa. Tas veicina enerģētikas vai kaloriju attīstību un izdevumus visos darbības veidos. Ja šis process tiek traucēts organismā, tad tas ir pakļauts biežām slimībām, vairogdziedzera, hipofīzes, dzimumdziedzeru un virsnieru dziedzeru slimībām.

Traucēts vielmaiņa bieži rodas nepietiekama uztura, nervu sistēmas neveiksmju dēļ. Ļoti bieži vielmaiņas pārkāpuma iemesls ir slikta tauku apstrāde aknās. Tauku loma vielmaiņā ir lieliska. Tas izskaidrojams ar to, ka tauki vai, labāk sakot, holesterīns organismā sāk pārsniegt normu, tie pakāpeniski tiek deponēti rezervē. Tas var izraisīt asinsvadu bojājumus, sirds slimību un insultu attīstību. Un vissvarīgākā slimība, kas veicina vielmaiņas traucējumus, ir aptaukošanās.

Vitamīnu loma vielmaiņā

Ļoti bieži vitamīnu trūkums samazina fermenta aktivitāti, tas palēnina vai pilnībā aptur reakciju, ko tie katalizē. Sakarā ar to ir metabolisks traucējums, pēc kura slimības sāk attīstīties.

Ar vitamīnu trūkumu ir īpašs vielmaiņas traucējums - hipovitaminoze. Ir ļoti svarīgi, lai viena vitamīna trūkumu organismā nevarētu papildināt citi. Tāpat notiek arī tas, ka pārtika satur pietiekami daudz vitamīnu, un hipovitaminoze joprojām attīstās, tad iemesls ir tā slikta absorbcija.

Aknu loma vielmaiņā

Gremošanas metabolismam ir daudz aknu. Tā kā tas iekļūst vielā, iekļūst asinīs un pārdzīvo vielmaiņu. Aknās tiek sintezēti tauki, proteīni, ogļhidrāti, fosfāti, glikogēns un daudzi citi savienojumi.

Būtiska loma vielmaiņā ir olbaltumvielu metabolisms aknās. Olbaltumvielu veidošanā nozīmīga loma ir aminoskābēm, tās nāk no asinīm un palīdz metabolismā. Fibrinogēns, protrombīns, kas veidojas aknās, piedalās asins koagulācijā.

Arī viena no galvenajām lomām ogļhidrātu metabolismā. Aknas ir galvenā ogļhidrātu uzglabāšanas vieta organismā, jo tajā ir liels glikogēna daudzums. Aknas regulē glikozes daudzumu, kas ir paredzēts asinīm, kā arī pietiekamu daudzumu to aizpildīšanai ar audiem un orgāniem.

Turklāt aknas ir taukskābju ražotājs, no kura veidojas tauki, kas nozīmē daudz metabolisma. Aknas arī sintezē taukus un fosfatīdus. Tie tiek pārvadāti caur asinīm katrā ķermeņa šūnā.

Nozīmīga loma vielmaiņā ir fermentiem, ūdenim, elpošanai, hormoniem un skābeklim.

Fermenti paātrina ķīmiskās reakcijas organismā. Katrai dzīvajai šūnai ir šīs molekulas. Ar to palīdzību dažas vielas pārvēršas citās. Fermenti pieder pie viena no svarīgākajām ķermeņa funkcijām - metabolisma regulēšana.

Ūdens ir arī nozīmīga vielmaiņas procesā:

• pietiekams daudzums ūdens asinīs piegādā organismā barības vielas;
• no ūdens metabolisma trūkuma palēninās;
• ja asinīs nav pietiekami daudz ūdens, tad ķermenis ir sliktāk piegādāts ar skābekli, tāpēc var novērot letarģiju, sadedzināto kaloriju skaita samazināšanos;
• ja ir ūdens trūkums, pārtika ne tikai slikti uzsūcas, bet pārtika tiek uzskatīta par nepilnīgu.

No iepriekš minētā var saprast, ka skābeklim ir arī nozīmīga loma vielmaiņā. Ar tās trūkumu, kalorijas ir slikti sadedzinātas, un ķermenis kļūst lēns. Pareiza skābekļa lietošana organismā ir atkarīga no elpošanas.

Ir ļoti grūti pārvērtēt hormonu lomu vielmaiņas procesā. Patiešām, pateicoties tiem, daudzi ķīmiskie procesi tiek paātrināti šūnu līmenī. Ar stabilu hormonu darbu mūsu ķermenis ir aktīvs, cilvēks izskatās un jūtas labi.

Aknas, tās loma vielmaiņā

Aknu struktūra

Aknas (hepar) ir nesalīdzināts orgāns vēdera dobumā, kas ir cilvēka ķermeņa lielākais dziedzeris. Cilvēka aknas sver pusotru līdz diviem kilogramiem. Tas ir lielākais ķermeņa dziedzeris. Vēdera dobumā tas aizņem labo un kreiso hipohondriju. Aknas ir saspringtas, bet ļoti elastīgas: blakus esošie orgāni atstāj labi redzamas pēdas. Pat ārējie cēloņi, piemēram, mehāniskais spiediens, var izraisīt aknu formas izmaiņas. Aknās notiek toksisku vielu neitralizācija, kas nonāk tajā ar kuņģa-zarnu trakta traktu; tas sintezē svarīgākos proteīnus asinīs, veido glikogēnu, žulti; aknas ir saistītas ar limfas veidošanos, tai ir nozīmīga loma vielmaiņā. [10] Visa aknas sastāv no prizmatisku lūpu komplektiem, kuru izmēri ir no viena līdz divarpus milimetriem. Katrā atsevišķā cilpā ir visi visa orgāna strukturālie elementi un tas ir kā aknas miniatūrā. Žults tiek veidots nepārtraukti aknās, bet tas nonāk zarnās tikai tad, kad tas ir nepieciešams. Noteiktu laika periodu laikā aizveras žultsvads.

Ļoti atšķirīga ir aknu asinsrites sistēma. Asinis plūst ne tikai caur aknu artēriju, kas stiepjas no aortas, bet arī caur portāla vēnu, kas savāc vēdera asinis no vēdera dobuma orgāniem. Artērijas un vēnas blīvi aklās šūnās. Ciešs kontakts starp asinīm un žults kapilāriem, kā arī tas, ka asinis plūst lēnāk aknās nekā citos orgānos, veicina pilnīgāku vielmaiņu starp asinīm un aknu šūnām. Aknu vēnas pakāpeniski apvienojas un ieplūst lielā rezervuārā - zemākā vena cava, kurā visa asinīs, kas iet caur aknu plūsmu.

Aknas ir viens no nedaudzajiem orgāniem, kas var atjaunot sākotnējo izmēru, pat ja paliek tikai 25% no tās normālā auda. Faktiski notiek reģenerācija, bet ļoti lēni, un strauja aknu atgriešanās sākotnējā lielumā, visticamāk, ir atlikušo šūnu tilpuma palielināšanās dēļ. [11]

Aknu darbība

Aknas vienlaicīgi ir visu veidu gremošanas, asinsrites un vielmaiņas orgāns, tostarp hormonāls. Tā veic vairāk nekā 70 funkcijas. Apsveriet galvenos. Būtiskākās aknu funkcijas, kas ir cieši saistītas viena ar otru, ir vielmaiņa (piedalīšanās intersticiālā vielmaiņā), ekskrēcijas un barjeras funkcijas. Aknu ekskrēcijas funkcija nodrošina vairāk nekā 40 savienojumus no organisma ar žulti, ko sintezē pati aknas un ko tā uztver no asinīm. Atšķirībā no nierēm, tā izdalās arī vielas ar augstu molekulmasu un nešķīst ūdenī. Žultsskābes, holesterīns, fosfolipīdi, bilirubīns, daudzas olbaltumvielas, varš uc ir starp vielām, ko aknās izdalās kā žults daļa. no asinīm un koncentrējas. Šeit veidojas pārī savienojumi (konjugācija ar glikuronskābi un citiem savienojumiem), kas veicina sākotnējo substrātu šķīdību ūdenī. No hepatocītiem, žults iekļūst žults kanālu sistēmā, kur tās turpmākā veidošanās notiek ūdens, elektrolītu un dažu mazu molekulmasu savienojumu sekrēcijas vai reabsorbcijas dēļ.

Aknu barjeras funkcija ir aizsargāt ķermeni no kaitīgo ārējo vielu un vielmaiņas produktu iedarbības, uzturot homeostāzi. Barjeras funkcija tiek veikta sakarā ar aknu aizsargājošo un neitralizējošo iedarbību. Aizsardzības pasākumus nodrošina nespecifiski un specifiski (imūns) mehānismi. Pirmie ir saistīti galvenokārt ar stellāta retikuloendoteliocītiem, kas ir vissvarīgākā mononukleāro fagocītu sistēmas sastāvdaļa (līdz 85%). Specifiskas aizsargreakcijas tiek veiktas aknu limfocītu un to sintezēto antivielu limfocītu darbības rezultātā. Aknu neitralizējošā iedarbība nodrošina toksisku produktu ķīmisku pārveidi, gan no ārpuses, gan veidojoties starpstaru apmaiņas laikā. Metabolisko transformāciju dēļ aknās (oksidēšanās, reducēšanās, hidrolīze, konjugācija ar glikuronskābi vai citiem savienojumiem) šo produktu toksicitāte samazinās un (vai) palielinās to šķīdība ūdenī, kas ļauj tos izdalīt no organisma.

Aknu loma vielmaiņā

Ņemot vērā olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu metabolismu, mēs esam atkārtoti ietekmējuši aknas. Aknas ir vissvarīgākais olbaltumvielu sintēzes orgāns. Tajā veidojas viss asins albumīns, galvenais asinsreces faktoru daudzums, olbaltumvielu kompleksi (glikoproteīni, lipoproteīni) utt. Tā piedalās aminoskābju apmaiņā, glutamīna un kreatīna sintēze; urīnvielas veidošanās notiek gandrīz tikai aknās. Aknu loma lipīdu vielmaiņā ir nozīmīga. Galvenokārt tas sintezē triglicerīdus, fosfolipīdus un žultsskābes, šeit veidojas ievērojama daļa endogēnā holesterīna, oksidēti triglicerīdi un veidojas acetona korpuss; aknās izdalīta žults ir svarīga tauku sadalīšanās un absorbcijas zarnās. Aknas ir aktīvi iesaistītas ogļhidrātu intersticiālajā vielmaiņā: cukura veidošanās, glikozes oksidēšanās, tajā notiek glikogēna sintēze un sadalīšanās. Aknas ir viens no svarīgākajiem glikogēna depo organismā. Aknu iesaistīšanās pigmenta metabolismā ir bilirubīna veidošanās, tās uztveršana no asinīm, konjugācija un izdalīšanās žulti. Aknas ir iesaistītas bioloģiski aktīvo vielu - hormonu, biogēnu amīnu, vitamīnu - metabolismā. Šeit veidojas dažu šo savienojumu aktīvās formas, tās tiek nogulsnētas, inaktivētas. Cieši saistīts ar aknām un mikroelementu apmaiņu, jo. T aknas sintezē olbaltumvielas, kas transportē dzelzi un varu asinīs, un daudzām no tām veic depo funkcijas.

Aknu darbību ietekmē citi mūsu ķermeņa orgāni, un vissvarīgāk tas ir pastāvīgā un nemitīgā nervu sistēmas kontrolē. Zem mikroskopa jūs varat redzēt, ka nervu šķiedras blīvi pītas katru aknu lobuli. Taču nervu sistēmai ir ne tikai tieša ietekme uz aknām. Viņa koordinē citu orgānu darbību, kas darbojas uz aknām. Tas galvenokārt attiecas uz iekšējās sekrēcijas orgāniem. Var uzskatīt, ka centrālā nervu sistēma regulē aknu darbību - tieši vai caur citām ķermeņa sistēmām. Tas nosaka aknu vielmaiņas procesu intensitāti un virzienu atbilstoši ķermeņa vajadzībām šobrīd. Savukārt, bioķīmiskie procesi aknu šūnās izraisa sensoro nervu šķiedru kairinājumu un tādējādi ietekmē nervu sistēmas stāvokli.

Vielu metabolisms aknās

Aknas ir cilvēku un dzīvnieku orgāna lielākais orgāns; pieaugušajam, tas sver 1,5 kg. Lai gan aknas ir 2-3% no ķermeņa masas, tas veido 20 līdz 30% no organisma patērētā skābekļa.

Aknas, kas sastāv no divām daivām, ir klātas ar iekšējo vēderplēvi, saskaņā ar kuru ir plānas un blīvas šķiedras membrānas (glissona kapsula). Aknu apakšējā virsmā ir aknu vārti, kas ietver portāla vēnu, pati aknu artēriju un nervus un limfātiskos kuģus un kopējo aknu kanālu. Pēdējais, kas savienojas ar žultspūšļa cistisko kanālu, veido kopēju žultsvadu, kas ieplūst divpadsmitpirkstu zarnas lejupejošajā daļā, saplūstot ar aizkuņģa dziedzera kanālu (Wirsung kanālu) un vairumā gadījumu (90%) veido kopēju hepato-aizkuņģa dziedzera ampulu.

Morfofunkcionāla aknu vienība ir aknu lobule. Šķēles ir prizmatiskas izglītības formas, kas svārstās no 1 līdz 2,5 mm, kas veidotas, savienojot aknu plāksnes (sijas) divu radiāli gāzu aknu šūnu rindās. Katras cilpas centrā ir centrālā (lobulārā) vēna. Starp aknu plāksnēm ir sinusoīdi, kuros asinis, kas nāk no portāla vēnas un aknu artērijas zariem, ir sajauktas. Sinusoīdi, kas ieplūst lobārajā vēnā, ir tiešā saskarē ar katru hepatocītu, kas atvieglo apmaiņu starp asinīm un aknu šūnām. Hepatocītiem ir labi attīstīta endoplazmas retikulāta (EPR) sistēma, kas ir gluda un raupja. Viena no galvenajām EPR funkcijām ir olbaltumvielu sintēze, ko izmanto citi orgāni un audi (albumīns), vai fermenti, kas darbojas aknās. Turklāt EPR tiek sintezēti fosfolipīdi, triglicerīdi un holesterīns. Gluda EPR satur ksenobiotiskus detoksikācijas fermentus.

Aknu vielmaiņas kompleksi, kas ir galvenais ķīmiskās homeostāzes uzturēšanas orgāns, zonālais raksturs nosaka atšķirību fermentu sastāvā starp aciniālo (centrālo) un periportālo (perifēro) zonu hepatocītiem. Tas ir saistīts ar to nevienlīdzīgo skābekļa patēriņu dažādās fermentu sistēmās.

Tādējādi periportālajā zonā, kas saņēma vairāk skābekli, tika novērota vislielākā cianogēno enzīmu koncentrācija, amino un taukskābju katabolisms, urīnvielas cikls un glikoneogenesis. Tā kā biotransformācijas otrā posma reakciju komponenti ir lokalizēti šīs acinus zonas šūnās, tie ir vairāk aizsargāti pret toksisku produktu iedarbību. Pericentrālās zonas hepatocītos, glikolīze un ksenobiotiskās biotransformācijas pirmais posms ir aktīvāki.

Katrā aknu plāksnē starp divām aknu šūnu rindām ir starpšūnu žults kanāli (rievas), kas satur žulti ar aknu lūpu perifēriju interlobulārajos žultsvados, kas galu galā saplūst ar galvas ārējiem žultsvadiem: divi aknu kanāli (pa kreisi un pa labi) ), parastā aknu un pēc tam arī parastā žultsvadu.

Asins piegāde asinīs nāk no diviem avotiem: portāla vēnā, caur kuru aptuveni 70% no asinīm nonāk aknās, un aknu artēriju. Portāla vēna vāc asinis no nesalīdzinātiem vēdera orgāniem (zarnām, liesai, kuņģim, aizkuņģa dziedzeris). Šādā gadījumā asinis iziet cauri diviem kapilāru tīkliem: 1) nesadalītu vēdera orgānu kapilāri; 2) aknu sinusoidālā gaita (sinusoids).

Portāla vēnā ir daudzas anastomozes ar zemāku un zemāku vena cava, kas palielinās, palielinoties spiedienam portāla vēnu sistēmā, galvenokārt ar palielinātu rezistenci intrahepatiskā kapilārā tīklā.

MĀJAS ĶĪMISKĀ SASTĀVS.

Vairāk nekā puse no sauso aknu atlieku veido proteīnus, un aptuveni 90% no tiem ir naglobulīni. Aknas ir bagātas ar dažādiem fermentiem. Aptuveni 5% no aknu masas veido lipīdi: neitrālie tauki (triglicerīdi), fosfolipīdi, holesterīns utt. Kad tauku saturs ir izteikts, lipīdu saturs var sasniegt 20% no orgāna masas, un aknu taukainajā deģenerācijā lipīdu daudzums var būt 50% no neapstrādātas masas.

Aknas var saturēt 150-200 g glikogēna. Parasti smagos aknu parenhimālos bojājumos samazinās glikogēna daudzums. Gluži pretēji, ar dažiem glikogenozēm glikogēze sasniedz 20% vai vairāk aknu masas.

Arī aknu minerālvielu sastāvs ir atšķirīgs. Dzelzs, vara, mangāna, niķeļa un dažu citu elementu daudzums pārsniedz to saturu citos orgānos un audumos. Makroelementu grupa ietver nātriju, kāliju (90-1000 mg), kalciju, fosforu (līdz 700 mg%), magnija (25-70 mg%). Šie elementi ir daļa no bioloģiskajiem šķidrumiem (piedalās sāls vielmaiņā un osmoregulācijā), bioloģiski aktīvās vielas un ir nepieciešami.

Vairāk nekā 70% no aknu masas ir ūdens. Tomēr jāatceras, ka aknu masa un tā sastāvs ir pakļautas ievērojamām svārstībām gan normālos apstākļos, gan patoloģiskos apstākļos. Piemēram, ar tūsku ūdens daudzums var būt līdz 80% no aknu masas un ar pārmērīgu tauku uzkrāšanos aknās tas var samazināties līdz 55%.

Aknu ķīmiskais sastāvs lauksaimniecības dzīvniekiem ir aptuveni tāds pats (%): ūdens - 71,2-72,9; pelni - 1,3-1,5; neapstrādāts proteīns - 17,4-18,8; neapstrādātie tauki 2.9-3.6; slāpekli nesaturoši ekstrakti - 4.7-5.8. Pilnvērtīgu proteīnu attiecība pret zemāku līmeni ir 9,5, kas ir nedaudz zemāka nekā sirds, bet ievērojami augstāka nekā citu blakusproduktu. Aknas satur lielas B12, A, D vitamīnu, kā arī pantotēnās, folijskābes, para-aminobenzoikas, askorbīnskābes un nikotīnskābes, biotīna, holīna, tiamīna, riboflavīna, pirodoksīna, vikasola, tokoferola uc koncentrācijas. Tā sastāvā ietilpst aptuveni 1% dzelzs saturošu proteīnu savienojumu - ferrīns un feritīns, kurā ir attiecīgi 15,7 un 21,1% organiski saistītā trīsvērtīgā dzelzs. Turklāt aknās tika konstatētas hemosiderīna granulas, ieskaitot 50% dzelzs.

Aknu svarīgākās funkcijas ir vielmaiņa, nogulsnēšana, barjera, ekskrēcija un homeostatika.

Metabolisms. Barības vielu noārdīšanās produkti iekļūst aknās no gremošanas trakta caur portāla vēnu. Aknās ir sarežģīti olbaltumvielu aminoskābju, lipīdu, ogļhidrātu, bioloģiski aktīvo vielu (hormonu, biogēno amīnu un vitamīnu) metabolisma procesi, mikroelementi, ūdens metabolisma regulēšana. Daudzas vielas tiek sintezētas aknās (piemēram, žults), kas nepieciešamas citu orgānu darbībai.

Noguldītājs. Aknas uzkrājas ogļhidrāti (piemēram, glikogēns), olbaltumvielas, tauki, hormoni, vitamīni, minerālvielas. No aknām, organisms pastāvīgi saņem augstas enerģijas savienojumus un strukturālus blokus, kas nepieciešami komplekso makromolekulu sintēzei.

Barjera. Aknās notiek svešzemju un toksisko savienojumu neitralizācija (bioķīmiskā transformācija) no pārtikā vai zarnās, kā arī toksiskas vielas.

Ekskrēcija. No aknām dažādas endogēnas un eksogēnas izcelsmes vielas nonāk žultsvados un izdalās ar žulti (vairāk nekā 40 savienojumi) vai iekļūst asinīs, no kurām tās izdalās caur nierēm.

Homeostatiskie. Aknas veic svarīgas asins sastāva uzturēšanas funkcijas (homeostāze), nodrošinot asinīs dažādu metabolītu sintēzi, uzkrāšanos un izdalīšanos, kā arī daudzu asins plazmas komponentu absorbciju, transformāciju un izdalīšanos.

Aknām ir vadošā loma glikozes fizioloģiskās koncentrācijas saglabāšanā asinīs. No kopējā glikozes daudzuma, kas rodas no zarnām, lielākā daļa no aknām izdalās un tērē: 10-15% no šīs summas glikogēnās sintēzes gadījumā, 60% oksidatīvās sadalīšanās gadījumā, 30% - taukskābju sintēzes gadījumā.

Ir jāuzsver aglukokināzes fermenta svarīgā loma glikozes lietošanas procesā aknās. Glikokināze, līdzīga heksokināzei, katalizē glikozes fosforilāciju, veidojot glikozes-6-fosfātu, bet glikokināzes aktivitāte aknās ir gandrīz 10 reizes lielāka nekā heksokināzes aktivitāte. Svarīga atšķirība starp šiem diviem fermentiem ir tā, ka glikokināze, atšķirībā no heksokināzes, ir ar augstu K vērtību._Mglikozes-6-fosfāta gadījumā tas nav inhibēts.

Pēc ēdienreizes, glikozes saturs portāla vēnā dramatiski palielinās: tās intrahepatiskā koncentrācija palielinās tajā pašā diapazonā. Aknu glikozes koncentrācijas palielināšana būtiski palielina glikokināzes aktivitāti un automātiski palielina glikozes uzsūkšanos aknās.

Fizioloģiskās hipoglikēmijas laikā aknās tiek aktivizēts glikogēna sadalījums. Šī procesa pirmais posms ir glikozes molekulas un tās fosforilēšanas (fosforilāzes enzīmu) šķelšana. Pēc tam glikozes-6-fosfātu var patērēt trīs jomās:

1. glikolīzes ceļā ar piruvīnskābes un laktāta veidošanos; Tiek uzskatīts, ka aknu galvenā loma - glikozes šķelšanās - ir galvenokārt saistīts ar Iglycerin taukskābēm nepieciešamo prekursoru metabolītu uzglabāšanu un mazākā mērā paskābināšanu līdz CO₂un H₂O.

2. pa pentozes fosfāta ceļu; Reakcijā pentozes fosfāta ceļam aknās veidojas NADPH, ko izmanto, lai samazinātu taukskābju, holesterīna un citu steroīdu sintēzes reakcijas. Turklāt pentozes fosfātu veidošanās, kas ir nepieciešami sinanukleīnskābēm.

3. jāsadala ar fosfatāzes iedarbību uz glikozi un fosforu.

Pēdējais ceļš, kas noved pie brīvā glikozes izdalīšanās vispārējā cirkulācijā, dominē.

Aknās tiek sintezētas žultsskābes, kuru trūkums praktiski nenotiek. Regulējot aknu lipīdu metabolismu, ir vadošā loma. Tātad, ja ir galvenais enerģētiskais materiāls - glikoze, aknās tiek aktivizēta taukskābju oksidēšanās. Glikozes pārpalikuma apstākļos hepatocītos, triglicerīdi un fosfolipīdi tiek sintezēti no taukskābēm, kas iekļūst aknās no zarnām.

Aknām ir vadošā loma holesterīna metabolisma regulēšanā. Sintēzes izejviela ir acetil CoA. Tas ir, liekais uzturs stimulē holesterīna veidošanos. Tādējādi holesterīna biosintēzi aknās regulē negatīvas atsauksmes princips. Jo vairāk holesterīna tiek uzņemts ar pārtiku, jo mazāk tiek sintezēts aknās, un otrādi. Tiek uzskatīts, ka eksogēnā holesterīna anabiostesego darbība aknās ir saistīta ar β-hidroksi-β-metilglutaril-CoA reduktāzes reakcijas inhibīciju:

Daļa no aknās sintezētā holesterīna izdalās no organisma kopā ar žulti, otra daļa tiek pārvērsta gēla skābēs un tiek izmantota citos orgānos asteroīdu hormonu un citu savienojumu sintēzei.

Aknās holesterīns var mijiedarboties ar taukskābēm (acil-CoA formā), lai veidotu ētera holesterīna līmeni. Sintēze holesterīna aknu ēterī iekļūst asinīs, kas satur arī noteiktu daudzumu brīvā holesterīna.

Aknās tiek sintezēti lipoproteīnu transporta veidi. Aknas sintezē triglicerīdus un izdalās tos asinīs kopā ar holesterīnu ļoti zema blīvuma lipoproteīnu (VLDL) veidā.

Saskaņā ar literatūru galvenais belokapoproteīna B-100 (apo B-100) lipoproteīns tiek sintezēts hepatocītu ribosomālā raupjā endoplazmatiskajā retikulā. Gludajā endoplazmatiskajā retikulā, kur tiek sintezēti arī lipīdu komponenti, tiek montēts VLDL. Viens no galvenajiem stimuliem VLDL veidošanai ir esterificēto taukskābju (NEFA) koncentrācijas palielināšana. Pēdējais vai nu iekļūst aknās caur asinsriti, saistās ar salbumīnu, vai tiek sintezēts tieši aknās. NEFA ir galvenais triglicerīdu avots (TG). Informācija par NELC un TG pieejamību tiek pārnesta uz grungy endoplazmatiskā retikulāta membrānas saistīto fibroomu, kas savukārt ir signāls sintēzes proteīnam (apo B-100). Sintēzes proteīns tiek ievadīts membrānas raupjajā tīklā, un pēc mijiedarbības ar fosfolipīdu divslāņu, platība, kas sastāv no fosfolipīdiem (PL) un proteīna, kas ir LP daļiņu prekursors, ir atdalīta no membrānas. Pēc tam proteīna-fosfātu-lipīdu komplekss iekļūst gludajā endoplazmatiskajā retikulā, kur tas mijiedarbojas ar TG un esterificētu holesterīnu (ECS), kā rezultātā pēc atbilstošām strukturālām pārkārtošanām veidojas topošās. nepilnīgas, daļiņas (n-VLDL). Pēdējais iekļūst caur Golgi aparāta cauruļveida tīklu sekrējošās vezikulās un to sastāvā tiek ievadīts šūnu virsmā, kam seko ļoti mazs blīvums (VLDL) aknu šūnā. VLDL - lielas daļiņas, tās pārvadā 5-10 reizes vairāk triglicerīdu nekā holesterīna esteri; Ar VLDL saistītie apoproteīni tos pārnes audos, kur lipoproteīna lipāze hidrolizē triglicerīdus. VLDL atliekas tiek atgrieztas aknās atkārtotai izmantošanai vai pārveidotas par zema blīvuma lipoproteīniem (ZBL). ZBL holesterīns tiek piegādāts šūnām, kas atrodas ārpus aknām (virsnieru dziedzeru, limfocītu, kā arī miocītu un nieru šūnu kortikālās šūnas). ZBL saistās ar specifiskiem receptoriem, kas lokalizēti uz šūnas virsmas, un pēc tam iziet endocitozi un gremošanu lizosomās. Atbrīvots holesterīns ir saistīts ar membrānu sintēzi un vielmaiņu. Turklāt retikuloendoteliālās sistēmas phagocytes "scavengers" iznīcina noteiktu daudzumu ZBL. Lai gan šūnu membrānās notiek vielmaiņa, plazmā izdalās nepārstiprināts holesterīns, kur tas saistās ar augsta blīvuma lipoproteīnu (HDL) un tiek esterificēts ar taukskābēm, izmantojot lecitīna holesterīna acetil transferazi (LH AT). HDL holesterīna esteri tiek pārvērsti par VLDL un, visbeidzot, uz ZBL. Caur šo ciklu LDL šūnām piegādā holesterīnu, un holesterīns tiek atgriezts no ārpuskopienas zonām, izmantojot HDL.

Intensīvs fosfolipīdu sadalījums notiek aknās, kā arī to sintēze. Bez glicerīna un taukskābēm, kas ir neitrālu tauku sastāvdaļas, fosfatipolīdu sintēzei nepieciešami neorganiski fosfāti un slāpekļa savienojumi, jo īpaši holīns, un pietiekoši daudz neorganisko fosfātu aknās. Nepietiekamas veidošanās vai nepietiekamas aknu uzņemšanas gadījumā neitrālas nobarošanas sastāvdaļu holīna sintēzes fosfolipidīze kļūst neiespējama vai strauji samazinās, un aknās nogulsnē neitrālos taukus. Šajā gadījumā viņi runā par tauku infiltrāciju aknās, kas pēc tam var nonākt tās taukainajā distrofijā. Citiem vārdiem sakot, fosfolipīda sintēzi ierobežo slāpekļa bāzes daudzums, t.i. fosfoglicerīdu sintēzes gadījumā ir nepieciešams vai nu holīns, vai savienojumi, kas var būt donora metilgrupas un kas piedalās holīna veidošanā (piemēram, metionīns). Šādus savienojumus sauc par lipotropiskām vielām. Līdz ar to kļūst skaidrs, kāpēc taukaudu infiltrācijas gadījumā ļoti noderīga ir biezpiena siers, kas satur belokkaseīnu, kas satur lielu aminoskābju atlikumu metionīnu.

Turklāt aknās tiek sintezēti ketona ķermeņi, jo īpaši acetoacetāts un hidroksibutīrskābe, ko asinis pārnes uz ķermeni. Sirds muskuļi un virsnieru dziedzeru kortikālais slānis izvēlas izmantot šos savienojumus, nevis kā glikozi kā enerģijas avotu.

Aknām ir svarīga loma proteīnu metabolismā. Lielākais olbaltumvielu daudzums tiek sintezēts muskuļos, tomēr 1 g masas aknās tie tiek ražoti vairāk. Šeit veidojas ne tikai paši hepatocītu proteīni, bet arī liels skaits izdalīto olbaltumvielu, kas nepieciešami visa organisma vajadzībām. Svarīgākie no tiem ir albumīns, kura sintēze ir 25% no kopējā olbaltumvielu veidošanās aknās un 50% no izdalīto proteīnu daudzuma.

Aptuveni 12 galbumīna tiek ražoti katru dienu. Tās T1 / 2 ir 17-20 dienas. Atkarībā no organisma vajadzībām albumīns tiek sintezēts 10-60% hepatocītu. Aptuveni 60% no albumīna pozitīvā asinsvada, bet atlikušie 40% ir lielākā plazmas proteīnu daļa.

Albumeniagraet ir svarīga loma askota asinsspiediena uzturēšanā. Turklāt tas ir nepieciešams daudzu vielu, tostarp noteiktu hormonu, taukskābju, mikroelementu, triptofāna, bilirubīna, daudzu endogēnu un eksogēnu organisko anjonu saistīšanai un transportēšanai. Tomēr reti sastopamu iedzimtu traucējumu gadījumā - analbumīnīni, rodas nopietnas fizioloģiskas izmaiņas, izņemot pārmērīgu šķidruma uzkrāšanos audos.

Acīmredzot citas plazmas olbaltumvielas var saistīt un transportēt arī dažādas vielas; turklāt daudzas hidrofīlas vielas var transportēt brīvā stāvoklī.

Sekundēto proteīnu, īpaši albumīna, sintēzes mehānismi ir labi zināmi. MRNS tulkošana notiek uz neapstrādāta endoplazmas retikulāta poliribosoma (gluži pretēji, intracelulārie proteīni, piemēram, feritīns, tiek sintezēti galvenokārt uz brīviem poliribosomiem). Albīnu, kā arī citu izdalīto proteīnu sintēzes laikā vispirms veidojas lielāki prekursori. Preproalbumīns satur tā saukto 24 aminoskābju signālu peptīdu N-galā. Ir nepieciešams, lai proteoproteīns tiktu atpazīts endoplazmas retikulāta membrānā un tiktu nosūtīts uz tās dobumu pārstrādei un sekrēcijai (nevis tiek izmantots šūnas iekšienē, nevis iznīcināts). Apstrādes laikā signāla peptīds tiek sadalīts 2 posmos, pirmais, kas notiek pat pirms apraides beigām (tas rada proalbumīnu). Pēc molekulas sintēzes un apstrādes pabeigšanas Albumīna molekula tiek pārnesta uz Golgi aparātu, no kurienes tā tiek transportēta uz hepatocītu virsmu. Šajā procesā ir iesaistīti mikropavedieni un mikrotubulas, bet pats pārneses mehānisms nav zināms.

Nesen sintezētais albumīns var palikt Disse telpā, bet lielākā daļa no tā, tāpat kā citi izdalītie proteīni, nonāk asinīs. Nav zināms, kur notiek disintegrantalbumīns.

Albumīna sintēzi regulē vairāki faktori, tostarp mRNS transkripcijas ātrums un tRNS pieejamība. Tulkošanas process ir atkarīgs no faktoriem, kas ietekmē proteīna ierosināšanu, pagarināšanos un atbrīvošanos, kā arī no ATP, GTPi un magnija jonu klātbūtnes. Albumīna sintēze ir atkarīga arī no aminoskābju prekursoru, it īpaši triptofāna, uzņemšanas, kas ir visnepieciešamāko aminoskābju retākais. Pacientiem ar plašu albumīna sintēzes karcinoīdu sintēzi tā var ievērojami samazināties, jo audzēja šūnas izmanto serotonīna triptofandālu sintēzi.

Samazinoties plazmas onkotiskajam spiedienam, palielinās albumīna sintēze.

Visbeidzot, hormoni, piemēram, glikagonīnsulīns, ietekmē olbaltumvielu metabolismu aknās.

Aknās veidojas citi izdalīti proteīni. Lielākā daļa no tiem ir sintēze un apstrāde ir tāda pati kā albumīnam. Daudzi proteīni ar raupju endoplazmas retikulātu vai Golgi iglikozilēšanas aparātu tiek pārveidoti glikoproteīnos; to krampji nākamajos audos un saistīšanās ar receptoriem ir atkarīgi no ogļhidrātu reģiona.

Lielākā daļa proteīna plazmas tiek sintezēta aknās.

Aknās tiek sintezēti daudzi koagulācijas faktori: fibrinogēns (faktors I), protrombīns (II faktors), V faktors, VII faktors, IX faktors, X faktors, XI faktors, XII faktors, XIII faktors, kā arī koagulācijas un fibrinolīzes inhibitori.

Protrombīna un VII, IX un X faktoru sintēze ir atkarīga no C vitamīna pieejamības un līdz ar to tauku uzsūkšanās zarnās (Kgiro vitamīns šķīstošs). Pateicoties gamma-karboksilācijai, it īpaši protrombīna spēja saistīties ar kalcija kalcija fosfolipīdu joniem palielinās un ātri pārvēršas trombīnā V un X faktoru klātbūtnē.

Aknu metaboliskā funkcija ir ļoti svarīga hemostāzes regulēšanā. Smags aknu bojājums samazina pro-trombīna sintēzi, un hipoprotrombinēmiju var pastiprināt, samazinoties Kpripistochenii vitamīna uzsūkšanai, ieviešot plaša spektra antibiotikas vai pārkāpjot tauku absorbciju, samazinot žultsskābes koncentrāciju zarnās (piemēram, holestāze). Šādos gadījumos, lai normalizētu pro-protrombināzes līmeni, tiek izmantoti vitamīna Kv / m vai v / v preparāti.

Tomēr, ja koagulopātija rodas hepatocītu disfunkcijas dēļ un nav saistīta ar holestāzi vai absorbcijas traucējumiem, K vitamīna preparātu lietošana neietekmē protrombrīna sintēzi. K-vitamīna atkarīgo koagulācijas faktoru T1 / 2 līmenis ir ievērojami mazāks nekā albumīna T1 / 2, tādēļ hipoproprombinēmija parasti notiek pirms hipopalibumēmijas, īpaši akūtu aknu bojājumu, attīstības.

Pacientiem ar aknu cirozi hemostatiskus traucējumus var pastiprināt hipersplenisma izraisīta trombocitopēnija.

Aknu slimībās var būt traucēta sintēze un citi asinsreces faktori. Tādējādi smagi aknu bojājumi dažkārt izraisa V plazmas faktora samazināšanos. Fibrinogēna koncentrācija parasti paliek gandrīz nemainīga, izņemot gadījumus, kad attīstās DLS sindroms. Nezināmu iemeslu dēļ bojātās aknas var sintezēt palielinātu fibrinogēna daudzumu, kā arī citas olbaltumvielas, ko sauc par akūtas iekaisuma fāzes proteīniem (C-reaktīvs proteīns, haptoglobīns, ceruloplazminitransferīns). Pēdējais veidojas gan aknu bojājumu, gan ļaundabīgo audzēju sistēmisku slimību, reimatoīdā artrīta, bakteriālu infekciju, apdegumu, miokarda infarkta dēļ. Acīmredzot, iekaisuma akūtās fāzes sintēzes proteīnus stimulē citokīni, ieskaitot IL-1 un IL-6.

Lai gan bojātās aknas var sintezēt normālu vai palielinātu fibrinogēna daudzumu, tomēr tās molekulāro struktūru var būtiski mainīt, jo smalki notiek olbaltumvielu sintēzes pārkāpumi. Varbūt tas ir viens no hemostāzes pārkāpumu mehānismiem, kas bieži notiek hronisku aknu slimību gadījumā.

Aknas ir būtiskas aminoskābju metabolismam, jo to ķīmiskās modifikācijas procesi ir aktīvi. Bez tam urīnviela tiek sintezēta aknās.

Aknu darbības detoksikācija

Toksisko metabolītu un svešu savienojumu (ksenobiotiku) detoksikācija notiek hepatocītos divos posmos. Pirmā posma reakcijas katalizē monooksigenāzes sistēma, kuras sastāvdaļas ir iestrādātas endoplazmas retikulāta membrānās. Oksidācijas, reducēšanas vai hidrolīzes reakcijas ir pirmais posms hidrofobo molekulu izdalīšanās sistēmā. Tās pārvērš vielas polāros ūdenī šķīstošos metabolītos.

Galvenais enzīms ir citohroma P-450 hemoproteīns. Līdz šim ir konstatētas daudzas šīs fermenta izoformas un, atkarībā no to īpašībām un funkcijām, tiek piešķirtas vairākas ģimenes. Zīdītājiem tika identificētas 13 rx-450 apakšgrupas, nosacīti pieņemts, ka I-IV ģimenes enzīmi ir iesaistīti ksenobiotiku biotransformācijā, pārējie metabolizē endogēnos savienojumus (steroīdu hormonus, prostaglandīnus, taukskābes utt.).

Či R-450 svarīga īpašība ir spēja inducēt eksogēno substrātu iedarbībā, kas ir pamats izoformu klasifikācijai atkarībā no konkrētas ķīmiskās struktūras inducējamības.

Biotransformācijas pirmajā posmā notiek hidrofila, karboksilgrupas, tiola un aminogrupu, kas ir hidrofīlas, veidošanās vai atbrīvošanās, un molekula var tikt tālāk pārveidota un izvadīta no organisma. NADPH tiek izmantots kā koenzīms. Papildus rx R-450 biotransformācijas pirmajā posmā cx b piedalās₅un citohroma reduktāze.

Biotransformācijas pirmajā posmā daudzas ārstnieciskas vielas, kas nonāk organismā, pārvēršas aktīvās formās un rada nepieciešamo terapeitisko efektu. Bet bieži vien ksenobiotiku skaits nav detoksicēts, bet gan tiek toksicēts, piedaloties monooksigenāzes sistēmai, un kļūst reaktīvāks.

Biotransformācijas pirmajā posmā izveidoto svešķermeņu metaboliskie produkti tiek detoksicēti, izmantojot virkni otrā posma reakciju. Iegūtie savienojumi ir mazāk polāri un tāpēc viegli noņemami no šūnām. Galvenais process ir konjugācija, ko katalizē glutationa-S-transferāze, sulfotransferāze un UDP-glikuroniltransferāze. Konjugācija ar glutationu, kas izraisa merkapturskābes veidošanos, parasti tiek uzskatīta par galveno detoksikācijas mehānismu.

Glutations (šūnu redoksa bufera vadošais komponents) ir savienojums, kas satur reaktīvu tiola grupu. Lielākā daļa tā ir samazināta formā (GSH) un tai ir galvenā loma toksisko un reaktīvo produktu inaktivācijā. Oksidētā glutationa reducēšanu veic enzīms glutationa reduktāze, izmantojot koenzīmu kā NADPH. Konjugāti ar glutationu, sērskābi un glikuronskābi izdalās galvenokārt urīnā.

MĀJSAIMNIECĪBAS NODROŠINĀŠANAS BIOCHEMISKIE RĀDĪTĀJI.

Proteīni Smagi aknu bojājumi var izraisīt asins albumīna, protrombīna, fibrinogēna un citu olbaltumvielu, ko sintē tikai hepatocīti, samazināšanos. Šo olbaltumvielu saturs asinīs ļauj novērtēt aknu sintētiskās funkcijas, nevis tikai hepatocītu bojājumu pakāpi. Tajā pašā laikā šim rādītājam ir ievērojami trūkumi:

- tā jutīgums ir mazs, un tas mainās tikai vēlākos aknu bojājumu posmos (sakarā ar ievērojamu proteīnu daudzumu aknās un to lielo T1 / 2);

- tās vērtība aknu slimības diferenciāldiagnozē ir neliela;

- tā nav specifiska aknu slimībām.

Seruma globulīni ir neviendabīga olbaltumvielu grupa, ieskaitot alfa, beta un gamma globulīnu elektroforētiskās frakcijas (pēdējās galvenokārt ir imūnglobulīni).