Gan là một cơ quan lớn nhất trong cơ thể sau da, đảm nhận hàng trăm vai trò sinh hóa học quan trọng. Người ta ví gan như “nhà máy hóa học” vì ở đó diễn ra hầu như mọi quá trình chuyển hóa, tổng hợp, phân giải và thải độc mà cơ thể cần để duy trì cân bằng nội môi. Cụ thể:
1. Chuyển hóa dinh dưỡng
a. Carbohydrate
- Dự trữ glucose dưới dạng glycogen (glycogenesis) khi nồng độ đường huyết cao.
- Phá vỡ glycogen thành glucose (glycogenolysis) khi cần năng lượng.
- Tạo glucose mới từ protein hoặc lipid (gluconeogenesis) khi cơ thể đói dài ngày.
b. Lipid
- Tổng hợp và phân giải axít béo, tạo thành các thể ketone trong điều kiện nhịn đói.
- Tổng hợp cholesterol, phospholipid, lipoprotein (HDL, LDL) đóng vai trò vận chuyển mỡ trong máu.
c. Protein
- Tổng hợp hầu hết các protein huyết tương quan trọng: albumin, globulin, các yếu tố đông máu (fibrinogen, prothrombin…).
- Tham gia quá trình chuyển amin, khử amin để tạo α-ketoaxit và ammonia.
2. Thải độc và chuyển hóa chất ngoại sinh
- Gan đưa các chất độc (rượu, thuốc, hóa chất…) vào chu trình enzyme CYP450 để oxy hóa, khử hoặc liên hợp (glucuronide, sulfate…), tạo dạng dễ tan trong nước và thải qua mật hoặc thận.
- Thực hiện chu trình ure: biến ammonia (sản phẩm độc của quá trình dị hóa protein) thành ure ít độc, thải ra ngoài qua nước tiểu.
3. Tiết mật và tiêu hóa mỡ
- Gan tổng hợp và bài tiết mật vào túi mật, giúp nhũ tương hóa (乳化) chất béo, hỗ trợ tiêu hóa và hấp thu vitamin tan trong dầu (A, D, E, K).
- Mật còn là đường bài xuất các chất chuyển hóa (bilirubin, cholesterol thừa…).
4. Dự trữ và điều hoà
- Dự trữ vitamin (A, D, B12) và khoáng chất (sắt, đồng) theo dạng dự trữ có kiểm soát.
- Điều hòa nồng độ đường huyết, mỡ máu, độ pH và huyết tương.
5. Vai trò miễn dịch – bảo vệ cơ thể
- Các tế bào Kupffer (đại thực bào tại gan) thực bào vi khuẩn, mảnh vụn tế bào, hồng cầu già.
- Sản xuất và điều chỉnh các yếu tố miễn dịch, tham gia đáp ứng viêm.
Vì ở gan xảy ra đa dạng các phản ứng sinh hóa: tổng hợp, chuyển hóa, phân giải, liên hợp, dự trữ, thải độc… nên người ta gọi gan là “nhà máy hóa học” của cơ thể. Mọi chất đưa vào cơ thể—từ thực phẩm, thuốc men đến các hóa chất ngoại lai—đều phải qua “quản lý” của gan: gan giải mã, biến đổi, lưu trữ hoặc thải bỏ cho phù hợp với nhu cầu và khả năng đào thải của cơ thể, đảm bảo môi trường nội mô luôn ổn định.