Wątroba

„Główne laboratorium chemiczne organizmu” - tak naukowcy nazywali wątrobę ubiegłego wieku. Czy nie ma w tej charakterystyce przesady? Nie. W wątrobie zachodzą naprawdę cudowne przemiany, które odgrywają tak ważną rolę w życiu organizmu, że bez nich nie może on istnieć.

STRUKTURA WĄTROBY

Ludzka wątroba waży od półtora do dwóch kilogramów. To największy gruczoł w naszym ciele. W jamie brzusznej zajmuje prawą i część lewego podżebrza. Wątroba jest gęsta w dotyku, ale bardzo elastyczna: sąsiednie narządy pozostawiają na niej dobrze widoczne ślady. Nawet przyczyny zewnętrzne, takie jak ciśnienie mechaniczne, mogą zmienić kształt wątroby.

Cała wątroba składa się z wielu pryzmatycznych zrazików o wielkości od jednego do dwóch i pół milimetra. Każdy zrazik zawiera wszystkie elementy strukturalne całego narządu i przypomina miniaturową wątrobę. Interesujące jest to, że zraziki w wątrobie myszy różnią się od zrazików wątrobowych słonia głównie liczbą, ale ich struktura jest w przybliżeniu taka sama. Pod mikroskopem widać, że żyła przechodzi przez środek płatka, a od niej są belki poprzeczne w promieniach, składające się z dwóch rzędów komórek. Żółć wytwarzana przez komórki wypływa do szczeliny między nimi - jest to tak zwana kapilara żółciowa. Łącząc się, naczynia włosowate tworzą większe kanały. Łączą się z przewodem żółciowym, który wydziela boczne odgałęzienie do woreczka żółciowego, znajdującego się na spodzie wątroby. Wspólny przewód żółciowy wpływa do dwunastnicy. W ten sposób żółć dostaje się do jelit i uczestniczy w trawieniu.

Żółć jest wytwarzana przez wątrobę w sposób ciągły, ale przedostaje się do jelit tylko w razie potrzeby. W pewnych momentach, gdy jelita są puste, przewód żółciowy zamyka się.

Układ krążenia wątroby jest bardzo osobliwy. Krew przepływa do niego nie tylko tętnicą wątrobową z aorty, ale także żyłą wrotną, która zbiera krew żylną z narządów jamy brzusznej. Tętnice i żyły są gęsto splecione z komórkami wątroby. Bliski kontakt krwi z naczyniami włosowatymi żółci, a także wolniejszy przepływ krwi w wątrobie niż w innych narządach, przyczyniają się do pełniejszego metabolizmu między krwią a komórkami wątroby. Żyły wątrobowe stopniowo łączą się i wpływają do dużego kolektora - żyły głównej dolnej, do której wlewa się cała krew, która przeszła przez wątrobę.
Zewnętrzna budowa wątroby była znana już w starożytności. Badanie wewnętrznej struktury tego narządu wiąże się z odkryciem mikroskopu. Już w 1666 roku włoski anatom Malpighi opisał budowę zrazików wątrobowych. Jednak rola wątroby u ludzi i zwierząt przez długi czas pozostawała niejasna.

DZIECI I TRAWIENIE

Przez wiele lat za główną funkcję wątroby uważano tworzenie żółci. Jednak naukowcy mieli bardzo słabe wyobrażenie o tym, dlaczego iw jakim celu uwolniono tę zielonkawożółtą ciecz o bardzo gorzkim smaku. Dopiero w ciągu ostatnich 100 lat, za pomocą złożonych i dowcipnych eksperymentów na zwierzętach, udało się odkryć różnorodne i (wielopłaszczyznowe) funkcje wątroby.

Już w połowie ubiegłego wieku naukowcy ustalili, że żółć sprzyja trawieniu tłuszczów w organizmie, co szczegółowo wyjaśnił wielki rosyjski fizjolog I.P. Pavlov. Do ściany brzucha zwierzęcia przyszył kawałek błony śluzowej jelita z wpadającym do niej przewodem żółciowym. Żółć spłynęła do probówki. Okazało się, że różne pokarmy powodują nierównomierne oddzielanie żółci do jelit. Większość żółci jest wydzielana do tłuszczów, najmniej - do węglowodanów. Stwierdzono, że ustanie wydzielania żółci powoduje całkowitą niestrawność i zmienia ogólny stan zwierząt doświadczalnych.Żółć wzmacnia trawienne działanie soków trzustkowych i jelitowych, pobudza wypróżnienia, wspomaga wydzielanie soku trzustkowego.

Żółć odgrywa szczególnie ważną rolę w trawieniu tłuszczów. Żółć emulguje tłuszcze, to znaczy rozbija je na drobne cząsteczki. Jednocześnie znacznie zwiększa się powierzchnia kontaktu tłuszczów z sokami trawiennymi. Wreszcie pod wpływem żółci (produkty rozpadu tłuszczów zamieniają się w związki dobrze rozpuszczalne i łatwo wchłaniają się do krwi i limfy.

Badania IP Pavlova uzupełniali jego uczniowie, zwłaszcza IP Razenkov. Uzyskali cenne dane, obserwując pacjentów, u których w związku z tą lub inną chorobą wyprowadzono drogi żółciowe. Okazało się, że żółć pełni taką samą rolę w organizmie człowieka jak u zwierząt.

Naturalnie naruszenie tworzenia i wydalania żółci powoduje poważne zmiany w żywotnej aktywności organizmu. A jednak organizm ludzki może przystosować się do życia i przy zaburzeniu wydzielania żółci. Wołyni, u których przewód żółciowy jest zamknięty przez guz lub blokowany kamicą żółciową, niosą chorobę przez długi czas / chociaż żółć w ogóle nie przedostaje się do jelit. Naturalnie dieta beztłuszczowa znacznie złagodzi chorobę. Jednocześnie ostre zmiany w tkance wątroby spowodowane niektórymi chorobami zakaźnymi lub zatruciem mogą mieć szkodliwy wpływ na organizm. Oznacza to, że rola wątroby nie ogranicza się do tworzenia i wydzielania żółci.

ZNACZENIE WĄTROBY DLA CIAŁA

Pod koniec ubiegłego wieku chirurg N.N. Ekk przeprowadził szereg eksperymentów. Stworzył u psa sztuczne krążenie, łącząc portal z żyłą główną dolną. W rezultacie krew z narządów jamy brzusznej zaczęła przedostawać się do krwiobiegu, omijając wątrobę. Następnie operację tę powtórzył i poprawił I.P. Pavlov i jego współpracownicy. Okazało się, że po nałożeniu takiego zespolenia zwierzę mogło przeżyć tylko kilka dni. Jeśli wątroba zostanie usunięta z psa, umiera bardzo szybko. Potwierdziło to * przypuszczenie, że główna rola wątroby nie polega na tworzeniu żółci, ale w niektórych bardziej złożonych i ważnych procesach. Jakie to procesy?

Samo umiejscowienie wątroby w jamie brzusznej, na ścieżce między jelitami, gdzie pokarm jest trawiony i wchłaniany, a reszta organizmu rzuca światło na jej funkcję. To nie przypadek, że cała krew wypływająca z narządów jamy brzusznej wpływa do potężnego kolektora żylnego - żyły wrotnej. Jak wiadomo, ta krew przenosi składniki odżywcze, które są rozkładane podczas trawienia i przed wejściem do ogólnego krążenia przechodzi przez wątrobę. Co dzieje się w wątrobie z krwią wypływającą z narządów jamy brzusznej?

Przypomnijmy, że „różne substancje dostają się do organizmu ze środowiska zewnętrznego, część z nich zużywa się na cele energetyczne, a część wykorzystuje do budowy nowych komórek i tkanek oraz do wymiany przestarzałych i zgniłych. Substancje, które są niepotrzebne i szkodliwe dla organizmu, są wydalane do środowiska zewnętrznego. Im doskonalszy organizm, tym bardziej złożone i zróżnicowane są jego relacje ze środowiskiem. Aby wysoko rozwinięty organizm mógł normalnie istnieć, skład jego środowiska wewnętrznego - krwi i płynu tkankowego wypełniającego przestrzenie międzykomórkowe - musi zachować pewną stałość. Jeśli ta stałość się zmienia, normalne funkcje narządów i tkanek również ulegają zakłóceniu.

Ale jak zachować niezmieniony skład krwi i płynów tkankowych, jeśli żywność, która dostaje się do organizmu, znacznie różni się strukturą od substancji, które są częścią narządów i tkanek zwierzęcia? Znajdując się w krwiobiegu, nawet po strawieniu w przewodzie pokarmowym, produkty te drastycznie zmieniają skład krwi i „mogą powodować poważne choroby zwierząt.Oczywiście w organizmie w procesie ewolucji należało opracować specjalne przystosowania • do chemicznego przetwarzania produktów otrzymywanych z zewnątrz w substancje charakterystyczne dla ich budowy dla danej (zwierzęcej). Eksperymenty z usuwaniem wątroby lub obracaniem z żylnego przepływu krwi jamy brzusznej wyraźnie pokazało, że wątroba jest jednym z tych urządzeń ochronnych, rodzajem bariery, która leży między przewodem pokarmowym a krążeniem ogólnym.

WSPANIAŁE TRANSFORMACJE

Już na początku ubiegłego wieku było wiadomo, że badając skład krwi wpływającej i wypływającej z narządu, można ocenić procesy metaboliczne zachodzące w samym narządzie. Jeśli na przykład krew dostarcza organowi więcej cukru niż zabiera, to komórki organu zatrzymały część cukru. To samo dotyczy „białek, tłuszczów i innych substancji niezbędnych do życia.

Ale jak zbadać metabolizm w wątrobie, jeśli jest on ukryty głęboko w jamie brzusznej i ją zaopatruje

naczynia krwionośne pokryte skórą, tkanką podskórną, mięśniami, otrzewną, siecią? W połowie ubiegłego wieku słynny francuski naukowiec Claude Bernard badał aktywność wątroby, wycinając ją z organizmu. To pozwoliło mu zidentyfikować szereg bardzo interesujących wzorców. Ale ta metoda nie mogła oczywiście zastąpić badania procesów biochemicznych „zachodzących w warunkach naturalnych w wątrobie żywego organizmu.

Po wielu latach ciężkiej i żmudnej pracy radziecki naukowiec E.S. London opracował prosty sposób badania roli wątroby w metabolizmie. Przyszywał do Avens różne narządy, w tym wątrobę, cienkie rurki wykonane ze stali nierdzewnej, przez które można było łatwo zassać krew długą igłą. Ta metoda umożliwiła badanie żywiciela wątroby w metabolizmie węglowodanów, tłuszczów, białek i innych substancji. Następnie E.S. London wprowadził do praktyki fizjologicznego eksperymentu taką rurkę, przez którą można było wycinać małe fragmenty tkanki narządu w celu zbadania ich składu chemicznego.

Wszystkie te badania eksperymentalne przeprowadzone na zwierzętach, a także obserwacje na osobach chorych wykazały, że wątroba jest bezpośrednio lub pośrednio zaangażowana we wszystkie procesy metaboliczne w organizmie.

Przede wszystkim badacze zwrócili uwagę na udział wątroby w metabolizmie węglowodanów. Węglowodany są niezbędne do życia organizmu. Występują głównie w pokarmach roślinnych. Z chleba ziemniaki, różne zboża, organizm ludzki przyswaja główny węglowodan - skrobia... W procesie trawienia skrobia jest rozkładana na cukier prosty - glukozę, a przechodząc przez błonę śluzową ściany jelita, dostaje się do krwiobiegu i przez żyłę wrotną do wątroby. Porównując zawartość glukozy we krwi przepływającej do iz wątroby, naukowcy odkryli, że część glukozy jest zatrzymywana przez komórki wątroby, podczas gdy reszta przechodzi przez wątrobę i jest rozprowadzana po całym organizmie wraz z krwią. Glukoza pozostająca w wątrobie jest przekształcana w złożony związek węglowodanowy - glikogen, który ze względu na swoje podobieństwo do skrobi nazywany jest „skrobią zwierzęcą”. Glikogen jest zatrzymywany w komórkach wątroby w postaci nierozpuszczalnych, błyszczących mikroskopijnych grudek. Ale wątroba zatrzymuje glukozę tylko wtedy, gdy zawartość glukozy dostającej się do krwiobiegu z jelita przekracza jedną dziesiątą procenta. W przeciwnym razie stężenie glukozy we krwi przepływającej przez wątrobę nie zmienia się.

Glukoza - paliwo dla organizmu zwierzęcego. Żaden organ nie może bez niego funkcjonować. Niektóre narządy używają go bezpośrednio jako źródła energii. Następnie spala się do dwutlenku węgla i wody. Dzieje się to na przykład w mózgu. Inne narządy najpierw przekształcają glukozę w glikogen, który jest wykorzystywany jako źródło energii. Dotyczy to głównie mięśni. W stanie aktywnym spożywają 3-4 razy więcej cukru niż w stanie spoczynku.W jaki sposób pokrywa się utratę cukru podczas pracy?

Stężenie cukru we krwi jest wartością dość stałą, spadek poziomu cukru we krwi do połowy normy powoduje drgawki i ma szkodliwy wpływ na organizm. Czy możesz sobie wyobrazić, że utrata cukru we krwi jest stale uzupełniana glukozą pochodzącą z jelit? Oczywiście nie. Przecież między posiłkami są długie przerwy, a nawet przy dłuższym poście poziom cukru we krwi pozostaje na tym samym poziomie.

Wątroba odgrywa ważną rolę w utrzymaniu stałego poziomu cukru we krwi, to znaczy w równomiernym dostarczaniu paliwa do wszystkich narządów. Jeśli do organizmu dostanie się dużo cukru, jego nadmiar jest przechowywany w wątrobie w postaci glikogenu. To jest jak rezerwowy magazyn paliwa. Gdy tylko narządy i tkanki zaczną odczuwać zapotrzebowanie na cukier, glikogen wątroby przekształca się w glukozę, która dostaje się do krwiobiegu. Zapasy glikogenu w wątrobie sięgają 150 gramów. Podczas postu i pracy mięśni rezerwy te zmniejszają się. Badania pokazują, że krew wypływająca z wątroby głodujących zwierząt zawiera więcej cukru niż do niej wpływa.

Jednak obliczenia sugerują, że zapasy glikogenu w wątrobie mogą wystarczyć tylko na dwie do trzech godzin intensywnej pracy. W konsekwencji organizm ma inną możliwość uzupełnienia zapasów cukru, który pozyskuje nie tylko z węglowodanów z pożywienia, ale także z innych źródeł. Naprawdę! założenie to było uzasadnione. Okazało się, że kwas mlekowy, do którego podczas pracy mięśni przechodzi glikogen, jest transportowany wraz z dopływem krwi do wątroby i tu ponownie przywraca się z niej glikogen poprzez złożone przemiany chemiczne. Ponadto wątroba jest zdolna do produkcji cukru nie tylko z węglowodanów, ale także z tłuszczów i białek. Dzięki tym złożonym przemianom fantazyjna wątroba utrzymuje określony poziom cukru w ​​jury, a tym samym wspiera i reguluje pracę prawie wszystkich narządów naszego organizmu.

Wątroba jest równie ważna w metabolizmie białek. Białka są głównym budulcem organizmu. W ciągu życia większość komórek naszego ciała ma czas na całkowitą zmianę więcej niż raz. A ponieważ główne elementy strukturalne narządów zbudowane są z białek, białka są absolutnie niezbędne do utrzymania życia.

W przewodzie pokarmowym białka z pożywienia są rozkładane na proste cząsteczki - aminokwasy. W tkankach ciała aminokwasy są ponownie łączone w cząsteczki białka. Ale to białko różni się od tego, które organizm otrzymuje z pożywienia. To w wątrobie zachodzą najbardziej złożone przemiany aminokwasów i przetwarzane są nie tylko substancje pochodzące z jelit, ale także produkty rozpadu białek tkanek i narządów organizmu, które dostały się do krwiobiegu. Białka rezerwowe gromadzą się w wątrobie w taki sam sposób jak glikogen i są konsumowane, gdy organizm bardziej ich potrzebuje. Te białka, które nie są wykorzystywane do budowy tkanek i nie są przechowywane jako rezerwa, są również przetwarzane przez wątrobę.

Po przejściu szeregu różnorodnych reakcji biochemicznych takie białka są przekształcane w glukozę i wykorzystywane jako źródło energii. W tym samym czasie amoniak oddziela się od aminokwasów, które w dużych ilościach są toksyczne dla organizmu. Wątroba go neutralizuje: zamienia się w nieszkodliwy mocznik, który jest wydalany z organizmu przez nerki. Pod wpływem gnilnych bakterii zamieszkujących jelita, niektóre aminokwasy tworzą substancje toksyczne. Są również zatrzymywane i unieszkodliwiane przez wątrobę.

Rola wątroby jest również świetna w metabolizmie tłuszczów. Nie ogranicza się do wydzielania żółci do trawienia tłuszczu w jelitach. W razie potrzeby, aby pokryć koszty energii organizmu, wątroba może przekształcić tłuszcze w cukier. Ciało zawsze ma rezerwy tłuszczu, które w odpowiednich przypadkach można zmobilizować.

W samej wątrobie również powstają zapasy tłuszczu, a te rezerwowe tłuszcze są w tak mobilnym stanie chemicznym, że mogą łatwo przechodzić do innych związków. Wreszcie w wątrobie powstaje cholesterol, złożony związek podobny do tłuszczu, który odgrywa ważną rolę w życiu organizmu.

Wątroba ma również ogromne znaczenie dla wymiany witamin w organizmie. Jest utworzony i zdeponowany witamina A... Wątroba zawiera również witaminy B, C, E, K, D.

Wątroba odgrywa pewną rolę w metabolizmie wody i soli. Obrzęk, może wchłaniać i gromadzić nadmiar płynu i zapobiegać rozcieńczaniu krwi.

Wątroba ma zdolność gromadzenia zapasów krwi. Żyły wątrobowe zwężają się iz biegiem czasu do wątroby napływa więcej krwi niż z niej wypływa. W razie potrzeby krew rezerwowa jest uwalniana do ogólnego krążenia.

Wspomniano już wcześniej o zdolności wątroby do zatrzymywania i neutralizowania trujących produktów rozpadu, które nieuchronnie powstają w procesie metabolizmu. Ale wątroba pełni rolę bariery nie tylko w stosunku do szkodliwych produktów rozkładu, ale także wszystkich toksycznych substancji, które dostały się do organizmu. Trujące megality i metaloidy (rtęć, arsen, ołów, miedź i inne) są zatrzymywane przez wątrobę i przekształcane w związki nieszkodliwe dla organizmu. W wątrobie występuje również opóźnienie i neutralizacja drobnoustrojów chorobotwórczych i wydzielanych przez nie trujących produktów.

Naruszenie funkcji barierowej wątroby zawsze ma bardzo silny wpływ na żywotną aktywność całego organizmu.

KOŁO INTERAKCJI

Funkcje wątroby są zróżnicowane. Na jego działanie wpływają inne narządy naszego organizmu, a co najważniejsze znajduje się pod stałą i nieustanną kontrolą układu nerwowego. Pod mikroskopem widać, że włókna nerwowe gęsto oplatają każdy zrazik wątrobowy. Ale układ nerwowy ma więcej niż bezpośredni wpływ na wątrobę. Koordynuje pracę innych narządów oddziałujących na wątrobę. Dotyczy to przede wszystkim narządów wydzielania wewnętrznego.

W połowie XIX wieku Claude Bernard przeprowadził szereg interesujących eksperymentów. Okazało się, że wstrzyknięcie do jednej z części mózgu królika powoduje intensywną przemianę glikogenu wątrobowego w cukier w neto, w wyniku czego wzrasta poziom cukru we krwi. Naukowcy odkryli przyczynę tych przemian. Okazuje się, że „przekłucie cukru”, jak to później nazwano, powoduje przemianę glikogenu w cukier na dwa sposoby. Po pierwsze, przez bezpośrednie działanie na komórki wątroby poprzez włókna nerwowe, a po drugie, przez pobudzenie nerwowe specjalnych gruczołów dokrewnych - nadnerczy, które w tym przypadku zaczynają energicznie uwalniać adrenalinę do krwi. Adrenalina, wchodząc do wątroby z krwią, sprzyja z kolei przemianie glikogenu w cukier. Insulina, hormon trzustki, w przeciwieństwie do adrenaliny, przekształca cukier we krwi w glikogen wątrobowy.

Uwalnianie insuliny i adrenaliny jest regulowane przez ośrodkowy układ nerwowy. Ustalono na przykład, że pobudzeniu emocjonalnemu towarzyszy zwykle zwiększone uwalnianie adrenaliny do krwi i wzrost poziomu cukru we krwi.

Można uznać, że udowodniono, że ośrodkowy układ nerwowy reguluje wątrobę - bezpośrednio lub poprzez inne układy organizmu. Ustala intensywność i kierunek procesów metabolicznych wątroby zgodnie z aktualnymi potrzebami organizmu. Z kolei procesy biochemiczne w komórkach wątroby podrażniają wrażliwe włókna nerwowe, a tym samym wpływają na stan układu nerwowego.

To zamyka krąg wzajemnych wpływów, wzajemnych powiązań w ciele. Dlatego czynności wątroby, podobnie jak innych narządów, nie można rozpatrywać niezależnie od ogólnego stanu organizmu.

Profesor G. N. Kassil, V. G. Kassil, czasopismo „Zdrowie”, 1957

Rysunki B. Shkuratova i Y. Zaltsmana