肝脏的生理功能

文 沈启明 主任医师（唐山市传染病医院）

肝脏结构复杂，功能广泛，包括代谢、解毒、免疫、造血、贮血及调节血量、凝血等许多方面，故有＂物质代谢中枢＂和＂人体化工厂＂之称。现分述如下。

一、代谢功能

（一）蛋白质代谢

蛋白质分为单纯蛋白质与结合蛋白质。单纯蛋白质指没有结合其它化合物的蛋白质，它们水解后只产生氨基酸，有清蛋白、球蛋白、组蛋白、谷蛋白等。结合蛋白质指单纯蛋白质与其它化合物结合的复合体，有核蛋白、糖蛋白、脂蛋白、磷蛋白、色蛋白等。

1、蛋白质的主要生理功能

（1）构成机体和修复组织：细胞器官组织都含有蛋白质，正常人体内含蛋白质16%～19%，约占人体干物质重量的45%，在肺、肝、肌肉中高达80%。每天约有300克蛋白质分解用于修复组织，每天要合成40～60克蛋白质才能满足机体的需要，约为每天每公斤体重1克；

（2）构成体内的重要化合物：体内许多重要的活性物质如催化物质代谢的酶，调节物质代谢的激素，保护机体免受细菌病毒侵害的抗体，防止出血的凝血因子，运输氧和二氧化碳的血红蛋白，主管肌肉收缩的肌红蛋白，细胞外基质中最重要的组成部分胶原蛋白等都是由蛋白质构成的；

（3）供给能量：正常情况下人体每天所需要的能量大约10%～15%是由蛋白质氧化提供的，1克蛋白质可提供能量4千卡；

（4）维持体液和电解质平衡及酸碱平衡；

（5）帮助机体运输所需要的各种物质如脂类、矿物质和氧等。

2、肝脏在蛋白质代谢中的作用

（1）合成蛋白质：食物中的蛋白质分解成氨基酸而被吸收，随血液循环进入肝脏，在肝细胞的作用下氨基酸重新合成人体需要的蛋白质。肝细胞除合成肝脏本身的蛋白质外，还合成大部分的血浆蛋白质，包括血浆白蛋白、部分α一球蛋白、β一球蛋白、纤维蛋白原、凝血酶原、及其它一些凝血因子等。每天合成总量约12～14克，其中白蛋白10克。当肝脏损害到一定程度时，血浆白蛋白下降严重时可见浮肿、腹水、胸水。球蛋白上升使白蛋白／球蛋白比值失常或倒置。纤维蛋白原及凝血酶原合成减少则凝血酶原时间延长，使血液凝固延缓，可发生出血现象，如皮下瘀点瘀斑、齿龈出血、鼻衄、眼底出血等。

（2）分解蛋白质：蛋白质的分解代谢是蛋白质被分解成氨基酸的过程，然后进行氨基酸降解。肝脏是蛋白质分解代谢的重要场所，因为肝脏含有与蛋白质分解代谢有关的酶，特别是富含转氨酶（即氨基转移酶）。转氨酶主要存在于肝细胞内，当肝细胞受损，细胞膜通透性增强或破裂时，会释放入血，于是血清转氨酶升高。如果损伤较轻，只有丙氨酸氨基转移酶（即谷丙转氨酶）升高，若损伤严重时，天门冬氨酸氨基转氨酶（即谷草转氨酶）升高。转氨酶升高是肝细胞炎症的重要标志，在一定程度上反映了肝细胞受损的程度。氨基酸分解时先脱去氨基，氨基酸脱氨基产生的氨是有毒物质，血氨增高是导致肝昏迷的原因之一。

（二）糖代谢

1、糖的生理功能

糖类又叫碳水化合物。食物中的糖类主要是淀粉（属多糖），还有少量的蔗糖、麦芽糖、乳糖等。在消化道中受消化酶的作用大部分水解为各种单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）然后被小肠吸收。由于吸收进入体内的单糖主要是葡萄糖，所以体内的糖代谢实际上是以葡萄糖为中心的。糖是机体的主要能量来源，一克葡萄糖在体内氧化分解可以释放出4千卡热量。糖类也是细胞组织的组成部分。例如核糖和脱氧核糖是细胞中核酸的组成成分，粘多糖是结缔组织基质和其他组织细胞间质的组成物质；

2、肝脏在糖代谢中的作用

（1）肝脏在糖代谢中最重要的作用是维持血糖的相对恒定。空腹时血糖浓度为每100毫升血液中含80～100毫克。人体中许多组织都能利用血糖（即血中的葡萄糖）合成糖原，贮以备用。其中肝和肌肉贮存量较大，肝糖原的含量约占肝重的5%，总量约为100克左右。肌糖原的含量占肌肉重的1～2%，总量约250克左右。但只有肝糖原可以转换为血糖。当劳动、运动和饥饿时血糖浓度下降，此时肝细胞就把肝糖原氧化分解成葡萄糖进入血液循环。当肝脏发生病变时，血糖水平难以维持正常，进食后就会出现一时性高血糖，饥饿时则易发生低血糖；

（2）糖异生作用：糖原除可由葡萄糖合成外，在肝内还可由非糖物质如甘油、乳酸、某些氨基酸等转变而成。这种由非糖物质转变为糖原或葡萄糖的过程称为糖异生作用。糖异生作用在禁食或进食不足和肝糖原贮备减少时比较明显。而这一作用消耗了组织蛋白，同时加重了肝脏的负担。因此，对这些病人往往输入葡萄糖以减少组织蛋白的消耗，从而保护肝脏。

（三）脂类代谢

脂类是脂肪和类脂的总称。脂肪（又称真脂）是甘油（丙三醇）和各种脂肪酸所形成的甘油三酯的混合物。而类脂是一类与脂肪很相似的物质，包括磷脂、糖脂、胆固醇等。

1、脂类的生理功能

（1）脂肪是体内贮存能量和供给能量的重要物质。脂肪的贮存量比糖原多，脂肪在体内氧化供能时每克可释放9千卡能量。成人贮存的脂肪约占体重的10%～30%，女性比男性为高。脂肪有缓冲机械冲击，保护内脏的作用；脂肪不易导热，有保持体温作用；

（2）细胞的各种膜，如细胞膜、核膜、线粒体膜等都是由类脂（主要是磷脂）和蛋白质结合成脂蛋白的形式构成的。类脂还是神经组织中的神经细胞和神经髓鞘外膜的结构成分；

（3）脂类有助于脂溶性维生素A、D、E、K的吸收；

（4）胆固醇在体内转化为胆汁酸盐、维生素D3、肾上腺皮质激素及性激素等许多具有重要生理功能的类固醇化合物。

2、肝脏在脂类代谢中的作用

（1）促进脂类的消化吸收：肝细胞分泌胆汁，胆汁酸盐促进脂类的消化吸收。脂类在消化道分解为脂肪酸和甘油而被吸收。当肝胆病变引起胆汁酸盐缺乏时可出现脂类消化吸收障碍，故有厌食油腻等症状，甚则发生脂肪泻；

（2）促进脂肪酸氧化：肝细胞含有促进脂肪酸氧化的酶类，能氧化脂肪酸产生酮体。在病理情况下，大量酮体产生可致酸中毒；

（3）合成磷脂：肝脏是合成磷脂的主要场所，磷脂是构成脂蛋白的主要组成成分，脂蛋白是脂类在血浆中的主要运输形式。当肝功能受损，脂肪的运输可发生障碍，可出现脂肪肝；

（4）合成胆固醇：人体每个细胞的合成都需要胆固醇，人体胆固醇总量 约每公斤体重2克。少部分来自动物性食物，称为外源性胆固醇。大部分是由肝脏合成的，每天合成胆固醇在1000毫克以上，称为内源性胆固醇。胆固醇在体内以游离型和酯型两种形式存在。胆固醇酯占总胆固醇的70%～75%。当肝细胞损伤时，血浆胆固醇的酯化作用减弱，血浆胆固醇酯的浓度下降，临床上可根据胆固醇酯的含量推测肝功能损害的程度。

（四）胆红素代谢

约85%的胆红素是由衰老的红细胞分解后的血红蛋白产生的。肝脏在胆红素代谢过程中起着重要作用，包括肝细胞对胆红素的摄取、结合、转运与排泄四个过程。

红细胞中的血红蛋白分解成胆绿素后还原成胆红素，称为间接胆红素，它释放入血后主要和血浆白蛋白结合而被运输。间接胆红素被肝细胞摄取时即与白蛋白分离，与葡萄糖醛酸结合后成为直接胆红素。正常人血中胆红素含量极少，约在1.0mg/ml以下，基本上是间接胆红素。当血中的胆红素超过2.0mg/ml时即可出现巩膜、粘膜及皮肤发黄，称为黄疸。

（五）维生素代谢

1、脂溶性维生素的吸收需要肝脏分泌的胆汁酸盐参与，当胆道梗阻时，胆汁酸盐不能进入肠腔可引起脂类及脂溶性维生素的吸收障碍；

2、肝脏是多钟维生素的贮存场所，包括维生素A、D、E、K、B1、B2、B6、B12、泛酸（B5）、叶酸（B9）等；

3、肝脏参与维生素的代谢过程，如将胡萝卜素转化为维生素A，许多水溶性维生素可在肝内转化为辅酶，而辅酶是物质代谢不可少的重要因子。肝病时，维生素A缺乏可出现夜盲;维生素B不足，糖代谢受阻，引起糖原不足，使肝脏受损；维生素K在肝内参与凝血酶原的合成，当肝细胞损伤严重时，凝血酶原合成减少，以致发生出血现象。

（六）激素代谢

激素的灭活主要在肝脏中进行。肝病时，灭活功能降低，血浆中有关激素含量增高，如醛固酮有保钠排钾作用，若在体内蓄积可致钠和水的潴留而形成水肿。雌激素水平过高，可使局部小动脉扩张，可见肝掌、蜘蛛痣、和男性乳房发育，女性月经不调。

二、解毒功能

1、毒物的来源：机体的代谢产物，如蛋白质代谢中产生的氨、血红蛋白代谢中产生的胆红素等；肠道细菌的腐败产物，如氨、胺、吲哚等；食入的药物和有毒物质；吸入的毒物。

2、解毒的方式以结合和氧化为主

（1）氧化解毒，如乙醇在肝内先后被氧化成乙醛、乙酸、二氧化碳和水；（2）结合解毒，如有毒的脂溶性的间接胆红素在肝内与葡萄糖醛酸结合成为无毒的水溶性的直接胆红素，经胆道、肠道和尿道排出体外；（3）需要注意的是肝脏的解毒功能有一定限度，如果进入的毒物过多，超过了肝脏的解毒能力，仍然会使人体中毒。

三、免疫功能

肝血窦内的枯否氏细胞是单核巨噬细胞系统的重要组成部分，它能吞噬和处理病原微生物和异常细胞（突变、衰老、和变性细胞）以及抗原抗体复合物等。它不但具有很强的防御作用，而且还具有特异性免疫应答和调节作用。

四、储血、调节血容量和造血功能

2～5个月的胎儿肝脏开始造血，产生红细胞、白细胞、血小板。从第5个月开始出现骨髓造血，出生之后则主要是骨髓造血。因为肝脏造血的时间很短，所以肝脏不是主要的造血器官。

1、贮藏血液：正常成年人的血液量大约是每公斤体重约有70～80毫升。其中80%参与血液循环，其余20%贮存在肝、脾、肺和毛细血管等处，被称为人体的“小血库”。肝脏的血容量相当于人体总量的14%，成人肝脏每分钟血流量大约有1500～2000毫升。人体静卧时肝脏可增加血流25%。整个肝脏系统包括静脉系统可以贮存全身血容量的55%。

2、调节血量：主要是对外周血量的调节，在急性大出血时肝脏可以提供1000～2000毫升的血液以维持循环血量之平衡。

五、凝血功能

当血管损伤血液流出血管后，在凝血活酶和钙离子的作用下，凝血酶原变成凝血酶，然后纤维蛋白原在凝血酶的作用下变成纤维蛋白，随即形成血凝块。其中凝血酶原和纤维蛋白原均由肝脏合成。纤维蛋白呈细丝状，白色，有弹性，和不溶性，是血液凝固的关键物质。在某些病理情况下可因某种凝血因子生成不足或缺乏使凝血时间延长。如严重肝功能障碍，可使凝血酶原、纤维蛋白原以及其它一些凝血因子合成减少，凝血时间延长，同时血浆凝血酶原时间延长。