Fisiología Hepática Enzimas como el citocromo P450 que finalmente serán las que metabolizaran a través de reacciones de reducción, hidrólisis y oxidación GENERALIDADES Se sitúa en la parte superior derecha de la cavidad abdominal y su peso en una persona adulta suele ser de 1.400 a 1.500 gramos. Fase 2: Lo que queda de xenobiotico va al proceso de conjugación que es para que la sustancia se haga mas hidrosoluble para que se pueda eliminar por la orina y las heces. Hígado produce la bilis procesar lípidos Hígado produce la bilis verificar que alimentos no sean nocivos FUNCIONES DEL HIGADO 1. Biotransformación y detoxificación Recordar que por circulación porta, todo lo absorbido por el intestino, antes tuvo que haber pasado por el hígado para verificar que no había agentes dañinos. Entonces el hígado funcionara como filtro. ¿Qué hace el hígado si es que hay sustancias nocivas? Fase 1: El hígado las modifica para que solo una cantidad mínima o nula pase a la circulación sistémica. Esto sucederá gracias a procesos de reducción, oxidación e hidrolisis. - Células de Kupffer que son macrófagos que fagocitan el patógeno y evitan que este pase a la circulación sistémica. - Enzimas hepáticas modifican las sustancias nocivas para que puedan ser excretadas a la bilis o a la orina. Estas enzimas hepáticas son de la familia citocromo p450. ¿Quiénes reconocen los xenobioticos? Imagen 1 Explicación de la imagen Fase 1 actúan las enzimas de la familia citocromo P450 Fase 2 actúan intermediarios que serian las sustancias con las que se conjugan estas toxinas y hacen que todo sea mas hidrosoluble para poder excretarlo a través de la bilis o ser enviadas a la circulación sistémica para que los riñones sean los encargados de excretarlos por la orina. 2. Metabolismo de hidratos de carbono Un rol fundamental del hígado que es la función amortiguadora de la glucosa. El hígado hará los procesos glucogénesis y glucogenolisis de Imagen 2 Glucogénesis: Si es que hay alta cantidad de glucosa en sangre, esta se almacenara en el hígado en forma de glucógeno. Glucogenolisis: Si es que hay una baja de glucosa en sangre por ejemplo en ayuno, se va a degradar el glucógeno almacenado para pasarlo a glucosa en sangre para elevar la glicemia. Imagen 3 3. Metabolismo de las proteínas Las proteínas no pueden ser almacenadas en el hígado como tal, sino que tienen que ser metabolizadas y utilizadas en el momento. ¿Qué hará el hígado en ese caso? Además se puede agregar que la glucosa también se puede obtener desde la transformación de la galactosa y la fructosa hacia la glucosa. 1. El hígado es el encargado de desaminar a los aminoácidos de las proteínas y esta desaminación da como resultado el amonio. (El amonio es una sustancia toxica que si se acumula da una patología como la encefalopatía hepática) 2. El amonio entonces para que no se acumule como toxico, se transformara en urea 3. La urea se manda a la circulación sistémica y se va a los riñones para eliminarse por la orina. Además el hígado tendrá las siguientes funciones: Formación de proteínas plasmáticas como la albumina y los factores de coagulación. También se encarga de la formación de enzimas hepáticas para que sean utilizadas en la biotransformación y detoxificación. El hígado forma la materia prima de la gluconeogénesis y en el ciclo de Krebs formando piruvato y acetoglutarato. El hígado sintetiza acido úrico a partir de la degradación de purinas. Imagen 5 Imagen 4 2. También esta la cetogénesis que es la producción de los cuerpos cetónicos a partir de los ácidos grasos, luego los cuerpo s cetónicos llegan al cerebro y todo esto ocurriendo dentro del hígado. Explicación de la imagen Los aminoácidos son obtenidos a partir de las proteínas de la dieta y son utilizados para formar proteínas corporales, purinas, glucosa a través de la gluconeogénesis, también el acetil coA entra al ciclo de Krebs para la obtención de energía y también se genera urea que es la que se excreta por la orina. 4. Metabolismo de lípidos Se hablan de dos conceptos 1. La beta oxidación que es cuando se oxidan los ácidos grasos y a través de esto se pueden obtener energía en forma de ATP. Imagen 6 3. También mencionar que en el hígado se forman las lipoproteínas (LDL, HDL, etc) que son las que se encargan del transporte del colesterol hacia el organismo. 4. Agregar que también dentro del hígado se pueden sintetizar ácidos grasos, triglicéridos y colesterol y no solo se sintetiza el colesterol sino que también este se degrada. Segunda pt de la bilis: sustancia acuosa con altos niveles de bicarbonato, esto producido por los conductillos. Secretina: es quien estimula la secreción de bicarbonato en la segunda síntesis. Esta bilis ya secretada tendrá dos destinos: Imagen 7. Degradación de colesterol Una vez que se degrada el colesterol se obtienen sales biliares que rodea al lípido formando micelas o emulsiones en grasa, que son muy importantes para que la lipasa pancreática cumpla su rol de degradar el lípido. 5. Secreción biliar La bilis es una sustancia que es excretada al intestino y esta contiene agua, sales biliares, colesterol, etc. Y es muy importante para la digestión de los alimentos especialmente de los lípidos. 1. Bilis se va al intestino mediante el conducto hepático hacia el conducto colédoco desembocando en la papila duodenal mayor para la digestión de los alimentos. 2. O puede ser enviada a la vesícula biliar por el conducto cístico para que sea almacenada. Un problema con el almacenamiento de la bilis es que solo se puede almacenar 60mL, pero se puede producir en un día hasta 900mL. ¿Qué se hace para que esta bilis pueda ser almacenada? Esta bilis es producida por los hepatocitos que es la unidad funcional del hígado. Estos hepatocitos producen la parte inicial de la bilis, esta primera parte contiene las sales biliares, colesterol y otras sustancias. Se requiere de una disminución de su volumen y eso se logra mediante la absorción del agua, de los iones sodio cloruro y del bicarbonato. Entonces esta bilis se puede concentrar hasta 20 veces de lo que era originalmente. Primera pt de la bilis: sales biliares, colesterol, etc producido por los hepatocitos. ¿Qué se requiere para que esta bilis sea utilizada? Luego esta bilis viaja por los conductillos que están entre medio de los hepatocitos, y estos conductillos secretan la segunda parte que es una sustancia acuosa con altos niveles de bicarbonato que se mezcla con la parte inicial que ya se había sintetizado. Se requiere de una hormona llamada colecistocinina que se abrevia CCK. CCK: estimula la excreción de la bilis mediante la contracción de la vesícula biliar y mediante la relajación del esfínter de la ampolla hepatopancreatica. Imagen 9 Imagen 8 Explicación de la imagen: La vesícula biliar envía la bilis mediante el conducto colédoco hacia la ampolla hepatopancreatica que está formado por la unión del conducto colédoco del hígado y la unión del conducto pancreático, estos dos conductos se unen en esa ampolla y esta ampolla desemboca en el duodeno y se puede ver en el duodeno como una papila duodenal mayor y esta ampolla posee un esfínter que es relajado por el CCK entonces esta CCK al estimular la contracción de la vesícula biliar también estimula la relajación del esfínter y así la bilis puede ser excretada para la digestión de los alimentos. Las sustancias que forman la bilis son: agua, sales biliares, bilirrubina, colesterol, ácido grasos, lecitina, sodio, potasio, calcio, cloro y bicarbonato. Podemos ver dos tipos de bilis, la bilis hepática y la vesicular La bilis hepática es la que es producida en el momento La bilis vesicular es la que ya está almacenada. Explicación de la imagen 1. Hígado sintetiza la bilis y es enviado por el conducto biliar hacia la vesícula biliar. 2. Esta bilis es excretada por el conducto colédoco y pasa por el esfínter hepatopancreático. 3. Para finalmente pasar al duodeno como bilis. Luego esta participa en la digestión. 4. Cuando llegan al íleon, de las bilis se recicla las sales biliares que viajan por la circulación corta hacia el hígado nuevamente. Comentario del profesor: ¿Por qué hay tanto cáncer biliar en Chile? Hay que recordar que la colecistoquinina estimula el vaciamiento de la vesícula abriendo el esfínter hepatopancreático y de esa manera excreta la vesícula su contenido. Esto ocurre en la mañana, o sea sucedera cuando se vacía la vesícula con el desayuno ya que asi se induce fuertemente la colecistoquinina y de esa manera se contrae la vesícula y se vacía. Lo que hacen los chilenos es no tomar desayuno por lo tanto no hay un estímulo para la vesícula para contraerse o lo tanto no se vacía la vesícula y sigue almacenando un contenido que ya está súper concentrado. ¿Qué pasa si se concentra el colesterol en la bilis? Se forman microcristales que van aumentando de tamaño y se forman cálculos. Al tomar desayuno se estimula la colecistoquinina y de esa manera se vacía la vesícula y no se sigue concentrando el contenido de la vesícula y por lo tanto se disminuye el riesgo de una litiasis biliar. 6. Defensa En el hígado se encuentra dos tipos de células, los hepatocitos que se encargan de funciones básicas como la síntesis, el metabolismo, etc, pero también están las células de Kuppfer que son la base para la defensa del hígado. Las células Kupffer son macrófagos que son muy importantes ya que realizan procesos muy importantes como la fagocitosis donde digiere a los patógenos, también tiene citocinas que aumentan o reducen el flujo sanguíneo de una determinada zona del hígado. Tiene moléculas de adhesión que fijan los patogenos. Tiene eicosanoides que amplifican o reducen la inflamación inflamatoria ante un patógeno contra el hígado y derivados reactivos del oxigeno que son los que inactivan los agentes nocivos. Las células de Kupffer son súper rápidas en digerir el patógeno. Patología asociada Imagen 10 Se produce como consecuencia de interrupción o la dificultad del flujo de bilis en cualquier punto entre el conducto biliar y el duodeno. Esta obstrucción se puede dar por cálculos o cáncer. 7. Síntesis de hormonas y deposito de vitaminas Las hormonas que son sintetizadas en el hígado son: Hepcidina: relacionada con la homeostasis de hierro. Es secretada en el momento que las concentraciones de hierro son altos y son riesgosos de que sean tóxicos, entonces la hepcidina controlara la regulación de este hierro. Leptina: hormona proteica que esta asociada a los mecanismos de saciedad, homeostasis de la glucosa, inhibe la secreción de insulina, etc. También el hígado funciona como lugar de deposito de vitaminas liposolubles como: Vitamina A: almacenada en las células estrelladas del hígado; estas células se caracterizan por tener gotas de grasa donde será donde se almacena la vitamina A. Vitamina D: producida por las células cutáneas luego de ser expuestas al sol, pero esta vitamina D deformada necesita de una activación mediante el citocromo P450 y también esta activación hace que esta vitamina D sea enviada al riñón para que se haga su activación total y pueda ser utilizado en el organismo para regular la homeostasis del calcio en los huesos. Vitamina E: vitamina antioxidante que llega mediante los quilomicrones remanentes y los LDL y esta vitamina E mientras viaja al hígado es hidrolizada y una parte es enviada a los tejidos mientras la que llega a el hígado es de forma alfa tocoferol y gama tocoferol. El alfa tocoferol sale del hígado mediante los quilomicrones y la LDL mientras que la gama tocoferol es metabolizada y excretada en el hígado. Vitamina K: forma parte de factores de coagulación que también son formados en el hígado. La vitamina K tiene capacidad de almacenamiento baja, realizándose su constante reciclaje. Recordar que estas vitaminas llegan al hígado mediante los quilomicrones remanentes. 8. Depósito de grasa En cuanto al deposito de grasa puede darse por el consumo excesivo de alcohol o puede suceder una enfermedad hepática por deposito de grasa no alcohólica que es gente que no consume alcohol pero tiene antecedentes como prediabetes, presión arterial alta, etc. Si no se trata el hígado graso, este puede derivar a una cirrosis hepática donde se destruyen las células del hígado y se reemplaza por un tejido fibroso que contrae a los vasos sanguíneos así afectando a el retorno venoso produciendo un aumento de presión. Imagen 11 9. Eritropoyesis y degradación de hemoglobina La eritropoyesis es la formación de los eritrocitos y para este proceso se requiere de la eritropoyetina que es un factor de crecimiento que es el mayor estimulante de l eritropoyesis. también esta la degradación de hemoglobina se lleva a cabo luego de que se degraden los eritrocitos senescentes y estos eritrocitos son fagocitados por células derivadas de monocitos. El hierro obtenido de esa degradación es reciclado y la hemoglobina es degradada. La hemoglobina es degradada hacia biliverdina y esta a su vez será metabolizada y transformada a bilirrubina. La bilirrubina viaja al hígado y al ser captada por los hepatocitos, estos la conjugan con acido glucuronico para poder excretarla. Otra parte se ira al intestino para ser desconjugada por enzimas bacterianas. Patología asociada Ictericia hemolítica es cuando hay una mayor degradación de eritrocitos, por lo tanto hay una acumulación de bilirrubina y cuando esta no es excretada, se produce esta ictericia. ¿A que estará expuesto el hígado? A toxinas bacterianas, la flora intestinal cambia muchísimo y no solamente hay gérmenes beneficiosos sino que también hay gérmenes muy tóxico que envían sus toxinas al hígado vía portal y este hígado tiene que desintoxicar Vía portal llegan productos pancreáticos también que recogen las venas (“basura”) y eso llegaría a la vena portal en la triada, además de que van a haber afluentes del estómago, el esófago y del mesenterio incluyendo el intestino grueso hacia el hígado. Imagen 13. Drenaje Imagen 12 CLASE DEL PROFESOR CLAUS BEHN El hígado es muy importante cuidarlo ya que si es que se acopla tejido fibroso ocurre cirrosis y el hígado se inutiliza. Cirrosis: sucede ante cicatrización del hígado ante inflamación que ocurrió por presencia de una toxina que daño al hígado. Entonces recordar que el hígado Drena hacia la vena cava a través de la vena hepática y recibe la otra también un afluente arterial. Estructura básica del hígado El elemento anatómico básico es el lobulillo hepático donde confluyen los sinusoides hepáticos que no son otra cosa que los capilares rodeados de hepatocitos y estos sinusoides van a recoger la sangre de la vena porta y