肝脏的生化功能

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1、肝脏是机体最大的腺体，它在机体的代谢、胆汁生成、解毒、凝血、免疫 、热量产生及水与电解质的调节中均起着非常重要的作用，是机体内的一个巨大 的“化工厂”。代谢功能： 糖代谢：饮食中的淀粉和糖类消化后变成葡萄糖经肠道吸收，肝脏将它 合成肝糖原贮存起来；当机体需要时，肝细胞又能把肝糖原分解为葡萄糖供机体 利用。 蛋白质代谢：肝脏是人体白蛋白唯一的合成器官；Y球蛋以外的球 蛋白、酶蛋白及血浆蛋白的生成、维持及调节都要肝脏参与；氨基酸代谢如脱氨 基反应、尿素合成及氨的处理均在肝脏内进行。 脂肪代谢：脂肪的合成和释放、脂肪酸分解、酮体生成与氧化、胆固 醇与磷脂的合成、脂蛋白合成和运输等均在肝脏内进行。 维

2、生素代谢：许多维生素如A B C D和K的合成与储存均与肝脏 密切相关。肝脏明显受损时会出现维生素代谢异常。 激素代谢：肝脏参与激素的灭活，当肝功长期损害时可出现性激素失 调。胆汁生成和排泄：胆红素的摄取、结合和排泄，胆汁酸的生成和排泄都由肝 脏承担。肝细胞制造、分泌的胆汁，经胆管输送到胆囊，胆囊浓缩后排放入小肠， 帮助脂肪的消化和吸收。解毒作用：机体代谢过程中所产生的一些有害废物及外来的毒物、毒素、药物的 代谢和分解产物均在肝脏解毒。免疫功能：肝脏是最大的网状内皮细胞吞噬系统，它能通过吞噬、隔离和消除入 侵和内生的各种抗原。凝血功能：几乎所有的凝血因子都由肝脏制造，肝脏在机体凝血和抗凝两个系

3、统 的动态平衡中起着重要的调节作用。肝功破坏的严重程度常与凝血障碍的程度相 平行，临床上常见有些肝硬化动物因肝功衰竭而致出血甚至死亡。其它：肝脏参与肌体血容量的调节、热量的产生和水、电解质的调节。如肝脏损 害时对钠、钾、铁、磷、等电解质调节失衡，常见的是水钠在体内潴留，引起水 肿、腹水等。代谢功能：1、肝脏参与糖代谢过程。对糖的贮存，分布和调节具有重要意义。在正常情况 下，血液中葡萄糖的浓度是恒定的，空腹时血糖的浓度为每 100 毫升血液中含 80-100毫克。饭后，食物在胃肠道内分解成葡萄糖，一部分直接入血液循环供人 体利用，大部分经肝细胞合成肝糖元，贮存于肝脏。当饥饿、劳动、发热时，血 糖

4、浓度下降，此时肝细胞又能把肝糖元分解成葡萄糖，进入血液循环，提高血糖 的浓度，维持血糖的正常乎衡。肝脏可以通过一系列的化学变化，将多余的蛋白 质，脂肪转变为糖元。在机体营养状况好肝糖元贮备丰富时，可以保护肝脏免受 损害。2、肝脏参与蛋白质代谢过程。蛋白质是生命存在的形式。人体的各部组织均由 细胞构成，而人体组织中各种各样的细胞，主要是由蛋白质构成，蛋白质的基本 成分是氨基酸。食物中的蛋白质经胃肠液消化分解成为氨基酸而被吸收，随血液 循环进入肝脏，经肝细胞作用氨基酸重新合成人体所需要的蛋白质，一部分储存 于肝脏内，另部分进入血液循环，供全身各器官组织需要。当食入的蛋白质减 少时，肝细胞可将贮备的

5、蛋白质分解成氨基建供机体利用。肝脏合成的蛋白质约 占全身合成蛋白质总量的 40%以上。其中有全部的白蛋白，部分a -球蛋白，B-球蛋白，纤维蛋白原，凝血酶 原及其他一些凝血因子等。当肝脏受到严重损害时、血浆白蛋白显著下降，往往 出现浮肿和腹水，纤维蛋白原及凝血曲原合成减少，可致凝血时间延长及发生出 血现象。肝脏是氨基酸代谢的重要器官，具有将一种氨基酸经脱氨基、转氨基作用 变成另一种氨基酸的功能，并能将氨基酸分解中产生的氨合成尿素，经肾脏排除。 当肝脏受到十分严重的损害时，由于肝脏合成尿素功能发生障碍，血中氨增加是 导致肝性昏迷的原因之一。肝脏在血红蛋白代谢中起着重要作用，能把血液运来的间接胆红

6、素改造成 直接血红素，由胆汁排入肠内。由肠道吸收的胆素原，大部分由肝脏重新排入肠 内。当机体患肝病时肝脏功能受到损害，肝脏改造、排泄胆红素的能力下降，血 中胆红素的浓度增加，便形成黄疸。3、肝脏参与脂肪代谢过程。肝脏是分泌胆汁的唯一场所，胆汁直接影响脂肪的 消化和吸收。胆汁中含有胆红素和胆汁酸，脂肪的消化和吸收需要依靠胆汁来完 成。食入的脂肪在消化道分解成为脂肪酸和甘油而被吸收，在体内再合成中性脂 肪，贮存于皮下、腹部、臀部等处。一部分脂肪酸合成磷脂和胆固醇分别进入脑、 心、肝、肾和血液中，供其利用。肝脏能氧化脂肪酸，产生酮体。在正常情况下， 这些少量的酮体可为肝外组织提供部分能量。但在肝脏功

7、能受到影响的情况下， 大量酮体产生，可致中毒。脂肪约占人体重的 10-20%，正常情况下，人体内血 脂的各种成分是恒定的，其比例靠肝细胞调节。当脂肪代谢紊乱时可引起肝脏某 些病变，如脂肪沉积于肝脏内形成脂肪肝。4、肝脏参与维生素代谢过程。肝脏是维生素A、B、C、D、E、K和叶酸等多 种维生素贮存和代谢的场所。肝脏分泌的胆汁是脂溶性维生素吸收的必要条件， 肝脏可将胡萝卜素转变为维生素A,并加以储存。当肝脏发生明显损害时，即使 有足够的胡萝卜素，也不容易转化为维生索A。肝脏内维生素A储存减少，病 人会出现皮肤粗糙，毛囊角化，夜盲症等。5、肝脏参与激素代谢过程。激素是由体内各种内分泌腺分泌出来的一种

8、物质， 如肾上腺皮质分泌皮质索，甲状腺分泌甲状腺索，脑垂体分泌垂体索等。在正常 情况下，人体分泌的激素在血液中都是保持一定含量的，多余的激素被肝细胞破 坏，使其失去活性。当机体患肝脏病时，如慢性肝炎，肝硬化等，因雌激素灭活 发生障碍而堆积在体内，可引起性征的改变，如男性乳房发育，女性月经不调， 性功能低下等。如醛固醇和抗利尿激素灭活障碍可发生水肿。解毒功能肝脏是人体的主要解毒器官，它可保护机体免受损害，使毒物成为比较无毒的或 溶解度大的物质，随胆汁或尿液排出体外。肝脏解毒主要有四种方式：(1) 化学方法：如氧化、还原、分解、结合和脱氧作用。氨是一种有毒的代谢产物，它的解毒主要是通过在肝内合成尿

9、素，随尿排出体外。有毒物质与葡萄糖醛 酸、硫酸、氨基酸等结合可变成无毒物质。(2) 分泌作用：一些重金属如汞，以及来自肠道的细菌，可随胆汁分泌排出。(3) 蓄积作用：某些生物碱如土的宁、吗啡等可蓄积于肝脏，然后肝脏逐渐小量 释放这些物质，以减少中毒过程。(4) 吞噬作用：如果肝脏受损时，人体就易中毒或感染，肝细胞中含有大量的枯 否氏细胞，有很强的吞噬能力，起到了吞噬病茵保护肝脏的作用。来自体内、外的有毒物质，随肝动脉和门静脉到达肝血窦（窦状隙），再通 过 Disse 腔（狄氏间隙）进入肝细胞。肝细胞的微绒毛伸入 Disse 腔，进而与肝 血窦中的血液进行物质交换。经过肝细胞解毒后的物质，有的经

10、肝血窦流到肝静 脉加入体循环，随生成的尿排出体外；有的则随胆汁排入胆小管而进入胆道系统， 再随胆汁排入肠道，与粪便一起排到体外。肝脏解毒作用的场所是肝细胞。肝细胞中的微粒体、线粒体。微粒体是细胞 质的细胞器。微粒体可分为两种主要类型，即过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过 氧化物酶体含有大量从内质网产生的过氧化氢酶、过氧化物酶及氧化酶类，与肝 细胞的解毒功能有密切关系。毒物进入肝细胞后所发生的各种化学变化，就是在 上述细胞器中进行的。肝血窦壁上的 Kupffers 细胞（枯否氏细胞）是一种特定的巨噬细胞，能吞 噬从肠道吸收来的有毒物质，不让它进入体循环，其功能与整个肝脏的解毒作用 有密切联系。但是，

11、因为 Kupffers 细胞吞噬毒物发生在肝细胞外，所以其作用 属于肝脏的防御功能而不属于肝脏的解毒作用。肝细胞内解毒作用的方式：通常将各种毒物进行生物转化所特有的过程归纳 为两相：氧化、还原或水解反应为第一相；结合作用为第二相。其中以结合及氧 化的方式最为重要。生物转化一般是通过上述反应，使脂溶性较强的物质获得极 性基团，增加水溶性以利肾脏排出。多数毒物进入肝细胞后，常常先进行氧化， 有些也能进行水解，少数还能被还原。通过这些化学变化，一般可以使非极性化 合物产生带氧的极性基团，从而增加其水溶性而利于排泄。同时也改变了毒物分 子原有的某些功能基团，或产生新的功能基团，使毒物解毒。对于有机酸类

12、、醇类、醛类和胺类等，可通过氧化最后变成二氧化碳及水 而排出体外。如象肠内腐败产生的有毒的胺类（组胺、腐胺、尸胺、酪胺和色胺 等），吸收后，进入肝脏，大部分在肝细胞中经胺氧化酶的催化，先被氧化成醛 及氨，醛再氧化成酸，酸最后氧化成二氧化碳和水。氨则大部分在肝脏合成尿素。 酒精（乙醇）主要是在肝脏中氧化。因此，有肝病者不宜饮酒，以减少肝脏负担。 肝病患者一次不宜过多食用鱼、蛋之类高蛋白食物。因为过多食用蛋白质后，未 经消化的蛋白质易在大肠下部被细菌所含有的酶催化，水解成氨基酸。氨基酸在 细菌所含氨基酸脱羧酶的作用下，脱去羧基而生成胺。氨基酸的脱氨基作用产生 氨。胺或者氨，对机体都是一种有毒的物质

13、。肝细胞内最重要的解毒方式是结合作用。各种有毒物质，无论经过上述氧化、 还原或水解与否，大多要与体内其它化合物或基团结合。通过结合作用，不仅遮 盖了毒物分子上某些功能基团，改变其作用，而且经结合作用后，还可改变其理 化性质及分子大小，水溶性常增加而有利于清除出体外。因此结合后，大多失去 活性而排泄加强。肝细胞中除了各种酶而外，还有多种物质参与结合解毒，如葡萄糖醛酸、硫 酸、甘氨酸和乙酰辅酶 A 等，这些物质极性很强，它们在结合解毒方面起着重 要作用。如葡萄糖醛酸的结合解毒，这是体内最普遍的结合形式。由糖代谢过程 中产生的尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)进一步氧化，生成尿苷二磷酸葡萄糖醛酸 (UDP

14、GA),作为葡萄糖醛酸的供给体，在葡萄糖醛酸基移换酶的作用下，使其 结合到毒物的羟基、羟基或氨基等基团上去。肝、肾、肠粘膜、皮肤等组织中都 能进行此种结合，以肝脏为最强，结合后易于随胆汁排出。但是在肠腔下段可受 肠菌中的B葡萄糖醛酸苷酶水解，因而毒物又可被重吸收，进行肠肝循环。许多药物如吗啡、樟脑和体内许多正常代谢产物，如胆红素、雌激素和睾 酮等，大部分都是通过与葡萄糖醛酸结合后排出体外的。镇静剂、安眠药等多种 药物也在肝脏中解毒，所以肝病患者使用这些药物时应慎重。食品罐头中有防腐 添加剂，里面有苯甲酸钠，肝病患者食用后会增加肝脏的解毒负担，不宜食用。 除上述主要的解毒方式外，许多有毒的金属离子可与谷胱甘肽结合而解毒；微量 的极毒的氢氰酸或氰化物可在体内变为毒性很低的硫氰酸或其盐而解毒；有些药 物或毒物经过还原、水解等方式解毒；有些药物是通过上述多种方式联合作用来 达到解毒的目的。肝脏的解毒能力是有一定限度的，如果体内产生的或由外界进 入体内的毒物过多，超过了肝脏的解毒能力，仍然会发生中毒现象。