Die Funktionen der Leber

Die Leber und ihre Aufgaben sind sehr spektakulär. Wenn Du auch wissen möchtest, wie die Leber aufgebaut ist, lies gern meinen Beitrag hierzu. Dann wird es Dir vielleicht auch etwas leichter fallen, die Funktionen der Leber zu verstehen.

Im Grunde genommen hat die Leber 10 Hauptaufgaben. Das ist schon sehr viel, ich weiß. Doch wir gehen alle Funktionsweisen Schritt für Schritt durch und mit ein wenig Staunen und Euphorie bekommt man sie auch schneller in den Kopf, falls Du das Alles, so wie ich, lernen musst 🙂

Hier eine kleine Zusammenfassung, worum es in den nächsten Absätzen gehen wird:

  1. Eiweißstoffwechsel
  2. Fettstoffwechsel
  3. Kohlenhydratstoffwechsel
  4. Abbau und Verstoffwechselung von Hormonen
  5. Entgiftung
  6. Synthese von Gallensaft
  7.  Synthese von Kreatin
  8. Synthese von Harnsäure
  9. Speicherfunktion
  10. Umbau von Bilirubin

Eiweißstoffwechsel

Eins ist sicher: Wenn wir den Eiweißstoffwechsel der Leber nicht hätten, würden wir gar nicht leben. So wichtig ist diese Aufgabe! Unsere liebe Leber stellt nämlich ganz viele Eiweiße her, speichert sie gegebenenfalls UND kann sie dann ausschütten, wenn es notwendig wird.

Eiweiße sind übrigens Hormone, Enzyme und viele andere wichtige Verbindungen mit großen Aufgaben! Doch welche Eiweiße produziert die Leber jetzt genau?

Albumine

Diese Eiweiße machen 60% der Plasmaproteine (also Bluteiweiße) aus, die anderen 40% sind sogenannte Globuline. Doch was machen die Albumine in ihrer „Lebenszeit“? Sie sind Trucker! Ihr Job ist es, andere Verbindungen wie Bilirubin, freie Fettsäuren, Medikamente oder auch Hormone (z.B. Progesteron, Testosteron und Schilddrüsenhormone) von einem Ort zum Zielort zu transportieren. Außerdem binden Albumine das Wasser in den Gefäßen, wodurch sie Auswirkungen auf den Blutdruck haben. Wenn wir viel zu wenig davon haben, bekommen wir eine sog. „Aszites“ oder „Bauchwassersucht“. Das Gewebe rund um die Organe füllt sich mit Wasser, da dies nicht mehr in den Gefäßen gehalten wird.

Globuline

Die anderen 40% der Plasmaproteine! Wie Du siehst, produziert die Leber alle Plasmaproteine unserer Wundermaschine. Die Globuline wirken bei der Regulierung des pH-Werts mit, bei der Blutgerinnung, sie dienen dem Immunsystem, liefern Energie und transportieren Fette, Eisen und Steroid. Also eine ganze Menge!

Akute-Phase-Proteine

Proteine, die der unspezifischen Immunabwehr dienen. Wenn ein Fremdling in unseren Körper kommt, greifen diese Proteine ein, um ihn zu vernichten. Außerdem lokalisieren sie die Entzündung, verhindern dessen Ausbreitung und unterstützen somit das Immunsystem.

Antithrombin

Ein Eiweiß, das dafür sorgt, dass keine Thromben (Blutgerinnsel) entstehen. Wenn Du schon mal operiert wurdest, hast Du vielleicht Heparin-Spritzen bekommen. Heparin verstärkt die Wirkung von Antithrombin um das 1000 fache. Die Gerinnungshemmung des Bluts erfolgt übrigens durch die Inaktivierung der Gerinnungsfaktoren, zu denen wir jetzt kommen.

Gerinnungsfaktoren

Eiweiße, die über die Gerinnungskaskade zur Gerinnselbildung führen. Sie sind sehr wichtig für uns, denn ohne sie würden wir bei jeder Wunde verbluten bzw. nicht mehr aufhören zu bluten. Die Gerinnungsfaktoren sind also ein sehr großer Bestandteil der Wundheilung.

Das war noch nicht alles, keine Sorge! 😉 Die Leber produziert nicht nur Eiweiße, sie kann sie auch umbauen und abbauen (hierbei entsteht übrigens Harnstoff, der dann ans Blut abgegeben wird und durch den Urin ausgeschieden wird). Eiweiße bestehen aus sogenannten Aminosäuren, das hast Du sicherlich schon mal gehört. Das sind die kleinen Bausteine der Eiweiße. Diese Bausteine kann die Leber nun umbauen, um neue Eiweiße entstehen zu lassen. Dafür benötigt sie Enzyme, die sog. „Transaminasen“. Zwei wichtige Transaminasen sind ALT (früher GPT) und AST (früher GOT). Die beiden Enzyme kommen sehr konzentriert in der Leber vor. Wenn die Hepatozyten (Leberzellen) geschädigt sind, werden ganz viele ALT und AST Enzyme  ausgeschüttet.

Je mehr ALT und AST im Blut, desto größer der Schaden der Leberzellen also!

Fettstoffwechsel

Hier können wir eine kleine Pause einlegen, der Stoffwechsel der Fette in der Leber ist easy. Und zwar speichert die Leber Fette ein, für den Fall, dass wir mal hungern oder mehr Energie benötigen, als wir durch Kohlenhydrate zu uns genommen haben. Jedoch auch die übrig gebliebenen Kohlenhydrate (also die, die wir zu uns genommen haben, aber nicht benötigt haben) wandelt sie in Fette um und speichert sie ein. Die eingespeicherte Form der Fette sind Neutralfette. Wenn die Leber sie freisetzt, werden es wieder freie Fettsäuren.

Zuckerneugewinnung (Gluconeogenese)

Nach ca. 24h sind unsere Zuckervorräte bereits erloschen, wenn wir nichts anderes zu uns genommen haben. Dann fängt die Leber an, aus ihren Fettdepots Energie zu gewinnen. Das macht sie, indem sie die eingelagerten Fette in Zucker umwandelt, sie schmelzt also die Fette ein. Sie nimmt sich hierfür Aminosäuren und natürlich die Fette. Bei der Umwandlung dieser zu Zucker, entstehen sogenannte Ketonkörper, wie Aceton. Diese sind sehr sauer für unseren pH-Wert. Wenn wir zu schnell zu viele Ketonkörper produzieren (also zu schnell viel Fett einschmelzen), kann das fatale Auswirkungen auf unseren Säure-Basen-Haushalt haben und zu einer sog. Azidose führen.

Cholesterin/ Cholesterol

Aber natürlich haben wir mal wieder nicht nur einfach „das Fett“. Es gibt, wie immer, viele verschiedene Arten davon in unserem Körper. Wir beschränken uns hier aber auf das Cholesterin. Cholesterin ist ein Lipid, welches zum größten Teil von unserer Leber produziert wird. Einen kleineren Teil nehmen wir durch die Nahrung auf.

Was macht Cholesterin? Einerseits dient es als Membranlipid. Im Bio-Unterricht haben wir alle gelernt, dass die Membran der Zellen eine Phospholipid-Doppelschicht ist. Der „Lipid“-Anteil geht teilweise ans Cholesterin. Es ist also äußerst wichtig für unsere Zellen. Außerdem ist es eine Bausubstanz für viele Hormone, der Gallensäure und Vitamine. Cholesterin hat damit zwar coole Superkräfte, jedoch gibts da auch einen kleinen Haken; Es ist in unseren Körperflüssigkeiten, wie dem Blut, der Galle oder der Lymphe, nicht löslich (Stell Dir einen Fetttropfen im Wasser vor). Deswegen muss es immer in Mizellen verpackt oder mit Lipoproteinen transportiert werden. Diese Transporter nennen sich VLDL, LDL und HDL. VLDL und LDL bringen das Cholesterin zur Zielzelle, vom HDL wird es wieder zurück zur Leber gebracht. All diese Lipoproteine werden übrigens auch von der Leber produziert! Einerseits mithilfe von Fettsäuren, andererseits aber auch mit Aminosäuren.

Nach diesen kleinen Abstechern nochmal zusammengefasst: Die Leber produziert zum einen Cholesterin und seine Transporter VLDL, LDL und HDL. Außerdem baut sie die Hormone, die aus Cholesterin bestehen. Sie speichert Fette und wandelt überschüssige Kohlenhydrate in Fett um. Und sie kann Fette in Zucker umwandeln, wenn Bedarf besteht. Das nennt sich dann Gluconeogenese.

Kohlenhydratstoffwechsel

Wir alle wissen, dass Insulin aus der Bauchspeicheldrüse den Blutzuckerwert herabsenkt und Glucagon aus der Bauchspeicheldrüse den Blutzuckerwert steigert. Die Bauchspeicheldrüse gibt also die notwendigen Hormone für die Regulation des BZ-Werts ab. Nun ist unsere Wundermaschine jedoch immer auf alles gefasst, was so passieren kann und hat immer noch weitere Mechanismen parat, die als Unterstützung dienen. Hier kommt unsere Leber ins Spiel.

Unter den Funktionen der Leber ist auch der Kohlenhydratstoffwechsel (Zuckerstoffwechsel). Sie kann den überschüssigen Zucker aus dem Blut (Glucose) in Glykogen umwandeln und einspeichern, als Vorrat. Ganze ein Drittel des Glykogens wird in der Leber gespeichert, der Rest verbleibt bis zur Nutzung in der Muskulatur. Das in den Muskeln gespeicherte Glykogen ist gänzlich für die Energiegewinnung in der Muskulatur da. Im Gegensatz dazu ist das Glykogen in der Leber für den allgemeinen Ausgleich des Blutzuckerspiegels zuständig. Das oben genannte Hormon Glucagon sorgt dafür, dass das eingespeicherte Glykogen in der Leber zu Glucose (Zucker) umgebaut und ausgeschüttet wird. Nach der Ausschüttung von Glucose gelangt es dann zu unserem Gehirn, unseren roten Blutkörperchen und den Nerven.

Weil die Verwirrung mit diesen ganzen Begriffen immer sehr hoch ist:

  • Glucose = Blutzucker
  • Glykogen = Speicherform des Blutzuckers
  • Glucagon = Hormon aus der Bauchspeicheldrüse, das den BZ-Wert steigen lässt
  • Glukoneogenese = Umwandlung von Fett und Aminosäuren zu Zucker

Funktionen der Leber: Hormone

Die Leber kann Hormone einerseits inaktivieren und andererseits abbauen. Die Inaktivierung erfolgt, wenn die Hormone ihre Arbeit geleistet haben und nicht mehr benötigt werden bzw. wenn sie im Überschuss vorhanden sind. Als Beispiele kann man hier Insulin, Glukagon, Steroidhormone, Cortisol, Aldosteron oder Thyroxin nennen.

Nun zum Abbau: Wie wir beim Fettstoffwechsel der Leber gelernt haben, bestehen manche Hormone aus Fett bzw. Cholesterin. Dieser Baustoff der Hormone ist nicht wasserlöslich, kann also nicht durch das Blut gelöst und später durch die Niere ausgeschieden werden. Also muss ein anderer Weg zum Abbau dieser Hormone her. Dieser ist der Gallenweg. In meinem Beitrag zum Aufbau der Leber kannst Du nochmal nachlesen, wie die Gallenwege innerhalb der Leber aufgebaut sind. Die Gallenkapillaren der Leber nehmen die wasserunlöslichen Hormone auf, emulgieren sie (machen sie so klein, dass es Mini-Fetttröpfchen werden) und leiten sie dann über den Gallengang zum Darm. Hier werden sie dann mit dem Stuhl ausgeschieden. Wie das genau funktioniert, kannst Du in meinem Beitrag zur Gallenblase lesen.

Entgiftungsfunktion der Leber

Eine der größten Funktionen der Leber; Sie ist das wichtigste Entgiftungsorgan unseres Körpers. Auch hier kommt es wieder auf die Zusammensetzung und Wasserlöslichkeit der Substanzen an. Allgemein gilt: Wenn die giftigen Substanzen wasserlöslich sind, werden sie über die Leberzellen in die Lebersinusoide, also ans Blut, abgegeben. Dann erfolgt die Filtration in der Niere und sie gelangen über den Urin in die Toilette, wenns gut läuft 😉 . So werden z.B. viele Medikamente von der Leber wasserlöslich gemacht und dann aus dem Organismus ausgetragen. Übrigens findet hier der sogenannte „First-Pass-Effekt“ statt;

First-Pass-Effekt

Die Leber bekommt ihr Blut zu ca. 75% von der Pfortader. Diese sammelt alle Nährstoffe aus dem Magen-Darm-Trakt. Nun können also alle aufgenommenen Nährstoffe erstmal von der Leber begutachtet und evtl. inaktiviert werden. Das passiert bei vielen Medikamenten, wenn wir sie oral aufnehmen, also durch den Mund. Wenn sie dann über den Magen-Darm-Trakt in die Pfortader und dann zur Leber gelangen, können sie einen Großteil ihrer Wirkung verlieren (Die Leberzellen denken sich nämlich „Das ist Gift, das müssen wir unschädlich machen“). Deswegen muss man manche Medikamente entweder spritzen oder durch ein Zäpfchen einnehmen.

Dann gibt es natürlich noch die Substanzen, die nicht wasserlöslich sind. Das sind meistens die, die aus Fett bestehen. Wie oben bei den Hormonen schon beschrieben, werden diese dann über die Gallenwege emulgiert, sodass sie an den Darm abgegeben werden können und später dann durch den Stuhl in der Toilette landen (hoffentlich in der Toilette 😉 ). Hierzu gehören dann z.B. Antibiotika, Steroidhormone oder Herzglykoside.

Funktionen der Leber: Synthese des Gallensafts

Gallengänge verlaufen überall innerhalb der Leber. Sie befinden sich rinnenartig zwischen den Hepatozyten, also den Leberzellen. So wie die Leberzellen alle wichtigen Nährstoffe ins Blut abgeben, werden einige Stoffe nochmals weitergeleitet – nämlich in die Gallenkapillaren. Dabei verläuft die Fließrichtung der Gallenkapillare entgegengesetzt zur Blutfließrichtung in den Lebersinusoiden bzw. Blutkapillaren. Die Gallenflüssigkeit fließt weg vom Zentrum zum Periportalfeld, wo sie dann durch die Gallengänge abgeleitet wird (Falls Du jetzt denkst „Was zur Hölle sind diese ganzen Begriffe?“ lies gern meinen Beitrag zum Aufbau der Leber 🙂 ). An der Leberpforte treten nun zwei Hauptgallengänge aus, nämlich der vom rechten Leberlappen und der vom linken Leberlappen. Diese beiden vereinigen sich dann schließlich zum Ductus hepaticus communis (gemeinsamer Gallengang). Von da aus wird die Gallenflüssigkeit entweder zur Speicherung in die Gallenblase gegeben oder aber direkt in den Zwölffingerdarm weiter geleitet (unten hast Du nochmal ein Bildchen von mir zum Visualisieren).

Der Gallensaft

Wieder zurück zu den Funktionen der Leber: Die Leber produziert täglich ca. einen halben Liter Gallensaft. Er wird nur an den Zwölffingerdarm (Duodenum) abgegeben, wenn es notwendig ist. Wenn wir nichts zu verdauen haben, schließt sich der Muskel und die Gallenflüssigkeit bleibt in der Gallenblase, wo sie gespeichert wird.

Der Gallensaft besteht aus folgenden Bestandteilen:

  • Wasser
  • Elektrolyte
  • Bilirubin
  • Gallensäuren
  • Hormone
  • Cholesterin
  • Lezithin
  • Medikamente, die fettlöslich und somit nicht wasserlöslich sind

Die Gallensäure besteht aus Cholesterin und ist dafür da, die aufgenommenen Fette zu emulgieren (also in ganz viele kleine Mini-Fetttröpfchen zu teilen, damit sie besser verarbeitet werden können). Außerdem steigert sie die Dickdarm-Peristaltik und hemmt die Dünndarm-Aktivität.

Enterohepatischer Kreislauf

Der enterohepatische Kreislauf ist der Kreislauf zwischen Darm und Leber. Die Leber schließt sich nämlich der Recycling-Kultur an und verwendet die Galle sozusagen wieder. Das Ganze läuft folgendermaßen ab: Wenn die Gallenflüssigkeit in den Zwölffingerdarm gelangt, „überlebt“ sie bis zum Ende des Dünndarms (terminales Ilium). Hier wird sie nun zu ca. 90% von der Dünndarm-Schleimhaut aufgenommen und durch die Pfortader wieder zur Leber gebracht. Die Leber muss somit nicht wieder eine große Menge an Gallenflüssigkeit produzieren, sondern immer nur ein bisschen. Cool, oder?

Leber Gallengänge

Synthese von Kreatin

Manche kennen Kreatin als ein Supplement für Sportler/-innen. Man hat jedoch noch keine wissenschaftlich fundierte Bestätigung, dass Kreatin wirklich die Leistungsfähigkeit steigert aber trotzdem schwören manche Menschen darauf…

Kreatin ist ein Transportmittel für ATP. Das, jeder kennt es aus dem Bio-Unterricht, ist der „Energie-Stoff“ unseres Körpers. Kreatin nimmt das ATP huckepack und wartet dann darauf, benutzt zu werden. Wenn es gerufen wird, um sein ATP abzugeben, geschieht dies meist in der Muskulatur, wo es dann aufgenommen wird. Danach wird es zu Kreatinin umgewandelt und letztendlich mit der Niere ausgeschieden. Übrigens ist Kreatinin eine harnpflichtige Substanz! Mehr dazu findest Du in meinem Beitrag zu den Funktionen der Niere.

Synthese der Harnsäure

Wieder eine harnpflichtige Substanz! Wie Du siehst ist bei den Funktionen der Leber für alle etwas dabei. Die Harnsäure ist das Stoffwechselendprodukt aus dem sogenannten „Purin“. Dies wiederum ist ein Bestandteil des Zellkerns. Wenn also eine Zelle zerfällt, wird u.A. Purin zur Leber gebracht und dort entsteht dann aus dem Purin als Endprodukt die Harnsäure.

Wofür ist das wichtig zu wissen?

Die Harnsäure ist zwar ein wichtiger Bestandteil unseres Urins, sollte jedoch nicht in großen Mengen im Blut nachweisbar sein. Wenn dies der Fall ist, kann man nämlich Krankheiten wie z.B. Gicht bekommen (aus der Harnsäure im Blut entwickeln sich kleine Kristalle, welche sich dann in die Gelenke setzen und bei einem Gichtanfall zu starken Schmerzen führen. Menschen mit Gicht sollten daher auf z.B. fettreiches Fleisch verzichten, um so wenig Purin wie möglich aufzunehmen.) Der Normwert der Harnsäure im Urin liegt bei 37-92 mg/dl.

Speicherfunktion der Leber

Zum Einen ist die Leber ein riesiger Blutspeicher für unseren Körper! Da ihre Durchblutung immer und überall gewährleistet sein muss, ist dort auch immer viel Blut vorhanden.

Zum Anderen speichert sie auch Glukose (in Form von Glykogen), Fett, Eisen (durch das Blut) uuuuuund die fettlöslichen Vitamine E,D,K,A und B12.

…und die letzte Funktion der Leber: Umbau von Bilirubin

Bilirubin ist der Farbstoff der Gallenflüssigkeit und ein Abbauprodukt unserer roten Blutkörperchen. In der Leber wird dieser Stoff „konjugiert“, das heißt wasserlöslich gemacht. So kommt er dann durch die Galle zum Darm, zur Pfortader, durch die Leber wieder ins Blut und so in die Niere und dann ins Klo. Das, was nicht über die Galle „wegtransportiert“ werden kann, wird nochmal umgebaut, und zwar durch Darmbakterien. Auch die daraus entstandenen Produkte werden durch die Pfortader zur Leber und von da aus ins Blut, zur Niere und dann in Form von Urin in die Toilette geleitet, manche bleiben auch im Darm und werden dann durch den Stuhl ausgeschieden. Das genaue Umbauverfahren von Bilirubin und seinen gesamten Weg durch den Körper findest Du in meinem Beitrag zu Bilirubin.

Übrigens ist Bilirubin auch für die gelbliche Farbe unseres Urins zuständig!

So, nun hast Du es geschafft. Die Funktionen der Leber sind vielfältig und gar nicht mal so einfach zu verstehen. Doch genau das ist doch das Spannende an diesem Organ oder? Falls Du noch ein Video dazu anschauen magst, hier ist ein schönes zu den Funktionen der Leber.

Schreib mir was Du denkst!