Желчь: физические свойства, химические состав, биологическая роль

Размещено на http://www.allbest.ru

Северный Государственный Медицинский Университет

Кафедра биомедицинской химии и токсикологии

Реферат по теме:

Желчь: физические свойства, химические состав, биологическая роль.

г. Архангельск, 2010

Содержание

1. Желчь и её физические свойства

2. Химический состав

3. Биологическая роль

4. Желчеобразование и желчевыделение

Список литературы

Желчь и её физические свойства

Желчь (bilis) - биологическая жидкость, вырабатываемая печенью, желто-бурого или зеленого цвета, щелочной реакции. Цвет ее обусловливается концентрацией. Если она концентрированная, то она темно - бурого цвета (пузырная желчь). Если же она жидка, то много светлее (до золотисто-желтого). У травоядных она зеленого цвета, у плотоядных -- желто - бурого. желчь печеночный пищеварение холекинез

За сутки в норме выделяется 500--1400 мл желчи (около 15 мл на 1 кг массы тела). Она прозрачная, слегка вязкой (за счет примеси слизистого секрета эпителия желчных путей) консистенции. Консистенция ее очень различна: от довольно жидкой с 1.5%-м содержанием плотных веществ и до относительно густой с 12--15% плотных веществ (пузырная желчь).

Удельный вес желчи составляет 1.01, то есть ее плотность, очень незначительно превышает плотность воды. Она колеблется в различных порциях от 1007 до 1034. Желчь имеет горьковатый вкус, обусловленный наличием в ней солей желчных кислот.

рН желчи, выделяемой печенью, составляет 7,5-8,0 (то есть она имеет слабощелочную реакцию). рН желчи, которая некоторое время находилась в желчном пузыре, составляет 6,0-7,0 (то есть она приобретает слабокислую реакцию, за счет образования солей желчных кислот и всасывания гидрокарбонатов). При воспалительных процессах в желчном пузыре рН желчи снижается до 4,0--4,5.

Нормальные показатели жёлчи следующие:

- Базальная жёлчь (фазы I и III, порция А) должна быть прозрачной, иметь светло-соломенный цвет, плотность 1007-1015, быть слабощелочной.

- Пузырная жёлчь (фаза IV, порция В) должна быть прозрачной, иметь темно-оливковый цвет, плотность 1016-1035, кислотность - 6,5-7,5 рН.

- Печёночная жёлчь (фаза V, порция С) должна быть прозрачной, иметь золотистый цвет, плотность 1007-1011, кислотность - 7,5-8,2.

Химический состав желчи

Желчь представляет собой водный раствор различных ингредиентов, обладающий свойствами коллоидного раствора. В целом образование желчи происходит путем активного и пассивного транспорта веществ из крови через клетки и межклеточные контакты (вода, глюкоза, креатинин, электролиты, витамины, гормоны и др.), активной секреции компонентов желчи (желчные кислоты) гепатоцитами и обратного всасывания воды и ряда веществ из желчных капилляров, протоков и желчного пузыря. Ведущая роль в образовании желчи принадлежит секреции.

Основными компонентами желчи являются

· желчные кислоты (холевая и в небольшом количестве дезоксихолевая)

· фосфолипиды

· желчные пигменты (билирубин и биливердин)

· холестерин

· жирные кислоты

· белок

· электролиты (бикарбонаты, натрий, калий, кальций, хлор, магний, йод, незначительное количество марганца)

· витамины

· гормоны

· мочевина

· мочевая кислота

· ряд ферментов

· муцин

· лецитин

· мыла

Кроме эндогенных веществ жёлчь может содержать и экзогенные вещества. С жёлчью из организма удаляются многие лекарственные вещества, токсины и избыток некоторых веществ (медь, цинк, ртуть и др).

Процесс образования желчи -- желчеотделение (холерез) -- осуществляется непрерывно, а поступление желчи в двенадцатиперстную кишку -- желчевыделение (холекинез) -- периодически, в основном в связи с приемом пищи. Натощак в кишечник желчь почти не поступает, она направляется в желчный пузырь, где при депонировании концентрируется и несколько изменяет свой состав, поэтому принято говорить о двух видах желчи -- печеночной и пузырной (табл. 1).

В пузырной желчи концентрация многих компонентов в 5--10 раз выше, чем в печеночной. Так, концентрация холестерина настолько велика, что только благодаря присутствию желчных кислот он не выпадает в осадок. Однако концентрация ряда компонентов, например натрия, хлора, бикарбонатов, в связи с их всасыванием в желчном пузыре значительно ниже; альбумин, присутствующий в печеночной желчи, в пузырной вовсе не обнаруживается.

Основной компонент желчи -- желчные кислоты -- синтезируются в гепатоцитах. Из тонкой кишки всасывается в кровь около 85--90 % желчных кислот, выделившихся в кишку в составе желчи. Всосавшиеся желчные кислоты с кровью по воротной вене транспортируются в печень и включаются в состав желчи. Остальные 10--15 % желчных кислот выводятся из организма в основном в составе кала. Эта потеря желчных кислот восполняется их синтезом в гепатоцитах.

Основное количество желчных кислот и их солей содержится в желчи в виде соединений с гликоколом и таурином. Желчь человека содержит гликохолевых кислот около 80 % и таурохолевых -- около 20 %. Прием пищи, богатой углеводами, увеличивает содержание гликохолевых кислот, в случае преобладания в диете белков увеличивается содержание таурохолевых кислот. Желчные кислоты и их соли определяют основные свойства желчи как пищеварительного секрета.

Желчные кислоты образуются в печени из холестерина (липида, или жира). У человека этот процесс является не очень эффективным, часть холестерина в желчные кислоты не преобразуется и выделяется в желчь в чистом виде. Именно этот холестерин может стать затем главным источником желчных камней. Проблема заключается в том, что холестерин при температуре 37 градусов (температура тела) в воде вообще не растворяется, и в чистом виде сразу начинает образовывать кристаллы (то есть фактически мельчайшие камни). Для того, чтобы удержать холестерин от кристаллизации, в желчи находится еще один компонент - лецитин. Лецитин сам по себе или вместе с желчными кислотами образует особые молекулярные структуры, которые позволяют транспортировать холестерин от печени до кишечника, не давая ему выпадать в виде кристаллов. Такие транспортные формы называются мицеллы и везикулы.

Желчь состоит из трех фракций. Две из них образуются гепатоцитами, третья -- эпителиальными клетками желчных протоков. От общего объема желчи у человека на первые две фракции приходится 75 %, на долю третьей -- 25%. Образование первой фракции связано, а второй -- не связано напрямую с образованием желчных кислот. Образование третьей фракции желчи определяется способностью эпителиальных клеток протоков секретировать жидкость с достаточно высоким содержанием гидрокарбонатов и хлора, осуществлять реабсорбцию воды и электролитов из канальцевой желчи.

Желчные пигменты являются экскретируемыми печенью продуктами распада гемоглобина и других производных порфиринов. Основным желчным пигментом человека является билирубин -- пигмент красно-желтого цвета, придающий печеночной желчи характерную окраску. Другой пигмент -- биливердин (зеленого цвета) -- в желчи человека содержится в следовых количествах, а появление его в кишечнике обусловлено окислением билирубина.

Ферментных веществ там констатировано три: фермент, действующий на крахмал, фермент, действующий на белок, и фермент, действующий на жиры. Эти ферментные вещества имеются в относительно малых количествах.

В желчи содержится комплексное липопротеиновое соединение, в состав которого входят фосфолипиды, желчные кислоты, холестерин, белок и билирубин. Это соединение играет важную роль в транспорте липидов в кишечник и принимает участие в печеночно-кишечном кругообороте и общем метаболизме организма.

Биологическая роль

Биологическая роль желчи связана главным образом с процессом пищеварения.

Снижая кислотность поступившего в кишку желудочного содержимого, желчь прекращает действие пепсинов и создает среду для проявления активности ферментов поджелудочного сока.

За счёт солей желчных кислот происходит эмульгирование жиров, крупные капли которых распадаются на мелкие капельки, резко увеличивающие площадь соприкосновения с липазой панкреатического сока и эффективность гидролиза жиров. Около 7 - 20% желчных кислот выводится из организма с калом, большая часть всасывается в подвздошной кишке в кровь воротоной вены, откуда гепатоциты повторно извлекают желчные кислоты.

Для чего же нужны желчные кислоты? Известно, что организм человека и животных на 95% состоит из воды. Вода является основой жизни, ее главной средой. Любое вещество, чтобы быть усвоенным организмом, должно перейти в водный раствор. С другой стороны, жир, который мы едим, в воде не растворяется. Чтобы усвоить жиры, которые для нас ценны, в печени вырабатывается желчь, которая по системе желчных протоков поступает в кишечник, где и происходит переваривание и всасывание пищи. Итак, желчные кислоты - это природные детергенты, то есть моющие вещества (примером детергентов, искусственно созданных людьми, являются мыло и стиральный порошок). Желчные кислоты желчи, смешиваясь со съеденным жиром, размывают его состояния эмульсии, при этом жир превращается в мельчайшие капли, которые плавают в водной среде. После этого жировая эмульсия обрабатывается ферментами (биологическими катализаторами), которые расщепляют большие молекулы жира на мелкие структурные элементы. Только такие мелкие структурные элементы жира могут всасываться в кишечнике.

С желчью экскретируются и чужеродные вещества, например некоторые лекарственные средства (алкалоиды, салицилаты, сульфаниламиды и др.). Выделение с желчью йодистых соединений используется в рентгенологической диагностике заболеваний желчного пузыря и желчных путей.

Желчь выполняет и регуляторную роль, являясь стимулятором желчеобразования, желчевыделения, моторной и секреторной деятельности тонкой кишки, пролиферации и слущивания эпителиоцитов (энтероцитов). Желчь способна повышает активность ферментов поджелудочной железы и кишечных ферментов, особенно липазы.

Желчь способна прекращать действие желудочного сока, не только снижая кислотность желудочного содержимого, поступившего в двенадцатиперстную кишку, но и путем инактивации пепсина. Желчь обладает бактериостатическими свойствами. Немаловажной является ее роль во всасывании из кишечника жирорастворимых витаминов (D, E, K), холестерина, аминокислот и солей кальция. А так же желчь угнетает развитие кишечной микрофлоры и предотвращает гнилостные процессы в толстом кишечнике.

При выключении желчи из пищеварения нарушается процесс переваривания и всасывания жиров и других веществ липидной природы. Желчь усиливает гидролиз и всасывание белков и углеводов.

Желчеобразование и желчевыделении

Образование желчи начинается с секреции гепатоцитами воды, билирубина, желчных кислот, холестерина, фосфолипидов, электролитов и других компонентов. Секретирующий аппарат гепатоцита представлен лизосомами, пластинчатым комплексом, микроворсинками и желчными канальцами. Секреция осуществляется в зоне микроворсинок. Билирубин, желчные кислоты, холестерин и фосфолипиды, главным образом лецитин, выделяются в виде специфического макромолекулярного комплекса -- желчной мицеллы. Соотношение этих четырех основных компонентов, достаточно постоянное в норме, обеспечивает растворимость комплекса. Кроме того, малая растворимость холестерина значительно увеличивается в присутствии солей желчных кислот и лецитина. Нарушение определенного соотношения основных компонентов желчи, необходимого для достаточной их растворимости, может стать причиной патологического процесса в желчном пузыре и желчных путях; холестерин, выпадая в осадок, способствует образованию камней.

В механизме желчеобразования имеют значение явления диффузии (при прохождении по желчным ходам образовавшейся в гепатоците так называемой первичной желчи между ней и плазмой крови устанавливается равновесие электролитов), а также активный и пассивный транспорт из крови глюкозы, электролитов, креатинина, витаминов, гормонов и др. и обратное всасывание в кровь из желчных протоков и желчного пузыря воды и некоторых веществ. Энергия, необходимая для секреции желчи, образуется за счет тканевого дыхания клеток печени и связанного с ним окислительного фосфорилирования.

Несмотря на то, что выработка желчи происходит непрерывно, интенсивность желчеобразования в течение суток колеблется. Усилению желчеобразования способствуют некоторые виды пищи (например, жиры), соляная кислота желудочного сока, гастрин, секретин, холецистокинин-панкреозимин, а также возбуждение блуждающего нерва. Ослабление желчеобразования отмечается при голодании, перегревании или переохлаждении организма. Регулятором секреции желчи является также печеночно-кишечная циркуляция ее компонентов. Чем больше желчных кислот поступает из тонкой кишки в кровь воротной вены, тем меньше их синтезируется гепатоцитами, и, наоборот, при уменьшении поступления желчных кислот в кровь усиливается их синтез в печени.

Поступление желчи в двенадцатиперстную кишку происходит периодически. Движение желчи обусловлено неодинаковым давлением в разных отделах желчевыделительной системы и двенадцатиперстной кишке. Уровень давления в желчных путях зависит от степени заполнения их желчью, сокращения гладких мышц желчных протоков и желчного пузыря, а также от тонуса мышц сфинктеров -- физиологического сфинктера, соответствующего области слияния пузырного и общего желчного протоков, сфинктера, расположенного в шейке желчного пузыря и сфинктера концевого отдела общего желчного протока (сфинктера Одди). Сокращение мышц регулируется нервными и гуморальными механизмами. Давление в общем желчном протоке и в желчном пузыре вне пищеварения равно соответственно -1--300 мм вод. ст. и 6--185 мм вод. ст., поступление желчи в двенадцатиперстную кишку вне пищеварения ограничено. Во время пищеварения за счет сокращения желчного пузыря давление поднимается до 200--300 мм вод. ст., обеспечивая выход желчи. Первой в двенадцатиперстную кишку поступает желчь, находившаяся в общем желчном протоке, затем пузырная желчь, далее желчь из печеночных протоков и печени. Поступление желчи в кишечник происходит при перистальтических движениях гладких мышц желчных протоков, сокращении желчного пузыря, расслаблении сфинктера Одди.

Тонус мышц и перистальтика желчных путей и желчного пузыря регулируются блуждающим и симпатическими нервами. Желчевыделение осуществляется также благодаря условным и безусловным рефлексам с участием многочисленных рефлексогенных зон, в т. ч. рецепторов полости рта, желудка и двенадцатиперстной кишки. Сильное стимулирующее действие на желчевыделение оказывают яичные желтки, молоко, мясо, жиры, некоторые лекарственные средства. Регуляция желчевыделения осуществляется также гуморальным путем. Так, гастрин кроме своей основной функции -- стимулирования выделения соляной кислоты в желудке снижает тонус мышц сфинктера Одди; холецистокининпанкреозимин вызывает сокращение желчного пузыря; секретин усиливает его сокращение.

Изменение химического состава желчи, нарушение желчеобразования или желчевыделения могут быть связаны с разными патологическими процессами. При инфекционных и токсических повреждениях печени нарушаются процессы связывания билирубина с глюкуроновой кислотой и выделения его в желчь, что приводит к развитию желтухи. При холестазе, даже в случае ненарушенной функции печеночных клеток, билирубинглюкуронид не может экскретироваться в кишечник, что также приводит к попаданию его из желчи в кровь и развитию желтухи. Секреция желчи и образование желчной мицеллы могут быть нарушены в результате нарушения гормональной регуляции холестерине - и фосфолипидогенеза, что наблюдается при беременности, в менопаузе, приеме некоторых гормональных препаратов и др. При воспалительном процессе в желчном пузыре и изменении рН снижаются защитные свойства коллоидных структур, изменяются физико-химические свойства желчи (так называемое предкаменное состояние), что в последующем приводит к образованию первичных центров кристаллизации и формированию камней.

Значительное увеличение количества выделяемой желчи наблюдается при гипомоторной дискинезии желчных путей, атонии желчного пузыря. Уменьшение выделения желчи вплоть до полного его прекращения характерно для закупорки желчных путей, уменьшение количества пузырной желчи отмечается при гипермоторной дискинезии желчных путей

Список литературы:

1. Подымова С. Д. «Болезни печени» Медицина 1998 год

2. Северин Е. С. «Биохимия» ГЕОТАР - Медиа 2005

3. Ткаченко Б. И. «Нормальная физиология человека»

4. Филимонов В. И. «Руководство по общей и клинической физиологии» ООО «МИА» 2002 год

5. http://gallbladder.surgery.ru/bile/bile_chemistry/

Размещено на Allbest.ru