Има повече от 500 специфични функции, които черният дроб изпълнява, но за да се улесни тяхното изучаване и разбиране, те могат да бъдат групирани в следните 5 категории:
1 Метаболитни функции
2 Функция на детоксикация, секреция и елиминиране
3 Функция за съхранение на хранителни вещества
4 Защитна или имунна функция
5 Храносмилателна функция
1. Метаболитни функции на черния дроб
Метаболитните функции на черния дроб включват специфични действия за поддържане на баланса на следните хранителни вещества:
да се. Протеин
б. Въглехидрати
° С. Липиди
а) Протеинов метаболизъм. Чернодробните клетки са от съществено значение за поддържане на баланса на протеините и техните отпадъчни продукти. Когато черният дроб не работи, смъртта настъпва в рамките на няколко дни. Най-важните функции на черния дроб в този метаболизъм са:
i. Образуване на урея за отстраняване на амоняк от телесните течности. Този процес предотвратява натрупването на амоняк, невротоксин, който е свързан с така наречената чернодробна енцефалопатия при пациенти с цироза.
ii. Синтез на приблизително 90% от всички плазмени протеини.
iii. Взаимодействия между различните аминокиселини и други важни съединения за метаболитните процеси в икономиката.
Чернодробните клетки произвеждат множество протеини от аминокиселини, които се абсорбират в тънките черва. Тези аминокиселини от своя страна идват от храносмилането на протеини, съдържащи се в различните храни, консумирани от хората, независимо дали са от животински или растителен произход. Някои примери за протеини и техните функции са описани в следващата таблица:
Таблица 1. Примери за протеини и техните функции
| Албумин | Поддържане на онкотично налягане (което предотвратява излизането на течности и предизвиква отоци или асцит) |
| Аполипопротеин А1 | Транспорт на HDL холестерол |
| Алфа плодов протеин | Регенерация на клетките |
| Фибриноген | Коагулация |
| Протромбин | Коагулация |
| Алфа-1-антитрипсин | Защита на тъканите от протеазни ензими, които унищожават клетките |
| Алфа-2-гликопротеин | Реактив на остра фаза при възпаление |
| Колаген | Мрежа за поддръжка на клетки |
| Хаптоглобин | Фиксира хемоглобина на еритроцитите |
| Церулоплазмин | Транспортиране на мед |
| Феритин | Транспорт на желязо |
| Алфа-2 макроглобулин | Инактивира тромбина и активира клетъчната пролиферация |
Освен това чернодробните клетки произвеждат множество ензими, които участват в метаболитните процеси на трансформация на въглехидрати и мазнини или алкохол, като:
да се. Глутаминова пирувична трансаминаза (TGP) или аланин амино трансфераза (ALT).
б. Глутаминова оксалоцетна трансаминаза или аспартат амино трансфераза (AST).
° С. Гама глутамил транспептидаза (GGT)
д. Алкална фосфатаза (FA)
и. Глюкорозил-трансфераза, която позволява индиректна и индиректна трансформация на билирубин. Неговият частичен дефицит поражда синдром на Гилбърт.
F. Алкохолна дехидрогеназа. Ензим, участващ в трансформацията на алкохола в продукти с по-малко щети.
б) Въглехидратна обмяна. Специфичните функции на черния дроб при въглехидратния метаболизъм включват:
i. Съхранение на гликоген, за да се избегне хипогликемия.
ii. Превръщане на галактоза и фруктоза в глюкоза.
iii. Глюконеогенеза. Производство на глюкоза от негликозидни прекурсори, като аминокиселини или липидни съединения.
iv. Образуване на важни химични съединения от продукти
междинни продукти на въглехидратния метаболизъм.
Различни хормони участват в регулирането на интрахепаталния метаболизъм на въглехидратите и по-специално на инсулина и глюкагона. Знаем, че гликолизата (използването на глюкоза от клетките) се активира от инсулина. Вместо това глоконеогенезата се активира от глюкагон (когато има риск от хипогликемия).
Хроничното чернодробно заболяване е свързано с по-висока честота на диабет или непоносимост към въглехидрати.
Също така, в случаите на затлъстяване, започва процес на инсулинова резистентност, който благоприятства натрупването на мазнини в черния дроб.
АТФ = аденозин трифосфат, високоенергиен субстрат за клетките
АТФ = аденозин трифосфат, високоенергиен субстрат за клетките
в) Липиден метаболизъм. Функциите за регулиране на мазнините се срещат в почти всички тъкани. Специфичните функции на черния дроб при липидния метаболизъм са както следва:
i. Бета-окисляване на мастни киселини и образуване на ацето-оцетна киселина. Благодарение на това в клетките се генерира енергия под формата на АТФ.
ii. Образуване на повечето липопротеини, необходими за транспортирането на холестерола до всички тъкани. LDL или HDL, например.
iii. Образуване на значителни количества холестерол, триглицериди и фосфолипиди.
iv. Преобразуване на големи количества въглехидрати и протеини в мазнини.
2. Детоксикационни, секреторни и елиминиращи функции на черния дроб
Функциите за детоксикация, секреция и елиминиране на черния дроб включват следните задачи:
да се. Елиминиране или отделяне на лекарства
б. Инактивиране на хормона
° С. Трансформация на билирубин
д. Алкохолен метаболизъм
а) Елиминиране на наркотици. Всички чужди за организма химични съединения се разпознават като чужди и се елиминират, за да се избегне тяхното натрупване и възможна токсичност. Чернодробните клетки имат следните процеси:
i. Детоксикация фаза 1. Чрез окислителни, редукционни и хидролизни процеси токсините се фиксират или неутрализират благодарение на над 50 до 100 ензима, които заедно се наричат цитохроми P450 и чиято активност варира при всеки индивид в зависимост от расовите и генетичните фактори и храненето.
ii. Ензими фаза 2. Това е процес на трансформация, който улеснява тяхното елиминиране. Включва конюгиране, сулфатиране, глюкурониране, метилиране или ацетилиране.
iii. Някои индивиди са бавни или бързи в детоксикацията, което може да създаде риск от токсичност и дори рак, когато вредните съединения се натрупват в клетките.
б) Инактивиране на хормони. Множество хормони, които се произвеждат в тялото, се инактивират в черния дроб. Това включва някои от стероидните хормони (произведени в надбъбречната кора, яйчниците и тестисите), биогенни амини (щитовидна жлеза, надбъбречна медула или епифизна жлеза) или протеинови хормони (хипоталамус и хипофиза, калцитонин, ендокринни, паращитовидни, храносмилателни панкреаси).
В случаи на напреднала чернодробна цироза чернодробната функция намалява и пациентът може да има прекомерни или отклоняващи се хормонални взаимодействия. Един от най-известните е модификацията на циркадните цикли, намаляването на естрогените и тестостерона или тенденцията към хиперпигментация. Други примери включват промяна в терморегулацията или задържане на натрий и вода, което причинява течност в корема (асцит) и в краката (оток).
Следващата таблица представя някои примери за признаци и симптоми на нарушена хормонална регулация.
| Тестостеронови естрогени | Нормален менструален цикъл Сексуално желание | Загуба на менструация Сексуална загуба на апетит |
| Меланотонин | Пигментация върху кожата | Хиперпигментация |
| Инсулин | Освобождава глюкозата от гликоген и постъпва глюкоза в клетките | Непоносимост към въглехидрати или диабет (прекомерна глюкоза в кръвта) |
| Трийодтиронин | Терморегулация от доставката на йод до клетките | Модификация на клетъчния метаболизъм на цитоплазматично и вътреядрено ниво. |
| Антидиуретичен хормон или вазопресин | Избягвайте загубата на вода и разтворени вещества в урината. Вазоконстрикция | Задържане на течности. Прекомерна вазоконстрикция на бъбречно ниво |
| Алдостерон | Реабсорбция на натрий | Излишък от реабсорбция на натрий и задържане на течности |
в) Трансформация на билирубин. При нормални условия червените кръвни клетки имат протеин, наречен хемоглобин, който съдържа желязо и който позволява транспортирането на кислород от белия дроб до тъканите. Червените кръвни клетки (или еритроцитите) обаче имат максимален жизнен цикъл от 120 дни, след което се унищожават в далака.
Макрофагите в далака освобождават хемоглобин, който бързо се трансформира в биливердин и след това индиректен билирубин (BI). При прекомерни концентрации това вещество е потенциално токсично за тъканите. Вътре в черния дроб, благодарение на ензима глюкуронил трансфераза, BI се трансформира в директен билирубин (BD), който може да се елиминира в дванадесетопръстника. Това вещество придава характерния жълто-кафяв пигмент на изпражненията. Малко количество билирубин се абсорбира отново като уробилиноген и след това се екскретира през урината като уробилин.
г) Алкохолен метаболизъм. Човешкият черен дроб е оборудван с мощни системи за метаболизъм и елиминиране на алкохола. Алкохолът може да попадне в тялото под формата на различни напитки, но също така може да се генерира в малки количества в дебелото черво чрез процеса на чревна ферментация. При поглъщане на алкохол 20% се абсорбира от стомаха и 80% от тънките черва. По-късно той преминава в кръвта и чернодробните клетки са отговорни за неговия метаболизъм.
Максималните стойности на кръвта се достигат 30-45 минути след поглъщане, но те могат да варират в зависимост от вида на консумираната храна. За един час еквивалентът на алкохолна напитка може да се метаболизира без проблем. В случай на прекомерен прием, чернодробните системи не могат да го метаболизират и той се натрупва в кръвта и произвежда известните си токсични ефекти в различните тъкани.
При достигане на черния дроб, чернодробните клетки имат следните ензимни системи за своя метаболизъм и елиминиране:
i. Алкохолна дехидрогеназа. Ензим, разположен в цитоплазмата на хепатоцитите, който се произвежда в по-големи количества при мъжете, отколкото при жените. Способен е да трансформира алкохола в ацеталдехид.
ii. Ацеталдехид дехидрогеназа. Трансформира ацеталдехид в ацетат и след това в CO2 и вода.
iii. Микрозомна интрахепатална система за окисляване на етанол. (MEOS). По-специално, той се отнася до цитохром P450 2E1, който може да бъде синтезиран в по-високи концентрации в случай на хронична консумация на алкохол.
3. Функция за съхранение на хранителни вещества
Чернодробните клетки съхраняват следните хранителни вещества:
да се. Мазнини До 75 грама, което представлява 5% от теглото му.
б. Въглехидрати До 10% от теглото му, което се равнява на 150 грама, под формата на гликоген, който може да се трансформира в глюкоза при гладуване.
° С. Мастноразтворими и водоразтворими витамини. Особено забележителен е витамин А, който е концентриран в клетките на Ито.
д. Желязо и други минерали като цинк и мед
4. Защитна или имунна функция
Действието, което трябва да бъде подчертано, е неутрализирането на токсини и патогенни микроорганизми. Това ще бъде постигнато благодарение на действието на очарователните клетки на Купфер. Тези клетки представляват 80-90% от популацията на макрофаги в тялото и са оборудвани с мощни системи за дезактивация на токсини и микроби, включително:
- Фагоцитоза. Позволява ви да поглъщате и смилате патогени
- Цитокини Което позволява да се увеличи или намали притока на кръв в определена област на черния дроб.
- Молекули на адхезия. Позволява да се фиксират или инактивират патогенни микроорганизми.
- Ейкозаноиди. Което усилва или намалява възпалителната реакция.
- Реактивни производни на кислорода. Това позволява да се деактивират или повредят вредни агенти.
Всяка вътрешна реакция, в излишък, може да причини увреждане на черния дроб на самото тяло.
5. Храносмилателна функция
Той конкретно се отнася до производството на жлъчка от чернодробните клетки
Чернодробните клетки са снабдени с две граници, едната на синусоидално ниво, където те получават хранителни вещества, и друга граница, наречена каналикуларна, през която се отделя жлъчката, произведена в цитозола.
Черният дроб генерира около 800 до 1000 ml от тази зелено-жълтеникава течност дневно, която съдържа следните елементи:
да се. Холестерол, концентрацията на който не зависи от нивата в кръвта.
б. Фосфолипиди (90% представени от лецитин)
° С. Жлъчни пигменти (билирубин)
д. Соли на жлъчката (таурохолова, дезоксихолова, литохолова киселина и др.)
и. Лецитин или фосфолипиди
F. Бикарбонат, калций
ж. Вода
Функцията на жлъчката е да действа като препарат, помагащ за емулгирането на мазнините, което улеснява тяхното храносмилане и последващото усвояване. Поради високото си съдържание на бикарбонат, той също така помага за неутрализиране на киселинното pH, идващо от стомаха. Позволява да се елиминират излишъците от билирубин и холестерол.
Жлъчният мехур съхранява около 50-75 мл жлъчка. Концентрацията на разтворените вещества е по-висока от тази, наблюдавана в чернодробната жлъчка, както е показано в приложената таблица.
В случай на поглъщане на храни с високо съдържание на мазнини, жлъчният мехур може да се свие и бързо да освободи съдържанието му в дванадесетопръстника.
Контракцията на жлъчния мехур се извършва главно от холецистокининовия хормон или от ацетилхолин.
Препратки
- Drucker-Colín R. Медицинска физиология, 1-во издание, Редакционно ръководство Модерно, Мексико 2005 г.
- Ganong WF. Медицинска физиология, 20-то издание, Редакционно ръководство Модерно, Мексико, 2005.
- Guyton AC и Hall JE. Трактат по медицинска физиология, 11-то издание, редакция Elsevier; Мадрид, 2006.
- Tresguerres JAF. Човешка физиология, 3-то издание, Редакция Interamericana/McGraw-Hill, Мадрид, 2005.
- Лисица ДА. Човешка физиология, 10-то издание, Редакционна Interamericana/McGraw-Hill, Мадрид, 2008.
- Джонсън LR. Стомашно-чревна физиология, 6-то издание, Mosby Publishing, Филаделфия, 2001.
- Смит М и Мортън Д. Храносмилателната система, Издателство Чърчил Ливингстън, Филаделфия, 2001.
Учебни материали:
Д-р Фернанда Гарсия Алварадо.
Редакционен комитет Amhigos del Lígado