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肝脏生理生化
肝脏是人体内最大的功能众多的腺体器官 。 它参与机体的消化、代谢、排泄、解毒和免疫等过程，其中以代谢功能最为重要。肝脏在糖类、脂类、蛋白质、氨基酸、维生素、激素等 物质的 代谢，胆色素与胆汁酸的生成与转归、药物与毒物的生化转化，均具有不可替代 的 重要作用 。 据估计，肝脏所参与的化学反应约在 500 种以上。实验证明，动物在完全摘除肝脏后，即使给予相应的治疗，最多也只能生存 2~3d 左右，表明肝脏是维持生命活动的一个必不可少的重要器官。
一、肝脏的功能特点 （一）具有双重血液供应、血窦发达、供氧充足 肝脏的血流量极为丰富，约占心输出量的 1/4 。其血液有门静脉和肝动脉双重来源，两种血液在窦状隙内混合。门静脉进入肝脏的血流量为 1000~1200ml/min ，占进入肝的总血流量的 2/3 左右。门静脉收集来自腹腔内脏的血液，内含从胃肠道中吸收 入血 的丰富的营养物质，它们将在肝内被加工、 储 存或转运；同时 ， 门静脉血中的有害物质及微生物抗原性物质也将在肝内被解毒或清除 。 门静脉的终支在肝内扩大为静脉窦，它是肝小叶内血液流通的管道 。 正常时肝内静脉窦可 储 存一定量的血液，在机体失血时，可从窦内排出较多的血液，可补充周围循环血量的不足。由肝动脉流入肝脏的血液约 800ml/min ，它含有丰富的氧，是供应肝细胞氧的主要来源。流经肝脏的血液最后由肝静脉进入下腔静脉而回心脏。在正常情况下，肝静脉入腔静脉处的压力几乎为零，而门静脉入肝脏时的压力为 7~12mmHg ，故血液在肝脏内的流动阻力很小。 （二）具有十分丰富的酶类 肝脏内的各种代谢活动十分活跃 ，这 与其中的酶类相当丰富有关。肝内酶蛋白含量约占肝 内 总蛋白量的 2/3 。肝细胞内可见 到几乎 体内所有的酶类。肝内酶大体可分为两类：①同时在肝 内 和肝外组织存在的酶，如磷酸化酶、碱性磷酸酶、组织蛋白酶、转氨酶、核酸酶和胆碱酯酶等；②仅在肝内存在的酶，如组氨酸酶、山梨醇脱氢酶、精氨酸酶、鸟氨酸氨基甲酰转移酶等。 由于肝内各部位的代谢活性不同，故肝内不同区域酶的种类及活性存在一定的差异；在同一肝细胞内，各亚细胞结构中酶类的分布也有较大的差异。因此，可将肝细胞的亚细胞结构分成几部分：①在线粒体内多为细胞色素氧化还原酶类；②溶酶体中酸性磷酸酶、糖苷酶、酸性核酸酶、组织蛋白酶、尿激酶及酸性蛋白水解酶；③微粒体内有葡萄糖 - 6 - 磷酸酶、胆碱酯酶；④在上清液中有 LDH 、 G-SH 还原酶己糖激酶、谷丙转氨酶、葡萄糖 - 6 - 磷酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶等；⑤位于细胞核内的酶有 NMN 腺嘌呤基转移酶等。
二、肝脏主要的生理作用 肝脏的分泌、代谢、解毒、再生和免疫等作用，在这里仅作简要的概述。 （一）肝脏的分泌胆汁作用 肝细胞能够不断地分泌胆汁和生成胆汁酸。胆汁在消化过程中可促进脂肪在小肠内的消化和吸收（见 《生理学》第七版教材 第六章第四和第六节）。如果没有胆汁，食入的脂肪将有 40% 从粪便中丢失，而且还伴有脂溶性维生素的吸收不良。 肝脏合成的胆汁酸是一个 具有 反馈 控制 的 连续 过程，合成的量决定于胆汁酸在肠 - 肝循环中返回肝脏的量。如果绝大部分的分泌量又返回肝脏，则肝细胞只需合成少量（ 0.5g ）的胆汁酸以补充它在粪便中的损失；反之， 若 返回量减少，则合成量将增加。 （二）肝脏在物质代谢中的作用 食物在消化、吸收后，经门静脉系统进入肝脏 。肝脏参与 几乎所有营养物质的代谢。 1 . 对糖代谢的作用 单糖经小肠黏膜吸收后，由门静脉到达肝脏，在肝内转变为肝糖原而 储 存。一般成 年 人肝内约含 100g 肝糖 原 ，仅够禁食 24h 之 用，肝糖 原 在调节血糖浓度以维持其稳态中具有重要作用。当血糖浓度超过正常值时，葡萄糖合成糖原即增加；相反，当血糖浓度低于正常值时， 储 存的肝糖 原 立即分解成葡萄糖进入血液，以提高血糖水平。 此外，许多非糖物质如氨基酸、脂肪 中的甘油成分 等 也 可在肝内转变为糖，葡萄糖也可在肝内转变为脂肪酸 和 某些氨基酸。 2 . 对蛋白质代谢的作用 由消化道吸收的氨基酸通过肝脏时，仅 约 20% 不经过任何化学反应而入体循环到达各组织，而大部分（ 80% ）的氨基酸 则 在肝内进行蛋白质合成、脱氨、转氨等作用。 肝脏是合成血 浆 蛋白的主要场所， 而血浆蛋白则 是维持血浆胶体渗透压的主要成分。切除狗的肝脏后，血浆蛋白含量减少。由于血浆蛋白可作为体内各种组织蛋白的更新之用，所以，肝脏合成血 浆 蛋白的作用对维持机体蛋白质代谢具有重要意义。蛋白质氧化、脱氨作用也主要在肝内进行。脱氨后所生成的胺可转变为尿素由尿中排出，这对于维持机体内环境的稳态具有重要作用。 肝脏是许多凝血因子（本身是蛋白质因子）的主要合成部位，重要的有纤维蛋白原、凝血酶原等，肝病时可引起凝血时间延长 和 发生出血倾向。 3 . 对脂代谢的作用 肝脏是脂类代谢的主要场所和脂肪运输的枢纽，能够合成和 储 存各种脂类，一部分供应自身的需要，但主要是满足全身各脏器对脂类的需求。消化吸收后的一部分脂肪先进入肝脏，以后再转变为体脂而 储 存；饥饿时， 储 存的体脂也先被运送到肝脏，然后再进行分解。 在肝内，中性脂肪可水解为甘油和脂肪酸，此反应可被肝脂肪酶加速，甘油可通过糖代谢途径被利用，而脂肪酸可完全氧化为 CO 2 和水。肝脏还是体内脂肪酸、胆固醇和磷脂合成的主要部位之一。胆固醇可作为合成类固醇激素的中间物质，多余的由胆汁排出体外。 肝脏还是脂酸 b - 氧化的产能器官与酮体生成唯一部位，可通过血液向脑、肌肉与心脏提供酮体补充能量，故与体内能量代谢密切相关。 （三）肝脏的解毒作用 肝脏是人体 内 主要的解毒器官，它可保护机体免受损伤。外来的或体内代谢产生的有毒物质都要经过肝脏处理，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。肝脏解毒的方式有 以下几种方式。 1. 化学作用 可通过氧化、还原、分解、结合和脱氨等作用，其中结合作用是一个重要方式。在肝内，毒物与葡萄糖醛酸、硫酸、氨基酸等结合后可变为无害物质， 随 尿排出 体外 。体内氨基酸脱氨 和 肠道内细菌分解含氮物质时所产生的氨，是一种有害的代谢产物，氨的解毒也是在肝内合成尿素，随尿排出体外。当肝功能衰竭时血氨含量升高，可导致肝昏迷。 2. 分泌作用 一些重金属 ， 如汞，以及来自肠道的细菌可经胆汁分泌排出。 3. 蓄积作用 某些生物碱 ， 如士的宁 和 吗啡 ， 可蓄积于肝脏，然后逐渐小量释放，以减少中毒程度。 4. 吞噬作用 肝静脉窦的内皮层含有大量的枯否细胞（ Kupffer cell ），具 有很强的吞噬能力，能吞噬血 液 中的异物、细菌、染料及其他颗粒。 据 估计，门静脉血 液 中的细菌有 99% 在经过肝静脉窦时被吞噬。因此，肝脏对机体的保护作用是极为 重要 的。 肝脏是许多激素生物转化、灭活或排泄的重要场所。许多激素（如甲状腺 激 素、雌激素、雄激素、催乳素、胰岛素、生长激素、肾上腺皮质激素等）在肝脏内经以上类似方法处理后被灭活、降解，并 使 这些激素或降解产物随胆汁排泄。某些肝病患者可因雌激素灭活障碍而在体内积蓄。醛固酮和抗利尿激素灭活的障碍可引起钠和水在体内潴留。
三 、肝脏功能的储备及肝脏的再生 肝脏具有巨大的机能 储 备能力。动物实验证明，当肝脏被切除 70 % ~80% 后，并不显示出明显的生理功能紊乱。而且，残余的肝脏可在 3 周（大鼠）至 8 周（狗）内生长至原有大小，这称为肝脏的再生。由此可见，肝脏的 功 能 储 备和再生能力是相当 的 惊人。 肝脏在部分切除后能迅速再生，并在达到原有大小时就停止再生，其机制目前尚不清楚。近年来发现，从肝脏内分离出两种与肝再生有关的物质：一种物质能够刺激肝脏再生，引起 DNA 和蛋白质合成增加；另一种则抑制肝细胞再生。可以推想，在正常动物，抑制性的物质的作用可能较强，而在肝脏被部分切除的大鼠，促进再生的物质的作用较强。 有资料报道，某些激素对肝再生也有重要作用。摘除动物的垂体或肾上腺，均可 降 低肝细胞的再生能力；而给予生长激素或肾上腺皮质激素，则可恢复其再生能力；如在食料中加入甲状腺浸膏，也有促进肝细胞再生 的 作用。近 年 来还发现，胰岛素对肝再生 也 具有重要作用。
四、肝脏在免疫反应中的作用 在肠黏膜因感染而受损伤等情况下，致病性抗原物质便可穿过肠黏膜（称之为肠道免疫系统的第一道屏障）而进入肠壁内毛细血管和淋巴管，因此，肠系膜淋巴结和肝脏便构成了肠道免疫系统的第二道防线。实验证明，来自肠道的大分子抗原可经淋巴结至肠系膜淋巴结，而小分子抗原则主要经过门脉微血管至肝脏。肝脏中的单核 - 巨噬细胞可吞噬这些抗原物质，经过处理的抗原物质可刺激机体的免疫反应。因此，健康的肝脏可发挥其免疫调节作用。
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