Leber- und Kohlenhydratstoffwechsel. Proteinstoffwechsel. Fettstoffwechsel. Kohlenhydratstoffwechsel. Leber, ihre Rolle im Stoffwechsel Liste der verwendeten Literatur

Einführung.

Die Leber spielt eine große Rolle bei der Verdauung und dem Stoffwechsel. Alle ins Blut aufgenommenen Stoffe gelangen zwangsläufig in die Leber und durchlaufen dort Stoffwechselumwandlungen. Die Leber synthetisiert verschiedene organische Substanzen: Proteine, Glykogen, Fette, Phosphatide und andere Verbindungen. Blut dringt über die Leberarterie und die Pfortader ein. Darüber hinaus gelangen 80 % des Blutes aus den Bauchorganen über die Pfortader und nur 20 % über die Leberarterie. Das Blut fließt von der Leber durch die Lebervene.

Zur Untersuchung der Leberfunktionen werden die angiostatische Methode, die Eck-Pavlov-Fistel, verwendet, mit deren Hilfe die biochemische Zusammensetzung des Zu- und Abflusses untersucht und die Methode der Katheterisierung der Gefäße des Portalsystems entwickelt wird von A. A. Aliev, verwendet.

Die Leber spielt eine wichtige Rolle im Proteinstoffwechsel. Aus im Blut zugeführten Aminosäuren wird in der Leber Eiweiß gebildet. Darin werden Fibrinogen und Prothrombin gebildet, die wichtige Funktionen bei der Blutgerinnung übernehmen. Auch hier finden die Prozesse der Aminosäureumlagerung statt: Desaminierung, Transaminierung, Decarboxylierung.

Die Leber ist der zentrale Ort für die Neutralisierung toxischer Produkte des Stickstoffstoffwechsels, vor allem Ammoniak, das in der Leber in Harnstoff umgewandelt wird oder in die Bildung von Säureamiden, den Abbau von Nukleinsäuren, die Oxidation von Purinbasen usw. eingeht Bildung des Endprodukts ihres Stoffwechsels - Harnsäure. Aus dem Dickdarm stammende Stoffe (Indol, Skatol, Kresol, Phenol) werden in Verbindung mit Schwefel- und Glucuronsäure in ätherische Schwefelsäuren umgewandelt. Die Entfernung der Leber aus dem Körper von Tieren führt zu deren Tod. Es entsteht offenbar aufgrund der Anreicherung von Ammoniak und anderen toxischen Zwischenprodukten des Stickstoffstoffwechsels im Blut.

Die Leber spielt eine wichtige Rolle im Kohlenhydratstoffwechsel. Durch die Pfortader aus dem Darm zugeführte Glukose wird in der Leber in Glykogen umgewandelt. Aufgrund ihrer hohen Glykogenreserven dient die Leber als wichtigstes Kohlenhydratdepot des Körpers. Die glykogenische Funktion der Leber wird durch die Wirkung einer Reihe von Enzymen sichergestellt und zentral reguliert nervöses System und 1 Hormone – Adrenalin, Insulin, Glucagon. Bei erhöhtem Zuckerbedarf des Körpers, zum Beispiel bei intensiven Übungen Muskelarbeit oder beim Fasten wird Glykogen durch die Wirkung des Enzyms Phosphorylase in Glukose umgewandelt und gelangt ins Blut. Somit reguliert die Leber die Konstanz der Glukose im Blut und deren normale Versorgung von Organen und Geweben.

Die wichtigste Umwandlung findet in der Leber statt Fettsäuren, aus denen für eine bestimmte Tierart charakteristische Fette synthetisiert werden. Unter der Wirkung des Enzyms Lipase werden Fette in Fettsäuren und Glycerin zerlegt. Weiteres Schicksal Glycerin ähnelt dem Schicksal von Glukose. Seine Umwandlung beginnt unter Beteiligung von ATP und endet mit der Zersetzung zu Milchsäure, gefolgt von der Oxidation zu Kohlendioxid und Wasser. Manchmal kann die Leber bei Bedarf Glykogen aus Milchsäure synthetisieren.

Die Leber synthetisiert auch Fette und Phosphatide, die ins Blut gelangen und durch den Körper transportiert werden. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Synthese von Cholesterin und seinen Estern. Bei der Oxidation von Cholesterin entstehen in der Leber Gallensäuren, die mit der Galle ausgeschieden werden und am Verdauungsprozess beteiligt sind.

Die Leber ist am Stoffwechsel fettlöslicher Vitamine beteiligt und ist das Hauptdepot für Retinol und sein Provitamin Carotin. Es ist in der Lage, Cyanocobalamin zu synthetisieren.

Die Leber kann überschüssiges Wasser zurückhalten und so einer Blutverdünnung vorbeugen: Sie enthält einen Vorrat an Mineralsalzen und Vitaminen und ist am Pigmentstoffwechsel beteiligt.

Die Leber übernimmt eine Barrierefunktion. Wenn mit Blut pathogene Mikroben in das Blut gelangen, werden diese dadurch desinfiziert. Diese Funktion wird von Sternzellen übernommen, die sich in den Wänden der Blutkapillaren befinden und die Leberläppchen absenken. Sternzellen fangen toxische Verbindungen ein und desinfizieren sie im Verbund mit Leberzellen. Bei Bedarf treten Sternzellen aus den Wänden der Kapillaren hervor und erfüllen frei beweglich ihre Funktion.

Darüber hinaus ist die Leber in der Lage, Blei, Quecksilber, Arsen und andere giftige Stoffe in ungiftige umzuwandeln.

Die Leber ist das wichtigste Kohlenhydratdepot des Körpers und reguliert die Konstanz der Glukose im Blut. Es enthält Reserven an Mineralien und Vitaminen. Es ist ein Blutdepot; es produziert Galle, die für die Verdauung notwendig ist.

Die Regulierung des Proteinstoffwechsels in der Leber erfolgt durch die intensive Biosynthese von Proteinen und die Oxidation von Aminosäuren. Tagsüber produziert der menschliche Körper etwa 80-100 g Protein, die Hälfte davon befindet sich in der Leber. Während des Fastens verbraucht die Leber ihre Reserveproteine ​​am schnellsten, um andere Gewebe mit Aminosäuren zu versorgen. Der Proteinverlust in der Leber beträgt etwa 20 %; während er in anderen Organen nicht mehr als 4 % beträgt. Die Proteine ​​der Leber selbst werden normalerweise alle 20 Tage vollständig erneuert. Die Leber sendet den Großteil der synthetisierten Proteine ​​in das Blutplasma. Bei Bedarf (z. B. beim Voll- oder Proteinfasten) dienen diese Proteine ​​auch als Quellen für essentielle Aminosäuren.

Nachdem Aminosäuren über die Pfortader in die Leber gelangt sind, durchlaufen sie eine Reihe von Umwandlungen, und ein erheblicher Teil der Aminosäuren wird über das Blut durch den Körper transportiert und für physiologische Zwecke verwendet. Die Leber sorgt für das Gleichgewicht der freien Aminosäuren im Körper, indem sie nicht-essentielle Aminosäuren synthetisiert und Stickstoff umverteilt. Absorbierte Aminosäuren werden hauptsächlich als Baustoffe für die Synthese spezifischer Gewebeproteine, Enzyme, Hormone und anderer biologisch aktiver Verbindungen verwendet. Eine bestimmte Menge an Aminosäuren wird unter Bildung der Endprodukte des Proteinstoffwechsels (CO2, H2O und NH3) und unter Freisetzung von Energie abgebaut.

Alle Albumine, 75-90 % der β-Globuline (β 1 -Antitrypsin, β 2 -Makroglobulin – Proteaseinhibitoren, Proteine ​​der akuten Entzündungsphase), 50 % der Plasma-β-Globuline werden von Hepatozyten synthetisiert. Die Leber synthetisiert Proteingerinnungsfaktoren (Prothrombin, Fibrinogen, Proconvertin, Beschleunigerglobulin, Weihnachtsfaktor, Stewart-Prower-Faktor) und einen Teil der natürlichen Grundantikoagulanzien (Antithrombin, Protein C usw.). Hepatozyten sind an der Bildung einiger Erythropoese-Regulatoren – Erythropoetine – beteiligt, die in der Leber gebildet werden. Auch das Glykoprotein Haptoglobin, das mit Hämoglobin einen Komplex bildet, um dessen Ausscheidung über die Nieren zu verhindern, ist hepatischen Ursprungs. Diese Verbindung gehört zu den Proteinen der akuten Entzündungsphase und besitzt Peroxidaseaktivität. Ceruloplasmin, ebenfalls ein von der Leber synthetisiertes Glykoprotein, kann als extrazelluläre Superoxiddismutase angesehen werden, die es ihr ermöglicht, Zellmembranen zu schützen; Darüber hinaus stimuliert es die Produktion von Antikörpern. Eine ähnliche Wirkung, nur auf die zelluläre Immunität, hat Transferrin, dessen Polymerisation auch von Hepatozyten durchgeführt wird.

Ein weiteres kohlenhydrathaltiges Protein mit immunsuppressiven Eigenschaften kann von der Leber synthetisiert werden – das B-Fetoprotein, dessen Konzentrationsanstieg im Blutplasma als wertvoller Marker für einige Tumoren der Leber, Hoden und Eierstöcke dient. Die Leber ist die Quelle der meisten Proteine ​​des Komplementsystems.

In der Leber findet der aktivste Austausch von Proteinmonomeren - Aminosäuren statt: Synthese nicht essentieller Aminosäuren, Synthese nicht proteinhaltiger stickstoffhaltiger Verbindungen aus Aminosäuren (Kreatin, Glutathion, Nikotinsäure, Purine und Pyrimidine, Porphyrine, Dipeptide, Pantothenat-Coenzyme usw.), Oxidation von Aminosäuren unter Bildung von Ammoniak, das in der Leber bei der Harnstoffsynthese neutralisiert wird.

Also lasst uns darüber nachdenken Gemeinsame Wege des Aminosäurestoffwechsels. Zu den üblichen Wegen der Aminosäureumwandlung in der Leber gehören Desaminierung, Transaminierung, Decarboxylierung und Aminosäurebiosynthese.

Desaminierung von Aminosäuren. Die Existenz von 4 Arten der Aminosäuredesaminierung (Abspaltung der Aminogruppe) ist nachgewiesen (Anhang 17). Die entsprechenden Enzymsysteme, die diese Reaktionen katalysieren, wurden isoliert und die Reaktionsprodukte identifiziert. In allen Fällen wird die NH 2 -Gruppe der Aminosäure in Form von Ammoniak freigesetzt. Zu den Desaminierungsprodukten zählen neben Ammoniak auch Fettsäuren, Hydroxysäuren und Ketosäuren.

Transaminierung von Aminosäuren. Unter Transaminierung versteht man Reaktionen der intermolekularen Übertragung einer Aminogruppe (NH2--) von einer Aminosäure auf eine b-Ketosäure ohne Zwischenbildung von Ammoniak. Transaminierungsreaktionen sind reversibel und erfolgen unter Beteiligung spezifischer Aminotransferase-Enzyme oder Transaminasen.

Beispiel einer Transaminierungsreaktion:

Decarboxylierung von Aminosäuren. Der Prozess der Entfernung der Carboxylgruppe von Aminosäuren in Form von CO 2. Die resultierenden Reaktionsprodukte sind biogene Amine. Decarboxylierungsreaktionen sind im Gegensatz zu anderen Prozessen des intermediären Aminosäurestoffwechsels irreversibel. Sie werden durch spezifische Enzyme katalysiert – Aminosäuredecarboxylasen.

Neutralisierung von Ammoniak im Körper. Im menschlichen Körper werden täglich etwa 70 g Aminosäuren abgebaut und durch Desaminierungs- und Oxidationsreaktionen biogener Amine wird eine große Menge Ammoniak freigesetzt, eine hochgiftige Verbindung. Daher sollte die Ammoniakkonzentration im Körper niedrig gehalten werden. Der Ammoniakspiegel im Blut überschreitet normalerweise nicht 60 µmol/l. Ammoniak muss in der Leber gebunden werden, um ungiftige Verbindungen zu bilden, die leicht mit dem Urin ausgeschieden werden können.

Eine Möglichkeit, Ammoniak im Körper zu binden und zu neutralisieren, ist die Biosynthese von Glutamin (und möglicherweise Asparagin). Glutamin und Asparagin werden in geringen Mengen mit dem Urin ausgeschieden. Sie erfüllen vielmehr eine Transportfunktion, indem sie Ammoniak in einer ungiftigen Form transportieren. Die Glutaminsynthese wird durch Glutaminsynthetase katalysiert.

Der zweite und wichtigste Weg zur Neutralisierung von Ammoniak in der Leber ist die Bildung von Harnstoff, auf den weiter unten in der harnstoffbildenden Funktion der Leber eingegangen wird.

In Hepatozyten durchlaufen einzelne Aminosäuren spezifische Umwandlungen. Taurin wird aus schwefelhaltigen Aminosäuren gebildet, die später in gepaarte Gallensäuren (Taurocholsäure, Taurodesoxycholsäure) eingebunden werden und auch als Antioxidans dienen können, indem es das Hypochloritanion bindet und die Zellmembranen stabilisiert; Es erfolgt eine Aktivierung von Methionin, das in der Form S- Adenosylmethionin dient als Quelle für Methylgruppen bei den Reaktionen am Ende der Kreatingenese und der Cholinsynthese für Cholinphosphatide (lipotrope Substanzen).

Biosynthese nicht-essentieller Aminosäuren. Alle nicht-essentiellen Aminosäuren können im Körper in der benötigten Menge synthetisiert werden. Dabei wird der Kohlenstoffteil der Aminosäure aus Glucose gebildet und die Aminogruppe aus anderen Aminosäuren durch Transaminierung eingeführt. Alania, Aspartat und Glutamat werden aus Pyruvat, Oxalacetat bzw. b-Ketoglutarat gebildet. Glutamin entsteht aus Glutaminsäure durch die Wirkung der Glutaminsynthetase:

Asparagin wird aus Asparaginsäure und Glutamin synthetisiert, das als Amidgruppenspender dient; Die Reaktion wird durch Asparaginsynthetase katalysiert. Prolin wird aus Glutaminsäure gebildet. Histidin (eine teilweise nicht-essentielle Aminosäure) wird aus ATP und Ribose synthetisiert: Der Purinteil von ATP liefert das -N=CH-NH--Fragment für den Imidazolzyklus von Histidin; Der Rest des Moleküls wird durch Ribose gebildet.

Wenn die Nahrung keine nicht-essentielle Aminosäure enthält, synthetisieren die Zellen sie aus anderen Substanzen und behalten so den gesamten Satz an Aminosäuren bei, die für die Proteinsynthese notwendig sind. Fehlt mindestens eine der essentiellen Aminosäuren, stoppt die Proteinsynthese. Dies liegt daran, dass die überwiegende Mehrheit der Proteine ​​alle 20 Aminosäuren enthält; Wenn also mindestens einer von ihnen fehlt, ist die Proteinsynthese unmöglich.

Teilweise ersetzbare Aminosäuren werden im Körper synthetisiert, aber die Geschwindigkeit ihrer Synthese reicht nicht aus, um den gesamten Bedarf des Körpers an diesen Aminosäuren zu decken, insbesondere bei Kindern. Bedingt essentielle Aminosäuren können aus essentiellen Aminosäuren synthetisiert werden: Cystein aus Methionin, Tyrosin aus Phenylalanin. Mit anderen Worten: Cystein und Tyrosin sind nicht essentielle Aminosäuren, vorausgesetzt, dass Methionin und Phenylalanin ausreichend mit der Nahrung aufgenommen werden.

Die Leber, Sein Zentralbehörde Stoffwechsel, beteiligt sich an der Aufrechterhaltung der metabolischen Homöostase und ist in der Lage, mit den Stoffwechselreaktionen von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten zu interagieren.

Die „Verbindungsstellen“ für den Stoffwechsel von Kohlenhydraten und Proteinen sind Brenztraubensäure, Oxalessigsäure und α-Ketoglutarsäure aus dem Tricarbonsäurezyklus, die in Transaminierungsreaktionen jeweils in Alanin, Aspartat und Glutamat umgewandelt werden können. Der Prozess der Umwandlung von Aminosäuren in Ketosäuren verläuft ähnlich.

Noch enger sind Kohlenhydrate mit dem Fettstoffwechsel verbunden:

• NADPH-Moleküle, die im Pentosephosphatweg gebildet werden, werden für die Synthese von Fettsäuren und Cholesterin verwendet.
• Glycerinaldehydphosphat, ebenfalls im Pentosephosphatweg gebildet, wird in die Glykolyse einbezogen und in Dihydroxyacetonphosphat umgewandelt,
• Glycerin-3-phosphat, das durch Dioxyacetonphosphat-Glykolyse entsteht, wird zur Synthese von Triacylglycerinen geschickt. Zu diesem Zweck kann auch Glycerinaldehyd-3-phosphat verwendet werden, das auf der Stufe der strukturellen Umlagerungen des Pentosephosphatwegs synthetisiert wird.
• „Glukose“ und „Aminosäure“ Acetyl-SCoA sind in der Lage, an der Synthese von Fettsäuren und Cholesterin teilzunehmen.

Kohlenhydratstoffwechsel

In Hepatozyten laufen Prozesse des Kohlenhydratstoffwechsels aktiv ab. Durch die Synthese und den Abbau von Glykogen hält die Leber die Glukosekonzentration im Blut aufrecht. Aktiv Glykogensynthese tritt nach einer Mahlzeit auf, wenn die Glukosekonzentration im Blut der Pfortader 20 mmol/l erreicht. Die Glykogenreserven in der Leber liegen bei kurzzeitigem Fasten zwischen 30 und 100 g. Glykogenolyse, bei längerem Fasten ist die Hauptquelle für Blutzucker Gluconeogenese aus Aminosäuren und Glycerin.

Die Leber führt aus gegenseitige Umwandlung Zucker, d.h. Umwandlung von Hexosen (Fructose, Galactose) in Glucose.

Aktive Reaktionen Pentosephosphatweg sorgen für die Produktion von NADPH, das für die mikrosomale Oxidation und Synthese von Fettsäuren und Cholesterin aus Glukose notwendig ist.

Lipidstoffwechsel

Wenn während einer Mahlzeit überschüssige Glukose in die Leber gelangt, die nicht für die Glykogensynthese und andere Synthesen verwendet wird, wird sie in Lipide umgewandelt – Cholesterin Und Triacylglycerine. Da die Leber keine TAGs speichern kann, werden sie mithilfe von Lipoproteinen sehr niedriger Dichte entfernt ( VLDL). Für die Synthese wird vor allem Cholesterin verwendet Gallensäure Es ist auch in Lipoproteinen niedriger Dichte enthalten ( LDL) Und VLDL.

Unter bestimmten Bedingungen – Fasten, längeres Muskeltraining, Diabetes mellitus Typ I, fettreiche Ernährung – die Synthese von Ketonkörpern, die von den meisten Geweben als alternative Energiequelle genutzt werden, wird in der Leber aktiviert.

Proteinstoffwechsel

Mehr als die Hälfte des täglich im Körper synthetisierten Proteins findet in der Leber statt. Die Erneuerungsrate aller Leberproteine ​​beträgt 7 Tage, während dieser Wert in anderen Organen 17 Tagen oder mehr entspricht. Dazu gehören nicht nur die Proteine ​​der Hepatozyten selbst, sondern auch solche, die für den „Export“ bestimmt sind und den Begriff „Blutproteine“ ausmachen – Albumine, viele Globuline, Enzyme Blut, sowie Fibrinogen Und Gerinnungsfaktoren Blut.

Aminosäuren unterliegen katabolen Reaktionen mit Transaminierung und Desaminierung, Decarboxylierung unter Bildung biogener Amine. Es kommt zu Synthesereaktionen Cholin Und Kreatin aufgrund der Übertragung einer Methylgruppe von Adenosylmethionin. Die Leber nutzt überschüssigen Stickstoff und baut ihn ein Harnstoff.

Die Reaktionen der Harnstoffsynthese stehen in engem Zusammenhang mit dem Tricarbonsäurezyklus.

Enge Wechselwirkung zwischen Harnstoffsynthese und TCA-Zyklus

Pigmentaustausch

Die Beteiligung der Leber am Pigmentstoffwechsel besteht in der Umwandlung von hydrophobem Bilirubin in eine hydrophile Form ( direktes Bilirubin) und seine Sekretion in die Galle.

Zum Pigmentstoffwechsel gehört auch der Austausch Drüse, da Eisen Bestandteil zahlreicher Hämoproteine ​​im gesamten Körper ist. Hepatozyten enthalten Protein Ferritin, das die Rolle eines Eisendepots spielt und synthetisiert wird Hepcidin, reguliert die Eisenaufnahme im Magen-Darm-Trakt.

Beurteilung der Stoffwechselfunktion

In der klinischen Praxis gibt es Methoden zur Beurteilung einer bestimmten Funktion:

Bewertet wird die Beteiligung am Kohlenhydratstoffwechsel:

• Von Glukosekonzentration Blut,
• durch die Steigung der Glukosetoleranztestkurve,
• entlang der „Zucker“-Kurve danach

Die Rolle der Leber im menschlichen Körper kann kaum überschätzt werden. Nicht umsonst war es im alten Babylon und China üblich, dieses Organ als Sitz der Seele zu betrachten. Heutzutage wird es das zweite menschliche Herz genannt, obwohl dies aus anatomischer Sicht nicht der Fall ist.

Die Leber ist die größte Drüse im Körper, zu der sie gehört Verdauungssystem. Dank seiner einzigartigen Anatomie verfügt es über sehr hohe Regenerationsfähigkeiten.

Die Hauptfunktionen der menschlichen Leber sind die Aufrechterhaltung der Homöostase (Konstanz der inneren Umgebung) durch Sicherstellung des Protein-, Fett-, Kohlenhydrat- und Pigmentstoffwechsels sowie die Teilnahme am Vitaminstoffwechsel. Dieses Organ ist an der Entgiftung, Verdauung und Reinigung des Körpers beteiligt. Die Biochemie der Leber hängt sehr eng mit ihren Funktionen zusammen.

Die Hälfte des Proteins, das täglich im Körper synthetisiert wird, wird in diesem Organ gebildet. Aus Aminosäuren werden hier Blutproteine ​​​​hergestellt – Albumin, α- und β-Globuline, Blutgerinnungsfaktoren.

Die Leber synthetisiert und akkumuliert außerdem Reserveaminosäuren, die bei unzureichender Proteinzufuhr aus der Nahrung verwendet werden. Wenn Erschöpfung, schwere Vergiftungen, Blutungen auftreten und der Körper Eiweiß benötigt, gibt die Leber ihre Reserven auf. Sein Proteinverlust während des Fastens kann bis zu 1/5 der Gesamtmasse betragen, während er in anderen Organen nur bis zu 1/25 beträgt. Aminosäuren in der Leber werden alle drei Wochen vollständig erneuert.

Eines der komplexen und vielseitigen Proteine ​​ist AFP (α-Fetoprotein). Es wird in der Leber produziert und hat immunsuppressive Eigenschaften. Dieses Protein kommt während der Schwangerschaft, in den Eierstöcken und in den Hoden im Blut vor.

Auch nichtessentielle Aminosäuren werden in der Leber aktiv synthetisiert.

Lipidstoffwechsel

Auch beim Fettstoffwechsel spielt die Leber eine wichtige Rolle.

Es ist für solche wechselseitigen Prozesse verantwortlich, wie zum Beispiel:

1. Synthese von Cholesterin aus Fettsäuren;
2. Synthese von Gallensäuren aus Cholesterin.

Diese Drüse ist direkt an der Fettablagerung beteiligt. Die Bildung von Fettsäuren erfolgt aktiver bei der Verdauung der Nahrung, zwischen den Mahlzeiten und beim Fasten. Die Intensität des Fettverbrauchs hängt von der Intensität der Muskelarbeit ab. Je höher die Aktivität, desto mehr werden sie verbraucht.

Die Prozesse zur Regulierung des Stoffwechsels von Fetten und Kohlenhydraten hängen voneinander ab. Bei einem Zuckerüberschuss steigt die Lipidproduktion. Gelangt Glukose in unzureichender Menge in den Körper, wird sie aus Proteinen und Fetten synthetisiert. Die Umwandlung von Kohlenhydraten in Fette erfolgt, wenn die Zellen des Organs bis zum Rand mit Glykogen gefüllt sind.

Kohlenhydratstoffwechsel

In der Leberzelle (Hepatozyten) entsteht aus Kohlenhydraten (Glukose, Galaktose, Fruktose) Glykogen – eine Reserve „für einen regnerischen Tag“. Wenn der Körper Energie benötigt, wird Glykogen wieder in Glukose umgewandelt. Es gelangt sofort ins Blut und wird in die Zellen transportiert, wo es in Energie umgewandelt wird. Die konstante Kohlenhydratmenge im Blut wird hauptsächlich durch Pankreashormone reguliert.

Pigmentaustausch

Die Rolle der Leber im Pigmentstoffwechsel besteht darin, freies Bilirubin in gebundenes Bilirubin umzuwandeln und anschließend über die Galle auszuscheiden. Indirektes Bilirubin entsteht beim Abbau von roten Blutkörperchen und Hämoglobin, der Teil des Prozesses der ständigen Bluterneuerung ist. Freies oder indirektes Bilirubin weist eine erhebliche Toxizität auf. Es unterliegt einer Konjugationsreaktion und wird in harmloses – direktes – umgewandelt. Diese Form von Bilirubin ist für den Körper nicht mehr giftig.

Direktes Bilirubin wird auch gebundenes oder konjugiertes Bilirubin genannt. Die Leber ist aktiv daran beteiligt, dieses Pigment über den Darm aus dem Körper zu entfernen. Ist die Ausscheidung von Bilirubin gestört, entsteht im Körper Gelbsucht.

Wenn in einem Leberbiochemietest das indirekte Bilirubin erhöht ist, deutet dies auf einen verstärkten Abbau roter Blutkörperchen hin. Dies kann bei hämolytischer Anämie und Malaria passieren.

Bei durch Gallensteine ​​verursachter Gelbsucht steigt das direkte Bilirubin an.

Die Blutversorgung der Leber ist aufgrund ihrer besonderen Anatomie einzigartig. Nur diese Drüse erhält Blut direkt aus der Arterie und Vene. Dieser Funktion der Leber ist es zu verdanken, dass in unserem Körper ständig Entgiftungsprozesse ablaufen. Dieses Organ wird zu Recht als „Filter“ bezeichnet, der den Körper täglich von Giftstoffen und Schadstoffen reinigt, indem er das Blut reinigt.

Die Barrierefunktion (Entgiftung, Neutralisierung, antitoxische Funktion) der Leber ist vielleicht die wichtigste Aufgabe, die sie erfüllt.

Die neutralisierende Funktion der Leber im Körper besteht darin, dass in ihren Zellen eine Deaktivierung (Biotransformation) toxischer Substanzen erfolgt. Sie werden vom Körper synthetisiert oder kommen von außen, zum Beispiel Arzneimittel, körperfremde chemische Verbindungen – Xenobiotika.

Die Leber ist an der Inaktivierungsreaktion einer Reihe biologisch aktiver Verbindungen beteiligt: ​​Östrogene, Androgene, Steroide, Pankreashormone.

Es bindet Ammoniak durch die Bildung von Harnstoff und Kreatinin. Darüber hinaus ist dieses Organ für die Verarbeitung toxischer Substanzen (Indol, Skatol, Kresol, Phenol) verantwortlich, die bei der Arbeit der Darmflora entstehen. Durch eine Konjugationsreaktion werden sie in harmlose Verbindungen umgewandelt. Dies ist notwendig, um Stoffwechselprodukte aus dem Körper zu entfernen.

Die Schutzfunktion der Leber kommt auch in der Phagozytose pathogener Mikroorganismen zum Ausdruck.

Verdauungsfunktion (Stoffwechselfunktion).

Die unersetzliche Rolle dieser Drüse bei der Verdauung ist die ständige Produktion von Galle und deren Weiterleitung zur Speicherung Gallenblase. Es enthält Gallensäuren, direktes Bilirubin, Cholesterin, Wasser und andere Substanzen. Die Gallenbildung erfolgt in Leberzellen – Hepatozyten. In ihnen übernimmt der Golgi-Apparat die Funktion seiner Akkumulation.

Nach dem Verlassen der Leberzellen wird die Galle zunächst in die Kapillaren und dann in die Gallengänge abgesondert. Beim Durchgang durch die Tubuli werden ihm alle für andere Organe notwendigen Verbindungen entzogen und es verbleiben nur die für die Verdauung notwendigen Stoffe und Abfallprodukte des Körpers.

Aufgrund der einzigartigen Anatomie der Gallenblase kann sie zwischen den Mahlzeiten große Mengen Galle speichern. Während der Mahlzeiten gelangt es in großen Portionen in den Darm und verbessert so den Verdauungsprozess.

Eine wichtige Funktion der Galle ist die Anregung des Darms. Ein Teil der Gallensäuren geht eine Konjugationsreaktion ein und wird zusammen mit der Galle in den Zwölffingerdarm ausgeschieden. Dort emulgiert die Säure Fette und erleichtert so die Aufnahme der Nahrung und deren Verdauung.

Als Teil der Galle werden direktes Bilirubin, Abbauprodukte toxischer Substanzen und Xenobiotika aus der Leber ausgeschieden.

Ein interessantes Merkmal der Galle ist das Fehlen von Enzymen in ihrer Zusammensetzung.

Enzymatische Funktion

In der Leber finden täglich viele biochemische Reaktionen statt. Manche Produkte für solche Prozesse werden oft sehr schnell benötigt. Beispielsweise wird in Extremsituationen Energie benötigt, die nur durch den Abbau eines Glukosemoleküls gewonnen werden kann. In solchen Fällen helfen uns Leberenzyme, die die in ihren Zellen ablaufenden biochemischen Reaktionen erheblich beschleunigen.

Rolle von Leberenzymen

Fast jede biochemische Reaktion wird durch ein spezifisches, nur dafür geeignetes Enzym katalysiert (beschleunigt).

Dieses Organ synthetisiert Enzyme wie ALT und AST. GGT und alkalische Phosphatase werden teilweise synthetisiert. Wenn bei der Analyse der Leberbiochemie die Leberenzyme „ansteigen“, deutet dies meist darauf hin, dass dem Organ etwas fehlt und dringend nach der Ursache gesucht werden muss.

Der ALT-Gehalt im Blut steigt bei Hepatitis, Leberzirrhose, Gelbsucht, Myokardinfarkt, Verbrennungen und nimmt bei einem Mangel an B-Vitaminen ab. Die AST-Konzentration kann bei Herzinfarkt, Hepatitis, Angina pectoris und schweren Erkrankungen ansteigen physische Aktivität und Abnahme bei einem Mangel an B-Vitaminen. Analysen dieser Leberenzyme sollten im Verhältnis zueinander betrachtet werden. Wenn der ALT-Wert den AST-Wert übersteigt, handelt es sich höchstwahrscheinlich um eine Lebererkrankung. Wenn es umgekehrt ist, dann sind es die Herzen.

Andere Leberfunktionen

Ausscheidungsfunktion (Ausscheidung).

Die Ausscheidungsfunktion der Leber besteht darin, Galle zusammen mit anderen Stoffwechselprodukten in die Gallengänge auszuscheiden, anschließend in das Darmlumen einzudringen und aus dem Körper auszuscheiden.

Vitaminaustausch

Die Leber ist direkt an der Synthese und Aufnahme fettlöslicher Vitamine (A, D, E, K) beteiligt und lagert deren überschüssige Vitamine auch im Körper ab (A, D, K, C, PP). Wenn während der Ernährung Vitamine nicht in ausreichender Menge in den Körper gelangen, beginnt er, sie aus seinen Reserven zu verbrauchen.

Immun- und allergische Reaktionen

Die Leber ist an der Reifung von Immunzellen (Immunpoese) und an immunologischen Reaktionen beteiligt. Es bestimmt auch maßgeblich die Reaktion des Körpers auf Allergene.

Zusammenfassend können wir sagen, dass die Leber das wichtigste Verdauungsorgan ist. Es spielt eine große Rolle bei den Stoffwechselprozessen des Körpers und der Synthese wichtiger Verbindungen; wenn seine Arbeit gestört ist, wirkt sich dies auf alle Aspekte der Gesundheit aus.

Ohne Beteiligung der Leber am Proteinstoffwechsel Der Körper kann nur wenige Tage überleben, dann tritt der Tod ein. Zu den wichtigsten Funktionen der Leber im Proteinstoffwechsel zählen die folgenden.

1. Desaminierung von Aminosäuren.
2. Bildung von Harnstoff und Extraktion von Ammoniak aus Körperflüssigkeiten.
3. Bildung von Blutplasmaproteinen.
4. Umwandlung verschiedener Aminosäuren ineinander und Synthese anderer Verbindungen aus Aminosäuren.

Vorläufig Desaminierung Aminosäuren sind für ihre Nutzung zur Energiegewinnung und Umwandlung in Kohlenhydrate und Fette notwendig. In geringen Mengen findet eine Desaminierung in anderen Geweben des Körpers, insbesondere in den Nieren, statt, diese Prozesse sind jedoch in ihrer Bedeutung nicht mit der Desaminierung von Aminosäuren in der Leber vergleichbar.

Bildung von Harnstoff in der Leber hilft, Ammoniak aus Körperflüssigkeiten zu extrahieren. Große Menge Bei der Desaminierung von Aminosäuren entsteht Ammoniak; im Darm werden ständig zusätzliche Mengen von Bakterien produziert und ins Blut aufgenommen. Wenn in dieser Hinsicht kein Harnstoff in der Leber gebildet wird, beginnt die Ammoniakkonzentration im Blutplasma schnell anzusteigen, was zu Leberkoma und Tod führt. Selbst bei einem starken Rückgang des Blutflusses durch die Leber, der manchmal aufgrund der Bildung eines Shunts zwischen Pfortader und Hohlvene auftritt, steigt der Ammoniakgehalt im Blut stark an und schafft Bedingungen für eine Toxikose.

Alle Hauptplasmaproteine, mit Ausnahme einiger Gammaglobuline, werden von Leberzellen gebildet. Sie machen etwa 90 % aller Plasmaproteine ​​aus. Die übrigen Gammaglobuline sind Antikörper, die hauptsächlich von Plasmazellen des Lymphgewebes produziert werden. Maximale Geschwindigkeit Die Proteinbildung durch die Leber beträgt 15–50 g/Tag. Wenn der Körper also etwa die Hälfte der Plasmaproteine ​​verliert, kann deren Menge innerhalb von 1–2 Wochen wiederhergestellt werden.

Das sollte berücksichtigt werden Plasmaproteinmangel Blut führt zu einem raschen Einsetzen der mitotischen Teilung der Hepatozyten und zu einer Vergrößerung der Leber. Dieser Effekt geht mit der Freisetzung von Plasmaproteinen durch die Leber einher, die so lange anhält, bis die Proteinkonzentration im Blut wieder normale Werte erreicht. Bei chronische Krankheit Leber (einschließlich Leberzirrhose) kann der Proteinspiegel im Blut, insbesondere Albumin, auf sehr niedrige Werte sinken, was zum Auftreten von generalisierten Ödemen und Aszites führt.

Unter den meisten wichtige Leberfunktionen bezieht sich auf seine Fähigkeit, bestimmte Aminosäuren zusammen mit chemischen Verbindungen, die Aminosäuren enthalten, zu synthetisieren. Beispielsweise werden in der Leber sogenannte nicht-essentielle Aminosäuren synthetisiert. Der Prozess einer solchen Synthese umfasst Ketosäuren, die eine ähnliche chemische Struktur wie Aminosäuren haben (mit Ausnahme von Sauerstoff in der Ketoposition). Aminoradikale durchlaufen mehrere Stufen der Transaminierung und wandern von den in der Nadinsäure vorhandenen Aminosäuren zu Ketosäuren an die Stelle des Sauerstoffs in der Ketoposition.