Бауырдың химиялық құрамы мен атқаратын қызметтері

Бауыр адам ағзасында iшек пен iшкi ортаны байланыстырушы (қан, лимфа т.б. мүшелер мен ұлпалар).

Биохимия тұрғысынан қарағанда, бауыр - адам ағзасының химиялық зертханасы, химиялық өңдеудiң орталығы және iшкi ортаның тұрақтылығын, яғни гомеостазды реттеушi мүше.

Анатомиялық құрылысы жағынан бауыр 500000 бөлiмнен тұрады, ал әрбiр бөлiмде 1000000-даған гепатоцит, яғни бауыр клеткалары болады. Бауырдың 80% гепатоциттерден тұрса, 15% эндотелиальды клеткалардан, ал бұл клеткалардың 30-40% Купфер клеткаларынан тұрады және аздаған стромалық дәнекер ұлпалары, яғни коллагендiк талшықтар кездеседi. Бауырға қанның 80-70% (тәулiгiне 2000 л-ге жуық) қақпақты вена арқылы түссе, 20% бауыр артериясы арқылы түседi. Бауырдың салмағы 1,5 кг, оның 70-75% су болады, майлар 2-6%, холестерин 0,3-0,8%, ақуыз 12-24%, ТАГ 1,5-2%, гликоген 2-8%, ФЛ 1,5-3%, Fe-0,02%. Бiрақ, адам ауырған кезде бұл заттардың алатын үлесi күрт өзгерiп кетуi мүмкiн. Мысалы, iсiну кезiнде су 80% дейiн жетсе, қатты семiргенде ол 55% дейiн кемуi мүмкiн. Майлардың мөлшерi де науқастану кезiнде өзгерiп отырады. Мысалы, семiргенде майлар 20% болса, бауырды май қаптап кеткен кезде 50% дейiн жетедi, ал гликогеннiң мөлшерi қалыпты жағдайда 150-200 г, яғни шамамен 5% жуық болса, гликогенозде 20% дейiн жетуi мүмкiн. Бауырда ақуыздардың көбi глобулиндiк ақуыздар. Сонымен қатар, ферменттер, витаминдер т.б. көптеген заттар кездеседi.

Бауырдың атқаратын қызметi:

1. Метаболиттiк қызмет. Оған мысалы, көптеген заттарды “экспорт” үшiн синтездеу: альбумин, ферритин, церулоплазмин, гликоген, фосфолипидтер, хол қышқылы, глюкоза (амин қышқылдарынан глюкозаның синтезделiнуi), алмасуға жататын амин қышқылдарының синтезi, несеп қышқылы, мочевина, холестерин, липопротеидтер.
2. Залалсыздандыру және сыртқа шығару қызметi. Гормондарды, дәрi-дәрмек және улы заттарды залалсыздандыруға және зат алмасудың қалдық заттарын бөлiп шығаруға қатысады. Бұл процестер гидроксилдену, қосақталу, тотықсыздану арқылы жүредi.
3. Заттардың қандағы концентрациясының тұрақтылығын реттеп отыру қызметi (гомеостаздық қызмет). Көмiрсулар, майлар, ақуыздар iшектен бауырға түскен кезде концентрациясы өте әртүрлi мөлшерде болады: веналық портпен келген глюкозаның концентрациясы 5-20 ммоль, амин қышқылдарының концентрациясы 3-15 ммоль, бауырдан қанға қайта түскенде глюкоза 5 ммоль, АҚ 3-4 ммоль. Яғни бауырда iшек-қарыннан түскен заттардың концентрациясы ретке келтiрiлiп, белгiлi бiр керек мөлшерде ғана қанға таралып отырады.
4. Ас қорытуға қатысатын қызметi. Өт қышқылының түзiлуiмен тiкелей байланысты. Өт тәулiгiне 500-700 мл-ге дейiн синтезделедi.

Бауырдың метаболиттік қызметі

Бауырдың метаболиттiк қызметi адам ағзасына тағаммен бірге түскен көмірсулар, майлар және ақуыздардың қандай өзгерістерге ұщырайтындығымен тікелей байланысты.

К өмірсулардың бауырдағы алмасуы

Көмiрсулардың бауырда алмасуының бес негізг жолы бар:

1. Гликоген синтезі: қанға түсетін глюкозадан синтезделеді.
2. Глюкозаның көмірқышқыл газына және суға дейін тотығуы
3. Глюкозаның пентозофосфаттық жолмен тотығуы (НАДФН·Н ⁺ және рибоза-5-фосфаттың көзі )
4. Ацетил КоА арқылы холестерин мен өт қышқылдарының синтезі
5. Қандағы глюкоза концентрациясының тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Егерде УДФ-глютрансфераза ферментi жеткiлiксiз болса, галактоза-1-фосфат жиналып қалады да, миға улы әсер етедi, несепте галактоза пайда болады. Мұндай аурудың қандағы түрiн галактоземия, ал несептегi түрiн галактозурия деп атайды. Катаракта, яғни көздi шел басу мен ақыл-ой кемiстiгiн туғызады. Мұндай кiсiлер сүттi iше алмайды. Егер ауру бiлiнгеннен бастап, сүттi тамақты рационнан шығарып тастаса, кейiн жүре келе оңалып кетедi.

Майлардың алмасуы. Мұның да бес негізгі жолы бар:

1. Глицерин мен ЖМҚ аэробты жолмен тотығу нәтижесінде СО ₂ , Н ₂ О, АТФ түзілуі.
2. Липопротеидтердің синтезі.
3. Кетондық денелердің түзілуі.
4. Бос май қышқылдарының түзілуі.
5. Өт қышқылдарының синтезі.

Өт – холестериннiң артық мөлшерiнiң ағзанен шығарылуының бiрден-бiр жолы, яғни холестериннен түзiлген өт қышқылдары адам ағзасынан нәжiспен шығарылып отырады. Өт пен гемнiң ыдырауы нәтижесiнде түзiлген өттiк пигменттер де, бүйректен қанға қайтып өте алмағандықтан ағзадан шығарылып отырады.

Бромсульфанилдiк проба – бауырдың бөлiп шығару қызметінің нашарлауын, холесцистит науқасының дами бастағандығын көрсетедi.

3. Ақуыздардың алмасуының да бес жолы бар:
4. трансаминдену, дезаминдену реакциясы.
5. глюкоза-аланиндік цикл.
6. гемнің, нуклеотидтердің синтезі.
7. амин қышқылдарын тасымалдануы.
8. қан плазмасындағы ақуыздардың синтезі.

Қан плазмасы ақуыздарының 70-90% бауырда синтезделедi (a-глобулин, b-глобулиндер). Альбуминдер - 100% дейiн бауырда синтезделедi, тек g-глобулиндер - ретикулоэндотелиалды жүйелерде синтезделедi, протромбин, фибриноген – бауырда синтезделедi. Мұның барлығы бауырдың ақуызды синтездеу қызметiне қандай үлес қосатындығын көрсетедi.

Егер альбуминдердiң концентрациясы төмендесе iсiк пайда болады (қанның онкотикалық қысымы төмендейдi, асцит, геморрагия, ақуыздар ұйып қалады).

Бауырдың залалсыздандыру және бөліп шығару қызметтері

Гормондарды, дәрi-дәрмектi залалсыздандыру 2 сатыдан тұрады.

Тотықтыру. 2. Қосақталу реакциясына түсу.

Кейде бұл екi сатыны бiрге де қарастырады, яғни гидроксилдену, метилдену, ацетилдену қосақталу реакцияларын жүргiзу арқылы заттарды залалсыздандырады.

Тотықтыру. Бұл реакция көбiнесе микросомада жүредi.

Мұнда молекулалық оттегi мен пентозофосфаттық жолмен түзiлетiн НАДФН×Н ⁺ қолданылады.

Бұл процестерде гидроксилаза, оксидаза, каталаза, пероксидаза ферменттерi қатысады.

Микросомалық тотықтырудың негiзгi тотықтыру компонентi Р ₄₅₀ цитохромы. Цитохром Р ₄₅₀ – гемопротеид. Ақуыздық бөлiмi бiр полипептидтiк тiзбектен тұрады. Молекулалық массасы 50000-ға тең. Ол СО-көмiртек тотығымен комплекс түзедi. Осы комплекстiң ең жоғары сiңiргiштiк қабiлетi 450 нм, сондықтан да оны Р ₄₅₀ деп атайды. Цитохром Р ₄₅₀ екi жақты қызмет атқарады:

• оттегiге электронды жеткiзiп белсендiредi;
• осы белсендірілген оттегi басқа заттарды (RH) тотықтырып, су түзуге қатысады. Сонымен, оттегiнiң бiр атомы тотығушы затпен байланысса, екiншiсi реакция ортасынан 2Н ⁺ қосып алып, су молекуласын түзедi.

Бұл цитохромның қатысуымен басқа да көптеген реакциялар жүредi:

Қосақталу реакциялары. Микросомалды тотығу реакциясында түзілген заттар әрі қарай қосақталу реакцияларына жалғасады. 3-фосфоаденозин-5-фосфосульфат (ФАФС), УДФ-глюкурон қышқылы (УДФГҚ) және глициннің қатысуымен қосақталу реакциясы жүреді. Қосақталу реакциясының өнімдері ерігіш, улылығы аз және ағзадан тез шағырылады.

Ішектегі ақуыздардың (АҚ) шіруінен түзілетін заттардың залалсыздануы. Ішек микрофлорасының тіршілік етуінің нәтижесінде метаболизмге тән емес улы заттар түзіледі. Мысалы, тирозиннен крезол және фенол; триптофаннан скатол және индол алынады:

Жануарлар индиканы - индоксилсульфаттың калий тұзы. Индиканның бөлінетін мөлшері ішектегі шіру процесінің қарқындылығына бауырдағы залалсыздандыру реакциясының жылдамдығына пропорционал болғандықтан, несептегі индиканды анықтау бауырдың қызметтік жағдайын бағалауға мүмкіндік береді.

Дәрілік заттардың метаболизмі. Дәрілік заттардың әсер етуі белгілі бір уақытта тоқтайды. Олардың әсер етуінің тоқтауы ағзадан сыртқа шығуымен немесе химиялық модификация жолымен белсенділігін тоқтатуы мүмкін. Кейбір дәрілік заттардың метаболиттік өзгерістерін қарастырып өтейік:

1. Аспирин (ацетилсалицил қышқылы) – температураны түсіретін және ауруды сездірмейтін дәрі ретінде қолданылады. Ол глюкурон қышқылы немесе глицинмен қосақталып, ағзадан несеп арқылы сыртқа шығарылады.

Фенобарбитал (люминал) – ұйықтататын және ауруды сездірмейтін дәрі. Енгізілген фенобарбиталдың 10 % өзгермеген күйінде, ал қалған бөлігі гидроксилденіп, глюкурон қышқылымен қосақталу реакциясына ұшырайды.

Түбіркүлезді емдеуде қолданылатын изониазид метаболизмінің өнімдері - ацетилизониазид және изоникотин қышқылдары өте баяу метаболизмденетіндіктен, ағзада жинақталып қалады. Осыны есепке ала отырып, мұндай дәрілермен емдеу кезінде оның мөлшерін азайтып немесе қабылдау арасын ұзартады.

Этанолдың метаболизмі. Жемістерде этанолдың өте аздаған мөлшері кездеседі. Алкогольді сусындарда этанолдың концентрациясы өте жоғары болатындығы барлығына белгілі. Ағзаға түскен этанол диффузия есебінен тез сіңіріліп кетеді. 60-90 минут өткеннен кейін қандағы концентрациясы максималды мәнге жетеді. Оның сіңірілу жылдамдығы әртүрлі факторларға тәуелді. Аш қарынға түскен этанолдың сіңірілуін жоғарғы температура, қант пен көмір қышқылдары күшейтеді. Этанол ағзаға тез таралады: әсіресе, бұлшықетке, миға, май және сүйек ұлпаларына түседі.

Этанолдың «энергиялық құндылығы» 29,4 КДж/г (7 ккал/г). Әсіресе, алкоголизм кезінде алкогольді сусындар энергия қорының көп бөлігін құрайды. Бірақ, этанолдың көп мөлшері нейронның мембраналарына тікелей наркотик сияқты әсер етеді.

Этанолдың метаболизмі бауырда жүреді.

Бауырды май басу немесе майлы дистрофия. Дені сау кісілерде қалыпты жағдайда ер адамдар үшін 60 г., әйел адамдар үшін 50 г. этанол жеткілікті. Бұл шама дене салмағына, денсаулығының жағдайына, сонымен қатар, дәрілік препараттарды қабылдауына тікелей байланысты. Жыл бойында этанолды көп қолдануына байланысты бауырды зақымдайды. НАДН ₂ және ацетил-КоА – деңгейлері жоғарылап, бауырдағы цитратты циклмен кетогенезді тежейді. Холестерин мен ЖМҚ биосинтезі бұзылғандықтан, май басу жоғарылайды. Созылмалы алкоголизм кезінде гепатоциттер өліп қалады; бауырдың фиброзы дамиды. Бауырдың циррозы кезінде бауырдың қызметі тоқтап қалады.

Гормондардың белсенді емес түрге көшуі. Бауырда пептидтік гормондар амин қышқылдарына дейін ыдырайды. Адреналин, норадреналин моноаминооксидаза ферментінің әсерінен тотығып, соларға сәйкес альдегидтер түзеді, әрі қарай қосақталу реакцияларына ұшырайтын қышқылға дейін тотығады. Соңғы өнімдері сыртқа шығарылады.

Химиялық канцерогенез. Бауырда монооксигеназа жүйесі әрқашан улы заттарды залалсыздандыра алмауы мүмкін. Кейде бөгде заттар монооксигеназа жүйесінің әсерінен канцерогенді заттарға айналады. Бұл химиялық канцерогенез деген атпен белгілі. Химиялық канцерогенез - ағзаға енгеннен кейін тікелей немесе жанама жолмен қатерлі ісік клеткаларының өсуіне әкеліп соқтырады. Бұған жататын қосылыстар: полициклды қосылыстар (бензантрацен, бензпирен), анилинді бояғыштар, азобояғыштар, афлатоксиндер және нитрозоқосылыстар.

Полициклді қосылыстар темекі түтіні, күл, таскөмір сағызы, үлкен қалалардың ластанған ауа мен қақтанған тамақ өнімдерінің құрамына кіреді. Кең таралған канцерогенді қосылыстар болып табылады.

Солардың бірі ретінде бензантрацен, микросомалы тотығуға ұшырайды да, аралық өнім эпоксид түзеді. Бензантраценнің эпоксиді ДНҚ мен РНҚ-ның алкилдеуші агенті болып табылады. Ол қатерлі ісіктердегі ұлпалардың өсуіне әкеліп соқтырады. Бензантраценнің канцерогенді белсенділігінің механизмін зерттеуде кейбір заңдылықтар анықталған. Бензаантраценнің 3-4 орындағы С- атомына метил тобын енгізгенде, оның канцерогендік белсенділігі байқалмаған.

Тамақ арқылы ағзаға нитриттер мен екінші реттік алифатты аминдер түседі. Олар көбінесе, қақталған етте, консервіленген балық және т.б. өнімдердің құрамында болады. Екінші реттік аминдер мен нитриттер әрекеттесіп, нитрозаминдер түзеді. Нитрозаминдерді тотықтырғанда белсенділігі өте жоғары заттар (СН ₃ , N ₂ ) карбаниондар түзеді. Карбанион ионы ақуыздарды, нуклеин қышқылдарын метилдендіріп, бауырда, бүйректе, өкпеде, асқазанда қатерлі ісік туғызады.

Бауырдағы пигменттік алмасу. Сары аурулар

Пигменттiк алмасу. Гемоглобиннің ыдырауы көкбауырда жүреді.

Байланысқан билирубин суда ерiгiш, өтпен бiрге iшекке түседі. Байланыспаған билирубин суда ерiмейдi, сондықтан, ол қанда альбуминмен комплекс түрiнде тасымалданады.

Билирубиннiң негiзгi бөлiмi көк бауырдың ретикулоэндотелиалды жүйесiнде және сүйек кемігінде синтезделедi. Бұл мүшелерден альбумин арқылы қанмен бауырға тасымалданады, ал бауырда глюкурон қышқылымен қосылып билирубиннiң диглюкуронидiне айналады.

Билирубиннiң глюкуронидi улы емес, суда жақсы ерігіш болғандықтан, өт арқылы сыртқа шығарылады. Ендi бұл қосақталған қосылыс, бауырдан iшекке түседi, iшекте бактериялы ферменттердiң әсерiмен глюкурон қышқылына және билирубинге ыдырайды. Билирубин әрi қарай қос байланыс бар жерлерде тотықсызданып екi түрлi зат түзедi:

• уробилиноген;
• стеркобилиноген.

Бұл заттардың 95% нәжiспен сыртқа шығарылып отырады, ал қалған бөлiмi ішектен қайта қанға өтiп, өтке түседi, ал бiршамасы бүйрек арқылы қайта шығарылады. Уробилиноген және стеркобилиноген түссiз заттар, ол сыртқа ауаға шыққанда ауадағы оттегiмен тотығып стеркобилинмен уробилинге айналады. Олардың түсi сары болып келедi.

Денi сау кiсi тәулiгiне 200-300 мг дейiн пигменттердi нәжiспен шығарып отырады, ал 1-2 мг несеппен шығарылады. Өт пигменттерi өт тастарының негiзгi құрамды бөлiгi болып табылады. Өт пигменттерiнiң қандағы және несептегi мөлшерiн анықтаудың сары ауруға диагноз қоюда мәнi зор.

Денi сау кiсiде билирубиннiң мөлшерi 0,1-1 мг/л (1,7-17 мк/моль/л). Қанда ерiмейтiн болғандықтан, байланыспаған билирубин альбуминмен комплекс түрiнде кездеседi. Билирубин диазохлорсульфон қышқылымен қызғылт түстi диазоқосылыс түзедi, бұл реакция қандағы және несептегi билирубиндi анықтау үшiн қолданылады. Глюкуронидпен байланыспаған билирубин альбуминмен комплексте болғандықтан, диазохлорсульфон қышқылымен бiрден әрекеттеспейдi, сондықтан оны алдымен спирт арқылы альбуминнен ажыратып алу керек. Эритроциттердің ыдырауы күшейген және өт жолдары бiтiп қалған кезде билирубиннiң қандағы концентрациясы артады, соның нәтижесiнде терiде, көздiң склерасында сары түс пайда болады, яғни сары ауру дамиды. Сонымен қатар, көптеген факторлардың ағзаға әсер етуінен билирубиннің түзілуі, бөлінуі, бұзылуы мүмкін. Билирубиннiң концентрациясы 2-3 мг/дл болғанда терiнiң сары түске боялуы байқалады. Қандағы билирубин концентрациясының артуы олардың ұлпаларда, кілегей қабатарында жиналып сары түс береді. Сондықтан, қандағы, несептегi өт пигменттерін анықтау, сары аурудың себептерiн анықтауға мүмкiндiк бередi.

Сары аурудың түрлері:

1. гемолиттік сары ауру
2. паренхималық сары ауру
3. механикалық сары ауру
4. нәрестеде болатын сары ауру

Гемолитт i к сары ауру. Эритроциттер көп ыдырайды, олардың глюкуронидпен бауырдағы байланысуының жылдамдығы артады және iшек арқылы бөлiнуi де көбейедi, дегенмен, бауыр қандағы барлық түзiлген билирубиндi заласыздандырып үлгірмейді, сондықтан, байланыспаған билирубиннің қандағы концентрациясы артады, сонымен қатар, несеппен стеркобилиногеннiң және уробилиногеннiң бөлiнуi артады, себебi, бауырдан iшекке бұл екеуi де көптеп түседi, несептiң түсi қызғылт сары, нәжiс қара қоңыр болады.

Механикалық немесе обтурациялық сары ауру. Өт жолдары (тас, iсiк, жарақат) бiтелiп қалады, өт iшекке түсе алмайды, ал гепатоциттерде олардың түзiлуi жүрiп жатады. Өт пигменттерi бұл жағдайда қанға түседi, қанда байланысқан және байланыспаған билирубиндердiң концентрациясы артады. Байланысқан билирубин суда еритiн болғандықтан Боумен капсуласында сүзiлiп, несеппен сыртқа шығады. Iшекке билирубин түспейдi. Сондықтан, уробилиноген және стеркобилиноген несепте болмайды.

Тура билирубин суда ерігіш болғандықтан, несеппен бірге шығып кетеді. Билирубин ішекке түспегендіктен, уробилиноген мен стеркобилиноген несепте болмайды. Несептің түсі ашық сары, сыра түстес, ал нәжісте өт пигменттері болмағандықтан, ақ-сұр саз түсті болады.

Паренхималық сары ауру. Бауыр клеткалары вируспен, улы гепатотропты қосылыстармен зақымдалғанда пайда болады. Бауыр клеткалары зақымдалған, өттiң түзiлуi нашарлайды. Өт тек қана өт каналдарына емес, қанға да түседi. Қанда байланысқан және байланыспаған билирубиннiң концентрациясы артады (себебi, глюкурон қышқылымен байланысу бұзылған және өт қанға түседi), несепте байланысқан билирубин кездеседi. Несепте тура билирубин пайда болып, уробилин төмендейді. Нәжіс түссіз немесе әлсіз боялған.

Нәрестеде болатын сары ауру. Нәрестелерде эритроциттiң саны, гемоглобиннiң концентрациясы ересек кiсiлерге қарағанда көп болғандықтан, эритроциттердің ыдырауы алғашқы апталарда жоғары болады. Бiрнеше жетiнiң iшiнде бұл үлкен кiсiлерге тән мөлшерге теңеледi. Өмiрiнiң алғашқы күндерiнде билирубиннiң концентрациясы өседi. Бұл нәрестелерде глюкуронидтрансфераза ферменттерiнiң кешiгiп синтезделуiне байланысты болуы мүмкiн. Екiншi жағынан, сәбилер iшегiнiң қаннан сiңiру жылдамдығы нашар болуы мүмкiн. Егер де нәрестелерде билирубиннiң концентрациясы 30мг% асып кетсе, мидың жұмысы бұзылуы мүмкiн, бұл жағдайда қан құюға дейiн барады. Фенобарбитал береді. Ол – Р ₄₅₀ цитохромоксидаза мен глюкуронидтрансфераза ферментiн белсендiредi.