Leber (Hepar)

Lage

Mit einem Gewicht von 1,5 kg stellt die Leber (Hepar) die größte Drüse des menschlichen Körpers dar. Sie befindet sich im rechten Oberbauch hinter den Rippen und ist mit dem Zwerchfell verwachsen.

Die Leber besteht aus einem großen rechten und kleineren linken Lappen. Da das Lebergewebe sehr plastisch ist, bestehen an beiden Lappen Eindrücke von den Nachbarorganen (links durch den Magen und Ösophagus, rechts durch die rechte Niere, Dickdarm, Duodenum und Rippen.

Kaudal ist die Gallenblase der Leber angelagert, kranial, nur durch das Zwerchfell getrennt, liegt die rechte Lunge.

Aufbau

Die Leber lässt sich in 8 einzelne Segmente unterteilen, die von Gefäßen aus Leberarterie und Pfortader versorgt werden.

An der Leberpforte treten die V. portae und A.hepatica propria in die Leber ein, die Gallengänge Ductus hepaticus dexter et sinister führen die Gallenflüssigkeit ab und vereinen sich im Bereich der Leberpforte zum Ductus hepaticus communis (gemeinsamer Gallengang). Im Bereich des Hilus münden die Lymphgefäße der Leber, die Leberpforte befindet sich auf der Unterseite / Rückseite der Leber (Facies visceralis).

Makroskopische Gefäßversorgung der Leber

Über die A.hepatica propria erhält die Leber ca.10 % des arteriellen Herzzeitvolumens. Von den unpaaren Bauchorganen Magen, Milz, Pankreas, Dünn- und Dickdarm stammt das venöse Blut der Pfortader, das einen Großteil der aus dem Darm resorbierten Nährstoffe wie auch Hormone des endokrinen Pankreas und Abbauprodukte der überalterten Erythrozyten aus der Milz enthält. Mit jedem Umlauf strömt ca. ein Dritte des peripheren Gesamtblutes durch die Leber.

Im Lebergewebe verzweigen sich Pfortader und Leberarterie in immer feinere Äste, die zum Großteil parallel laufen, ebenso verlaufen die

Gallengänge in der gemeinsamen Bindegewebsscheide. In den Kapillaren der Leber (Sinusoide) vermischt sich das arterielle mit dem venösen Blut, da hier die Endaufzweigungen der V.portae und A.hepatica propria münden.

Die Leberkapillaren besitzen keine Basalmembran und sorgen aufgrund ihrer weiten Poren dafür, dass auch große Eiweißmoleküle aus den Hepatozyten ins Blut gelangen.

Feinbau

Die Leber besteht aus ca. 500000 6-eckigen Leberläppchen (Lobuli hepatis), die mit ihren Kanten aneinander stoßen und über Bindegewebe miteinander verbunden sind (periportale Felder).

 Inmitten der Verbindungsstellen verlaufen die Äste der A.hepatica als A. interlobulares, V.portae als Vv.interlobulares sowie die intrahepatischen Gallengänge (Ductus biliferi interlobulares). Durch weitere Leberkapillaren fließt arterielles und venöses Blut gemeinsam in Richtung Inneres der Läppchen und münden in der Zentralvene eines jeden Läppchens.

Inmitten der Sinusoide befinden sich Leberzellen (Hepatozyten). Die Zellmembranen sind mit Mikrovilli ausgestattet, die in die Sinusoide hineinragen. Vor den Leberzellen befindet sich eine Reihe von Endothelzellen. Im Zwischenraum der Endothelzellen und der Hepatozyten, der auch Dissé-Raum genannt wird, findet der wesentliche Stoffaustausch zwischn Blut-und Leberzellen statt. Teilweise den Hepatozytenreihen aufgelagert, teils im Dissé-Raum und zum  Teil im Kontakt zum Blutfluß finden sich die Kupffer-Sternzellen. Ebenso im Dissé-Raum finden sich noch die sogenannten Ito-Zellen. Neben Triglyceriden speichern sie vor allem Vitamin A. Sie können sich zu Fibroplasten umwandeln (Leberzirrhose). Die zwischen zwei Leberzellen befindlichen Gallenkapillaren liegen als Vertiefungen in den Leberläppchen ohne Membran vor. Kommen die Gallenkapillaren aus den Läppchen heraus, haben sie eine eigene Wand und formen sich so zu Gängen (Ductus interlobularis).

• Erhaltung des kolloidosmotischen Drucks (Albumine)

1. Fettstoffwechsel

Auch im Fettstoffwechsel hat die Leber eine umfassende Funktion. So werden hier nicht nur Fette abgebaut- auch der Aufbau und Umbau von Fetten findet in der Leber statt. Bei hohem Kohlenhydratanteil in der Nahrung kann die Leber aus den Kohlenhydraten Fette synthetisieren, sie speichern oder sie gibt sie in Form von Lipoproteinen ins Blut ab. Im Hungerzustand ist sie jedoch auch in der Lage, Fete abzubauen, um so Energie freisetzen zu können.

Bei Fetten handelt es sich um ein Gemisch aus nicht-wasserlöslichen Substanzen wie Triglyzeriden, Cholesterin und Lecithin. Das Cholesterin wird nicht nur über die Nahrung aufgenommen, sondern auch durch die Leber und den Darm synthetisiert.  Über Lipoproteine wird es durch den Körper transportiert und über Gallensäuren ausgeschieden. Als Baustein für Gallensäuren und Steroidhormonen hat Cholesterin eine wichtige Bedeutung.

1. Die Speicherfunktion der Leber

Die Leber ist für die Speicherung folgender Substanzen zuständig:

1. Speicherung von Vitamin K

Vitamin K wird über die Nahrung aufgenommen und in der Leber gespeichert. Es dient der Herstellung der Blutgerinnungsfaktoren II, VII, IX und X.

Ist zum Beispiel im Rahmen der Leberzirrhose die Funktion der Leber beeinträchtigt und kann kein Vitamin K gespeichert werden, fehlt die Basis für die Produktion verschiedener Gerinnungseiweiße. So kann es zu petechialen Blutungen kommen.

1. b) Speicherung von Eisen

Wegen seiner zytotoxischen Wirkung liegt Eisen immer an Eiweiße gebunden vor. Es gibt verschiedene eisenbindende Proteine. In der Leber ist das gespeicherte Eisen an Ferritin gebunden und kann bei Bedarf wieder in das Blut abgegeben werden. Gleichzeitig zirkuliert Ferritin eisenfrei im Blut. 

Weitere durch die Leber gespeicherte Stoffe sind Vitamin A , Vitamin B 12, Vitamin D Vitamin E, Folsäure und Kupfer.

Neben der Milz hat die Leber auch die Funktion eines Blutspeichers.

Funktionen der Leber

Als zentrales Stoffwechselorgan hat die Leber vielfältige Sekretions- und Exkretionsaufgaben. Sie ist am Abwehrsystem beteiligt, bildet ab dem 2. Schwangerschaftsmonat zum Großteil das fetale Blut, sie ist ein Synthese- und Speicherort verschiedenster Substanzen und produziert als größte Drüse die Galle.

Im Folgenden stellen wir die wichtigsten Funktionen der Leber dar:

1. Funktionen im Kohlenhydrat-, Protein- und Fettstoffwechsel

Die Leber verstoffwechselt Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette, die mit der Nahrung aufgenommen werden.

1. Kohlenhydratstoffwechsel

Die Leber hat die Aufgabe, den Blutzuckerspiegel konstant zu halten. Bei einem Überangebot von Glukose vermag die Leber unter Einfluß des Insulins durch die Bauchspeicheldrüse diese in Glykogen umzuwandeln. Ist der Glykogenspeicher voll, wird die Glukose zu Fettsäuren und weiter zu Fetten verarbeitet. Diese Prozesse können auch in andere Richtung verlaufen, wenn beispielsweise ein langanhaltender Glukosemangel vorherrscht. Fette, Eiweiße und Glykogen können wieder zu Glukose umgewandelt werden.  Durch den Eiweißtransporter GLUT-2 kann die Glukoseaufnahme auch insulinunabhängig stattfinden.

1. Eiweißstoffwechsel

          Über die Pfortader gelangen die Aminosäuren aus der Nahrung in die Leber.  Sie dienen dem Aufbau von Plasma- und Leberproteinen. Da Aminosäuren nicht im Organismus gespeichert werden könnne, erfolgt in der Leber ein Abbau zu Glutamin und Harnstoff. Glutamin wird in der Niere zu  Ammoniak abgebaut, Ammoniak und Harnstoff werden mit dem Urin ausgeschieden.

Als Hauptlieferant für Eiweiße benötigt die Leber selbst Eiweiße für die geiene Struktur, gibt diese jedoch auch ins Blut ab und erfüllt als Bluteiweiß-Lieferant folgende Funktionen:

• Blutgerinnung
• Beteiligung an unspezifischer Abwehr ( c-reaktives Protein, Ferritin)
• Transportfunktion (Albumine, Globuline)

1. Produzent von Gallenflüssigkeit

600-700 ml Flüssigkeit fallen täglich im Rahmen der Gallenproduktion durch die Hepatozyten an. Hauptinhaltsstoff sind die Gallensäuren. Pro Tag zirkulieren 2-4g Gallensäuren 6-10 mal innerhalb von 24 h zwischen Darm und Hepatozyten- nur ein kleiner Teil wird mit dem Stuhl ausgeschieden ( ca. 0,6 g / Tag). Dieser Anteil wird durch Neusynthese aus Cholesterin in der Leber ausgeglichen. Ein großer Teil der Gallensäuren wird aus dem terminalen Ileum in die Leber rückresorbiert, so dass er in die Gallenkanälchen sekretiert werden kann ( enterohepatischer Kreislauf der Gallensäuren). Die sekretionssteigernde Wirkung wird proportional größer zur Menge der rückresorbierten Gallensäuren. Unabhängig von diesem Kreislauf erfolgt  eine Sekretion durch die aktive Hydrogenkarbonat- und Bilirubinausscheidung aus den Hepatozyten in den Gallenkapillaren. Beeinflusst wird die Sekretion durch das Gewebshormon Sekretin.  Neben der Ausscheidung von Gallensäure dient die Gallenproduktion der Enfgiftung.

Nach Abschluss des Verdauungsprozesses fließt die Galle über den Ductus Cysticus in die Gallenblase zurück, wo sie zur Blasengalle konzentriert wird. Das Fassungsvermögen der Gallenblase liegt bei ca. 60 ml Flüssigkeit. Das Gewebshormon Cholezystokinin stimuliert die Gallenblase zur Abgabe der Gallenflüssigkeit.

2. Hormonproduktion

Die Leber spielt auch bei der Hormonproduktion eine wichtige Rolle. So ist sie u.a. an der Produktion von Vitamin D3 beteiligt, welches die Einhaltung des Kalziumgleichgewichts im Körper gewährleistet. Ebenso wird in der Leber das insulinähnliche Hormon Wachstumsfaktor 1 (IGF-1) produziert, das im Rahmen von Wachstum und Muskelaufbau benötigt wird.  Ein weiteres Hormon stellt das Angiotensinogen dar, welches für die Regulierung des Blutdrucks und Flüssigkeitshaushalt beteiligt ist.

3. Entgiftung

Die Leber ist sowohl für die Entgiftung von körpereigenen Stoffen wie Bilirubin, Harnstoff, Cholesterin, Harnsäure und Hormone als auch für die Entgiftung körperfremder Stoffe wie bspw. Medikamente zuständig.

1. Bilirubin

Durch den Abbau des Häms der Erythrozyten in der Milz, Leber und im Knochenmark entstehen zytotoxische Porphyrine. Sie werden durch die Galle ausgeschieden und werden als Gallenfarbstoffe zusammengefasst. Erst entsteht das blaugrüne Biliverdin, das zum orangefarbenen Bilirubin umgewandelt wird (indirektes Bilirubin, wasserunlöslich). Für die Entgiftung wird Bilirubin an Albumin gebunden und zur Leber transprtiert. Die Leberzelle nimmt das abgespaltene Bilirubin auf. Im  endoplasmatischen Retikulum wird das Bilirubin durch das Enzym Glukuronyltransferase zum wasserlöslichen Bilirubindiglukuronid konjugiert (direktes Bilirubin). Mit der Gallenflüssigkeit kann dieses Bilirubin in den Darm ausgeschieden werden.

Das direkte Bilirubin wird im Darm durch dort ansässige Bakterien in Sterkobilin und Urobilinogen umgewandelt. Sterkobilin besitzt eine braune Farbe, wird über den darm ausgeschieden und verleiht dem Stuhl seine typisch braune Farbe. Urobilinogen ist von gelber Farbe, wird zu 20 % in das Blut der Pfortader resorbiert und zu 80 % über den Darm ausgeschieden. Das ins Blut aufgenommen Urobilinogen gelangt auf dem Blutweg zu den Nieren und wird mit dem Urin ausgeschieden. Es verleiht diesem seine gelbe Farbe.

1. Cholesterin

Die Leber ist als Organ von zentraler Bedeutung für den Auf-und Abbau sowie für die Ausscheidung von Cholesterin. Der Abbau gelingt zum einen durch die Bildung von Gallensäuren aus Cholesterin, zum anderen wird das Cholesterin durch Gallensäuren über den Darm ausgeschieden, in dem diese es in Form von Mizellen binden.

1. Harnstoff

Im Rahmen des Eiweißstoffwechsels fällt als Abfallprodukt das für den Organismus toxische Ammoniak (NH3) an. Dieses wird von der Leber durch Umwandlung in Harnstoff entgiftet. Die Hepatozyten geben Harnstoff an das Blut ab. Harnstoff (Urea) gehört zu den sogenannten harnpflichtigen Substanzen und wird über den Urin ausgeschieden.

1. Harnsäure

Harnsäure entsteht als Abfallprodukt des Purinstoffwechsels. Purine sind Bausteine der Nukleinsäuren ( RNA / DNA ), die Bestandteile unserer Erbinformationen sind. Harnsäure wird überwiegend in der Leber und zu einem kleinen Teil auch im Darm gebildet. Harnsäure gehört ebenfalls zu den harnpflichtigen Substanzen und wir zu ca. 75 % über die Niere ausgeschieden. Der verbleibende Anteil wird über Darm, Speichel und Schweiß entgiftet.