کبد
با وجود آن که یک عضو مشخص است، ولی اعمال زیادی انجام می دهد که بسیاری
از آنها با یکدیگر در ارتباطند. این امر به خصوص در اختلالات بالینی کبد
آشکار می شود که بسیاری از اعمال آن همزمان مختل می گردد. خلاصه ای از
اعمال کبد به صورت زیر است: (1) فیلتراسیون و اندوزش خون، (2) متابولیسم
کربوهیدرات ها، پروتئین ها، چربی ها، هورمون ها و مواد شیمیایی خارجی، (3)
ساخت صفرا، (4) اندوزش ویتامین ها و آهن، و (5) ساخت فاکتورهای انعقادی.
کبد در نقش مخزن خون
از
آنجا که کبد عضوی قابل اتساع است، مقادیر زیادی خون می تواند در عروق خونی
آن اندوخته شود. حجم طبیعی خون آن شامل حجم خون وریدها و سینوس های کبدی،
حدود 450 میلی لیتر، یعنی تقریبا 10 درصد حجم کل خون بدن است. زمانی که
فشار زیاد درون دهلیز راست باعث فشار برگشتی در کبد شود، کبد متسع می گردد و
بدین وسیله گاه 0.5 تا 1 لیتر خون اضافی در وریدها و سینوس های آن اندوخته
می شود. این حالت به خصوص در احتقان محیطی همراه با نارسایی قلب پیش می
آید. لذا کبد عملا عضوی بزرگ، وریدی و قابل اتساع است که قادر می باشد در
مواردی که حجم اضافی خون وجود دارد، به عنوان یک مخزن خونی ارزشمند عمل می
کند و در موارد کاهش حجم خون، خون اضافی را تامین می نماید.
اعمال متابولیک کبد
کل
سلول های کبدی باهم یک مجموعه بزرگ واکنشگر شیمیایی را می سازند که
متابولیسم بالایی دارد، سوبستراها و انرژی را از یک سیستم متابولیک در
اختیار سیستم دیگر قرار می دهد، مواد متعددی را پردازش می کند و می سازد که
به سایر نواحی بدن انتقال می یابند، و تعداد زیادی وظیفه متابولیک انجام
می دهد. بنابر این دلایل، سهم عمده ای از نظام کلی بیوشیمی به واکنش های
متابولیک کبد اختصاص دارد.
متابولیسم کربوهیدرات ها
کبد در متابولیسم کربوهیدرات ها اعمال خاص زیر را انجام می دهد:
1- اندوزش مقادیر زیاد گلیکوژن
2- تبدیل گالاکتوز و فروکتوز به گلوکز
3- گلوکونئوژنز
4- ساخت تعداد زیادی ترکیب شیمیایی از محصولات واسطه ی متابولیسم کربوهیدرات ها
کبد
نقش بسیار مهمی در حفظ غلظت طبیعی گلوکز خون دارد. اندوزش گلیکوژن به کبد
اجازه می دهد گلوکز اضافی را از خون بردارد، بیاندوزد، و سپس زمانی که غلظت
گلوکز خون شروع به افت زیاد کرد آن را به خون بازگرداند. این کار کبد را
عمل بافر گلوکز می گویند. در کسی که کبد کم کار دارد، غلظت گلوکز خون پس از
صرف غذا به حدود 3 برابر غلظت آن در شخصی با عملکرد طبیعی کبد می رسد.
گلوکونئوژنز
کبدی هم مسئول حفظ غلظت طبیعی گلوکز خون است، زیرا تنها زمانی گلوکونئوژنز
چشمگیر صورت می گیرد که غلظت گلوکز کمتر از معمول شود. لذا مقدار زیادی
اسید آمینه و گلیسرول حاصل از تری گلیسریدها به گلوکز تبدیل می شود، که به
حفظ غلظت نسبتا طبیعی گلوکز خون کمک می کند.
متابولیسم چربی ها
اگرچه
تمام سلول های بدن می توانند چربی را متابولیزه کنند، ولی جنبه های خاصی
از متابولیسم چربی عمدتا در کبد صورت می گیرد. اعمال خاص کبد در متابولیسم
چربی از این قرار است:
1- اکسیداسیون اسیدهای چرب جهت تامین انرژی سایر اعمال بدن.
2- ساخت مقادیر زیاد کلسترول، فسفولیپیدها و اکثر لیپوپروتئین ها.
3- ساخت چربی از پروتئین ها و کربوهیدرات ها.
برای
کسب انرژی از چربی های خنثی، ابتدا چربی به گلیسرول و اسیدهای چرب می شکند
و سپس اسیدهای چرب با بتااکسیداسیون به ریشه های دوکربنی استیل شکسته می
شوند که این ریشه ها بعدا استیل کوآنزیم A (استیل کوآ) می سازند. استیل کوآ
می تواند وارد چرخه اسید سیتریک شود و از اکسیداسیون آن مقادیر انبوهی
انرژی آزاد گردد. بتااکسیداسیون در تمام سلول های بدن می تواند انجام شود،
ولی در سلول های کبدی بسیار سریع است. کبد نمی تواند از تمام استیل کوآی
ساخته شده استفاده کند اما با متراکم کردن 2 مولکول استیل کوآ، 1 مولکول
اسید استواستیک می سازد؛ این اسید بسیار محلول از سلول های کبدی وارد
مایعات خارج سلولی می گردد و سپس به سراسر بدن حمل می شود تا جذب سایر بافت
ها گردد. این بافت ها هم اسید استواستیک را مجددا به استیل کوآ تبدیل می
کنند و سپس استیل کوآ را به روش معمول اکسید می نمایند. بدین ترتیب کبد
مسئول بخش عمده متابولیسم چربی ها است.
حدود
80 درصد از کلسترول ساخته شده در کبد به نمک های صفراوی تبدیل می شود که
به درون صفرا ترشح می گردند؛ باقیمانده آن هم به لیپوپروتئین ها منتقل می
شود تا از طریق خون به سلولهای بافتی همه جای بدن برسد. به همین ترتیب
فسفولیپیدها هم در کبد ساخته می شوند و عمدتا به وسیله لیپوپروتئین ها حمل
می گردند. سلول ها از کلسترول و فسفولیپیدها برای ساخت غشاها، ساختمان های
داخل سلولی، و مواد متعدد شیمیایی که برای عملکرد سلول مهمند استفاده می
کنند.
تقریبا
کل ساخت چربی بدن از کربوهیدرات ها و پروتئین ها نیز در کبد صورت می گیرد.
چربی پس از ساخته شدن در کبد به وسیله لیپوپروتئین ها به بافت چربی حمل می
شود تا اندوخته گردد.
متابولیسم پروتئین ها
کبد
نمی تواند بیش از چند روز از خدمات کبد در متابولیسم پروتئین صرف نظر کند و
در عین حال شخص زنده بماند. مهمترین اعمال کبد در متابولیسم پروتئین ها از
این قرار است:
1- دزآمیناسیون اسیدهای آمینه
2- ساخت اوره جهت برداشت آمونیاک از مایعات بدن
3- ساخت پروتئین های پلاسما
4- تبدیلات اسیدهای آمینه مختلف به هم و ساخت سایر ترکیبات از اسیدهای آمینه
اسیدهای
آمینه ابتدا باید دزآمینه شوند تا بتوانند صرف تولید انرژی شوند یا به
کربوهیدرات ها یا چربی ها تبدیل گردند. مقدار کمی از دزآمیناسیون می تواند
در سایر بافت های بدن به ویژه در کلیه ها انجام شود، ولی این دزآمیناسیون
بسیار کم اهمیت تر از دزآمیناسیون کبدی اسیدهای آمینه است.
آمونیاک
طی فرایند ساخت اوره در کبد، از مایعات بدن برداشته می شود. مقادیر زیادی
آمونیاک با فرایند دزآمیناسیون تولید می گردد و مقادیر دیگری هم پیوسته به
وسیله باکتری های درون روده ساخته می شود و جذب خون می گردد. بنابراین اگر
کبد اوره نسازد، غلظت آمونیاک پلاسما به سرعت بالا می رود و سبب اغمای کبدی
و مرگ می شود. درواقع حتی کاهش زیاد جریان خون از کبد هم می تواند سبب
افزایش بیش از حد آمونیاک در خون شود که حالتی بی نهایت سمی است. گاهی که
بین ورید پورت و ورید اجوف شنت ایجاد می شود، چنین حالتی رخ می دهد.
تقریبا
تمام پروتئین های پلاسما به جز بخشی از گاماگلبولین ها در سلول های کبد
ساخته می شوند، یعنی حدود 90 درصد از کل پروتئین های پلاسما. گاماگلبولین
های باقیمانده، آنتی بادی هایی هستند که عمدتا در پلاسماسل های بافت های
لنفاوی بدن ساخته می شوند. کبد با حداکثر سرعت 15 تا 50 گرم در روز می
تواند پروتئین پلاسمایی بسازد. بنابراین اگر قریب نیمی از پروتئین های
پلاسما از دست برود، کبد می تواند آن را ظرف 1 تا 2 هفته جایگزین نماید.
نکته
بسیار جالب این که افت پروتئین های پلاسما سبب میتوز سریع سلول های کبد و
رشد کبد تا اندازه ای بزرگتر می شود؛ این اثرات با برون ده سریع پروتئین
های پلاسما همراه می گردد تا نهایتا غلظت پروتئین های پلاسما به حد طبیعی
بازگردد. غلظت پروتئین های پلاسما مانند آلبومین در بیماری های مزمن
کبد(نظیر سیروز) ممکن است تا مقادیر بسیار پایین تنزل کند که این باعث ادم
عمومی و آسیت می شود.
یکی
از مهمترین اعمال کبد، قابلیت آن در ساخت اسیدهای آمینه معین و نیز ساخت
سایر ترکیبات مهم شیمیایی از اسیدهای آمینه است. مثلا کبد می تواند تمام
اسیدهای آمینه اصطلاحا غیرضروری را بسازد.
سایر اعمال متابولیک کبد
کبد
محلی برای اندوزش ویتامین ها است. کبد تمایل خاصی به اندوزش ویتامین ها
دارد و جگر از دیرباز به عنوان منبعی عالی از ویتامین های معین برای درمان
بیماران به کار می رفته است. اندوخته کبدی ویتامین A بیش از سایر ویتامین
ها است. اما در حالت طبیعی مقادیر زیادی ویتامین D و ویتامین B12 هم در آن
اندوخته شده است. مقدار اندوخته ویتامین A می تواند به حدی باشد که تا 10
ماه مانع از بروز کمبود ویتامین A شود. ویتامین D به حدی می تواند اندوخته
شود که 3 تا 4 برای جلوگیری از کمبود کافی باشد. و مقدار اندوخته ویتامین
B12 هم حداقل 1 سال کافی است و ممکن است تا چند سال هم کافی باشد.
کبد
آهن را به شکل فریتین می اندوزد. جدا از آهن موجود در هموگلوبین خون،
بیشترین میزان آهن بدن معمولا به شکل فریتین در کبد اندوخته شده است. سلول
های کبد حاوی مقادیر زیادی از پروتئین آپوفریتین هستند که قادر به ترکیب
برگشت پذیر با آهن است. بنابراین زمانی که مقدار آهن موجود در مایعات بدن
اضافی باشد، آپوفریتین با آن ترکیب می شود و فریتین می سازد که به همین شکل
تا هنگامی که در نقطه ای از بدن به آن نیاز باشد در سلول های کبدی اندوخته
می گردد. زمانی که آهن موجود در مایعات در حال گردش بدن به حدی پایین
برسد، آهن از فریتین آزاد می شود. لذا سیستم آپوفریتین-فریتین کبد نقش نوعی
بافر آهن خون و محیطی برای اندوزش آهن را دارد.
کبد
مواد لازم برای انعقاد خون را می سازد. مواد انعقادی که در کبد ساخته می
شوند عبارتند از فیبرینوژن، پروترومبین، گلبولین تسریع کننده، فاکتور VII و
چند فاکتور مهم دیگر. ویتامین K برای انجام فرایندهای متابولیک ساخت کبدی
چند تا از این مواد به ویژه پروترومبین و فاکتورهای VII، IX، و X نیاز هست.
غلظت تمام این مواد در غیاب ویتامین K به شدت کم می شود و این تقریبا مانع
از انعقاد خون می گردد.
برداشت
یا دفع داروها، هورمون ها و سایر مواد توسط کبد. محیط شیمیایی فعال کبد به
خاطر توانمندی آن در سمزدایی یا دفع تعداد زیادی از داروها از جمله
سولفونامیدها، پنی سیلین، آمپی سیلین و اریترومایسین به درون صفرا کاملا
شناخته شده است.
چند
هورمون ترشح شده از غده درون ریز از جمله تیروکسین و تقریبا تمام هورمون
های استروییدی نظیر استروژن، کورتیزول و آلدوسترون هم به طریقی مشابه توسط
کبد دستخوش تغییر شیمیایی می شوند یا دفع می گردند. آسیب کبد می تواند به
تجمع زیاد یک یا چند تا از این هورمون ها در مایعات بدن منجر شود و لذا می
تواند سبب پرکاری دستگاه های هورمونی گردد.
بالاخره یکی از راه های عمده دفع کلسیم از بدن، ترشح آن از کبد به درون صفرا و سپس ورود آن به روده و دفع با مدفوع است.
اندازه گیری بیلی روبین صفرا به عنوان یک ابزار تشخیص بالینی
مواد
زیادی در صفرا دفع می شوند و سپس با مدفوع از بدن خارج می گردند. یکی از
آنها رنگدانه بیلی روبین با رنگ زرد مایل به سبز است. بیلی روبین از
محصولات نهایی اصلی تجزیه هموگلوبین است. اما نکته مهمتر آنکه بیلی روبین
ابزاری بی نهایت ارزشمند در تشخیص بیماری های همولیتیک خون و انواع گوناگون
بیماری های کبد است.
یرقان – بیلی روبین اضافی در مایعات خارج سلولی
واژه
یرقان (jaundice) به معنای رنگ متمایل به زرد بافت های بدن است، از جمله
زردی پوست و نیز بافت های عمقی. علت معمول یرقان وجود مقادیر زیاد بیلی
روبین، خواه به صورت غیرکنژوگه و خواه به صورت کنژوگه، در مایعات خارج
سلولی است. غلظت طبیعی بیلی روبین پلاسما که تقریبا تمام آن به شکل
غیرکنژوگه است به طور متوسط 0.5 میلی گرم در هر دسی لیتر پلاسما می باشد.
این غلظت در برخی شرایط غیرطبیعی می تواند تا 40 میلی گرم در هر دسی لیتر
بالا برود و بخش زیادی از آن می تواند به شکل کنژوگه باشد. معمولا زمانی که
غلظت بیلی روبین به حدود 3 برابر طبیعی (بالاتر از 1.5 میلی گرم در هر دسی
لیتر) برسد، پوست شروع به زردشدن می کند.
علل شایع یرقان(زردی) عبارتند از:
(1) افزایش تخریب گلبول های قرمز خون به همراه آزادی سریع بیلی روبین به درون خون.
(2) انسداد مجاری صفراوی یا آسیب سلول های کبدی به گونه ای که حتی مقادیر معمول بیلی روبین هم نتواند به درون دستگاه گوارش دفع گردد.
نام
این دو نوع یرقان به ترتیب عبارت است از یرقان همولیتیک(hemolytic
jaundice) و یرقان انسدادی(obstructive jaundice). تفاوت های آنها از این
قرار است:
یرقان
همولیتیک حاصل همولیز گلبول های قرمز است. در یرقان همولیتیک عملکرد دفعی
کبد به هیچ وجه مختل نمی شود، بلکه همولیز گلبول های قرمز خون چنان سریع می
شود که سلول های کبد قدرت دفع بیلی روبین را همگام با سرعت تولید آن
ندارند. بنابراین غلظت بیلی روبین غیر کنژوگه پلاسما بسیار بیش از معمول می
شود. به همین ترتیب میزان ساخت اروبیلینوژن در روده هم تا حدود زیادی
افزایش می یابد و قسمت زیادی از آن جذب خون می شود تا بعدا با ادرار دفع
گردد.
حدود
نیمی از بیلی روبین کنژوگه پس از ورود به روده بر اثر عمل باکتری ها به
اروبیلینوژن که ماده ای بسیار محلول است تبدیل می شود. بخشی از اروبیلینوژن
از مخاط روده مجددا جذب خون می شود. بیشتر آن مجددا به وسیله کبد به دورن
روده دفع می شود، اما حدود 5 درصد از آن از طریق کلیه ها به درون ادرار دفع
می گردد. اروبیلینوژن ادرار پس از قرارگیری در معرض هوا اکسیده می شود و
اروبیلین را می سازد؛ اروبیلینوژن مدفوع هم تغییر می یابد و اکسیده می شود
تا استرکوبیلین را بسازد.
یرقان
انسدادی حاصل انسداد مجاری صفراوی یا بیماری کبدی است. در یرقان انسدادی
که یا بر اثر انسداد مجاری صفراوی (بیشتر ناشی از انسداد مجاری مشترک
صفراوی با سنگ صفراوی یا سرطان) ایجاد می شود یا براثر آسیب سلول های
کبد(در هپاتیت)، سرعت ساخت بیلی روبین طبیعی است، ولی بیلی روبین ساخته شده
نمی تواند از خون وارد روده ها شود. بیلی روبین غیر کنژوگه همچنان وارد
سلول های کبد می شود و طبق معمول کنژوگه می گردد. آنگاه این بیلی روبین
کنژوگه به خون باز می گردد؛ این امر احتمالا ناشی از پارگی کانالیکول های
محتقن صفراوی و تخلیه مستقیم صفرا به درون لنف در حال خروج از کبد است. لذا
بیشتر بیلی روبین پلاسما از نوع کنژوگه می شود نه از نوع غیر کنژوگه.
تفاوت های تشخصیی یرقان های همولیتیک و انسدادی
از
آزمایش های شیمیایی می توان برای افتراق بیلی روبین غیر کنژوگه پلاسما از
بیلی روبین کنژوگه استفاده کرد. در یرقان همولیتیک تقریبا تمام بیلی روبین
به شکل غیر کنژوگه است و در یرقان انسدادی عمده آن به شکل کنژوگه می باشد.
از آزمایش واکنش وندن برگ(van den Bergh reaction) می توان برای افتراق این
دو استفاده کرد.
زمانی
که جریان صفرا کاملا متوقف شود هیچ بیلی روبینی نمی تواند به روده ها برسد
تا به وسیله باکتری ها به اروبیلینوژن تبدیل گردد. بنابراین هیچ
اروبیلینوژنی بازجذب خون نمی شود تا توسط کلیه ها به درون ادرار دفع شود.
در نتیجه آزمایش های اروبیلینوژن ادرار در یرقان کامل انسدادی کاملا منفی
است. همچنین مدفوع به علت نبود استرکوبیلین و سایر رنگدانه های صفراوی به
رنگ خاکستری در می آید.
دیگر
تفاوت مهم بین بیلی روبین های کنژوگه و غیرکنژوگه این است که کلیه ها می
توانند مقدار کمی از بیلی روبین بسیار محلول کنژوگه را دفع کنند، ولی نه
بیلی روبین غیرکنژوگه متصل به آلبومین. بنابراین در یرقان شدید انسدادی،
مقادیر چشمگیری بیلی روبین کنژوگه در ادرار ظاهر می شود. این را به سادگی
می توان با تکان دادن ادرار و مشاهده کف که به رنگ زرد پررنگ در می آید
نشان داد.