Wątroba i trzustka

Wątroba jest największym gruczołem (o masie 1,5 kg) zewnątrzwydzielniczym i wewnątrzwydzielniczym. Zachodzi w niej wszechstronna przemiana materii i energii. Komórki wątrobowe, hepatocyty otacza gęsta sieć naczyń krwionośnych.

Żyła wrotna doprowadza do wątroby substancje pokarmowe z żołądka i jelit. Jest to jedyne naczynie o tak wysokim poziomie glukozy, aminokwasów i innych związków we krwi. Wątroba pełni wiele różnorodnych funkcji:
1) Produkuje żółć, która ułatwia trawienie i wchłanianie tłuszczów.
2) Dostarcza substraty energetyczne do mózgu, mięśni i pozostałych narządów.
3) Jest głównym narządem przemiany cukrowców, m.in. reguluje poziom glukozy i wielu innych metabolitów we krwi. Prawidłowe stężenie glukozy we krwi wynosi od 80 mg% do 120 mg% i ma bardzo duże znaczenie dla funkcjonowania ośrodkowego układu nerwowego. Obniżenie stężenia glukozy (hipoglikemia) wpływa na upośledzenie funkcji mózgu, prowadzące do utraty świadomości. Podwyższone stężenie glukozy (hiperglikemia) jest objawem cukrzycy i może spowodować śpiączkę. W regulacji poziomu glukozy we krwi uczestniczą dwa antagonistyczne hormony wydzielane przez trzustkę insulina i glukagon.
Glukagon jest wspomagany przez adrenalinę, która stymuluje jego wydzielanie, a hamuje wydzie¬lanie insuliny. Nadmiar cukrowców może być przekształcany w tłuszcze. Z pewnych aminokwasów i kwasów organicznych, np. mlekowego, powstającego podczas intensywnej pracy mięśni, jest syntetyzowana glukoza.
4) Jest głównym narządem przemiany tłuszczów. Odbywa się w niej synteza kwasów tłuszczowych ulegających przemianie do triglicerydów i innych lipidów oraz rozkład tych kwasów do acetylo-CoA, substratu cyklu Krebsa i wielu syntez.
5) Jest głównym narządem przemiany białek. Syntetyzuje wiele ważnych białek, głównie osocza, w tym albuminy, które są niezbędne w regulacji gospodarki wodnej organizmu i transporcie różnych związków chemicznych, oraz globuliny i białka uczestniczące w krzepnięciu krwi, a także białka transportujące jony miedzi i żelaza.
6) Syntetyzuje zasady azotowe budujące nukleotydy, hem dla hemoglobiny i wielu enzymów, heparynę zapobiegającą krzepnięciu krwi.
7) Magazynuje wiele substancji, m.in. glikogen, tłuszcze, liczne białka, witaminy rozpuszczalne w tłuszczach i niektóre z grupy B oraz kwas foliowy, żelazo w postaci związanej z białkiem ferrytyną i miedź.
8) Pełni funkcje ochronne - odtruwa organizm z leków i trucizn, m.in. z alkoholu i innych substancji toksycznych pobranych z pokarmem albo powstających w jelitach podczas procesów gnilnych. Przekształca je w mniej trujące związki o większej rozpuszczalności w wodzie, które mogą być wydalone z moczem. Toksyczny amoniak pochodzący z deaminacji aminokwasów przekształca się w mocznik w cyklu mocznikowym (ornitynowym). Komórki żerne wątroby pochłaniają i trawią znajdujące się we krwi fragmenty komórek i rozpadające się erytrocyty.
9) Zatrzymuje większość krążących we krwi hormonów, współdziałając w regulacji ich stężenia we krwi i oddziaływania na komórki docelowe.
10) Bierze udział w termoregulacji, przesyłając z krwią ciepło powstające podczas jej metabolizmu.

Z powodu tak wielu wykonywanych funkcji, wątrobę często nazywa się narządem altruistycznym i centrum metabolicznym organizmu.

Trzustka jest gruczołem wydzielania zewnętrznego i wewnętrzne¬go. Część zewnątrzwydzielniczą, stanowiącą główną masę gruczołu (ok. 98%), tworzą płaciki trzustkowe, których wydzielina zawierająca enzymy trawienne jest odprowadzana przez przewód trzustkowy do dwunastnicy. Enzymy znajdujące się w soku trzustkowym trawią cukrowce, białka, tłuszcze i kwasy nukleinowe. Enzymy rozkładające białka są uwalniane w postaci nieaktywnych proenzymów i dopiero w dwunastnicy ulegają aktywacji. Podczas doby jest wydzielane od 1,3 do 3 l soku trzustkowego. Zawiera on dużo wodorowęglanów i chlorków, ma więc odczyn zasadowy (pH 7,0 - 8,7). Część wewnątrzwydzielniczą, dokrewną, tworzą wyspy trzustkowe, zwane wysepkami Langerhansa, stanowiące tylko ok. 2% masy trzustki. Zbudowane są z trzech głównych typów komórek: komórek α wydzielających glukagon, komórek β wydzielających insulinę, stanowiących główną masę wysepek, i komórek δ wydzielających somatostatynę. W wyspach występuje jeszcze niewielka ilość komórek F uwalniających polipeptyd trzustkowy.

Insulina jest zbudowana z dwóch łańcuchów polipeptydowych A i B, połączonych ze sobą dwoma mostkami disiarczkowymi. Początkowo powstaje, jako preproinsulina, następnie przekształcana jest w proinsulinę, w której łańcuchy A i B, zbudowane z 21 i 30 aminokwasów, są połączone łańcuchem C. Dopiero pod działaniem odpowiednich proteaz (enzymów rozkładających białka) zostaje oddzielony peptyd C i powstaje aktywna insulina, uwalniana do krwi. Hamuje ona wydzielanie glukagonu i wpływa na magazynowanie glukozy w postaci glikogenu. Zwiększa też transport aminokwasów do mi꬜ni szkieletowych i stymuluje przenikanie jonów potasu do wnętrza komórki.

Glukagon działa antagonistycznie do insuliny, wpływa na uwalnianie glukozy z gli¬kogenu do krwi. Stymuluje też wydzielanie insuliny i somatostatyny.

Somatostatyna działa hamują¬co na wydzielanie obydwu hormonów - insuliny i glukagonu. Polipeptyd trzustkowy hamuje wydzielanie insuliny i somatostatyny dzięki bezpośredniemu działaniu na trzustkę.