Желчь: состав и свойства. Химический состав желчи
Желчь – это продукт деятельности гепатоцитов (клеток печени). Различные исследования свидетельствуют о том, что без участия желчи в процессе переваривания пищи невозможна нормальная деятельность ЖКТ. Возникают нарушения не только процесса пищеварения, но и обмена веществ, если происходит сбой в ее выработке или изменяется ее состав.
Для чего нужна желчь?
Это пищеварительный сок, который вырабатывается печенью. Он используется сразу или депонируется в желчный пузырь. Отмечены две важные функции этой биологически активной жидкости. Она:
- помогает перевариванию жиров и их абсорбции в кишечнике;
- выводит продукты жизнедеятельности из крови.
Физические свойства
Желчь человека имеет насыщенный желтоватый цвет, переходящий в зеленовато-коричневый (вследствие разложения красящих веществ). Она прозрачная, более или менее вязкая, в зависимости от продолжительности времени нахождения в желчном пузыре. Она обладает сильным горьковатым вкусом, своеобразным запахом и после пребывания в желчном пузыре имеет щелочную реакцию. Ее удельный вес составляет около 1005 в желчных протоках, но он может вырасти до 1030 после длительного пребывания в желчном пузыре, в связи с добавлением слизи и некоторых составляющих.
Компоненты
Желчь, состав которой представляет собой композицию из следующих материалов: вода (85 %), желчные соли (10 %), слизь и пигменты (3 %), жиры (1 %), неорганические соли (0.7 %) и холестерин (0.3 %), хранится в желчном пузыре и после еды выбрасывается в тонкую кишку через желчный проток.
Имеется печеночная и пузырная желчь, состав их одинаков, но различна концентрация. При исследовании в ней обнаружены следующие вещества:
- вода;
- желчные кислоты и их соли;
- билирубин;
- холестерин;
- лецитин;
- ионы натрия, калия, хлора, кальция;
- бикарбонаты.
В пузырной желчи солей желчных кислот в 6 раз больше, чем в печеночной.
Желчные кислоты
Химический состав желчи в основном представлен желчными кислотами. Синтез этих веществ является основным путем катаболизма холестерина в организме млекопитающих и человека. Некоторые ферменты, участвующие в выработке желчных кислот, являются активными во многих типах клеток организма, но печень - это единственный орган, где происходит их полное преобразование. Желчные кислоты (их синтез) являются одним из доминирующих механизмов для выведения из организма избыточного количества холестерина.
Однако выведения холестерина в виде желчных кислот недостаточно, чтобы полностью нейтрализовать избыточное поступление его с пищей. Хотя образование этих веществ представляет собой путь катаболизма холестерина, эти соединения также имеют важное значение в солюбилизации холестерина, липидов, жирорастворимых витаминов и других необходимых веществ, тем самым способствуя их доставке в печень. Весь цикл образования желчных кислот требует 17 индивидуальных ферментов. Многие желчные кислоты являются метаболитами цитотоксических веществ, поэтому их синтез должен быть под жестким контролем. Некоторые врожденные нарушения их метаболизма обусловлены дефектами генов, отвечающих за синтез желчных кислот, что приводит к печеночной недостаточности в раннем детстве и прогрессирующей нейропатии у взрослых.
Недавние исследования показали, что желчные кислоты участвуют в регуляции собственного метаболизма, регулируют липидный обмен и метаболизм глюкозы, отвечают за контроль различных процессов в регенерации печени, а также регулируют общий расход энергии.
Основные функции
Много различных веществ содержит желчь. Состав ее таков, что в ней нет ферментов, как в других пищеварительных соках из ЖКТ. Вместо этого она в основном представлена желчными солями и кислотами, которые могут:
- Эмульгировать жиры и разбивать их на мелкие частицы.
- Помогать организму поглощать продукты распада жиров в кишечнике. Соли желчных кислот связываются с липидами и затем всасываются в кровь.
Как действует?
Определенный состав и функции желчи дают ей возможность действовать как сурфактанту, помогая эмульгировать жиры в пище точно так же, как мыло растворяет жир. Желчные соли имеют гидрофобный и гидрофильный конец. При воздействии воды, смешанной с жиром в тонкой кишке, желчные соли скапливаются вокруг жировой капли и связывают и воду, и жировые молекулы. Это увеличивает площадь поверхности жира, обеспечивая больший доступ поджелудочным энзимам, которые расщепляют жиры. Поскольку желчь усиливает всасывание жиров, она помогает в процессе всасывания аминокислот, холестерина, кальция и таких жирорастворимых витаминов, как D, Е, К и А.
Щелочные желчные кислоты также способны нейтрализовать лишнюю кислоту кишечника, прежде чем она поступает в подвздошную кишку на конечном участке тонкой кишки. Соли желчных кислот обладают бактерицидным действием, уничтожая множество микробов, которые могут присутствовать в поступающей пище.
Желчеотделение
Клетки печени (гепатоциты) вырабатывают желчь, которая скапливается и стекает в желчный проток. Отсюда она переходит в тонкую кишку и сразу начинает воздействовать на жиры или скапливается в пузыре.
Печень вырабатывает от 600 мл до 1 литра желчи за 24 часа. Состав и свойства желчи меняются, когда она проходит по желчным протокам. Слизистая этих образований секретирует воду, натрий и бикарбонаты, тем самым разбавляя печеночный секрет. Эти дополнительные вещества способствуют нейтрализации желудочной кислоты, которая попадает в двенадцатиперстную кишку с частично переваренной пищей (химусом) из желудка.
Хранение желчи
Печень постоянно секретирует желчь: до 1 л в 24-часовой период, но большая ее часть хранится в накопителе - желчном пузыре. Этот полый орган концентрирует ее путем резорбции воды, натрия, хлора и других электролитов в кровь. Другие компоненты желчи, такие как соли желчных кислот, холестерин, лецитин и билирубин, остаются в желчном пузыре.
Концентрация
Желчный пузырь концентрирует желчь потому, что он может хранить желчные соли и шлаки из жидкости, вырабатываемой печенью. Такие составляющие, как вода, натрий, хлориды и электролиты, затем диффундируют через пузырь.
Исследования показали, что состав желчи человека в пузыре такой же, как и в печени, но в 5-20 раз более концентрированный. Это объясняется тем, что пузырная желчь в основном состоит из солей желчных кислот, а билирубин, холестерин, лецитин и другие электролиты в процессе пребывания в этом резервуаре всасываются в кровь.
Желчеотделение
Через 20-30 минут после еды частично переваренная пища поступает в 12-перстную кишку из желудка в виде химуса. Наличие еды, особенно жирной, в желудке и двенадцатиперстной кишке стимулирует желчный пузырь к сокращению, что обусловлено действием холецистокинина. Желчный пузырь вытесняет желчь и расслабляет сфинктер Одди, тем самым позволяя ей попадать в двенадцатиперстную кишку.
Другой стимул для сокращения желчного пузыря - это нервные импульсы от блуждающего нерва и энтеральной нервной системы. Секретин, который стимулирует секрецию поджелудочной железы, также усиливает желчеотделение. Его основным эффектом является увеличение секреции воды и бикарбонатов натрия из слизистой желчного протока. Этот раствор бикарбоната вместе с поджелудочным бикарбонатом необходим для нейтрализации желудочной кислоты в кишечнике.
В желчи содержатся различные вещества – белки, аминокислоты, витамины и целый ряд других.
Следует отметить, что у разных людей желчь имеет индивидуальный качественный и количественный состав, то есть различается по содержанию желчных кислот, желчных пигментов и холестерина.
Клиническая значимость
При отсутствии желчи жиры становятся неудобоваримыми и в неизмененном виде выделяются с калом. Такое состояние называется стеатореей. Кал вместо характерного коричневого цвета окрашивается в белый или серый оттенок и становится жирным. Стеаторея может привести к дефициту полезных веществ: незаменимых жирных кислот и витаминов. Кроме этого, пища проходит тонкую кишку (которая обычно отвечает за поглощение жиров из пищи) и изменяет флору кишечника. Следует знать, что в толстом кишечнике не происходят процессы переработки жиров, что приводит к различным проблемам.
В состав желчи входит холестерин, который иногда спрессовывается с билирубином, кальцием, образуя желчные камни. Эти конкременты, как правило, лечатся путем удаления самого пузыря. Однако они могут иногда быть растворены лекарственными препаратами при увеличении концентрации определенных желчных кислот, таких как хенодезоксихолевая и урсодезоксихолевая.
На пустой желудок (после многократной рвоты, например) цвет рвоты может быть зеленым или темно-желтым и с горечью. Это и есть желчь. Состав рвотных масс чаще всего дополнен нормальными пищеварительными соками из желудка. Цвет желчи часто сравнивают с цветом "свежескошенной травы", в отличие от компонентов в желудке, которые выглядят зеленовато-желтыми или темно-желтыми. Желчь может попадать в желудок из-за ослабленного клапана, при приеме определенных препаратов, а также алкоголя, или под воздействием мощных мышечных сокращений и спазмов двенадцатиперстной кишки.
Исследование желчи
Методом раздельного зондирования исследуют желчь. Состав, качество, цвет, плотность и кислотность различных порций позволяет судить о нарушениях в синтезе и транспортировке.