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Aufgaben der Leber

Einleitung

Die Leber ist das größte und wichtigste Stoffwechselorgan des Körpers. Sie übernimmt vielfältige Aufgaben vom Abbau schädlicher Stoffe, über die Verwertung von Nahrungsbestandteilen, bis hin zur Synthese neuer Enzyme und Proteine, die für den Körper überlebenswichtig sind. Ein Ausfall der Leberfunktion kann zu lebensbedrohlichen Entgleisungen des Stoffwechsels führen.

Allgemeine Aufgaben

Über die Pfortader (Vena porta) gelangen Substanzen, die vom Darm ins Blut aufgenommen wurden, in die Leber. Je nach Bedarf des Körpers werden die Bestandteile unterschiedlich verwendet. So sorgt die Leber immer zuerst dafür, dass die anderen Organe ausreichend mit Nährstoffen versorgt sind, bevor sie selbst welche speichert. Ist im Körper genug vorhanden, so speichert die Leber zum Beispiel Zucker in Form von Glykogen. Sinkt der Blutzuckerspiegel, so kann die Leber aus diesem Depot wieder Traubenzucker freisetzen.

Auch Fett, Vitamine und Eiweißbausteine (Aminosäuren) können in der Leber gespeichert werden. Aus den Aminosäuren kann die Leber dann verschiedene lebenswichtige Eiweiße herstellen. Dazu gehören zum Beispiel Gerinnungsfaktoren, die für die Blutgerinnung wichtig sind, oder auch das C-reaktive Protein, was bei Entzündungen eine wichtige Rolle spielt und im Blutbild auch als Entzündungsparameter gilt. Außerdem stellt die Leber Proteine her, die fettlösliche Stoffe (Fette, Hormone) im Blut transportieren können. Auch das körpereigene Cholesterin wird zu großen Teilen in der Leber gebildet, welches außerdem Bestandteil der Gallenflüssigkeit ist, die auch in der Leber produziert wird.

Aber die Leber ist nicht nur für die Bildung von Stoffen verantwortlich, sondern auch für den Abbau von schädlichen Substanzen (Entgiftung). So baut die Leber beispielsweise Ammoniak ab und bildet aus ihm stattdessen den unschädlichen Harnstoff. Auch Alkohol und Medikamente, sowie andere Gifte (Toxine) werden in der Leber, durch verschiedene Enzyme abgebaut. Dazu gehören die Alkoholdehydrogenase und das Cytochrom P450. Eine weitere wichtige Aufgabe der Leber ist der Abbau gealterter oder defekter Zellen (zum Beispiel alte Erythrozyten). Auch die allgemeine Ausscheidung von Substanzen über Darm und Nieren wird von der Leber koordiniert. So werden wasserunlösliche Stoffe durch die Galle ausgeschieden, die in den Magen-Darm-Trakt gelangt und wasserlösliche Stoffe ins Blut, welches dann durch die Nieren filtriert wird. Die Leber hat also in vielen verschiedenen Bereichen wichtige Aufgaben.

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Aufgaben für die Verdauung

Die wichtigste Funktion der Leber für die Verdauung ist die Bildung von Gallenflüssigkeit. Täglich werden in der Leber etwa 700 ml Gallenflüssigkeit produziert, die dann über die Gallenkanälchen zur Gallenblase gelangen und dort gespeichert werden. Die Galle besteht aus Lecithin, Gallensalzen, Cholesterin, mit Glucuronsäure gekoppelten (konjugierten) Hormonen und Bilirubin (Teil des Blutfarbstoffes, gibt der Galle die gelbgrüne Farbe). Die Galle wird zu den Mahlzeiten aus der Gallenblase freigesetzt und dient der Verdauung von Fetten und der Neutralisierung des sauren Magensaftes. Außerdem werden mit ihr verschiedene Stoffe wie Cholesterin und Bilirubin ausgeschieden.

Gelangen Fette mit der Nahrung in den Dünndarm, so stimulieren sie die Produktion des Hormones Cholecystokinin in der Dünndarmschleimhaut. Dieses sorgt dafür, dass sich die Gallenblase anspannt und die Galle in den Darm freigesetzt wird. Die Gallensalze bilden sogenannte Mizellen (kugelförmige Klümpchen) mit den fettlöslichen Bestandteilen der Nahrung, wie zum Beispiel freien Fettsäuren, Vitaminen und Cholesterin. So können diese Stoffe im Blut transportiert werden und stehen so dem Körper zur Verfügung. Aus dem Blut können diese Stoffe nun in allen Organen aufgenommen werden und so zur Energiegewinnung/-bereitstellung oder zur Produktion von Enzymen und anderen wichtigen Stoffen verwendet werden.

Außerdem sorgt die Gallenflüssigkeit dafür, dass die Magensäure, die mit dem Speisebrei vom Magen in den Zwölffingerdarm gelangt, neutralisiert wird, um die Schleimhaut des Darmes zu schützen. Auch wird durch die Gallenflüssigkeit die Ausschüttung der Bauchspeicheldrüsenflüssigkeit gefördert, die wiederum für die Verdauung wichtig ist. In der Bauchspeicheldrüsenflüssigkeit sind Enzyme, die Fette, Eiweiße und Kohlenhydrate spalten können, sodass diese über die Darmschleimhaut aufgenommen werden können. Die Leber ist also sehr wichtig für die Verdauung, denn ohne die Gallenflüssigkeit wäre eine Aufnahme der fettlöslichen Nahrungsbestandteile schwer möglich. Diese sind für viele Funktionen des Körpers (Hormonbildung, Enzyme) essentiell.

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Aufgaben für die Entgiftung

Die Leber ist eines der wichtigsten Gewebe für die Biotransformation. Darunter versteht man die Umwandlung von nicht ausscheidbaren Stoffen in ausscheidbare Stoffe. Dies ist besonders wichtig bei Stoffen, die für den Körper schädlich sind, damit diese sich nicht im Körper anreichern. In der Leber werden viele solcher Stoffe umgewandelt. Dazu zählen zum Beispiel Alkohol, Medikamente, Schadstoffe und giftige Stoffwechselabfallprodukte. Sie gelangen über die Blutgefäße zur Leber und werden dort umgewandelt oder ausgeschieden.

Zu der Umwandlungsreaktion gehören zwei Schritte. Im ersten Schritt wird eine funktionelle Gruppe, zum Beispiel -OH oder -SH, an den Stoff angehängt (Umwandlungsreaktion) und im zweiten Schritt werden die Moleküle über die funktionale Gruppe an wasserlösliche Substanzen angehängt (Konjugationsreaktion). Wichtige Enzyme für diese Reaktionen sind die Cytochrom-450-Oxygenasen. Sie sind für eine Phase 1 Reaktion zuständig und sind nur wenig substratspezifisch. Das heißt, sie können viele verschiedene Stoffe umwandeln. Wenn die Stoffe in der Leber in wasserlösliche Substanzen umgewandelt wurden, können sie ins Blut abgegeben und über die Nieren ausgeschieden werden (zum Beispiel Ammoniak zu Harnstoff). Andere Substanzen können nicht ins Blut abgegeben werden, sondern werden über die Gallenflüssigkeit ausgeschieden. Hierzu gehört zum Beispiel der Blutfarbstoff Hämoglobin. Er wird in der Leber zu Bilirubin abgebaut. Dieses wird dann konjugiert (gekoppelt) und in der Galle an Gallensalze gebunden transportiert, um über den Darm ausgeschieden zu werden. Dies gilt auch für viele Medikamente.

Alkohol wird auch in der Leber abgebaut. Hierfür gibt es allerdings spezifische Enzyme. Im ersten Schritt wird der Alkohol durch die Alkoholdehydrogenase in ein schädliches Zwischenprodukt umgewandelt, das Aldehyd. Nun muss dieses über ein weiteres Enzym, die Aldehyddehydrogenase, in Essigsäure umgewandelt werden. Bei Menschen bei denen dieses zweite Enzym nicht ausreichend verfügbar ist, kommt es verstärkt zu Übelkeit und starken Kopfschmerzen. Die Leber ist also das zentrale Organ für die Entgiftung verschiedener Stoffe durch Biotransformation. Funktionieren die Reaktionen der Biotransformation nicht mehr oder ist die Leber nicht mehr funktionsfähig, so kann es zu schweren Schädigungen des Körpers durch Anreicherung dieser schädlichen Substanzen (Medikamente, Alkohol, Abfallstoffe) kommen.

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Resorptionsphase

In der Resorptionsphase (direkt nach Nahrungsaufnahme) werden die Nährstoffe aus dem Darm in die Leber aufgenommen und dort, in die Speicherprodukte und Energielieferanten umgewandelt. Die Energielieferanten werden dann in die verschiedenen Organe transportiert, wo sie für die Stoffwechselprozesse der einzelnen Organe zur Verfügung stehen. Sobald alle Organe versorgt sind, wird die überschüssige Glucose in Glykogen umgewandelt und in der Leber gespeichert, oder aber bei hohen Mengen auch in Fett umgewandelt. Die Fettsäuren werden in Triacylglyceride (Fette) umgewandelt und im Fettgewebe gespeichert und die Aminosäuren werden in Proteine und Enzyme umgebaut und für die entsprechenden Funktionen bereitgestellt. Zum Teil können sie auch an verschiedenen Endorganen in Speichervesikeln (kleine rundliche Bläschen) aufbewahrt werden (z.B. Insulin, Schilddrüsenhormone). Auf diese Weise legt die Leber bei Überfluss einen Vorrat an, der dann in Hungerphasen der Versorgung aller lebenswichtigen Organe und Funktionen dient. Nur durch diese Speichermöglichkeiten können wir starken Sport treiben und auch mal stundenlang nichts essen, ohne dass unser Körper Funktionen einschränken muss.

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Aufgaben für den Stoffwechsel

Die Leber ist das zentrale Stoffwechselorgan des Körpers. Sie reguliert den Stoffwechsel von Eiweiß, Fetten und Zuckern aber auch Mineralien, Vitaminen und Hormonen. Die Nährstoffe gelangen über die Pfortader vom Darm zur Leber und werden dort aufgenommen. Anschließend kann die Leber verschiedene Schritte einteilen. So können die Stoffe in andere umgebaut werden oder ausgeschieden werden. Gleichzeitig kann die Leber aber auch neue Substanzen aufbauen, die für den Stoffwechsel wichtig sind. Dazu gehören Eiweiße, Gerinnungsfaktoren, Zucker, Fettsäuren und natürlich Cholesterin.

Alle diese Stoffe werden benötigt, um andere Substanzen zu transportieren (Eiweiße), um Membranen aufzubauen (Cholesterin), um Hormone zu synthetisieren (Cholesterin, Eiweiße), um Energiereserven aufzubauen (Fettsäuren, Zucker) und um Energie freizusetzen (Zucker, Fettsäuren, Eiweiße). Die meisten Stoffe, die in die Leber gelangen, werden an die anderen Organe weitergeleitet je nach deren Bedarf. Nur die überschüssigen Substanzen werden in der Leber behalten und dort als Vorrat gespeichert, um bei Bedarf wieder an die anderen Organe abgegeben werden zu können. Es werden insbesondere Zucker (Glykogen), fettlösliche Vitamine und Mineralstoffe (Eisen) in der Leber gespeichert.

Qualitätssicherung durch: Dr. Nikolas Gumpert      |     Letzte Änderung: 27.01.2019
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