Розділ ііі Лекція 10. Утворення жовчі. Склад, видоспецифічність і основні властивості жовчі.

Однією з найважливіших функцій печінки є жовчосекреторна. Жовчоутворення - життєво важливий процес, залежний від багатьох зовнішніх і внутрішніх факторів. За хімічним складом жовч як холоднокровних, так і теплокровних тварин різко відрізняється від інших секреторних продуктів. Своєрідність жовчі визначається її хімічним складом: окрім майже всіх компонентів плазми крові, в ній містяться такі специфічні компоненти як жовчні кислоти, холестерин, білірубін. За фізико-хімічними властивостями жовч являє собою рідину з відносною густиною 1,008-1,015 та рН 7,3- 8,0.

Отже, до складу жовчі входять практично всі компоненти крові; білки, ферменти, ліпіди, гормони, вітаміни, іони, багаточисленні продукти обміну речовин та метаболіти чужорідних сполук, а також специфічні компоненти жовчі - жовчні кислоти, холестерол і жовчні пігменти. Нормальна жовч людини містить 0,15% холестеролу, 0,05% фосфоліпідів та 0,2% білірубіну, 1% жовчних кислот у вигляді холатів – солей жовчних кислот

Уявлення про жовч як про екскрет призначений лише для виведення білірубіну змінилися після спостереження за тваринами, які втрачали жовч через фістульну трубку. Виявилось, що у таких експериментальних тварин (як і у хворих з жовчними свищами) змінюються білковий і ліпідний обміни. Секретуючи жовч, печінка здійснює такі функції як видалення токсичних сполук з організму, екскреція холестеролу, забезпечення травлення та абсорбції жирів і жиророзчинних вітамінів у кишечнику.

Метаболічно “найактивніші” з жовчних компонентів – жовчні кислоти. Маючи велику поверхневу активність, жовчні кислоти сприяють утриманню в солюбілізованому стані холестерину, фосфоліпідів, жирних кислот, фосфорних і вуглекислих солей кальцію. Завдяки здатності утворювати міцели жовчні кислоти істотно впливають на всмоктування в кишечнику ліпідів, жиророзчинних вітамінів, мінеральних солей.

Жовчні кислоти відносяться до речовин стероїдної природи і попередником у їх синтезі є холестерол. Особливості будови їх молекули обумовлюють їх амфіфільні властивості. Молекули жовчних кислот, як і холестерин, має близький по структурі тетрациклічний вуглецевий скелет (циклопентанфенантренове кільце). В процесі перетворення холестерину в жовчну кислоту він окисляється до 7-оксихолестерину, а потім до триоксикопростану, який окисляється до відповідного спирту або жовчної кислоти. У міног, вугрів, акул в жовчі містяться 27-вуглецеві жовчні спирти (сульфіти ефірів жовчних спиртів), які за розташуванням вуглецевих атомів подібні до холестерину.

Жовчні кислоти синтезуються з холестеролу в гепатоцитах. Ключовим у цьому процесі є фермент 7α-гідроксилаза, яка за механізмом зворотнього зв`язку „контролює” швидкість синтезу жовчних кислот.

Однак, у жовчі містяться переважно не синтезовані de novo у гепатоцитах жовчні кислоти, а ті, що надійшли до синусоїдів завдяки ентерогепатичній циркуляції. Вважають, що в печінці ссавців сентизуються холева і хенодезоксихолева кислоти (первинні), а знайдені у жовчі дезоксихолева і літохолева кислоти (вторинні), є результатом діяльності кишкової мікрофлори. Секретовані до жовчі первинні жовчні кислоти з током жовчі потрапляють до кишечнику, де підлягають трансформації під дією ферментів мікрофлори. Утворені вторинні жовчні кислоти на 90% всмоктуються у кишечнику і з кров`ю ворітної вени потрапляють до печінки, де біотрансформуються і знову потрапляють у жовч. Це є ентерогепатичною циркуляцією жовчних кислот.

Більша частина жовчних кислот в гепатоцитах зв`язуються з таурином або гліцином, утворюючи тауро- і глікокон`югати. Кон`юговані жовчні кислоти більш розчинні у воді, а тому легше секретуються у жовч. Також кон'юговані жовчні кислоти мають більшу здатність до дисоціації та до утворення жовчних солей з катіонами, головним чином з іонами Na⁺. В кислому середовищі (рН 4,0) солі жовчних кислот нерозчинні і випадають в осад, але при фізіологічних значеннях рН (в тонкому кишечнику) вони добре розчинні.

За існуючими уявленнями, участь жовчних кислот в механізмах секреції жовчі полягає у створенні ними як осмотично активними речовинами градієнта концентрації, внаслідок чого збільшується надходження води у жовчні каналікули. Однак, осмотична активність жовчних кислот не є єдиним вирішальним чинником у регуляції ними секреторної функції печінки. Жовчні кислоти є ендогенними регуляторами метаболічних процесів, які лежать в основі механізмів секреції жовчі, і, таким чином, їх холеретичний ефект здійснюється на рівні регуляції цих процесів. Синтез жовчних кислот регулюється ними ж за принципом зворотнього зв`язку – чим більше жовчних кислот надходить до гепатоциту, тим сильніше вони пригнічують своє утворення.

Крім жовчних кислот в канальці активно секретуються білірубін, холестерол і фосфоліпіди. Нерозчинний у воді білірубін потрапляє до гепатоцитів у вигляді колоїдного агрегата, зв`язаного з альбуміном. Жовчні пігменти утворюються в процесі розпаду гемоглобіну, міоглобіну, гемвмісних ферментів (каталази, пероксидази, цитохроми). Але у нормі основна частина білірубіну (70 – 80%) утворюється при розпаді гемоглобіну еритроцитів. Внаслідок перетворення зв`язків порфіринового кільця, а надалі – у тетрапірольному ланцюгу в клітинах ретикулоендотеліальної системи утворюється непрямий білірубін. В гепатоцити він потрапляє за допомогою білків-переносників (переважно OY- або Z-лігандів). В клітинах печінки відбувається утворення кон`югованого білірубіну шляхом приєднання до нього одного або двох залишків глюкуронової кислоти. Кон`югований білірубін інтенсивно виділяється з жовчю, в крові він складає у нормі 25% від загального. З жовчю він потрапляє до кишечнику, де частина його всмоктується у вигляді уробіліногену і, знову потрапляючи до печінки, окислюється до ди- та трипіролів.

В основному, ліпіди до жовчі потрапляють у складі білково-ліпідного комплексу – ліпопротеїдів, які уявляють собою сферичні частки з електричним зарядом. Холестерол потрапляє до організму з двох джерел – з їжею (20%) та за рахунок ендогенного синтезу (80%). Біосинтез холестеролу починається з ацетил-КоА. Утворений холестерол використовується у синтезі жовчних кислот, вбудовується в клітинні мембрани, депонується у жирових краплях у складі ефірів жирних кислот. Решта потрапляє у кров у складі ліпопротеїнових комплексів й переноситься до інших тканин.

Холестерол, жовчні пігменти, жовчні кислоти і фосфоліпіди (в основному лецитин) секретуються з гепатоцита в жовчний капіляр у вигляді специфічного макромолекулярного комплексу або жовчної міцели. „Розчинність” холестеролу жовчі і в комплексі з жовчними солями і лецитином різко підвищується.