浅谈肝脏与代谢
2009-07-16毕秀荣
毕秀荣
文件编号:1003-7586(2009)11-0003-02
在现行高中教材中,三大营养物质代谢与肝脏的关系非常密切,从肝脏的结构特点、代谢功能及生物转化三个方面做了以下小结。
1肝脏的结构特点
1.1具有双重血液供应
肝脏内有肝动脉和门静脉双重的血液供应,肝脏既可以从肝动脉的血液中接受由肺和其他组织运来的氧和代谢物质,又可以从门静脉的血液中大量获取从消化道吸收来的物质。
1.2含有丰富的血窦
肝动脉和门静脉进入肝脏后均反复分支,最后分别形成小叶间动脉和小叶间静脉,汇入血窦。在血窦中血流缓慢,促使肝细胞与血液的接触面积和接触时间增大、增长,为物质的交换提供了良好的条件。
1.3具有两条输出通路
肝静脉与体循环相通,可以将消化道吸收来的营养物质与肝内的代谢物质随血液循环运送到肝外的其他组织,又可将肝的部分代谢废物经肾脏随尿排出体外。另外肝脏以胆道与肠道相通,可使肝脏产生的与消化有关的活性物质和一些代谢废物等随胆汁分泌排入肠道,其中代谢废物可随粪便排出体外。
1.4肝细胞含有大量的细胞器和众多的酶类
肝细胞含有丰富的线粒体、粗面内质网、滑面内质网、高尔基体、溶酶体和过氧化物酶体等细胞器。另外肝细胞中还有种类繁多的酶系,已知的酶就有数百种,而且有许多是肝细胞所特有的或其他组织中含量极少的。
2肝脏的代谢功能
肝脏在物质代谢中主要是发挥合成、分解、贮藏、释放等功能。
2.1在糖代谢中的作用
(1)维持血糖浓度的恒定。
这是肝脏在糖代谢中最突出的作用,主要通过三种方式来维持:①促进糖原的合成或分解。当血糖浓度高时肝脏就会加强糖原的合成作用,使血中的葡萄糖迅速转化为糖原而贮存,其贮存量可达肝重的5%~6%(75-100g)。而当血糖浓度降低时,肝糖原的分解作用加强,迅速将糖原分解成6一磷酸葡萄糖,再迅速分解为葡萄糖,并释放进人血液以补充血糖的不足。②糖原异生作用,肝脏是糖原异生的主要器官,可将乳酸、甘油和生糖氨基酸等非糖物质转化为葡萄糖,以保证在糖原不足的情况下维持血糖浓度的恒定。③将其他糖转变为葡萄糖作为血糖的补充来源。肝脏中磷酸戊糖的途径也很旺盛,可合成磷酸戊糖与多种糖的磷酸酯供机体利用。
(2)氧化供能。
在肝脏细胞中可进行糖的有氧分解与无氧分解作用,为机体提供能量和NADPH等物质,供机体利用。
(3)将糖转变为脂质。
肝脏可将糖转变为脂肪、胆固醇、磷脂等物质。
2.2在脂质代谢中的作用
(1)肝脏制造胆汁酸盐。
肝脏可将胆固醇转化为胆汁酸盐。胆汁酸盐随胆汁分泌进入肠道,促进脂质的消化吸收。
(2)肝脏是脂肪酸B氧化的主要场所。
其氧化产物还可转化为酮体,供肝外组织氧化利用。
(3)肝脏是改造脂肪的主要器官。
肝脏主要是对外源性脂肪酸的饱和度与碳链长短进行改造,以适应机体的需要。
(4)肝脏在脂质的转运中有重要作用。
肝脏可以利用甘油三酯、磷脂、胆固醇及载脂蛋白合成极低密度脂蛋白和初生态高密度脂蛋白,以及合成和分泌磷脂酰胆碱胆固醇脂酰基转移酶,参与脂类的运输和转化。极低密度脂蛋白能够有效的将肝细胞内的甘油三酯运至肝外组织,对防止脂肪在肝内堆积形成脂肪肝有重要作用。
(5)肝脏是合成胆固醇和磷脂的主要场所。
肝脏可利用糖和某些氨基酸合成胆固醇和磷脂,同时也能进行胆固醇代谢转化。血液中磷脂和胆固醇主要来源于肝脏。
(6)肝脏也是甘油代谢的重要场所。
2.3在蛋白质代谢中的作用
肝脏是蛋白质代谢最活跃的器官,同时蛋白质的更新速度也最快。
(1)肝脏除了合成本身的结构蛋白外,还合成多种血浆蛋白,如血浆中的全部血清蛋白、纤维蛋白原和部分球蛋白,还可合成凝血酶原、凝血因子V、Ⅶ、Ⅸ、X等。
(2)肝脏是转化和分解氨基酸的重要器官。
氨基酸在肝脏中经转氨基、脱氨基、转甲基、脱硫与脱羧基作用,转变为酮酸或其他化合物,并进一步转化为糖。
(3)肝脏是合成尿素的重要器官。
若增加正常动物的膳食中蛋白质,则血液中氨基酸浓度上升,尿中尿素增加。若切除动物的肝脏,则血及尿中的尿素含量降低。若以氨基酸溶液注射或饲养切除肝脏的动物,则大部分氨基酸存积血液中,一部分随尿排出体外;也有一小部分脱去氨基而变成α酮酸及氨,血氨因之增多。若将动物的肾脏切除,则尿素不能排出,血中尿素因此升高。若将肝脏和肾脏同时切除,则血中尿素含量可以维持恒定。急性黄色肝萎缩患者的血及尿中几乎不含尿素,而含有未经脱去氨基的完整氨基酸。这些实验证明肝脏是合成尿素的主要器官。
(4)肝脏是调整血液中氨基酸比例的重要器官。
肝脏可按适合于机体利用的比例,将各种氨基酸混合物经血液输送给其他器官,同时也可根据机体的需要合成非必需氨基酸。植物和绝大多数微生物能合成全部氨基酸。
(5)肝脏也是处理胺类物质的重要解毒器官。
(6)肝脏在血红蛋白的辅基卟啉及其代谢产物胆色素的代谢上也有重要作用。
2.4肝脏在维生素代谢中的作用
(1)肝脏对维生素的吸收作用。
肝脏分泌的胆汁酸盐是脂溶性维生素吸收利用的重要条件。如果肝胆疾病引起胆汁分泌障碍时,导致脂溶性维生素的缺乏。
(2)肝脏是多种维生素贮存的重要器官。
多种维生素如维生素A、D、E、K、B12:等主要贮存在肝脏,特别是维生素A的贮存量最多。
(3)肝脏可对维生素进行改造利用。
肝脏可以将胡萝卜转变为维生素A,并催化维生素D3在C25位羟化,还可利用某些维生素合成辅酶,泛酸合成辅酶A等。肝脏还可将脱氢维生素c还原为还原型维生素C,有利于维生素C的利用。
2.5肝脏在激素代谢中的作用
各种激素在发挥调节作用以后,主要是在肝脏进行分解转化和灭活。激素的生成和灭活必须处于相对的平衡,才能在体内保持一定的浓度,发挥正常的生理功能。而肝脏担负着激素灭活的重要作用,以维持激素在体内的平衡。
3肝脏的生物转化作用
动物在生命活动过程中,将许多非营养性的物质通过肝脏进行物质转变的过程称为生物转化作用。
3.1灭活与解毒的作用
通过生物转化可使某些生理活性物质的活性降低或灭活,使有毒物质毒性降低或失去活性。
3.2加快排泄
通过生物转化作用,可使非营养性物质极性增强,易于随尿或胆汁排出体外,从而起到保护机体的作用。
肝脏的生物转化作用并非全是降低生物活性或毒性,对某些物质而言反而有所增强。如某些药物或毒物当经过肝脏的生物转化作用后,才出现药效或毒性,因此不能片面地把生物转化作用视为解毒作用。