10. Функции печени

10. Функции печени

По разнообразию химических процессов и функций, выполняемых клетками печени, этот орган занимает особое положение среди остальных тканей организма.

В первую очередь выделяют биотрансформирующие функции. Через печень проходят два потока крови. Один из них обогащен питательными веществами, поступающими в кровяное русло после их предварительного превращения в ЖКТ в пригодную для транспортировки форму хиломикронов. С этим потоком в печень поступают также лекарственные вещества, пищевые добавки, красители, ароматизаторы, консерванты, присутствующие в пищевых продуктах пестициды, гербициды, остатки кормовых антибиотиков, соли тяжелых металлов и множество других продуктов. Второй поток крови, поступающий в печень из остальных тканей, доставляет как необходимые для организма продукты (белки, липопротеины, остатки питательных веществ), так и отходы метаболизма клеток, выводимые в венозную кровь. Все это многообразие продуктов проходит через печень, где тщательно сортируется и перерабатывается, утилизируя ценные для организма продукты и трансформируя и подготавливая к удалению ненужные или потенциально опасные продукты.

Ведущую роль печень занимает в синтезе ряда белков, производимых только в этом органе и предназначенных для всего организма. Среди таких белков альбумин, глобулины, фибриноген, транс-феррин, церулоплазмин, белки свертываемости крови и т д. Каждый из перечисленных белков играет очень важную роль в организме человека, поэтому нарушение синтеза даже одного из них приводит к развитию патологических состояний. Одновременно с синтезом экспортных белков печень вырабатывает большую группу ферментов и белков, предназначенных для собственных нужд.

Печень обеспечивает потребности всех тканей в продуктах энергетического обмена. При этом выработка энергетических субстратов осуществляется как с учетом валового запроса всего организма, так и индивидуальных потребностей отдельных органов. Например, сердечная и скелетные мышцы предпочитают в качестве основного энергетического субстрата использовать жирные кислоты, а ткани мозга и эритроциты – глюкозу.

С учетом значительных колебаний запросов организма на поставку энергетических субстратов, удовлетворение таких запросов осуществляется с использованием двух независимых систем: 1) комплекса непрерывно функционирующих ферментов, осуществляющих поставку глюкозы и жирных кислот в объемах, удовлетворяющих средние энергетические запросы организма; 2) запасов гликогена (полимерной формы глюкозы), жиров, быстро высвобождающихся из своих депо при повышении энергетического запроса со стороны организма.

Запасы гликогена находятся в печени (от 100 до 380 г) и в скелетных мышцах (не менее 750 г). Гликоген печени расходуется для нужд всего организма, а гликоген мышц может быть использован только собственными тканями. Печень – единственный орган, поставляющий глюкозу всем тканям, в том числе скелетным мышцам. Основное количество глюкозы (до 70%) потребляется тканями мозга.

Поскольку запасы гликогена в печени невелики и при интенсивной работе организма быстро расходуются, для их пополнения включается процесс, называемый глюконеогенезом, осуществляемый только в тканях печени и предназначенный для экстренной выработки ставшей дефицитной глюкозы из очень ценных продуктов – аминокислот.

Там же осуществляется физиологически целесообразный, но энергетически маловыгодный процесс переработкиLa, накапливающегося в мышечной ткани во время тяжелой физической работы, в глюкозу.

Система углеводного обмена играет исключительную роль в поддержании энергетического обмена в организме, по этой причине гепатоциты имеют очень гибкую и легко перестраивающуюся систему ферментов, обеспечивающих бесперебойную выработку углеводов из разнообразных субстратов.

В поддержании энергетического гомеостаза система углеводного обмена скоординированно функционирует с системой обмена жиров, регулируемой также печенью. Печень активно участвует во всех реакциях, связанных с метаболизмом жирных кислот, включая их синтез, окисление, преобразование в триглицерины и фос-фолипиды.

В гепатоцитах активно формируется основная масса липопро-теинов, участвующих в регулировании уровня холестерина в тканях организма. В печени же осуществляются основные этапы обмена холестерина и его переработка в желчные кислоты. При увеличении нагрузки на организм наблюдается активация жирового обмена, обеспечивающего более высокую энергетическую отдачу по сравнению с глюкозой.

Уникальной особенностью печени, отличающей ее от других органов, является наличие в ее клетках полного набора ферментов, осуществляющих обмен всех аминокислот. Эта особенность предопределяет активное участие гепатоцитов в синтезе широкого спектра белков. Синтетические функции печени направлены на удовлетворение потребностей всего организма. Нарушение работы печени по синтезу белков, возникающей при гипоксии тканей в случае значительных и длительных физических нагрузок, обширных кровопотерь, в условиях шокового состояния, способствует развитию в организме прогрессирующей мультиорганной недостаточности, часто не совместимой с жизнью.

Очень важна роль печени в регулировании метаболизма азота в организме. Только в тканях печени происходит синтез мочевины из аминокислот и аммиака для последующего ее выведения через почки.

Масштабность биосинтетических задач, решаемых в тканях печени, и значительная энергоемкость процессов биосинтеза предполагает наличие эффективной системы энергопродуцирования в гепатоцитах. Основной поток макроэргов поступает в гепатоциты в результате работы митохондриальной дыхательной цепи. При возможных нарушениях митохондриального окисления включаются процессы гликолитического расщепления субстрата. Однако их низкая энергетическая эффективность и закисление содержимого цитоплазмы определяют запуск гликолиза лишь в условиях крайней необходимости (Белоусова В. В. и др., 1995).

Следует обратить внимание на одну особенность функционирования митохондриальной дыхательной цепи в гепатоцитах по сравнению с другими тканями. В гепатоцитах более развита система микросомального окисления. Именно по этой причине поступление субстратов в дыхательную цепь гепатоцитов преимущественно осуществляется через комплекс II (сукцинатзависимые субстраты), а не через комплекс I.

Микросомальная система окисления субстрата предназначена для окислительной модификации жирорастворимых продуктов, поступающих в печень. Реакция осуществляется при участии ряда полиферментных комплексов, называемых монооксигеназами. Главную роль в них играет фермент цитохром Р-450, который при участии кислорода осуществляет гидроксилирование липорастворимых веществ, в том числе холестерина.

При этом образуются две группы продуктов, оказывающих негативные воздействия на ткани печени и весь организм в целом.

В первую группу веществ входят спирты, фенолы, альдегиды, эпоксиды и другие соединения, многие из которых ингибируют работу комплекса I дыхательной цепи. Особенно следует отметить возможность их взаимодействия с белками крови с образованием аллергенов или канцерогенов. Хотя гепатоциты в последующих реакциях модификации пытаются перевести все эти продукты в водорастворимую форму, удобную для вывода из организма, некоторая их часть успевает попасть в кровь.

Ко второй группе метаболитов, образуемых в микросомах печени при переработке липорастворимых веществ, относятся АФК. Среди них могут быть выделены высокоактивные радикалы, способные вступать в химическую реакцию с ближайшими соседями, и относительно малореакционные радикалы или другие кислородсодержащие продукты, способные покинуть пределы микросом или даже клетки до их модификации.

Изменение соотношения между прооксидантной системой, генерирующей свободные радикалы, антиоксидантной системой, связывающей данные радикалы, и количеством субстратов окисления ведет к изменению состава мембран и влияет на метаболизм клетки. Высказано предположение (Скулачев В.П., 1989), что все участники окислительных превращений составляют основу регуля-торной системы, организованной по принципу замкнутого круга с отрицательной обратной связью. Система позволяет поддерживать ПОЛ на определенном уровне.

Длительное отклонение системы от состояния равновесия приводит к развитию патологических состояний. Экзогенное введение в систему любых входящих в нее компонентов на время смещает равновесие, но не нарушает связей, существующих между звеньями данной системы.

О серьезных последствиях нарушения баланса между прооксидантной и антиоксидантной системами, в том числе на энергетику клеток, свидетельствуют эксперименты. При значительных нарушениях энергопродуцирующих функций наступает гибель клеток. Гепатоциты особенно чувствительны к повреждению их энергетики. Это подтверждается результатами клинических наблюдений, когда у больных, находящихся в шоковом состоянии, снижение энергопродуцирующих функций печени является одной из наиболее частых причин летальных исходов.

Для тканей печени характерны состояния циркуляторной (потери крови, анемии, нарушения микроциркуляции, лизис эритроцитов) и гемической (отравления дыхательными ядами, повреждение митохондрий) гипоксии. Это связано как с особенностями внутриклеточного метаболизма, так и с природой перерабатываемых гепатоцитами продуктов.

Увеличение в продуктах питания различных наполнителей, красителей, ароматизаторов, консервантов увеличивает нагрузку на печень. Особенно серьезна проблема повышенного содержания в овощных культурах нитратов, широко используемых в качестве удобрений для повышения продуктивности культур. Нитраты и продукты их модификации способствуют переходу гемоглобина в неактивный метгемоглобин, ингибируют работу дыхательной цепи, образуют канцерогенные нитрозосоединения, ответственные за возникновение рака желудка и толстой кишки.

Повышенный уровень реакций ПОЛ в тканях печени контролируется системой антиоксидантной защиты. В процессе биотрансформации кислорода происходит последовательное образование четырех типов радикалов и кислородсодержащих соединений. Для инактивации первых трех в клетках существуют три уровня защиты, реализуемых с преимущественным использованием ферментов антиоксидантной защиты. Инактивация высокореакционных радикалов четвертой группы, реализуется только с использованием низкомолекулярных антиоксидантов, функционирующих в липидах (убихинон, витамины А и Е, (3-каротин) или в водной фазе (глутатион, витамин С и др.). Для печени особенно важна роль глутатиона как антиоксиданта. Снижение его концентрации в тканях печени на 30% от нормы приводит к резкому увеличению токсичности ксенобиотиков, интенсифицирует повреждение мембран и нарушает гомеостаз ионов Са.

Повышение внутриклеточного уровня ионов Са является важнейшим механизмом повреждения гепатоцитов при различных патологиях. Этот процесс запускается путем активации процессов ПОЛ в эндоплазматическом ретикулуме гепатоцитов, где преобладают неферментативные реакции окисления субстрата. Дезорганизация внутриклеточной иерархии ионов Са, их выход из ретикулума и митохондрий, резко повышающий содержания ионов в цитоплазме, ведет к серьезным нарушениям внутриклеточного метаболизма.

В последние годы наблюдается стремительный рост числа публикаций, посвященных выяснению роли окиси азота (NO) в работе печени. Сейчас не вызывает сомнений, что NO играет значительную роль в регуляции функциональной активности гепатоцитов, влияя на синтез белков и углеводов, продукцию макроэргов в процессах митохондриального окисления и гликолиза, окисление в микросомах ксенобиотиков. Особенно возрастает влияние NO на состояние отдельных тканей или всего организма в целом при патологиях. Следует отметить, что наблюдаемые эффекты от активации NO-синтазы часто бывают полярными. В настоящее время преобладает мнение, что в условиях умеренной генерации окиси азота отмечается ее защитное действие на ткани. Однако при избыточной генерации NO проявляется цитотоксическое действие продукта. В этом случае ингибирование работы фермента оказывает защитный эффект на ткани.

Повышенная повреждаемость тканей печени связана с определенными особенностями ее метаболизма, в первую очередь с интенсивной работой микросомальной системы биотрансформации липорастворимых продуктов. Подобная система не только ответственна за синтез большого количества активных форм кислорода (АФК), соизмеримого с продукцией остальной части клетки, что увеличивает нагрузку на систему антиоксидантной защиты, но и за выработку токсичных для биологических тканей продуктов, в том числе ингибиторов дыхательной цепи. Таким образом, действие повреждающих факторов в равной мере направлено как на дезорганизацию работы гепатоцитов (АФК стремятся увеличить беспорядок в системе), так и на снижение потенциальных возможностей клеток по восстановлению поврежденных участков (повреждение энергопродуцирующих функций клеток уменьшают их репарационные возможности).

Рис. 4. Обмен веществ в клетках печени

При развитии патологических ситуаций клетки печени особенно нуждаются как в коррекции избыточной активности процессов свободно-радикального окисления, так и в поддержании энергетического гомеостаза гепатоцитов (рис. 4).

Снижение функциональных возможностей печени происходит в результате тренировочной нагрузки, выходящей за пределы физиологических возможностей организма.

Как следствие неадекватной нагрузки происходит угнетение функций печени, дренажной функции желчных протоков, накопительной и сократительной функции желчного пузыря. Далее по принципу цепной реакции страдают другие внутренние органы, а также снижается иммунитет, начинается потеря веса.

Выявление потери функциональных возможностей печени и контроль за ее деятельностью предполагает анализ биохимических факторов, УЗИ печени и желчного пузыря, реографию печени.

Фармакологическая помощь предполагает назначение гепато-протекторов, энергизаторов, антиоксидантов, антигипоксантов, желчегонных средств, препаратов, улучшающих микроциркуляцию в сосудах печени.

Гепатопротекторы

Для коррекции деятельности печени применяют в первую очередь гепатопротекторы. Основная функция гепатопротекторов – предохранение печеночных клеток от повреждающего воздействия увеличенного количества продуктов распада при интенсивных физических нагрузках спорта высших достижений (табл. 36).

Таблица 36

Применение гепатопротекторов

В спортивной практике наиболее распространены следующие гепатопротекторы: гептрал, лецитин, эссливер форте, эссенциале, метионин, карсил. Применяются также галстена, лохеин, рас-торопши пятнистой плоды, расторопши пятнистой трава, фосфоглив (табл. 37).

Условно к ним можно отнести препараты, способствующие синтезу печеночных клеток и восстановлению нарушенных функций печени: аминалон, бетаин, витамин Е, зиксорин, инозин, рибоксин, коферменты, коэнзимы, тыквеол, ЛИВ-52.

Таблица 37

Гепатопротекторы и препараты гепатопротекторного действия

Примечание. Применяется один из представленных в таблице препаратов, исходя из индивидуальной чувствительности, из уже опробованных и оказывающих максимальное действие с минимальными осложнениями и побочными эффектами.

Гептрал. Гепатопротектор, обладающий антидепрессивными свойствами. Активное вещество препарата – адеметионин – биологическое вещество, входящее в состав всех тканей и жидких сред организма. В исследованиях установлено, что препарат оказывает также антиоксидантное, детоксикационное действие, улучшает регенерацию тканей, замедляет фиброз. При длительном применении препарата отмечается улучшение показателей функции печени. Таблетки покрыты специальной оболочкой, растворяющейся только в кишечнике, благодаря чему адеметионин высвобождается в двенадцатиперстной кишке.

После однократного приема внутрь 400 мг препарата максимальная концентрация в плазме составляет 0,7 мг/л и устанавливается через 2-6 ч, что можно объяснить временем продвижения по желудку таблетки с резистентным к желудочному соку покрытием. Биодоступность препарата при приеме внутрь составляет 5%, при в/м введении – 95%.

Биотрансформируется при первом прохождении через печень. Период полувыведения составляет около 90 минут и не изменяется при повторном введении препарата. Выводится почками.

Применяется при внутрипеченочном холестазе – печеночном болевом синдроме.

При приеме возможны неприятные ощущения в области эпигастрия, связанные с тем, что активное вещество препарата имеет кислый рН, однако эти ощущения, как правило, слабо выражены и не являются поводом для отмены препарата.

При назначении таблеток гептрала спортсменам в соответствующий период тренировок с сопутствующей гиперазотемией необходимо наблюдение врача и систематический контроль уровня азота в крови. Учитывая тонизирующий эффект гептрала, его не рекомендуется принимать перед сном. Назначение гептрала детям возможно только по строгим показаниям, что связано с недостатком данных по результатам проведенных клинических наблюдений.

О клинических проявлениях передозировки не сообщалось.

Лецитин. Представляет собой комплекс фосфолипидов, содержащихся в лецитине соевых бобов. Незаменимые фосфолипиды являются компонентами клеточной мембраны печени и необходимы не только для образования, но и для стабилизации биологической структуры и регенерации мембран печеночных клеток. При различных заболеваниях печени лецитин уменьшает цитотоксическое действие лимфоцитов и некроз гепатоцитов. Незаменимые фосфолипиды регулируют работу клеточных механизмов: ионный обмен, тканевое дыхание, биологическое окисление; способствуют улучшению деятельности дыхательных ферментов в митохондриях, энергетического обмена клеток и нормализуют нарушенный обмен липидов. Нормализует белковый и жировой обмен, обладает липотропным действием, защищает клеточную структуру печени, восстанавливает иммунные функции лимфоцитов и макрофагов.

Показания. Дополнительное средство в сочетании с другими препаратами для защиты печени при действии значительных физических нагрузок как общеукрепляющая терапия. При пищевых и лекарственных отравлениях.

Побочное действие. Крайне редко возможны повышенное слюноотделение, тошнота и диспепсия.

Лецитин не токсичен, не оказывает онкогенного действия.

Эссенциале (эссливер форте). Гепатопротектор. Активные вещества – «эссенциальные» фосфолипиды (субстанция EPL) – основные элементы в структуре клеточной оболочки и клеточных органелл печени. Оказывает нормализующее действие на метаболизм липидов, белков и на дезинтоксикационную функцию печени; восстанавливает и сохраняет клеточную структуру печени и фосфолипидозависимые энзиматические системы; тормозит формирование соединительной ткани в печени.

Метионин (незаменимая аминокислота). Необходима для поддержания роста и азотистого равновесия организма. Содержит метильную группу, которая участвует в процессе переметилирования. Способствует синтезу холина, за счет чего нормализует синтез фосфолипидов из жиров и уменьшает отложение в печени нейтрального жира. Метионин участвует в синтезе адреналина, креатина, активирует действие ряда гормонов, ферментов, цианокобаламина, аскорбиновой, фолиевой кислот. Обезвреживает некоторые токсичные вещества путем метилирования.

Показания. Лечение и профилактика заболеваний и токсических поражений печени. При тренировке на мышечный объем и экстремальных тренировках как по объему, так и по интенсивности.

Побочное действие. В отдельных случаях при приеме возможна рвота. Не рекомендуется применять метионин при вирусных гепатитах.

Карсил (силимарин). Препарат на растительной основе, действующее начало – силимарин.

Стабилизирует клеточную мембрану, восстанавливает поврежденные клетки печени.

Показания: при печеночном болевом синдроме и как вспомогательное средство при наборе мышечной массы.

Противопоказан при желчекаменной болезни.

Галстена. Гомеопатический комплексный гепатопротекторный препарат.

Уменьшает выраженность синдрома цитолиза и внутрипеченоч-ного холестаза, нормализует моторную и эвакуаторную функцию желчевыводящих путей, устраняет симптомы диспепсии. Галстена оказывает желчегонное, спазмолитическое, противовоспалительное действие, предупреждает образование камней желчного пузыря.

Противопоказания. Гиперчувствительность.

Побочное действие. Редко повышенное слюноотделение.

Клинически значимого взаимодействия препарата с лекарственными средствами не установлено.

В настоящее время о случаях передозировки препарата не сообщалось.

Лекарственные формы: капли, таблетки подъязычные гомеопатические.

Желчегонные средства

При печеночной патологии используются следующие желчегонные средства: аллохол, артишок полевой, бессмертника песчаного цветки, календулы цветки, кориандр, крапива, кукурузные рыльца, олиметин, пижмы обыкновенной цветки, розанол, тыквы семена, фенхель, фламин, холагол, холензим, холецин, холосас, цинарин.

Аллохол. Состав: желчи животной сухой – 0,08 г, экстракта чеснока сухого – 0,04 г, экстракта крапивы сухого – 0,005 г, угля активированного – 0,025 г, наполнителей достаточное количество.

Показания: печеночный болевой синдром; холангиты, холециститы, хронические гепатиты, привычный запор.

Принимается внутрь по 2 таб. 3 раза в день после еды.

Противопоказания: язвенная болезнь желудка; острая и подо-страя дистрофия печени; обтурационная желтуха.

Фламин (бессмертника песчаного цветки). Препараты бессмертника песчаного оказывают желчегонное действие (усиление секреции желчи), ускоряют ток желчи, усиливают секреторную и двигательную функции ЖКТ.

Принимается внутрь в виде отвара из цветков (10,0: 200,0), по 1/2 стакана 2-3 раза в день в теплом виде за 30 мин до еды; сухой экстракт по 1 г 3 раза в день.

Кориандр. Средство растительного происхождения. Комплекс биологически активных веществ (эфирное масло) плодов кориандра оказывает стимулирующее действие на пищеварение, возбуждает аппетит, обладает спазмолитическим, карминативным (ветрогонным), желчегонным действием, оказывает умеренное противомикробное действие.

Показания: заболевания ЖКТ, сопровождающиеся спазмами, нарушениями желчеотделения (дискинезия желчевыводящих путей, хронический холецистит, спастический колит и т д.), анорек-сией, метеоризмом.

Принимают внутрь в виде приготовленного настоя (3 г плодов на 200 мл воды) по 1 ст. л. 3-4 раза в сутки.

Энергизаторы

Восстановлению печеночных клеток способствуют энергизаторы: янтарная кислота 0,5 г 3 раза в день; лимонтар 1-3 таб. 3 раза в день; лимонная кислота (лимоны), яблочная кислота, малина (основные кислоты – лимонная и яблочная), фруктоза.

Профилактика и лечение печеночно-болевого синдрома

Боль в правом подреберье во время физической нагрузки при занятиях спортом иногда заставляет прекратить тренировку, срывает тренерские планы по подготовке к соревнованиям. В этом случае приходится пересматривать методику подготовки и заниматься профилактикой или лечением печеночно-болевого синдрома (табл. 38). Особенно часто страдают спортсмены в тех видах спорта, где необходимо выдерживать фиксированную позу (постоянно повышенное внутрибрюшное давление, препятствующее оттоку желчи). Чаще это встречается в циклических видах спорта.

Таблица 38

Примерная схема профилактики и лечения печеночно-болевого синдрома

Окончание табл. 38

Примечание. В качестве спазмолитиков используется одно из следующих сосудистых средств: но-шпа, трентал, курантил, гинкго-билоба. Антибиотики применяются после выявления чувствительности к ним микробной флоры.

Пусковым моментом патологического состояния становятся дискинетические нарушения желчевыводящей системы, развивающиеся в результате изменений нейрогуморальной регуляции при повторных физических и нервно-психических перегрузках. Из-за этих нарушений, в силу анатомических особенностей органа, вызывается застой желчи, который сопровождается нарушениями кровообращения в тканях печени. Воспалительные изменения в желчном пузыре и желчных путях приводят к дальнейшему прогрессированию циркуляторных нарушений и усилению застойных явлений в печени. Причем изменения кровообращения в печени, возникающие вторично на фоне дискинезии, имеют большое значение при печеночно-болевом синдроме. Эта особая роль определяется прежде всего выраженной ишемизацией печени в результате системного перераспределения крови в процессе мышечной работы. Применение анаболических стероидов в чрезмерных дозах часто служит причиной развития печеночно-болевого синдрома.

При печеночно-болевом синдроме необходимы снижение физической нагрузки, защита от стресса.

Слепой тюбаж проводится как лечебный, так и профилактический. Цель – опорожнение желчного пузыря, желчных протоков и предотвращение таким образом застойных и воспалительных процессов в желчевыводящей системе. Тюбаж – мягкая, физиологичная процедура по удалению содержимого желчного пузыря, не наносящая ущерба гепатобилиарной системе.

С профилактической целью тюбаж проводить лучше всего утром «натощак» (в день отдыха). Предварительно необходимо выпить стакан минеральной воды («Ессентуки-17», «Боржом») без газа, комнатной температуры. Далее – лечь на правый бок («положение плода в утробе матери»), подложив под печень горячую грелку, обернутую в полотенце. Лежать 1,5 часа. За это время из желчного пузыря удаляется избыточное количество желчи[10].

Препараты, неблагоприятно влияющие на печень. Лекарственные препараты могут вызывать непосредственное поражение печени: аспирин, парацетамол, сульфаниламиды, оксациллин, кортикостероиды.