Холестерин участие в метаболизме

Обмен (метаболизм) холестерина в организме

Холестерин – это соединение, необходимое для нормального функционирования жирового обмена. Он принимает участие в выработке половых гормонов, образовании витамина D, регенерации тканей организма за счет синтеза клеточных стенок и мембран. Сегодня мы поговорим про обмен холестерина в организме человека – его роль, основные виды и этапы.

Экзогенный обмен: поступление холестерина с едой

Весь холестерин, циркулирующий в макроорганизме и принимающий участие в обмене веществ, является продуктом одного из двух синхронных механизмов его синтеза – экзогенного или эндогенного. В первом случае, экзогенном, холестерин поступает вместе с пищей. Он в большом количестве содержится в жирной, молочной и мясной еде. Метаболизм холестерина этого типа представлен на схеме:

После попадания в просвет желудочно-кишечного тракта, начинается всасывание холестерина, желчных кислот и других свободных липидов. В кишечнике они проходят ряд трансформаций и под действием ферментов превращаются в хиломикроны. Оттуда, полученные микроскопические соединения транспортируются в печеночное русло через грудной лимфатический проток.

В случае, если эти хиломикроны попадут в кровеносное русло, то при соприкосновении с окружающими тканями, они отдадут прикрепленные на них жиры. Липопротеинлипаза, находящаяся на поверхности хиломикронов, обеспечивает нормальное всасывание данных липидов, расщепляя их на глицерол и жирные кислоты.

После этого процесса, хиломикроны уменьшаются. Формируются «пустые» ЛПВП (липопротеины высокой плотности), которые переносятся в печеночную систему.

Эндогенный обмен: выработка организмом

В условиях эндогенного синтеза, холестерол вырабатывается в печени и напрямую не зависит от приема пищи. На долю этого вида обмена приходится большая часть – почти 80% холестерина синтезируется в организме печенью. Цепочка превращений эндогенного обмена представлена на схематическом изображении:

Основная часть биохимии обмена холестерина в печени заключается в прикреплении его к белкам-переносчикам. Сам по себе, холестерин – неподвижное вещество. Для того чтобы его доставить в нужный отдел организма, он должен связаться со специфическими белками – липопротеидами различной плотности. Зависимо от их плотности эти молекулы и классифицируются:

• ЛПОНП – липопротеиды очень низкой плотности
• ЛПНП – липопротеиды низкой плотности
• ЛПВП – липопротеиды высокой плотности
• Хиломикроны – особая форма белков, отвечающая за перенос экзогенного холестерола из кишечника.

Свойства связанного холестерина определяются видом белка-переносчика, к которому он прикрепился.

На первом этапе эндогенного обмена, весь холестерол крепится к ЛПОНП. В таком виде он выходит в просвет сосудов, кровоснабжающие органы и разносится как субстрат в точки приложения – мышечную и жировую ткань, железы эндокринной секреции. После этого липопротеины отдавшие жиры, оседают на периферии, уменьшаются в размерах и становятся «липопротеидами промежуточной плотности».

Запускается формирование «пустых» ЛПВП, основная цель которых – собрать избыточное количество липидных молекул-комплексов с периферии. Попав обратно в печень, липопротеиды промежуточной плотности распадаются под действием ферментов и переходят в свою постоянную форму – ЛПНП.

В таком виде циркулирует большая часть холестерола. В различных тканях есть ЛПНП-рецепторы, которые взаимодействуют с этим типом липопротеидов в крови. Основными потребителями холестерина являются:

• Мышечная ткань. Холестерол – это мощные энергетические молекулы, они нужны для нормальной мышечной работы.
• Эндокринные железы. На основе холестерина происходит синтез стероидных гормонов надпочечников и половых желез, он участвует в обмене и синтезе витамина D
• Клетки – для синтеза мембран.

ЛПНП и ЛПВП синхронно циркулируют в кровотоке и регулируют деятельность друг друга. В норме, уровень в крови ЛПНП должен быть втрое выше, чем ЛПВП.

Нарушение метаболизма холестерина

Существует три основные причины нарушения холестеринового обмена:

1. Повышенное поступление вредных липидов в организм с жирной, острой, копченой и соленой едой.
2. Нарушение экскреции. Избыток липопротеидов выводится с желчью. При воспалительных процессах или желчно-каменной болезни гепато-биллиарной системы, этот отток может нарушаться.
3. Нарушение в эндогенной цепочке превращений. В особенности – генетически детерминированные гиперхолестеринемии.

Триггерными факторами, которые способны ускорить развитие нарушений липидного обмена, являются ненормированный образ жизни с гиподинамией, вредные привычки, ожирение, бесконтрольное применение медикаментов. Дисбаланс в обмене липидов может привести к гемолизу эритроцитов, нестабильности мембран гепатоцитов и их цитолизу, токсическому поражению нервной системы, дисбалансу эндокринного обмена.

Высокий холестерин опасен развитием деструктивного сосудистого заболевания – атеросклероза. Последствия этой патологии могут не только снизить качество жизни, но и привести к летальному исходу. Важно следить за своим здоровьем, вовремя проходить медицинские обследования, придерживаться активного жизненного стиля и правильно питаться.

источник

Какую роль играет холестерин в организме человека?

Некоторые молекулы, которые поступают в организм извне или синтезируются внутри него, обладают полифункциональностью. Функции холестерина заключаются в активации стероидных гормонов, биосинтезе холекальциферола, пищеварении. Холестериновый обмен влияет на метаболизм всех клеток, органов и тканей организма. Всосавшись из желудочно-кишечного тракта или образовавшись в печени, молекулы холестерола, связанные с липопротеидными комплексами, поступают на следующие этапы биотрансформации. Выведение этих молекул также производится в составе липидов низкой и очень низкой плотности.

Что такое холестерин?

Строение холестерина изучает природоведческая наука биохимия. Формула его обозначается как С27Н46О. Это обозначает, что холестерол содержит 27 атомов углерода, и 46 — водорода.

Основа молекулы кристаллическая. В составе липидов высокой плотности она поступает из периферических тканей в печень. Здесь активируются фосфолипиды, производящие дальнейший биосинтез вещества. Примитивная схема дальнейшего метаболизма холестериновых молекул выглядит следующим образом:

• Производные холестерола поступают в кровоток, где с ними происходит окисное гидроксилирование. В результате этого процесса отщепляется боковая углеводная цепь. Так формируются гормональные вещества.
• Обмен холестерина в организме человека продолжается в виде синтеза холекальциферола. Этот витамин идет на построение опорно-двигательного аппарата человека.
• Лишний холестерол, поступившей с животной пищей или чрезмерно синтезирующийся гепатоцитами, накапливается в сосудистых стенках. Это очень плохо для здоровья, поскольку в результате избытка холестериновых молекул формируются атеросклеротические бляшки.

Вернуться к оглавлению

Функции холестериновых структур

Биологическая роль холестерина в организме человека следующая:

• Гидролиз эфиров. Под ним подразумевается расщепление холестеринового вещества под воздействием фермента холестеролэстеразы. Обратное образование эфиров производится в просвете толстого кишечника под влиянием местной микрофлоры и ее энзимов.
• Метаболизм. Холестерол принимает активное участие в обмене веществ, включаясь в биохимические процессы посредством встраивания в гормоны надпочечников или половых гонад. Среди его производных выделяют холекальциферол — витамин D, способный синтезироваться только под влиянием солнечного излучения.
• Пищеварение. Холестерол выполняет расщепление сложных компонентов животной пищи до более простых для всасывания. Он выполняет в эту функцию в составе желчных кислот, пребывая в двенадцатиперстной кишке.

Вернуться к оглавлению

Влияние на иммунитет

Значение холестерина в правильном функционировании иммунной системы бесценно. Он влияет на реакцию клеточного и гуморального звеньев иммунитета на химические и биологические агенты, атакующие клетки организма. Ученые Копенгагенского университета сделали открытие, что слишком высокая или критически низкая концентрация в крови липопротеидов высокой плотности ведет к иммунодефицитам. А вот баланс холестериновых структур помогает укрепить иммунную систему и сделать организм резистентным ко многим вирусными и бактериальным агентам.

Работа органов

Наиболее хорошо изучено влияние холестерина на сердечно-сосудистую систему. Низкий его уровень никак не отображается на функционировании сердца и сосудов. А вот высокий, наоборот, провоцирует закупорки артерий, вен и капилляров атеросклеротическими бляшками. Последние развиваются в интиме — внутренней выстилке сосудистых стенок. «Хороший» же холестерол помогает органам желудочно-кишечного тракта. Он включается в состав желчных кислот, вместе с ними поступая в желчь, вытекающую через Фатеров сосочек в двенадцатиперстную кишку, где производится переваривание жиров. Все эти процессы регулируются печенью, которая принимает главенствующую роль в холестериновом обмене.

Атеросклеротические процессы, поражают все органы и системы, включая головной мозг, коронарные сосуды сердца, почки, органы дыхания и кожные покровы. Поэтому знание функций холестерола позволяет проводить профилактику атерогенеза.

Работа мозга

Еще одна важная роль холестерола в организме — его воздействие на нервную ткань. Он встраивается в клеточные оболочки нейронов, а также является основным функциональным компонентом миелиновой оболочки. Последняя играет роль муфты для нервных волокон и корешков. Именно благодаря ей импульсы от ядра клеток передаются ко всем участкам организма человека. Но повышенные концентрации холестероловых веществ часто приводят к тяжелой патологии — инсульту. Острое нарушение мозгового кровообращения характеризуется закупоркой какого-либо сосуда атеросклеротической бляшкой с дальнейшим омертвением участка коры головного мозга.

Метаболизм и холестериновые молекулы

Обмен холестерина непосредственно связан со всеми метаболическими процессами в организме. Он затрагивает прежде всего эндокринную систему. Стероидные гормоны, синтезируемые надпочечниковыми железами, женскими и мужскими гонадами, содержат в себе холестерол. Поэтому последний играет роль стимулятора образования вторичных половых признаков у мальчиков и девочек, корректора уровня глюкозы в кровеносном русле, ингибитора некоторых ферментов, а также усилителя процессов синтеза и расщепления.

Строение клеточных мембран

Химия утверждает, что холестериновые структуры содержатся в стенках всех клеток организма животных. Кроме холестерола, компонентом каждой клеточной мембраны является фосфолипид. Эта структура позволяет клетке функционировать, как открытая система, поглощающая необходимые вещества и выделяющая наружу продукты обмена. Холестероловые структуры в составе клетки интегрированы между цепями жирных кислот. Подобное строение мембран делает их прочными и способными регулировать ионный обмен.

источник

Обмен холестерина в организме человека

Услышав слово «холестерин» большинство людей ассоциируют его с чем-то плохим, вредным, приводящим к заболеваниям. Однако, это не совсем верно. Холестерин нужен каждому живому организму, за исключением грибов. Он принимает участие в выработке гормонов, витаминов, солей. Правильный обмен холестерина в клетках человеческого организма способен предотвратить атеросклероз, развитие сердечно-сосудистых заболеваний и даже продлить молодость.

Как выглядит?

Представляет собой твердое кристаллическое вещество белого цвета, относящееся к группе жирных спиртов. В связи с этим в большинстве стран название заменено на «холестерол». В России и ряде других стран используют «старое» название – холестерин.

Зачем нужен?

Кристаллы холестерина укрепляют мембраны всех клеток, участвующих в витаминном, энергетическом, гормональном обмене. Мембраны окружают все клетки и являются избирательным барьером, при помощи которого поддерживается определенный состав как внутри клеток, так и во внеклеточном пространстве.

Холестерол устойчив к перепадам температур и делает клеточные мембраны проницаемыми вне зависимости от климата и времени года, а также от изменений температуры тела человека. Другими словами, обмен холестерина оказывает влияние на всю биохимию организма.

Откуда берется?

Большая часть вырабатывается самим организмом. В выработке участвуют печень, почки и надпочечники, половые железы, кишечник – их работа обеспечивает организм холестерином на 80%. Остальные 20% попадают к человеку с пищей.

В синтезе участвуют почти все клетки и ткани организма. Большая часть приходится на клетки печени – гепатоциты. Около 10% всего холестерина синтезируется клетками стенок тонкого кишечника, около 5% — клетками кожи.

Другими словами, главным участником метаболизма холестерина в организме является печень. Она не только вырабатывает этот спирт гепатоцитами, но и сама крайне нуждается в холестероле для поддержания их жизнедеятельности. Для этого печень забирает липопротеиды из крови.

Сколько нужно?

В норме у каждого взрослого человека приходится около 2 грамм на каждый килограмм массы тела. То есть, при весе в 80 кг. в человеке содержится около 160 гр. холестерина.

Это количество поддерживается при помощи холестеринового обмена, благодаря которому происходит восполнение потраченного вещества. Для обеспечения жизнедеятельности тратится около 1300 мг. холестерола: часть уходит на образование гормонов, кислот, часть – выводится с калом, часть с потом, очень незначительное количество отшелушивается с поверхности кожи. Около 100 гр. организм вырабатывает сам, остальное количество поступает с пищей.

Как транспортируется?

Холестерол – это твердое вещество, не способное растворятся в воде. Поэтому в чистом виде в крови его нет. В кровь он попадает в виде растворимых соединений – липопротеидов.

Липопротеиды в свою очередь различают на:

1. Высокомолекулярные соединения (липопротеиды высокой плотности);
2. Низкомолекулярные (липопротеиды низкой плотности);
3. Очень низкомолекулярные;
4. Вырабатываемый кишечником хиломикрон.

Липопротеиды высокой плотности транспортируют холестерин к печени, откуда он затем выводится. Хиломикрон, липопротеиды низкой и очень низкой плотности отвечают за транспортировку холестерина к периферийным тканям.

Регуляция

Синтез холестерина регулируется по принципу отрицательной обратной связи: чем больше в организм поступает экзогенного холестерола, тем меньше вырабатывается эндогенного. «Лишний» выводится из организма с калом и потом.

Общая схема обмена холестерина в организме человека

Плохой и хороший холестерин

Научно доказана зависимость между обменом холестерина в организме человека и состоянием здоровья. Так, например, низкомолекулярные ЛПНП очень плохо растворяются и могут выпадать в виде осадка на стенки сосудов, что приводит к образованию атеросклеротических бляшек. Бляшки сужают просветы сосудов, нарушают

кровоснабжение органов, что, в свою очередь, может привести к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, инфарктам, ишемическим инсультам. Поэтому такие липопротеиды называют «плохими».

Высокомолекулярные ЛПВП присутствуют в крови здорового человека в большом количестве, их называют «хорошими». Они не могут осаждаться на стенках, так как легко растворяются в крови, тем самым, в отличие от ЛПНП, защищая стенки сосудов от атеросклероза.

При повышении «плохого» холестерина применяют средства и препараты для регуляции обмена холестерина. К ним относятся: специальные диеты, употребление витаминов и микроэлементов, медикаментозных препараты.

На повышение уровня ЛПНП оказывают влияние сопутствующие заболевания, такие, как сахарный диабет, болезни печени, желчного пузыря, почек и ряд других. Поэтому при выявлении повышения «плохого» холестерина необходимо проводить полное обследование пациента, стараясь выявить все возможные заболевания, в том числе, передающиеся по наследству.

• Холестерин (синоним: холестерол) занимает важную роль во всех биохимических процессах организма. Он принимает участие в выработке половых гормонов, в обмене энергией и питательными веществами, в синтезе витамина D3. Будучи нерастворимым, транспортируется по всему организму, распадаясь на липопротеиды различной плотности.
• Холестерол вырабатывается организмом человека (эндогенная выработка), а также поступает из вне с едой и питьем (экзогенный путь).
• Правильный обмен холестерина способствует поддержанию работы всех клеток организма на необходимом уровне. Липопротеиды высокой плотности препятствуют образованию атеросклеротических бляшек. Низкомолекулярные липопротеиды, наоборот, увеличивают риск развития атеросклероза и инфаркта. Сам по себе холестерин не способен накапливаться; его излишки выводятся из организма.
• Для лечения нарушений синтеза холестерола и его обмена в организме, необходимо выявить все сопутствующие и наследственные заболевания, проверить работоспособность всех органов человека.

источник