Желчь & Ферменты

Человеческий Fairy, или Что такое желчь?

Про то, как желчь отмывает посуду и желудок от жира

Как ни странно, начало книги будет не о желчном пузыре и не о поджелудочной железе. Начнем с самой желчи просто потому, что все про нее говорят, но никто не знает, что это такое и зачем она нужна. Если вы когда-то в жизни брали в руки что-то жирное и липкое, то вы точно знаете, как сложно бывает это отмыть. Тем более без мыла, и даже с мылом. Но лучше с хозяйственным, а еще лучше со средством для мытья посуды. Это практически и есть желчь, то есть наш натуральный фэйри, или крошка сорти, или что там еще популярно сегодня.

Синтетические моющие средства представляют собой детергент, то есть смесь поверхностно активных веществ, консервантов с добавлением отдушки, растворителя, хлорида натрия и гидроксида натрия для омыления жиров. Все это появилось из мыловарения и нужно, чтобы отмывать жиры от посуды.

Желчь тоже отмывает жиры. Она, кстати, даже по цвету похожа на фэйри, золотисто-зеленая за счет содержания в ней билирубина. Когда из желудка кусочек жирной пищи уже мягкой консистенции попадает в двенадцатиперстную кишку, на него падает капелька желчи и случается чудо омыления. Так же как в рекламе капля фэйри растворяет жир на тарелке, и он отступает в разные стороны. На самом деле не отступает, а растворяется и превращается в микроскопические капли. Вот их-то и могут переварить ферменты поджелудочной железы. Крупные куски жира им, конечно, не по зубам. Но об этом речь пойдет дальше, в главе о поджелудочной железе.

Несмотря на мощность и резервы поджелудочной, она не может переваривать крупные куски или капли жиров. Их нужно разбить на микроскопические – именно это и делает желчь. Она производится в печени, с ней происходят определенные превращения, и она доставляется по протокам в кишечник. Вместе с ней заодно выносится из печени то, что печени не нужно: лишний холестерин, фосфолипиды, билирубин и токсичные желчные кислоты. Обо всем этом речь пойдет в следующих главах.

Но основное и главное, зачем нам нужна желчь в пищеварении, – это эмульгирование жиров, то есть разделение их на микроскопически маленькие капли жира, которые в дальнейшем сможет переварить поджелудочная железа. Если желчь не сделает жир доступным для переваривания, то он не сможет перевариться и, как следствие, не сможет всосаться в кишечнике, чтобы попасть в организм. Но сама по себе желчь не отвечает за переваривание, а только готовит пищу к этому приятному процессу. Кроме того, раз уж желчь выделяется из печени, то корыстная печень как хорошая жена непременно воспользуется моментом и попросит мужа вынести мусор по дороге. Так печень и выбрасывает вместе с желчью лишние, или ненужные, или отработанные вещества – лишний холестерин, токсичные желчные кислоты, продукты обмена веществ из печени, продукты переработки лекарств.

Получается, что желчь одновременно содержит и полезные, и вредные вещества.

Принцип эмульгирования жиров

Зачем нужны мицеллы, или Как все это помещается в желчь?

Про волшебницу Мицеллу и желчные заклинания

Начать надо с того, что желчи у нас в принципе много. За сутки выделяется примерно 600 мл желчи. Желчь в основном состоит из воды, минеральных солей и слизи. Удивительно, что в ней могут сочетаться несочетаемые вещества. Вода, в которой растворяются только водорастворимые вещества, и жирный холестерин, который, как любой жир, нерастворим в воде. Как такое возможно, спросит любой физик или химик. Ведь вода и жир не смешиваются!

Для этого в организме есть смарт-система из желчных кислот. Именно они способны создавать МИЦЕЛЛЫ. Мы сейчас тоже начали применять такой подход в медицине для доставки некоторых лекарств в труднодоступные места. Не подумайте про свечи или вагинальные таблетки, мицеллы в медицине используются для того, чтобы вещество достигло определенного места в пищеварительной системе.

Мицеллы похожи на двухсторонних ежиков-перебежчиков. Это микрошарики размером 3–6 нанометров, состоящие из 20–40 молекул. Они образованы из желчных кислот и лецитина, которые имеют трехмерную структуру и две стороны – жирорастворимую и водорастворимую. Эта структура свернута так, что серединка у нее жирорастворимая, а наружная поверхность водорастворимая. Если в окружающем пространстве больше воды, жирная часть уходит внутрь, а водная – наружу. Если жира снаружи больше, то водная часть прячется внутрь.

Строение мицеллы из желчных кислот

А знать об этом нужно для того, чтобы понять, как густеет желчь и как образуются камни. Причины мы еще обсудим в следующих главах, но принцип такой. Если жирного холестерина становится больше, чем может поместиться и удержаться в мицеллах, то он попадает в водную среду и выпадает в осадок. Образуется песок, взвесь, сгустки, сладж или сразу камни. В некоторых случаях бывает достаточно просто увеличить количество желчных кислот и лецитина в желчи, чтобы этот процесс остановился или даже камни начали растворяться. Но нужно соблюдать правильное соотношение желчных кислот и лецитина.

Где находится фабрика по производству желчи?

Про технологию производства желчи в организме

Клетки печени гепатоциты захватывают уже готовые желчные кислоты из крови и отправляют в желчные протоки. Так создается одна часть желчи. Вторая часть специально производится клетками печени. Они захватывают холестерин из крови, с помощью печеночных ферментов превращают его в желчные кислоты и выбрасывают в желчные протоки. Если кровь прошла через печень один раз, то клетки печени забирают из нее 80 % желчных кислот. Но немного холестерина и желчных кислот в крови все же остается, это и есть их нормальное значение в биохимическом анализе крови.

Кроме холестерина и желчных кислот клетки печени забирают из крови еще и фосфолипиды, в основном это активно рекламируемый лецитин. Поскольку печени приходится наводить порядок в крови после гибели эритроцитов, она удаляет избыток билирубина. Тот самый мусор после разрушения красных клеток крови. В печень билирубин поступает непрямой, то есть в комплекте с белком. Клетки печени переупаковывают его, открепляют белок и прикрепляют кислоту, получается почти чистый прямой билирубин. Как раз он и сбрасывается в желчь. Точно так же выбрасываются в желчь лекарственные препараты и токсичные вещества. Активный гормон секретин наполняет желчь большим количеством воды и минеральных солей, натрием, хлором, бикарбонатом.

Схема выделения холестерина и желчных кислот в желчь

Желчь выделяется из печени, из печеночных долек. Самой маленькой, но при этом работающей частичкой печени является не клетка печени, а комплект клеток, который называется печеночная долька. Они и производят желчь, которая собирается в мельчайшие желчные капилляры. Капилляры соединяются и сливаются друг с другом, образуя более крупные и толстые канальцы Геринга. Они тоже объединяются и между собой, так появляются «объездные дороги», или междольковые протоки, огибающие печеночные дольки. Они тоже соединяются между собой и срастаются вместе, образуя желчные протоки внутри долей печени. И все они в итоге сливаются в один печеночный проток. Из того количества желчи, что вырабатывается за сутки, примерно 2/3 поступает из мелких канальцевых протоков и 1/3 из крупных протоков.

Дерево желчных протоков

Желчь бывает разная: разведение или концентрат?

Про то, как подготавливается желчь

Когда желчь выделяется, она имеет один состав, но пока она идет по трубам и доходит до желчного пузыря, ее состав изменяется. Можно сказать, что она разводится и концентрируется одновременно. Возможно ли такое? На первый взгляд кажется, что нет, но на самом деле да. Ведь в составе желчи много разных веществ и одних становится больше – она концентрируется, а других становится меньше – она разводится и разбавляется. Концентрируются органические вещества и некоторые соли, другая часть солей разбавляется.

Выделяется желчь со скоростью 1 мл за 2–3 минуты, так за сутки накапает 3,5 л. И за счет концентрирования этот объем уменьшается до примерно 0,6 л или 600 мл в сутки. Это достигается всасыванием воды обратно. Организм может забрать до 90 % воды из желчи всего за несколько часов. Кстати, объем желчного пузыря всего 50–60 мл. Это повод подумать, а мы вернемся к этому в главе про желчный пузырь.

Исходная желчь по составу электролитов или минеральных веществ мало чем отличается от сыворотки крови, разница только в самих желчных кислотах, холестерине и билирубине. За счет того, что в клетки желчевыводящих путей встроены натрий-калиевые насосы, они изменяют баланс электролитов и превращают слабощелочную желчь в почти нейтральную. Точный состав смотрите в таблице.

Главный компонент желчи – это желчные кислоты, их изготавливают клетки печени. Все желчные кислоты человека имеют по 24 атома углерода, но разное строение. Основных желчных кислот две – это холевая и хенодезоксихолевая кислоты. Их делает сама печень, но есть и вторичные желчные кислоты, которые производит микрофлора кишечника. Вот вам и влияние микрофлоры и на желчь, и на печень. Как это происходит, поговорим в следующих главах про энтерогепатическую циркуляцию желчных кислот. Важно, чтобы соотношение этих желчных кислот оставалось в порядке. В противном случае начинают преобладать токсичные желчные кислоты и возникают проблемы.

В печени и в желчи все желчные кислоты находятся не сами по себе, а в комплекте с популярными сейчас глицином и таурином. И это не просто витаминки! Комплектов с глицином в три раза больше, потому что количество таурина в организме ограничено. Такие укомплектованные желчные кислоты лучше растворимы в воде и в кишечнике. Но надо избегать заброса желчи в желудок, или билиарного рефлюкса, потому что при попадании в кислую среду желудка соли этих желчных кислот выпадают в осадок.

Таблица 1

Состав печеночной и пузырной желчи

Мы говорили про состав желчи, ее появление и баланс между компонентами. Чтобы разобраться в проблемах желчевыделения, нужно понимать не только, что именно течет по желчным путям, но и по каким трубам течет желчь – об этом подробнее в следующей главе.

Желчный трубопровод

Про устройство системы желчных протоков

Желчь выделяется клетками печени. Выделяться в никуда она просто-напросто не может: тогда она не достигнет своей цели и не сможет создавать условия для пищеварения. Поэтому важно, чтобы желчь попала именно в то место, где начинается переваривание. Для этого в организме есть система доставки, чем-то напоминающая водопровод или канализацию. Разница только в том, что трубы, по которым движется желчь, – живые. Трубы эти могут быть большего или меньшего размера, но устройство их одинаковое.

Желчный проток внутри трубы покрыт слизистой оболочкой. Она нужна для того, чтобы желчь не разъедала и не раздражала сам проток. В случае воспаления желчного пузыря или протоков количество клеток, вырабатывающих слизь, становится больше, чем обычно. Так живой проток адаптируется и помогает справиться с избыточным раздражением. Иногда это играет злую шутку, когда выделяемой слизи становится слишком много и она, наоборот, затрудняет выделение желчи. Кроме того, клетки трубы помогают всасывать и впитывать лишнюю воду – так они помогают концентрировать желчь. Есть и другие хитрости в этой желчной трубке (например, способность уводить желчь обратно), но об этом чуть позже.

Строение стенки желчного протока

Внутри трубы находятся мышцы, которые как раз обеспечивают тонус протоков. Он может быть адекватным тому количеству желчи, которое течет по трубе, а может быть измененным. Нарушение тонуса протоков в любом случае является проблемой – как повышенный тонус, так и пониженный. Это может приводить к дискинезии желчевыводящих путей. Между мышцами находится большое количество нервов и нервных окончаний с рецепторами. Они определяют и чувствуют давление желчи в протоке. Определили давление – изменили тонус мышц, давление скорректировалось. Снаружи проток как кабель с проводами, помещен в сервисную оболочку, защищающую проток от внешних воздействий и содержащую сосуды для питания клеток.

Вообще, протока для желчи два. Какие, подумали вы? Правильно, левый и правый, каждый из своей доли печени. Левая доля печени подальше, соответственно, проток подлиннее, около 2 см. Правая доля печени ближе к месту сбора желчи, поэтому и проток покороче, около 1 см. Толщина обоих протоков примерно одинаковая, от 5 до 10 мм.

В главном печеночном месте, которое называется воротами печени, протоки соединяются друг с другом. Ворота у печени появились не просто так. Они похожи на розетку для электрического кабеля. Это место, в которое все входит в печень и из которого все выходит из печени. Туда подключаются кровеносные сосуды, артерии и вены, лимфатические сосуды и общий желчный проток, или холедох. Он подлиннее, около 6–8 см. Именно по нему из печени дальше течет желчь и утекает к выходу из желудка, в двенадцатиперстную кишку. Эта кишка как бы переходный участок между желудком и кишечником. Называют ее в честь 12 пальцев-перстов. Так исторически сложилось, что длину раньше измеряли частями тела – пальцами, локтями, аршинами. Длина этой кишки равна 12 пальцам. По строению начало ее похоже на желудок – и болеет как желудок, а конец похож на кишечник – и болеет как кишечник. Но мы отвлеклись, пропустив самую главную часть желчевыводящей системы – ее накопительный резервуар.

Почему желчный – пузырь?

Про то, где расположен и как выглядит желчный

Не то чтобы создатель перестраховался, но все или почти все в нашем организме хранится про запас. С желчью та же история. Ходил-бродил пещерный человек в поисках пищи, можно сказать, что голодал. Вдруг встретил жирного мамонта и, конечно, сразу съел. Где взять сразу столько желчи? Разумеется, в желчном пузыре, где она накапливалась на черный день или для праздника живота. Возможно, что целого мамонта мы не съедим, но в новогоднюю ночь или на майские, на 23 Февраля или 8 Марта, на день рождения, юбилей или годовщину – вероятность высокая.

Желчь выделяется из печени со скоростью около 1 мл за пару минут, а сколько понадобится на обед или ужин, никто точно не сосчитает. Поэтому появилась потребность в накопителе, который к нужному моменту обеспечит хотя бы необходимое количество «расщепителя жиров», то есть желчи. Кстати, возможно, что ее даже не хватит для обработки праздничной пищи, а возможно – останется лишняя. Об этом мы поговорим, когда будем проверять, насколько хорошо работает желчный пузырь. Но не только в этом его функция.

В роли накопителя выступает маленький мешочек размером 7–8 см в длину и 2–3 см в диаметре, имеющий привычный для российских застолий объем 50 мл. Мешочек расположен прямо под печенью и приклеен к ней снизу, как скотчем, специальной оболочкой. Когда приклеивали, форма мешочка немного изменилась и стала не ровной круглой, а напоминающей грушу, баклажан или кабачок. Тут у каждого свои гастрономические ассоциации.

Найти желчный пузырь легко и просто. Для этого проводим линию по середине ключицы сверху вниз и доходим до 10-го ребра. Там он и расположен. Есть второй способ: если соединить линией правую подмышку с пупком, то в месте пересечения этой линии с ребром и будет находиться желчный пузырь. Но только вы его не достанете – он глубоко под ребрами. Там находится печень, он под ней на глубине 3 см. Правым своим боком пузырь касается толстого кишечника, левым боком дотрагивается до желудка. Дно у пузыря спереди, а шейка – сзади. Когда желчи в пузыре накопилось много, ваш резервный мешок надувается, а когда вся накопленная желчь потрачена, то пузырь уменьшается и становится похож на сдувшийся воздушный шарик. В таком состоянии можно разглядеть разные виды перегибов, складок и много чего еще. Но это вовсе не говорит о том, что пузырь всегда имеет такую форму.

Так уж случилось, что приклеили его к печени не ровно, а как бы задом наперед. Дальше возник вопрос главного водопроводчика: как же его подсоединить к остальной системе трубопровода? Пришлось ставить «переходник» – дополнительный пузырный проток. Нарастили трубочку длиной примерно 5 см и толщиной, как и все остальные протоки, около 5 мм. Присоединили к общему желчному протоку поперек почти в самую середину. Да вот незадача, пузырь смотрит назад, а проток – вперед. Пришлось пузырь загнуть, а сам пузырный проток сразу перекрутить в макаронину. Работать система начала отлично, но мифов и заблуждений от этого родилось огромное количество!

Строение желчного пузыря и пузырного протока

Пузырный проток перекручен, снаружи напоминает спираль или пасту фузилли. Это повод освежить свои познания в области макаронных изделий. Все этот вид пасты знают, но не знают названия. Внутри этого протока как будто бы остались следы перекрутов – внутри это не гладкая трубка, в ней есть спиральные складки или борозды. Они нужны для того, чтобы обеспечить правильное течение желчи по трубе. А течет она по ней, оказывается, в разные стороны – и взад, и вперед.

Почему желчь течет в обе стороны?

Про то, как желчь выбирает, куда ей течь

Если вы когда-либо надували длинные воздушные шарики или сгибали их, то вы понимаете силу давления – силу давления собственных пальцев на воздушный шарик. Напомню, что желчевыводящие пути хоть и трубы, но живые трубы. Это означает, что они состоят из мышц, имеющих тонус и меняющих степень давления. Кроме того, эти трубы оснащены специальными «сжимателями». Они называются сфинктерами от греческого слова со значением «сжимать».

Это не клапаны, а именно «сжиматели». Кстати, самый знакомый всем сфинктер – это губы, или круговая мышца рта. Попробуйте сжать рот. Еще один чуть более знакомый, но менее публичный сфинктер – это анальный. Именно он не позволяет нам наделать глупостей.