giáo trình sinh lý học tế bào – SINH LÝ HỌC gan

giáo trình sinh lý học tế bào – SINH LÝ HỌC gan

112 giáo trình sinh lý học tế bào – SINH LÝ HỌC gan I Đại cương Gan có nhiều chức năng: - Chức chuyển hóa - Chức dự trữ 112 - Chức tạo mật - Chức chống độc - Chức nội tiết số chức khác Những chức có liên quan cách chặt chẽ với đặc điểm giải phẫu tổ chức học gan II Đặc điểm cấu tạo gan Gan tạng lớn thể Tế bào gan có nhiều ty lạp thể hệ thống enzym hồn chỉnh Vì vậy, chúng có hoạt động chuyển hóa mạnh 112 Về mặt tổ chức học, tế bào gan xếp thành tiểu thùy gan Tiểu thùy gan đơn vị cấu trúc đơn vị chức gan Cấu trúc tiểu thùy gan Mỗi tiểu thùy gan có cấu trúc hình đa giác, hình đa giác tĩnh mạch trung tâm tiểu thùy Từ đây, tế bào gan xếp thành bè gồm hàng liền tỏa phía ngoại vi hình nan hoa gọi bè Remak Giữa hàng tế bào gan bè Remak có đường ống nhỏ gọi ống mật vi ti Giữa bè có xoang mạch nhận máu từ động mạch gan tĩnh mạch cửa đổ tĩnh mạch trung tâm tiểu thùy Vách xoang mạch lót lớp tế bào nội mơ khơng liên tục, có nhiều lỗ thủng, xen vào lớp tế bào nội mô đại thực bào hình gọi tế bào Kupffer Giữa tế bào gan lớp tế bào nội mơ xoang mạch có khoảng gọi khoảng Disse, nơi xuất phát hệ bạch huyết gan qua tế 112 bào gan trao đổi chất với xoang mạch Tổng diện tích tiếp xúc tế bào gan huyết tương xoang mạch lớn Ở góc tiểu thùy, nơi tiểu thùy tiếp xúc nhau, có khoảng cửa khoảng Kiernan gồm thành phần: nhánh tĩnh mạch cửa, nhánh động mạch gan, sợi thần kinh, đường bạch huyết ống mật nhận mật từ ống mật vi ti bè Remak Phân bố máu gan Gan nhận máu từ nguồn: 2.1 Tĩnh mạch cửa Đây tuần hoàn chức phận, xuất phát từ ruột già, ruột non, dày, lách túi mật Mỗi phút có khoảng 1.000 ml máu theo tĩnh mạch cửa vào gan 112 2.2 Động mạch gan riêng Đây tuần hoàn dinh dưỡng, xuất phát từ động mạch thân tạng gọi động mạch gan chung, tới bờ trái tĩnh mạch cửa chia thành nhánh: động mạch vị tá tràng động 113 mạch gan riêng, phút cung cấp cho gan khoảng 400 ml máu Cả nguồn máu cuối đổ chung vào xoang mạch tiểu thùy, sau vào tĩnh mạch trung tâm tiểu thùy tập hợp thành tĩnh mạch gan theo tĩnh mạch chủ đổ tim III Các chức gan Chức chuyển hóa 1.1 Chuyển hóa glucid Glucid từ ruột theo tĩnh mạch cửa gan chủ yếu glucose, lại galactose fructose Fructose galactose gan chuyển thành glucose trước sử dụng Ngoài ra, gan tạo glucose từ acid amin sinh đường, acid béo, glycerol acid lactic Các chất chuyển thành acid pyruvic 114 phosphopyruvic thành glucose-6- phosphat trước chuyển thành glucose 1.2 Chuyển hóa lipid Gan tổng hợp acid béo từ glucid, protid từ sản phẩm thối hóa lipid Acid béo chuyển hóa theo chu trình ( oxy hóa Knoop lượng (chiếm 60% chuyển hóa acid béo thể) Ngồi ra, cholesteroleste, gan tổng phospholipid, hợp cholesterol, triglycerid lipoprotein (HDL, LDL VLDL) Phospholipid lipoprotein dạng vận chuyển lipid chủ yếu thể Cholesteroleste dạng vận chuyển acid béo 1.3 Chuyển hóa protid 115 Gan quan chuyển hóa dự trữ protid Chuyển hóa protid gan xảy mạnh mẽ bao gồm q trình: chuyển hóa acid amin tổng hợp protein 1.3.1 Chuyển hóa acid amin Chuyển hóa acid amin gan xảy mạnh mẽ qua trình khử carboxyl, khử amin trao đổi amin - Khử carboxyl Nhờ enzym decarboxylase, nhiên q trình gan khơng quan trọng - Khử amin Nhờ enzym đặc hiệu desaminase tạo nên acid 116 cetonic NH3 Quá trình liên quan chặt chẽ với trình trao đổi amin - Trao đổi amin Là trình quan trọng để gan tổng hợp nên acid amin nội sinh đặc hiệu cho thể từ acid amin ăn vào nhờ loại enzym quan trọng transaminase Trong đó, có enzym quan trọng GPT GOT: + GOT (glutamat oxaloacetat transaminase) hay ASAT (aspartat transaminase) + GPT (glutamat pyruvat transaminase) hay ALAT (alanin transaminase) Chúng xúc tác cho phản ứng sau: 117 Aspartat + α GO Oxaloacetat + Glutamat cetoglutarat T GP Alanin + α T Pyruvat + Glutamat cetoglutarat 1.3.2 Tổng hợp protein Tế bào gan sản xuất gần 50% lượng protein thể Vì vậy, gan có khả tái sinh mạnh Sau cắt phần, gan tái tạo trở lại - Tổng hợp protein huyết tương Gan tổng hợp toàn albumin huyết tương, 118 phần ( ( globulin Vì vậy, suy gan, protein máu giảm làm giảm áp suất keo, dịch từ mạch máu thoát vào tổ chức nhiều gây phù - Tổng hợp yếu tố đông máu Gan tổng hợp fibrinogen yếu tố đông máu II, VII, IX X từ vitamin K Khi suy gan, q trình đơng máu bị rối loạn, bệnh nhân dễ bị xuất huyết Chức dự trữ Gan dự trữ cho thể nhiều chất quan trọng: máu, glucid, sắt số vitamin A, D, B12 quan trọng vitamin B12 2.1 Dự trữ máu Lượng máu chứa gan bình thường lớn (khoảng 600 - 700 ml) Khi áp suất máu tĩnh mạch 119 gan tăng lên (truyền dịch, sau bữa ăn, uống nhiều nước ), gan phình để chứa thêm khoảng 200 400 ml Ngược lại, thể hoạt động thể tích máu giảm, gan co lại, đưa lượng máu vào hệ tuần hoàn 2.2 Dự trữ glucid Gan dự trữ glucid dạng glycogen, lượng glycogen dự trữ đủ cung cấp lượng cho thể hoạt động vịng vài Thơng qua việc dự trữ glycogen, gan tham gia điều hòa đường huyết Khi đường huyết tăng, trình tổng hợp glycogen tăng lên để dự trữ Ngược lại, đường huyết hạ, trình phân ly glycogen tăng lên để đưa glucose vào máu nhằm giữ ổn định đường huyết 120 Như vậy, gan đóng vai trị quan trọng điều hòa đường huyết Các hệ thống điều hòa đường huyết nội tiết thần kinh thông qua gan Khi suy gan, điều hòa đường huyết bị rối loạn cho dù hệ thống nội tiết thần kinh tốt 2.3 Dự trữ sắt Gan quan thể dự trữ sắt (gan, lách tủy xương, dự trữ 20% lượng sắt thể, khoảng g) Lượng sắt trữ đến từ thức ăn từ thoái hóa Hb Gan dự trữ sắt dạng feritin Khi cần, gan đưa sắt đến quan tạo máu nhờ loại protein vận chuyển sắt transferin gan sản xuất 2.4 Dự trữ vitamin B12 Gan có khả dự trữ vài miligam, nhu cầu thể khoảng (g ngày Vì vậy, thể bị thiếu B12, phải ngừng cung cấp - 121 năm có triệu 122 chứng thiếu vitamin B12 Thiếu vitamin B12 gây bệnh thiếu máu ác tính hồng cầu to Chức tạo mật Mật sản phẩm tiết tế bào gan Sau tiết, mật theo ống mật vi ti đổ vào ống mật khoảng cửa Từ đây, mật theo ống gan phải ống gan trái đổ vào ống mật chung theo ống túi mật đến chứa túi mật Tại đây, mật cô đặc lại tác dụng số kích thích, túi mật co bóp đưa mật vào tá tràng qua vịng Oddi Trước vào tá tràng, mật trộn lẫn với dịch tụy ống tụy Mật chất lỏng, màu xanh vàng, pH khoảng - 7,7 Số lượng tiết khoảng 0,5 lít/ngày 123 Dịch mật gồm có nhiều thành phần (bảng 1) Trong đó, có số thành phần quan trọng như: muối mật, sắc tố mật, cholesterol Bảng 1: Các thành phần dịch mật Thành phần Tỷ lệ Nước 97,0% Muối mật 0,7% Sắc tố mật 0,2% 3.1 Muối mật Muối mật muối Kali Natri acid mật liên hợp có nguồn gốc từ cholesterol với glycin taurin Có loại muối mật: glycocholat Natri (Kali) taurocholat Natri (Kali) 124 Muối mật có chức quan trọng việc tiêu hóa hấp thu lipid ruột non kéo theo hấp thu vitamin tan lipid: A, D, E K Khi xuống đến hồi tràng, 95% muối mật tái hấp thu theo tĩnh mạch cửa trở gan tái tiết, gọi chu trình ruột gan (hình 1) Còn lại 5% muối mật đào thải theo phân có tác dụng giữ nước phân trì nhu động ruột già 3.2 Sắc tố mật Sắc tố mật (hay gọi bilirubin trực tiếp, bilirubin kết hợp) chất hình thành gan từ sản phẩm thối hóa Hb thể sau thải theo dịch mật 116 3.3 Cholesterol Tế bào gan tổng hợp cholesterol để sản xuất muối mật, phần cholesterol thải theo dịch mật để giữ định cholesterol máu Khi xuống đến ruột, lượng cholesterol tái hấp thu trở lại Cholesterol không tan dịch mật, để tan phải dạng micelle với muối mật lecithin gọi bão hòa cholesterol mật Khi mật khả bão hòa (do tăng cholesterol giảm muối mật lecithin), cholesterol tủa tạo nên sỏi 117 Hình 1: Chu trình ruột gan muối mật Chức chống độc Gan xem hàng rào bảo vệ thể để chống lại yếu tố độc hại xâm nhập qua đường tiêu hóa Đồng thời, làm giảm độc tính thải trừ số chất tạo trình chuyển hóa thể Cơ chế chống độc gan tế bào Kupffer tế bào gan đảm nhiệm - Tế bào Kupffer 118 Thực bào vi khuẩn xâm nhập vào thể qua đường tiêu hóa, đồng thời thực bào hồng cầu già xác hồng cầu bị vỡ - Tế bào gan Chống độc chế: + Giữ lại số kim loại nặng đồng, chì, thủy ngân số chất màu Bromo-Sulfo-Phtalein (BSP) Sau đó, thải ngồi + Bằng phản ứng hóa học để biến chất độc thành chất không độc độc thải ngồi qua đường mật đường thận 4.1 Phản ứng tạo urê từ NH3 119 NH3 tạo thể qua trình khử amin hấp thu từ ruột già vào máu 120 Đây chất độc thể, đặc biệt hệ thần kinh Gan biến đổi NH3 thành urê qua chu trình Ocnitin có gan Sau đó, urê thải nước tiểu Khi suy gan, NH3 máu tăng lên gây nên hôn mê gan 4.2 Khử độc phản ứng oxy hóa khử, metyl hóa acetyl hóa - Oxy hóa rượu thành acid acetic - Khử aldehyd thành alcol - Acetyl hóa Sulfanilamit thành chất độc 4.3 Khử độc phản ứng liên hợp 4.3.1 Liên hợp sulfonic 121 Các chất độc tạo men thối ruột hấp thu phần vào máu như: indol, phenol, scatol kết hợp với acid sulfuric gan thành sulfat độc thải nước tiểu 4.3.2 Liên hợp với glycin Ví dụ: acid benzoic chất độc liên hợp với glycin tạo thành acid hippuric thải nước tiểu 4.3.3 Liên hợp với acid glucuronic Đây chế chống độc gan Rất nhiều chất như: bilirubin, alcaloid, phenol, hormon steroid, số thuốc như: aspirin, kháng sinh, barbiturat liên hợp với acid glucuronic Sau đó, chất thải nước tiểu dịch mật  ... xen vào lớp tế bào nội mô đại thực bào hình gọi tế bào Kupffer Giữa tế bào gan lớp tế bào nội mơ xoang mạch có khoảng gọi khoảng Disse, nơi xuất phát hệ bạch huyết gan qua tế 112 bào gan trao đổi... chống độc gan tế bào Kupffer tế bào gan đảm nhiệm - Tế bào Kupffer 118 Thực bào vi khuẩn xâm nhập vào thể qua đường tiêu hóa, đồng thời thực bào hồng cầu già xác hồng cầu bị vỡ - Tế bào gan Chống... chức học gan II Đặc điểm cấu tạo gan Gan tạng lớn thể Tế bào gan có nhiều ty lạp thể hệ thống enzym hồn chỉnh Vì vậy, chúng có hoạt động chuyển hóa mạnh 112 Về mặt tổ chức học, tế bào gan xếp