Зачем нужна желчь в процессе пищеварения, и из чего она состоит?

18 Декабря 2019

19 Марта 2023

4 минуты

54774

ProWellness

Оглавление

  • Основные функции желчи
  • Участие в процессе пищеварения
  • Состав желчи
  • Как болезни связаны с выделяемым секретом?

Отказ от ответсвенности

Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.

Зачем нужна желчь в процессе пищеварения, и из чего она состоит?

Желчь — секрет, образуемый печенью. После синтеза она накапливается в желчном пузыре и затем участвует в процессе пищеварения. Если состав желчи по внутренним или внешним причинам нарушен, происходят различные сбои в работе ЖКТ, могут возникнуть патологии печени и желчного пузыря.

Основные функции желчи

Данная жидкость, выделяемая клетками печени, выполняет огромное количество важных функций и обеспечивает полноценный процесс пищеварения. Роль желчи и ее кислот заключается в следующем:

  • формирует мицеллы — частички, расщепляющие жиры;
  • стимулирует образование гормонов кишечника;
  • способствует образованию слизи;
  • воздействует на кишечник в качестве природного антисептика;
  • нейтрализует пепсин, входящий в состав желудочного сока;
  • разбивает крупные частицы жиров на более мелкие и способствует их эмульгации;
  • не дает слипаться белкам и вредоносным организмам;
  • помогает образованию кала.

      Внимание! Необходимый объем желчи для человека вырабатывает желчный пузырь, который является важным органом для осуществления большинства метаболических процессов в организме.

      Участие в процессе пищеварения

      После желудка пища попадает в тонкий кишечник, куда и выделяется желчь. С точки зрения биохимического усвоения веществ именно этот этап наиболее важен. В двенадцатиперстной кишке (первый отдел тонкого кишечника) желчь деактивирует пепсины, помогает всасыванию триглициридов, растворяет и способствует всасыванию жиров и жирорастворимых витаминов.

      Но рассматриваемый секрет воздействует не только на жиры. Он способствует усилению гидролиза и усвоения белков и углеводов. Также вещество успешно усиливает перистальтику кишечника, что ускоряет дальнейший процесс пищеварения и продвижения пищевой массы по кишечнику. Именно в тонком отделе происходит основное усвоение всех питательных веществ.

      Внимание! Процесс производства желчи происходит круглосуточно, а вот этап ее выбрасывания в двенадцатиперстную кишку зависит от приема пищи и случается несколько раз в день.

      Состав желчи

      Внешне это вещество вязкой консистенции с желтоватым оттенком. После синтеза в печени оно попадает сначала в небольшие протоки, а затем в общий. Оттуда — в желчный пузырь, и уже в конце пути в двенадцатиперстную кишку.

      Основную часть вещества составляют желчные кислоты. Примерно четверть общего объема — фосфолипиды. Также в состав входят:

      • билирубин;
      • холестерин;
      • иммуноглобулин;
      • металлы;
      • слизь.

      Реакция, в отличие от желудка, — слабощелочная. В течение суток организм выделяет примерно 2 литра секрета.

      Как болезни связаны с выделяемым секретом?

      При нарушениях на любой стадии транспортировки секрета от печени до двенадцатиперстной кишки возникают патологии, мешающие нормальному пищеварению.

      Внимание! Основной симптом плохой работы желчного пузыря — боль с правой стороны под ребрами. Это признак дискенезии — дисфункции желчного пузыря.

      Если долгое время не обращать внимания на данный симптом, то в итоге дискенезия может привести к образованию камней в желчных протоках. При обострении желчекаменной болезни возникают колики. Основные симптомы:

      • тошнота;
      • рвота;
      • колющие боли в правом подреберье.

        Внимание! Если камень перекроет проток, то секрет перестанет поступать. Возникнет острый холецистит, который без вмешательства врачей может привести к летальному исходу.

        Чтобы не сталкиваться с такими проблемами, следует есть часто и понемногу. В рационе лучше минимизировать жирные и жареные продукты. Негативно сказывается на системе пищеварения и еда перед сном, а также употребление блюд в горячем и холодном виде.

        Отказ от ответсвенности

        Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.

        Эксперт: Екатерина Воробьева Адепт здорового и активного образа жизни

        Рецензент: Екатерина Воробьева Адепт здорового и активного образа жизни

        Читайте другие статьи по схожим темам

        желчьпеченьжелчный пузырьсостав желчироль желчисимптом плохой работы желчного пузырядискенезияжелчекаменная болезнь

        Оцените статью

        (26 голосов, в среднем 4)

        Поделиться статьей

        Жёлчь.

        Большая российская энциклопедия

        Природные процессы, явления в животном мире

        Области знаний:
        Физиология человека, Нормальная физиология человека и животных

        Жёлчь, жидкий секрет, выделяемый печёночными клетками позвоночных животных и человека.

        Основными компонентами жёлчи являются вода (97 %), соли жёлчных кислот, жёлчные пигменты, минеральные соли, жирные кислоты, белки (преимущественно альбумины), холестерин. Жёлчь образуется непрерывно, но интенсивность этого процесса в течение суток колеблется: во время пищеварения её секреция может увеличиться вдвое.

        Различают два вида жёлчи: печёночную (слегка вязкую золотисто-жёлтую), выделяющуюся непосредственно в кишечник независимо от пищеварения, и пузырную, которая в отсутствие пищеварения у большинства позвоночных скапливается в жёлчном пузыре. Содержание многих компонентов в пузырной жёлчи возрастает в 5–10 раз; она становится более вязкой и преобразуется в жёлто-бурый или зелёный раствор, склонный к образованию осадка; в кишечник попадает по мере поступления в него пищи.

        Роль жёлчи связана главным образом с процессом пищеварения. Обладая щелочной реакцией, жёлчь нейтрализует кислое содержимое желудка, поступающее в двенадцатиперстную кишку, чем создаёт благоприятные условия для действия кишечных ферментов.

        В составе жёлчи из печени выводятся нерастворимые в воде конечные продукты обмена, стероиды, жёлчные пигменты, токсины, лекарственные вещества и др. В жёлчи обнаружены также фермент щелочная фосфатаза, некоторые витамины и другие биологически активные соединения.

        Особое место среди компонентов жёлчи занимают натриевые соли жёлчных кислот. На их долю в печёночной жёлчи приходится 0,9–1,8 %, в пузырной жёлчи – 5,7–10,8 %. Образуясь в печени преимущественно из холестерина, жёлчные кислоты присутствуют в жёлчи разных животных в разных соотношениях; их молекулы различаются числом и конфигурацией гидроксильных групп. В жёлчи человека, например, содержится в основном холевая кислота, в небольшом количестве – дезоксихолевая, литохолевая и хенодезоксихолевая кислоты. Бо́льшая часть этих кислот содержит ковалентно связанные глицин или таурин (например, гликохолевая и таурохолевая кислоты).

        Жёлчные кислоты способствуют перевариванию жиров в кишечнике; они активируют липазу панкреатического и кишечного соков, способствуют эмульгированию жиров, облегчая их всасывание в нерасщеплённом виде; повышают скорость всасывания труднорастворимых кальциевых солей жирных кислот, образуя с ними легкорастворимые комплексы. Жёлчные кислоты усиливают перистальтику кишечника. Благодаря им ускоряется усвоение жирорастворимых витаминов A, D, E, K. В кишечнике большая часть жёлчных кислот подвергается обратному всасыванию.

        У человека в сутки выделяется от 0,5 до 1,0 л жёлчи. Образование и выделение жёлчи регулируется импульсами блуждающего нерва, а также гормонами, главным образом секретином и холецистокинином, которые образуются в двенадцатиперстной кишке; такие вещества, как жиры молока и яиц, стимулируют сокращение жёлчного пузыря и его опорожнение.

        При определённых условиях в жёлчном пузыре может происходить выпадение в осадок отдельных компонентов жёлчи (в основном в виде кристаллов холестерина), в результате чего развивается желчнокаменная болезнь. Препараты, содержащие жёлчь и жёлчные кислоты, используются в медицине.

        Редакция биологии и биологических ресурсов

        Дата публикации:  22 января 2023 г. в 18:15 (GMT+3)

        Физиология, секреция желчи — StatPearls

        Введение

        Желчь представляет собой физиологический водный раствор, вырабатываемый и секретируемый печенью. Он состоит в основном из желчных солей, фосфолипидов, холестерина, конъюгированного билирубина, электролитов и воды [1]. Желчь проходит через печень по ряду протоков, в конечном итоге выходя через общий печеночный проток. По этому протоку желчь поступает в желчный пузырь, где она концентрируется и накапливается. При стимуляции гормоном холецистокинином (ХЦК) желчный пузырь сокращается, выталкивая желчь через пузырный проток в общий желчный проток. Одновременно расслабляется сфинктер Одди, позволяя желчи попасть в просвет двенадцатиперстной кишки. Гормон секретин также играет важную роль в поступлении желчи в тонкую кишку.

        Стимулируя клетки желчных протоков и протоков поджелудочной железы к секреции бикарбоната и воды в ответ на присутствие кислоты в двенадцатиперстной кишке, секретин эффективно увеличивает объем желчи, поступающей в двенадцатиперстную кишку. В тонком кишечнике желчные кислоты облегчают переваривание и всасывание липидов. Только примерно 5% этих желчных кислот в конечном итоге выводятся из организма. Большинство желчных кислот эффективно реабсорбируются из подвздошной кишки, секретируются в портальную венозную систему и возвращаются в печень в процессе, известном как энтерогепатическая рециркуляция [2][3][4].

        Формирование

        Желчь

        Желчь вырабатывается гепатоцитами, а затем модифицируется холангиоцитами, выстилающими желчные протоки. Производство и секреция желчи требуют активных транспортных систем внутри гепатоцитов и холангиоцитов в дополнение к структурно и функционально интактному билиарному дереву. Первоначально гепатоциты производят желчь, секретируя конъюгированный билирубин, желчные соли, холестерин, фосфолипиды, белки, ионы и воду в свои канальцы (тонкие канальцы между соседними гепатоцитами, которые в конечном итоге соединяются, образуя желчные протоки) [1].

        Канальцевая мембрана гепатоцита является основным желчесекреторным аппаратом, содержащим внутриклеточные органеллы, цитоскелет гепатоцита и белки-переносчики. Белки-переносчики канальцевой мембраны переносят желчную кислоту и ионы. Белки-транспортеры, обнаруженные в канальцевой мембране, используют энергию для секреции молекул в желчь против градиентов концентрации. Благодаря этому активному транспорту формируются осмотические и электрохимические градиенты. Когда конъюгированные соли желчных кислот попадают в канальцы, за счет осмоса следует вода. Электрохимический градиент обеспечивает пассивную диффузию неорганических ионов, таких как натрий. Наиболее важным стимулятором образования желчи является прохождение конъюгированных солей желчных кислот в желчные канальцы. Общий желчеотток в сутки составляет примерно 600 мл, из них 75% выводится из гепатоцитов, а 25% — из холангиоцитов. Примерно половина гепатоцитарного компонента желчи (около 225 мл в сутки) зависит от солей желчи, а оставшаяся половина не зависит от солей желчи.
        Осмотически активные растворенные вещества, такие как глутатион и бикарбонат, способствуют независимому оттоку желчи [5][6].

        Canaliculi опорожняют желчь в протоки или холангиолы или каналы Геринга. Протоки соединяются с междольковыми желчными протоками, которые сопровождаются ветвями воротной вены и печеночной артерии, образуя портальные триады. Желчь впоследствии модифицируется эпителиальными клетками протоков, когда она проходит через билиарное дерево. Эти клетки, известные как холангиоциты, разжижают и подщелачивают желчь за счет регулируемых гормонами абсорбционных и секреторных процессов. Холангиоциты имеют рецепторы, которые модулируют поток богатой бикарбонатом протоковой желчи, который регулируется гормонами. Эти рецепторы включают рецепторы секретина, соматостатина, регулятора трансмембранной проводимости при муковисцидозе (CFTR) и хлоридно-бикарбонатного обменника. Например, когда секретин стимулирует рецепторы в холангиоцитах, инициируется каскад, который активирует хлоридный канал CFTR и обеспечивает обмен бикарбоната на хлорид. Напротив, соматостатин ингибирует синтез цАМФ в холангиоцитах, вызывая противоположный эффект. В то время как бомбезин, вазоактивный кишечный полипептид, ацетилхолин и секретин усиливают поток желчи, соматостатин, гастрин, инсулин и эндотелин ингибируют поток [7].

        Желчные кислоты

        Катаболизм холестерина гепатоцитами приводит к синтезу двух основных первичных желчных кислот, холевой кислоты и хенодезоксихолевой кислоты. Этот процесс включает несколько стадий, при этом холестерин-7-альфа-гидроксилаза действует как фермент, ограничивающий скорость. Первичные желчные кислоты подвергаются дегидроксилированию бактериями в тонком кишечнике с образованием вторичных желчных кислот дезоксихолевой кислоты и литохолевой кислоты соответственно. Как первичные, так и вторичные желчные кислоты конъюгируются печенью с аминокислотой, глицином или таурином. Конъюгированные желчные кислоты известны как соли желчных кислот. Соли желчных кислот ингибируют холестерин-7альфа-гидроксилазу, уменьшая синтез желчных кислот. Несмотря на повышенную растворимость солей желчных кислот в воде, в целом они являются амфипатическими молекулами [8]. Это важное свойство позволяет им эффективно эмульгировать липиды и образовывать мицеллы с продуктами переваривания липидов. Пул желчных кислот поддерживается в основном за счет энтерогепатической циркуляции и в небольшой степени (около 5%) за счет печеночного синтеза желчных кислот до тех пор, пока ежедневные фекальные потери желчных кислот не превышают 20% пула.

        Сотовый уровень

        Основными этапами образования желчи являются захват желчных кислот и ионов из плазмы через базолатеральную (синусоидальную) мембрану, транспорт через гепатоцит и экскреция через канальцевую мембрану.

        Базолатеральная мембрана

        Натрий-калиевая АТФаза на базолатеральной мембране гепатоцита поддерживает градиенты натрия и калия. Поскольку три иона натрия выбрасываются из клетки в обмен на получение двух ионов калия, формируется электрохимический градиент [1]. Относительный отрицательный заряд внутри гепатоцита способствует поглощению положительно заряженных ионов, в то время как градиент натрия питает натрий-зависимый белок-котранспортер таурохолата. Этот транспортер обеспечивает поглощение конъюгированных желчных кислот. Напротив, белку-переносчику органических анионов не требуется натрий для переноса органических анионов. Есть несколько других транспортеров, обнаруженных на базолатеральной поверхности гепатоцита, в том числе белок, ко-транспортирующий натрий-таурохолат, ионообменники, которые регулируют pH, такие как натрий-водородный обменник и котранспортер бикарбоната натрия, переносчик органических анионов и катионов, и переносчики неэтерифицированных жирных кислот.

        Канальцевая мембрана

        Белки-транспортеры, обнаруженные в канальцевой мембране, в первую очередь являются членами семейства АТФ-связывающих кассетных белков [9]. Эти белки используют активный транспорт для выделения молекул и ферментов в желчь. Эти транспортные белки включают насос экспорта желчных солей (BSEP), мультиспецифический переносчик органических анионов (MRP2), множественную лекарственную устойчивость 1 и 3 (MDR1 и MDR3), АТФ-зависимый переносчик фосфолипидов (флиппаза), АТФ-зависимый транспортер органических катионов, и канальцевый переносчик бикарбоната [9]. Переносчики канальцевой мембраны помогают секретировать молекулы в желчь против градиентов концентрации, а также ферменты, такие как щелочная фосфатаза. Сократительные микрофиламенты облегчают секрецию желчи через канальцы. На канальцевую мембрану приходится всего 1% площади поверхности гепатоцита.

        Развитие

        При нормальном развитии синтез желчных кислот сначала происходит в течение 5-9 недель беременности, при этом секреция желчи происходит на 12 неделе беременности и увеличивается после 17 недель беременности [10] [11]. После рождения состав желчных кислот еще больше изменяется; в неонатальном периоде отношение холевой к хенодезоксихолевой кислоте составляет примерно 2,5, тогда как у взрослых оно изменяется примерно до 1,6 [12].

        Аномальное развитие желчевыводящих путей может вызвать врожденное заболевание печени. Эти первичные холангиопатии включают дуктопенические синдромы, синдромы пороков развития протоковой пластинки, поликистозные заболевания печени и фиброзно-поликистозные заболевания печени [12].

        Вовлеченные системы органов

        Гематологические

        Билирубин, основной пигмент желчи, является конечным продуктом катаболизма гема, который попадает в печень в связанном с альбумином состоянии. Попав в печень, фермент уридиндифосфатглюкуронилтрансфераза (УДФГТ) конъюгирует билирубин с образованием билирубинглюкуронида. Затем водорастворимый конъюгированный билирубин секретируется в желчь, придавая ей характерный желтый цвет [1].

        Желудочно-кишечный/гепатобилиарный

        Печень: место образования желчи, обратного захвата желчных кислот и обратного захвата уробилиногена

        Желчные протоки: видоизменение и транспорт желчи, секреция ионов и воды в желчь

        Желчный пузырь: запасает и концентрирует желчь

        Бактерии образуют вторичные желчные кислоты путем дегидроксилирования первичных желчных кислот

      • Глюкуронид билирубина снова превращается в билирубин

      • Бактерии Конвертируйте билирубин в уробилиноген

      двенадцатиперстная кишка: место расщепления липидов и абсорбция, облегченная Bile

      Ileum: сайт реабсорбции соли Bile

      . : Уробилин и стеркобилин (соединения, окисленные из уробилиногена) ответственны за темный фекальный пигмент.

      Мочеполовой

      Некоторое количество уробилиногена выводится с мочой [1].

      Функция

      Основные функции желчи двоякие:

      1. Способствовать всасыванию липидов и пищеварению

      2. Выводить продукты жизнедеятельности из организма

      Поглощение липидов и переваривание

      В процессе эмульгирования желчные кислоты расщепляют крупные липидные капли на более мелкие, увеличивая площадь поверхности для пищеварительных ферментов. Эмульгирование возможно благодаря амфипатическому свойству солей желчных кислот [1]. Гидрофильная часть солей желчных кислот окружает липид, заставляя липид диспергироваться, поскольку отрицательные заряды отталкивают друг друга. Соли желчных кислот также позволяют продуктам переваривания липидов транспортироваться в виде мицелл. Ядро мицеллы содержит моноглицериды, лизолецитин, жирные кислоты и гидрофобную часть желчной соли. Гидрофильная часть соли желчных кислот окружает липидное ядро, увеличивая растворимость. Без желчных солей жирорастворимые витамины (А, D, Е, К) не усваиваются.

      Устранение отходов

      Холестерин выводится путем его превращения в желчные кислоты, что позволяет организму поддерживать гомеостаз холестерина. Секвестранты желчных кислот, лекарства, предназначенные для снижения уровня холестерина, действуют путем связывания желчных кислот в тонком кишечнике и увеличения их экскреции со стулом. Билирубин также выводится путем его секреции в желчь, где он в конечном итоге образует темный пигмент кала [13].

      Патофизиология

      Уменьшение или прекращение образования или оттока желчи известно как холестаз. Холестаз может быть результатом нарушения канальцевой секреции желчи, заболевания протоков или обструкции оттока желчи по желчевыводящим путям. Причины снижения канальцевой секреции включают лекарственные препараты, половые гормоны и наследственные дефекты. Заболевания протоков включают первичный билиарный цирроз и первичный склерозирующий холангит. Обструкция желчных протоков чаще всего возникает из-за камней в желчном пузыре, но также наблюдается при раке желчных протоков или поджелудочной железы [13].

      Клиническое значение

      Клинические симптомы холестаза включают зуд, темную мочу, бледный стул и стеаторею. Подобно билирубину, в крови накапливаются другие вещества, которые в норме выделяются с желчью, такие как гамма-глутамилтрансфераза, щелочная фосфатаза и холестерин. Нарушение всасывания жиров может привести к дефициту витаминов А, D, Е и К. При осмотре могут выявляться безболезненная гепатомегалия и расчесы на коже из-за зуда. Тщательный сбор анамнеза и обследование с соответствующими диагностическими тестами необходимы для уточнения дифференциальной диагностики холестаза и создания надлежащего плана лечения [14][15][16].

      Основными терапевтическими вариантами симптоматического лечения холестаза являются урсодезоксихолевая кислота, гидрофильная желчная кислота, и холестирамин, секвестрант желчных кислот [13] [12]. Тем не менее, новые и появляющиеся методы лечения, такие как генная терапия, трансплантация гепатоцитов и инфузии стволовых клеток, разрабатываются для улучшения лечения врожденных холестатических заболеваний с низкой заболеваемостью и смертностью [12].

      Контрольные вопросы

      • Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

      • Прокомментируйте эту статью.

      Каталожные номера

      1.

      Boyer JL. Образование и секреция желчи. сост. физиол. 2013 июль; 3(3):1035-78. [Бесплатная статья PMC: PMC4091928] [PubMed: 23897680]

      2.

      Baiocchi L, Zhou T, Liangpunsakul S, Lenci I, Santopaolo F, Meng F, Kennedy L, Glaser S, Francis H, Alpini G. Двойная роль желчных кислот в билиарном эпителии: друг или враг? Int J Mol Sci. 16 апреля 2019 г .; 20 (8) [бесплатная статья PMC: PMC6514722] [PubMed: 31014010]

      3.

      Zhu B, Yin P, Ma Z, Ma Y, Zhang H, Kong H, Zhu Y. Особенности профиля метаболизма желчных кислот во втором и третьем триместрах нормальной беременности. Метаболизм. 2019 июнь;95:77-83. [PubMed: 30959040]

      4.

      Браунинг М.Г., Пессоа Б.М., Хораки Дж., Кампос Г.М. Изменения в метаболизме желчных кислот, транспорте и передаче сигналов как центральные факторы улучшения метаболизма после бариатрической хирургии. Curr Obes Rep. 2019 Jun;8(2):175-184. [В паблике: 30847736]

      5.

      Дош А.Р., Имагава Д.К., Ютрик З. Метаболизм желчи и литогенез: обновление. Surg Clin North Am. 2019 апр;99(2):215-229. [PubMed: 30846031]

      6.

      Фоули М.Х., О’Флаэрти С., Баррангу Р., Териот К.М. Гидролазы желчных солей: привратники метаболизма желчных кислот и перекрестные помехи между хозяином и микробиомом в желудочно-кишечном тракте. PLoS Патог. 2019 март; 15(3):e1007581. [Бесплатная статья PMC: PMC6405046] [PubMed: 30845232]

      7.

      Чианг Дж.И.Л., Феррелл Дж. М. Желчные кислоты как регуляторы метаболизма и сенсоры питательных веществ. Анну Рев Нутр. 2019 21 августа; 39: 175-200. [Бесплатная статья PMC: PMC6996089] [PubMed: 31018107]

      8.

      Hofmann AF, Hagey LR. Желчные кислоты: химия, патохимия, биология, патобиология и терапия. Cell Mol Life Sci. 2008 г., август; 65 (16): 2461-83. [PubMed: 18488143]

      9.

      Николау М., Андресс Э.Дж., Золнерцикс Дж.К., Диксон П.Х., Уильямсон С., Линтон К.Дж. Каналикулярные транспортеры ABC и заболевания печени. Джей Патол. 2012 янв; 226(2):300-15. [В паблике: 21984474]

      10.

      SCHENKER S, DAWBER NH, SCHMID R. МЕТАБОЛИЗМ БИЛИРУБИНА У ПЛОДА. Джей Клин Инвест. 1964 г., январь; 43 (1): 32–9. [Бесплатная статья PMC: PMC289493] [PubMed: 14105229]

      11.

      Коломбо С., Зулиани Г., Рончи М., Брайденштайн Дж., Сетчелл К.Д. Состав желчных кислот плода человека на ранних сроках гестации. Педиатр рез. 1987 г., 21 февраля (2): 197–200. [PubMed: 3822601]

      12.

      Кригермейер А., Грин Р. Педиатрическая холестатическая болезнь печени: обзор метаболизма желчных кислот и обсуждение текущих и новых методов лечения. Front Med (Лозанна). 2020;7:149. [Бесплатная статья PMC: PMC7214672] [PubMed: 32432119]

      13.

      Траунер М., Мейер П.Дж., Бойер Д.Л. Молекулярный патогенез холестаза. N Engl J Med. 1998 г., 22 октября; 339(17):1217-27. [PubMed: 9780343]

      14.

      Zenouzi R, Welle CL, Venkatesh SK, Schramm C, Eaton JE. Магнитно-резонансная томография при первичном склерозирующем холангите — текущее состояние и будущие направления. Семин Печень Дис. 2019 июль; 39 (3): 369-380. [PubMed: 31041791]

      15.

      Огуро Х. Роль холестерина и его метаболитов в нормальном и злокачественном кроветворении. Фронт Эндокринол (Лозанна). 2019;10:204. [Бесплатная статья PMC: PMC6454151] [PubMed: 31001203]

      16.

      Wang W, Cheng Z, Wang Y, Dai Y, Zhang X, Hu S. Роль желчных кислот в бариатрической хирургии. Фронт Физиол. 2019;10:374. [Бесплатная статья PMC: PMC6454391] [PubMed: 31001146]

      Физиология, секреция желчи — StatPearls

      Введение

      Желчь представляет собой физиологический водный раствор, вырабатываемый и секретируемый печенью. Он состоит в основном из желчных солей, фосфолипидов, холестерина, конъюгированного билирубина, электролитов и воды [1]. Желчь проходит через печень по ряду протоков, в конечном итоге выходя через общий печеночный проток. По этому протоку желчь поступает в желчный пузырь, где она концентрируется и накапливается. При стимуляции гормоном холецистокинином (ХЦК) желчный пузырь сокращается, выталкивая желчь через пузырный проток в общий желчный проток. Одновременно расслабляется сфинктер Одди, позволяя желчи попасть в просвет двенадцатиперстной кишки. Гормон секретин также играет важную роль в поступлении желчи в тонкую кишку. Стимулируя клетки желчных протоков и протоков поджелудочной железы к секреции бикарбоната и воды в ответ на присутствие кислоты в двенадцатиперстной кишке, секретин эффективно увеличивает объем желчи, поступающей в двенадцатиперстную кишку. В тонком кишечнике желчные кислоты облегчают переваривание и всасывание липидов. Только примерно 5% этих желчных кислот в конечном итоге выводятся из организма. Большинство желчных кислот эффективно реабсорбируются из подвздошной кишки, секретируются в портальную венозную систему и возвращаются в печень в процессе, известном как энтерогепатическая рециркуляция [2][3][4].

      Формирование

      Желчь

      Желчь вырабатывается гепатоцитами, а затем модифицируется холангиоцитами, выстилающими желчные протоки. Производство и секреция желчи требуют активных транспортных систем внутри гепатоцитов и холангиоцитов в дополнение к структурно и функционально интактному билиарному дереву. Первоначально гепатоциты производят желчь, секретируя конъюгированный билирубин, желчные соли, холестерин, фосфолипиды, белки, ионы и воду в свои канальцы (тонкие канальцы между соседними гепатоцитами, которые в конечном итоге соединяются, образуя желчные протоки) [1]. Канальцевая мембрана гепатоцита является основным желчесекреторным аппаратом, содержащим внутриклеточные органеллы, цитоскелет гепатоцита и белки-переносчики. Белки-переносчики канальцевой мембраны переносят желчную кислоту и ионы. Белки-транспортеры, обнаруженные в канальцевой мембране, используют энергию для секреции молекул в желчь против градиентов концентрации. Благодаря этому активному транспорту формируются осмотические и электрохимические градиенты. Когда конъюгированные соли желчных кислот попадают в канальцы, за счет осмоса следует вода. Электрохимический градиент обеспечивает пассивную диффузию неорганических ионов, таких как натрий. Наиболее важным стимулятором образования желчи является прохождение конъюгированных солей желчных кислот в желчные канальцы. Общий желчеотток в сутки составляет примерно 600 мл, из них 75% выводится из гепатоцитов, а 25% — из холангиоцитов. Примерно половина гепатоцитарного компонента желчи (около 225 мл в сутки) зависит от солей желчи, а оставшаяся половина не зависит от солей желчи. Осмотически активные растворенные вещества, такие как глутатион и бикарбонат, способствуют независимому оттоку желчи [5][6].

      Canaliculi опорожняют желчь в протоки или холангиолы или каналы Геринга. Протоки соединяются с междольковыми желчными протоками, которые сопровождаются ветвями воротной вены и печеночной артерии, образуя портальные триады. Желчь впоследствии модифицируется эпителиальными клетками протоков, когда она проходит через билиарное дерево. Эти клетки, известные как холангиоциты, разжижают и подщелачивают желчь за счет регулируемых гормонами абсорбционных и секреторных процессов. Холангиоциты имеют рецепторы, которые модулируют поток богатой бикарбонатом протоковой желчи, который регулируется гормонами. Эти рецепторы включают рецепторы секретина, соматостатина, регулятора трансмембранной проводимости при муковисцидозе (CFTR) и хлоридно-бикарбонатного обменника. Например, когда секретин стимулирует рецепторы в холангиоцитах, инициируется каскад, который активирует хлоридный канал CFTR и обеспечивает обмен бикарбоната на хлорид. Напротив, соматостатин ингибирует синтез цАМФ в холангиоцитах, вызывая противоположный эффект. В то время как бомбезин, вазоактивный кишечный полипептид, ацетилхолин и секретин усиливают поток желчи, соматостатин, гастрин, инсулин и эндотелин ингибируют поток [7].

      Желчные кислоты

      Катаболизм холестерина гепатоцитами приводит к синтезу двух основных первичных желчных кислот, холевой кислоты и хенодезоксихолевой кислоты. Этот процесс включает несколько стадий, при этом холестерин-7-альфа-гидроксилаза действует как фермент, ограничивающий скорость. Первичные желчные кислоты подвергаются дегидроксилированию бактериями в тонком кишечнике с образованием вторичных желчных кислот дезоксихолевой кислоты и литохолевой кислоты соответственно. Как первичные, так и вторичные желчные кислоты конъюгируются печенью с аминокислотой, глицином или таурином. Конъюгированные желчные кислоты известны как соли желчных кислот. Соли желчных кислот ингибируют холестерин-7альфа-гидроксилазу, уменьшая синтез желчных кислот. Несмотря на повышенную растворимость солей желчных кислот в воде, в целом они являются амфипатическими молекулами [8]. Это важное свойство позволяет им эффективно эмульгировать липиды и образовывать мицеллы с продуктами переваривания липидов. Пул желчных кислот поддерживается в основном за счет энтерогепатической циркуляции и в небольшой степени (около 5%) за счет печеночного синтеза желчных кислот до тех пор, пока ежедневные фекальные потери желчных кислот не превышают 20% пула.

      Сотовый уровень

      Основными этапами образования желчи являются захват желчных кислот и ионов из плазмы через базолатеральную (синусоидальную) мембрану, транспорт через гепатоцит и экскреция через канальцевую мембрану.

      Базолатеральная мембрана

      Натрий-калиевая АТФаза на базолатеральной мембране гепатоцита поддерживает градиенты натрия и калия. Поскольку три иона натрия выбрасываются из клетки в обмен на получение двух ионов калия, формируется электрохимический градиент [1]. Относительный отрицательный заряд внутри гепатоцита способствует поглощению положительно заряженных ионов, в то время как градиент натрия питает натрий-зависимый белок-котранспортер таурохолата. Этот транспортер обеспечивает поглощение конъюгированных желчных кислот. Напротив, белку-переносчику органических анионов не требуется натрий для переноса органических анионов. Есть несколько других транспортеров, обнаруженных на базолатеральной поверхности гепатоцита, в том числе белок, ко-транспортирующий натрий-таурохолат, ионообменники, которые регулируют pH, такие как натрий-водородный обменник и котранспортер бикарбоната натрия, переносчик органических анионов и катионов, и переносчики неэтерифицированных жирных кислот.

      Канальцевая мембрана

      Белки-транспортеры, обнаруженные в канальцевой мембране, в первую очередь являются членами семейства АТФ-связывающих кассетных белков [9]. Эти белки используют активный транспорт для выделения молекул и ферментов в желчь. Эти транспортные белки включают насос экспорта желчных солей (BSEP), мультиспецифический переносчик органических анионов (MRP2), множественную лекарственную устойчивость 1 и 3 (MDR1 и MDR3), АТФ-зависимый переносчик фосфолипидов (флиппаза), АТФ-зависимый транспортер органических катионов, и канальцевый переносчик бикарбоната [9]. Переносчики канальцевой мембраны помогают секретировать молекулы в желчь против градиентов концентрации, а также ферменты, такие как щелочная фосфатаза. Сократительные микрофиламенты облегчают секрецию желчи через канальцы. На канальцевую мембрану приходится всего 1% площади поверхности гепатоцита.

      Развитие

      При нормальном развитии синтез желчных кислот сначала происходит в течение 5-9 недель беременности, при этом секреция желчи происходит на 12 неделе беременности и увеличивается после 17 недель беременности [10] [11]. После рождения состав желчных кислот еще больше изменяется; в неонатальном периоде отношение холевой к хенодезоксихолевой кислоте составляет примерно 2,5, тогда как у взрослых оно изменяется примерно до 1,6 [12].

      Аномальное развитие желчевыводящих путей может вызвать врожденное заболевание печени. Эти первичные холангиопатии включают дуктопенические синдромы, синдромы пороков развития протоковой пластинки, поликистозные заболевания печени и фиброзно-поликистозные заболевания печени [12].

      Вовлеченные системы органов

      Гематологические

      Билирубин, основной пигмент желчи, является конечным продуктом катаболизма гема, который попадает в печень в связанном с альбумином состоянии. Попав в печень, фермент уридиндифосфатглюкуронилтрансфераза (УДФГТ) конъюгирует билирубин с образованием билирубинглюкуронида. Затем водорастворимый конъюгированный билирубин секретируется в желчь, придавая ей характерный желтый цвет [1].

      Желудочно-кишечный/гепатобилиарный

      Печень: место образования желчи, обратного захвата желчных кислот и обратного захвата уробилиногена

      Желчные протоки: видоизменение и транспорт желчи, секреция ионов и воды в желчь

      Желчный пузырь: запасает и концентрирует желчь

      Бактерии образуют вторичные желчные кислоты путем дегидроксилирования первичных желчных кислот

    • Глюкуронид билирубина снова превращается в билирубин

    • Бактерии Конвертируйте билирубин в уробилиноген

    двенадцатиперстная кишка: место расщепления липидов и абсорбция, облегченная Bile

    Ileum: сайт реабсорбции соли Bile

    . : Уробилин и стеркобилин (соединения, окисленные из уробилиногена) ответственны за темный фекальный пигмент.

    Мочеполовой

    Некоторое количество уробилиногена выводится с мочой [1].

    Функция

    Основные функции желчи двоякие:

    1. Способствовать всасыванию липидов и пищеварению

    2. Выводить продукты жизнедеятельности из организма

    Поглощение липидов и переваривание

    В процессе эмульгирования желчные кислоты расщепляют крупные липидные капли на более мелкие, увеличивая площадь поверхности для пищеварительных ферментов. Эмульгирование возможно благодаря амфипатическому свойству солей желчных кислот [1]. Гидрофильная часть солей желчных кислот окружает липид, заставляя липид диспергироваться, поскольку отрицательные заряды отталкивают друг друга. Соли желчных кислот также позволяют продуктам переваривания липидов транспортироваться в виде мицелл. Ядро мицеллы содержит моноглицериды, лизолецитин, жирные кислоты и гидрофобную часть желчной соли. Гидрофильная часть соли желчных кислот окружает липидное ядро, увеличивая растворимость. Без желчных солей жирорастворимые витамины (А, D, Е, К) не усваиваются.

    Устранение отходов

    Холестерин выводится путем его превращения в желчные кислоты, что позволяет организму поддерживать гомеостаз холестерина. Секвестранты желчных кислот, лекарства, предназначенные для снижения уровня холестерина, действуют путем связывания желчных кислот в тонком кишечнике и увеличения их экскреции со стулом. Билирубин также выводится путем его секреции в желчь, где он в конечном итоге образует темный пигмент кала [13].

    Патофизиология

    Уменьшение или прекращение образования или оттока желчи известно как холестаз. Холестаз может быть результатом нарушения канальцевой секреции желчи, заболевания протоков или обструкции оттока желчи по желчевыводящим путям. Причины снижения канальцевой секреции включают лекарственные препараты, половые гормоны и наследственные дефекты. Заболевания протоков включают первичный билиарный цирроз и первичный склерозирующий холангит. Обструкция желчных протоков чаще всего возникает из-за камней в желчном пузыре, но также наблюдается при раке желчных протоков или поджелудочной железы [13].

    Клиническое значение

    Клинические симптомы холестаза включают зуд, темную мочу, бледный стул и стеаторею. Подобно билирубину, в крови накапливаются другие вещества, которые в норме выделяются с желчью, такие как гамма-глутамилтрансфераза, щелочная фосфатаза и холестерин. Нарушение всасывания жиров может привести к дефициту витаминов А, D, Е и К. При осмотре могут выявляться безболезненная гепатомегалия и расчесы на коже из-за зуда. Тщательный сбор анамнеза и обследование с соответствующими диагностическими тестами необходимы для уточнения дифференциальной диагностики холестаза и создания надлежащего плана лечения [14][15][16].

    Основными терапевтическими вариантами симптоматического лечения холестаза являются урсодезоксихолевая кислота, гидрофильная желчная кислота, и холестирамин, секвестрант желчных кислот [13] [12]. Тем не менее, новые и появляющиеся методы лечения, такие как генная терапия, трансплантация гепатоцитов и инфузии стволовых клеток, разрабатываются для улучшения лечения врожденных холестатических заболеваний с низкой заболеваемостью и смертностью [12].

    Контрольные вопросы

    • Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

    • Прокомментируйте эту статью.

    Каталожные номера

    1.

    Boyer JL. Образование и секреция желчи. сост. физиол. 2013 июль; 3(3):1035-78. [Бесплатная статья PMC: PMC4091928] [PubMed: 23897680]

    2.

    Baiocchi L, Zhou T, Liangpunsakul S, Lenci I, Santopaolo F, Meng F, Kennedy L, Glaser S, Francis H, Alpini G. Двойная роль желчных кислот в билиарном эпителии: друг или враг? Int J Mol Sci. 16 апреля 2019 г .; 20 (8) [бесплатная статья PMC: PMC6514722] [PubMed: 31014010]

    3.

    Zhu B, Yin P, Ma Z, Ma Y, Zhang H, Kong H, Zhu Y. Особенности профиля метаболизма желчных кислот во втором и третьем триместрах нормальной беременности. Метаболизм. 2019 июнь;95:77-83. [PubMed: 30959040]

    4.

    Браунинг М.Г., Пессоа Б.М., Хораки Дж., Кампос Г.М. Изменения в метаболизме желчных кислот, транспорте и передаче сигналов как центральные факторы улучшения метаболизма после бариатрической хирургии. Curr Obes Rep. 2019 Jun;8(2):175-184. [В паблике: 30847736]

    5.

    Дош А.Р., Имагава Д.К., Ютрик З. Метаболизм желчи и литогенез: обновление. Surg Clin North Am. 2019 апр;99(2):215-229. [PubMed: 30846031]

    6.

    Фоули М.Х., О’Флаэрти С., Баррангу Р., Териот К.М. Гидролазы желчных солей: привратники метаболизма желчных кислот и перекрестные помехи между хозяином и микробиомом в желудочно-кишечном тракте. PLoS Патог. 2019 март; 15(3):e1007581. [Бесплатная статья PMC: PMC6405046] [PubMed: 30845232]

    7.

    Чианг Дж.И.Л., Феррелл Дж. М. Желчные кислоты как регуляторы метаболизма и сенсоры питательных веществ. Анну Рев Нутр. 2019 21 августа; 39: 175-200. [Бесплатная статья PMC: PMC6996089] [PubMed: 31018107]

    8.

    Hofmann AF, Hagey LR. Желчные кислоты: химия, патохимия, биология, патобиология и терапия. Cell Mol Life Sci. 2008 г., август; 65 (16): 2461-83. [PubMed: 18488143]

    9.

    Николау М., Андресс Э.Дж., Золнерцикс Дж.К., Диксон П.Х., Уильямсон С., Линтон К.Дж. Каналикулярные транспортеры ABC и заболевания печени. Джей Патол. 2012 янв; 226(2):300-15. [В паблике: 21984474]

    10.

    SCHENKER S, DAWBER NH, SCHMID R. МЕТАБОЛИЗМ БИЛИРУБИНА У ПЛОДА. Джей Клин Инвест. 1964 г., январь; 43 (1): 32–9. [Бесплатная статья PMC: PMC289493] [PubMed: 14105229]

    11.

    Коломбо С., Зулиани Г., Рончи М., Брайденштайн Дж., Сетчелл К.Д. Состав желчных кислот плода человека на ранних сроках гестации. Педиатр рез. 1987 г., 21 февраля (2): 197–200.