肝臟生理生化

       肝臟是人體內(nèi)最大的功能眾多的腺體器官 。 它參與機體的消化、代謝、排泄、解毒和免疫等過程，其中以代謝功能最為重要。肝臟在糖類、脂類、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、激素等 物質(zhì)的 代謝，膽色素與膽汁酸的生成與轉(zhuǎn)歸、藥物與毒物的生化轉(zhuǎn)化，均具有不可替代 的 重要作用 。 據(jù)估計，肝臟所參與的化學反應約在 500 種以上。實驗證明，動物在完全摘除肝臟后，即使給予相應的治療，最多也只能生存 2~3d 左右，表明肝臟是維持生命活動的一個必不可少的重要器官。

一、肝臟的功能特點

      （一）具有雙重血液供應、血竇發(fā)達、供氧充足

      肝臟的血流量極為豐富，約占心輸出量的 1/4 。其血液有門靜脈和肝動脈雙重來源，兩種血液在竇狀隙內(nèi)混合。門靜脈進入肝臟的血流量為 1000~1200ml/min ，占進入肝的總血流量的 2/3 左右。門靜脈收集來自腹腔內(nèi)臟的血液，內(nèi)含從胃腸道中吸收 入血 的豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，它們將在肝內(nèi)被加工、 儲 存或轉(zhuǎn)運；同時 ， 門靜脈血中的有害物質(zhì)及微生物抗原性物質(zhì)也將在肝內(nèi)被解毒或清除 。 門靜脈的終支在肝內(nèi)擴大為靜脈竇，它是肝小葉內(nèi)血液流通的管道 。 正常時肝內(nèi)靜脈竇可 儲 存一定量的血液，在機體失血時，可從竇內(nèi)排出較多的血液，可補充周圍循環(huán)血量的不足。由肝動脈流入肝臟的血液約 800ml/min ，它含有豐富的氧，是供應肝細胞氧的主要來源。流經(jīng)肝臟的血液最后由肝靜脈進入下腔靜脈而回心臟。在正常情況下，肝靜脈入腔靜脈處的壓力幾乎為零，而門靜脈入肝臟時的壓力為 7~12mmHg ，故血液在肝臟內(nèi)的流動阻力很小。

       （二）具有十分豐富的酶類

       肝臟內(nèi)的各種代謝活動十分活躍 ，這 與其中的酶類相當豐富有關(guān)。肝內(nèi)酶蛋白含量約占肝 內(nèi) 總蛋白量的 2/3 。肝細胞內(nèi)可見 到幾乎 體內(nèi)所有的酶類。肝內(nèi)酶大體可分為兩類：①同時在肝 內(nèi) 和肝外組織存在的酶，如磷酸化酶、堿性磷酸酶、組織蛋白酶、轉(zhuǎn)氨酶、核酸酶和膽堿酯酶等；②僅在肝內(nèi)存在的酶，如組氨酸酶、山梨醇脫氫酶、精氨酸酶、鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶等。

      由于肝內(nèi)各部位的代謝活性不同，故肝內(nèi)不同區(qū)域酶的種類及活性存在一定的差異；在同一肝細胞內(nèi)，各亞細胞結(jié)構(gòu)中酶類的分布也有較大的差異。因此，可將肝細胞的亞細胞結(jié)構(gòu)分成幾部分：①在線粒體內(nèi)多為細胞色素氧化還原酶類；②溶酶體中酸性磷酸酶、糖苷酶、酸性核酸酶、組織蛋白酶、尿激酶及酸性蛋白水解酶；③微粒體內(nèi)有葡萄糖 - 6 - 磷酸酶、膽堿酯酶；④在上清液中有 LDH 、 G-SH 還原酶己糖激酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、葡萄糖 - 6 - 磷酸脫氫酶、黃嘌呤氧化酶等；⑤位于細胞核內(nèi)的酶有 NMN 腺嘌呤基轉(zhuǎn)移酶等。

二、肝臟主要的生理作用

      肝臟的分泌、代謝、解毒、再生和免疫等作用，在這里僅作簡要的概述。

      （一）肝臟的分泌膽汁作用

      肝細胞能夠不斷地分泌膽汁和生成膽汁酸。膽汁在消化過程中可促進脂肪在小腸內(nèi)的消化和吸收（見 《生理學》第七版教材 第六章第四和第六節(jié)）。如果沒有膽汁，食入的脂肪將有 40% 從糞便中丟失，而且還伴有脂溶性維生素的吸收不良。

      肝臟合成的膽汁酸是一個 具有 反饋 控制 的 連續(xù) 過程，合成的量決定于膽汁酸在腸 - 肝循環(huán)中返回肝臟的量。如果絕大部分的分泌量又返回肝臟，則肝細胞只需合成少量（ 0.5g ）的膽汁酸以補充它在糞便中的損失；反之， 若 返回量減少，則合成量將增加。

       （二）肝臟在物質(zhì)代謝中的作用

      食物在消化、吸收后，經(jīng)門靜脈系統(tǒng)進入肝臟 。肝臟參與 幾乎所有營養(yǎng)物質(zhì)的代謝。

       1 . 對糖代謝的作用 單糖經(jīng)小腸黏膜吸收后，由門靜脈到達肝臟，在肝內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)楦翁窃?儲 存。一般成 年 人肝內(nèi)約含 100g 肝糖 原 ，僅夠禁食 24h 之 用，肝糖 原 在調(diào)節(jié)血糖濃度以維持其穩(wěn)態(tài)中具有重要作用。當血糖濃度超過正常值時，葡萄糖合成糖原即增加；相反，當血糖濃度低于正常值時， 儲 存的肝糖 原 立即分解成葡萄糖進入血液，以提高血糖水平。

      此外，許多非糖物質(zhì)如氨基酸、脂肪 中的甘油成分 等 也 可在肝內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樘?，葡萄糖也可在肝?nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橹舅?和 某些氨基酸。

       2 . 對蛋白質(zhì)代謝的作用 由消化道吸收的氨基酸通過肝臟時，僅 約 20% 不經(jīng)過任何化學反應而入體循環(huán)到達各組織，而大部分（ 80% ）的氨基酸 則 在肝內(nèi)進行蛋白質(zhì)合成、脫氨、轉(zhuǎn)氨等作用。

       肝臟是合成血 漿 蛋白的主要場所， 而血漿蛋白則 是維持血漿膠體滲透壓的主要成分。切除狗的肝臟后，血漿蛋白含量減少。由于血漿蛋白可作為體內(nèi)各種組織蛋白的更新之用，所以，肝臟合成血 漿 蛋白的作用對維持機體蛋白質(zhì)代謝具有重要意義。蛋白質(zhì)氧化、脫氨作用也主要在肝內(nèi)進行。脫氨后所生成的胺可轉(zhuǎn)變?yōu)槟蛩赜赡蛑信懦觯@對于維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)具有重要作用。

       肝臟是許多凝血因子（本身是蛋白質(zhì)因子）的主要合成部位，重要的有纖維蛋白原、凝血酶原等，肝病時可引起凝血時間延長 和 發(fā)生出血傾向。

       3 . 對脂代謝的作用 肝臟是脂類代謝的主要場所和脂肪運輸?shù)臉屑~，能夠合成和 儲 存各種脂類，一部分供應自身的需要，但主要是滿足全身各臟器對脂類的需求。消化吸收后的一部分脂肪先進入肝臟，以后再轉(zhuǎn)變?yōu)轶w脂而 儲 存；饑餓時， 儲 存的體脂也先被運送到肝臟，然后再進行分解。

       在肝內(nèi)，中性脂肪可水解為甘油和脂肪酸，此反應可被肝脂肪酶加速，甘油可通過糖代謝途徑被利用，而脂肪酸可完全氧化為 CO 2 和水。肝臟還是體內(nèi)脂肪酸、膽固醇和磷脂合成的主要部位之一。膽固醇可作為合成類固醇激素的中間物質(zhì)，多余的由膽汁排出體外。

肝臟還是脂酸 b - 氧化的產(chǎn)能器官與酮體生成唯一部位，可通過血液向腦、肌肉與心臟提供酮體補充能量，故與體內(nèi)能量代謝密切相關(guān)。

       （三）肝臟的解毒作用

       肝臟是人體 內(nèi) 主要的解毒器官，它可保護機體免受損傷。外來的或體內(nèi)代謝產(chǎn)生的有毒物質(zhì)都要經(jīng)過肝臟處理，使毒物成為比較無毒的或溶解度大的物質(zhì)，隨膽汁或尿液排出體外。肝臟解毒的方式有 以下幾種方式。

       1. 化學作用 可通過氧化、還原、分解、結(jié)合和脫氨等作用，其中結(jié)合作用是一個重要方式。在肝內(nèi)，毒物與葡萄糖醛酸、硫酸、氨基酸等結(jié)合后可變?yōu)闊o害物質(zhì)， 隨 尿排出 體外 。體內(nèi)氨基酸脫氨 和 腸道內(nèi)細菌分解含氮物質(zhì)時所產(chǎn)生的氨，是一種有害的代謝產(chǎn)物，氨的解毒也是在肝內(nèi)合成尿素，隨尿排出體外。當肝功能衰竭時血氨含量升高，可導致肝昏迷。

       2. 分泌作用 一些重金屬 ， 如汞，以及來自腸道的細菌可經(jīng)膽汁分泌排出。

       3. 蓄積作用 某些生物堿 ， 如士的寧 和 嗎啡 ， 可蓄積于肝臟，然后逐漸小量釋放，以減少中毒程度。

       4. 吞噬作用 肝靜脈竇的內(nèi)皮層含有大量的枯否細胞（ Kupffer cell ），具 有很強的吞噬能力，能吞噬血 液 中的異物、細菌、染料及其他顆粒。 據(jù) 估計，門靜脈血 液 中的細菌有 99% 在經(jīng)過肝靜脈竇時被吞噬。因此，肝臟對機體的保護作用是極為 重要 的。

       肝臟是許多激素生物轉(zhuǎn)化、滅活或排泄的重要場所。許多激素（如甲狀腺 激 素、雌激素、雄激素、催乳素、胰島素、生長激素、腎上腺皮質(zhì)激素等）在肝臟內(nèi)經(jīng)以上類似方法處理后被滅活、降解，并 使 這些激素或降解產(chǎn)物隨膽汁排泄。某些肝病患者可因雌激素滅活障礙而在體內(nèi)積蓄。醛固酮和抗利尿激素滅活的障礙可引起鈉和水在體內(nèi)潴留。

三 、肝臟功能的儲備及肝臟的再生

       肝臟具有巨大的機能 儲 備能力。動物實驗證明，當肝臟被切除 70 % ~80% 后，并不顯示出明顯的生理功能紊亂。而且，殘余的肝臟可在 3 周（大鼠）至 8 周（狗）內(nèi)生長至原有大小，這稱為肝臟的再生。由此可見，肝臟的 功 能 儲 備和再生能力是相當 的 驚人。

       肝臟在部分切除后能迅速再生，并在達到原有大小時就停止再生，其機制目前尚不清楚。近年來發(fā)現(xiàn)，從肝臟內(nèi)分離出兩種與肝再生有關(guān)的物質(zhì)：一種物質(zhì)能夠刺激肝臟再生，引起 DNA 和蛋白質(zhì)合成增加；另一種則抑制肝細胞再生。可以推想，在正常動物，抑制性的物質(zhì)的作用可能較強，而在肝臟被部分切除的大鼠，促進再生的物質(zhì)的作用較強。

       有資料報道，某些激素對肝再生也有重要作用。摘除動物的垂體或腎上腺，均可 降 低肝細胞的再生能力；而給予生長激素或腎上腺皮質(zhì)激素，則可恢復其再生能力；如在食料中加入甲狀腺浸膏，也有促進肝細胞再生 的 作用。近 年 來還發(fā)現(xiàn)，胰島素對肝再生 也 具有重要作用。

四、肝臟在免疫反應中的作用

      在腸黏膜因感染而受損傷等情況下，致病性抗原物質(zhì)便可穿過腸黏膜（稱之為腸道免疫系統(tǒng)的第一道屏障）而進入腸壁內(nèi)毛細血管和淋巴管，因此，腸系膜淋巴結(jié)和肝臟便構(gòu)成了腸道免疫系統(tǒng)的第二道防線。實驗證明，來自腸道的大分子抗原可經(jīng)淋巴結(jié)至腸系膜淋巴結(jié)，而小分子抗原則主要經(jīng)過門脈微血管至肝臟。肝臟中的單核 - 巨噬細胞可吞噬這些抗原物質(zhì)，經(jīng)過處理的抗原物質(zhì)可刺激機體的免疫反應。因此，健康的肝臟可發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)作用。