23.6 Aukalíffæri meltingarkerfisins: lifur, bris og gallblaðra
23.6 Aukalíffæri meltingarkerfisins: lifur, bris og gallblaðra
Námsmarkmið
Að þessum hluta loknum átt þú að geta:
- Greint frá helstu hlutverkum lifrar, briss og gallblöðru við meltingu
- Borið kennsl á þrjú meginatriði í vefjagerð lifrar sem eru nauðsynleg fyrir starfsemi hennar
- Rætt samsetningu og hlutverk galls
- Borið kennsl á helstu gerðir ensíma og stuðpúða í brissafa
Efnafræðileg melting í smáþörmum byggist á starfsemi þriggja aukalíffæra meltingarkerfisins: lifrar, briss og gallblöðru (mynd 23.24). Lifrin myndar gall og flytur það til skeifugarnar. Gallblaðran geymir gallið, þéttir það og losar eftir þörfum. Brisið myndar brissafa sem inniheldur meltingarensím og bíkarbónatjónir og seytir honum í skeifugörn.
Lifrin
Lifrin er stærsti kirtill líkamans og vegur oft um 1,4–1,8 kg hjá fullorðnum, þótt stærð og massi séu breytileg. Auk þess að vera aukalíffæri meltingarkerfisins gegnir hún fjölmörgum hlutverkum í efnaskiptum, afeitrun, myndun próteina, birgðahaldi og stjórnun innra jafnvægis. Lifrin liggur undir þind í efri hægri fjórðungi kviðarholsins og neðri rifbein hlífa stórum hluta hennar.
Á þindaryfirborði skiptist lifrin í stórt hægra lifrarblað og minna vinstra lifrarblað. Á innyflayfirborðinu eru einnig ferningsblað neðan til og rófublað lifrar aftan til; þau afmarkast af raufum og æðum, en starfræn skipting lifrar fylgir annarri línu. Lífhimnufellingar tengja lifrina við þind og fremri kviðvegg. Þar á meðal eru sigðband lifrar, kransband lifrar og hægra og vinstra þríhyrnuband. Sívalaband lifrar liggur í frjálsri brún sigðbandsins og er leif vinstri naflabláæðar fósturs; sigðbandið sjálft er ekki bláæðarleif. Litla netjan tengir lifrina meðal annars við minni sveigju magans og skeifugörn.
Í lifrarporti ganga lifrarslagæð og lifrarportæð inn í lifrina, en gallrásir og eitilæðar ganga út. Þessar byggingar liggja í lifrar- og skeifugarnarbandi litlu netjunnar ásamt taugum. Á mynd 23.25 sést að lifrarslagæð flytur súrefnisríkt blóð til lifrar en lifrarportæð flytur meiri hluta blóðflæðisins, sem er næringarríkt og að hluta súrefnissnautt eftir frásog í meltingarvegi. Báðar æðar leggja því verulega til súrefnisflutnings til lifrar. Lifrin vinnur úr næringarefnum, lyfjum og eiturefnum sem berast með blóðinu og getur geymt, umbreytt eða losað efni aftur í blóð. Blóðið safnast í miðbláæðar, berst þaðan um lifrarbláæðar og tæmist í neðri holæð. Lifrarportæðakerfið flytur megnið af blóði frá meltingarveginum í kviðarholi, auk blóðs frá milta og brisi, til lifrar; hluti endaþarms og endaþarmsganga tæmist þó beint í almenna blóðrás. Portflæðið er ein ástæða þess að meinvörp frá krabbameinum í meltingarvegi, einkum ristli og endaþarmi, berast oft til lifrar.
Vefjagerð
Þrír meginþættir sem hér eru skoðaðir í lifrarvef eru lifrarfrumur, gallsmugur og stokkháræðar lifrar. Lifrarfrumur mynda megnið af starfrænum lifrarvef og um 80 prósent af rúmmáli lifrarinnar, en ekki sama hlutfall af öllum frumum hennar. Þær sinna fjölbreyttri seytingu, efnaskiptum, afeitrun og innkirtlastarfsemi. Í hverjum lifrarbleðli raðast lifrarfrumurnar í fleka eða bjálka sem liggja út frá miðbláæðinni. Í lifur eru einnig gallrásafrumur, stokkháræðaþelsfrumur, stjarnfrumur og stórætur lifrar.
Milli aðliggjandi lifrarfrumna mynda raufar í frumuhimnum gallsmugu (fleirtala á latínu: canaliculi) sem þéttitengi loka frá blóðhlið frumanna. Gallsmugur eru ekki eiginlegar þekjuklæddar rásir; þær taka við galli frá lifrarfrumum og leiða hann í Hering-göng og síðan í gallsytrur. Gallsytrur sameinast í stærri gallrásir. Hægri og vinstri lifrarrás sameinast utan lifrar í lifrarsamrás. Hún sameinast gallblöðrurás og myndar megingallrásina sem flytur gall til skeifugarnar.
Stokkháræð lifrar er víð og glufótt háræð sem tekur við blöndu af næringarríku blóði úr greinum lifrarportæðar og súrefnisríku blóði úr greinum lifrarslagæðar. Milli glufótts æðaþelsins og lifrarfrumnanna er mjótt utanstokkháræðabil, Disse-bil, sem auðveldar efnaskipti milli blóðs og frumna. Lifrarfrumur vinna úr næringarefnum, lyfjum og úrgangsefnum, seyta sumum efnum í blóð og öðrum, svo sem samtengdum gallrauða, í gallsmugur. Blóð rennur um stokkháræðarnar að miðbláæð, síðan um stærri safnbláæðar og lifrarbláæðar í neðri holæð. Gallið rennur í gagnstæða stefnu, frá miðju bleðils að gallsytrum við jaðarinn. Í stokkháræðunum eru einnig stórætur lifrar, svonefndar Kupffer-frumur, sem fjarlægja meðal annars örverur, frumuúrgang og gamlar blóðfrumur. Við jaðar hefðbundins lifrarbleðils er portþrenna úr portbláæðlingi, lifrarslagæðlingi og gallsytru; eitilæðar og taugar fylgja þessum byggingum einnig oft.
Gall
Lípíð eru vatnsfælin og leysast því illa upp í vatnskenndu innihaldi smáþarma. Stórir fitudropar þurfa að sundrast í smærri dropa áður en lípasar geta unnið á þeim með góðum árangri; ferlið nefnist fleyting. Gall er vökvi sem lifrin seytir. Gallsölt og fosfólípíð í gallinu fleyta fitu, styðja myndun blandaðra mísella og auðvelda þannig meltingu og frásog lípíða, en gallið sjálft inniheldur ekki meltingarensím.
Lifrarfrumur og gallrásafrumur mynda saman yfirleitt um hálfan til einn lítra af galli á dag, en magnið er breytilegt. Gall er gulbrún eða gulgræn basísk lausn, oft um pH 7,6–8,6, úr vatni, gallsöltum, galllitarefnum, fosfólípíðum á borð við lesitín, söltum, kólesteróli og öðrum lípíðum. Gallsölt og fosfólípíð eru tvígæfar sameindir með vatnsfælin og vatnssækin svæði. Vatnsfælnu svæðin tengjast lípíðum en vatnssæknu svæðin snúa að vatnskenndu iðramaukinu. Þannig sundrast stórir fitudropar og yfirborð þeirra fyrir lípasa stækkar. Talan 1 µm lýsir aðeins grófri stærðargráðu fitudropa; við meltinguna myndast einnig mun smærri blandaðar mísellur sem flytja meltingarafurðir að pensilbrúninni. Verkunin minnir að hluta á áhrif uppþvottaefnis á fitu í vatni.
Gallsölt fleyta fitu og eru nauðsynleg fyrir myndun blandaðra mísella og eðlilegt frásog flestra fæðulípíða og fituleysanlegra vítamína. Um 95 prósent gallsalta eru venjulega endurupptekin, einkum með virkum flutningi í dausgörn, og berast með lifrarportblóði aftur til lifrar. Þessi endurnýting nefnist þarma-lifrarhringrás. Lifrarfrumur taka gallsöltin upp og seyta þeim aftur í nýtt gall. Lítið hlutfall tapast með saur og lifrin bætir það upp með nýmyndun úr kólesteróli.
Gallrauði (bílírúbín) er helsta galllitarefnið og myndast við niðurbrot hema, einkum þegar stórætur í milta, lifur og beinmerg fjarlægja aldraðar eða skaddaðar rauðfrumur. Járn og próteinhlutar eru endurnýttir. Ósamtengdur gallrauði berst bundinn albúmíni til lifrar, þar sem lifrarfrumur samtengja hann og seyta í gall. Gallrauði er gulleitur; grænn litur galls stafar einkum af gallgrænu (bílíverdíni) og breytingum litarefnanna. Þarmaörverur umbreyta gallrauða meðal annars í úróbílínógen og sterkóbílín, en sterkóbílín gefur hægðum brúnan lit. Stífla á gallflæði getur valdið ljósum eða kíttislitum hægðum vegna skorts á galllitarefnum. Fitumelting og frásog skerðast þá, en stöðvast ekki endilega algerlega.
Lifrin myndar gall samfellt. Sekretín getur aukið bíkarbónat- og vökvaseytingu frá gallrásafrumum, en kólestókínín (CCK) frá skeifugörn örvar fyrst og fremst samdrátt gallblöðru og slökun þrengivöðva lifrar- og brisrásarbiðu. Milli máltíða er meiri spenna í vöðvanum og hluti gallsins fer um gallblöðrurás í gallblöðruna, þar sem vatn og sölt eru tekin upp og gallið þéttist. Lifrar- og brisrásarbiðan er rásarsameining en ekki sjálf lokan.
Brisið
Mjúkt, aflangt og kirtilkennt bris liggur þvert aftan við magann og er að mestu aftanskinulíffæri. Höfuð þess liggur í C-laga sveigju skeifugarnar, bolurinn teygir sig til vinstri og mjókkandi halinn nálgast miltishliðið. Brisið er um 15,2 cm (6 tommur) langt, þótt stærðin sé breytileg. Það sameinar útkirtlastarfsemi, sem seytir meltingarensímum og bíkarbónati í göng, og innkirtlastarfsemi, sem losar hormón í blóð (mynd 23.26).
Útkirtlahluti brissins er myndaður úr litlum brisþrúgum (fleirtala: acini) við enda greinóttra ganga. Þrúgufrumur seyta ensímríkum brissafa í smágöng sem sameinast í meginbrisrás. Hjá flestum sameinast meginbrisrás og megingallrás í lifrar- og brisrásarbiðu rétt áður en þær opnast á stóru skeifugarnartotunni, en rásaskipan er breytileg og þær geta opnast aðskildar. Þrengivöðvi lifrar- og brisrásarbiðu, einnig nefndur Oddi-vöðvi, stjórnar flæði galls og brissafa. Minni aukabrisrás, Santorini-gangur, getur opnast á litlu skeifugarnartotunni um 1 tommu ofar. Hún er afleiða fremri hluta baklægs brisknapps og getur haldist opin; stærð hennar og tengsl eru breytileg.
Milli brisþrúga útkirtlahlutans liggja litlar þyrpingar innkirtlafrumna, briseyjar eða Langerhanseyjar. Frumugerðir eyjanna seyta meðal annars brisfjölpeptíði, insúlíni, glúkagoni og sómatóstatíni í háræðar og stjórna þar með víðtækum þáttum efnaskipta og meltingarstarfsemi.
Brissafi
Brisið myndar venjulega um einn til tvo lítra af brissafa á dag. Hann er tær og inniheldur einkum vatn, sölt, natríumbíkarbónat og meltingarensím. Bíkarbónat gerir brissafann basískan, oft um pH 7,1–8,2, hlutleysir sýru í iðramauki, dregur úr virkni pepsíns þegar sýrustig hækkar og skapar heppilegt umhverfi fyrir pH-næm ensím smáþarma. Brisensím melta kolvetni, prótein, lípíð og kjarnsýrur.
Brisið seytir flestum próteinkljúfandi ensímum sem óvirkum forensímum og einnig próteasahemlum; þetta dregur úr hættu á sjálfsmeltingu. Í skeifugörn klýfur ensímið enterópeptíðasi í pensilbrún trypsínógen í virkt trypsín. Trypsín virkjar meira trypsínógen og önnur forensím, meðal annars kýmótrypsínógen og prókarboxýpeptíðasa, í kýmótrypsín og karboxýpeptíðasa. Bráð brisbólga stafar ekki einfaldlega af því að ensímin séu mynduð virk; ótímabær virkjun trypsíns inni í brisi og bólgusvar eru mikilvægir þættir í flóknu sjúkdómsferli.
Brisamýlasi, brislípasi og kjarnsýrukljúfar eru seytt í virkri mynd. Þau ráðast ekki á prótein brisvefjar eins og virkir próteasar gætu gert, en virkni þeirra og vernd brissins ráðast einnig af aðgangi að hvarfefnum, rásaflæði og öðrum varnarþáttum.
Seyting briss
Hormón, utansemjutaugakerfið og staðbundin boð stjórna seytingu briss. Súrt iðramauk í skeifugörn örvar S-frumur til að seyta sekretíni, sem örvar einkum bíkarbónat- og vökvaríka seytingu frá brisgangafrumum. Fitusýrur og peptíð örva I-frumur til að seyta kólestókíníni (CCK), sem örvar ensímríka seytingu frá þrúgufrumum og vinnur með sekretíni. Örvun um skreyjutaug og önnur utansemjuboð stuðla að seytingu, einkum í höfuð- og magafasa, og áhrif næringarefna í skeifugörn ráða miklu í þarmafasa.
Brisið seytir yfirleitt nægu bíkarbónati til að hlutleysa stóran hluta þeirrar saltsýru (HCl) sem berst frá maga í skeifugörn. Þegar brisgangafrumur seyta bíkarbónati í göng myndast eða flyst samsvarandi magn vetnisjóna að blóðhliðinni og getur valdið vægu tímabundnu sýruálagi. Það er gagnstætt svonefndri basabylgju við saltsýruseytingu magans, en þessar staðbundnu breytingar einar viðhalda ekki sýrustigi blóðs. Stuðpúðakerfi, lungu og nýru stjórna sýru-basa-jafnvægi líkamans.
Gallblaðran
Gallblaðran er venjulega 8–10 cm (um 3–4 tommur) löng og liggur í grunnri gallblöðrugróf á innyflayfirborði lifrar milli hægra lifrarblaðs og ferningsblaðs. Þessi vöðvasekkur geymir og þéttir gall og þrýstir því við örvun um gallblöðrurás og megingallrás til skeifugarnar. Gallblaðran skiptist í botn, bol og háls. Botninn er breiðastur, bolurinn mjókkar í háls og hálsinn heldur áfram í gallblöðrurás. Rásin er oft 2–4 cm löng og sameinast lifrarsamrás; lengd, lega og rásaskipan eru þó breytileg. Gamla viðmið frumtextans, innan við 1 tommu, er því of þröngt.
Einföld stuðlaþekja slímhúðar gallblöðru myndar óreglulegar fellingar. Í veggnum eru hvorki greinilegt slímhúðarvöðvalag né undirslímhúð. Vöðvalagið er úr óreglulega skipuðum sléttum vöðvaþráðum. Við samdrátt gallblöðru berst gall um gallblöðrurásina og áfram í megingallrás (mynd 23.27). Sá hluti ytra borðsins sem snýr frá lifur er klæddur hálu, en við lifrina festir bandvefur gallblöðruna og myndar bandvefshjúp. Slímhúðin tekur upp vatn og sölt og getur þétt gallið um 10-falt, en þéttingarstigið er breytilegt.
