Роль холестерина в обмене жирных кислот
Содержание статьи
Обмен холестерина в организме человека: описание и нарушения метаболизма
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:
Читайте также: Что такое хиломикроны?
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.
Читайте также: Что такое липопротеин (а)?
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:
- Повышенное поступление вредных липидов в организм с жирной, острой, копченой и соленой едой.
- Нарушение экскреции. Избыток липопротеидов выводится с желчью. При воспалительных процессах или желчно-каменной болезни гепато-биллиарной системы, этот отток может нарушаться.
- Нарушение в эндогенной цепочке превращений. В особенности – генетически детерминированные гиперхолестеринемии.
Читайте также: Какие продукты повышают холестерин в крови? [таблица по степени вредности]
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
Обмен холестерина в организме — биохимия и синтез
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:
- Высокомолекулярные соединения (липопротеиды высокой плотности);
- Низкомолекулярные (липопротеиды низкой плотности);
- Очень низкомолекулярные;
- 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.
| Эндогенный цикл холестеринового обмена: | Экзогенный цикл обмена холестерина в организме: |
|
|
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.
Выводы:
- 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
осфолипиды и их обмен. Физиология образования холестерола
Фосфолипиды и их обмен. Физиология образования холестерола
а) Фосфолипиды. Фосфолипиды в организме представлены в основном лецитином, кефалином и сфингомиелином. Типичная химическая структура этих веществ показана на рисунке ниже.
Типичные фосфолипиды
Фосфолипиды всегда содержат одну или несколько молекул жирных кислот, один остаток фосфорной кислоты и, кроме того, включают азотистое основание. Возможны небольшие вариации химической структуры фосфолипидов, но их физические свойства сходны, т.к. все они растворяются в липидах, транспортируются в виде липопротеинов и повсеместно используются в организме для пластических функций, образуя, например, наружные и внутриклеточные мембраны.
б) Образование фосфолипидов. Фосфолипиды синтезируются практически во всех клетках тела, хотя некоторые клетки обладают особыми возможностями для образования их в огромных количествах. Почти 90% фосфолипидов синтезируется в печени, существенные количества этих веществ образуются в эпителиоцитах кишечника во время всасывания жиров из кишки. Скорость образования фосфолипидов в ряде случаев определяется обычными факторами, в целом осуществляющими контроль за скоростью метаболизма жиров, поэтому, когда триглицериды депонируются в печени, скорость образования фосфолипидов увеличивается. Для образования некоторых фосфолипидов необходимы специфические вещества. Например, холин, присутствующий в рационе и синтезируемый в организме, необходим для образования лецитина, который, в свою очередь, нужен для формирования азотистого основания молекулы, или инозитол, необходимый для образования некоторых кефалинов.
в) Специфическое использование фосфолипидов. К функциям фосфолипидов относят следующие:
(1) фосфолипиды являются важной составляющей липопротеинов крови и необходимы для образования и функционирования большинства из них. При отсутствии фосфолипидов возникают серьезные нарушения транспорта холестерола и других фосфолипидов;
(2) тромбопластин, необходимый для инициации процесса свертывания, включает один из фосфолипидов как составную часть;
(3) большое количество сфингомиелинов присутствуют в нервной системе. По своим электрическим свойствам они являются изоляторами и присутствуют в окружающей нервные волокна миелиновой оболочке;
(4) фосфолипиды являются донорами фосфатных радикалов и используются в качестве таковых в химических реакциях в различных тканях;
(5) возможно, важнейшей функцией фосфолипидов является их участие в образовании структурных компонентов, главным образом мембран всех клеток организма, что обсуждается в отдельных статьях на сайте (просим вас пользоваться формой поиска выше) в связи с аналогичной функцией холестерола.
Физиология образования холестерола
а) Холестерол. Холестерол, формула которого приведена на рисунке ниже, присутствует в рационе всех людей и может медленно всасываться из желудочно-кишечного тракта в лимфатические сосуды кишечника.
Холестерол
Он обладает высокой растворимостью в жирах и плохо растворим в воде. К специфическим свойствам холестерола относится его способность образовывать эфиры с жирными кислотами. Около 70% холестерола в липопротеинах плазмы крови представлено эфирами холестерола.
б) Образование холестерола. Холестерол, который абсорбируется в желудочно-кишечном тракте, называют экзогенным холестеролом. В большом количестве холестерол образуется в организме, в этом случае его называют эндогенным холестеролом. Эндогенный холестерол, циркулирующий в виде липопротеинов в плазме крови, образуется главным образом в печени, но практически все клетки могут образовывать какие-то его количества, т.к. фактически все мембраны структурных компонентов клеток частично образованы холестеролом.
Основным структурным компонентом холестерола является стерольное кольцо. Оно синтезируется из нескольких молекул ацетил-КоА. В свою очередь, стерольное кольцо может быть различными способами преобразовано в химические цепочки, формирующие:
(1) холестерол;
(2) холиевую кислоту, служащую структурным основанием желчных кислот, образующихся в печени;
(3) важные стероидные гормоны, секретируемые корой надпочечников, яичниками, семенниками (об этих гормонах говорится в отдельных статьях на сайте — просим вас пользоваться формой поиска выше).
в) Факторы, которые влияют на концентрацию холестерола в плазме. Обратная связь, обеспечивающая регуляцию концентрации холестерола в организме. К важным факторам, влияющим на концентрацию холестерола в плазме крови, относят следующие.
1. Увеличение количества холестерола в дневном рационе слегка повышает концентрацию холестерола в плазме крови. Употребление экзогенного холестерола, повышающее его концентрацию в плазме, ингибирует важный для синтеза эндогенного холестерола фермент 3-гидрокси-3-метилглютарил-КоА, что создает внутреннюю контролирующую обратную связь, препятствующую чрезмерному увеличению концентрации холестерола в плазме крови. В результате концентрация холестерола в плазме обычно не увеличивается и не уменьшается более чем на ±15% при изменении концентрации его в рационе, хотя могут быть индивидуальные значительные различия.
2. Высоконасыщенные жиры в рационе увеличивают концентрацию холестерола в крови на 15-25%. Это является результатом увеличения депонирования жиров в печени, приводящего к увеличению в клетках количества ацетил-КоА, из которого синтезируется холестерол, поэтому, чтобы понизить концентрацию холестерола в крови (что бывает даже более важно, чем поддержание низкого уровня холестерола в рационе), необходимо придерживаться диеты с низким содержанием насыщенных жиров.
3. Употребление жиров с более высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот обычно приводит к легкому и даже умеренно выраженному снижению концентрации холестерола в крови. Механизм такого влияния неизвестен, хотя фактически это наблюдение положено в основу существующих диетологических рекомендаций.
4. Отсутствие инсулина или гормонов щитовидной железы увеличивает концентрацию холестерола в крови, в то время как избыток гормонов щитовидной железы приводит к снижению его концентрации. Это влияние, возможно, связано с увеличением степени активности специфических ферментов, ответственных за обмен липидов.
— Также рекомендуем «Роль холестерола в организме. Пластические функции фосфолипидов и холестерола»
Оглавление темы «Физиология обмена жиров. Обмен холестерина»:
1. Образование в печени ацетоуксусной кислоты. Кетоз при голодании и привыкание к жирной пище
2. Синтез триглицеридов из углеводов. Этапы синтеза жиров из углеводов
3. Синтез триглицеридов из белков. Регуляция освобождения энергии из триглицеридов
4. Гормональная регуляция обмена жиров. Ожирение
5. Фосфолипиды и их обмен. Физиология образования холестерола
6. Роль холестерола в организме. Пластические функции фосфолипидов и холестерола
7. Атеросклероз. Увеличение концентрации липопротеинов низкой плотности
8. Семейная гиперхолестеролемия. Факторы риска развития атеросклероза
9. Профилактика атеросклероза. Свойства аминокислот
10. Аминокислоты крови. Пути поступления аминокислот
Источник