Glukóza je hlavným energetickým materiálom pre fungovanie ľudského tela. Vstupuje do tela potravou vo forme sacharidov. Po mnoho tisícročí prešiel človek mnohými evolučnými zmenami.
Jedným z najdôležitejších získaných zručností bola schopnosť tela skladovať energetické materiály v prípade hladomoru a syntetizovať ich z iných zlúčenín.
Nadbytok sacharidov sa akumuluje v tele s účasťou pečene a komplexných biochemických reakcií. Všetky procesy akumulácie, syntézy a použitia glukózy sú regulované hormónmi.
Aká je úloha pečene v akumulácii sacharidov v tele?
Existujú nasledujúce spôsoby použitia glukózy v pečeni:
- Glykolýza. Komplexný viacstupňový mechanizmus oxidácie glukózy bez účasti kyslíka, ktorý vedie k tvorbe univerzálnych zdrojov energie: ATP a NADP - zlúčeniny, ktoré poskytujú energiu pre tok všetkých biochemických a metabolických procesov v tele;
- Uchovávanie vo forme glykogénu za účasti hormónu inzulínu. Glykogén je inaktívna forma glukózy, ktorá sa môže hromadiť a byť uložená v tele;
- Lipogenézy. Ak glukóza vstúpi viac, ako je potrebné aj na tvorbu glykogénu, začína syntéza lipidov.
Úloha pečene v metabolizme uhľohydrátov je enormná, vďaka čomu má telo neustále zásoby sacharidov, ktoré sú životne dôležité pre telo.
Čo sa stane so sacharidmi v tele?
Hlavnou úlohou pečene je regulácia metabolizmu sacharidov a glukózy, po ktorej nasleduje ukladanie glykogénu v ľudských hepatocytoch. Osobitnou vlastnosťou je transformácia cukru pod vplyvom vysoko špecializovaných enzýmov a hormónov do jeho špeciálnej formy, pričom tento proces prebieha výlučne v pečeni (nevyhnutná podmienka pre jeho spotrebu bunkami). Tieto transformácie sú urýchlené enzýmami hexo- a glukokinázy, pretože hladina cukru klesá.
V procese trávenia (a sacharidy sa začínajú rozpadávať okamžite po jedle sa dostane do ústnej dutiny), obsah glukózy v krvi stúpa, v dôsledku čoho dochádza k urýchleniu reakcií zameraných na ukladanie prebytku. To zabraňuje vzniku hyperglykémie počas jedla.
Krvný cukor sa premieňa na inaktívnu zlúčeninu, glykogén a akumuluje sa v hepatocytoch a svaloch prostredníctvom série biochemických reakcií v pečeni. Keď nastane hladovanie energie pomocou hormónov, telo je schopné uvoľniť glykogén z depa a syntetizovať z neho glukózu - to je hlavný spôsob, ako získať energiu.
Schéma syntézy glykogénu
Prebytok glukózy v pečeni sa používa pri tvorbe glykogénu pod vplyvom pankreatického hormónu - inzulínu. Glykogén (živočíšny škrob) je polysacharid, ktorého štruktúrnym znakom je stromová štruktúra. Hepatocyty sa skladujú vo forme granúl. Obsah glykogénu v ľudskej pečeni sa môže zvýšiť až na 8% hmotnosti bunky po užití sacharidového jedla. Dezintegrácia je spravidla potrebná na udržanie hladín glukózy počas trávenia. Pri dlhodobom hladovaní sa obsah glykogénu znižuje takmer na nulu a je opäť syntetizovaný počas trávenia.
Biochémia glykogenolýzy
Ak telo potrebuje glukózu stúpa, glykogén sa začína rozkladať. Transformačný mechanizmus sa spravidla vyskytuje medzi jedlami a urýchľuje sa počas svalového zaťaženia. Pôst (nedostatok príjmu potravy počas najmenej 24 hodín) má za následok takmer úplné rozpad glykogénu v pečeni. Ale s pravidelným jedlom, jeho rezervy sú plne obnovené. Takáto akumulácia cukru môže existovať veľmi dlhú dobu, až kým nenastane potreba rozkladu.
Biochémia glukoneogenézy (spôsob, ako získať glukózu)
Glukoneogenéza je proces syntézy glukózy z ne-sacharidových zlúčenín. Jeho hlavnou úlohou je udržiavať stabilný obsah sacharidov v krvi s nedostatkom glykogénu alebo ťažkou fyzickou prácou. Glukoneogenéza poskytuje produkciu cukru až do 100 gramov denne. V stave sacharidového hladu je telo schopné syntetizovať energiu z alternatívnych zlúčenín.
Na použitie cesty glykogenolýzy, keď je potrebná energia, sú potrebné nasledujúce látky:
- Laktát (kyselina mliečna) - je syntetizovaný rozpadom glukózy. Po fyzickej námahe sa vracia do pečene, kde sa opäť premieňa na sacharidy. Vďaka tomu sa kyselina mliečna neustále zapája do tvorby glukózy;
- Glycerín je výsledkom rozpadu lipidov;
- Aminokyseliny - sú syntetizované počas rozpadu svalových proteínov a začínajú sa podieľať na tvorbe glukózy počas deplécie zásob glykogénu.
Hlavné množstvo glukózy sa produkuje v pečeni (viac ako 70 gramov denne). Hlavnou úlohou glukoneogenézy je dodávka cukru do mozgu.
Sacharidy sa dostávajú do tela nielen vo forme glukózy - môže to byť aj manóza obsiahnutá v citrusových plodoch. Manóza ako výsledok kaskády biochemických procesov sa konvertuje na zlúčeninu, ako je glukóza. V tomto stave vstupuje do glykolytických reakcií.
Schéma regulácie glykogenézy a glykogenolýzy
Cesta syntézy a rozpadu glykogénu je regulovaná týmito hormónmi:
- Inzulín je pankreatický hormón proteínovej povahy. Znižuje hladinu cukru v krvi. Vo všeobecnosti je znakom hormónu inzulín účinok na metabolizmus glykogénu, na rozdiel od glukagónu. Inzulín reguluje ďalšiu cestu konverzie glukózy. Pod jeho vplyvom sa sacharidy transportujú do buniek tela az ich nadbytku - tvorby glykogénu;
- Glukagón, hormón hladu, je produkovaný pankreasom. Má proteínovú povahu. Na rozdiel od inzulínu urýchľuje rozklad glykogénu a pomáha stabilizovať hladiny glukózy v krvi;
- Adrenalín je hormónom stresu a strachu. Jeho produkcia a vylučovanie sa vyskytujú v nadobličkách. Stimuluje uvoľňovanie prebytočného cukru z pečene do krvi, dodáva tkanivám „výživu“ v stresovej situácii. Podobne ako glukagón, na rozdiel od inzulínu, urýchľuje katabolizmus glykogénu v pečeni.
Rozdiel v množstve sacharidov v krvi aktivuje produkciu hormónov inzulínu a glukagónu, zmenu v ich koncentrácii, ktorá prepína rozpad a tvorbu glykogénu v pečeni.
Jednou z dôležitých úloh pečene je regulovať cestu syntézy lipidov. Metabolizmus lipidov v pečeni zahŕňa produkciu rôznych tukov (cholesterol, triacylglyceridy, fosfolipidy atď.). Tieto lipidy vstupujú do krvi, ich prítomnosť poskytuje energiu do tkanív tela.
Pečeň sa priamo podieľa na udržiavaní energetickej rovnováhy v tele. Jej ochorenia môžu viesť k narušeniu dôležitých biochemických procesov, v dôsledku čoho budú trpieť všetky orgány a systémy. Musíte starostlivo sledovať svoje zdravie av prípade potreby neodkladať návštevu u lekára.
Čo sa deje v pečeni s aminokyselinami
Pečeň je jedným z hlavných orgánov ľudského tela. Interakcia s vonkajším prostredím je zabezpečená účasťou nervového systému, dýchacieho systému, gastrointestinálneho traktu, kardiovaskulárnych, endokrinných systémov a systému orgánov pohybu.
Rôzne procesy prebiehajúce vo vnútri tela sú spôsobené metabolizmom alebo metabolizmom. Obzvlášť dôležité pri zabezpečovaní fungovania tela sú nervové, endokrinné, cievne a tráviace systémy. V tráviacom systéme, pečeň zaujíma jednu z vedúcich pozícií, pôsobí ako centrum pre chemické spracovanie, tvorbu (syntézu) nových látok, centrum pre neutralizáciu toxických (škodlivých) látok a endokrinný orgán.
Pečeň sa podieľa na procesoch syntézy a rozkladu látok, v interkonverziách jednej látky na inú, pri výmene hlavných zložiek tela, a to v metabolizme proteínov, tukov a sacharidov (sacharidov) a je tiež endokrinne aktívnym orgánom. Poznamenávame najmä to, že pri rozpade pečene, syntéze a ukladaní (depozícii) sacharidov a tukov, rozkladu proteínov na amoniak, syntéze hemu (základ pre hemoglobín), syntéze mnohých krvných proteínov a intenzívnom metabolizme aminokyselín.
Potravinové zložky pripravené v predchádzajúcich krokoch spracovania sa absorbujú do krvného obehu a dodávajú sa primárne do pečene. Stojí za zmienku, že ak sa toxické látky dostanú do potravinových zložiek, potom sa najprv dostanú do pečene. Pečeň je najväčšou primárnou chemickou úpravňou v ľudskom tele, kde prebiehajú metabolické procesy, ktoré ovplyvňujú celé telo.
Funkcia pečene
1. Bariérové (ochranné) a neutralizačné funkcie spočívajú v zničení jedovatých produktov metabolizmu proteínov a škodlivých látok absorbovaných v čreve.
2. Pečeň je tráviaca žľaza, ktorá produkuje žlč, ktorá vstupuje do dvanástnika cez vylučovací kanál.
3. Účasť na všetkých typoch metabolizmu v tele.
Zvážte úlohu pečene v metabolických procesoch organizmu.
1. Metabolizmus aminokyselín (proteín). Syntéza albumínu a čiastočne globulínov (krvné proteíny). Medzi látkami pochádzajúcimi z pečene do krvi, v prvom rade z hľadiska ich dôležitosti pre telo, môžete dať bielkoviny. Pečeň je hlavným miestom tvorby mnohých krvných proteínov, ktoré poskytujú komplexnú krvnú zrážaciu reakciu.
V pečeni sa syntetizuje množstvo proteínov, ktoré sa zúčastňujú procesov zápalu a transportu látok v krvi. To je dôvod, prečo stav pečene významne ovplyvňuje stav systému zrážania krvi, odozva organizmu na akýkoľvek účinok, sprevádzaná zápalovou reakciou.
Pečeň sa prostredníctvom syntézy proteínov aktívne podieľa na imunologických reakciách organizmu, ktoré sú základom ochrany ľudského tela pred pôsobením infekčných alebo iných imunologicky aktívnych faktorov. Okrem toho proces imunologickej ochrany sliznice gastrointestinálneho traktu zahŕňa priame postihnutie pečene.
V pečeni sa tvoria proteínové komplexy s tukmi (lipoproteínmi), sacharidmi (glykoproteínmi) a nosičovými komplexmi (transportéry) určitých látok (napríklad transferín - transportér železa).
V pečeni sa produkty rozkladu proteínov vstupujúcich do čreva s jedlom používajú na syntézu nových proteínov, ktoré telo potrebuje. Tento proces sa nazýva transaminácia aminokyselín a enzýmy podieľajúce sa na metabolizme sa nazývajú transaminázy;
2. Účasť na rozklade proteínov na ich konečné produkty, t.j. amoniak a močovina. Čpavok je stálym produktom rozkladu bielkovín, zároveň je toxický pre nervózny. látok. Pečeň poskytuje neustály proces premeny amoniaku na nízko toxickú látku močovinu, ktorá sa vylučuje obličkami.
Keď sa znižuje schopnosť pečene neutralizovať amoniak, dochádza k jej akumulácii v krvi a nervovom systéme, ktorá je sprevádzaná duševnou poruchou a končí úplným vypnutím nervového systému - kóma. Môžeme teda bezpečne povedať, že existuje výrazná závislosť stavu ľudského mozgu od správnej a plnohodnotnej práce pečene;
3. Výmena lipidov (tukov). Najdôležitejšie sú procesy štiepenia tukov na triglyceridy, tvorba mastných kyselín, glycerolu, cholesterolu, žlčových kyselín atď. V tomto prípade sa mastné kyseliny s krátkym reťazcom tvoria výlučne v pečeni. Takéto mastné kyseliny sú nevyhnutné pre plnú činnosť kostrových svalov a srdcového svalu ako zdroja získavania významného podielu energie.
Tieto isté kyseliny sa používajú na generovanie tepla v tele. Z tukov je cholesterol 80-90% syntetizovaný v pečeni. Na jednej strane je cholesterol nevyhnutnou látkou pre telo, na druhej strane, keď je cholesterol narušený pri jeho preprave, ukladá sa do ciev a spôsobuje rozvoj aterosklerózy. To všetko umožňuje sledovať spojenie pečene s rozvojom ochorení cievneho systému;
4. Metabolizmus sacharidov. Syntéza a rozklad glykogénu, konverzia galaktózy a fruktózy na glukózu, oxidácia glukózy atď.
5. Účasť na asimilácii, skladovaní a tvorbe vitamínov, najmä A, D, E a skupiny B;
6. Účasť na výmene železa, medi, kobaltu a iných stopových prvkov potrebných na tvorbu krvi;
7. Zapojenie pečene do odstraňovania toxických látok. Rozdeľujú sa toxické látky (najmä tie, ktoré sú zvonku), ktoré sú nerovnomerne rozložené v celom tele. Dôležitou fázou ich neutralizácie je stupeň zmeny ich vlastností (transformácia). Transformácia vedie k tvorbe zlúčenín s nižšou alebo viac toxickými schopnosťami v porovnaní s toxickou látkou, ktorá bola v tele prijatá.
eliminácia
1. Výmena bilirubínu. Bilirubin sa často tvorí z produktov rozkladu hemoglobínu uvoľňovaného zo starnutia červených krviniek. Každý deň sa v ľudskom tele zničí 1–1,5% červených krviniek, okrem toho sa približne 20% bilirubínu produkuje v pečeňových bunkách;
Narušenie metabolizmu bilirubínu vedie k zvýšeniu jeho obsahu v krvi - hyperbilirubinémia, ktorá sa prejavuje žltačkou;
2. Účasť na procesoch zrážania krvi. V bunkách pečene sa tvoria látky potrebné na zrážanie krvi (protrombín, fibrinogén), ako aj množstvo látok, ktoré tento proces spomaľujú (heparín, antiplazmín).
Pečeň je umiestnená pod membránou v hornej časti brušnej dutiny vpravo a normálne u dospelých nie je hmatateľná, pretože je pokrytá rebrami. Ale u malých detí môže vyčnievať pod rebrami. Pečeň má dva laloky: pravé (veľké) a ľavé (menšie) a je pokryté kapsulou.
Horný povrch pečene je konvexný a dolný - mierne konkávny. Na spodnej ploche, v strede, sú zvláštne brány pečene, cez ktoré prechádzajú cievy, nervy a žlčové kanály. Vo výklenku pod pravým lalokom je žlčník, do ktorého sa ukladá žlč produkovaná pečeňovými bunkami, ktoré sa nazývajú hepatocyty. Za deň, pečeň produkuje od 500 do 1200 mililitrov žlče. Žlč je tvorená kontinuálne a jej vstup do čreva je spojený s príjmom potravy.
žlč
Žlč je žltá kvapalina, ktorá sa skladá z vody, žlčových pigmentov a kyselín, cholesterolu, minerálnych solí. Cez spoločný žlčovod sa vylučuje do dvanástnika.
Uvoľňovanie bilirubínu pečeňou cez žlč zaisťuje odstraňovanie bilirubínu, ktorý je toxický pre telo, čo je dôsledkom konštantného prirodzeného rozkladu hemoglobínu (proteínu červených krviniek) z krvi. Pre porušenie na. V ktoromkoľvek štádiu extrakcie bilirubínu (v pečeni samotnej alebo sekrécii žlče pozdĺž pečeňových kanálikov) sa bilirubín akumuluje v krvi a tkanivách, čo sa prejavuje ako žltá farba kože a skléry, to znamená vo vývoji žltačky.
Žlčové kyseliny (choláty)
Žlčové kyseliny (choláty) v spojení s inými látkami poskytujú stacionárnu úroveň metabolizmu cholesterolu a jeho vylučovanie v žlči, zatiaľ čo cholesterol v žlči je v rozpustenej forme, alebo skôr je uzavretý v najmenších časticiach, ktoré zabezpečujú vylučovanie cholesterolu. Poruchy metabolizmu žlčových kyselín a iných zložiek, ktoré zabezpečujú elimináciu cholesterolu, sú sprevádzané zrážaním kryštálov cholesterolu v žlči a tvorbou žlčových kameňov.
Pri udržiavaní stabilnej výmeny žlčových kyselín sa jedná nielen o pečeň, ale aj o črevá. V pravej časti hrubého čreva sa v krvi reabsorbujú choláty, čo zabezpečuje cirkuláciu žlčových kyselín v ľudskom tele. Hlavným zásobníkom žlče je žlčník.
žlčník
Pri porušení jeho funkcie sú tiež výrazné porušenia v sekrécii žlčových kyselín a žlčových kyselín, čo je ďalší faktor, ktorý prispieva k tvorbe žlčových kameňov. Súčasne sú látky žlče potrebné na úplné trávenie tukov a vitamínov rozpustných v tukoch.
Pri dlhodobom nedostatku žlčových kyselín a niektorých ďalších látok žlče vzniká nedostatok vitamínov (hypovitaminóza). Nadmerné hromadenie žlčových kyselín v krvi v rozpore s ich vylučovaním žlčou je sprevádzané bolestivým svrbením kože a zmenami tepovej frekvencie.
Zvláštnosťou pečene je, že dostáva žilovú krv z brušných orgánov (žalúdok, pankreas, črevá atď.), Ktoré pôsobia cez portálovú žilu a sú zbavené škodlivých látok v pečeňových bunkách a vstupujú do nižšej žilovej žily. heart. Všetky ostatné orgány ľudského tela prijímajú iba arteriálnu krv a venóznu - dávajú.
Článok využíva materiály z otvorených zdrojov: Autor: Trofimov S. - Kniha: "Choroby pečene"
prieskum:
Podeľte sa o post "Funkcie pečene v ľudskom tele"
Čo sa deje v pečeni: s nadbytkom glukózy; s aminokyselinami; s amónnymi soľami
pomogiiiiiite!
Šetrite čas a nevidíte reklamy so službou Knowledge Plus
Šetrite čas a nevidíte reklamy so službou Knowledge Plus
Odpoveď
Odpoveď je daná
Shinigamisama
Pripojiť znalosti Plus pre prístup ku všetkým odpovediam. Rýchlo, bez reklamy a prestávok!
Nenechajte si ujsť dôležité - pripojiť znalosti Plus vidieť odpoveď práve teraz.
Ak chcete získať prístup k odpovedi, pozrite si video
No nie!
Názory odpovedí sú u konca
Pripojiť znalosti Plus pre prístup ku všetkým odpovediam. Rýchlo, bez reklamy a prestávok!
Nenechajte si ujsť dôležité - pripojiť znalosti Plus vidieť odpoveď práve teraz.
Liečime pečeň
Liečba, príznaky, lieky
Aminokyselina pečeň
Každý vie z lekcií chémie, že aminokyseliny sú "stavebnými kameňmi" pre budovanie proteínov. Existujú aminokyseliny, ktoré je naše telo schopné samostatne syntetizovať, a existujú tie, ktoré sú dodávané len zvonku, spolu s živinami. Zoberme si aminokyseliny (zoznam), ich úlohu v tele, z ktorých produkty prichádzajú k nám.
Úloha aminokyselín
Naše bunky majú stále potrebu aminokyselín. Potravinové bielkoviny sa rozkladajú v črevách na aminokyseliny. Potom sa aminokyseliny absorbujú do krvného obehu, kde sa syntetizujú nové proteíny v závislosti od genetického programu a požiadaviek tela. Esenciálne aminokyseliny uvedené nižšie sú odvodené z produktov. Vymeniteľný organizmus sa syntetizuje nezávisle. Okrem toho, že aminokyseliny sú štrukturálnymi zložkami proteínov, syntetizujú aj rôzne látky. Úloha aminokyselín v tele je obrovská. Proteinogénne a proteínogénne aminokyseliny sú prekurzormi dusíkatých báz, vitamínov, hormónov, peptidov, alkaloidov, radiátorov a mnohých ďalších významných zlúčenín. Napríklad vitamín PP sa syntetizuje z tryptofánu; hormóny norepinefrin, tyroxín, adrenalín - z tyrozínu. Kyselina pantoténová sa tvorí z aminokyseliny valínu. Prolín je protektorom buniek z rôznych napätí, ako je oxidácia.
Všeobecné vlastnosti aminokyselín
Organické zlúčeniny s vysokou molekulovou hmotnosťou obsahujúce dusík, ktoré sú vytvorené z aminokyselinových zvyškov, sú spojené peptidovými väzbami. Polyméry, v ktorých aminokyseliny pôsobia ako monoméry, sú rôzne. Štruktúra proteínu zahŕňa stovky, tisíce aminokyselinových zvyškov spojených peptidovými väzbami. Zoznam aminokyselín, ktoré sú v prírode, je pomerne veľký, našli asi tristo. Aminokyseliny sa svojou schopnosťou inkorporovať do proteínov delia na proteínogénne („produkujúce proteíny“, zo slov „proteín“ - proteín, „genéza“ - porodiť) a neproteogénne. In vivo je množstvo proteínogénnych aminokyselín relatívne malé, je ich len dvadsať. Okrem týchto štandardných dvadsiatich sa v proteínoch nachádzajú aj modifikované aminokyseliny, ktoré sú odvodené od bežných aminokyselín. Proteinogénne látky zahŕňajú tie, ktoré nie sú súčasťou proteínu. Existujú α, β a y. Všetky proteínové aminokyseliny sú a-aminokyseliny, majú charakteristický štruktúrny znak, ktorý je možné pozorovať na obrázku nižšie: prítomnosť amínových a karboxylových skupín, ktoré sú viazané v a-polohe atómom uhlíka. Okrem toho každá aminokyselina má svoj vlastný radikál, nerovnaký so štruktúrou, rozpustnosťou a elektrickým nábojom.
Typy aminokyselín
Zoznam aminokyselín je rozdelený do troch hlavných typov, medzi ktoré patria:
• Esenciálne aminokyseliny. Práve tieto aminokyseliny nedokážu telo v dostatočnom množstve syntetizovať.
• Vymeniteľné aminokyseliny. Tento typ organizmu sa môže nezávisle syntetizovať pomocou iných zdrojov.
• Podmienene esenciálne aminokyseliny. Telo ich syntetizuje nezávisle, ale v nedostatočnom množstve pre svoje potreby.
Esenciálne aminokyseliny. Obsah vo výrobkoch
Esenciálne aminokyseliny majú schopnosť dostať telo len z potravy alebo z prísad. Ich funkcie sú jednoducho nevyhnutné pre tvorbu zdravých kĺbov, krásnych vlasov, silných svalov. Aké potraviny obsahujú aminokyseliny tohto typu? Zoznam je uvedený nižšie:
• fenylalanín - mliečne výrobky, mäso, naklíčená pšenica, ovos;
• treonín - mliečne výrobky, vajcia, mäso;
Lyzín - strukoviny, ryby, hydina, naklíčená pšenica, mliečne výrobky, arašidy;
• valín - obilniny, huby, mliečne výrobky, mäso;
• metionín - arašidy, zelenina, strukoviny, chudé mäso, tvaroh;
• tryptofán - orechy, mliečne výrobky, morčacie mäso, semená, vajcia;
• leucín - mliečne výrobky, mäso, ovos, naklíčená pšenica;
• izoleucín - hydina, syr, ryby, naklíčená pšenica, semená, orechy;
• Histidín - naklíčená pšenica, mliečne výrobky, mäso.
Základné funkcie aminokyselín
Všetky tieto „tehly“ sú zodpovedné za najdôležitejšie funkcie ľudského tela. Človek o svojom počte nerozmýšľa, ale s nedostatkom práce sa okamžite začne zhoršovať práca všetkých systémov.
Chemický vzorec leucínu má nasledujúci význam: HOCCH (NH2) CH3CH (CH3). V ľudskom tele nie je táto aminokyselina syntetizovaná. Zahrnuté v zložení prírodných proteínov. Používa sa na liečbu anémie, ochorenia pečene. Leucín (vzorec - HO-CCH (NH2) CH = CH (CH3)) pre telo za deň je potrebný v množstve od 4 do 6 gramov. Táto aminokyselina je súčasťou mnohých potravinových doplnkov. Ako potravinová prísada je kódovaná E641 (zvýrazňovač chuti). Leucín reguluje hladinu glukózy v krvi a leukocytov, s ich nárastom, prepína imunitný systém, aby eliminoval zápal. Táto aminokyselina hrá dôležitú úlohu pri tvorbe svalov, fúzii kostí, hojení rán a tiež pri metabolizme.
Histidínová aminokyselina je dôležitým prvkom v období rastu, keď sa zotavuje z poranení a chorôb. Zlepšuje zloženie krvi, spoločnú funkciu. Pomáha stráviť meď a zinok. S nedostatkom histidínu dochádza k oslabeniu sluchu a zapáleniu svalového tkaniva.
Aminokyselina izoleucín sa podieľa na produkcii hemoglobínu. Zvyšuje vytrvalosť, energiu, reguluje hladinu cukru v krvi. Podieľa sa na tvorbe svalového tkaniva. Izoleucín znižuje účinky stresových faktorov. S nedostatkom pocitov úzkosti, strachu, úzkosti, zvýšenej únavy.
Aminokyselina valín - neporovnateľný zdroj energie, obnovuje svaly, podporuje ich v tóne. Valín je dôležitý pre opravu pečeňových buniek (napríklad pre hepatitídu). Pri nedostatku tejto aminokyseliny je narušená koordinácia pohybov a môže sa tiež zvýšiť citlivosť kože.
Metionín je esenciálna aminokyselina pre pečeň a tráviaci systém. Obsahuje síru, ktorá pomáha predchádzať chorobám nechtov a pokožky, pomáha pri raste vlasov. Metionín bojuje proti toxikóze u tehotných žien. Keď je v tele nedostatočný, hemoglobín sa znižuje a tuk sa akumuluje v pečeňových bunkách.
Lyzín - táto aminokyselina je pomocníkom pri vstrebávaní vápnika, prispieva k tvorbe a posilňovaniu kostí. Zlepšuje štruktúru vlasov, produkuje kolagén. Lyzín je anabolický, čo vám umožní budovať svalovú hmotu. Podieľa sa na prevencii vírusových ochorení.
Threonín - zlepšuje imunitu, zlepšuje tráviaci trakt. Podieľa sa na procese tvorby kolagénu a elastínu. Nedovoľuje, aby sa tuk ukladal v pečeni. Hrá úlohu pri tvorbe zubnej skloviny.
Tryptofán je hlavným respondentom pre naše emócie. Známy hormón šťastia, serotonín, je produkovaný tryptofánom. Keď je to normálne, nálada stúpa, normalizuje spánok, obnovujú sa biorytmy. Priaznivý vplyv na prácu tepien a srdca.
Fenylalanín sa podieľa na tvorbe norepinefrínu, ktorý je zodpovedný za bdelosť, aktivitu a energiu tela. Ovplyvňuje aj hladinu endorfínov - hormónov radosti. Nedostatok fenylalanínu môže spôsobiť depresiu.
Vymeniteľné aminokyseliny. produkty
Tieto typy aminokyselín sa tvoria v tele v procese metabolizmu. Sú extrahované z iných organických látok. Telo môže automaticky prepnúť na vytvorenie potrebných aminokyselín. Aké potraviny obsahujú esenciálne aminokyseliny? Zoznam je uvedený nižšie:
• arginín - ovos, orechy, kukurica, mäso, želatína, mliečne výrobky, sezam, čokoláda;
• alanín - morské plody, vaječné bielky, mäso, sójové bôby, strukoviny, orechy, kukurica, hnedá ryža;
• asparagín - ryby, vajcia, morské plody, mäso, špargľa, paradajky, orechy;
• glycín - pečeň, hovädzie mäso, želatína, mliečne výrobky, ryby, vajcia;
• prolín - ovocné šťavy, mliečne výrobky, pšenica, mäso, vajcia;
• taurín - mlieko, rybie proteíny; produkovaný v tele z vitamínu B6;
• glutamín - ryby, mäso, strukoviny, mliečne výrobky;
• serín - sója, pšeničný lepok, mäso, mliečne výrobky, arašidy;
• karnitín - mäso a vnútornosti, mliečne výrobky, ryby, červené mäso.
Funkcie vymeniteľných aminokyselín
Kyselina glutámová, ktorej chemický vzorec je C₅H3N20, je súčasťou proteínov v živých organizmoch, je prítomná v niektorých látkach s nízkou molekulovou hmotnosťou, ako aj v konsolidovanej forme. Veľká úloha je určená na účasť na metabolizme dusíka. Zodpovedný za činnosť mozgu. Kyselina glutámová (vzorec C₅H₉N₁O₄) pri dlhšej námahe ide do glukózy a pomáha produkovať energiu. Glutamín hrá veľkú úlohu pri zlepšovaní imunity, obnovuje svaly, vytvára rastové hormóny a urýchľuje metabolické procesy.
Alanín je najdôležitejším zdrojom energie pre nervový systém, svalové tkanivo a mozog. Produkciou protilátok alanín posilňuje imunitný systém, zúčastňuje sa aj metabolizmu organických kyselín a cukrov, v pečeni sa mení na glukózu. Vďaka alanínu sa zachováva acidobázická rovnováha.
Asparagín patrí k vymeniteľným aminokyselinám, jeho úlohou je znižovať tvorbu amoniaku pri vysokých zaťaženiach. Pomáha odolávať únave, premieňa sacharidy na svalovú energiu. Stimuluje imunitu produkciou protilátok a imunoglobulínov. Kyselina asparágová vyrovnáva procesy prebiehajúce v centrálnom nervovom systéme, zabraňuje nadmernej inhibícii a nadmernej excitácii.
Glycín je aminokyselina, ktorá poskytuje procesy tvorby buniek kyslíkom. Glycín je potrebný na normalizáciu hladiny cukru v krvi a krvného tlaku. Podieľa sa na rozpade tukov, pri produkcii hormónov zodpovedných za imunitný systém.
Karnitín je dôležitým transportným činidlom, ktoré presúva mastné kyseliny do mitochondriálnej matrice. Karnitín je schopný zvýšiť účinnosť antioxidantov, oxidovať tuky a podporuje ich odstránenie z tela.
Ornitín je výrobcom rastových hormónov. Táto aminokyselina je nevyhnutná pre imunitný systém a pečeň, je zapojená do tvorby inzulínu, do rozpadu mastných kyselín, do procesov tvorby moču.
Prolín - sa podieľa na tvorbe kolagénu, ktorý je nevyhnutný pre spojivové tkanivá a kosti. Podporuje a posilňuje srdcový sval.
Serín je producentom bunkovej energie. Pomáha ukladať glykogén svalov a pečene. Podieľa sa na posilňovaní imunitného systému a poskytuje mu protilátky. Stimuluje funkciu nervového systému a pamäte.
Taurín má priaznivý vplyv na kardiovaskulárny systém. Umožňuje kontrolovať epileptické záchvaty. Zohráva dôležitú úlohu pri monitorovaní procesu starnutia. Znižuje únavu, uvoľňuje telo od voľných radikálov, znižuje cholesterol a tlak.
Podmienečne neesenciálne aminokyseliny
Cysteín pomáha eliminovať toxické látky, podieľa sa na tvorbe svalového tkaniva a kože. Cysteín je prírodný antioxidant, čistí telo chemických toxínov. Stimuluje prácu bielych krviniek. Obsiahnuté v potravinách, ako je mäso, ryby, ovos, pšenica, sója.
Aminokyselina tyrozín pomáha bojovať proti stresu a únave, znižuje úzkosť, zlepšuje náladu a celkový tón. Tyrozín má antioxidačný účinok, ktorý umožňuje viazať voľné radikály. Hrá dôležitú úlohu v procese metabolizmu. Obsahuje mäso a mliečne výrobky, ryby.
Histidín pomáha regenerovať tkanivá, podporuje ich rast. Obsahuje hemoglobín. Pomáha pri liečbe alergií, artritídy, anémie a vredov. S nedostatkom tejto aminokyseliny sa môže zmierniť sluch.
Aminokyseliny a bielkoviny
Všetky proteíny sú vytvorené peptidovými väzbami s aminokyselinami. Proteíny samotné alebo proteíny sú vysokomolekulárne zlúčeniny, ktoré obsahujú dusík. Pojem "proteín" bol prvýkrát predstavený v roku 1838 Berzelius. Slovo pochádza z gréckeho „primárneho“, čo znamená vedúce miesto proteínov v prírode. Bielkoviny dávajú život všetkým životom na Zemi, od baktérií až po komplexné ľudské telo. V prírode sú oveľa väčšie ako všetky ostatné makromolekuly. Bielkoviny - základ života. Pri telesnej hmotnosti tvoria bielkoviny 20%, a ak užívate suchú bunkovú hmotu, potom 50%. Prítomnosť veľkého množstva proteínov je vysvetlená existenciou rôznych aminokyselín. S týmito polymérnymi molekulami zase pôsobia a vytvárajú. Najvýraznejšou vlastnosťou proteínov je ich schopnosť vytvárať vlastnú priestorovú štruktúru. Chemické zloženie bielkovín neustále obsahuje dusík - približne 16%. Vývoj a rast tela je úplne závislý od funkcií proteínových aminokyselín. Proteíny nemôžu byť nahradené inými prvkami. Ich úloha v tele je mimoriadne dôležitá.
Proteínové funkcie
Potreba prítomnosti proteínov je vyjadrená v nasledujúcich základných funkciách týchto zlúčenín: t
• Proteín hrá hlavnú úlohu vo vývoji a raste, pretože je stavebným materiálom pre nové bunky.
• Proteín reguluje metabolické procesy počas uvoľňovania energie. Napríklad, ak potrava pozostávala zo sacharidov, rýchlosť metabolizmu sa zvyšuje o 4%, a ak je z proteínu, potom o 30%.
• Kvôli hydrofilite proteíny regulujú rovnováhu vody v tele.
• Zlepšiť imunitný systém syntetizáciou protilátok a následne eliminovať hrozbu ochorenia a infekcie.
Proteín v tele je najdôležitejším zdrojom energie a stavebného materiálu. Je veľmi dôležité pozorovať menu a jesť potraviny obsahujúce bielkoviny každý deň, dodajú vám potrebnú vitalitu, silu a ochranu. Všetky vyššie uvedené produkty obsahujú proteín.
Pečeň: metabolizmus aminokyselín a metabolické poruchy
Pečeň je hlavným miestom výmeny aminokyselín. Na syntézu proteínov sa používajú aminokyseliny, ktoré vznikajú počas metabolizmu endogénnych (primárne svalových) a potravinových proteínov, ako aj syntetizovaných v samotnej pečeni. Väčšina aminokyselín vstupujúcich do pečene cez portálovú žilu sa metabolizuje na močovinu (s výnimkou rozvetvených aminokyselín leucínu, izoleucínu a valínu). Niektoré aminokyseliny (napríklad alanín) vo voľnej forme sa vracajú do krvi. Aminokyseliny sa používajú na syntézu intracelulárnych proteínov hepatocytov, srvátkových proteínov a látok, ako je glutatión, glutamín, taurín, karnosín a kreatinín. Porušenie metabolizmu aminokyselín môže viesť k zmenám v ich sérových koncentráciách. Súčasne sa zvyšuje hladina aromatických aminokyselín a metionínu metabolizovaného v pečeni a rozvetvené aminokyseliny používané v kostrových svaloch zostávajú normálne alebo sa znižujú.
Predpokladá sa, že narušenie pomeru týchto aminokyselín hrá úlohu v patogenéze pečeňovej encefalopatie, ale to sa nepreukázalo.
Aminokyseliny sú zničené v pečeni transamináciou a oxidačnými deaminačnými reakciami. Pri oxidačnej deaminácii aminokyselín vznikli keto kyseliny a amoniak. Tieto reakcie sú katalyzované oxidázou L-aminokyseliny. U ľudí je však aktivita tohto enzýmu nízka, a preto je hlavnou cestou rozkladu aminokyselín: najprv dochádza k transaminácii - dochádza k prenosu aminoskupiny z aminokyseliny na kyselinu alfa-ketoglutárovú za vzniku zodpovedajúcej kyseliny alfa keto a kyseliny glutámovej - a potom oxidačnej deaminácie kyseliny glutámovej. Transaminácia je katalyzovaná aminotransferázami (transaminázami). Tieto enzýmy sa nachádzajú vo veľkých množstvách v pečeni; nachádzajú sa aj v obličkách, svaloch, srdci, pľúcach a centrálnom nervovom systéme. Najštudovanejšie asAT. Jeho sérová aktivita sa zvyšuje pri rôznych ochoreniach pečene (napríklad pri akútnej vírusovej a drogovo vyvolanej hepatitíde). Oxidačná deaminácia kyseliny glutámovej je katalyzovaná glutamátdehydrogenázou. Alfa-ketokyseliny vznikajúce pri transaminácii môžu vstúpiť do Krebsovho cyklu, podieľať sa na metabolizme sacharidov a lipidov. Okrem toho sa mnohé aminokyseliny syntetizujú v pečeni s použitím transaminácie s výnimkou esenciálnych aminokyselín.
Rozdelenie niektorých aminokyselín nasleduje inou cestou: napríklad glycín je deaminovaný glycínoxidázou. Pri ťažkom poškodení pečene (napríklad rozsiahlej nekróze pečene) je narušený metabolizmus aminokyselín, zvyšuje sa ich krv vo voľnej forme a v dôsledku toho sa môže vyvinúť hyperaminokyselinová aminokyselina.
Výmena aminokyselín a amoniaku
V pečeni, ktorá zaujíma dominantné postavenie v transformácii aminokyselín, dochádza k rôznym procesom anabolizmu a katabolizmu. Syntéza proteínov v pečeni sa uskutočňuje z aminokyselín, ktoré vznikajú buď po štiepení potravinových proteínov, alebo v dôsledku rozpadu proteínov samotného organizmu (predovšetkým svalov), alebo počas ich syntézy priamo v pečeni.
Pečeňový katabolizmus alebo rozpad aminokyselín v pečeni zahŕňa dve hlavné reakcie: transamináciu a oxidačnú deamináciu. Počas transaminácie, t.j. v procese pripájania aminoskupiny odštiepenej z aminokyseliny na kyselinu keto, hrá úlohu katalyzátora aminotransferáza. Tieto enzýmy sa nachádzajú vo veľkých množstvách nielen v pečeni, ale aj v iných tkanivách (obličky, svaly, srdce, pľúca a mozog). Najviac skúmaná aspartátaminotransferáza, ktorej hladina v sére sa zvyšuje s rôznymi typmi poškodenia pečeňového tkaniva (napríklad pri akútnej vírusovej alebo drogou indukovanej hepatitíde). V dôsledku transaminácie sa aminokyseliny môžu zúčastniť cyklu kyseliny citrónovej a potom sa zúčastňujú na intersticiálnom metabolizme sacharidov a tukov. Väčšina esenciálnych aminokyselín sa tiež syntetizuje v pečeni počas procesu transaminácie. Oxidačná deaminácia, ktorá spôsobuje premenu aminokyselín na ketokyseliny (a amoniak), je katalyzovaná oxidázou L-aminokyseliny, s dvoma výnimkami: oxidácia sitínu je katalyzovaná glycínoxidázou a glutamátom glutamátdehydrogenázou. Pri hlbokom poškodení pečeňového tkaniva (napríklad pri masívnej nekróze) je narušené využitie aminokyselín, stúpa hladina voľných aminokyselín v krvi, čo vedie k hyperaminoacidúrii.
Tvorba močoviny úzko súvisí s vyššie uvedenými cestami metabolizmu a zabezpečuje elimináciu amoniaku, toxického produktu metabolizmu proteínov, z tela. Porušenie tohto procesu má zvláštny klinický význam pri ťažkých akútnych a chronických ochoreniach pečene. Fixácia štiepených aminoskupín vo forme močoviny sa uskutočňuje v Krebsovom cykle. Jeho posledná fáza (tvorba močoviny pod vplyvom arginázy) je nezvratná. Pri zanedbávaných ochoreniach pečene je potlačená syntéza močoviny, čo vedie k akumulácii amoniaku, zvyčajne na pozadí znateľného poklesu hladiny močovinového dusíka v krvi, čo je známkou zlyhania pečene. Môže byť však tienený spojeným zlyhaním obličiek, ktoré sa často vyvíja u pacientov so závažným ochorením pečene. Močovina sa vylučuje hlavne obličkami, ale približne 25% z nich sa difunduje do čreva, v ktorom sa pod vplyvom baktérií ureasy mení na amoniak.
Amoniak čreva sa vstrebáva cez portálovú žilu a transportuje do pečene, v ktorej sa znovu premieňa na močovinu. Obličky tiež produkujú rôzne množstvá amoniaku, hlavne deamináciou glutamínu. Úloha čriev a obličiek pri syntéze amoniaku je dôležitá pri liečbe pacientov s hyperamonémiou, často sa vyvíjajúcich u pokročilých ochorení pečene, zvyčajne v spojení s portálovo-systémovým bypassom.
Hoci chemické mediátory pečeňovej encefalopatie ešte nie sú známe, zvýšenie hladiny amoniaku v sére zvyčajne koreluje s jeho závažnosťou, u približne 10% pacientov zostáva v normálnom rozsahu. Terapeutické opatrenia zamerané na zníženie hladiny amoniaku v sére zvyčajne vedú k zlepšeniu stavu pacienta. Na obr. 244-2 ukazuje schematicky v súčasnosti známe mechanizmy, ktoré zvyšujú hladinu amoniaku v krvi pacientov s cirhózou. Po prvé ide o nadbytok dusíkatých látok v čreve (v dôsledku krvácania alebo deštrukcie proteínov v potrave), čo spôsobuje prebytok amoniaku počas bakteriálnej deaminácie aminokyselín. Po druhé, v prípadoch zhoršenej funkcie obličiek (napríklad pri hepatorenálnom syndróme) stúpa hladina dusíka močoviny v krvi, čo vedie k zvýšenej difúzii močoviny do črevného lúmenu, v ktorom ju ureáza baktérií mení na amoniak. Po tretie, s výrazným poklesom
Obr. 244-2. Najdôležitejšie faktory (štádiá 1-4) ovplyvňujúce hladinu amoniaku v krvi.
V prípade cirhózy s portálnou hypertenziou, venózne kolaterály umožňujú amoniaku obísť pečeň (štádium 5), takže môže vstúpiť do systémového obehu (portosystemická punkcia). IVC - inferior vena cava.
funkcia pečene môže znížiť syntézu močoviny s následným znížením eliminácie amoniaku. Po štvrté, ak je dekompenzácia pečene sprevádzaná alkalózou (často v dôsledku centrálnej hyperventilácie) a hypokalémiou, hladina vodíkových iónov v obličkách sa môže znížiť. Výsledkom je, že amoniak vyrobený z glutamínu, keď je vystavený renálnej glutamináze, môže vstúpiť do renálnej žily (namiesto toho, aby bol uvoľnený ako N4?), Čo je sprevádzané zvýšením amoniaku v periférnej krvi. Okrem toho samotná hypokalémia vedie k zvýšenej produkcii amoniaku. Po piate, s portálovou hypertenziou a anastomózami medzi portálom a dolnou vena cava zabraňuje portocaval posunu detoxikáciu črevného amoniaku v pečeni, čo vedie k zvýšeniu hladín v krvi. Pri portocavalnom posunovaní krvi sa teda hladiny amoniaku môžu zvýšiť aj pri relatívne malej dysfunkcii pečeňových buniek.
Ďalším faktorom, ktorý je dôležitý pri určovaní, či je táto hladina amoniaku v krvi škodlivá pre centrálny nervový systém, je pH krvi: pri alkalickejšej reakcii je toxickejšia. Pri 37 ° C je pH amoniaku 8,9, čo je blízke hodnote pH krvi, takže najmenšia zmena môže ovplyvniť pomer N ^ / N48. Vzhľadom k tomu, že neionizovaný amoniak preniká membránami ľahšie ako ióny NH ^ 1, alkalóza napomáha prenikaniu amoniaku do mozgu (s následnými zmenami metabolizmu jeho buniek), čím sa reakcia mení smerom doprava:
Čo sa deje v pečeni s aminokyselinami
Ako je zrejmé z tabuľky. 42, asi 70% hmotnosti pečene je voda. Treba však pripomenúť, že hmotnosť pečene a jej zloženie podlieha výrazným výkyvom v normálnych podmienkach a najmä v patologických podmienkach. Napríklad pri edéme môže byť množstvo vody až 80% hmotnosti pečene a pri nadmernom ukladaní tuku môže byť množstvo vody v pečeni znížené na 55%. Viac ako polovica suchých zvyškov pečene predstavuje bielkoviny a približne 90% z nich sú globulíny. Pečeň je tiež bohatá na rôzne enzýmy. Približne 5% pečeňovej hmoty sa skladá z lipidov: neutrálnych tukov, fosfolipidov, cholesterolu, atď. Pri výraznej obezite môže obsah lipidov dosiahnuť 20% telesnej hmotnosti a počas tukovej degenerácie pečene môže byť množstvo lipidov v tomto orgáne 50% vlhkej hmoty.
V pečeni môže obsahovať 150-200 g glykogénu. Pri závažných léziách pečeňových parenchýmov spravidla klesá množstvo glykogénu v ňom. Naopak, pri niektorých glykogenózach môže obsah glykogénu dosiahnuť 20% alebo viac hmotnosti pečene.
Rôzne je aj minerálne zloženie pečene. Množstvo železa, medi, mangánu, niklu a niektorých ďalších prvkov prevyšuje ich obsah v iných orgánoch a tkanivách. Úloha pečene v rôznych typoch metabolizmu bude diskutovaná nižšie.
ÚLOHA ŽIVOTA VO VÝMENE KARBONU
Hlavnou úlohou pečene pri metabolizme sacharidov je predovšetkým zabezpečenie stálosti koncentrácie glukózy v krvi. To sa dosahuje reguláciou pomeru medzi syntézou a rozkladom glykogénu uloženého v pečeni.
Syntéza glykogénu v pečeni a jeho regulácia sú v podstate podobné procesom, ktoré prebiehajú v iných orgánoch a tkanivách, najmä vo svalovom tkanive. Syntéza glykogénu z glukózy normálne poskytuje dočasnú rezervu sacharidov potrebných na udržanie koncentrácie glukózy v krvi v prípadoch, keď je jej obsah významne znížený (napríklad u ľudí sa to stáva, keď je nedostatok sacharidov z potravy alebo počas nočného "pôstu").
Pokiaľ ide o využitie glukózy v pečeni, je potrebné zdôrazniť dôležitú úlohu enzýmu glukokinázy v tomto procese. Glukokináza, podobne ako hexokináza, katalyzuje fosforyláciu glukózy za vzniku glukóza-6-fosfátu (pozri Syntéza glykogénu). Aktivita glukokinázy v pečeni je takmer 10-krát vyššia ako aktivita hexokinázy. Dôležitým rozdielom medzi týmito dvoma enzýmami je, že glukokináza má na rozdiel od hexokinázy vysokú hodnotu K.m pre glukózu a nie je inhibovaný glukózo-6-fosfátom.
Po jedle sa obsah glukózy v portálnej žile dramaticky zvyšuje; v rovnakom rozsahu sa zvyšuje aj koncentrácia intrahepatického cukru (keď sa cukor vstrebáva z čreva, glukóza v krvi portálnej žily sa môže zvýšiť na 20 mmol / l a jeho periférna krv neobsahuje viac ako 5 mmol / l (90 mg / 100 ml).), Zvýšenie koncentrácie glukózy v pečeni spôsobí významné zvýšenie aktivity glukokinázy a automaticky zvýši príjem glukózy v pečeni (výsledný glukózo-6-fosfát je buď vynakladaný na syntézu glykogénu alebo štiepenie).
Predpokladá sa, že hlavná úloha štiepenia glukózy v pečeni je primárne spôsobená skladovaním prekurzorových metabolitov potrebných na biosyntézu mastných kyselín a glycerínu a v menšej miere na oxidáciu na CO2 a H2Triglyceridy syntetizované v pečeni sú normálne vylučované do krvi ako súčasť lipoproteínov a transportované do tukového tkaniva pre viac "trvalé" skladovanie.
Použitím pentózo-fosfátovej cesty sa v pečeni tvorí NADPH.2, Používa sa na redukčné reakcie pri syntéze mastných kyselín, cholesterolu a ďalších steroidov. Okrem toho sa pri pentózo-fosfátovej dráhe vytvárajú pentózové fosfáty, ktoré sú nevyhnutné na syntézu nukleových kyselín.
Spolu s využívaním glukózy v pečeni sa prirodzene vyskytuje jej tvorba. Priamym zdrojom glukózy v pečeni je glykogén. Rozpad glykogénu v pečeni je hlavne fosforolytický. Systém cyklických nukleotidov má veľký význam pri regulácii rýchlosti glykogenolýzy v pečeni (pozri rozpad glykogénu a uvoľňovanie glukózy). Okrem toho sa v procese glukoneogenézy vytvára glukóza v pečeni. Glukoneogenéza v tele sa vyskytuje hlavne v pečeni a kortikálnej substancii obličiek.
Hlavnými substrátmi glukoneogenézy sú laktát, glycerín a aminokyseliny. Predpokladá sa, že takmer všetky aminokyseliny, s výnimkou leucínu, môžu dopĺňať zásoby prekurzorov glukoneogenézy.
Pri posudzovaní sacharidovej funkcie pečene je potrebné mať na pamäti, že pomer medzi procesmi využitia a tvorbou glukózy je regulovaný primárne neurohumorálnymi prostriedkami, za účasti endokrinných žliaz. Ako je možné vidieť z vyššie uvedených údajov, glukóza-6-fosfát hrá ústrednú úlohu v transformáciách sacharidov a samoregulácii metabolizmu sacharidov v pečeni. To dramaticky inhibuje fosforolytické štiepenie glykogénu, aktivuje enzymatický prenos glukózy z uridíndifosfoglukózy na molekulu syntetizovaného glykogénu, je substrátom pre ďalšie glykolytické transformácie, ako aj oxidáciou glukózy, vrátane pentózovej fosfátovej cesty. Rozdelenie glukózy-6-fosfátu fosfatázou napokon zabezpečuje tok voľnej glukózy do krvi, ktorá sa dodáva krvným tokom do všetkých orgánov a tkanív:
Vzhľadom na stredný metabolizmus sacharidov v pečeni je tiež potrebné prebrať transformácie fruktózy a galaktózy. Fruktóza vstupujúca do pečene môže byť fosforylovaná v polohe 6 na fruktóza-6-fosfát pôsobením hexokinázy, ktorá má relatívnu špecificitu a katalyzuje fosforyláciu, okrem glukózy a fruktózy, tiež manózy. V pečeni je však iný spôsob: fruktóza je schopná fosforylovať za účasti špecifickejšieho enzýmu, ketohexokinázy. Výsledkom je vytvorenie fruktóza-1-fosfátu. Táto reakcia nie je blokovaná glukózou. Ďalej je fruktóza-1-fosfát pôsobením špecifickej keto-1-fosfataldolasy rozdelený na dve triosy: dioxyacetonfosfát a glycerol aldehyd (glyceraldehyd). (Aktivita ketozo-1-fosfataldolázy v sére (plazme) krvi sa dramaticky zvyšuje pri ochorení pečene, čo je dôležitý diagnostický test.) Pod vplyvom zodpovedajúcej kinázy (triozokinázy) a za účasti ATP sa glycerol aldehyd fosforyluje na 3-fosfoglyceraldehyd. Výsledný 3-fosfoglyceraldehyd (ktorý ľahko prechádza a dioxyacetonfosfát) podlieha bežným transformáciám, vrátane tvorby kyseliny pyrohroznovej ako medziproduktu.
Pokiaľ ide o galaktózu, v pečeni sa najprv fosforyluje za účasti ATP a enzýmu galaktokinázy s tvorbou galaktoz-1-fosfátu. Ďalej sú v pečeni dve cesty metabolizmu galaktózy-1-fosfátu s tvorbou UDP-galaktózy. Prvý spôsob zahŕňa enzým hexóza-1-fosfát-uridyltransferázu, druhý je spojený s enzýmom galaktóza-1-fosfát-uridilyltransferázou.
Normálne sa v pečeni novorodencov nachádza hexóza-1-fosfát-uridyltransferáza vo veľkých množstvách a galaktosa-1-fosfát-uridilyltransferáza - v stopových množstvách. Dedičná strata prvého enzýmu vedie k galaktozémii, chorobe charakterizovanej mentálnou retardáciou a katarakta šošovky. V tomto prípade pečeň novorodencov stráca schopnosť metabolizovať D-galaktózu, ktorá je súčasťou mliečnej laktózy.
ÚLOHA ŽIVOTA VO VÝMENE LIPIDOV
Enzymatické systémy pečene sú schopné katalyzovať všetky alebo prevažnú väčšinu reakcií metabolizmu lipidov. Kombinácia týchto reakcií je založená na takých procesoch, ako sú syntéza vyšších mastných kyselín, triglyceridov, fosfolipidov, cholesterolu a jeho esterov, ako aj lipolýza triglyceridov, oxidácia mastných kyselín, tvorba acetónových (ketónových) telies atď.
Pripomeňme, že enzymatické reakcie na syntézu triglyceridov v pečeni a tukovom tkanive sú podobné. Konkrétne CoA-deriváty mastných kyselín s dlhým reťazcom interagujú s glycerol-3-fosfátom za vzniku kyseliny fosfatidovej, ktorá sa potom hydrolyzuje na diglycerid.
Pridaním ďalšej molekuly mastnej kyseliny odvodenej od CoA k výslednému diglyceridu sa vytvorí triglycerid. Triglyceridy syntetizované v pečeni buď zostávajú v pečeni alebo sa vylučujú do krvi vo forme lipoproteínov. K sekrécii dochádza so známym oneskorením (u ľudí 1-3 hodiny). Oneskorenie sekrécie pravdepodobne zodpovedá času potrebnému na tvorbu lipoproteínov.
Ako už bolo uvedené, hlavným miestom tvorby plazmatických pre-p-lipoproteínov (lipoproteínov s veľmi nízkou hustotou - VLDL) a a-lipoproteínov (lipoproteínov s vysokou hustotou - HDL) je pečeň. Nanešťastie nie sú k dispozícii presné údaje o postupnosti zostavovania lipoproteínových častíc v hepatocytoch, nehovoriac o mechanizmoch tohto procesu.
U ľudí je väčšina p-lipoproteínov (lipoproteínov s nízkou hustotou - LDL) tvorená v krvnej plazme z pre-p-lipoproteínov (VLDL) pôsobením lipoproteínovej lipázy. Počas tohto procesu sa najprv vytvoria stredné lipoproteíny s krátkou životnosťou (PrLP). Prostredníctvom štádia tvorby intermediárnych lipoproteínov sa tvoria častice zbavené triglyceridov a obohatené cholesterolom, to znamená, že sa tvoria p-lipoproteíny (obr. 122).
S vysokým obsahom mastných kyselín v plazme sa zvyšuje ich absorpcia v pečeni, zvyšuje sa syntéza triglyceridov, ako aj oxidácia mastných kyselín, čo môže viesť k zvýšenej tvorbe ketónových telies.
Je potrebné zdôrazniť, že ketónové telieska sa tvoria v pečeni počas takzvanej p-hydroxy-P-metylglutaryl-CoA dráhy. Predchádzajúce myšlienky, že ketónové telieska sú medziproduktmi oxidácie mastných kyselín v pečeni, sa ukázali byť chybné [Newholm E., Start K., 1977]. Zistilo sa, že β-hydroxybutyryl-CoA, ktorý sa tvorí v pečeni počas β-oxidácie mastných kyselín, má L-konfiguráciu, zatiaľ čo β-hydroxybutyrát (telo ketónu), ktorý sa nachádza v krvi, je D-izomér (tento izomér je syntetizovaný v pečeň štiepením β-hydroxy-P-metylglutaryl-CoA). Z pečene sa telá ketónov dodávajú krvným obehom do tkanív a orgánov (svaly, obličky, mozog atď.), Kde sa rýchlo oxidujú za účasti zodpovedajúcich enzýmov. V samotnom tkanive pečene ketónové telieska neoxidujú, t.j. v tomto ohľade je pečeň výnimkou v porovnaní s inými tkanivami.
Intenzívny rozklad fosfolipidov a ich syntéza sa vyskytujú v pečeni. Okrem glycerolu a mastných kyselín, ktoré sú súčasťou neutrálnych tukov, sú na syntézu fosfatidylcholínu na syntézu fosfolipidov potrebné najmä anorganické fosfáty a dusíkaté zásady, najmä cholín. Anorganické fosfáty v pečeni sú dostupné v dostatočnom množstve. Ďalšia vec je cholín. Pri nedostatočnom vzdelaní alebo nedostatočnom príjme do pečene sa syntéza fosfolipidov zo zložiek neutrálneho tuku stáva buď nemožným alebo prudko zníženým a neutrálny tuk sa ukladá v pečeni. V tomto prípade hovoria o tukovej infiltrácii pečene, ktorá potom môže ísť do svojej mastnej dystrofie. Inými slovami, syntéza fosfolipidov je obmedzená množstvom dusíkatých báz, t.j. syntéza fosfínov vyžaduje buď cholín alebo zlúčeniny, ktoré môžu byť donormi metylových skupín a podieľajú sa na tvorbe cholínu (napríklad metionínu). Tieto zlúčeniny sa nazývajú lipotropné látky. Preto je jasné, prečo je v prípade mastnej infiltrácie pečene veľmi užitočný tvaroh obsahujúci kazeínový proteín, ktorý obsahuje veľké množstvo aminokyselinových zvyškov metionínu.
Pozrime sa na úlohu pečene v metabolizme steroidov, najmä cholesterolu. Časť cholesterolu vstupuje do tela s jedlom, ale oveľa viac sa syntetizuje v pečeni z acetyl CoA. Biosyntéza cholesterolu v pečeni je potlačená exogénnym cholesterolom, t.j. odvodeným z potravy.
Biosyntéza cholesterolu v pečeni je teda regulovaná podľa princípu negatívnej spätnej väzby. Čím viac cholesterolu pochádza z potravy, tým menej sa syntetizuje v pečeni a naopak. Predpokladá sa, že účinok exogénneho cholesterolu na jeho biosyntézu v pečeni je spojený s inhibíciou reakcie p-hydroxy-p-metylglutaryl-CoA reduktázy:
Časť cholesterolu syntetizovaného v pečeni je vylučovaná z tela spolu so žlčou, druhá časť je premenená na žlčové kyseliny. Časť cholesterolu sa používa v iných orgánoch na syntézu steroidných hormónov a iných zlúčenín.
V pečeni môže cholesterol interagovať s mastnými kyselinami (vo forme acyl-CoA) za vzniku esterov cholesterolu.
Estery cholesterolu syntetizované v pečeni vstupujú do krvného obehu, ktorý tiež obsahuje určité množstvo voľného cholesterolu. Normálne je pomer esterov cholesterolu a voľných esterov cholesterolu 0,5-0,7. Keď sa parenchymálne lézie pečene, syntetická aktivita jej buniek je oslabená, a preto sa znižuje koncentrácia cholesterolu, najmä esterov cholesterolu, v krvnej plazme. V tomto prípade sa špecifikovaný koeficient znižuje na 0,3-0,4 a jeho progresívny pokles je nepriaznivým prognostickým znakom.
ÚLOHA ŽIVOTA VO VÝMENE PROTEÍNOV
Pečeň hrá ústrednú úlohu v metabolizme proteínov. Vykonáva tieto hlavné funkcie: syntéza špecifických plazmatických proteínov; tvorba močoviny a kyseliny močovej; syntézu cholínu a kreatínu; transaminácia a deaminácia aminokyselín, čo je veľmi dôležité pre vzájomné premeny aminokyselín, ako aj pre proces glukoneogenézy a tvorbu ketónových telies. Všetky plazmové albumíny, 75-90% a-globulínov a 50% β-globulínov, sú syntetizované hepatocytmi. (Pečeň zdravého človeka môže syntetizovať 13-18 g albumínu denne.) Len γ-globulíny nie sú produkované hepatocytmi, ale retikuloendotelovým systémom, ktorý zahŕňa retikuloendotelové bunky (Kupfferove bunky pečene). Všeobecne sa y-globulíny tvoria mimo pečene. Pečeň je jediným orgánom, kde sú takéto dôležité proteíny pre telo syntetizované ako protrombín, fibrinogén, prokonvertín a proaccelerín.
Porušenie syntézy mnohých proteínových faktorov systému zrážania krvi pri ťažkých ochoreniach pečene môže viesť k hemoragickým príhodám.
Pri poškodení pečene je tiež narušený proces deaminácie aminokyselín, čo vedie k zvýšeniu ich koncentrácie v krvi a moči. Ak je teda normálne množstvo amínového dusíka v sére asi 2,9-4,3 mmol / l, potom sa pri ťažkých ochoreniach pečene (atrofické procesy) zvyšuje koncentrácia aminokyselín v krvi na 21 mmol / l, čo vedie k aminoacidúrii. Napríklad v prípade akútnej atrofie pečene môže obsah tyrozínu v dennom množstve moču dosiahnuť 2 g.
V tele sa tvorba močoviny vyskytuje hlavne v pečeni. Syntéza močoviny je spojená s vynaložením pomerne významného množstva energie (3 mol ATP sa spotrebuje na tvorbu 1 molu močoviny). Pri ochoreniach pečene, keď je znížené množstvo ATP v hepatocytoch, je narušená syntéza močoviny. V týchto prípadoch je indikatívne stanovenie pomeru dusíka močoviny k dusíku aminoskupiny v sére. Normálne je tento pomer 2: 1 a pri vážnom poškodení pečene sa stáva 1: 1.
Veľká časť kyseliny močovej u ľudí sa tiež tvorí v pečeni. Pečeň je veľmi bohatá na enzým xantínoxidázu, na ktorej sú hydroxypurín (hypoxantín a xantín) premenené na kyselinu močovú. Nesmieme zabúdať na úlohu pečene pri syntéze kreatínu. Existujú dva zdroje, ktoré prispievajú k prítomnosti kreatínu v tele. Existuje exogénny kreatín, t.j. kreatín v potravinárskych výrobkoch (mäso, pečeň, atď.) A endogénny kreatín, ktorý sa tvorí počas syntézy v tkanivách. Syntéza kreatínu sa vyskytuje hlavne v pečeni (pri syntéze sa podieľajú tri aminokyseliny: arginín, glycín a metionín), odkiaľ vstupuje do svalového tkaniva cez krvný obeh. Kreatín, fosforylovaný, sa tu premieňa na kreatínfosfát a z neho sa tvorí kreatinín.
DETOXIKÁCIA RÔZNYCH LÁTOK V ŽIVOTE
Cudzie látky v pečeni sa často stávajú menej toxickými a niekedy ľahostajnými látkami. Zdá sa, že len v tomto zmysle je možné hovoriť o ich "neutralizácii" v pečeni. To sa deje oxidáciou, redukciou, metyláciou, acetyláciou a konjugáciou s určitými látkami. Je potrebné poznamenať, že v pečeni sú oxidácia, redukcia a hydrolýza cudzorodých zlúčenín hlavne mikrozomálne enzýmy.
„Ochranné“ syntézy v pečeni sú tiež široko zastúpené, napríklad syntéza močoviny, v dôsledku čoho je vysoko toxický amoniak neutralizovaný. V dôsledku hnilobných procesov, ktoré sa vyskytujú v čreve, sa fenol a krezol tvoria z tyrozínu a skatolu a indolu z tryptofánu. Tieto látky sa vstrebávajú as prietokom krvi do pečene, kde mechanizmom ich neutralizácie je tvorba párovaných zlúčenín s kyselinou sírovou alebo glukurónovou.
Neutralizácia fenolu, krezolu, skatolu a indolu v pečeni vzniká v dôsledku interakcie týchto zlúčenín s voľnými kyselinami sírovou a glukurónovou, ale s ich takzvanými aktívnymi formami: 3'-fosfadenozín-5'-fosfosulfát (FAPS) a uridín difosfátová kyselina glukurónová (UDPH), (Indol a skatol, pred reakciou s FAPS alebo UDHP, sú oxidované na zlúčeniny obsahujúce hydroxylovú skupinu (indoxyl a scatoxy). Preto budú párovanými zlúčeninami kyselina scatoxylsírová alebo scatoxylová kyselina glukurónová.
Kyselina glukurónová sa podieľa nielen na neutralizácii hnilobných produktov proteínových látok vytvorených v čreve, ale aj na väzbe mnohých ďalších toxických zlúčenín, ktoré sa tvoria v procese metabolizmu v tkanivách. Najmä voľný alebo nepriamy bilirubín, ktorý je vysoko toxický, interaguje s kyselinou glukurónovou v pečeni za vzniku mono- a diglukuronidov bilirubínu. Kyselina hippurová vytvorená v pečeni z kyseliny benzoovej a glycínu je tiež normálnym metabolitom (kyselina hippurová môže byť tiež syntetizovaná v obličkách).
Vzhľadom na to, že syntéza kyseliny hippurovej u ľudí sa vyskytuje prevažne v pečeni, v klinickej praxi sa pomerne často na testovanie antitoxickej funkcie pečene použila vzorka Kvik (s normálnou funkčnou schopnosťou obličiek). Testom sa naplní benzoát sodný, nasleduje stanovenie v moči vytvorenej kyseliny hippurovej. Pri parenchymálnych léziách pečene je syntéza kyseliny hippurovej zložitá.
V pečeni sú metylačné procesy široko zastúpené. Takže pred vylučovaním moču je amid kyseliny nikotínovej (vitamín PP) metylovaný v pečeni; ako výsledok sa vytvorí N-metylnikotínamid. Spolu s metyláciou prebiehajú intenzívne aj acetylačné procesy (v pečeni je obsah acetylácie koenzýmu (HS-KoA) 20-krát vyšší ako jeho koncentrácia vo svalovom tkanive). Najmä rôzne sulfanilamidové prípravky podliehajú acetylácii v pečeni.
Príkladom neutralizácie toxických produktov v pečeni redukciou je premena nitrobenzénu na para-aminofenol. Mnohé aromatické uhľovodíky sa neutralizujú oxidáciou za vzniku zodpovedajúcich karboxylových kyselín.
Pečeň sa tiež aktívne podieľa na inaktivácii rôznych hormónov. V dôsledku vniknutia hormónov krvným obehom do pečene je ich aktivita vo väčšine prípadov oslabená alebo úplne stratená. Takže steroidné hormóny, ktoré prechádzajú mikrozomálnou oxidáciou, sú inaktivované, potom sa menia na zodpovedajúce glukuronidy a sulfáty. Pod vplyvom aminoxidáz v pečeni sú katecholamíny oxidované, atď. Vo všeobecnosti je to s najväčšou pravdepodobnosťou fyziologický proces.
Ako je zrejmé z vyššie uvedených príkladov, pečeň je schopná inaktivovať rad účinných fyziologických a cudzích (toxických) látok.
ÚLOHA ŽIVOTA VO VÝMENE PIGMENTOV
V tejto časti sa budeme zaoberať len hemochromogénnymi pigmentmi, ktoré sa tvoria v tele počas rozpadu hemoglobínu (v oveľa menšej miere počas rozpadu myoglobínu, cytochrómov, atď.) Rozpad hemoglobínu prebieha v bunkách retikuloendotelového systému, najmä v retikuloendotelových bunkách podobných hviezdicovým bunkám (Kupferove pečeňové bunky). ako aj v histiocytoch spojivového tkaniva akéhokoľvek orgánu.
Ako už bolo uvedené, počiatočným štádiom rozpadu hemoglobínu je rozbitie jediného metínového mostíka s tvorbou verdoglobínu. Ďalej sa atóm železa a globínový proteín oddeľujú od molekuly verdoglobínu. V dôsledku toho sa vytvorí biliverdin, čo je reťazec štyroch pyrrólových kruhov spojených metánovými mostíkmi. Potom sa biliverdin, ktorý sa zotavuje, mení na bilirubín - pigment vylučovaný žlčou a preto nazývaný žlčový pigment (pozri rozpad hemoglobínu v tkanivách (tvorba žlčových pigmentov)). Výsledný bilirubin sa nazýva nepriamy bilirubín. Je nerozpustný vo vode, poskytuje nepriamu reakciu s diazoreaktívnou, t.j. reakcia sa získava až po predošetrení alkoholom. Zdá sa, že je správnejšie nazývať tento bilirubín bez bilirubínu alebo nekonjugovaný bilirubín.
V pečeni sa bilirubín viaže (konjuguje) s kyselinou glukurónovou. Táto reakcia je katalyzovaná enzýmom UDP - glukuronyltransferázou. Zároveň kyselina glukurónová reaguje v aktívnej forme, t.j. vo forme kyseliny uridínfosfoflukurónovej. Výsledný glukuruid bilirubínu sa nazýva priamy bilirubín (konjugovaný bilirubín). Je rozpustný vo vode a poskytuje priamu reakciu s diazoreaktívnym. Väčšina bilirubínu sa kombinuje s dvoma molekulami kyseliny glukurónovej a vytvára diglukuronid bilirubínu.
Priamy bilirubín spolu s veľmi malou časťou nepriameho bilirubínu, ktorý sa tvorí v pečeni, sa vylučuje žlčou do tenkého čreva. Kyselina glukurónová sa tu štiepi z priameho bilirubínu a jej regenerácia prebieha s postupnou tvorbou mezobilubínu a mezobilinogénu (urobilinogénu). Predpokladá sa, že približne 10% bilirubínu sa obnoví do mezobliogénu na ceste do tenkého čreva, to znamená do extrahepatického žlčového traktu a žlčníka. Z tenkého čreva sa časť vytvoreného mesobliogenogénu (urobilinogén) resorbuje cez črevnú stenu, vstupuje do v. portae a prietok krvi sa prenáša do pečene, kde sa úplne delí na di- a tripyroly. Je teda normálne, že mezobilikogén (urobilinogén) nevstupuje do všeobecnej cirkulácie a moču.
Hlavné množstvo mezobilinogénu z tenkého čreva vstupuje do hrubého čreva, kde sa navracia do sterkobilinogénu za účasti anaeróbnej mikroflóry. Stercobilinogén tvorený v dolných častiach hrubého čreva (hlavne v konečníku) sa oxiduje na stercobilin a vylučuje sa vo výkaloch. Len malá časť sterkobilinogénu sa absorbuje v dolných častiach hrubého čreva do systému dolnej dutej žily (najprv vstupuje do vv. Haemorrhoidalis) a následne sa vylučuje obličkami močom. V dôsledku toho v normálnom ľudskom moči obsahuje stopy sterkobilinogénu (1 - 4 mg sa vylučuje močom za deň). Bohužiaľ, až donedávna v klinickej praxi, stercobilinogen, obsiahnutý v normálnom moči, sa stále nazýva urobilinogén. Toto je nesprávne. Na obr. 123 schematicky znázorňuje spôsoby tvorby urobilinogénnych telies v ľudskom tele.
Stanovenie obsahu celkového bilirubínu a jeho frakcií ako aj urobilinogénnych telies na klinike je dôležité v diferenciálnej diagnostike žltačiek rôznych etiológií. Pri hemolytickej žltačke sa hyperbilirubinémia vyskytuje hlavne v dôsledku tvorby nepriameho (voľného) bilirubínu. V dôsledku zvýšenej hemolýzy dochádza v retikuloendotelovom systéme k intenzívnej tvorbe nepriameho bilirubínu z kolapsu hemoglobínu. Pečeň nie je schopná tvoriť taký veľký počet bilirubin-glukuronidov, čo vedie k akumulácii nepriameho bilirubínu v krvi a tkanivách (Obr. 124). Je známe, že nepriamy bilirubín neprechádza renálnym prahom, preto sa bilirubín v moči s hemolytickou žltačkou zvyčajne nedeteguje.
Keď sa vyskytne žltačka parenchýmu, dochádza k deštrukcii pečeňových buniek, vylučovanie priameho bilirubínu do žlčových kapilár je narušené a vstupuje priamo do krvi, kde sa výrazne zvyšuje jej obsah. Okrem toho sa znižuje schopnosť pečeňových buniek syntetizovať bilirubin-glukuronidy; v dôsledku toho sa tiež zvyšuje množstvo nepriameho bilirubínu v sére. Porážka hepatocytov je sprevádzaná porušením ich schopnosti zničiť mezo-bilinogén (urobilinogén) absorbovaný z tenkého čreva na di- a tripyroly. Ten vstupuje do systémového obehu a vylučuje sa obličkami močom.
Pri obštrukčnej žltačke sa zhoršuje vylučovanie žlčou, čo vedie k prudkému zvýšeniu obsahu priameho bilirubínu v krvi. Koncentrácia nepriameho bilirubínu sa v krvi mierne zvyšuje. Obsah stercobilinogénu (stercobilin) vo výkaloch prudko klesá. Úplné upchatie žlčových ciest je sprevádzané nedostatkom žlčových pigmentov vo výkaloch (acholová stolička). Charakteristické zmeny laboratórnych parametrov metabolizmu pigmentov v rôznych žltačkách sú uvedené v tabuľke č. 43.