Пора перейти до більш тонкого настроювання живлення атлета. Розуміння всіх нюансів метаболізму – ключ до спортивних здобутків. Тонка настройка дозволить вам відійти від класичних дієтичних формул і підлаштувати харчування індивідуально під особливі потреби, досягаючи максимально швидких і стійких результатів у тренуваннях та змаганнях. Отже, вивчимо найспірніший аспект сучасної дієтології – метаболізм жирів.
Загальні відомості
Науковий факт: жири засвоюються та розщеплюються в нашому організмі дуже вибірково. Так, у травному тракті людини просто немає ферментів, здатних перетравити трансжири. Інфільтрат печінки просто прагне вивести їх із організму найкоротшим шляхом. Мабуть, кожен знає, що якщо з'їсти багато жирної їжіце викликає нудоту.
Постійний надлишок жирів веде до таких наслідків, як:
- діарея;
- нетравлення шлунка;
- панкреатит;
- висипання на обличчі;
- апатія, слабкість та втома;
- так зване жирове похмілля.
З іншого боку, баланс жирних кислот в організмі вкрай важливий для досягнення спортивних результатів — зокрема щодо підвищення витривалості і сили. У процесі метаболізму ліпідів відбувається регулювання всіх систем організму, включаючи гормональні та генетичні.
Розглянемо докладніше, які жири корисні нашому організму, і як їх вживати, щоб допомагали досягати бажаного результату.
Види жирів
Основні види жирних кислот, що надходять до нашого організму:
- прості;
- складні;
- довільні.
За іншою класифікацією жири діляться на мононенасичені та поліненасичені (наприклад, тут докладно про) жирні кислоти. Це корисні для людини жири. Є ще насичені жирні кислоти, а також трансжири: це шкідливі сполуки, які перешкоджають засвоєнню незамінних жирних кислот, ускладнюють транспорт амінокислот, стимулюють катаболічні процеси. Іншими словами, такі жири не потрібні ні спортсменам, ні звичайним людям.
Прості
Для початку розглянемо найнебезпечніші, але, при цьому, – жири, що найчастіше зустрічаються, які потрапляють в наш організм - це прості жирні кислоти.
У чому їх особливість: вони розпадаються під впливом будь-якої зовнішньої кислоти, включаючи шлунковий сік, етиловий спиртта ненасичені жирні кислоти.
Крім того, саме ці жири стають джерелом дешевої енергії в організмі.Вони утворюються як наслідок перетворення вуглеводів у печінці. Цей процес розвивається за двома напрямками - або у бік синтезування глікогену, або у бік наростання жирової тканини. Така тканина практично повністю складається з окисленої глюкози, щоб у критичній ситуації організм міг швидко синтезувати з неї енергію.
Прості жири найнебезпечніші для спортсмена:
- Проста структура жирів практично не навантажує ШКТ та гормональну систему. В результаті людина з легкістю отримує надмірне навантаження по калорійності, що призводить до набору зайвої ваги.
- При їх розпаді виділяється отруйний організм спирт, який важко метаболізується і веде до погіршення загального самопочуття.
- Вони транспортуються без допомоги додаткових транспортувальних білків, а значить, можуть прилипати до стінок судин, що загрожує утворенням холестеринових бляшок.
Докладніше про продукти, які метаболізуються у прості жири, читайте у розділі Таблиця продуктів.
Складні
Складні жири тваринного походження при правильному харчуванні входять до складу м'язової тканини. На відміну від своїх попередників це багатомолекулярні сполуки.
Перерахуємо основні особливості складних жирів щодо впливу на організм спортсмена:
- Складні жири мало метаболізуються без допомоги вільних транспортувальних білків.
- При правильному дотриманніжирового балансу в організмі складні жири метаболізуються із виділенням корисного холестерину.
- Вони практично не відкладаються у вигляді бляшок холестерину на стінках судин.
- Зі складними жирами неможливо отримати надлишок калорійності — якщо складні жири метаболізуються в організмі без відкриття інсуліном транспортувального депо, яке зумовлює зниження глюкози в крові.
- Складні жири навантажують клітини печінки, що може призвести до дисбалансу кишечника та дисбактеріозу.
- Процес розщеплення складних жирів призводить до збільшення кислотності, що негативно позначається на загальному станіШКТ і загрожує розвитком гастриту та виразкової хвороби.
У той самий час жирні кислоти багатомолекулярної структури містять радикали, пов'язані ліпідними зв'язками, отже, можуть денатурувати до стану вільних радикалів під впливом температури. У помірній кількості складні жири корисні для атлета, але не варто піддавати їх термічній обробці. У цьому випадку вони метаболізуються у прості жири з виділенням величезної кількостівільні радикали (потенційні канцерогени).
Довільні
Довільні жири – це жири із гібридною структурою. Для атлета це найкорисніші жири.
У більшості випадків організм здатний самостійно перетворювати складні жири на довільні. Однак у процесі ліпідної зміни формули виділяються спирти та вільні радикали.
Вживання довільних жирів:
- знижує ймовірність утворення вільних радикалів;
- зменшує ймовірність появи бляшок холестерину;
- позитивно впливає синтез корисних гормонів;
- практично не навантажує травну систему;
- не веде до надлишку калорійності;
- не викликають припливу додаткової кислоти.
Незважаючи на безліч корисних властивостей, Поліненасичені кислоти (по суті це і є довільні жири) легко метаболізуються в прості жири, а складні структури, що мають нестачу молекул - легко метаболізуються у вільні радикали, отримуючи завершену структуру з молекул глюкози.
Що потрібно знати спортсмену?
А тепер перейдемо до того, що зі всього курсу біохімії потрібно знати атлету про обмін ліпідів в організмі:
Пункт 1Класичне харчування, яке не пристосоване під спортивні потреби, містить безліч простих молекул жирних кислот. Це погано. Висновок: радикально зменшувати споживання жирних кислот та перестати смажити на олії.
Пункт 2.Під впливом термічної обробки поліненасичені кислоти розпадаються до простих жирів. Висновок: замінити смажену їжу печеною. Основним джерелом жирів повинні стати олії - заправляйте ними салати.
Пункт 3. Не вживайте жирні кислоти разом із вуглеводами. Під впливом інсуліну жири практично без впливу транспортних білків у своїй завершеній структурі потрапляють у ліпідне депо. Надалі навіть при жироспальних процесах вони виділятимуть етиловий спирт, а це додатковий удар по метаболізму.
А тепер про користь жирів:
- Жири потрібно вживати обов'язково, тому що вони змащують суглоби та зв'язки.
- У процесі обміну жирів відбувається синтез основних гормонів.
- Для створення позитивного анаболічного фону потрібно підтримувати в організмі баланс поліненасичених омега 3, омега 6 та омега 9 жирів.
Для досягнення правильного балансу потрібно обмежити загальне споживання калорій із жирів до 20% по відношенню до загальному планухарчування. При цьому важливо приймати їх у поєднанні з білковими продуктами, а не вуглеводними. У цьому випадку транспортувальні, які синтезуватимуться в кислотному середовищі шлункового соку, зможуть практично відразу метаболізувати надлишок жирів, виводячи його з кровоносної системита перетравлюючи до кінцевого продукту життєдіяльності організму.
Таблиця продуктів
| Продукт | Омега-3 | Омега-6 | Омега-3: Омега-6 |
| Шпинат (у готовому вигляді) | — | 0.1 | |
| Шпинат | — | 0.1 | Залишкові моменти, менше міліграма |
| свіжа | 1.058 | 0.114 | 1: 0.11 |
| Устриці | 0.840 | 0.041 | 1: 0.04 |
| 0.144 - 1.554 | 0.010 — 0.058 | 1: 0.005 – 1: 0.40 | |
| Тріска тихоокеанська | 0.111 | 0.008 | 1: 0.04 |
| Скумбрія тихоокеанська свіжа | 1.514 | 0.115 | 1: 0.08 |
| Скумбрія атлантична свіжа | 1.580 | 0.1111 | 1: 0. 08 |
| тихоокеанська свіжа | 1.418 | 0.1111 | 1: 0.08 |
| Буряче бадилля. припущена | — | Залишкові моменти, менше міліграма | Залишкові моменти, менше міліграма |
| Сардини атлантичні | 1.480 | 0.110 | 1: 0.08 |
| Риба-меч | 0.815 | 0.040 | 1: 0.04 |
| Ріпаковий рідкий жир у вигляді олії | 14.504 | 11.148 | 1: 1.8 |
| Пальмовий рідкий жир у вигляді олії | 11.100 | 0.100 | 1: 45 |
| Палтус свіжий | 0.5511 | 0.048 | 1: 0.05 |
| Оливковий рідкий жир у вигляді олії | 11.854 | 0.851 | 1: 14 |
| Атлантичний вугор свіжий | 0.554 | 0.1115 | 1: 0.40 |
| Атлантичний гребінець | 0.4115 | 0.004 | 1: 0.01 |
| Морські молюски | 0.4115 | 0.041 | 1: 0.08 |
| Рідкий жир у вигляді олії макадамії | 1.400 | 0 | Ні Омега-3 |
| Рідкий жир у вигляді олії лляного насіння | 11.801 | 54.400 | 1: 0.1 |
| Рідкий жир у вигляді олії лісового горіха | 10.101 | 0 | Ні Омега-3 |
| Рідкий жир у вигляді олії авокадо | 11.541 | 0.1158 | 1: 14 |
| Лосось консервований | 1.414 | 0.151 | 1: 0.11 |
| Лосось атлантичний. вирощений на фермі | 1.505 | 0.1181 | 1: 0.411 |
| Лосось атлантичний | 1.585 | 0.181 | 1: 0.05 |
| Листові елементи ріпи. припущені | — | Залишкові моменти, менше міліграма | Залишкові моменти, менше міліграма |
| Листові елементи кульбаби. припущені | — | 0.1 | Залишкові моменти, менше міліграма |
| Листові елементи мангольду у тушкованому вигляді | — | 0.0 | Залишкові моменти, менше міліграма |
| Листові елементи червоного салату у свіжому вигляді | — | Залишкові моменти, менше міліграма | Залишкові моменти, менше міліграма |
| — | Залишкові моменти, менше міліграма | Залишкові моменти, менше міліграма | |
| Листові елементи жовтого салату у свіжому вигляді | — | Залишкові моменти, менше міліграма | Залишкові моменти, менше міліграма |
| Листова капуста коллард. тушкована | — | 0.1 | 0.1 |
| Кубанське соняшникове рідкий жир у вигляді олії (вміст олеїнової кислоти 80% і вище) | 4.505 | 0.1111 | 1: 111 |
| Креветки | 0.501 | 0.018 | 1: 0.05 |
| Кокосове рідкий жир у вигляді олії | 1.800 | 0 | Ні Омега-3 |
| Кейлі. припущений | — | 0.1 | 0.1 |
| Камбала | 0.554 | 0.008 | 1: 0.1 |
| Какао рідкий жир у вигляді олії | 1.800 | 0.100 | 1: 18 |
| Ікра чорна та | 5.8811 | 0.081 | 1: 0.01 |
| Гірчичні листові елементи. припущені | — | Залишкові моменти, менше міліграма | Залишкові моменти, менше міліграма |
| Бостонський салат у свіжому вигляді | — | Залишкові моменти, менше міліграма | Залишкові моменти, менше міліграма |
Підсумок
Отже, рекомендація всіх часів та народів «є менше жирного» вірна лише частково. Деякі жирні кислоти просто незамінні і повинні обов'язково входити до раціону спортсмена. Щоб правильно зрозуміти, як атлету вживати жири, наведемо таку історію:
Молодий атлет підходить до тренера та запитує: як правильно їсти жири? Тренер відповідає: не їж жири. Після цього атлет розуміє, що жири шкідливі для організму і вчиться планувати своє харчування без ліпідів. Потім він знаходить лазівки, у яких використання ліпідів виправдано. Він вчиться складати ідеальний планхарчування з варіативними жирами. І коли він сам стає тренером, а до нього підходить молодий атлет і запитує, як правильно їсти жири, він теж відповідає: не їж жири.
Ліпіди ( органічні речовини) є однією з головних складових клітин організму, беруть участь у обмінних процесівта формуванні оболонок, тому нормальний ліпідний обмін грає важливу рольу життєдіяльності. Його порушення негативно впливає на здоров'я, що є причиною розвитку різних недуг з негативними наслідками.
Порушений обмін ліпідів є причиною розвитку таких захворювань як астма, артрит, тромбози, склероз, гіпертонія, алергія та зниження імунітету. Негативні зміни на рівні клітинного харчування призводять до звуження кровоносних судинта утворення бляшок, що надалі ускладнює нормальний кровообіг.
Згідно з численними дослідженнями, порушення ліпідного обміну спостерігається у половини дорослого населення в усьому світі, а пов'язано це з підвищеним вмістом жирів у крові через не правильного харчуваннята високого показника холестерину.
Надмірне вживання жирних продуктів, особливо насичених жирів, призводить до зниження імунітету та незадовільних процесів обміну в організмі. В результаті відбувається підвищена вироблення шкідливих гормонів і як наслідок розвиток аутоімунних реакцій та запальних процесів.
Порушення ліпідного обміну (дисліпідемія): основні причини
Основними причинами, що призводять до дисліпідемії, є:
- первинні причини: спадкові та генетичні зміни, які є однією з головних причин розвитку захворювань серця та гострої форми панкреатиту;
- вторинні причини, нездоровий образжиття та наявність інших хвороб. Незбалансоване харчування, недостатня фізична активність та вживання жирної їжі може спричинити дисліпідемію. Наявність таких захворювань, як цукровий діабет, цироз печінки та порушення роботи ендокринної системи, також може негативно вплинути на обмін ліпідів.
Хронічна втома та перевтома, зловживання алкоголем та тютюнопаління, прийом гормональних препаратів та антидепресантів також негативно впливають на обмінні процеси.
Симптоми порушеного ліпідного обміну
До основних симптомів дисліпідемії належить таке:
- атеросклероз судин, що несприятливо позначається на кровообігу через появу на стінках судин бляшок;
- ішемічна хвороба серця;
- часті та регулярні мігрені;
- підвищений артеріальний тиск;
- надмірна вага;
- наявність відкладень холестерину та блідих плям у кутку ока з внутрішньої сторони;
- ураження печінки та жовчного міхуращо призводить до тяжкості в правому боці.
Нестача ліпідів в організмі може виявлятися наступними показниками, а саме порушеннями статевої функції та менструального циклу, занепадом сил, розвитком процесів запалення, що призводить до випадання волосся та екземи.
Діагностика захворювання та способи лікування
Для того, щоб діагностувати це захворювання, необхідно звернутися до фахівця, а саме до терапевта, кардіолога, ендокринолога або генетика. Тільки кваліфікований та досвідчений лікарзможе поставити правильний діагноз та своєчасно призначити комплексне та ефективне лікування.
Необхідно здати такі аналізи: розгорнута ліпідограма та аналіз визначення рівня холестерину в крові. Своєчасна діагностика захворювання дозволить знизити ризик розвитку інсульту та інфаркту, а також інших серцевих хвороб.
Своєчасне звернення до фахівця та призначення правильного лікуваннядозволить відновити обмін ліпідів та відновити здоров'я пацієнта. Сучасні лікувальні програми включають медикаментозне та немедикаментозне лікування.
Лікування за допомогою лікарських препаратів можливе лише за неефективності немедикаментозних способів, і передбачає прийом таких препаратів як жирні поліненасичені та нікотинові кислоти, статини та фібрати, а також речовини, що уповільнюють процес всмоктування холестерину в кров.
До немедикаментозним способамлікування відносяться такі:
- призначення спеціальної дієти зниження зайвої маси тіла;
- підвищення фізичної активності(Виконання певних вправ лікувальної фізкультури).
Вибір дієти визначається виключно досвідченим дієтологом з урахуванням здоров'я пацієнта та додавання до його раціону більше свіжих фруктів та овочів, кисломолочних продуктіві морської риби, а також злаків та нежирних сортів м'яса.
Вибір фізичних вправ повинен виконуватися з огляду на особливості будови людини, необхідно також відмовитися від шкідливих звичокта знизити стресові ситуації в особистому житті та на роботі. Щоб скоригувати вагу, слід розрахувати індекс маси тіла.
Ліпідний обмін- це метаболізм жирів у людському організмі, який є складним фізіологічним процесом, а також ланцюжком біохімічних реакцій, що відбуваються у клітинах всього організму.
Для того щоб молекули холестерину та тригліцеридів пересувалися по кровоносному руслу, вони приклеюються до молекул протеїнів, які є транспортувальниками в системі кровотоку.
За допомогою нейтральних ліпідів відбувається синтезування жовчних кислот та стероїдного типу гормонів, а також молекули нейтральних ліпідів наповнюють енергією кожну клітину мембрани.
Зв'язуючись із протеїнами низької молекулярної щільності ліпіди відкладаються на судинних оболонкаху вигляді ліпідної плями з подальшим формуванням з неї атеросклеротичною бляшкою.
Склад ліпопротеїнів
Ліпопротеїн (ліпопротеїд) складається з молекули:
- Етерифікована форма ХС;
- Неетерифіковані форми ХС;
- Молекули тригліцериду;
- Молекул білка та фосфоліпіду.
Компоненти протеїнів (протеїдів) у складі молекул ліпопротеїдів:
- Аполіпротеїн (аполіпротеїд);
- Апопротеїн (апопротеїд).
Весь процес жирового обміну поділяється на два види метаболічних процесів:
- Ендогенний жировий метаболізм;
- Екзогенний обмін ліпідів.
Якщо ліпідний обмін відбувається з молекулами холестерину, які потрапляють в організм із їжею, тоді це екзогенний шлях метаболізму. Якщо джерелом ліпідів є їх синтезування клітинами печінки, тоді це ендогенний шляхметаболізму.
Існує кілька фракцій ліпопротеїдів, з яких кожна фракція виконує певні функції:
- Молекули хіломікронів (ХМ);
- Ліпопротеїди дуже низької молекулярної щільності (ЛПДНЩ);
- Ліпопротеїди низької молекулярної щільності (ЛПНЩ);
- Ліпопротеїди середньої молекулярної щільності (ЛПСП);
- Ліпопротеїди високої молекулярної щільності (ЛПЗЩ);
- Молекули тригліцеридів (ТГ).
Метаболічний процес між фракціями ліпопротеїдів взаємопов'язаний.
Холестерин та молекули тригліцеридів необхідні:
- Для функціонування системи гемостазу;
- Для формування мембран всіх кліток в організмі;
- Для вироблення гормонів ендокринними органами;
- Для продукування жовчних кислот.
Функції молекул ліпопротеїдів
Структура молекули ліпопротеїду складається з ядра, до якого входять:
- Етерифіковані молекули ХС;
- Молекул тригліцеридів;
- Фосфоліпідів, що у 2 шари обтягують ядро;
- Молекул аполіпротеїнів.
Молекула ліпопротеїду відрізняється один від одного за відсотковим співвідношенням усіх складових.
Від наявності компонентів у молекулі ліпопротеїди відрізняються:
- За розміром;
- За щільністю;
- За своїми властивостями.
Показники жирового обміну та фракції ліпідів у складі плазми крові:
| ліпопротеїд | вміст холестерину | молекули аполіпротеїнів | щільність молекули одиниця виміру грам на мілілітр | діаметр молекули |
|---|---|---|---|---|
| хіломікрон (ХМ) | ТГ | · A-l; | менше, ніж 1,950 | 800,0 - 5000,0 |
| · A-l1; | ||||
| · A-IV; | ||||
| · B48; | ||||
| · C-l; | ||||
| · C-l1; | ||||
| · C-IIL. | ||||
| залишкова молекула хіломікрону(ХМ) | ТГ + ефір ХС | · B48; | менше, ніж 1,0060 | більше, ніж 500,0 |
| · Е. | ||||
| ЛПДНЩ | ТГ | · C-l; | менше, ніж 1,0060 | 300,0 - 800,0 |
| · C-l1; | ||||
| · C-IIL; | ||||
| · В-100; | ||||
| · Е. | ||||
| ЛПСП | ефір холестерину + ТГ | · C-l; | від 1,0060 до 1,0190 | 250,0 - 3500,0 |
| · C-l1; | ||||
| · C-IIL; | ||||
| · В-100; | ||||
| · Е | ||||
| ЛПНЩ | ТГ та ефір ХС | В-100 | від 1,0190 до 1,0630 | 180,0 - 280,0 |
| ЛПВЩ | ТГ + ефір холестерину | · A-l; | від 1,0630 до 1,210 | 50,0 - 120,0 |
| · A-l1; | ||||
| · A-IV; | ||||
| · C-l; | ||||
| · C-l1; | ||||
| · С-111. |
Порушення ліпідного обміну
Порушення в обміні ліпопротеїдів - це порушення процесу синтезу та розщеплення жирів в організмі людини. Дані відхилення у ліпідному обміні можуть статися у будь-якої людини.
Найчастіше причиною може бути генетична схильністьорганізму до накопичення ліпідів, а також неправильне харчування з великим споживанням жирних продуктів, що містять холестерин.
Немаловажну роль відіграють патології ендокринної системи та патології травного тракту та відділів кишечника. Причини порушення у ліпідному обміні
Ця патологія досить часто розвивається, як наслідок патологічних порушеньу системах організму, але існує спадкова етіологія холестеринового накопичення організмом:
- Спадкова генетична хіломікронемія;
- Вроджена генетична гіперхолестеринемія;
- Спадкова генетична дис-бета-ліпопротеїнемія;
- Комбінованого типу; гіперліпідемія;
- Гіперліпідемія ендогенного характеру;
- Спадкова генетична гіпертригліцеринемія.
Також порушення у ліпідному обміні можуть бути:
- Первинна етіологія,яка представлена спадково вродженою гіперхолестеринемією через дефективний ген у дитини. Дитина може отримати аномальний ген від одного з батьків (гомозиготна патологія), або ж від обох батьків (гетерозиготна гіперліпідемія);
- Вторинна етіологія порушення у жировому обміні, Спричинена порушеннями в роботі ендокринної системи, неправильним функціонуванням клітин печінки та нирок;
- Аліментарні причини невідповідності балансу між холестериновими фракціями, походить від неправильного харчування пацієнтам, коли в меню переважають продукти, що містять холестерин тваринного походження.
Неправильне харчування Вторинні причини порушення у ліпідному обміні
Вторинна гіперхолестеринемія розвивається на ґрунті існуючих патологій в організмі пацієнта:
- Системний атеросклероз. Дана патологія може розвиватися на підставі первинної гіперхолестеринемії, а також від неправильного харчування з переважанням тваринних жирів;
- Згубні звички - нікотинова та алкогольна залежність. Хронічне вживання впливає на функціональність клітин печінки, що синтезують 50% всього холестерину, що містить в організмі, а хронічна нікотинова залежністьпризводить до ослаблення артеріальних оболонок, на яких можуть відкладатися холестеринові бляшки;
- Порушено ліпідний обмін та при цукровому діабеті;
- При хронічній стадії недостатності клітин печінки;
- При патології підшлункової залози – панкреатиті;
- При гіпертиреоїдизмі;
- Захворювання пов'язані із порушенням функціональності ендокринних органів;
- При розвитку в організмі синдрому Віппла;
- При променевій хворобі та злоякісних онкологічних новоутвореннях в органах;
- Розвиток біліарного виду цирозу клітин печінки на 1 стадії;
- Відхилення у функціональності щитовидної залози;
- Патологія гіпотиреоз, або гіпертиреоз;
- Застосування багатьох медикаментозних препаратівяк самолікування, що призводить не тільки до порушення ліпідного обміну, а й може запустити в організмі непоправні процеси.
Фактори-провокатори порушення у ліпідному обміні
До факторів ризику порушення у жировому обміні відносяться:
- Статева приналежність людини. Чоловіки більш сприйнятливі порушення жирового обміну. Жіночий організмзахищений від накопичення ліпідів статевими гормонами у репродуктивному віці. З настанням менопаузи, жінки також схильні до гіперліпідемії та розвитку системного атеросклерозу та патологій серцевого органу;
- Вік пацієнта. Чоловіки – після 40 – 45 років, жінки після 50-річчя у момент розвитку клімактеричного синдромута менопаузи;
- Вагітність у жінки, підвищення індексу холестерину обумовлено природними біологічними процесами у жіночому організмі;
- Гіподинамія;
- Неправильне харчування, в якому максимальна кількість в меню продуктів, що містять холестерин;
- Високий індекс АТ – гіпертензія;
- Надмірна маса тіла - ожиріння;
- Патологія Кушінга;
- Спадковість.
Медикаментозні препарати, що призводять до патологічних змін у ліпідному обміні
Багато медикаментозних препаратів провокують виникнення патології дисліпідемії. Погіршити розвиток цієї патології може методика самолікування, коли пацієнт не знає точного впливу медикаментів на організм та взаємодії препаратів один з одним.
Неправильне застосування та дозування призводять до підвищення в крові молекул холестерину.
Таблиця медикаментозних препаратів, що впливають на концентрацію ліпопротеїдів у складі плазми:
| найменування препарату чи фармакологічна група препаратів | підвищення індексу ЛПНГ | підвищення індексу тригліцеридів | зниження індексу ЛПВЩ |
|---|---|---|---|
| діуретики тіазидного типу | + | ||
| препарат Циклоспорин | + | ||
| медикамент Аміодарон | + | ||
| Препарат Росіглітазон | + | ||
| секвестранти жовчі | + | ||
| група препаратів, що інгібують протеїназу. | + | ||
| медикаменти ретиноїди | + | ||
| група глюкокортикоїдів | + | ||
| група анаболічних стероїдних медикаментів | + | ||
| препарат Сиролімус | + | ||
| бета-блокатори | + | + | |
| група прогестинів | + | ||
| група андрогенів | + |
При застосуванні гормональної замінної терапії, гормон естроген та гормон прогестерон, які у складі медикаментів знижують у складі крові молекули ЛПВЩ.
А також знижують високомолекулярний холестерин у крові, препарати оральних контрацептивів.
Інші препарати при тривалій терапії призводять до змін у ліпідному обміні, а також можуть порушити функціональність клітин печінки. Ознаки зміни у ліпідному обміні
Симптоми розвитку гіперхолестеринемії первинної етіології (генетичної) та вторинної етіології (придбаної) викликають велику кількість змін в організмі пацієнта.
Багато симптомів можна виявити лише за допомогою діагностичного дослідженняінструментальними та лабораторними методикамиале існують і такі симптоми прояви, які можна виявити візуально і при застосуванні методу пальпації:
- Формуються ксантоми на тілі пацієнта;
- Формування ксантелазм на очних повікахта на шкірних покривах;
- Ксантоми на сухожиллях та суглобах;
- Поява відкладень холестерину в куточках очних розрізів;
- Підвищується вага тіла;
- Відбувається збільшення селезінки, а також печінкового органу;
- Діагностуються явні ознакирозвитку нефрозу;
- Формуються узагальнені симптоми патології ендокринної системи.
Ця симптоматика вказує на порушення ліпідного обміну та збільшення індексу холестерину у складі крові.
При зміні в ліпідному обміні у бік зниження ліпідів у плазмі крові виражена така симптоматика:
- Знижується маса та обсяг тіла, що може призвести до повного виснаження організму – анорексії;
- Випадання волосся із голови;
- Розшарування та ламкість нігтів;
- Екземи та виразки на шкірних покривах;
- Запальні процеси на шкірі;
- Сухість шкіри та відлущування епідермісу;
- патологія нефроз;
- Порушення у жінок циклу менструації;
- Жіноча безплідність.
Симптоми зміни в ліпідному обміні однакові дитячому організміта в організмі дорослого.
У дітей частіше виявляються зовнішні ознаки підвищення індексу холестерину в крові, або зниження концентрації ліпідів, а в дорослому організмі зовнішні ознакивиявляються тоді, коли патологія прогресує.
Діагностика
Щоб встановити правильний діагноз, лікар повинен провести огляд хворого, а також направити пацієнта на лабораторну діагностикускладу крові. Тільки в сукупності всіх результатів дослідження можна поставити точний діагноз змін у ліпідному обміні.
Первинний метод діагностики проводить лікар на перовому прийомі пацієнта:
- Візуальний огляд хворого;
- Вивчення патології як самого пацієнта, а й генетичних родичів щодо виявлення сімейної спадкової гиперхолестеринемии;
- Збір анамнезу. Особлива увага приділяється харчуванню пацієнта, а також стилю життя та згубних звичок;
- застосування методу пальпації передньої стінки очеревини, що допоможе виявити патологію гепатоспленомегалію;
- Лікар вимірює індекс АТ;
- Повне опитування пацієнта про початок розвитку патології, щоб мати можливість встановити початок зміни у ліпідному обміні.
Лабораторна діагностика порушень у метаболізмі ліпідів проводиться за такою методикою:
- Загальний аналіз складу крові;
- Біохімія складу плазмової крові;
- Загальний аналіз сечі;
- Лабораторне дослідження крові металом ліпідного спектра - ліпограми;
- Імунологічний аналіз складу крові;
- кров на виявлення індексу гормонів в організмі;
- Дослідження генетичного виявлення дефектних та аномальних генів.
Методи інструментальної діагностикипри порушеннях метаболізму жирів:
- УЗД ( ультразвукове дослідження) клітин печінки та ниркового органу;
- КТ ( комп'ютерна томографія) внутрішніх органів, які задіяні у метаболізмі ліпідів;
- МРТ (магнітно-резонансна томографія) внутрішніх органів та системи кровотоку.
Як відновити та покращити холестериновий обмін?
Коригування порушення жирового обміну починається з перегляду стилю життя та харчування.
Насамперед після постановки діагнозу, необхідно відразу:
- Відмовитися від існуючих згубних звичок;
- Підвищити активність, можна почати їздити на велосипеді, або піти займатися басейном. Підійде і 20 - 30 хвилинне заняття на велотренажёрі, але поїздка на велосипеді на свіжому повітрі, краще;
- Постійний контроль маси тіла та боротьба з ожирінням;
- Дієтичне харчування.
Дієта при порушенні ліпосинтезу здатна:
- Відновити ліпідний та вуглеводний обміну пацієнта;
- Налагодити роботу серцевого органу;
- Відновити мікроциркуляцію крові у мозкових судинах;
- Нормалізація метаболізму всього організму;
- Зменшити рівень поганого холестеринудо 20%;
- Запобігти формуванню холестеринових бляшок у магістральних артеріях.
Відновлення ліпідного обміну за допомогою живлення
Дієтичні харчування при порушенні обміну ліпідів та ліпідоподібних сполук у складі крові – це спочатку профілактика розвитку атеросклерозу та хвороб серцевого органу.
Дієта не лише виступає, як самостійна частина немедикаментозної терапії, але і як складова комплексу медикаментозного лікуванняпрепаратами.
Принцип правильного харчування для нормалізації метаболізму жирів:
- Обмежити вживання продукти, що містять холестерин. Виключити з раціону продукти, що містять тваринний жир – червоні сорти м'яса, жирна молочна продукція, яйця;
- Харчування маленькими порціями, але не менше 5 - 6 разів на день;
- Ввести в щоденний раціон продукти, які багаті на клітковину - це свіжі фрукти та ягоди, свіжі та приготовані методом відварювання та гасіння овочі, а також злакові крупи та бобові. Свіжі овочі та фрукти наповнять організм цілим комплексом вітамінів;
- До 4-х разів на тиждень вживати морську рибу;
- Щодня використовувати в приготуванні страв рослинні олії, які містять поліненасичені жирні кислоти Омега-3 - оливкова, кунжутна та лляна олія;
- М'ясо вживати тільки нежирних сортів, а птицю готувати та їсти без шкіри;
- Кисломолочна продукція має бути з 0% жирності;
- Ввести в щоденне меню горіхи та насіння;
- Посилене пиття. За добу випивати не менше 2000,0 мілілітрів чистої води.
Випивати не менше 2 літрів чистої води Коригування порушеного ліпідного обміну за допомогою медикаментів дає найкращий результат у нормалізації індексу загального холестерину у складі крові, а також відновлення балансу фракцій ліпопротеїдів.
Застосовувані препарати для відновлення метаболізму ліпопротеїдів:
| група препаратів | молекули ЛПНЩ | молекули тригліцеридів | молекули ЛПВЩ | терапевтичний ефект |
|---|---|---|---|---|
| група статинів | зниження 20,0% – 55,0% | зниження 15,0% – 35,0% | підвищення 3,0% – 15,0% | показаний хороший терапевтичний ефект у лікуванні атеросклерозу, а також у первинній та вторинній профілактиці розвитку мозкового інсульту та інфаркту міокарда. |
| група фібратів | зниження 5,0% – 20,0% | зниження 20,0% – 50,0% | підвищення 5,0% - 20,0% | посилення транспортних властивостей молекул ЛПВЩ з доставки назад у клітини печінки холестерину для його утилізації. Фібрати мають протизапальні властивості. |
| секвестранти жовчі | зниження 10,0% – 25,0% | зниження 1,0% – 10,0% | підвищення 3,0% - 5,0% | добрий медикаментозний ефект при значному підвищенні тригліцеридів у складі крові. Є недоліки у переносимості препарату органами травного тракту. |
| препарат Ніацин | зниження 15,0% – 25,0% | зниження 20,0% – 50,0% | підвищення 15,0% 35,0% | самий ефективний препаратзі збільшенням індексу ЛПВЩ, а також ефективно знижує індекс ліпопротеїну А. |
| Препарат зарекомендував себе у профілактиці та лікуванні атеросклерозу з позитивною динамікою терапії. | ||||
| препарат Езетиміб | зниження 15,0% – 20,0% | зниження 1,0% – 10,0% | підвищення 1,0% - 5,0% | терапевтичний ефект чинить у застосуванні з препаратами групи статинів. Препарат запобігає всмоктуванням молекул ліпідів з кишечника. |
| риб'ячий жир - Омега-3 | підвищення 3,0% – 5,0; | зниження 30,0% – 40,0% | не виявляються жодні зміни | Дані препарати застосовуються для лікування гіпертригліцеридемії та гіперхолестеринемії. |
За допомогою народних засобів
Лікувати розлад ліпідного обміну лікарськими рослинамиі травами, можна тільки після консультації з лікарем.
Ефективні рослини у відновленні метаболізму ліпопротеїдів:
- Листя та коріння подорожника;
- Квітки безсмертника;
- Листя польового хвоща;
- Суцвіття ромашки та календули;
- Листя споришу та звіробою;
- Листя та плоди глоду;
- Листя та плоди суниці та рослини калини;
- Коріння кульбаби та її листя.
Рецепти народної медицини:
- Взяти 5 ложок квіток суниці і запарити 1000,0 мл окропу. Наполягти протягом 2-х годин. Приймати 3 десь у день 70,0 — 100,0 міліграм. Даний настій відновлює функціонування клітин печінки та підшлункової залози;
- Щоранку і щовечора вживати по 1 чайній ложечці подрібненого насіння льону. Запивати необхідно 100,0 - 150,0 мл води, або знежиреного молока; до змісту
Прогноз на життя
Прогноз життя індивідуальний кожному за пацієнта, оскільки збій у ліпідному обміні в кожного має власну етіологію.
Якщо своєчасно діагностувати збій у метаболічних процесах в організмі, тоді прогноз – сприятливий.
Ліпідів складається з чотирьох етапів: розщеплення, всмоктування, проміжного та кінцевого обмінів.
Ліпідний обмін: розщеплення. Більшість ліпідів, які входять до складу їжі, засвоюються організмом лише після попереднього розщеплення. Під впливом травних соків вони гідролізуються (розщеплюються) до простих сполук (гліцеролу, вищих жирних кислот, стеролів, фосфорної кислоти, азотистих основ, вищих спиртів тощо), які всмоктуються слизовою оболонкою травного каналу.
У ротової порожниниїжа, що містить ліпіди, механічно подрібнюється, перемішується, змочується слиною і перетворюється на харчову кулю. Подрібнені харчові маси стравоходу надходять у шлунок. Тут вони перемішуються та просочуються містить ліполітичний фермент - ліпазу, яка може розщеплювати емульговані жири. Зі шлунка харчові маси дрібними порціями надходять у дванадцятипалу кишку, потім у худу і здухвинну. Тут завершується процес розщеплення ліпідів і відбувається всмоктування продуктів їхнього гідролізу. У розщепленні ліпідів беруть участь жовч, сік підшлункової залози та кишковий сік.
Жовч – це секрет, який синтезується гепатоцитами. Входять жовчні кислоти і пігменти, продукти розпаду гемоглобіну, муцин, холестерол, лецитин, жири, деякі ферменти, гормони і т.п. Жовч бере участь в емульгуванні ліпідів, їх розщепленні та всмоктуванні; сприяє нормальній перистальтиці кишківника; має бактерицидну дію на мікрофлору кишечника. синтезуються із холестеролу. Жирні кислоти знижують поверхневий натяг жирових крапель, емульгуючи їх, стимулюють виділення соку підшлункової залози, а також активують дію багатьох ферментів. У тонкому відділі кишечника харчові маси просочуються соком підшлункової залози, до складу якого входять гідрокарбонат натрію та ліполітичні ферменти: ліпази, холінестерази, фосфоліпази, фосфатази тощо.
Ліпідний обмін: всмоктування. Більшість ліпідів всмоктується в нижній частині дванадцятипалої і у верхній частині. Продукти розщеплення ліпідів їжі всмоктуються епітелієм ворсинок. Всмоктувальна поверхня збільшена за рахунок мікроворсинок. Кінцеві продукти гідролізу ліпідів складаються з дрібних частинок жиру, ді- та моногліцеридів, вищих жирних кислот, гліцеролу, гліцерофосфатів, азотистих основ, холестеролу, вищих спиртів та фосфорної кислоти. У товстому відділі кишківника ліполітичні ферменти відсутні. Слиз товстої кишки містить незначну кількість фосфоліпідів. Холестерол, який не всмоктався, відновлюється до копростерину калу.
Ліпідний обмін: проміжний обмін. У ліпідів він має деякі особливості, які полягають у тому, що у тонкому відділі кишечника відразу після всмоктування продуктів розщеплення відбувається ресинтез ліпідів, властивих людині.
Ліпідний обмін: кінцевий обмін. Основними кінцевими продуктами ліпідного обміну є вуглекислий газ та вода. Остання виділяється у складі сечі і поту, частково калу, повітря, що видихається. Вуглекислий газ виділяється переважно легкими. Кінцевий обмін окремих груп ліпідів має свої особливості.
Порушення ліпідного обміну. Ліпідний обмін порушується при багатьох інфекційних, інвазійних та незаразних хворобах. Патологія ліпідного обміну спостерігається при порушенні процесів розщеплення, всмоктування, біосинтезу та ліполізу. Серед порушення обміну ліпідів найчастіше реєструють ожиріння.
Ожиріння - це схильність організму до надмірного збільшення маси тіла внаслідок надмірного відкладення жиру в підшкірній клітковині та інших тканинах організму та міжклітинному просторі. Жири відкладаються усередині жирових клітин у вигляді тригліцеридів. Кількість ліпоцитів не збільшується, лише збільшується їх обсяг. Саме така гіпертрофія ліпоцитів є основним фактором ожиріння.
Скорочення
ТАГ – триацилгліцероли
ФО – фосфоліпіди ХС – холестерин
сХС – вільний холестерин
еХС – етерифікований холестерин ФС – фосфатидилсерин
ФГ – фосфатидилхолін
ФЕА – фосфатидилетаноламін ФІ – фосфатидилінозитол
МАГ – моноацилгліцерол
ДАГ – діацилгліцерол ПНЖК – поліненасичені жирні кислоти
ЖК – жирні кислоти
ХМ – хіломікрони ЛПНЩ – ліпопротеїни низької щільності
ЛПДНЩ – ліпопротеїни дуже низької щільності
ЛПВЩ – ліпопротеїни високої щільності
КЛАСИФІКАЦІЯ ЛІПІДІВ
Можливість класифікації ліпідів складна, оскільки до класу ліпідів входять речовини дуже різноманітні за своєю будовою. Їх поєднує лише одна властивість – гідрофобність.
БУДОВА ОКРЕМИХ ПРЕДСТАВНИКІВ ЛИ-ПІДІВ
Жирні кислоти
Жирні кислоти входять до складу практично всіх зазначених класів ліпідів,
крім похідних холестерину.
жирі людини жирні кислоти характеризуються такими особливостями:
парна кількість вуглецевих атомів у ланцюзі,
відсутність розгалужень ланцюга
наявність подвійних зв'язків тільки в цис-конформації
свою чергу і самі жирні кислоти неоднорідні та різняться довжиною
ланцюга та кількістю подвійних зв'язків.
До насиченимжирним кислотам належить пальмітинова (С16), стеаринова
(С18) та арахінова (С20).
До мононенасиченим- пальмітолеїнова (С16:1), олеїнова (С18:1). Ці жирні кислоти перебувають у більшості харчових жирів.
Поліненасиченіжирні кислоти містять від 2-х і більше подвійних зв'язків,
розділених метиленовою групою. Крім відмінностей щодо кількості подвійних зв'язків, кислоти відрізняються їх становищем щодо початку ланцюга (позначається че-
рез грецьку букву "дельта") або останнього атома вуглецю ланцюга (позначається
літерою "омега").
За положенням подвійного зв'язку щодо останнього атома вуглецю поліне-
насичені жирні кислоти ділять на
ω-6-жирні кислоти – лінолева (С18:2, 9,12), γ-ліноленова (С18:3, 6,9,12),
арахідонова (С20: 4, 5,8,11,14). Ці кислоти формують вітамін F, і зі-
тримаються в олії.
ω-3-жирні кислоти – α-ліноленова (С18:3, 9,12,15), тимнодонова (ейкозо-
пентаєнова, С20;5, 5,8,11,14,17), клупанодоновая (докозопентаєнова, С22:5,
7,10,13,16,19), цервонова (докозогексаєнова, С22:6, 4,7,10,13,16,19). Най-
більш значним джерелом кислот цієї групи є жир риб холодних
морів. Винятком є α-ліноленова кислота, що є в коноплі-
ном, лляному, кукурудзяному маслах.
Роль жирних кислот
Саме з жирними кислотами пов'язана найвідоміша функція ліпідів – енер-
гетична. Завдяки окисленню жирних кислот тканини організму отримує більше
половини всієї енергії (см β-окислення), тільки еритроцити та нервові клітинине використовують їх у цій якості.
Інша, і дуже важлива функціяжирних кислот полягає в тому, що вони є субстратом для синтезу ейкозаноїдів - біологічно активних речовин, Зміняють кількість цАМФ і цГМФ в клітині, що модулюють метаболізм і активність як самої клітини, так і навколишніх клітин. Інакше ці речовини називають місцеві або тканинні гормони.
До ейкозаноїдів відносять окислені похідні ейкозотрієнової (С20:3), ара-хідонової (С20:4), тимнодонової (С20:5) жирних кислот. Депонуватися вони не можуть, руйнуються протягом декількох секунд, і тому клітина повинна синтезувати їх постійно з поліенових жирних кислот, що надходять. Виділяють три основні групи ейкозаноїдів: простагландини, лейкотрієни, тромбоксани.
Простагландини (Pg) -синтезуються практично у всіх клітинах, кромееритроцитів та лімфоцитів. Вирізняють типи простагландинів A, B, C, D, E, F. Функціїпростагландинів зводяться до зміни тонусу гладких м'язів бронхів, сечостатевий та судинної системи, шлунково-кишкового тракту, при цьому спрямованість змін різна залежно від типу простагландинів та умов. Вони також впливають на температуру тіла.
Простацикліниє підвидом простагландинів (PgI) ,але додатково мають особливу функцію - інгібують агрегацію тромбоцитів і зумовлюють вазодилатацію. Синтезуються в ендотелії судин міокарда, матки, слизової оболонки шлунка.
Тромбоксани (Tx) утворюються в тромбоцитах, стимулюють їх агрегацію і ви-
зують звуження судин.
Лейкотрієни (Lt) синтезуються в лейкоцитах, у клітинах легень, селезінки, мозок.
га, серця. Виділяють 6 типів лейкотрієнів A, B, C, D, E, F. У лейкоцитах вони сти-
мулюють рухливість, хемотаксис та міграцію клітин у вогнище запалення, загалом вони активують реакції запалення, запобігаючи його хронізації. Викликають зі-
покращення мускулатури бронхів у дозах у 100-1000 разів менших, ніж гістамін.
Доповнення
Залежно від вихідної жирної кислоти всі ейкозаноїди ділять на три групи:
Перша група – утворюється з лінолевої кислоти, відповідно до числа подвійних зв'язків простагландинам і тромбоксанам присвоюється індекс
1, лейкотрієнам - індекс 3: наприклад,Pg E1, Pg I1, Tx A1, Lt A3.
Цікаво, щоPgE1 інгібує аденілатциклазу в жировій тканині і перешкоджає ліполізу.
Друга група синтезується з арахідонової кислоти, за тим же правилом їй присвоюється індекс 2 або 4: наприклад,Pg E2, Pg I2, Tx A2, Lt A4.
Третя група ейкозаноїдів походить з тимнодонової кислоти, за кількістю
подвійних зв'язків надаються індекси 3 або 5: наприклад,Pg E3, Pg I3, Tx A3, Lt A5
Підрозділ ейкозаноїдів на групи має клінічне значення. Особливо яскраво це проявляється на прикладі простациклінів і тромбоксанів:
|
Початкова |
Число |
Активність |
Активність | |||
|
жирна |
подвійних зв'язків | |||||
|
простациклінів |
тромбоксанів | |||||
|
кислота |
у молекулі | |||||
|
γ -Ліноленова | ||||||
|
я С18:3, | ||||||
|
Арахидонова | ||||||
|
Тімнодоно- |
зростання |
спадання | ||||
|
активності |
активності | |||||
Результуючим ефектом застосування більш ненасичених жирних кислот є утворення тромбоксанів і простациклінів з великою кількістю подвійних зв'язків, що зсуває реологічні властивості крові до зниження в'яз-
кістки, зниження тромбоутворення, розширює судини і покращує крово-
постачання тканин.
1. Увага дослідників до ω -3 кислотам залучив феномен ескімосів, ко-
ренних жителів Гренландії та народів російського Заполяр'я. На тлі високого споживання тваринного білка і жиру і дуже незначної кількості рослинних продуктів у них відзначався ряд позитивних особливостей:
відсутність захворюваності на атеросклероз, ішемічну хворобу
серця та інфарктом міокарда, інсультом, гіпертонією;
збільшений вміст ЛПЗЩ у плазмі крові, зменшення концентрації загального ХС та ЛПНЩ;
знижена агрегація тромбоцитів, невисока в'язкість крові
інший жирнокислотний склад мембран клітин у порівнянні з європейця-
ми – С20:5 було у 4 рази більше, С22:6 у 16 разів!
Такий стан назвалиАнтиатеросклероз .
2. Крім цього, в експериментах з вивчення патогенезу цукрового діабету було виявлено, що попереднє застосуванняω -3 жирних кислот пре-
дотручало в експериментальних щурів загибельβ -клітин підшлункової залози при використанні алоксану (аллоксановий діабет).
Показання до застосуванняω -3 жирних кислот:
профілактика та лікування тромбозів та атеросклерозу,
діабетичні ретинопатії,
дисліпопротеїнемії, гіперхолестеролемія, гіпертріацилгліцеролемія,
аритмії міокарда (покращення провідності та ритмічності),
порушення периферичного кровообігу
Тріацилгліцероли
Триацилгліцероли (ТАГ) є найбільш поширеними ліпідами в
організм людини. У середньому частка їх становить 16-23% від маси тіла дорослого. Функціями ТАГ є:
резервно-знергетична, у середньої людини запасів жиру вистачає на піддер-
жіння життєдіяльності протягом 40 днів повного голодування;
теплозберігаюча;
механічний захист.
Доповнення
Ілюстрацією до функції триацилгліцеролів є вимоги догляду за
недоношеними дітьми, у яких не встигла ще розвинутися жировий про-слойка - їх необхідно частіше годувати, вживати додаткових заходів проти переохолодження немовляти
До складу ТАГ входить триатомний спирт гліцерин та три жирні кислоти. Жир-
ні кислоти можуть бути насичені (пальмітинова, стеаринова) і мононенасичені (пальмітолеїнова, олеїнова).
Доповнення
Показником ненасиченості жирнокислотних залишків у ТАГ є йодне число. Для людини він дорівнює 64, у вершкового маргарину 63, в конопляному маслі - 150.
За будовою можна виділити прості та складні ТАГ. У простих ТАГ все жир-
ні кислоти однакові, наприклад трипальмітат, тристеарат. У складних ТАГ жир-
ні кислоти відрізняються: дипальмітоїлстеарат, пальмитоилолеилстеарат.
Прогоркання жирів
Прогоркання жирів – це побутове визначення поширеного у природі перекисного окислення ліпідів.
Перекисне окислення ліпідів є ланцюговою реакцією, в якій
утворення одного вільного радикала стимулює утворення інших свобод-
них радикалів. В результаті з полієнових жирних кислот (R) утворюються їх гід-роперекису(ROOH). В організмі цьому протидіють антиоксидантні системи.
ми, що включають вітаміни Е, А, С та ферменти каталаза, пероксидаза, супероксид-
дисмутазу.
Фосфоліпіди
Фосфатидна кислота (ФК)-проміжне со-
єднання для синтезу ТАГ та ФО.
Фосфатидилсерін (ФС), фосфатидилетаноламін (ФЕА, кефалін), фосфатидилхолін (ФХ, лецитин)–
структурні ФО, разом з ХС формують ліпідний
бислой клітинних мембран, регулюють активність мембранних ферментів та проникність мембран.
Крім цього, дипальмітоїлфосфатидилхолін, будучи
поверхнево-активною речовиною, служить основним компонентом сурфактант
легеневих альвеол. Його недолік у легких недоношених призводить до розвитку син-
дрому дихальної недостатності. Ще однією функцією ФГ є його участь в освіті жовчіі підтримці ХС, що знаходиться в ній, в розчиненому со-
Фосфатидилінозитол (ФІ)-відіграє провідну роль у фосфоліпід-кальцієвому
механізм передачі гормонального сигналу в клітину.
Лізофосфоліпіди-продукт гідролізу фосфоліпідівфосфоліпазою А2.
Кардіоліпін-структурний фосфоліпід у мембрані мітохондрій Плазмалогени-беруть участь у побудові структури мембран,складають до
10% фосфоліпідів мозку та м'язової тканини.
Сфінгомієліни-основна їх кількість розташована в нервовій тканині.
ЗОВНІШНІЙ ОБМІН ЛІПІДІВ.
Потреба в ліпідах дорослого організму становить 80-100 г на добу, їх
рослинних (рідких) жирів має бути не менше ніж 30%.
З їжею надходять триацилгліцерини, фосфоліпіди та ефіри ХС.
Ротова порожнина.
Прийнято вважати, що у роті перетравлення ліпідів не йде. Тим не менш, є дані про секрецію у немовлят ліпази мови залозами Ебнера. Стимулом до секреції лінгвальної ліпази є смоктальні та ковтальні рухи при годуванні груддю. Ця ліпаза має оптимум рН 4,0-4,5, що близько до рН шлункового вмісту грудних дітей. Вона найбільш активна щодо молочних ТАГ з короткими та середніми жирними кислотами та забезпечує перетравлення близько 30% емульгованих ТАГ молока до 1,2-ДАГ та вільної жирної кислоти.
Шлунок
Власна ліпаза шлунка у дорослого не відіграє істотної ролі в пере-
варіванні ліпідів через її низьку концентрацію, того, що оптимум її рН 5,5-7,5,
відсутність емульгованих жирів у їжі. У грудних немовлят ліпаза шлунка активніша, оскільки в шлунку дітей рН близько 5 і жири молока емульговані.
Додатково жири перетравлюються за рахунок ліпази, що міститься в молоці ма-
тері. У коров'ячому молоці ліпаза відсутня.
Тим не менш, тепле середовище, перистальтика шлунка викликає емульгування жирів і навіть низько активна ліпаза розщеплює незначні кількості жиру,
що важливо для подальшого перетравлення жирів у кишечнику. Наявність міні-
мальної кількості вільних жирних кислот стимулює секрецію панкреатичної ліпази і полегшує емульгування жирів у дванадцятипалій кишці.
Кишечник
Перетравлення в кишечнику здійснюється під впливом панкреатичної
ліпази з оптимумом рН 8,0-9,0. У кишечник вона надходить у вигляді проліпази, пре-
що обертається в активну форму за участю жовчних кислот та коліпази. Коліпаза, що активується трипсином білок, утворює з ліпази комплекс у співвідношенні 1:1.
діє на емульговані жири їжі. В результаті утворюються
2-моноацилгліцерини, жирні кислоти та гліцерин. Приблизно 3/4 ТАГ після гідро-
лізу залишаються у формі 2-МАГ і лише 1/4 частина ТАГ гідролізується повністю. 2-
МАГ всмоктуються або перетворюються моногліцерид-ізомеразою на 1-МАГ. Останній гідролізується до гліцерину та жирної кислоти.
До 7 років активність панкреатичної ліпази невелика і досягає максимуму до
панкреатичному соку також є активи-
керована трипсином фосфоліпаза А2, виявлена
активність фосфоліпази С та лізофосфоліпази. Утворені лізофосфоліпіди є хо-
рошим поверхнево-активним речовиною, поэто-
му вони сприяють емульгуванню харчових жирів та утворенню міцел.
кишковому соку є активність фосфо-
ліпази А2 та С.
Для роботи фосфоліпаз необхідні іони Са2+, що сприяють видаленню
жирних кислот із зони каталізу.
Гідроліз ефірів ХС здійснює холестерол-естераз панкреатичного соку.
Жовч
склад
Жовч має лужну реакцію. У ній виділяють сухий залишок – близько 3% та воду –97%. У сухому залишку виявляється дві групи речовин:
потрапили сюди шляхом фільтрації з крові натрій, калій, креатинін, холестерин, фосфатидилхолін
активно секретуються гепатоцитами білірубін, жовчні кислоти.
нормі існує співвідношення жовчні кислоти : ФГ : ХСрівне 65:12:5 .
добу утворюється близько 10 мл жовчі на кг маси тіла, таким чином, у дорослої людини це становить 500-700 мл. Жовчоутворення йде безперервно, хоча інтенсивність протягом доби різко коливається.
Роль жовчі
Поряд із панкреатичним соком нейтралізаціякислого хімусу, поступаю-
ного зі шлунка. При цьому карбонати взаємодіють з НСl, виділяється вуглекислий газ і відбувається розпушення хімусу, що полегшує перетравлення.
Забезпечує перетравлення жирів
емульгуваннядля подальшого впливу ліпазою,необхідна комбі-
нація [жовчні кислоти, ненасичені кислоти та МАГ];
зменшує поверхневий натяг, що перешкоджає зливанню крапель жиру;
утворення міцел і ліпосом, здатних всмоктуватися.
Завдяки п.п.1,2 забезпечує всмоктування жиророзчинних вітамінів.
Екскреціянадлишку ХС, жовчних пігментів, креатиніну, металів Zn, Cu, Hg,
ліки. Для ХС жовч – єдиний шлях виведення, що виводиться 1-2 г/добу.
Утворення жовчних кислот
Синтез жовчних кислот йде в ендоплазматичному ретикулумі за участю цитохрому Р450, кисню, НАДФН та аскорбінової кислоти. 75% ХС утвореного в
печінки бере участь у синтезі жовчних кислот. При експериментальному гіповітами-
нозі Су морських свинок розвивалися, крім цинги, атеросклероз та жовчнокам'яна хвороба. Це пов'язано із затримкою ХС у клітинах та порушенням розчинення його в
жовчі. Жовчні кислоти (холева, дезоксихолева, хенодезоксихолева) синтез-
ються у вигляді парних з'єднань з гліцином - глікові і з таурином - тауропохідні, у співвідношенні 3:1 відповідно.
Кишково-печінкова циркуляція
Це безперервна секреція жовчних кислот у просвіт кишечника та їх реабсорбція у здухвинній кишці. За добу відбувається 6-10 таких циклів. Таким чином,
невелика кількість жовчних кислот (всього 3-5 г) забезпечує перетравлення
ліпідів, що надходять протягом доби.
Порушення жовчоутворення
Порушення жовчоутворення найчастіше пов'язані з хронічним надлишком холестерину в організмі, оскільки жовч є єдиним способом його виведення. У результаті порушення співвідношення між жовчними кислотами, фосфатидилхоліном і холестерином утворюється перенасичений розчин холестерину з якого останній осаджується у вигляді жовчного каміння. Крім абсолютного надлишку ХС у розвитку захворювання грає роль нестача фосфоліпідів або жовчних кислот у разі порушення їх синтезу. Застій у жовчному міхурі, що виникає при неправильному харчуванні, призводить до згущення жовчі через реабсорбцію води через стінку, нестача води в організмі також посилює цю проблему.
Вважається, що жовчні камені є у 1/3 населення Землі, до літнього віку ці значення досягають 1/2.
Цікаві дані про здатність ультразвукового дослідження виявляти
жовчні камені лише у 30% наявних випадків.
Лікування
Хенодезоксіхолева кислота в дозі 1 г/добу. Викликає зниження осадження холестерину
розчинення холестерину каменів. Камені розміром з горошину без білірубінових шарів-
ній розчиняються протягом півроку.
Інгібування ГМГ-S-КоА-редуктази (ловастатин) – знижує вдвічі синтез
Адсорбція ХС в шлунково-кишковому тракті(холестирамінові смоли,
Questran) і запобігання його всмоктування.
Пригнічення функції ентероцитів (неоміцин) – зниження всмоктування жирів.
Хірургічне видалення клубової кишки та припинення реабсорбції
жовчних кислот.
Всмоктування ліпідів.
Відбувається у верхньому відділі тонкого кишечникау перші 100 см.
Короткі жирні кислотивсмоктуються без будь-яких додаткових механізмів, безпосередньо.
Інші компоненти утворюють міцелиз гідрофільним та гідрофобним
шарами. Розміри міцел в 100 разів менше найдрібніших емульгованих жирових крапельок. Через водну фазу міцели мігрують до щіткової облямівки слизової.
оболонки.
Щодо самого механізму всмоктування ліпідів немає усталеного уявлення. Перша точказору полягає в тому, що міцели проникають усередину.
клітини повністю шляхом дифузії без витрати енергії. У клітинах відбувається розпад
міцел і вихід жовчних кислот у кров, ЖК та МАГ залишаються та утворюють ТАГ. По іншій точцізору, поглинання міцел йде піноцитозом.
І, нарешті, по-третє, можливе проникнення в клітину тільки ліпідних ком-
понентів, а жовчні кислоти всмоктуються у здухвинній кишці. У нормі всмоктується 98% харчових ліпідів.
Порушення перетравлення та всмоктування можуть виникати
при хворобах печінки та жовчного міхура, підшлункової залози, стінки кишечника,
ушкодження ентероцитів антибіотиками (неоміцин, хлортетрациклін);
надлишку кальцію і магнію у воді та їжі, які утворюють солі жовчних кислот, перешкоджаючи їх функції.
Ресинтез ліпідів
Це синтез ліпідів у стінці кишечника з посту-
паючих сюди екзогенних жирів, частково можуть використовуватися і ендогенні жирні кислоти.
При синтезі триацилгліцеролівщо надійшла
жирна кислота активується через приєднання ко-
ензиму А. Ацил-S-КоА, що утворився, бере участь в реакціях синтезу триацилглице-
рідів по двох можливих шляхах.
Перший шлях–2-моноацилгліцеридний,відбувається за участю екзогенних2-МАГ та ЖК у гладкому ендоплазматичному ретикулумі: мультиферментний комплекс
тригліцерид-синтази формує ТАГ
За відсутності 2-МАГ та високого вмісту ЖК активується другий шлях,
гліцеролфосфатниймеханізм у шорсткому ендоплазматичному ретикулумі. Джерелом гліцерол-3-фосфату служить окислення глюкози, так як харчової гліце-
Рол швидко залишає ентероцити і йде в кров.
Холестерол етерифікується з використанням ацилS- КоА та ферменту АХАТ. Реетерифікація холестеролу безпосередньо впливає його всмоктування в кров. В даний час шукаються можливості пригнічення цієї реакції для зниження концентрації холестерину в крові.
Фосфоліпідиресинтезуються двома шляхами – з використанням 1,2-МАГ для синтезу фосфатидилхоліну або фосфатидилетаноламіну, або через фосфатидну кислоту при синтезі фосфатидилінозитолу.
Транспорт ліпідів
Ліпіди транспортуються у водній фазі крові у складі спеціальних частинок – лі-попротеїнів. Поверхня частинок гідрофільна і сформована білками, фосфо-ліпідами та вільним холестеролом. Триацилгліцероли та ефіри холестеролу складають гідрофобне ядро.
Білки у ліпопротеїнах зазвичай називаються апобілками, Виділяють кілька їх типів-А, В, С, D, Е. У кожному класі ліпопротеїнів знаходяться відповідні йому апобелки, що виконують структурну, ферментативну і кофакторну функції.
Ліпопротеїни розрізняються за співвідношенням.
ня триацилгліцеролів, холестеролу та його
ефірів, фосфоліпідів та як клас складних білків складаються з чотирьох класів.
хіломікрони (ХМ);
ліпопротеїни дуже низької щільності (ЛПДНЩ, пре-β-ліпопротеїни, пре-β-ЛП);
ліпопротеїни низької щільності (ЛПНЩ, β-ліпопротеїни, β-ЛП);
ліпопротеїни високої щільності (ЛПЗЩ, α-ліпопротеїни, α-ЛП).
Транспорт триацилгліцеролів
Транспорт ТАГ від кишечника до тканин здійснюється у вигляді хіломікронів, від печінки до тканин – у вигляді ліпопротеїнів дуже низької щільності.
Хіломікрони
Загальна характеристика
формуються в кишечникуз ресинтезованих жирів,
у складі 2% білка, 87% ТАГ, 2% ХС, 5% ефірів ХС, 4% фосфоліпідів. Ос-
новим апобілком є апоВ-48.
в нормі натще не виявляються, в крові з'являються після їди,
надходячи з лімфи через грудну лімфатичну протоку, і повністю зникає.
ють через 10-12 годин.
не атерогенні
Функція
Транспорт екзогенних ТАГ з ки-шечника в тканини, що запасають і вико-
зуючі жири, в основному ж ірую
тканина, легені, печінка, міокард, лактуючу молочну залозу, кістковий
мозок, нирки, селезінку, макрофаги
Утилізація
На ендотелії капілярів вище пе-
релічених тканин знаходиться фер-
мент ліпопротеїнліпаза, прикріп-
лена до мембрани глікозаміногліка-нами. Вона гідролізує ТАГ, що перебувають у складі хіломікронів до вільних
жирних кислот та гліцерину. Жирні кислоти переміщаються в клітини, або залишаються в плазмі крові і в комплексі з альбумін розносяться з кров'ю в інші тканини. Ліпопротеїнліпаза здатна видалити до 90% усіх ТАГ, що знаходяться в хіломікроні або ЛПДНЩ. Після закінчення її роботи залишкові хіломікронипотрапляють у
печінка і руйнуються.
Ліпопротеїни дуже низької щільності
Загальна характеристика
синтезуються в печінкиз ендогенних та екзогенних ліпідів
8% білка, 60% ТАГ, 6% ХС, 12% ефірів ХС, 14% фосфоліпідів Основним білком є апоВ-100.
у нормі концентрація 1,3-2,0 г/л
слабо атерогенні
Функція
Транспорт ендогенних та екзогенних ТАГ від печінки в тканини, що запасають та вико-
які використовують жири.
Утилізація
Аналогічно ситуації з хіломікронами, у тканинах вони піддаються впливу
ліпопротеїнліпази, після чого залишкові ЛПДНЩ або евакуюються в печінку, або перетворюються на ще один різновид ліпопротеїнів - ліпопротеїни низ-
ної щільності (ЛПНГ).
МОБІЛІЗАЦІЯ ЖИРІВ
У стан спокоюпечінка, серце, скелетні м'язита інші тканини (крім
еритроцитів та нервової тканини) більше 50% енергії отримують з окислення жирних кислот, що надходять з жирової тканини завдяки фоновому ліполізу ТАГ.
Гормонзалежна активація ліполізу
При напрузіорганізму (голодування, тривала м'язова робота, охолоджування
дія) відбувається гормон-залежна активація ТАГ-ліпази адипоцитів. Крім
ТАГ-ліпази, в адипоцитах є ще ДАГ- і МАГ-ліпази, активність яких висока і постійна, однак у спокої вона не проявляється через відсутність субстратів.
В результаті ліполізу утворюються вільний гліцеролі жирні кислоти. Гліцеролз кров'ю доставляється в печінку та нирки, тут фосфорилюється і перетворюється на метаболіт гліколізу гліцеральдегідфосфат. Залежно від ус-
ловий ГАФ може включатися реакції глюконеогенезу (при голодуванні, м'язовому навантаженні) або окислюватися до піровиноградної кислоти.
Жирні кислотитранспортуються у комплексі з альбумінами плазми крові
при фізичного навантаження– у м'язи
при голодуванні - більшість тканин і близько 30% захоплюються печінкою.
При голодуванні та фізичному навантаженні після проникнення в клітини жирні ки-
слоти вступають на шлях β-окислення.
β - Окислення жирних кислот
Реакції β-окислення відбуваються
мітохондрії більшості клітин організму. Для окислення використовую-
ються жирні кислоти, що надходять
цитозоль із крові або при внутрішньоклітинному ліполізі ТАГ.
Перш, ніж проникнути в мат-
рікс мітохондрій і окислитися, жирна кислота повинна активувати-
ся.Це здійснюється приєдн-
ням коензиму А.
Ацил-S-КоА є високоенер-
гетичним з'єднанням. Необрати-
мість реакції досягається гідролізом дифосфату на дві молекули
фосфорної кислоти пірофосфори-
Ацил-S-КоА-синтетази знаходяться
в ендоплазматичному ретикулу-
ме, на зовнішній мембрані міто-хондрій і всередині них. Існує ряд синтетаз, специфічних до різних жирних кислот.
Ацил-S-КоА не здатний прохо-
дити через мітохондріальну мем-
тому існує спосіб його перенесення в комплексі з вітами-
ноподібною речовиною карніті-
ном.На зовнішній мембрані міто-хондрій є фермент карнітин-
ацил-трансферазаI.
Після зв'язування з карнітином жирна кислота переноситься через
мембрану транслоказою. Тут, на внутрішній стороні мембрани, фер-
мент карнітин-ацил-трансфераза
II
знову утворює ацил-S-КоА який
вступає на шлях β-окислення.
Процес β-окислення складається з 4-х реакцій, що повторюються циклі-
чеськи. У них послідовно відбувається
ходить окислення 3-го атома вуглецю (β-положення) і в результаті від жир-
ної кислоти відщеплюється ацетил-S-КоА. Укорочена жирна кислота, що залишилася, повертається до першої
реакції і все повторюється знову, до
до тих пір, поки в останньому циклі утворюються два ацетил-S-КоА.
Окислення ненасичених жирних кислот
При окисленні ненасичених жирних кислот виникає потреба клітини
додаткових ферментах ізомеразах. Ці ізомерази переміщують подвійні зв'язки в жирнокислотних залишках з γ- в β-положення, переводять природні подвійні
зв'язку з цис- у транс-Положення.
Таким чином, вже наявний подвійний зв'язок готується до β-окислення і пропускається перша реакція циклу, в якій бере участь ФАД.
Окислення жирних кислот з непарним числом вуглецевих атомів
Жирні кислоти з непарним числом вуглеців надходять в організм з зроста-
ною їжею та морепродуктами. Їх окислення відбувається по звичайному шляху до
останньої реакції, у якій утворюється пропіоніл-S-КоА. Суть перетворень пропіоніл-S-КоА зводиться до його карбоксилювання, ізомеризації та утворення
сукциніл-S-КоА. У цих реакціях беруть участь біотин і вітамін В12.
Енергетичний баланс β -Окислення.
При розрахунку кількості АТФ, що утворюється при β-окисленні жирних кислот необ-
ходимо враховувати
кількість циклів β-окислення. Число циклів β-окислення легко уявити виходячи з уявлення про жирну кислоту як про ланцюжок двовуглецевих ланок. Число розривів між ланками відповідає числу циклів β-окислення. Цю ж величину можна підрахувати за формулою n/2 -1, де n - Число атомів вуглецю в кислоті.
кількість утвореного ацетил-S-КоА – визначається типовим розподілом числа атомів вуглецю в кислоті на 2.
наявність подвійних зв'язків у жирній кислоті. У першій реакції β-окислення відбувається утворення подвійного зв'язку за участю ФАД. Якщо подвійний зв'язок у жирній кислоті вже є, то необхідність цієї реакції відпадає і ФАДН2 не утворюється. Інші реакції циклу йдуть без змін.
кількість енергії, витраченої на активацію
Приклад 1. Окислення пальмітинової кислоти (С16).
Для пальмітинової кислоти число циклів -окислення дорівнює 7. У кожному циклі утворюється 1 молекула ФАДН2 і 1 молекула НАДН. Вступаючи в дихальний ланцюг, вони "дадуть" 5 молекул АТФ. У 7 циклах утворюється 35 молекул АТФ.
Оскільки є 16 атомів вуглецю, при β-окислении утворюється 8 молекул ацетил-S-КоА. Останній надходить у ЦТК, при його окисленні в одному обороті цик-
ла утворюється 3 молекули НАДН, 1 молекула ФАДН2 і 1 молекула ГТФ, що екві-
стрічкно 12 молекул АТФ. Усього 8 молекул ацетил-S-КоА забезпечать утворення 96 молекул АТФ.
Подвійних зв'язків у пальмітиновій кислоті немає.
На активацію жирної кислоти йде 1 молекула АТФ, яка, проте, гідролізується до АМФ, тобто витрачаються 2 макроергічні зв'язки.
Таким чином, підсумовуючи, одержуємо 96+35-2=129 молекул АТФ.
Приклад 2. Окислення лінолевої кислоти.
Кількість молекул ацетил-S-КоА дорівнює 9. Значить 9×12=108 молекул АТФ.
Число циклів -окислення дорівнює 8. При розрахунку отримуємо 8×5=40 молекул АТФ.
У кислоті є 2 подвійні зв'язки. Отже у двох циклах β-окислення
не утворюється 2 молекули ФАДН 2 що рівноцінно 4 молекулам АТФ. На активацію жирної кислоти витрачаються 2 макроергічні зв'язки.
Таким чином, енергетичний вихід 108+40-4-2=142 молекули АТФ.
Кетонові тіла
До кетонових тіл відносять три сполуки близької структури.
Синтез кетонових тіл відбувається тільки в печінці, клітини інших тканин
(крім еритроцитів) є споживачами.
Стимулом для утворення кетонових тіл служить надходження великого коли-
чества жирних кислот у печінку. Як уже зазначалося, при станах, що активують
ліполіз у жировій тканині, близько 30% утворених жирних кислот затримуються печінкою. До цих станів відноситься голодування, цукровий діабет I типу,
ні фізичні навантаження, багата жирами дієта. Також кетогенез посилюється при
катаболізмі амінокислот, що відносяться до кетогенних (лейцин, лізин) і до змішаних (фенілаланін, ізолейцин, тирозин, триптофан і т.д.).
При голодуванні синтез кетонових тіл прискорюється в 60 разів (до 0,6 г/л), при цукровому діабетіIтипу – у 400 разів (до 4 г/л).
Регуляція окислення жирних кислот та кетогенезу
1. Залежить від співвідношення інсулін/глюкагон. При зменшенні відношення зростає ліполіз, посилюється накопичення жирних кислот у печінці, які активно
надходять у реакції β-окислення.
При накопиченні цитрату та високої активності АТФ-цитрат-ліази (див. далі) утворюється малоніл-S-КоАінгібує карнітин-ацил-трансферазу, що перешкоджає-
є надходженням ацил-S-КоА всередину мітохондрій. Наявні в цитозолі моле-
кули ацил-S-КоА надходять етерифікацію гліцерину і холестеролу, тобто. на синтез жирів.
При порушенні регуляції з боку малоніл-S-КоАактивується синтез
кетонових тіл, так як жирна кислота, що потрапила в мітохондрію, може тільки окислюватися до ацетил-S-КоА. Надлишок ацетильних груп переправляється на синтез
кетонових тіл.
ЗАПАСАННЯ ЖИРІВ
Реакції біосинтезу ліпідів ідуть у цитозолі клітин усіх органів. Субстратом
для синтезу жирів de novo є глюкоза, яка потрапляючи в клітину, окислюється гліколітичним шляхом до піровиноградної кислоти. Піруват в мітохондріях де-карбоксилюється в ацетил-S-КоА і вступає в ЦТК. Однак, у стані спокою, при
відпочинку, за наявності достатньої кількості енергії в клітині реакції ЦТК (у част-
ності, ізоцитратдегідрогеназна реакція) блокуються надлишком АТФ і НАДН. В результаті накопичується перший метаболіт ЦТК - цитрат, що переміщається в ці-
тозоль. Утворений з цитрату ацетил-S-КоА далі використовується в біосинтезі
жирних кислот, триацилгліцеролів та холестеролу.
Біосинтез жирних кислот
Біосинтез жирних кислот найбільш активно відбувається в цитозолі клітин печі-
ні, кишечника, жирової тканини у стані спокою або після їжі. Умовно можна виділити 4 етапи біосинтезу:
Освіта ацетил-S-КоА із глюкози або кетогенних амінокислот.
Перенесення ацетил-S-КоА з мітохондрій у цитозоль.
в комплексі з карнітином, як переносяться вищі жирні кислоти;
зазвичай у складі лимонної кислоти, що утворюється у першій реакції ЦТК.
Цитрат, що надходить з мітохондрій, в цитозолі розщеплюється АТФ-цитрат-ліазою до оксалоацетату і ацетил-S-КоА.
Освіта малонілу-S-КоА.
Синтез пальмітинової кислоти.
Здійснюється мультиферментним комплексом "синтазу жирних кислот" до складу якого входить 6 ферментів і ацил-переносний білок (АПБ). Ацил-переносить білок включає похідне пантотенової кислоти - 6-фосфопан-тетеїн (ФП), що має SH-групу, подібно HS-КоА. Один з ферментів комплексу, 3-кетоацил-синтазу, також має SH-групу. Взаємодія цих груп обумовлює початок біосинтезу жирної кислоти, а саме пальмітинової кислоти, тому він ще називається "пальмітатсинтаза". Для реакцій синтезу необхідний НАДФН.
У перших реакціях послідовно приєднуються малоніл-S-КоА до фосфо-пантетеїну ацил-переносить білка і ацетил-S-КоА до цистеїну 3-кетоацил-синтази. Дана синтаза каталізує першу реакцію - перенесення ацетильної груп.
пи на С2 малонілу з відщепленням карбоксильної групи. Далі в кетогрупа реак-
ціях відновлення, дегідратації і знову відновлення перетворюється на метиленову з утворенням насиченого ацилу. Ацил-трансфераза переносить його на
цистеїн 3-кетоацил-синтази і цикл повторюється до утворення залишку пальміті-
нової кислоти. Пальмітінова кислота відщеплюється шостим ферментом комплексу тіоестеразою.
Подовження ланцюга жирних кислот
Синтезована пальмітинова кислота при необхідності надходить в ендо-
плазматичний ретикулум або у мітохондрії. За участю малоніл-S-КоА та НАДФН ланцюг подовжується до С18 або С20.
Подовжуватися можуть і поліненасичені жирні кислоти (олеїнова, лінолева, ліноленова) з утворенням похідних ейкозанової кислоти (С20). Але подвійна
ω-6-поліненасичені жирні кислоти синтезуються тільки з відповідних
попередників.
Наприклад, при формуванні жирних кислот ω-6 ряду лінолева кислота (18:2)
дегідрується до γ-ліноленової (18:3) і подовжується до ейкозотрієнової кислоти (20:3), остання далі знову дегідрується до арахідонової кислоти (20:4).
Для утворення жирних кислот ω-3-ряду, наприклад, тимнодонової (20:5), необ-
ходимо наявність α-ліноленової кислоти (18:3), яка дегідрується (18:4), подовжується (20:4) і знову дегідрується (20:5).
Регуляція синтезу жирних кислот
Існують такі регулятори синтезу жирних кислот.
Ацил-S-КоА.
по-перше, за принципом зворотного негативного зв'язку інгібує фермент ацетил-S-КоА-карбоксилазуперешкоджаючи синтезу малоніл-S-КоА;
По-друге, пригнічує транспорт цитратаз мітохондрії в цитозоль.
Таким чином, накопичення ацил-S-КоА та його нездатність вступити в реакції
етерифікація з холестеролом або гліцерином автоматично перешкоджає синтезу нових жирних кислот.
Цитратє алостеричним позитивним регулятором ацетил-S-
КоА-карбоксилазиприскорює карбоксилювання власного похідного-аце-тил-S-КоА до малоніл-S-КоА.
Ковалентна модифікація
ціяацетил-S-КоА-карбоксилазишляхом фосфорилювання-
дефосфорилування. Участю- 
ють цАМФ-залежна протеїнки-наза та протеінфосфатаза. Інсу-
лінактивує протеїн-
фосфатазу і сприяє активації ацетил-S-КоА-
карбоксилази. Глюкагоні адре-
налінза аденілатциклазним механізмом викликають інгібування цього ж ферменту і, отже, всього ли-погенезу.
СИНТЕЗ ТРІАЦІЛГЛІЦЕРОЛОВ І ФОСФОЛІПІДІВ
Загальні принципи біосинтезу
Початкові реакції синтезу триацилгліцеролів і фосфоліпідів збігаються і
відбуваються за наявності гліцеролу та жирних кислот. В результаті синтезується
фосфатидна кислота. Вона може перетворюватися двома шляхами – на ЦДФ-ДАГабо дефосфорилуватися до ДАГ. Останній, у свою чергу, або ацилюється до
ТАГ, або пов'язується з холіном і утворюється ФГ. Цей ФГ містить насичені
жирні кислоти. Даний шлях активний у легенях, де синтезується дипальмітоїл-
фосфатидилхолін, основна речовина сурфактанту.
ЦДФ-ДАГбудучи активною формою фосфатидної кислоти, далі перетворюється на фосфоліпіди - ФІ, ФС, ФЕА, ФС, кардіоліпін.
На початкувідбувається утворення гліцерол-3-фосфату та активування жирних
Жирні кислоти, що надходять з крові при
розпаду ХМ, ЛПДНЩ, ЛПВЩ або синтезовані в
клітині de novo з глюкози також повинні активуватись. Вони перетворюються на ацил-S-КоА в АТФ-
залежної реакції.
Гліцеролу печінціактивується у реакції фос-форилювання з використанням макроергічного
фосфату АТФ. У м'язах та жировій тканиніця реакція
ція відсутня, тому в них гліцерол-3-фосфат утворюється з діоксиацетонфосфату, метаболіту
гліколізу.
За наявності гліцерол-3-фосфату та ацил-S-КоА синтезується фосфатидна кислота.
Залежно від виду жирної кислоти утворюється фосфатидна кислота
Якщо використовуються пальмітинова, стеаринова, пальмітоолеїнова, олеїнова кислоти, то фосфатидна кислота спрямовується на синтез ТАГ,
За наявності поліненасичених жирних кислот фосфатидна кислота є
попередником фосфоліпідів.
Синтез триацилгліцеролів
Біосинтез ТАГпечінкою збільшується за дотримання таких умов:
дієта багата вуглеводами, особливо простими (глюкозою, сахарозою),
підвищення концентрації жирних кислот у крові,
високі концентрації інсуліну та низькі концентрації глюкагону,
наявність джерела "дешевої" енергії, наприклад, такого як етанол.
Синтез фосфоліпідів
Біосинтез фосфоліпідівв порівнянні з синтезом ТАГ має суттєві особливості. Вони полягають у додатковій активації компонентів ФО –
фосфатидної кислоти або холіну та етаноламіну.
1. Активація Холіна(або етаноламіну) відбувається через проміжне утворення фосфорильованих похідних з подальшим приєднанням ЦМФ.
У наступній реакції активований холін (або етаноламін) переноситься на ДАГ
Цей шлях характерний для легенів та кишечника.
2. Активація фосфатидної кислотиполягає в приєднанні до неї ЦМФ з
Ліпотропні речовини
Всі речовини, що сприяють синтезу ФО і перешкоджають синтезу ТАГ, називаються ліпотропними факторами. До них відносяться:
Структурні компоненти фосфоліпідів: інозитол, серин, холін, етаноламін, поліненасичені жирні кислоти.
Донор метильних груп для синтезу холіну та фосфатидилхоліну – метіонін.
Вітаміни:
В6, що сприяє утворенню ФЕА із ФС.
В12 і фолієва кислота, що беруть участь в утворенні активної форми метіо-
При нестачі ліпотропних факторів у печінці починається жирова інфільт-
раціяпечінки.
ПОРУШЕННЯ ОБМІНУ ТРИАЦІЛГЛІЦЕРИНІВ
Жирова інфільтрація печінки.
Головною причиною жирової інфільтрації печінки є метаболічний блоксинтезу ЛПОНП. Оскільки ЛПОНП включають різнорідні сполуки, то блок
може виникнути на різних рівняхсинтезу.
Блок синтезу апобелків – нестача білка або незамінних амінокислот у їжі,
вплив хлороформу, миш'яку, свинцю, СCl4;
блок синтезу фосфоліпідів – відсутність ліпотропних факторів (вітамінів,
метіоніну, поліненасичених жирних кислот);
блок збирання ліпопротеїнових частинок при впливі хлороформу, миш'яку, свинцю, СCl4;
блок секреції ліпопротеїнів у кров – СCl4, активне перекисне окиснення
ліпідів при недостатності антиоксидантної системи (гіповітаміноз С, А,
Також може бути недостатність апобелків, фофоліпідів при відносному
надлишку субстрату:
синтез підвищеної кількості ТАГ при надлишку жирних кислот;
синтез підвищеної кількості холестерину.
Ожиріння
Ожиріння – надмірна кількість нейтрального жиру в підшкірній жировій
клітковині.
Виділяють два типи ожиріння – первинне та вторинне.
Первинне ожирінняє наслідком гіподинамії і переїдання.
ровом організмі кількість поглинається їжі регулюється гормоном адипоцитів
лептином.Лептин виробляється у відповідь збільшення жирової маси в клітині.
і, зрештою, знижує освіту нейропептиду Y(який стимулює
пошук їжі, і тонус судин і АТ) в гіпоталамусі, що пригнічує харчову повію-
діння. У 80% осіб з ожирінням гіпоталамус нечутливий до лептину. У 20% є дефект структури лептину.
Вторинне ожиріння-виникає при гормональних захворюваннях. До таких за-
Хворобам належать гіпотиреоз, гіперкортицизм.
Характерним прикладом малопатогенного ожиріння служить огрядність бор-
ців-сумоїстів. Незважаючи на явний надлишок ваги, майстри сумо довго зберігалися.
няють відносно гарне здоров'язавдяки тому, що не відчувають гіподинамії, а приріст ваги пов'язаний виключно із спеціальною дієтою, збагаченою поліненасиченими жирними кислотами.
Цукровий діабетIIтипу
Основною причиною цукрового діабету II типу є генетична схильність
ложенность - у родичів хворого ризик захворіти зростає на 50%.
Однак діабет не виникне, якщо не буде частого та/або тривалого підвищення глюкози в крові, що буває при переїданні. У даному випадкуНагромадження жиру в адипоциті є "прагненням" організму запобігти гіперглікемії. Однак надалі розвивається інсулінорезистентність, так як неминучі зміни
няння адипоцитів ведуть до порушення зв'язування інсуліну з рецепторами. Одночасно фоновий ліполіз у жировій тканині, що розрослася, викликає збільшення
концентрації жирних кислот у крові, що сприяє інсулінорезистентності.
Наростаюча гіперглікемія та викид інсуліну призводять до посилення ліпогенезу. Таким чином, два протилежні процеси - ліполіз і ліпогенез - підсилюють-
ся та зумовлюють розвиток цукрового діабету II типу.
Активації ліполізу також сприяє дисбаланс, що часто спостерігається, між споживанням насичених і поліненасичених жирних кислот, так
як ліпідна крапля в адипоциті оточена моношаром фосфоліпідів, які повинні містити ненасичені жирні кислоти. При порушенні синтезу фосфоліпідів доступ ТАГ-ліпази до триацилгліцеролів полегшується та їх
гідроліз пришвидшується.
ОБМІН ХОЛЕСТЕРОЛУ
Холестерол відноситься до групи сполук, маю-
ших у своїй основі циклопентанпергідрофенантренове кільце, і є ненасиченим спиртом.
Джерела
Синтезв організмі становить приблизно 0,8 г/добу,
при цьому половина його утворюється в печінці, близько 15%
кишечнику, частина, що залишилася в будь-яких клітинах, що не втратили ядро. Таким чином, усі клітини організму здатні синтезувати холестерол.
З харчових продуктів найбагатші холестеролом (у перерахунку на 100 г
продукту):
сметана 0,002 г
вершкове масло 0,03 г
яйця 0,18 г
яловича печінка 0,44 г
загалом за добу з їжеюнадходить у середньому 0,4 г.
Приблизно 1/4 частина всього холестеролу в організмі етерифікована полінена-
жирними кислотами. У плазмі крові співвідношення ефірів холестеролу
до вільного холестеролу становить 2:1.
Виведення
Виведення холестеролу з організму відбувається практично тільки через кишечник:
з фекаліями у вигляді холестеролу та утворених мікрофлорою нейтральних стеринів (до 0,5 г/добу),
у вигляді жовчних кислот (до 0,5 г на добу), при цьому частина кислот реабсорбується;
близько 0,1 г видаляється з епітелієм шкіри, що злущується, і секретом сальних залоз,
приблизно 0,1 г перетворюється на стероїдні гормони.
Функція
Холестерол є джерелом
стероїдних гормонів – статевих та кори надниркових залоз,
кальцитріолу,
жовчних кислот.
Крім цього, він є структурним компонентом мембран клітин та вносить
упорядкування у фосфоліпідний бислой.
Біосинтез
Відбувається в ендоплазматичному ретикулумі. Джерелом всіх атомів вуглецю в молекулі є ацетил-S-КоА, що надходить сюди у складі цитрату, як і
при синтезі жирних кислот При біосинтезі холестеролу витрачається 18 молекул
АТФ та 13 молекул НАДФН.
Утворення холестеролу йде більш ніж у 30 реакціях, які можна згрупувати.
бенкетувати в кілька етапів.
Синтез мевалонової кислоти
Синтез ізопентенілдифосфату.
Синтез фарнезілдіфосфату.
Синтез сквалену.
Синтез холестеролу.
Регуляція синтезу холестеролу
Основним регуляторним ферментом є гідрооксиметилглутарил-S-
КоА-редуктаза:
по-перше, за принципом зворотного негативного зв'язку вона інгібується кінцевим продуктом реакції -
холестеролом.
по-друге, ковалентна
модифікаціяпри гормо-
ної регуляції: інсу-
лін, активуючи протеїн-фосфатазу, сприяє
переходу ферменту гідро-
окси-метил-глутарил-S-КоА-редуктазив активне
стан. Глюкагон і пекло
реналін за допомогою аде-нілатциклазного механіз-
ма активують протеїнкіназу А, яка фосфорилює фермент та перекладає
його у неактивну форму.
Транспорт холестеролу та його ефірів.
Здійснюється ліпопротеїни низької та високої щільності.
Ліпопротеїни низької щільності
Загальна характеристика
Утворюються в печінці de novo і в крові з ЛПДНЩ.
склад: 25% білки, 7% триацилгліцеролів, 38% ефірів ХС, 8% вільного ХС,
22% фосфоліпідів. Основним апо-білком є апоВ-100.
нормальний вміст у крові 3,2-4,5 г/л
найатерогенніші
Функція
Транспорт ХСв клітини, що використовують його для реакцій синтезу статевих гормонів (статеві залози), глюко-і мінералокортикоїдів (кора надниркових залоз), хо-
лекальциферолу (шкіра), що утилізують холестерину у вигляді жовчних кислот (печінка).
Транспорт полієнових жирних кислоту вигляді ефірів ХС в
деякі клітини пухкої сполучної тканини- фібробласти, тромбоцити,
ендотелій, гладком'язові клітини,
епітелій гломерулярної мембрани нирок,
клітини кісткового мозку,
клітини рогівки очей,
нейроцити,
базофіли аденогіпофіза.
Особливістю клітин цієї групи є наявність лізосомальних кислих гідролаз,розщеплюють ефіри ХС. У інших клітин таких ферментів немає.
На клітинах, що використовують ЛПНЩ, є високоафінний рецептор, специфічний до ЛПНЩ - апоВ-100-рецептор. При взаємодії ЛПНЩ з рецептором відбувається
ходить ендоцитоз ліпопротеїну та його лізосомальний розпад на складові – фосфоліпіди, амінокислоти, гліцерол, жирні кислоти, холестерол та його ефіри.
ХС перетворюється на гормони або входить до складу мембран. Надлишки мембран-
ного ХС забираються за допомогою ЛПЗЩ.
Обмін
У крові взаємодіють з ЛПВЩ, віддаючи вільний ХС і отримуючи етерифікований.
Взаємодіють з апоВ-100-рецепторами гепатоцитів (близько 50%) та тканин
(близько 50%).
Ліпопротеїни високої щільності
Загальна характеристика
утворюються в печінці de novo, у плазмі крові при розпаді хіломікронів, деяких
торое кількість у стінці кишечника,
склад: 50% білка, 7% ТАГ, 13% ефірів холестерину, 5% вільного холестерину, 25% ФО. Основним апобілком є апо А1
нормальний вміст у крові 0,5-1,5 г/л
антиатерогенні
Функція
Транспорт ХС від тканин до печінки
Донор полієнових кислот для синтезу в клітинах фосфоліпідів та ейкозаної-
Обмін
У ЛПВЩ активно протікає ЛХАТ-реакція. У цій реакції залишок ненасиченої жирної кислоти переноситься від ФХ на вільний ХС з утворенням лізофос-фатидилхоліну та ефірів ХС. Втрачає фосфоліпідну оболонку ЛПВП3 перетворюється на ЛПВП2.
Взаємодіє з ЛПНГ та ЛПДНЩ.
ЛПНГ та ЛПДНЩ є джерелом вільного ХС для ЛХАТ-реакції, в обмін вони отримують етерифікований ХС.
3. За допомогою специфічних транспортних білків отримує вільний ХС із клітинних мембран.
3. Взаємодіє з мембранами клітин, віддає частину фосфоліпідної оболонки, доставляючи, таким чином, полієнові жирні кислоти в звичайні клітини.
ПОРУШЕННЯ ОБМІНУ ХОЛЕСТЕРОЛУ
Атеросклероз
Атеросклероз – це відкладення ХС та його ефірів у сполучній тканині стінок
артерій, в яких виражено механічне навантаження на стінку (за спаданням воз-
дії):
абдомінальна аорта
коронарна артерія
підколінна артерія
стегнова артерія
тибіальна артерія
грудна аорта
дуга грудної аорти
сонні артерії
Стадії атеросклерозу
1 стадія – ушкодження ендотелію.Це "доліпідна" стадія, виявляється
навіть у однорічних дітей. Зміни цієї стадії неспецифічні і її можуть викликати:
дисліпопротеїнемія
гіпертензія
підвищення в'язкості крові
вірусні та бактеріальні інфекції
свинець, кадмій тощо.
На цій стадії в ендотелії створюються зони підвищеної проникності та клей-
кістки. Зовні це проявляється в розпушенні та витончення (аж до зникнення) захисного глікокаліксу на поверхні ендотеліоцитів, розширенні міжендо-
тіліальних щілин. Це призводить до посилення виходу ліпопротеїнів (ЛПНЩ та
ЛПДНЩ) і моноцитів в інтиму.
2 стадія – стадія початкових змін,зазначається у більшості дітей та
молодих людей.
Пошкоджений ендотелій та активовані тромбоцити виробляють медіатори запалення, фактори росту, ендогенні окислювачі. В результаті через пошкоджений ендотелій в інтиму судин ще більш активно проникають моноцити і
сприяють розвитку запалення.
Ліпопротеїни в зоні запалення модифікуються окисленням, глікозілірова-
ням, ацетилюванням.
Моноцити, перетворюючись на макрофаги, поглинають змінені ліпопротеїни за участю "сміттєвих" рецепторів (scavenger receptors). Принциповим момен-
тому є те, що поглинання модифікованих ліпопротеїнів йде без участ-
стия апо-В-100 рецепторів, а, отже, НЕРЕГУЛЮЄМО ! Крім макрофагів, цим способом ліпопротеїни потрапляють і в гладком'язові клітини, які масово пере-
ходять у макрофагоподібну форму.
Накопичення ліпідів у клітинах швидко вичерпує невисокі можливості клітин із утилізації вільного та етерифікованого ХС. Вони переповнюються сте-
роїдами і перетворюються на пінистіклітини. Зовні на ендотелії з'являються чи-
підні плями та смужки.
3 стадія – стадія пізніх змін.Вона характеризується наступними осо-
біностями:
накопичення поза клітиною вільного ХС та етерифікованого лінолевою кислотою
(тобто як у плазмі);
проліферація та загибель пінистих клітин, накопичення міжклітинної речовини;
інкапсулювання холестерину та формування фіброзної бляшки.
Зовні проявляється як виступання поверхні у просвіт судини.
4 стадія – стадія ускладнень.На цій стадії відбувається
кальцифікація бляшки;
виразка бляшки, що призводить до ліпідної емболії;
тромбоз через адгезію та активацію тромбоцитів;
розрив судини.
Лікування
У лікуванні атеросклерозу повинні бути дві складові: дієта та медикаменти. Метою лікування є зниження концентрації загального ХС плазми, ХС ЛПНЩ та ЛПДНЩ, підвищення холестерину ЛПВЩ.
Дієта:
Жири їжі повинні включати рівні частки насичених, мононенасичених
поліненасичених жирів. Частка рідких жирів, що містять ПНЖК, має бути
щонайменше 30% від усіх жирів. Роль ПНЖК у лікуванні гіперхолестеролемії та атеро-склерозу зводиться до
обмеження всмоктування ХС у тонкому кишечнику,
активації синтезу жовчних кислот,
зниження синтезу та секреції ЛПНЩ у печінці,
збільшення синтезу ЛПВЩ.
Встановлено, що якщо співвідношення Поліненасичені ЖК одно 0,4, то
Насичені РК
споживання ХС у кількості до 1,5 г на добу не призводить до гіперхолесте-
ролемії.
2. Споживання високих кількостей овочів, що містять клітковину (капуста, мор-
ков, буряк) для посилення перистальтики кишечника, стимуляції жовчовиділення та адсорбції ХС. Крім цього, фітостероїди конкурентно знижують всмоктування ХС,
при цьому самі не засвоюються.
Сорбція ХС на клітковині порівнянна з такою на спеціальних адсорбен-тах, що використовуються як лікарські засоби (холестирамінові смоли)
Медикаменти:
Статини (ловастатин, флувастатин) інгібують ГМГ-S-КоА-редуктазу, що знижує в 2 рази синтез ХС у печінці та прискорюють його відтік із ЛПВЩ у гепатоцити.
Пригнічення всмоктування ХС у шлунково-кишковому тракті – аніонообмінні
смоли (Холестирамін, Холестид, Questran).
Препарати нікотинової кислотипригнічують мобілізацію жирних кислот з
депо і знижують синтез ЛПДНЩ в печінці, а, отже, і утворення з них
ЛПНГ у крові
Фібрати (клофібрат і т.п.) збільшують активність ліпопротеїнліпази, ус-
корять катаболізм ЛПДНЩ і хіломікронів, що підвищує перехід холестерину з
них у ЛПВЩ та її евакуацію до печінки.
Препарати ω-6 та ω-3 жирних кислот (Лінетол, Есенціалі, Омеганол тощо)
підвищують концентрацію ЛПВЩ у плазмі, стимулюють жовчовиділення.
Пригнічення функції ентероцитів за допомогою антибіотика неоміцину, що
знижує всмоктування жирів.
Хірургічне видалення клубової кишки та припинення реабсорбції жовчних кислот.
ПОРУШЕННЯ ОБМІНУ ЛІПОПРОТЕЇНІВ
Зміни у співвідношенні та кількості класів ліпопротеїнів не завжди супро-
бажають гіперліпідемії, тому високе клініко-діагностичне значення має виявлення дисліпопротеїнемій.
Причинами дисліпопротеїнемій може бути зміна активності ферментів
обміну ліпопротеїнів – ЛХАТ або ЛПЛ, рецепції ЛП на клітинах, порушення синтеза апобелків.
Розрізняють кілька типів дисліпопротеїнемії.
ТипI: Гіперхіломікронемія.
Зумовлена генетичною недостатністю ліпопротеїнліпази.
Лабораторні показники:
збільшення кількості хіломікронів;
нормальний або злегка підвищений вміст преβ-ліпопротеїнів;
різке збільшення рівня ТАГ.
відношення ХС/ТАГ< 0,15
Клінічно проявляється в ранньому віці ксантоматозом та гепатоспленомега-
лією в результаті відкладення ліпідів у шкірі, печінці та селезінці. Первиннагіперліпопротеїнемія I типу зустрічається рідко і проявляється в ранньому віці, вторинна-супроводжує діабет, червоний вовчак, нефроз, гіпотиреоз, виявляється ожирінням.
ТипII: Гіпер-β - ліпопротеїнемія
