12-1肝脏在物质代谢中的作用

12-1肝脏在物质代谢中的作用

肝脏多方面的功能取决于其组织结构及生化组成上的四大特点：①肝脏有肝动脉和门静脉双重血液供应。它既可以从肝动脉的血液中接受由肺和其他组织运来的氧及代谢产物，又可以从门静脉的血液中获取由消化道吸收来的营养物质。②肝脏富含血窦。由于血流速度缓慢，可以使肝细胞与血液的接触面积大且时间长，有利于物质的交换。③肝脏有两条输出途径。肝静脉与体循环相连，可以将消化道吸收来的营养物质和肝内的代谢产物随血液运到肝外其他组织，又可以使肝的部分代谢终产物进入肾随尿而排出体外；胆道系统与肠道相通，有利于非营养性物质的代谢转变与排泄。④肝细胞内含有丰富的酶类，其中有些酶是肝外组织所没有或极少的。以上特点确立了肝脏是人体“物质代谢中枢”的地位。

一、肝脏在糖代谢中的作用

肝脏主要通过肝糖原的合成、分解和糖异生作用来维持血糖浓度的相对恒定，确保全身各组织，特别是大脑和红细胞的能量来源。

餐后，血糖浓度升高，人体能利用血液中的葡萄糖合成糖原而储存，其中肝脏和肌肉的储存量最大，肝糖原含量占肝重的5%～6%，约100g；肌糖原含量占肌重的1%～2%，约300g。饥饿时，由于肝脏含有葡萄糖-6-磷酸酶，所以肝糖原分解能直接补充血糖；但肌肉内无此酶，肌糖原只能通过糖酵解生成乳酸，再经肝脏的糖异生作用转变为葡萄糖。如果仅靠肝糖原来供能，饥饿8～12h左右，体内的肝糖原就被耗尽了，此时糖异生作用成为维持血糖浓度相对恒定的主要途径，空腹24～48h后糖异生达最大速度。

肝脏在维持血糖浓度的相对恒定中起着重要作用，故当肝功能严重障碍时，进食后可能出现一时性高血糖，饥饿时又发生低血糖，糖耐量曲线异常。

二、肝脏在脂类代谢中的作用

肝脏在脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等过程中均起重要作用。

（一）胆汁酸盐有助于脂类的消化和吸收

肝脏是胆固醇转化排泄的场所，约1/2的胆固醇在肝中转变成胆汁酸盐，它是强乳化剂，促进脂类的消化吸收。肝胆疾病的患者可出现脂类消化不良，甚至脂肪泻和脂溶性维生素缺乏症。

（二）肝脏是脂肪酸合成、分解、改造和酮体生成的主要场所

肝细胞富含合成脂肪酸和促进脂肪酸β-氧化的酶，而且只有肝脏含有合成酮体所需要的酶，故肝脏是脂肪酸合成、β-氧化最主要的场所，也是酮体生成的唯一场所。酮体是脂肪酸在肝外组织氧化供能的另一种形式，当血糖浓度过低时，心、脑、肾和骨骼肌可直接利用酮体氧化供能。另外从食物中吸收而来的脂肪酸进行饱和度和碳链长度的改造，大部分也是在肝中进行的。

（三）肝脏是合成脂蛋白的主要场所

肝脏合成磷脂非常活跃，特别是卵磷脂。肝脏还合成载脂蛋白C-Ⅱ（ApoC-Ⅱ），载脂蛋白和磷脂是合成脂蛋白的原料。脂蛋白是脂类的运输形式，VLDL和大部分HDL均在肝中合成，而LDL又是由VLDL转变而来的，所以肝脏是合成脂蛋白的主要场所。由于VLDL能有效地将肝细胞内的甘油三酯运送到肝外组织，当肝功能受损，脂蛋白合成减少或合成卵磷脂的原料胆碱和蛋氨酸等活性甲基供体前身物质缺乏时，肝内脂肪转运不出去，造成堆积，导致脂肪肝。另外，从脂库中动员出来的游离脂肪酸也要与肝脏合成的血浆清蛋白结合而运输。

（四）肝脏是胆固醇代谢的主要器官

人体内的胆固醇约1/3来自食物，约2/3由体内合成。体内许多组织都能合成胆固醇，但肝

脏是合成胆固醇的主要场所，约占体内合成总量的3/4。血浆胆固醇酯的生成也需要肝脏合成的卵磷脂胆固醇脂酰转移酶（Lecithin Cholesterol Acyl Transferase，LCAT）催化。故当肝功能严重受损时，胆固醇脂/游离胆固醇的值降低。

体内的胆固醇约有1/2在肝脏转变成胆汁酸盐，胆汁酸盐通过肠肝循环可反复利用。高胆固醇血症的病人服用“消胆胺”可减少胆汁酸盐的肠肝循环，使胆汁酸盐的排出增加，从而降低患者血中胆固醇的水平。

三、肝脏在蛋白质代谢中的作用

肝脏进行的蛋白质代谢包括合成代谢和分解代谢。

（一）合成多种血浆蛋白质

肝内的蛋白质代谢极为活跃。它不但合成自身的结构蛋白质，而且还合成多种血浆蛋白质，如全部的清蛋白、凝血酶原、纤维蛋白原、多种载脂蛋白（ApoA、ApoB、ApoC、ApoE）和部分球蛋白（α1球蛋白、α2球蛋白、β球蛋白），故肝脏在维持血浆蛋白与全身组织蛋白之间的动态平衡中起重要作用。成人肝脏每日约合成12g清蛋白，它在维持血浆胶体渗透压方面起着举足轻重的作用，故肝功能严重受损时会出现水肿、腹水、A/G（Albumin/Globulin，清蛋白与球蛋白的比值）值下降。在肝昏迷前后，病人出现凝血时间延长，各脏器有出血倾向，甚至大出血。

胎儿的肝脏可合成甲胎蛋白（Alpha Fetoprotein，AFP），出生后其合成受到抑制，正常人血浆中的甲胎蛋白含量极低。肝癌细胞内的甲胎蛋白基因被激活，血浆中的甲胎蛋白明显升高，这是目前诊断原发性肝癌最好的指标。

（二）氨基酸脱氨基和合成尿素解氨毒

肝脏在氨基酸分解代谢中也起重要作用。除了支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）以外的所有氨基酸的转氨基、转甲基、脱硫、脱羧基及脱氨基等反应在肝中进行得均十分活跃。肝脏受损时，肝细胞膜通透性增加或肝细胞坏死，使血中某些酶活性测定值增高，临床生化中常以此作为诊断肝脏疾病的辅助指标。

联合脱氨基作用在肝中进行得非常活跃。

肝脏通过鸟氨酸循环将有毒的氨合成无毒的尿素随尿排出体外而解氨毒。鸟氨酸氨甲酰转移酶和精氨酸酶主要存在于肝脏，故肝脏是合成尿素的唯一器官。其次肝脏也可将氨转变成谷氨酰胺。当肝功能严重衰竭时，由于尿素合成障碍，血氨升高可引起肝昏迷。

肝脏是芳香族氨基酸和芳香胺类的清除器官。苯丙氨酸和酪氨酸在肠道细菌腐败作用下脱羧基后分别生成苯乙胺和酪胺。正常时，它们在肝脏经生物转化后极性增强，可随胆汁经肠道排出体外。

四、肝脏在维生素代谢中的作用

肝脏在维生素的吸收、储存、运输和代谢方面均起重要作用。

肝脏合成的胆汁酸盐是强乳化剂，它有利于脂溶性维生素的吸收。当胆道梗阻或肝功能损伤时，胆汁不能进入肠道或胆汁酸盐合成不足，均可导致脂溶性维生素吸收障碍。

肝脏是体内含维生素（维生素A、维生素K、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、泛酸及叶酸）较多的器官，维生素A、维生素E、维生素K和维生素B12主要储存于肝脏。例如，肝储存的维生素A约占体内维生素A总量的95%。

维生素A是视紫红质的组分，与维持暗视觉有关；维生素E与抗氧化有关；维生素K参与肝细胞中凝血酶原及凝血因子Ⅱ、凝血因子Ⅶ、凝血因子Ⅸ及凝血因子Ⅹ的合成；维生素B12