Печень выполняет большое количество жизненно важных функций, нарушение которых резко снижает качество и продолжительность жизни человека.
Основные функции печени
1. Метаболическая функция.
Клетки печени осуществляют все виды обменных процессов:
- углеводный: именно в печени происходит образование гликогена путём перевода глюкозы в гликоген и наоборот – расщепление гликогена при энергодефиците (голодании);
- белковый: синтез более половины всех белков в организме, обмен аминокислот и нейтрализация аммиака, синтез факторов свёртывания крови;
- жировой: синтез липопротеидов (функция гладкой эндоплазматической сети гепатоцитов), холестерина и желчных кислот.
Кроме того, в печени происходит:
- преобразование гормонов: инактивация инсулина/глюкагона, связывание глюкокортикоидов и половых гормонов, отщепление йода от тироксина, элиминация адреналина и норадреналина;
- образование пигментов: билирубина и порфиринов;
- депонирование витаминов и микроэлементов: В, D, С, Е, К, а также Mg, Mn, Fe, Cu, Zn.
2. Желчеобразование.
С помощью желчи происходит обеззараживание химуса от патогенов, поступающих с пищей, осуществляется перистальтика, формируется щелочная среда в кишечнике (наряду с панкреатическим соком), что делает возможным активизацию интестинальных ферментов и ферментов поджелудочной железы.
Важнейший эффект желчи – эмульгирование жиров в тонком кишечнике. Поскольку липаза панкреатического сока является поверхностно активным ферментом, на каплю жира она будет действовать только снаружи. Желчь же снижает поверхностное натяжение капли жира, разбивая ее на более мелкие капли, благодаря чему площадь воздействия липазы увеличивается и гидролиз жиров ускоряется.
Кроме того, для самой печени желчь – это единственный способ избавиться от токсинов. Лекарства, алкоголь, пальмовое масло из продуктов, суррогатные углеводы, различные химические соединения, которые организм потребляет с красителями и многочисленными пищевыми добавками, воздухом, – все это фильтруется и метаболизируется в печени. Самоочищение печени от этих токсинов происходит в первую очередь при помощи желчи.
3. Детоксикация.
Далее в процессе детоксикации принимают участие ферменты. К примеру, до 96-97 % этанола, принятого внутрь, инактивируется ферментами печени, и лишь 3 % попадает в кровь. Однако скорость и эффективность работы ферментативных систем разнится от человека к человеку, поскольку зависит от питания, образа жизни, генетики и факторов экологии.
4. Участие в кроветворении.
Участие печени в кроветворении многофакторное. Печень поддерживает постоянный состав крови (гомеостаз) за счет плавных преобразований веществ и экскреции различных компонентов крови.
К основным функциям печени, связанным с кровью, относятся:
- кроветворение у плода;
- синтез белков свертывающей системы;
- депонирование крови;
- хранение трёхвалентного железа;
- депонирование витамина В12;
- участие в пигментном обмене – превращение продуктов деградации гемоглобина в биливердин, а затем в билирубин, который используется в синтезе желчи и затем выделяется в кал и мочу (уробилин), окрашивая их.
5. Уникальная регенераторная способность.
На сегодняшний день описано 4 вида особых стволовых клеток печени: эпителиальные, овальные, малые гепатоциты и мезенхимоподобные клетки. При различных поражениях органа эти клетки массово продуцируются и дифференцируются в гепатоциты, восстанавливая поврежденные или утраченные ткани. Доказано, что если удалить 80 % органа, оставив лишь 20 % здоровой ткани, то примерно за год благодаря стволовым клеткам печень восстановит свой исходный размер и будет иметь при этом то же анатомическое строение.
Удивительные способности гепатоцитов
Гепатоциты выполняют большую часть функций печени: синтез, преобразование белков, жиров, углеводов, вывод токсинов, желчеобразование и т. д. А недавно стало известно, что гепатоциты способны также подавлять Т-клеточный иммунитет, снижая популяцию Т-клеток. Оказалось, что по каким-то внутренним сигналам печень распознаёт готовящуюся аутоиммунную атаку и начинает выделять факторы хемотаксиса лимфоцитов, привлекая их к себе, чтобы затем поглотить.
Еще одна уникальная особенность гепатоцитов, а точнее их мембран, была обнаружена в ряде лабораторных исследований с суспензатором (прибором, позволяющим разделить гистологический материал на отдельные клетки в суспензии).
Мембраны гепатоцитов стандартны по строению (билипидный слой, ионные каналы, рецепторы и пр.), но уникальны своими межклеточными взаимодействиями.
Исследования показали, что гепатоциты способны к уникальному взаимодействию друг с другом. Уже через 30 минут после разделения суспензатором они становятся более круглыми, а клеточная поверхность – однородной (без ворсинок).
Через 2 часа инкубации гепатоциты начинают собираться в группы по 2-4 клетки и возникают первые межклеточные взаимодействия.
Через 5-10 часов культивирования гепатоциты (в присутствии коллагена, фибронектина, синусоидальных клеток) «восстанавливают» клеточные трабекулы (балки), желчные протоки и частично структуру межклеточных контактов.
В результате уже через сутки в кювете с исследуемым материалом образуется кусочек печени.
Таким образом, клетки печени самостоятельно, без внешней регуляции, воссоздают структуру ткани благодаря уникальному межклеточному взаимодействию.
Ещё один интересный эксперимент с использованием суспензатора был проведён в Японии.
