Gan là cơ quan chuyển hóa phức tạp. Các tế bào gan (tế bào biểu mô gan) thực hiện các chức năng chuyển hóa của gan:
Hình thành và bài tiết mật là một phần trong quá trình chuyển hóa bilirubin (xem Tổng quan về chuyển hóa Bilirubin)
Kiểm soát chuyển hóa cholesterol
Hình thành urê, albumin huyết thanh, các yếu tố đông máu, enzym và nhiều loại protein khác
Tổng quan về cấu trúc gan
Ở cấp độ tế bào, các bộ ba cửa bao gồm các thành phần nằm liền kề và song song với nhau tĩnh mạch cửa, và các động mạch gan bao quanh các tế bào gan. Các nhánh tận của tĩnh mạch gan nằm ở trung tâm của các tiểu thùy gan. Máu chảy từ ngã ba tĩnh mạch cửa qua các tế bào gan và chảy qua các nhánh tĩnh mạch trung tâm tiểu thùy nên trung tâm của tiểu thùy là vùng dễ bị thiếu máu nhất.
Tổng quan về Chuyển hóa Bilirubin
Sự phân hủy hemolobin tạo ra bilirubin (sản phẩm thải trừ không hòa tan) và các sắc tố mật khác. Bilirubin phải được hòa tan trong nước để được bài tiết. Sự chuyển đổi này diễn ra qua 5 bước: hình thành, vận chuyển trong máu, hấp thu ở gan, liên hợp, và bài tiết mật.
Sự hình thành: Khoảng 250 đến 350 mg bilirubin không liên hợp được hình thành mỗi ngày; 70-80% từ sự phân giải của các hồng cầu thoái hóa, và 20 đến 30% (bilirubin có nhãn sớm) chủ yếu xuất phát từ các protein heme khác trong tủy xương và gan. Hemoglobin bị phân hủy thành sắt và biliverdin, chất mà sau đó được chuyển thành bilirubin.
Vận chuyển trong máu: Bilirubin không liên hợp (phản ứng gián tiếp) không tan trong nước và do đó được vận chuyển trong huyết tương khi gắn với albumin. Nó không thể đi qua màng lọc cầu thận vào nước tiểu. Gắn kết với albumin yếu đi trong một số tình trạng bệnh lý (ví dụ: nhiễm toan) và một số chất (ví dụ: salicylat, một số loại kháng sinh) cạnh tranh các vị trí gắn kết.
Hấp thu ở gan: Gan hấp thụ nhanh chóng bilirubin nhưng không hấp thụ albumin huyết thanh kèm theo.
Liên hợp: Bilirubin không liên hợp trong gan được kết hợp để hình thành chủ yếu là bilirubin diglucuronide (bilirubin liên hợp [phản ứng trực tiếp]). Phản ứng này, được xúc tác bởi enzyme trong ty thể là glucuronyl transferase, làm cho bilirubin hòa tan được trong nước.
Bài tiết mật: Các vi quản mật hình thành bởi các tế bào gan cạnh nhau dần kết hợp thành các ống dẫn, ống dẫn mật giữa các tiểu thùy, và các ống gan lớn hơn. Bên ngoài cửa gan, ống gan chính hợp với ống cổ túi mật từ túi mật tạo thành ống mật chủ, dẫn xuống tá tràng ở đỉnh nhú Vater.
Bilirubin liên hợp được bài tiết vào vi quản mật với các thành phần khác của dịch mật. Trong ruột, vi khuẩn chuyển hóa bilirubin thành urobilinogen, phần lớn trong số đó được chuyển hóa thành stercobilin, làm cho phân màu nâu. Trong tắc nghẽn mật hoàn toàn, phân mất màu bình thường và trở thành màu xám nhạt (phân màu đất sét). Một phần urobilinogen được hấp thu lại, phân giải bởi các tế bào gan, và bài tiết lại vào mật (chu trình gan - ruột). Một lượng nhỏ được bài tiết qua nước tiểu.
Vì chỉ bilirubin liên hợp được bài tiết qua nước tiểu còn bilirubin không liên hợp thì không, chỉ khi xảy ra tăng bilirubin máu liên hợp (ví dụ như vàng da tại gan hoặc vàng da tắc mật) gây ra bilirubin trong nước tiểu.
Sinh lý bệnh các tình trạng rối loạn ở gan
Các bệnh lý gan có thể là hậu quả của nhiều nguyên nhân, bao gồm cả nhiễm trùng, thuốc, độc tố, thiếu máu và bệnh tự miễn. Thỉnh thoảng, bệnh lý gan xuất hiện sau phẫu thuật. Hầu hết các bệnh lý gan gây ra các tổn thương và hoại tử tế bào gan ở các mức độ khác nhau, gây nên các biến đổi kết quả xét nghiệm và đôi khi là các triệu chứng lâm sàng. Các triệu chứng có thể là do chính bệnh gan (ví dụ vàng da do viêm gan cấp) hoặc do các biến chứng của bệnh gan (ví dụ, xuất huyết tiêu hóa cấp tính do xơ gan và tăng áp lực tĩnh mạch cửa).
Mặc dù bị hoại tử, nhưng gan có thể tự tái tạo. Thậm chí cả hoại tử rộng cũng có thể hồi phục hoàn toàn (ví dụ như viêm gan siêu vi cấp). Mặc dù vậy, sự tái tạo không hoàn toàn và xơ hóa có thể là hậu quả của tổn thương hoàn toàn nhiều tiểu thùy liên tiếp hoặc có thể do các tổn thương ít rõ rệt nhưng liên tiếp.
Các bệnh đặc biệt ưu tiên ảnh hưởng đến một số cấu trúc hoặc chức năng gan mật nhất định (ví dụ: viêm gan vi rút cấp chủ yếu biểu hiện bằng tổn thương tế bào gan hoặc tổn thương tế bào ở gan; viêm đường mật nguyên phát biểu hiện bằng rối loạn bài tiết dịch mật; và xơ gan biểu hiện bằng xơ hóa gan và tăng áp lực tĩnh mạch cửa). Phần của hệ thống gan mật bị ảnh hưởng xác định các triệu chứng, dấu hiệu và các bất thường trong phòng thí nghiệm (xem xét nghiệm các rối loạn gan và mật). Một số rối loạn (ví dụ: bệnh gan nặng liên quan đến rượu) ảnh hưởng đến nhiều cấu trúc gan, dẫn đến sự kết hợp của các dạng triệu chứng, dấu hiệu và các bất thường về xét nghiệm.
Tiên lượng các biến chứng nghiêm trọng thường tồi hơn ở người già, những người ít có khả năng hồi phục sau các stress vật lý cũng như khả năng dung nạp các độc chất tích lũy.
