Что происходит с веществами, попавшими по воротной вене в печень?

Воротная вена собирает кровь от органов пищеварения (желудок, кишечник), поджелудочной железы и селезёнки и приносит в печень всё, что всосалось в кишечнике: питательные вещества, продукты распада, лекарства, алкоголь, токсины, а также вещества, которые нужно либо использовать, либо обезвредить и вывести. Дальше с этими веществами в печени происходят несколько ключевых процессов.

1) «Фильтрация» и первичная обработка в печёночных синусоидах

Кровь из воротной вены поступает в печёночные дольки и течёт по синусоидам — широким капиллярам. Здесь:

• вещества из плазмы легко контактируют с печёночными клетками (гепатоцитами);

• часть частиц и микробных компонентов захватывают клетки Купфера (печёночные макрофаги) — это элемент иммунной «очистки» крови, пришедшей из кишечника.

2) Захват гепатоцитами и метаболизм питательных веществ

Гепатоциты забирают из портальной крови и перерабатывают разные классы веществ:

Углеводы

• Глюкоза частично запасается в виде гликогена (гликогенез).

• При недостатке глюкозы печень расщепляет гликоген (гликогенолиз) и синтезирует глюкозу из других субстратов (глюконеогенез), поддерживая уровень сахара в крови.

Жиры

• Жирные кислоты могут окисляться для получения энергии.

• Синтезируются триглицериды, фосфолипиды, холестерин.

• Формируются липопротеины (например, VLDL), которые печень отправляет в кровь для транспорта жиров к тканям.

• При определённых условиях образуются кетоновые тела.

Белки и аминокислоты

• Аминокислоты идут на синтез собственных белков печени и плазменных белков (альбумин, многие факторы свертывания).

• Избыточный азот удаляется: аммиак превращается в мочевину (орнитиновый цикл), и уже мочевина безопасно уходит в кровь и выводится почками.

3) Обезвреживание (детоксикация) ксенобиотиков и токсинов

Всё «чужеродное» или потенциально опасное (алкоголь, лекарства, токсические вещества, избыток гормонов) печень стремится:

• сделать менее токсичным,

• сделать более водорастворимым,

• подготовить к выведению с желчью или с мочой.

Обычно это происходит в две стадии:

• Фаза I: химическое изменение молекулы (окисление, восстановление, гидролиз). Часто участвуют ферменты системы цитохрома P450.

• Фаза II: «пришивание» к молекуле полярных групп (глюкуронирование, сульфатирование, конъюгация с глутатионом и др.), после чего вещество легче выводится.

Часть веществ после обработки возвращается в кровь (уже в более безопасной форме) и выводится почками, часть — выделяется в желчь.

4) Секреция в желчь и выведение через кишечник

Печень не только перерабатывает, но и активно выводит некоторые соединения в желчь, например:

• билирубин (после конъюгации),

• избыток холестерина,

• некоторые лекарства и их метаболиты,

• соединения, связанные с глутатионом и другими «метками» для выведения.

Желчь поступает в кишечник, и эти вещества выводятся с калом (часть может подвергаться энтерогепатической циркуляции — снова всасываться и возвращаться в печень).

5) Регуляция состава крови: депонирование и перераспределение

Печень действует как «буфер»:

• запасает гликоген, витамины (например, A, D, B12), железо (в составе ферритина);

• может временно удерживать и перераспределять некоторые метаболиты, чтобы сгладить колебания их концентраций после еды.

6) Что происходит с кровью дальше

После того как вещества частично извлечены, переработаны или обезврежены, кровь из синусоидов собирается в центральные вены, затем — в печёночные вены и уходит в нижнюю полую вену. То есть:

• полезные вещества либо задерживаются и запасаются, либо превращаются в нужные организму формы и выпускаются в общий кровоток;

• вредные/лишние вещества нейтрализуются и выводятся через желчь или через почки (после поступления в общий кровоток в виде водорастворимых метаболитов).

Итог

Вещества, попавшие в печень по воротной вене, в основном обрабатываются (метаболизм питательных веществ), обезвреживаются (детоксикация), частично запасаются (депо) и/или направляются на выведение (с желчью или через почки после метаболизма). Печень делает так, чтобы в общий кровоток попадали уже «отсортированные» и безопасные по составу продукты всасывания из кишечника.