Биохимия печени Особенности структуры печени n кровоснабжение

Биохимия печени

Особенности структуры печени: n кровоснабжение (приток крови – артериальной 20 -30%, венозной 70 -80%) n синусоиды (необычное строение капилляров) n ворсинки на синусоидальной мембране гепатоцитов (увеличение функциональной поверхности) n желчные капилляры (часть межклеточного пространства) n каждый сегмент (8), сектор (5), доля (2) имеют собственную систему крово- и лимфообращения, оттока желчи и иннервацию

Структурные особенности печени:

Направление тока крови и желчи в печени:

Основные функции печени: n Метаболическая n Детоксикационная n Желчеобразующая

Метаболическая функция печени

Участие печени в белковом обмене: Синтез белков n системы гемостаза n альбумина n глобулинов плазмы n транспортных белков n системы комплемента Распад белков n синтез мочевины n глюконеогенез

Участие печени в углеводном обмене: n Выполнение гликогенной функции (синтез и распад гликогена) n Превращение моносахаридов пищи в глюкозу n Глюконеогенез n Синтез триацилглицеридов из избытка углеводов

Участие печени в липидном обмене: n Синтез триглицеридов из избытка углеводов n Синтез фосфолипидов n Синтез холестерина n Синтез кетоновых тел n Синтез транспортных форм липидов

Жировая инфильтрация печени: n Увеличение поступления жира в печень n Замедление удаления жира из печени

Увеличение поступления жира в печень: n Перегрузка печени пищевым жиром и углеводами n Обеднение печени гликогеном, приводящее к мобилизации жира из депо n Повышение секреции соматотропного гормона гипофизом, мобилизующего жир из депо

Затруднение удаления (выхода) жира из печени: n Недостаточность синтеза специализированных белков для формирования транспортной формы ЛПОНП n Преобладание из двух конкурентных путей синтеза липидов (ТГ и ФЛ) именно триглицеридов, в связи с недостаточностью липотропных факторов

Участие печени в обмене витаминов n Многие витамины в печени приобретают химически активную форму (коферментную) n Некоторые витамины способны храниться в печени (А, Д, К, В 12)

Детоксикационная функция печени

Обезвреживаются: n NH 3 n Пептидные гормоны n Стероидные гормоны n Катехоламины n Продукты катаболизма гема n Продукты гниения аминокислот n Лекарственные вещества

Детоксикационная функция печени Обезвреживание экзогенных токсических и лекарственных веществ n Первая фаза – гидроксилирование n Вторая фаза - коньюгация

I фаза Микросомальное окисление печени Ферменты микросом печени: – Цитохромы Р 450 (оксидаза) – Цитохромы Р 450 - редуктаза НАДФН, ФАДН 2, Fe 3+ Субстраты окисления: RH, O 2

P 450 Fe 3+ + e (НАДФН) => P 450 Fe 2+ + (НАДФ) P 450 Fe 2+ + О 2 => P 450 Fe 3+ + О 2 НАДФ + ФАДН 2 => НАДФН + ФАД + H+ О 2 - + RH => O 22 - + R + H+ O 22 - + H+ => H 2 O 2 + e (НАДФН) P 450 => OH- + OH + (НАДФ) R + OH => R-OH

II фаза R-OH + кислоты (глюкуроновая, серная, аминокислоты) глюкуронилтрансфераза n R-OH + УДФ-С 6 Н 9 О 6 => R-O -С 6 Н 9 О 6 +УДФ сульфотрансфераза n R-OH + ФАФ -SO 3 H => R-O-SO 3 H + ФАФ глутатионтрансфераза n R-OH + GSH => RGS + Н 2 О

Лабораторные тесты, позволяющие оценить обезвреживающую функцию печени Осуществляется введение веществ внутривенно и затем определение продуктов обезвреживания в крови или моче. n Проба с лидокаином – после обезвреживания образуется МЭГЭ (моноэтилглицинэксилидид), концентрация которого определяется в сыворотке n Проба с индоцианином зелёным индоцианин зелёный удаляется из сосудистого русла печенью. Внепечёночного пути экскреции препарата не существует. Продукт обезвреживания определяют в моче

Метаболизм этанола 95% этанола метаболизируется при участии АДГ , фермент неиндуцируемый С 2 Н 2 ОН + НАД+ <=> СН 3 СНО + НАДН n 3% этанола метаболизируется при участии цитохрома Р 450, фермент индуцируемый С 2 Н 2 ОН + НАДФН + О 2 => СН 3 СНО + НАДФ + 2 Н 2 О n 2% этанола метаболизируется при участии каталазы С 2 Н 2 ОН + Н 2 О 2 =>СН 3 СНО + 2 Н 2 О n

ЭТАНОЛ 3. Каталаза АЦЕТАЛ ЬДЕГИД 2. Цитохромы Р 450 (при избытке этанола, фермент индуцируется) Ацетат 1. Алкогольдегидрогеназа (АДГ) НАД+ = НАДН Ац-Ко. А ЦТК Ацетон

Обезвреживание эндогенных токсических веществ n Обезвреживание токсических аминов Вещества, имеющие –ОН (крезол, фенол) вступают сразу во вторую фазу обезвреживания Вещества, не имеющие –ОН (индол, скатол) проходят обе фазы обезвреживания n Обезвреживание билирубина

Транспорт билирубина

Обмен билирубина

n Общий билирубин – сумма прямого и непрямого билирубина, концентрация у здорового человека – 3, 4 -22, 2 мкмоль/л n Концентрация прямого билирубина в крови у здорового человека – 0 -5, 1 мкмоль/л n Концентрация непрямого билирубина в крови у здорового человека -3, 4 -17, 1 мкмоль/л n Пожелтение тканей (отложение билирубина в тканях) начинается, когда концентрация билирубина в плазме достигает 50 мкмоль/л

Желтухи n Гемолитическая n Паренхиматозная n Обтурационная

Гемолитическая желтуха Причины: гемолиз, неэффективный эритропоэз n

Паренхиматозная желтуха Причины: Гепатит, лекарства, цирроз n

Обтурационная желтуха Причины: Желчные конкременты, карцинома поджелудочной железы и желчных протоков n

Наследственные нарушения обмена билирубина: Синдром Дефект Клиническое проявление ЖИЛЬБЕРА Сниженная коньюгация билирубина (аутосомнодоминантный ? ) Легкая гипербилирубинемия (неконьюгированный), продолжительность жизни нормальная

Синдром Дефект Клиническое проявление КРИГЛЕРАНАЙЯРА ТИП 1. Отсутствие коньюгирующего фермента (аутосомнорецессивный) Тяжелая гипербилирубинемия. Ранняя смерть от ядерной желтухи. ТИП 2. Частичное отсутствие коньюгирующего фермента (аутосомнодоминантный) Тяжелая гипербилирубинемия, поддающаяся фототерапии и лечению фенобарбиталом

Синдром Дефект Клиническое проявление ДАБИНА- Сниженная Легкая экскреция гипербилирубинемия ДЖОНСОНА билирубина (коньюгированный) печенью (аутосомно нормальная -рецессивный) продолжительность жизни, отложение пигмента (меланина) в печени РОТОРА Неизвестен Сходны с наблюдаемыми (аутосомно- при синдроме Дабина- рецессивный) Джонсона

Обезвреживание лекарственных препаратов n Инактивация лекарственных веществ (фенобарбитал, нитриты, эфедрин и др. ) n Повышение активности лекарственных веществ ( бутадион, метилдофа, норморфин и др. ) n Появление метаболитов , оказывающих токсическое действие ( фенацетин, сульфаниламиды и др. )

n 1 этап –химическая модификация монооксигеназной системой n а) окисление RH ROH n б) восстановление нитросоединений RNO 2 RNH 3 n в)гидролиз (разные ткани) n 2 этап – конъюгация с глицином, глюкуроновой кислотой, ацетил- Ко. А

Метаболическая функция печени

Участие печени в белковом обмене: Синтез белков n системы гемостаза n альбумина n глобулинов плазмы n транспортных белков n системы комплемента Распад белков n синтез мочевины

Участие печени в углеводном обмене: n Выполнение гликогенной функции (синтез и распад гликогена) n Превращение моносахаридов пищи в глюкозу n Глюконеогенез

Участие печени в липидном обмене: n Синтез триглицеридов из избытка углеводов n Синтез фосфолипидов n Синтез холестерина n Синтез кетоновых тел n Синтез транспортных форм липидов

Жировая инфильтрация печени: n Увеличение поступления жира в печень n Замедление удаления жира из печени

Увеличение поступления жира в печень: n Перегрузка печени пищевым жиром и углеводами n Обеднение печени гликогеном, приводящее к мобилизации жира из депо n Повышение секреции соматотропного гормона гипофизом, мобилизующего жир из депо

Затруднение удаления (выхода) жира из печени: n Недостаточность синтеза специализированных белков для формирования транспортной формы ЛПОНП n Преобладание из двух конкурентных путей синтеза липидов (ТГ и ФЛ) именно триглицеридов, в связи с недостаточностью липотропных факторов

Участие печени в обмене витаминов n Многие витамины в печени приобретают химически активную форму (коферментную) n Некоторые витамины способны храниться в печени (А, Д, К, В 12)

Желчеобразующая функция печени

Состав желчи: n вода n соли желчных кислот n фосфолипиды n холестерин n билирубин

Желчные кислоты

Метаболизм желчных кислот:

Желчеобразование – синтез желчных кислот и транспорт желчных солей и других компонентов желчи в желчные канальцы

ЭТАПЫ ЖЕЛЧЕООБРАЗОВАНИЯ: n Захват из крови и перенос в гепатоциты вторичных желчных кислот, билирубина, холестерина. Обеспечивают белки-переносчики: Na+-зависимый белок, захват желчных кислот, билирубина Na+-HCO 3 - -ионообменники, обеспечивает нормальный уровень p. H в гепатоцитах

n Метаболизм – синтез первичных желчных кислот и транспорт по цитоплазме гепатоцитов (принимают участие эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи) n Секреция в желчные канальцы (осуществляется при помощи АТФ-зависимых транспортеров

Транспорт желчных кислот:

Функции желчного пузыря: n концентрирование и депонирование желчи между приемами пищи; n эвакуация желчи посредством сокращения гладко-мышечной стенки желчного пузыря в ответ на стимуляцию холецистокинином; n поддержание гидростатического давления в желчных путях.

Холестаз – нарушение синтеза, секреции и оттока желчи n Внепеченочный холестаз – нарушение оттока желчи, вызванный механическими факторами (камни, опухоли и др. ) n Внутрипеченочный холестаз – нарушение образование желчи под действием лекарств, инфекционных агентов, а также вследствие аутоиммунных, метаболических или генетических факторов