1. CẤU TRÚC GIẢI PHẪU VÀ MÔ HỌC CỦA GAN

Các đơn vị chức năng của Gan gồm: 

• Tiểu thùy gan (Lobule): Tĩnh mạch trên gan, bè gan, tiểu quản mật, ống dẫn mật.

• Bộ ba cửa: Ống dẫn mật, tiểu động mạch cửa, tiểu động mạch gan.

• Mao mạch kiểu xoang (Hepatic Sinusoid): Tế bào nội mô, tế bào Kuffer, khoảng Disse (khoảng cạnh xoang).

Cấu cúc giải phẫu và mô học của Gan (Source: Jonh Wiley & Sons, Inc.)

BA LOẠI TẾ BÀO TRONG GAN:

1. Tế bào nhu mô

   -Tế bào gan:
        +Vùng xoang (màng đáy bên): Tiếp xúc trực tiếp và trao đổi chất 2 chiều với huyết tương.
        +Vùng bên: được bịt kín bằng liên kết chặt là vi ống mật.
        +Vùng tiểu quản (màng đỉnh): bao quanh và trao đổi chất 1 chiều với tiểu quản mật.
   -Tế bào biểu  mô đường mật:
        +Tế bào biểu  mô đường mật lớn.
        +Tế bào biểu  mô đường mật nhỏ.

2. Tế bào xoang

   -Tế bào nội mô xoang gan: là tấm lưới lọc, tính thấm cao, có chọn lọc nhất định.
   -Tế bào Kuffer: là đại thực bào, loại bỏ các chất ngoại lai và vi khuẩn độc hại trong máu.
   -Tế bào hốc: là tế bào NK (Natural Killer cell) có nguồn gốc ngoài gan, ở gần các tế bào Kuffer, có nhiễm vụ tiêu hủy các tế bào U, tế bào nhiễm Virus.

3. Tế bào quanh xoang (tế bào hình sao)

   -Là tế bào nằm trong khoảng Disse, hay còn gọi là tế bào Ito, tế bào dự trữ Vitamin A và chất béo
   -Có nhiệm vụ giữ cân bằng vi môi trường tại gan.
   -Khi gan bị tổn thương mạn tính, tế bào hình sao sẽ hoạt hóa thành nguyên bào sợi, tạo mô sẹo.

2. CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG TUẦN HOÀN GAN

1. DỰ TRỮ MÁU:

   Gan dự trữ khoảng 10% máu (650ml), nguồn máu đến gan đi theo hai đường: 
   -Động mạch gan (20~30%)
   -Tĩnh mạch gan (70~80%, PO2 thấp nhưng lưu lượng cao)
   Áp lực của Tĩnh mạch cửa: 10mmHg, Động mạch: 90mmHg, Tĩnh mạch trên gan: 5mmHg

   

   Giúp điều hòa thể tích máu: suy tim xung huyết (tăng áp suất nhĩ), cung cấp máu khi xuất huyết.

2. CHỨC NĂNG ĐỆM CÁC CHẤT DINH DƯỠNG

   -Lớp tế bào nội mô có tính thấm cao: chất dinh dưỡng sẽ được hấp thu nhanh vào khoảng Disse và gan sẽ biến đổi thành các chất thích hợp rồi phóng thích vào máu với nồng độ được điều chỉnh.

3. CHỨC NĂNG LỌC VI KHUẨN

   -Nhờ vào sự hoạt động của tế bào Kuffer loại bỏ các chất ngoại lai và vi khuẩn độc hại trong máu.

Tế bào gan

3. CHỨC NĂNG TỔNG HỢP PROTEIN CỦA GAN:

Gan có thể tổng hợp được khoảng 15% tổng khối lượng Protein trong cơ thể. Trong đó có rất nhiều Protein quan trọng như:
-α1-acid glycoprotein: Ức chế phản ứng tăng sinh của lympho ngoại vi với các yếu tố phân bào( Mitogen)
-Albumin (ALB): Là protein vận chuyển, điều hòa áp suất keo trong máu, rất nhạy cảm với những tổn thương ở gan. Thường được dùng để xét nghiệm chức năng gan thận hoạt động có tốt hay không.
-Ferritin: Là loại protein dự trữ sắt trong tế bào.
-Transferrin: Là protein có chức năng vận chuyển sắt đi khắp cơ thể.

ENZYME HUYẾT TƯƠNG:

-Aminotransferase (transaminase): 

• AST: tế bào chất, ty thể; phân bố rộng khắp cơ thể

• ALT: tế bào chất; có trong nhiều cơ quan nhưng nồng độ cao nhất là ở tại gan

Là chất chỉ dấu tổn thương gan đặc hiệu, chuyên dụng trong các xét nghiệm tầm soát bệnh lý về gan.
 

-Alkaline phosphatase tạo ra từ gan và xương:

• GGT (Gamma Glutamyl Transpeptidase):  có ở màng tế bào của nhiều loại mô (gan, mật, thận, tụy, lách, tim, não...)

• 5'NT (5'-Nucleotidase): có ở màng tế bào gan, ruột non, não, tim, mạch máu, tụy nội tiết.

Xét nghiệm các bệnh lý về xương, bệnh lý gan, tắc mật.

4. CHỨC NĂNG CHUYỂN HÓA CARBONHYDRATE CỦA GAN:

4.1 ĐIỀU HÒA GLUCOSE:

-Gan giữ cho nồng độ Glucose trong máu luôn ổn định. Nếu nồng độ Glucose tăng cao, gan sẽ dự trữ dưới dạng Glycogen, và ngược lại, nếu nồng độ hạ thấp, gan sẽ thủy phân Glycogen tân sinh Glucose. Hoạt động này được điều hòa bởi Insulin và Glucagon.

4.2 CHUYỂN HÓA GALACTOSE:

-Trong cơ thể con người, hầu hết các galactose tiêu thụ vào được chuyển hóa thành glucose, có thể cung cấp 4,1 kilocalories cho mỗi gram năng lượng, sau đó được tích hợp vào glycogen hoặc được sử dụng làm năng lượng.

Quá trình chuyển hóa Galactose thành Glucose

4.3 CHUYỂN HÓA FRUCTOSE:

- Fructose được tiêu hóa ở gan để sản xuất glucose là chủ yếu (khoảng 50%), một lượng nhỏ glycogen (trên 17%), lactate (Khoảng 25%) và một lượng nhỏ axit béo.

5. CHỨC NĂNG CHUYỂN HÓA LIPID CỦA GAN:

LIPID được hấp thu từ ruột, thông qua mạch bạch huyết đến Gan chuyển hóa thành Glycerol và Acid béo (acid béo cung cấp năng lượng cho cơ thể và trở lại vào máu dưới dạng Lipoprotein.)
Chức năng chuyển hóa lipid của gan bao gồm:

• Oxy hóa Acid béo chuyển hóa năng lượng: Oxy hóa khử (tại ty thể hoặc peroxisome) Acetyl CoA tạo thành Adenosine triphosphate (ATP) còn được gọi là chu trình Krebs, chu trình Acid citrid.

• Tổng hợp Acid béo từ carbonhydrate và acid amin:Acid béo được tổng hợp từ Acetyl CoA, bất kỳ chất nào tạo ra được acetyl CoA đều có thể dùng để tổng hợp acid béo.

• Tổng hợp lipoprotein: 
  -Chylomicron: là lipoprotein lớn nhất, chủ yếu vận chuyển mỡ từ niêm mạc ruột qua bạch huyết và đến gan.
  -VLDL: là lipoprotein tỉ trọng rất thấp, có chức năng vận chuyển triglycerid từ gan đến các cơ quan khác.
  -LDL: cũng là lipoprotein tỉ trọng rất thấp, tồn tại ở huyết tương, gan, có chức năng vận chuyển cholesterol đến các cơ quan.
  -HDL: là các hạt lipoprotein tỉ trọng cao, được tổng hợp và chuyển hoá ở gan và ruột, có chức năng gom cholesterol dư thừa trở về gan.

• Tổng hợp thể Ceton: Các thể ceton được máu đưa đến mô ngoại vi, vào tế bào, theo phản ứng ngược chiều tạo lại phân tử Acetyl CoA cho năng lượng. Khi nhịn đói, cơ thể thiếu năng lượng, phải huy động mỡ lấy năng lượng thay thế Glucose.

   

6. CHỨC NĂNG CHUYỂN HÓA ACID AMIN CỦA GAN:

6.1 GAN LÀ NƠI DUY NHẤT CÓ THỂ TỔNG HỢP CÁC ACID AMIN KHÔNG THIẾT YẾU:

-Acid Glutamic, Glutamin giữ vai trò quan trọng trong việc tổng hợp các acid amin.

-Glutamin: là chất chuyển hóa quan trọng thứ 2 của NH3 trong gan (sau Ure), vận chuyển và dự trữ Ammonia trong máu. Glutamin phản ứng với các α-keto acid khác để tạo thành các acid amin không thiết yếu. Có chức năng cung cấp năng lượng khi lượng glucose và lipid giảm.

6.2 KHỬ AMIN:

-Acid amin bị khử amin và tham gia vào chu trình Krebs để cung cấp năng lượng hoặc biến đổi thành acid béo.

6.3 THÀNH LẬP URE:

-Dị hóa Protein, Acid nucleic tạo thành Amoniac NH3 tạo các acid amin không thiết yếu và acid nucleic mới.
-Nếu nồng độ NH3 trong gan cao gấp 10 lần huyết tương thì sẽ thực hiện chu trình tổng hợp Ure để loại bỏ NH3.

7. CHỨC NĂNG CHUYỂN HÓA VITAMIN VÀ MUỐI KHOÁNG CỦA GAN:

7.1 CHUYỂN HÓA VITAMIN Ở GAN:

Được dự trữ nhiều nhất ở gan, đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì tầm nhìn khỏe, chức năng thần kinh, tạo nên làn da khỏe mạnh.
-Vitamin D3: được hấp thu và gan chuyển hóa thành 25-OH D3 (DiHydroxyvitamin D3) có tác dụng duy trì sự cân bằng canxi trong cơ thể.
-Vitamin K: cần để tổng hợp Prothrombin, có vai trò quan trọng trong quá trình điều chỉnh sự đông đặc của máu, cần thiết cho sự hỗ trợ đông máu. Vitamin K còn hỗ trợ sự trao đổi chất của xương và trao đổi chất của canxi trong hệ thống mạch máu.

-Vitamin A: 

7.2 SẮT:

-Chứa hầu hết trong Hemoglobin, dự trữ nhiều nhất trong gan dưới dạn Ferritin và di chuyển trong máu đến các cơ quan khác dưới dạng kết hợp Transferrin.
-Tế bào Kuffer và lách sẽ tiêu hủy những Hồng cầu già để thu hồi Sắt.
-Khi lượng sắt trong máu giảm, gan sẽ phóng thích sắt dự trữ, kích thích tổng hợp transferrin và tăng cường hấp thu sắt từ đường tiêu hóa.

8. CHỨC NĂNG CHUYỂN HÓA BILIRUBIN CỦA GAN:

Bilirubin là sản phẩm thái hóa của nhân Hem (80% hồng cầu già/hồng cầu chưa trưởng thành, còn lại từ Myoglobin và cytochrome)
Rối loạn liên quan đến chuyển hóa Bilirubin:
Nếu bilirubin >2mg/dl: vàng da lâm sàng. Có 3 loại vàng da:

• Tăng Bilirubin GT (vàng da trước gan): Chỉ số GT/TP >80%

• Tăng cả 2 loại Bilirubin GT và TT (vàng da tại gan): chỉ số GT/TP ~ 25-80%

• Tăng Bilirubin TT (vàng da sau gan): chỉ số GT/TP <25%

9. CHỨC NĂNG BÀI TIẾT MẬT CỦA GAN:

9.1 TẠO MẬT:

• Tế bào gan tạo Acid mật

• Tế bào ống dẫn: tạo Na+, HCO3-
  Hình thành hệ thống ống dẫn, túi mật.

9.2 BÀI TIẾT:

Cô đặc khoảng 5 lần (tối đa 12 đến 20 lần)

• Bài tiết khoảng 1000ml.ngày

• Niêm mạc túi mật tích cực vận chuyển Na+ (Hấp thu liên tục nước, Na+, Cl-, và các chất điện giải, còn lại muối mật, cholesterol, lecithin,bilirubin cô đặc trong túi mật)

9.3 TUẦN HOÀN RUỘT-GAN CỦA TÚI MẬT:

• 94% sẽ được tái hấp thu tại hỗng tràng, tĩnh mạch cửa và chuyển đến gan.

• Một lượng nhỏ sẽ được đào thải theo phân, và được thay thế bằng lượng muối mật mới tiết ra ở gan.

10. CÁC CHỨC NĂNG KHÁC CỦA GAN:

10.1 ĐÔNG MÁU:

• Tổng hợp tất cả các yếu tố đông máu (trừ yếu tố VIII)

• Dự trữ Vitamin K

10.2 NỘI TIẾT:

Gan chuyển hóa nhiều hormone tan trong mỡ: aldosterone, cortisol, estrogen, testosterone, hormone giáp.

10.3 KHỬ ĐỘC:

-Gan khử độc qua 2 cách:

• Phương pháp vật lý thông qua sự thực bào của tế bào Kuffer.

• Phương pháp sinh hóa thông qua enzyme cytochrome P450.

-Gan biến chất hóa học nội sinh (hormone tan trong mỡ), ngoại sinh (thuốc) thành những chất ít độc hơn: Biến chất độc tan trong mỡ thành tan trong nước để có thể thải ra ngoài qua 2 giai đoạn oxy hóa/hydroxy hóa và Ester hóa.