Der hepatische Metabolismus ist die Reihe chemischer Reaktionen, die in der Leber eines Organismus ablaufen. Es ist Teil der Biochemie aller Wirbeltierarten, einschließlich des Menschen, und ist für deren Überleben unerlässlich. Die Leber ist der Ort vieler lebenswichtiger Stoffwechselprozesse, einschließlich der Proteinsynthese, der Entgiftung und der Produktion von Verdauungschemikalien. Der Leberstoffwechsel ist die Quelle vieler Substanzen, die für die weitere Gesundheit und das Überleben unerlässlich sind.
Die Leber ist wichtig für die Verstoffwechselung von Kohlenhydraten. Ein Prozess namens Glykogenese verstoffwechselt den gewöhnlichen Zucker Glukose und wandelt ihn in Glykogen um, das als kompakte Energiereserve gespeichert wird. Wenn diese Energie aufgrund erhöhter körperlicher Anstrengung oder niedrigem Blutzucker schnell benötigt wird, wandelt die Leber das Glykogen in einem Prozess namens Glykogenolyse wieder in Glukose um. Ein weiterer Stoffwechselweg, die Gluconeogenese, ermöglicht es der Leber, Glukose aus anderen Substanzen wie Milchsäure und glucogenen Aminosäuren wie Glycin und Alanin zu synthetisieren.
Der Leberstoffwechsel ist auch für die Verarbeitung von Fetten und anderen Lipiden im Körper von entscheidender Bedeutung. Stoffwechselprozesse in der Leber wandeln überschüssige Kohlenhydrate und Proteine in Chemikalien um, die Triglyceride genannt werden, die primäre Form, in der Tiere Fett speichern. Wenn der Körper Energie benötigt, spaltet die Leber Triglyceride in freie Fettsäuren auf, die in den Blutkreislauf abgegeben werden, wo sie aufgenommen und von anderen Geweben als Energiequelle verwendet werden können.
Die Leber synthetisiert Cholesterin, um das Nahrungscholesterin zu ergänzen, und produziert Lipoproteine, die Cholesterin durch den Blutkreislauf transportieren. Es metabolisiert auch Cholesterin, um Gallensäuren zu produzieren, die verwendet werden, um Fette im Darmtrakt zu verdauen und Stoffwechselnebenprodukte aus der Leber zu entfernen. Cholesterin ist für die gesunde Bildung und Aufrechterhaltung der Zellmembranen unerlässlich.
Der Leberstoffwechsel produziert auch einige Aminosäuren und Proteine. Es ist besonders wichtig als Hauptquelle des Körpers für Blutplasmaproteine wie Serumalbumin, lösliches Plasmafibronectin und verschiedene Arten von Globulin. Die Leber produziert auch die meisten Enzyme, die an der Gerinnungskaskade beteiligt sind, dem Prozess, der dazu führt, dass Blutgerinnsel die Blutung stoppen, sowie die Inhibitorproteine. Viele Trägerproteine werden auch von der Leber produziert, einschließlich Ceruloplasmin, Transcortin und Haptoglobin.
Der Leberstoffwechsel ist wichtig, um den Körper vor Substanzen von außerhalb des Körpers, den sogenannten Xenobiotika, zu schützen. Die Leber ist der wichtigste Ort für die Stoffwechselwege, die Chemikalien, die der gesunden Biochemie eines Organismus fremd sind, wie Gifte, neutralisieren und entfernen. Die Position der Leber an vorderster Front bei der Aufnahme eines Schadstoffes macht sie bei wiederholter Überforderung anfällig für Schäden, weshalb die Leberzirrhose eine häufige Folge von Alkoholismus ist.
Die meisten Metabolisierungen von Arzneimitteln finden auch in der Leber statt. Medikamente, die der Patient verschluckt, müssen die Leber passieren, bevor sie den Blutkreislauf erreichen. In einigen Fällen kann der hepatische Arzneimittelstoffwechsel beim Patienten verhindern, dass ausreichende Mengen des Arzneimittels in den Blutkreislauf gelangen, ein Phänomen, das als First-Pass-Effekt bezeichnet wird. Einige Medikamente werden auf andere Weise verabreicht, z. B. durch Inhalation oder Injektion, um diesen Effekt zu vermeiden.
Viele Stoffwechselwege, die Teil des Leberstoffwechsels sind, sind ihm nicht exklusiv und werden auch an anderer Stelle im Körper durchgeführt. Auf diese Funktion sind jedoch die Zellen der Leber, sogenannte Fresszellen, spezialisiert. Die Leber ist somit der wichtigste Ort für diese Prozesse, und ein vollständiger Verlust der Leberfunktion wird den Organismus töten.
Viele gesundheitliche Probleme können auftreten, wenn der normale Leberstoffwechsel gestört ist. Aufgrund der Bedeutung der Leber für die Produktion von Blutproteinen können Menschen mit Leberschäden an vermehrten Blutungen und Blutergüssen, Kurzatmigkeit aufgrund eines verringerten Sauerstoffgehalts im Blut und möglicherweise tödlichem Nierenversagen aufgrund von Blutmangel in den Nieren leiden. Die eingeschränkte Fähigkeit des Körpers, Chemikalien zu verarbeiten und auszuscheiden, kann dazu führen, dass sich potenziell gefährliche Substanzen wie Ammoniak, Bilirubin und verschiedene Metalle auf toxische Werte anreichern und Gesundheitsprobleme wie Gelbsucht und Enzephalopathie verursachen.