4. Детоксикація токсичних речовин

Детоксикаційні процеси здійснюється шляхом їх хімічної модифікації, яка включає дві групи перетворень:

• окислення, відновлення або гідроліз з утворенням груп – ОН, - СООН, - SН, - NН;

• приєднання до цих груп глюкуронової або сірчаної кислоти, гліцину, глютаміну або ацетильного залишку (кон’югація). Знезараження може відбуватись за допомогою одного або двох перетворень.

Реакції першої групи забезпечуються гідроксилазами мікросом (мікросомальна фракція – це обривки мембран єндоплазматичної мережі).

З реакції кон’югації переважає приєднання глюкуронової кислоти. Цей процес каталізує глюкуронілтрансфераза – інтегральний білок (ГТ) ендоплаз-матичного ретикулуму.

В реакціях кон’югації з сірчаною кислотою донором є ацетил-КоА. Ці утворення приводять до підвищення гідрофільності знезаражуючих продуктів, що полегшуює процес виведення їх з організму.

Знезараження нормальних метаболітів – білірубіну і аміаку.

Знезараження білірубіну відбувається шляхом кон’югації з одною або двома молекулами глюкуронової кислоти і в меншій мірі з сірчаною кислотою, що виводяться з жовчю в кишечник. Аміак знезаражується в орнитиновому циклі і входить в склад молекули сечовини, яка поступаючи в кров, виводиться з сечею.

Інактивація гормонів в печінці, в залежності від їх природи, протікає різними шляхами.

Пептидні гормони гідролізуються протеазами. Молекула інсуліну інактивується в два етапи: відновлення дисульфідних зв’язків з вивільненням поліпептидних ланцюгів і їх гідроліз інсуліназою. Процес протікає швидко, при однократному проходженні крові через печінку руйнується 80% гормону.

Катехоламіни (адреналін, норадреналін) в гепатоцитах піддаються окислювальному дезамінуванню і коньюгуються з сірчаною та глюнуроновою кислотою. Продукти катаболізму виводяться сечою.

Стероїдні гормони в мікросомальній фракції гідролізуються при участі гідроксилаз, коньюгуються з глюнуроновою або сірчаною кислотою і також виводяться з сечею.

Знезараження продуктів гниття амінокислот, що утворюються під дією мікрофлори кишечнику, відбувається слідуючим чином. Трупні яди (кадаверин та путресин) – виводяться з сечею в незмінному вигляді, крезол та фенол, що утворюються при розпаді тирозину, скатол і індол при розпаді триптофану, всмоктуються в кровообіг і затримується в печінці, утворюючи кон’югати з глюнуроновою і сірчаною кислотою, а скатол деметилюється, перетворюючись в індол, який коньюгується і виділяється у вигляді калієвої солі (тваринний індикан). Інтенсивність цього процесу пропорційна інтенсивності процесів гниття в кишечнику і швидкості знезараження в печінці. Тому вміст індикану служить показником функціонального стану печінки.

Метаболізм лікарських препаратів включає окислення, що каталізується мікросомальними оксидазами. Вони представляють собою ферментні комплекси, що вимагають молекулярного кисню та НАДФ•Н₂.

Ферментні системи, що каталізують знезараження лікарських препаратів і других сполук, що проникають з зовнішнього середовища, не були сформовані в організмі в еволюційному процесі. Здатність до знезараження в організмі набута. З віком ця властивість у печінки зростає.

Активність оксидаз може бути підсилена індукторами, що представлють собою різні хімічні агенти і лікарські сполуки (гормони, лікарські препарати, інсектициди, канцерогени).

Відомі сполуки, що гальмують активність мікросомальних систем окислення - інгібітори.

Класичний приклад - фенобарбітал. При його введенні кількість цитохромму Р₄₅₀ збільшується в 3-4 рази. Це супроводжується інактивацією етилморфіну, антипіріну, кумаринових препаратів. Після відміни фенобарбіталу індукція гальмується, що викликає підсилення ефекту інших лікарських препаратів. Наприклад, доза кумаринових препаратів на фоні відміни фенобарбіталу, може бути токсична. Другий приклад – етанол. Його перетворення в ацетальальдегід протікає з участю оксидаз мікросом. У людей, що споживають великі дози алкоголю, концентрація цитохрому Р₄₅₀ підвищена. Тому у алкоголіків в тверезому стані виведення барбітуріатів підсилене і вони не дають терапевтичного ефекту. Напроти, епізодичний прийом алкоголю гальмує інактивацію барбітуратів тому, що етанол конкурує з ними за фермент. До угнітаючої дії етанолу приєднується дія барбітуратів, що може привести до смерті.

Індуктори можуть бути використані як лікарські препарати. Так введення фенобарбіталу може знизити концентрацію білірубіну.

Зараз відома ціла група речовин, що викликають рак – канцерогени – бензапірен, бензантрицен, циклічні ароматичні вуглеводи. Особливістю їх перетворення є те, що їх метаболіти теж є концерогенами. Так, бензантрацен в процесі перетворення, перетворюється в оксид-концероген.

Друга група – ароматичні аміни, що використовуються для виробництва анілінових барвників. Вони можуть викликати рак слизової оболонки.

Афротоксини – метаболіти деяких видів плісняви, афлотоксин В₁ може викликати рак печінки.

Печінка виконує в організмі основну антитоксичну функцію і не терпить до себе зневажуючого відношення.

5. Роль печінки у підтриманні і забезпеченні гомеостазу організму

Важливу роль виконує печінка у водно-мінеральному обміні та підтриманні гомеостазу. Вона є депо крові і міжклітинної рідини, натрію, калію, магнію, заліза. В печінці синтезуються білки, що зв’язують ці мінеральні речовини і транспортирують по крові феритин (Fе) церулоплазмін (Сu) .

Печінка – місце інактивації гормонів, що регулюють гомеостаз -альдостерону, вазопресину.

5. Ліпотропні речовини та їх роль. Склад та роль жовчі.

В клітинах печінки утворюється жовч, яка поступає по жовчовивідних шляхах в жовчні протоки і поступає в жовчний міхур, де накопичується та згушається. В період перетравлення їжі жовч поступає через жовчний проток в дванандцятипалу кишку. Ємкість жовчного міхура 30-40 мл, за добу поступає жовчі 500-800 мл. Жовч складна за складом рідина – 97,5% Н₂О и 2,5% сухого залишку. В жовчному міхурі вона згущується – 84% Н₂О, сухий залишок – 14%. Через стінку жовчного міхура в кров просочується також Na₂CO₃, NaCl. Стінка жовчного міхура виділяє муцин і збагачує ним жовч.

Найважливіші складові жовчі - жовчні кислоти (0,6-0,7%), жовчні пігменти, холестерин (0,6%), ТАГ, жирні кислоти, фосфоліпіди, муцин, сечовина, сечова кислота, мінеральні речовини, Са, Fе. Вміст холестерину і Са, Fе в жовчі вище ніж у крові, вони виділяються з жовчу з організму.

Жовчні кислоти грають важливу роль в процесах перетравлення ліпідів. Це полімерні похідні холестерину серед яких найважливіші глікохолева, хенодезоксихолева, які піддаються перетворенням під дією бактеріальних ферментів.

Зворотнє всмоктування жовчних кислот відбувається в тонкому кишечнику (90-95%), а частина виділяєється в складі фекалій.

5. Показники, що характеризують функціональний стан печінки

В лабораторній практиці для дослідження функціонального стану печінки застосовують слідуючі біохімічні тести, що носять назву комплексу печінкових проб: білірубін та його фракції, тимолова проба, АLТ, АSТ, ЛДГ, загальний білок та його фракції, показник А/Г, холестерин, фібриноген, протромбін. Функціональний стан печінки вивчається двома шляхами:

• визначення вмісту в сироватці крові речовин, що синтезуються в печінці (фібриноген, протромбін, білки сироватки крові, жовчні пігменти);

• проби на здатність печінки виводити введені в організм речовини, наприклад глюкозу - шляхом синтезу глікогену, бензойну кислоту - шляхом утворення гіпуринової кислоти. Проба на синтез гіпуринової кислоти носить назву проби Квіка. В організм людини вводять бензойну кислоту – слабо отруйну речовину, а потім на протязі декількох годин визначають в окремих порціях сечі вміст гіпуринової кислоти. При захворюваннях печінки виведення з організму гіпуринової кислоти зменшується.

Контрольні питання до теми

1. Який взаємозв’язок обміну ліпідів, вуглеводів і білків?

2. Які кінцеві метаболіти обміну речовин? Їх процес виведення із організму.

3. Назвіть основні проміжні метаболіти обміну речовин? Їх взаємозв’язок в організмі.

4. Яка роль печінки в обміні білків?

5. Яка печінки в обміні вуглеводів?

6. Яка печінки в обміні ліпідів?

7. Як відбувається знешкодження в печінці ендо- та екзогенних токсичних речовин?

8. Що таке ліпотропні речовини та їх роль в синтезі ліпідів?

9. Який склад та фізіологічна роль жовчі?

10. Охарактеризуйте біохімічні показники, що характеризують функціональний стан печінки.