5.5 Játra
Játra jsou ústředním orgánem intermediárního metabolismu. Jsou orgánem pro život nezbytným. Po jejich úplném odstranění klesá hladina v krvi, stoupají aminokyseliny a bilirubin a během několika hodin, pokud není glukóza přiváděna, nastává smrt pro těžkou hypoglykémii. K přežití stačí méně než polovina zdravé tkáně jater. Makroskopicky mají játra houbovitý vzhled, mikroskopicky jsou tvořena trámci buněk, které jsou obklopeny krevními sinusoidami – širokými krevními prostorami. Jaterní buňky (hepatocyty) jsou tak omývány krví.
Krevní oběh játry je velice důležitý. Funkční krevní oběh přivádí krev plnou živin z trávicího traktu ke zpracování v játrech. Je tvořen portální žílou (vena portae), která postupně přechází až do terminálních portálních venul, sinusoid a centrální vény (vena centralis). Odtud krev odchází do vena hepatica a vena cava inferior. Za minutu tudy proteče 1 200 ml krve. Nutritivní krevní oběh: Přivádí krev pro výživu jaterní tkáně. Je to krev z arteria hepatica, která se vylévá do krevních sinusoid a odtud se společně s krví funkčního krevního oběhu dostává venou centralis do vena hepatica a do vena cava inferior. Nutritivní krevní oběh přivádí 350 ml arteriální krve za minutu. Celkový průtok krve játry je kolem 1 500 ml krve za minutu, což odpovídá 30 % minutového srdečního objemu.
| Anatomickou jednotkou jater je jaterní lalůček. V játrech se jich okolo vena centralis nachází padesát až sto tisíc. Jsou cylindrovitého tvaru a tvoří je jednovrstevné až dvouvrstevné trámce buněk obklopené krevními sinusoidami. Vena centralis sbírá krev ze sinusoid a odvádí ji do vena hepatis. Krevní sinusoidy jsou velmi široké, vystlané endotelem s velkými póry. Přítomné fixní makrofágy (Kupferovy buňky) tvoří obrannou bariéru před cizorodým materiálem. Mezi endotelem a trámci jaterních buněk je Disseho prostor, kam se filtruje plazma a kam póry prostupují různé molekuly. Tímto způsobem vzniká lymfa, která se odvádí do lymfatických cév v septu a dále do mízních uzlin. Mezi trámci hepatocytů se nacházejí žlučové kanálky, které sbírají žluč vzniklou na žlučovém pólu hepatocytů a transportují ji do terminálních žlučovodů v septu. V septu se tedy sejdou: terminální portální venula, z níž teče krev do sinusoid, arteria hepatica, která představuje nutritivní krevní oběh v játrech, a lymfatická céva odvádějící lymfu vzniklou v Disseho prostoru. |
Funkce jater
Játra lze v přeneseném slova smyslu nazvat chemickou továrnou organismu. Jsou orgánem, který prostřednictvím portálního oběhu dostává skoro všechny látky vstřebané v trávicím ústrojí. Zprostředkovávají metabolismus hlavních živin (cukrů, tuků a bílkovin), odpovídají za tvorbu a degradaci steroidních hormonů, plní funkce detoxikační, exkreční a sekreční a skladují různé látky. Mají však význam také pro krevní oběh, krvetvorbu a ovlivňují vlastnosti krve. Nemělo by se zapomínat ani na význam pro termoregulaci.
Metabolické funkce jater
Játra jsou metabolicky nejaktivnější tkání v těle. Regulují poměr zásob cukrů, tuků a bílkovin a podle zásob cukrů, které hrají určující roli, řídí metabolismus ostatních živin.
- Metabolismus cukrů: Játra udržují v rovnováze glykémii, fungují jako glukostat (glukózový „stabilizátor“). Při zvýšené glykémii se glukóza vychytává v játrech a přeměňuje se na jaterní glykogen (zásobní forma glukózy pro udržování glykémie), při nedostatku glukózy v krvi se jaterní glykogen odbourává (glykogenolýza) a uvolňuje glukózu do krve. Játra jsou současně hlavním orgánem glukoneogeneze (tvorba glukózy z jiných zdrojů: např. laktátu, aminokyselin a glycerol-3-fosfátu). Koncentrace glukózy ve vena portae kolísá od 0 do 27,8 mmol/l, ve vena hepatica se udržuje na hodnotách 2,28 – 5,27 mmol/l. (Ve svalech existuje svalový glykogen, který se sice chemicky neliší od jaterního, nemůže však vznikat z necukerných složek, a hlavně se z něj nemůže uvolňovat glukóza do krve. Je to pouze zásobní zdroj energie pro svaly.)
- Metabolismus tuků probíhá v celém těle, ale v játrech daleko intenzivněji. Játra jsou místem biosyntézy cholesterolu a probíhá zde vysoce efektivní β-oxidace mastných kyselin. Je to proces, při němž se oxidují mastné kyseliny na acetyl-CoA, který dále postupuje do citrátového cyklu a stává se zdrojem energie. Jejím opakem je syntéza mastných kyselin, která se používá k ukládání energie do úschovny.
- Metabolismus proteinů: Metabolismus (zvláště anabolismus) proteinů v podstatě neprobíhá v jiné tkáni než v jaterní. Vznikají zde bílkoviny účastnící se kaskády krevního srážení a všechny plazmatické bílkoviny včetně části imunoglobulinů. V době hladovění se mohou přeměňovat proteiny na glukózu nebo v nadbytku na tuk. Kromě toho zde mohou transaminacemi vznikat různé aminokyseliny.
- Metabolismus steroidů: V játrech vzniká většina cholesterolu, jenž je substrátem pro tvorbu steroidních hormonů. Steroidní hormony se zde také inaktivují.
| V játrech se tak tvoří plazmatické lipoproteiny (VLDL (very low density lipoproteins), které odnášejí mastné kyseliny uvolněné z triacylglycerolů v chylomikrech svalům a tukovým buňkám; LDL (low density lipoproteins) – transportují k buňkám cholesterol) a vychytávají se HDL (high density lipoproteins). HDL jsou jako jediné schopny z membrán buněk periferních tkání vyvazovat volný cholesterol a transportovat ho zpátky do jater, odkud může být vylučován do střeva. Kromě toho se v játrech mohou některé tuky přeměňovat na cukry a zvyšovat tak zásobu glykogenu. Při nadbytku glykogenu se aminokyseliny i glukóza přeměňují na tuky a ukládají se ve tkáních. |
Biotransformační funkce jater
Játra přeměňují různé látky, které v těle vznikly, ale už nejsou potřebné (např. steroidní hormony), jsou pro tělo jedovaté – amoniak (NH3), nebo nemohou být odstraněny jinak (bilirubin) a látky, které jsou tělu cizí (léky, jedy). Výsledkem není vždy látka méně toxická, ale látka snadno vylučitelná z těla.
Játra jsou vybavena množstvím enzymů, umožňujících degradaci látek nejrůznějšími chemickými reakcemi: metylací, hydratací, hydrolýzou, deaminací, redukcí, oxidací a dalšími, na něž často navazuje druhá fáze – konjugace. Při konjugaci se nežádoucí látka naváže na některý substrát (sulfáty, glycin, taurin, kyselinu octovou, kyselinu glukuronovou).
Jako příklad může sloužit bilirubin. Ten vzniká po rozpadu hemoglobinu z hemu, a protože je nerozpustný ve vodě, nemůže jej tělo vylučovat močí. Bilirubin se tedy v játrech konjuguje s kyselinou glukuronovou na bilirubin-glukuronát, který je dobře ve vodě rozpustný a může se snadno vyloučit do žluče a s ní do trávicího systému. Sekreční a exkreční funkce jater je schopnost tvořit žluč a odvádět ji do střeva.
Další funkce jater
Játra pomáhají udržovat objem cirkulující krve, protože fungují jako její rezervoár. Při poklesu krevního tlaku nebo sníženém žilním návratu se aktivuje sympatikus, který způsobí vazokonstrikci i ve venózní oblasti a krev z jater se vyplavuje do oběhu. Kromě toho se v játrech tvoří plazmatické bílkoviny, které zabraňují svým onkotickým tlakem přestupu tekutiny z plazmy do intersticia vzniku edémů. V játrech se tvoří přibližně jedna polovina v těle vznikající lymfy.
Ve fetálním období slouží játra jako krvetvorný orgán, tedy místo, kde se tvoří krevní elementy. Současně se krevní buňky tvoří ve slezině, proto se tato doba nazývá hepatolienální období. Později játra i slezina tuto schopnost ztrácejí, ale za patologických okolností (těžké poškození kostní dřeně) se v nich může krvetvorba obnovit.
V játrech se tvoří přibližně 10 % erytropoetinu, hormonu řídícího erytropoézu. Tvoří se zde také bílkoviny kaskády krevního srážení (koagulační faktory) a bílkoviny komplementu (součást nespecifickéimunity).
Játra jsou velmi důležitým orgánem termoregulace. Probíhá v nich množství exotermních reakcí, během nichž se uvolňuje teplo, které se pak krví rozvádí do dalších orgánů. Játra jsou nejteplejším orgánem v těle (40 až 41 °C).
Játra se podílejí i na vodním a minerálním hospodářství organismu: produkují angiotenzinogen, substanci, která po aktivaci řídí sekreci mineralokortikoidu aldosteronu. Aldosteron zodpovídá za zpětné vstřebávání Na+ a s ním spojený přestup vody v tlustém střevě a v distálním tubulu a sběracím kanálku ledvin. Uplatňuje se i v potních žlázách. Aldosteron je (jako ostatní steroidní hormony) v játrech také odbouráván. Při poruchách jater může vzniknout sekundární hyperaldosteronismus.
Játra pomáhají udržovat acidobazickou rovnováhu. pH krve ovlivňuje v játrech děje, které mění produkci vodíku. Při alkalóze se zvyšuje aktivita enzymu cyklu močoviny (karbamoyl-fosfát-syntetázy) a zvýší se tvorba močoviny z amoniaku, přičemž se uvolní větší množství vodíkových iontů. Při acidóze se aktivita enzymu i produkce močoviny a vodíku sníží, navíc oxidace uhlíkatých zbytků aminokyselin musí použít H+ z jiných zdrojů, a proto má tento děj alkalizační účinky.
Játra mají schopnost skladovat různé důležité látky, takže mnohdy měsíce nepoznáme, že daná látka je tělu dodávána v nedostatečném množství. Například vitaminu A má tělo v játrech zásobu na 10 měsíců, vitaminu D na 3 – 4 měsíce a vitaminu B12 až na několik let. Kromě toho je v játrech skladováno také železo (ve formě feritinu).