Анімалія Травна система Стаття 10 з 15

Окрім секрету підшлункової залози, тонка кишка також отримує секрети із жовчовивідної системи, яка складається з печінки та жовчного міхура. Ми маємо на увазі конкретно жовч і, зокрема, жовчні солі. Це головне питання, з яким ми розглянемо цей запис.

зошит
Печінка і жовчний міхур людини. Зображення: cancer.org

Але це буде трохи пізніше, оскільки печінка має додаткові функції, що мають велике значення, і ми хочемо надіслати їх сюди, щоб записати їх. Почнемо з того, що саме орган керує метаболізмом всього організму; можна сказати, що це головний орган обміну речовин, його директор. Він займається метаболічною обробкою білків, вуглеводів та ліпідів після їх всмоктування в кишечнику, включаючи також глюконеогенез (метаболічний синтез глюкози з неглюцидних попередників). А в ньому зберігаються глікоген і жир, а також інші речовини, що мають меншу кількісну значимість, такі як залізо, мідь та різні вітаміни.

Печінка також відповідає за деградацію відходів і гормонів, а також за усунення токсичних речовин і речовин, що надходять ззовні, без біологічного або потенційно небезпечного корисного використання (наприклад, наркотики). Він також синтезує білки плазми та ліпопротеїни, серед яких є ті, що беруть участь у згортанні крові, і ті, які транспортують фосфоліпіди, холестерин, стероїдні та тиреоїдні гормони.

До вищезазначених завдань ми повинні додати, що він активує вітамін D (завдання, спільне з нирками); усуває за допомогою своїх макрофагів (клітин Купфера) бактерії та еритроцити, які вже закінчили свій термін корисного використання; виділяє гормони тромбопоетин (стимулює вироблення тромбоцитів), гепсидин (регулює метаболізм заліза у ссавців), IGF 1 або інсуліноподібний фактор росту 1 (стимулює ріст); виводить холестерин і білівердин і білірубін, які є продуктами, що походять від розпаду гемоглобіну; а у деяких видів ссавців (не приматів та морських свинок) та птахів він синтезує аскорбінову кислоту (вітамін С).

Примітно, що за винятком комірок Купфера, всі перераховані тут функції виконуються одним і тим же типом комірок, гепатоцити. Отже, не існує диференціації функцій за типами клітин (оскільки є лише дві згадані), але в силу органел, в яких кожна з них розвивається. У них полягає функція, і це відрізняється від одних органел до інших.

Печінка є сильно зрошуваним органом, і кровотік у ній організований таким чином, що кожен гепатоцит контактує з венозною кров’ю з травного тракту та артеріальною кров’ю з аорти. Капіляри, що надходять з кишечника, групуються доти, поки вони не сходяться в печінковій ворітній вені, яка проникає в печінку, де вона знову розгалужується на кілька капілярів, утворюючи мережу (так званих) синусоїди печінка Ці синусоїди дозволяють крові, що надходить безпосередньо зі шлунку та тонкої кишки, дифундувати до всіх клітин печінки, щоб забезпечити їх поглиненими речовинами. Кров залишає орган разом із продуктами, виготовленими або вигнаними для його елімінації (наприклад, сечовиною, наприклад), і це робиться через печінкова вена, в якому сходяться капіляри, що його стікають. Крім крові з травної системи, печінка також отримує артеріальну кров з киснем та іншими речовинами з організму в цілому для переробки в гепатоцитах.

Печінка організована в частки, гексагональні розташування тканини навколо центральної вени. По зовнішніх вершинах часточок проходять гілка печінкової ворітної вени, інша гілка печінкової артерії та жовчна протока. Широкі синусоїди виходять із вищезазначеної вени та артерії і спрямовані до центральної вени. Клітини Купфера вистилають синусоїди, затримують, скільки бактерій та еритроцитів, що не працюють, і вбивають їх. Гепатоцити розташовані в пластинках по дві клітини, так що всі вони контактують із судинами, як ми вже говорили раніше. Центральні вени кожної частки сходяться в печінковій вені, яка залишає печінку і приєднується до нижньої порожнистої вени.

Жовчний канал проходить між двома клітинами кожної пластинки, отримуючи жовчний секрет з усіх них. Каналіки спрямовані до зовнішньої частини частки і, таким чином, транспортують жовч до проток, що знаходяться у вершинах шестикутників (печінкові частки); протоки кожної частки в кінцевому підсумку групуються в загальну печінкову протоку, яка переносить жовч у дванадцятипалу кишку.

Печінка постійно виробляє жовч, але доступ жовчі до дванадцятипалої кишки контролюється сфінктером Одді, який дозволяє проходити лише тоді, коли в дванадцятипалій кишці є хімус, і тому його можна використовувати. Коли сфінктер закритий, жовчні солі накопичуються в жовчному міхурі, який виконує роль резервуара. З кожним прийомом їжі жовч потрапляє в дванадцятипалу кишку внаслідок спорожнення жовчного міхура та збільшення вироблення печінкою. Люди виробляють від 250 до 1 л жовчі щодня. Посланником, який викликає скорочення жовчного міхура і розслаблення сфінктера Одді, є гормон CCK (холецистокінін, який ми бачили в підшлунковій залозі) і який виділяється внаслідок присутності жиру в дванадцятипалій кишці.

Зображення: Wikimedia Commons

Жовч містить холестерин, лецитин, солі жовчі, а також білірубін і білівердин, і ці речовини знаходяться в дещо базовому розчині, подібному до того, який виробляється клітинами в протоках підшлункової залози. Солі жовчі отримують з холестерину і беруть участь у перетравленні та всмоктуванні жирів завдяки їх миючій дії та утворенню міцел. Після його втручання травлення ліпідів реабсорбується активним транспортом в клубовій кишці, кінцевій ділянці тонкої кишки. Звідти через портальну систему вони повертаються до печінки. Підраховано, що в середньому під час кожного прийому їжі одні і ті ж солі двічі циркулюють через дванадцятипалу кишку і тонкий кишечник, і що 5% солей жовчі втрачається разом зі стільцем щодня. Його втрата замінюється гепатоцитами, так що загальна кількість залишається постійною.

Емульгування ліпідів солями жовчі. Зображення: Wikimedia Commons

Жовчні солі втручаються в перетравлення жирів, сприяючи їх емульгуванню. Вони перетворюють великі крапельки ліпідів у дуже дрібні крапельки, суспендовані у водному хімусі. Таким чином, співвідношення поверхні/об'єму значно збільшується, і більша міцелярна поверхня піддається дії ліпази підшлункової залози, так що вона може атакувати молекули тригліцеридів. Без утворення емульсій більша частина цих тригліцеридів залишалася б у великих краплях далеко від ферментативних досяжностей.

Жовчні солі діють як мило. Обидва амфіпатичні: вони містять гідрофобну частину (стероїд, що отримується з холестерину) і негативно заряджену гідрофільну частину (таурин або гліцин). Солі адсорбуються на поверхні краплі жиру з орієнтацією відповідно до її природи; тобто жиророзчинна частина взаємодіє з поверхнею краплі ліпідів, тоді як заряджена частина залишається орієнтованою назовні і розчиняється у воді. Випорожнення кишечника допомагає розбити ці краплі ліпідів і зробити їх меншими та меншими. За відсутності жовчних солей (миючого засобу) дрібні крапельки, як правило, нагріваються, перетворюючи великі краплі. Але цього не відбувається, оскільки розчинні у воді негативні заряди запобігають цьому; вони утворюють своєрідний шар негативних зарядів, які відштовхують один одного, так що вони не контактують. Дрібні крапельки ліпідів мають діаметр, який коливається від 200 до 5000 нм.

Для перетравлення жирів необхідна допомога ліпази з підшлункової залози. Дія цього ферменту ефективна, оскільки підшлункова залоза виділяє кофермент коліпазу, також аліфатичний пептид, який займає місце деяких солей жовчі на поверхні крапель ліпідів і з цього положення зв’язується з ліпазою, щоб вона могла працювати . Таким чином, фермент прикріплюється до поверхні крапель, оточений солями жовчі, але таким чином, що він може діяти безпосередньо на молекули ліпідів.

Всмоктування ліпідів у кишечнику відбувається завдяки утворенню міцел. Міцели - це структури діаметром від 3 до 10 нм, в яких, крім солей жовчі, беруть участь фосфоліпідний лецитин та холестерин. Лецитин, як і солі жовчі, амфіпатичний, таким чином, що він асоціюється з солями, утворюючи групи, гідрофобна частина яких розташована всередині разом з холестерином, а гідрофільна частина - зовні. Таким чином, гідрофобні молекули, які є результатом перетравлення ліпідів (моногліцериди, вільні жирні кислоти та жиророзчинні вітаміни), транспортуються у водній емульсії завдяки гідрофільному покриттю до анклавів кишкового епітелію, де вони всмоктуються.