Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• 1. Строение и функции печени
• 2. Нарушение функций печени
• 2.1 Нарушение метаболической функции печени
• 2.1.1 Нарушения белкового обмена печени
• 2.1.2 Метаболизм липидов в печени и его нарушения
• 2.1.3 Биосинтез кетоновых тел
• 2.1.4 Липидный дистресс-синдром Савельева
• 2.1.5 Нарушение желчеобразовательной и желчевыделительной (экскреторной) функции печени
• 2.1.6 Нарушение углеводного обмена в печени
• 2.1.7 Нарушение обмена гормонов и биологически активных веществ в печени
• 2.1.8 Нарушение обмена микроэлементов в печени
• 2.2 Нарушение антитоксической функции печени
• 2.3 Детоксикация организма от действия этилового спирта и нарушения функций печени, приводящие к жировой трансформации
• Заключение
• Список использованной литературы

1. Строение и функции печени

Печень является самой большой железой в теле позвоночных. У человека она составляет около 2,5% от массы тела, в среднем 1,5 кг у взрослых мужчин и 1,2 кг у женщин.

Печень расположена в правой верхней части брюшной полости; она прикрепляется связками к диафрагме, брюшной стенке, желудку и кишечнику и покрыта тонкой фиброзной оболочкой - глиссоновой капсулой. Печень - мягкий, но плотный орган красно-коричневого цвета и состоит обычно из четырех долей: большой правой доли, меньшей левой и гораздо меньших хвостатой и квадратной долей, образующих заднюю нижнюю поверхность печени.

Печень - необходимый для жизни орган со множеством разных функций. Одна из главных - образование и выделение желчи, прозрачной жидкости оранжевого или желтого цвета. Желчь содержит кислоты, соли, фосфолипиды (липиды, содержащие фосфатную группу), холестерин и пигменты. Соли желчных кислот и свободные желчные кислоты эмульгируют липиды (т.е. разбивают на мелкие капельки), чем облегчают их переваривание; превращают жирные кислоты в водорастворимые формы (что необходимо для всасывания как самих жирных кислот, так и жирорастворимых витаминов A, D, E и K); обладают антибактериальным действием.

Все питательные вещества, всасываемые в кровь из пищеварительного тракта, - продукты переваривания углеводов, белков и липидов, минералы и витамины - проходят через печень и в ней перерабатываются. При этом часть аминокислот (фрагментов белков) и часть липидов превращаются в углеводы, поэтому печень - крупнейшее "депо" гликогена в организме.

В ней синтезируются белки плазмы крови - глобулины и альбумин, а также протекают реакции превращения аминокислот (дезаминирование и переаминирование). Дезаминирование - удаление азотсодержащих аминогрупп из аминокислот - позволяет использовать последние, например, для синтеза углеводов и липидов. Переаминирование - это перенос аминогруппы от аминокислоты на кетокислоту с образованием другой аминокислоты. В печени синтезируются также кетоновые тела - продукты метаболизма жирных кислот.

Печень участвует в регуляции уровня глюкозы (сахара) в крови. Если этот уровень возрастает, клетки печени превращают глюкозу в гликоген (вещество, сходное с крахмалом) и депонируют его. Если же содержание глюкозы в крови опускается ниже нормы, гликоген расщепляется и глюкоза поступает в кровоток. Кроме того, печень способна синтезировать глюкозу из других веществ, например аминокислот; этот процесс называется глюконеогенезом.

Еще одна функция печени - детоксикация. Лекарства и другие потенциально токсичные соединения могут превращаться в клетках печени в водорастворимую форму, что позволяет их выводить в составе желчи; они могут также подвергаться разрушению либо конъюгировать (соединяться) с другими веществами с образованием безвредных, легко выводящихся из организма продуктов.

Некоторые вещества временно откладываются в клетках Купфера (специальных клетках, поглощающих чужеродные частицы) или в иных клетках печени. Клетки Купфера особенно эффективно удаляют и разрушают бактерии и другие инородные частицы. Благодаря ним печень играет важную роль в иммунной защите организма.

Обладая густой сетью кровеносных сосудов, печень служит также резервуаром крови (в ней постоянно находится около 0,5 л крови) и участвует в регуляции объема крови и кровотока в организме.

В целом печень выполняет более 500 разных функций, и ее деятельность пока не удается воспроизвести искусственным путем. Удаление этого органа неизбежно приводит к смерти в течение 1-5 дней.

Однако у печени есть громадный внутренний резерв, она обладает удивительной способностью восстанавливаться после повреждений, поэтому человек и другие млекопитающие могут выжить даже после удаления 70% ткани печени.



Поскольку печень обладает множеством функций, ее функциональные расстройства крайне разнообразны. При болезнях печени повышается нагрузка на орган и может повреждаться его структура. Процесс восстановления печеночной ткани, включающий регенерацию печеночных клеток (образование узлов регенерации), хорошо изучен. Обнаружено, в частности, что при циррозе печени происходит извращенная регенерация печеночной ткани с неправильным расположением сосудов, образующихся вокруг узлов клеток; в результате в органе нарушается кровоток, что приводит к прогрессированию заболевания.

2. Нарушение функций печени

2.1 Нарушение метаболической функции печени

Выделяют такие нарушения метаболической функции печени, как нарушение белкового обмена, липидного обмена, углеводного обмена, а также обмена гормонов, микроэлементов и биологически активных веществ.

2.1.1 Нарушения белкового обмена печени

Нарушение белкового обмена при нарушениях функции печени проявляется в изменении:

1). Синтеза белков (в том числе белков плазмы крови);

2). Расщепления белков -- до аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований;

3). Дезаминирования, трансаминирования и декарбоксилирования аминокислот;

4). Образования мочевины, мочевой кислоты, аммиака, глютамина (транспортной формы аммиака в крови), креатина -- продуктов конечных этапов белкового обмена.

Выделяют следующие механизмы нарушения белкового обмена в печени:

· повреждение при патологических процессах (гепатит, цирроз, опухоль, ишемия, гепатоз) печеночных клеток как структурного субстрата анаболизма и катаболизма белка;

· нарушение генетической регуляции синтеза белка при повреждении структурных генов, рибосом цитоплазмы и гранулярного эндоплазматического ретикулюма гепатоцитов, дефиците РНК, в результате чего изменяется количество продуцируемых белков, образуются аномальные по своей структуре белки (например, при амилоидозе печени, наследственной афибриногенемии);

· дефицит аминокислот (при белковом голодании, нарушении переваривания и всасывания белков в кишечнике);

· дефицит энергии (при гипо- и авитаминозах, особенно пиридоксина, рибофлавина и др., гипоксии);

· нарушение нейрогуморальной регуляции белкового обмена (например, при инсулиновой недостаточности, изменении секреции соматотропина аденогипофизом).

Следствием нарушения белкового обмена в печени являются:

1. гипопротеинемия -- уменьшение образования сывороточных альбуминов, б- и в-глобулинов (в норме в гепатоцитах синтезируется весь альбумин, 75 -- 90 % б-глобулинов и 50 % в-глобулинов), что обусловливает снижение онкотического давления крови (гипоонкия) и развитие отека («печеночный» отек);

2. геморрагический синдром при уменьшении в печени синтеза протромбина, фибриногена, проконвертина, проакцелерина и нарушении свертывания крови;

3. гипер-г-глобулинемия -- повышенный синтез г-глобулина в купферовских клетках печени (в норме в звездчатых эндотелиоцитах, относящихся к макрофагальной системе, образуется очень мало г-глобулинов) и плазматических клетках (при плазматической инфильтрации печени), что наблюдается при аллергическом процессе в печени;

4. диспротеинемия -- при синтезе в печени качественно измененных г-глобулинов (парапротеинов -- макроглобулинов, криоглобулинов);

5. повышение уровня свободных аминокислот в крови и моче (аминоацидемия, аминоацидурия), изменение качественного аминокислотного состава сыворотки крови при диффузных и особенно некротических поражениях печени, когда нарушается окислительное дезаминирование и трансаминирование аминокислот в печени;

6. увеличение остаточного азота в крови (азота мочевины, аминокислот) и аммиака при нарушении синтеза мочевины (показатель тяжелой печеночной недостаточности (как правило, при поражении 80 % и больше паренхимы печени);

7. повышение содержания в крови некоторых ферментов (г-глутамил-транспептидазы, аминотрансфераз и других), что связано с разрушением гепатоцитов при гепатите, циррозе, опухоли.

Нарушение обмена витаминов при заболеваниях печени заключается в:

1. уменьшении всасывания жирорастворимых витаминов (ретинола, эргокальциферола, токоферолов, филлохинонов) в результате нарушения желчевыделительной функции печени (непоступление желчных кислот в кишечник);

2. нарушении синтеза витаминов и образования их биологически активных форм (ретинола из каротина, пиридоксальфосфата -- активной формы витамина В₆ и др.);

3. нарушении депонирования витаминов (цианокобаламина, фолиевой кислоты, никотиновой кислоты и др.) и их выведения из организма. В связи с этим различные патологические процессы в печени (вирусный гепатит, подпеченочная желтуха, гепатозы) могут сопровождаться развитием гиповитаминозов.

2.1.2 Метаболизм липидов в печени и его нарушения

Обмен липидов в печени тесно связан с превращением углеводов и аминокислот. При поступлении питательных веществ в фазе резорбции глюкоза через промежуточное образование ацетил-КоА (ацетил-СоА) конвертируется в жирные кислоты. Печень может также извлекать жирные кислоты из липопротеинов, поступающих из желудочно-кишечного тракта (в виде хиломикронов) и других тканей. Жирные кислоты используются для биосинтеза триглицеринов и фосфолипидов. При связывании жиров с аполипопротеинами образуются липопротеиновые комплексы очень низкой плотности [ЛОНП]. Они попадают в кровь и переносятся в другие ткани, прежде всего в жировую и мышечную ткань.

В фазе пострезорбции, особенно в период поста или голодания, обмен липидов идет в обратном направлении, организм обращается к собственным запасам. В этих условиях жиры поступают из жировой ткани в кровь, переносятся в печень, распадаются в результате в-окисления до ацетил-КоА и, наконец, превращаются в кетоновые тела.

Холестерин поступает в организм из двух источников -- с пищей и за счет эндогенного синтеза, причем большая часть холестерина синтезируется в печени. Биосинтез холестерина начинается с ацетил-КоА. Полученный холестерин используется в синтезе желчных кислот, встраивается в клеточные мембраны, депонируется в жировых каплях в составе эфиров жирных кислот. Остальная часть поступает в кровь в составе липопротеиновых комплексов [ЛОНП] и переносится в другие ткани.

Печень способствует обмену холестерина благодаря тому, что служит местом, худа поступают с кровью и где подвергаются расщеплению липопротеиновые комплексы [ЛВП, ЛПП, ЛНН], содержащие холестерин и его эфиры с жирными кислотами.



Нарушение обмена липидов при нарушениях функции печени проявляется:

1. изменением расщепления и всасывания липидов пищи в кишечнике (в связи с дефицитом желчных кислот при патологии желчеобразования и желчевыделения);

2. нарушением синтеза и окисления триглицеридов, фосфолипидов, липопротеидов, холестерина;

3. увеличением образования кетоновых тел.

Расстройство обмена липидов в печени приводит к развитию липидового гепатоза (т.н. липидовой дистрофии, липидовой инфильтрации печени), при котором в гепатоцитах накапливается жир и происходит диффузное или очаговое ожирение печени.

Причинами возникновения липидового гепатоза являются алиментарные факторы (голодание, особенно белковое, недостаток в пище липотропных веществ - холина, метионина, избыток углеводов и липидов), токсические вещества (алкоголь, гепатотропные яды -- инсектициды, тетрациклин в больших дозах), эндокринные и метаболические нарушения (сахарный диабет, ожирение), гипоксия (сердечная, дыхательная недостаточность). В патогенезе липидовой дистрофии печени можно выделить следующие основные механизмы возникновения:

1. увеличение поступления жира в печень;

2. уменьшение синтеза фосфолипидов и повышение образования триглицеридов из жирных кислот;

3. снижение окисления жирных кислот и липолиза;

4. нарушение выхода жира из печени как следствие пониженного образования липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) (основной транспортной формы удаления триглицеридов из этого органа) или дефицита липокаина в поджелудочной железе.

Патологические процессы в печени (гепатит, цирроз) нередко сопровождаются уменьшением образования эстерифицированного холестерина или снижением общего его количества в крови, нарушением синтеза и окисления холестерина, его превращения в желчные кислоты и выведения с желчью.

2.1.3 Биосинтез кетоновых тел

При высокой концентрации ацетил-КоА в митохондриях гепатоцитов происходит конденсация двух молекул ацетил-КоА с образованием ацетоацетил-КоА. Присоединение еще одной ацетильной группы приводит к 3-гидрокси-З-метилглутарил-КоА (ГМГ-КоА), который после отщепления ацетил-КоА превращается в ацетоуксусную кислоту (ацетоацетат) (цикл Линена). При восстановлении последней получается 3-гидроксибутират, а при неферментативном декарбоксилировании -- ацетон. Все три соединения принято называть «кетоновыми телами», что не совсем правильно, поскольку в 3-гидроксимасляной кислоте отсутствует кетогруппа!

Кетоновые тела поступают из печени в кровь, где они хорошо растворимы. Концентрация кетоновых тел в крови возрастает в фазе пострезорбции (фаза голодания). Наряду с жирными кислотами 3-гидроксибутират и ацетоацетат в этот период являются основными энергоносителями. Ацетон, не имеющий метаболической ценности, удаляется через легкие. После 1-2 недели голодания кетоновые тела начинают использоваться в качестве источника энергии нервными тканями. Однако при этом для обеспечения цитратного цикла необходимо минимальное количество глюкозы.

Если биосинтез кетоновых тел превышает потребности организма, они накапливаются в крови (кетонемия) и, наконец, выводятся с мочой (кетонурия). Оба феномена наблюдаются во время длительного голодания (углеводная недостаточность) и при заболеваний диабетом (Diabetes mellitis). Хотя 3-гидроксимасляная кислота является слабой кислотой (рК_а примерно 4), возрастание концентрации кетоновых тел вызывает изменение рН в крови (кетоацидоз). Кетонурия и кетоацидоз могут быстро привести к электролитному сдвигу (нарушению ионного гомеостаза) и потери сознания (кетоацидозной коме) и, следовательно, опасны для жизни.

Наблюдаемая при механической желтухе гиперхолестеринемия возникает не только в результате поступления холестерина в кровь в составе желчи, но и за счет синтеза его из желчных кислот.

Длительная алиментарная гиперхолестеринемия связана с нарушением способности печени извлекать из крови холестерин и откладывать его в звездчатых эндотелиоцитах.

Одним из наиболее тяжелых последствий повышенного кетоза в печени является развитие кетонемической комы при сахарном диабете.

2.1.4 Липидный дистресс-синдром Савельева

Нарушение функций печени, прежде всего, проявляется в нарушении липидного и белкового обмена.

Актуальность проблемы лечения нарушений липидного метаболизма в настоящее время признается в разных областях медицины, включая хирургию. Это обусловлено широким диапазоном и чрезвычайной распространенностью болезней, патогенез которых связан с дислипопротеидемией.

В 1998 году, по предложению академика В. С. Савельева, все заболевания, входящие в рамки хирургической специальности и патогенетически связанные с нарушениями липидного гомеостаза (облитерирующий атеросклероз, хроническая ишемическая болезнь органов пищеварения, холестероз желчного пузыря, желчекаменная болезнь, липогенный панкреатит, липидовой гепатоз и др.) были объединены в липидный дистресс-синдром (ЛДС), названный позже его именем.

Концепция ЛДС Савельева заключается в том, что нозологические формы, входящие в его состав, являются, по сути, разными в клиническом плане проявлениями единого патологического процесса, фундаментом которого служат различные нарушения липидного обмена.

Важность, необходимость и целесообразность такой интеграции объясняется постоянным ростом и без того высокой частоты болезней, входящих в ЛДС как в виде отдельных самостоятельных болезней, так и в сочетании друг с другом, с одной стороны, а с другой - отсутствием этиопатогенетически обоснованного подхода к их лечению.

Многолетними исследованиями доказано, что ЛДС Савельева всегда формируется на фоне функциональных расстройств печени - нарушений синтеза желчи гепатоцитами и ее выведения из печени, а также снижения активности купферовских клеток ретикулоэндотелия печени.

Роль и значение этих нарушений в развитии и прогрессировании нарушений липидного обмена и липидного дистресс-синдрома трудно переоценить, так как главным физиологическим механизмом холестеринового гомеостаза является экскреция желчных кислот с желчью в процессе их энтерогепатической циркуляции по принципу «обратной связи», регламентирующему внутрипеченочный синтез стероида и его метаболизм в желчные кислоты.

Эти сложные биохимические процессы строго сбалансированы и происходят при непосредственном участии многочисленных ферментов, главными из которых являются ГМГ-КоА-редуктаза и 7-альфа-гидроксилаза.

В настоящее время благодаря фундаментальным исследованиям в области теоретической медицины накопилось достаточно фактов, свидетельствующих о том, что морфогенез разных болезней, связанных с патологией липидного обмена, во многом «обязан» нарушениям взаимодействий гепатоцитов с обеспечивающей его функции системой синусоидальных клеток и нарушениям кооперативных связей в самой этой системе.

Изучение нарушений функций ретикулоэндотелиальной системы (РЭС) печени при ЛДС столь же необходимо, как и оценка ее метаболических функций, а с учетом кооперации разделить их практически невозможно.

Значению микробной экологии пищеварительного тракта в реализации физиологических функций и патологических нарушений печени при ЛДС до настоящего времени уделяется необоснованно мало внимания. При этом упускается из вида участие в процессах энтерогепатической циркуляции желчных кислот наряду с печенью и микрофлоры пищеварительного тракта.

При снижении детоксикационной функции микрофлоры кишечника, связанной с микроэкологическими нарушениями различного генеза, первый «удар» на себя принимает печень. С другой - подавляющее большинство микроорганизмов характеризуются резко выраженной способностью деконьюгировать желчные кислоты, в связи с чем усиленное размножение в подвздошной кишке таких бактерий (прежде всего анаэробных, обладающих повышенной деконьюгирующей активностью в отношении связанных желчных кислот) и образования токсических эндогенных солей желчных кислот являются важными предпосылками для возникновения нарушений всех функций печени, включая деятельность купферовских ее клеток и всей системы мононуклеарных макрофагов.

В этой связи формирование и прогрессирование ЛДС, независимо от органа-мишени, необходимо рассматривать в тесной взаимосвязи с микробиотой пищеварительного тракта. Схематически это можно представить следующим образом: нарушение микроэкологии кишечника - накопление эндотоксинов в кишечнике - поступление эндотоксинов по портальной вене в печень - повреждение клеток РЭС печени - усиление патологического влияния токсикантов другого (не микробного) происхождения - нарушение функции гепатоцитов - дислипопротеидемия - ЛДС.

При липидном дистресс-синдроме Савельева происходят значительные нарушения в желчепродуцирующей и желчеэкскреторной функциях печени и снижение фагоцитарной активности ее купферовских клеток на фоне выраженных дисбиотических изменений толстой кишки.

2.1.5 Нарушение желчеобразовательной и желчевыделительной (экскреторной) функции печени

Печеночные клетки секретируют желчь, в состав которой входят желчные кислоты, желчные пигменты, холестерин, фосфолипиды, жирные кислоты, муцин, вода и другие вещества.

Печень участвует в образовании, метаболизме и экскреции желчных пигментов. В звездчатых эндотелиоцитах печени, в макрофагах костного мозга, селезенки из гемоглобина разрушенных эритроцитов образуется вердоглобин, из него после отщепления атома железа и глобина -- биливердин, который превращается, восстанавливаясь, в билирубин.

В крови билирубин соединяется преимущественно с альбумином, и этот комплекс называется свободным, неконъюгированным, непрямым билирубином (непрямой, так как окраску с диазореактивом Эрлиха дает только после осаждения белка). Он нерастворим в воде, в норме составляет 75 % от общего билирубина крови (6,8 -- 20,5 мкмоль/л по методу Ендрашика и соавт.), нетоксичен, не проникает в мозг и, следовательно, не может вызвать билирубиновую энцефалопатию.

Свободный билирубин, не включенный в билирубин-альбуминовый комплекс, легко проходит через гематоэнцефалический барьер и, взаимодействуя с фосфолипидами мембран нейронов, поступает в клетки центральной нервной системы и может их повредить. Однако в норме концентрация свободного билирубина в крови настолько мала, а способность альбумина его связывать столь высока, что он не оказывает токсического действия.

У своего васкулярного полюса гепатоциты осуществляют захват из крови неконъюгированного билирубина, от которого в цитоплазматической мембране отделяется альбумин. В переносе билирубина через мембрану клетки, а затем из цитоплазмы в мембрану эндоплазматического ретикулюма участвуют белки Y (лигандин) и Z (глутатионтрансферазы).

В мембране эндоплазматического ретикулюма гепатоцита билирубин конъюгируется с уридиндифосфоглюкуроновой кислотой (УДФГК) под влиянием фермента УДФ-глюкуронилтрансферазы и образуется моноглюкуронид билирубина (МГБ), который у билиарного полюса гепатоцита переходит через гепатоканаликулярную мембрану в желчь по градиенту концентрации, создаваемому желчными кислотами (энергозависимый процесс).

В желчных канальцах из двух молекул МГБ образуется диглюкуронид билирубина (ДГБ) при участии билирубин-глюкуронидтрансферазы. Таким образом, в желчи содержится конъюгированный билирубин (в основном ДГБ), растворимый в воде, так называемый связанный, или прямой, билирубин (дает прямую реакцию с диазореактивом).

Во внепеченочных ходах, желчном пузыре и тонком кишечнике (главным образом) от ДГБ под действием ферментов кишечной микрофлоры отщепляется глюкуроновая кислота (деконъюгация), свободный билирубин проникает в кровь, а оставшийся ДГБ восстанавливается до уробилиногена (мезобилиногена), часть которого всасывается через кишечную стенку в кровь и из воротной вены поступает в печень (печеночно-кишечный кругооборот), где разрушается до пиррольных соединений.

В связи с тем, что уробилиноген в норме в общий кровоток не попадает, он отсутствует и в моче. Большая часть уробилиногена в толстом кишечнике восстанавливается до стеркобилиногена, выделяемого с калом в виде окисленной формы - стеркобилина.

Незначительное количество стеркобилиногена, всосавшись в кровь в нижнем отделе толстого кишечника, через нижние геморроидальные вены поступает в систему нижней полой вены и выводится с мочой, в которой в норме содержатся следы стеркобилиногена. Однако в клинической практике его принято называть уробилиногеном или же уробилиновыми телами (общий термин для выделяемых с мочой продуктов обмена билирубина).

Первичные желчные кислоты образуются исключительно в цитоплазме клеток печени. Процесс биосинтеза начинается с гидроксилирования холестерина по С-7 и С-12, и эпимеризации по C-3, затем следует восстановление двойной связи в кольце В и укорачивание боковой цепи на три углеродных атома.

Лимитирующей стадией является гидроксилирование по С-7 с участием 7б-гидроксилазы. Холевая кислота служит ингибитором реакции, поэтому желчные кислоты регулируют скорость деградации холестерина.

Коньюгирование желчных кислот проходит в две стадии. Вначале образуются КоА-эфиры желчных кислот, а затем следует собственно стадия конъюгации с глицином или таурином с образованием, например, гликохолевой и таурохолевой кислот. Желчь дренируется во внутрипеченочные желчные протоки и накапливается в желчном пузыре.

Кишечная микрофлора продуцирует ферменты, осуществляющие химическую модификацию желчных кислот. Во-первых, пептидная связь гидролизуется (деконьюгирование), и, во-вторых, за счет дегидроксилирования С-7 образуются вторичные желчные кислоты. Однако большая часть желчных кислот всасывается кишечным эпителием и после попадания в печень вновь секретируется в составе желчи (энтерогепатическая циркуляция желчных кислот).

Поэтому из 15-30 г солей желчных кислот, ежедневно поступающих в организм с желчью, в экскрементах обнаруживается только около 0,5 г. Это примерно соответствует ежесуточному биосинтезу холестерина de novo.

При неблагоприятном составе желчи отдельные компоненты могут кристаллизоваться. Это влечет за собой отложение желчных камней, которые чаще всего состоят из холестерина и кальциевых солей желчных кислот (холестериновые камни), но иногда эти камни включают и желчные пигменты.

Нарушение желчеобразования проявляется в увеличении или уменьшении секреции желчи, как правило, с одновременным изменением ее состава.Причинами увеличения или уменьшения желчеобразования могут быть следующие:

1. изменение нейрогуморальной регуляции (например, увеличение секреции желчи при усилении тонуса блуждающего нерва или повышении инкреции секретина и гастрина);

2. алиментарные факторы, некоторые лекарственные растения и препараты (липиды, яичный желток, настой кукурузных рылец, сорбит, дефицит белка);

3. экзогенные и эндогенные факторы, нарушающие энергетический обмен в организме, в том числе и в печени, не пораженной патологическим процессом (гипоксия, перегревание, гипотермия, отравление цианидами);

4. поражение печени и желчевыводящих путей (гепатит, гепатоз, холецистит), приводящее к нарушению секреторной функции гепатоцитов вследствие их дистрофии и деструкции и изменению реабсорбции компонентов желчи;

5. снижение активности кишечной микрофлоры, уменьшающее печеночно-кишечный кругооборот компонентов желчи и, следовательно, их концентрацию в желчи (при патологических процессах в тонкой кишке, под влиянием антибиотиков);

6. нарушение образования и обмена билирубина и желчных кислот и изменение их содержания в желчи.

К механизмам, обусловливающим количественные и качественные нарушения желчеобразования, относятся:

1. изменение секреторной активности гепатоцитов;

2. нарушение реабсорбции компонентов желчи в желчевыводящих путях и кишках (печеночно-кишечный кругооборот);

3. сдвиги в транс- и интерцеллюлярной фильтрации некоторых веществ из крови в печеночные капиллярные сосуды.

В связи с тем, что секреция желчи и реабсорбция ее компонентов являются энергозависимыми процессами, в основе их нарушения лежат энергетические сдвиги в тканях (нарушение активности ферментов биологического окисления, сопряженности тканевого дыхания и окислительного фосфорилирования и др.). Изменение фильтрация обусловлено колебаниями осмотического градиента и состоянием проницаемости мембран.

Нарушение печеночно-кишечного кругооборота некоторых компонентов желчи происходит при изменении ферментативной активности микрофлоры кишок, которая обеспечивает биохимическое превращение желчных кислот и связанного билирубина (образование их производных, деконъюгирование, разрушение) и последующую реабсорбцию в тонкой кишке, возвращение с кровью в печень и повторную экскрецию с желчью.

Количество реабсорбированных в кишках желчных кислот определяет интенсивность их биосинтеза в печени и влияет на холатохолестериновый индекс желчи, играющий важную роль в ее литогенных свойствах, т. е. способности желчи к образованию камней.

Нарушение желчевыделения. Этиология. Причины нарушения прохождения желчи по желчевыводящим путям в двенадцатиперстную кишку могут быть следующие:

1. механическое препятствие оттоку желчи при сдавлении желчевыводящих путей извне (опухолью головки поджелудочной железы, воспаленной тканью, рубцом) или их закупорке (камнем, гельминтами, густой желчью);

2. нарушение иннервации желчевыводящих путей -- гипер- и гипокинетические дискинезии (например, уменьшение желчевыделения при спазме сфинктера шейки желчного пузыря);

3. изменение гуморальной регуляции желчевыделения (желчевыделение усиливается при гиперпродукции секретина, холецистокинина, мотилина).

2.1.6 Нарушение углеводного обмена в печени

Нарушение углеводного обмена при нарушениях нормального функционирования печени заключается в приобретенных и наследственных изменениях:

1. распада и синтеза гликогена;

2. окисления глюкозы;

3. гликонеогенеза;

4. превращения галактозы и фруктозы в глюкозу;

5. образования глюкуроновой кислоты.



Основным механизмом возникновения этих нарушений является понижение активности ферментов, катализирующих различные звенья углеводного обмена в результате уменьшения их синтеза при белковом голодании, дефиците энергии при гипоксии, повреждении митохондрий гепатоцитов, наследственных энзимопатиях, нарушении нейрогуморальной регуляции углеводного обмена.

Нарушение углеводного обмена проявляется в развитии гепатогенной гипогликемии, наследственных заболеваниях - гликогенозов, галактоземии, фруктозурии.

Гипогликемия при поражении печени обусловлена уменьшением содержания гликогена в печени, снижением гликогенолиза (например, при гликогенозах Гирке и Герса) и гликонеогенеза (при болезни Аддисона, когда падает секреция гликокортикоидов).

Снижение в патологически измененной печени содержания гликогена приводит к ослаблению ее обезвреживающей функции, в которой гликоген участвует, превращаясь в глюкуроновую кислоту

2.1.7 Нарушение обмена гормонов и биологически активных веществ в печени

Нарушение обмена гормонов и биологически активных веществ при нарушениях функции печени проявляется в изменении:

1. синтеза гормонов (в гепатоцитах из фенилаланина образуется тирозин -- предшественник тироксина, трийодтиронина, катехоламинов), их транспортных белков (транскортина, связывающего 90 % гликокортикоидов);

2. инактивации гормонов (конъюгации стероидных гормонов с глюкуроновой и серной кислотой; ферментативного окисления катехоламинов под влиянием аминооксидаз, расщепления инсулина инсулиназой);

3. инактивации биологически активных веществ (окислительного дезаминирования серотонина и гистамина). Поражение печени патологическим процессом, при котором нарушается инактивация таких гормонов, как тироксин, инсулин, кортикостероиды, андрогены, эстрогены, ведет к сдвигам их содержания в крови и развитию эндокринной патологии. Уменьшение дезаминирования БАВ при патологии печени может усугубить клинические проявления аллергии.

2.1.8 Нарушение обмена микроэлементов в печени

Нарушение обмена микроэлементов при нарушениях нормального функционирования печени связано с изменением:

1. депонирования в ней железа, меди, цинка, молибдена, марганца и др. (железа в форме ферритина и гемосидерина, кобальта -- в виде цианокобаламина);

2. синтеза транспортных белков микроэлементов (например, трансферрина, церулоплазмина);

3. экскреции их с желчью.

2.2 Нарушение антитоксической функции печени

Система цитР450 принимает участие во многих процессах обмена веществ, например в биосинтезе стероидных гормонов, желчных кислот и эйкозаноидов, а также в образовании ненасыщенных жирных кислот.

ЦитР450-зависимые монооксигеназы катализируют расщепление веществ разного типа с участием НАДФН и молекулярного кислорода (О₂). При этом один атом кислорода присоединяется к субстрату, а второй освобождается в составе молекулы воды.

В реакции принимает участие флавопротеин, выполняющий функцию переносчика восстановительного эквивалента с кофермента НАДФН + Н⁺ на собственно монооксигеназу, которая переносит электроны на молекулярный кислород.

В печени, а также в железах, продуцирующих стероидные гормоны, и в других органах встречаются разные формы фермента цитР450. Субстратная специфичность фермента печени невелика.

Наиболее эффективно он катализирует окисление неполярных соединений с алифатическими или ароматическими кольцами. К ним относятся эндогенные субстраты организма, например стероидные гормоны, а также лекарственные вещества, инактивированные путем модификации. Превращение этилового спирта в печени также катализирует фермент цитР450 («микросомальная система окисления этанола»).

Так как спирт и лекарственные вещества являются субстратами одной и той же ферментативной системы, их совместное воздействие на организм может быть опасным для жизни. Поэтому фермент цитР450 представляет особый интерес для фармакологии.

Из множества цитР450-зависимых реакций здесь приводится только несколько примеров. Гидроксилирование ароматического кольца играет центральную роль в метаболических превращениях медицинских препаратов и стероидов. При этом ангулярные метильные группы могут окисляться до гидроксиметильных.

Эпоксидирование приводит к высокореакционноспособным и часто токсичным продуктам.

Примером является биотрансформация бензпирена в эпоксид, обладающий мутагенным действием. ЦитР450-зависимая реакция дезаминирования приводит к отщеплению алкильных заместителей при гетероатомах (О, N или S) в виде альдегидов.

Ход каталитической реакции с участием цитР450 в принципе известен. Решающая роль группы гема состоит в том, что она переводит атомарный кислород в реакционно-способную форму, которая собственно и ответственна за все описанные выше реакции. В исходной стадии атом железа трехвалентен.

Цитохром связывает субстрат рядом с группой гема. Это делает возможным восстановление трехвалентного железа до двухвалентной формы и последующее присоединение молекулы О₂. Далее следует перенос электронов и окисление атома железа, который восстанавливает связанный кислород в пероксид.



От промежуточного продукта отщепляется ион гидроксила с образованием молекулы воды и реакционноспособной формы кислорода. В этом радикале железо формально четырехвалентно. Активированный атом кислорода атакует связь С-Н субстрата с образованием гидроксигруппы. После освобождения продукта реакции фермент возвращается в исходное состояние.

Понижение антитоксической функции печени связано с нарушением ее метаболической функции:

1. синтеза мочевины (обезвреживание токсического аммиака),

2. окисления (ароматических углеводородов),

3. восстановления (нитробензола в парааминофенол),

4. ацетилирования (сульфаниламидных препаратов),

5. гидролиза (алкалоидов, сердечных гликозидов),

6. конъюгации (образования парных соединений с глюкуроновой кислотой, гликоколом, цистеином, таурином -- для связывания непрямого билирубина, скатола, фенола, индола и др.).

Кроме того, при патологии печени нарушается еще один путь детоксикации -- превращение водонерастворимых (аполярных) веществ в растворимые (полярные) соединения, которые могут быть выведены из организма с желчью и мочой.

К ослаблению антитоксической функции печени приводит повреждение гепатоцитов как локусов обезвреживания, уменьшение активности ферментов, катализирующих реакции детоксикации, и дефицит энергии. Нарушение антитоксической функции печени при ее поражении может обусловить повышение чувствительности организма к различным лекарственным средствам - хинину, морфину, барбитуратам, наперстянке и др.

Это связано с тем, что при уменьшении их расщепления в печени токсичность этих веществ для организма увеличивается, вызывая отравление. Кроме того, в процессе метаболических превращений токсических соединений в гепатоцитах могут образоваться еще более токсические вещества (синтез гепатотоксических веществ -- метаболитов ряда медикаментов, например изониазида; образование канцерогенных веществ). Нарушение экскреторной функции печени при затруднении выделения желчи также может привести к накоплению токсических веществ в организме.

Выключение антитоксической функции печени приводит к развитию гепатоцеребрального синдрома (печеночной энцефалопатии) и наиболее тяжелой формы клинического проявления печеночной недостаточности -- печеночной комы. Гепатоцеребральный синдром, характеризующийся нарушениями психики, сознания и двигательными расстройствами (дрожание, атаксия, ригидность мышц), может перейти в печеночную кому.

Как уже было сказано, нарушения функции печени могут возникнуть по разным причинам. К нарушениям функций печени могут привести отравления, длительное применение некоторых лекарственных препаратов, работа на вредном предприятии или неблагоприятная экологическая обстановка в регионе проживания: то есть факторы, приводящие к прямому токсическому действию на ферментные системы печени (четыреххлористый углерод, этиленгликоль, бледная поганка, мышьяк, фосфор и пр.).

Они быть вызваны развитием болезней печени, среди которых различные формы гепатита, цирроз печени, холецистит. Рассмотрению некоторых болезней печени, приводящих в итоге к нарушению функций печени и получивших на сегодня значительное распространение как в Российской Федерации, так и в мире, будет посвящен третий раздел данной работы.

2.3 Детоксикация организма от действия этилового спирта и нарушения функций печени, приводящие к жировой трансформации

Следы этанола (EtOH, этиловый спирт) можно обнаружить во фруктах. В алкогольных напитках этанол присутствует в существенно более высоких концентрациях. Содержание этанола принято указывать в объемных процентах. Нормы потребления этанола и концентрацию в крови целесообразно давать в граммах (плотность этанола 0,79 кг/л). Например, в одной бутылке пива (0,5 л, 4% EtOH) содержится 20 мл = 16 г этанола, в одной бутылке вина (0,7 л, 12% EtOH) -- 84 мл = 66 г этанола.

После поступления в организм этанол быстро всасывается за счет диффузии; максимальная концентрация в крови достигается спустя 60-90 мин. Кроме того, скорость всасывания зависит от самых разных факторов. Так, пустой желудок, высокая температура напитка (например, грога), наличие сахара и углекислоты (например, в шампанском) стимулируют всасывание этанола. Напротив, всасывание этанола замедлено при обильной трапезе.

В организме этанол очень быстро распределяется, поступая преимущественно в мышцы и мозг, существенно меньше в жировую и костную ткани, т. е. в ткани и органы, которые составляют примерно 70% общей массы тела. При быстром и полном всасывании этанола, содержащегося в одной бутылке пива (16 г), и массе тела 70 кг (этанол поступает в ткани организма, масса которых составляет 70 г х 0,7= 49 кг) в крови создается концентрации 16 г/49 кг = 0,33 промилле (7,2 мМ). Летальная концентрация составляет примерно 3,5 промилле (76 мМ).

Основным местом метаболической трансформации этанола является печень, в этом процессе может также принимать участие эпителий желудка. Этанол дегидрируется алкогольдегидрогеназой в этаналь (ацетальдегид), а затем альдегиддегидрогеназой переводится в ацетат. Уксусная кислота в реакции, катализируемой ацетат-КоА-лигазой (тиокиназой) в присутствии АТФ, превращается в ацетил-КоА (ацетил-СоА).

Следует отметить, что весь процесс промежуточного метаболизма хорошо согласован. Наряду с цитоплазматической алкогольдегидрогеназой в метаболизме этанола принимают ограниченное участие каталаза и "индуцибельная" микросомальная алкогольоксидаза.

Скорость трансформации этанола в печени лимитируется главным образом активностью алкогольдегидрогеназы. Другим лимитирующим фактором является наличие НАД⁺. Максимальная скорость реакции наблюдается даже при небольших концентрациях этанола. Поэтому уровень этанола в организме понижается с постоянной скоростью (расщепление этанола -- реакция нулевого порядка).

Энергетическая ценность» этанола составляет 29,4 кДж/г (7 ккал/г). Поэтому алкогольные напитки обеспечивают организм значительной частью энергоресурсов (особенно при алкоголизме).

Хотя исследование механизма действия этанола на организм представляется крайне актуальным, этот вопрос все еще остается недостаточно изученным. Вместе с тем действие больших количеств этанола напоминает действие наркотика, что можно объяснить прямым воздействием этанола на мембраны нейронов.

Предельная норма этанола для здорового человека при ежедневном приеме составляет 60 г для мужчин и 50 г для женщин. Эта величина зависит от массы, состояния здоровья, а также от приема лекарственных препаратов.

Повышенное потребление этанола в течение года вызывает заболевание печени. Из-за высокого уровня НАДН и ацетил-КоА, вызванных приемом этанола, в печени тормозится цитратный цикл и кетогенез, нарушается биосинтез нейтральных жиров и холестерина, наблюдается повышенное отложение жира (жировая дистрофия).

Отложение жира (от 5 до 50% по сухой массе) чаще всего процесс обратимый. При гибели гепатоцитов из-за хронического алкоголизма наступает фиброз печени (избыточное развитие соединительной ткани). При циррозе печени заболевание переходит в необратимую форму, для которой характерно прогрессирующее отключение функций печени.



Заключение

Таким образом, печень выполняет в организме целый ряд функций, среди которых наиболее важными являются участие в пищеварении, обмене веществ, гемодинамике и как барьерного органа.

Функции печени, направленные на сохранение гомеостаза, нарушаются при ее патологии, которая проявляется как в виде самостоятельных болезней печени (например, вирусный гепатит), так и печеночных синдромов (желтуха, холестаз, холемия, портальная гипертензия и др.). Они и определяют клинику данной нозологической формы болезни печени или же сопутствующих болезней других органов и систем (например, желтуха при гемолитической болезни новорожденных). В связи с этим различают первичные и вторичные поражения печени.

В основе разных болезней печени чаще всего лежит нарушение обмена веществ, а также такие патофизиологические процессы, как воспаление, нарушения периферического кровообращения, опухоли.

печень метаболический детоксикация нарушение

Список использованной литературы

1. Ал6ертс В., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж. Молекулярная биология клетки (т. 1-3). - М.: Мир, 1994.

2. Анисимов А.А. Основы биохимии. - М.: Высшая школа, 1987. - 436 с.

3. Березин И.В., Савин Ю.В. Основы биохимии. - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 298 с.

4. Диксон М. Уэбб Э. Ферменты. - М.: Мир, 1982. - Том 1. - 344 с.

5. Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия. - М.: Высшая школа, 2003. - 540 с.

6. Кучеренко Н.Е. Биохимия. - К.: Выша школа, 1988. - 320 с.

7. Ленинжер А. Основы биохимии (1-3 том). - М.: Мир, 1985.

8. Мак-Мюррей У. Обмен веществ у человека // Пер. с англ. - М.: Мир, 1980. -280 с.

9. Маянский Д.Н., Виссе Э., Декер К. Новые рубежи гепатологии. - РАМН, Сибирское отделение: Новосибирск, 1992. - 264с.

10. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. 1993. Биохимия человека. - М.: Мир, 1993. - 512 с.

11. Мецлер Д. Биохимия (т. 1-3). - М.: Мир, 1980.

12. Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах. - М.: Мир, 1981. - 214 с.

13. Николаев А.Я. Биологическая химия. - М.: Высшая школа, 1989. - 375 с.

14. Отравления в детском возрасте / Под ред. И. В. Марковой, А. М. Абезгауза. - Ленинград: Медицина, 1971. - 340 с.

15. Патологическая физиология. Учебник для студентов медицинских вузов. Зайко Н.Н., Быць Ю.В., Атаман А.В. и др. - К.: "Логос", 1996. - 568 с.

16. Пермяков Н.К., Подольский А.Е. Холестероз желчного пузыря. М.- Медицина, 1969.- 102 с.

17. Савельев В.С., Яблоков Е.Г., Петухов В.А. Липидный дистресс-синдром в хирургии // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1999. - т.127.- №6. - с.604-611.

18. Садовникова И.И. Циррозы печени. Вопросы этиологии, патогенеза, клиники, диагностики, лечения // РМЖ. -- 2003. -- Т. 5. -- № 2.

19. Страйер Л. Биохимия. (т. 1-3) - М.: Мир, 1985.

20. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. М., 1998. - Т. 1, 2.

21. Флорентьев В. Л. Биохимия. - М., 2004. - 464 с.

22. Юрин В.М. Основы ксенобиологии: учебное пособие. Минск: Новое знание, 2002. - 238 с.

23. Яковенко А.В., Яковенко Э.П. Цирроз печени: вопросы терапии // Consilium medicum. - 2006. - Т. 8. - № 7. - с. 28 - 36.

24. Maton A., Hopkins J., McLaughlin C.W., Johnson S., Warner M.Q., LaHart D., Wright J.D. Human Biology and Health. - Englewood Cliffs, New Jersey, USA: Prentice Hall, 1993. - 674 р.

25. Bramstedt K.Living liver donor mortality: where do we stand // Am. J. Gastrointestinal. - 2006. - Vol. 101, N 4. - P. 755 - 759.

http://ximia.org/biochem/index.htmlhttp://ximia.org/biochem/304.htmlРазмещено на Allbest.ru