Структура и свойства холестерина

Что такое холестерин: как определить и снизить его концентрацию в крови

В специализированной литературе представлено много информации о вреде холестерола (ХЛ). В наше время стало модно контролировать его уровень в пищевых продуктах. Холестерин для большинства из нас ассоциируется с негативными явлениями. Но так ли вредно это на самом деле? Чтобы ответить на этот и другие вопросы, нужно выяснить, что такое холестерин и зачем он нам нужен.

Информация к сведению

С точки зрения биохимии, холестерин, или, как его еще принято называть, холестерол, — это природный, полициклический спирт, который относится к простым жирам (стеринам). Это соединение синтезируется в разных органах и тканях организма.

Холестерол входит в структуру жиров только животного происхождения. В продуктах растительного происхождения его нет.

В 1769 г. ученым удалось выделить ХЛ из желчных камней. Это вещество не растворялось в воде, однако оно хорошо это делало в жирах и растворителях органического происхождения. Лишь через 20 лет химикам удалось синтезировать это соединение в чистом виде.

Виды стеринов

Около 75 % холестерола связано с белками. Основная его часть находится в свободном состоянии.

Медики различают несколько разновидностей холестерола:

• общий холестерин;
• хиломикроны;
• липопротеиды низкой плотности (ЛПНП);
• липопротеиды высокой плотности (ЛПВН);
• липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП).

Важно! Избыток ЛПНП в плазме приводит к развитию атеросклероза.

Значение холестерина

Вышеописанное вещество выполняет ряд функций:

• входит в состав биомембран;
• участвует в биосинтезе гормонов (тестостерон, альдостерон, эстроген, прогестерон);
• структурный компонент желчи;
• повышает иммунную резистентность организма;
• является предшественником витамина D3;
• регулирует синтез глюкокортикоидов.

Совет. Люди возрастом от 20-25 лет должны регулярно сдавать кровь на биохимию. Только в таком случае можно контролировать уровень ХЛ в организме человека.

Опасность холестерина

При гиперхолестеринемии (повышенный уровень ХЛ в крови) в организме возникают следующие явления:

• сужение просвета сосудов;
• повреждение эндотелия артерий;
• ишемическая болезнь;
• образование бляшек;
• инфаркт;
• тромбоэмболия;
• инсульт;
• стенокардия.

Этиология гиперхолестеринемии

Медики выделяют ряд факторов, которые способствуют повышению уровня ХЛ в крови:

• регулярные стрессы;
• сахарный диабет;
• генетическая предрасположенность;
• малоактивный образ жизни;
• обструктивные печеночные патологии;
• несбалансированный рацион;
• бесконтрольный прием некоторых лекарств (β-блокаторы, диуретики, анаболические стероиды, некоторые иммунодепрессанты);
• чрезмерное увлечение фаст-фудом;
• пристрастие к табаку и алкоголю;
• гипотиреоз;
• артериальная гипертензия;
• нефротический синдром;
• ожирение.

Этиология гиперхолестеринемии

Медики выделяют ряд факторов, которые способствуют повышению уровня ХЛ в крови:

• регулярные стрессы;
• сахарный диабет;
• генетическая предрасположенность;
• малоактивный образ жизни;
• обструктивные печеночные патологии;
• несбалансированный рацион;
• бесконтрольный прием некоторых лекарств (β-блокаторы, диуретики, анаболические стероиды, некоторые иммунодепрессанты);
• чрезмерное увлечение фаст-фудом;
• пристрастие к табаку и алкоголю;
• гипотиреоз;
• артериальная гипертензия;
• нефротический синдром;
• ожирение.

СИМПТОМАТИКА БОЛЕЗНИ

Обнаружить гиперхолестеринемию можно только лабораторным путем. Как правило, при незначительном повышении ХЛ симптоматика отсутствует. Признаки патологии проявляются только в сильно запущенных случаях.

Основные признаки недуга:

• Ксантелазмы. Отложения ХЛ под кожу век в виде плоских желтых узелков.
• Ксантомы. Новообразования, в которых содержится холестерин. Чаще всего такие узелки формируются над сухожилиями.
• Липоидные новообразования вокруг роговицы. Чаще всего холестериновые ободки наблюдаются у пациентов старше 50. Они могут указывать на наличие генетически обусловленной гиперхолестеринемии.

Признаки поражения органов наблюдаются при развитии атеросклероза вследствие гиперхолестеринемии.

Норма

Очень важно контролировать уровень ХЛ в плазме, так как существует высокий риск развития разных заболеваний, связанных с функционированием сосудов и сердца. Нормы содержания ХЛ в плазме представлены в таблице.

Снизить уровень стеринов в крови можно с помощью диеты и физупражнений. Если указанные действия малоэффективны, тогда врачи назначают медикаментозную терапию.

Современный взгляд на холестерин доктора Шишонина

Александр Юрьевич Шишонин — главный врач «Клиники доктора Шишонина», кандидат мед. наук, специалист в области лечения сердечно-сосудистых патологий, развенчивает миф о вредности холестерина в организме человека. Он утверждает, что ХЛ — это не жир и бояться его не стоит. Многие читатели уверены в том, что если в своем рационе снизить уровень жира, то в сосудах не будут образовываться атеросклеротические бляшки. Это не совсем так.

При злокачественном течении атеросклероза он прописывает диету с высоким содержанием качественных молочных жиров. Доктор объясняет, что холестерол в переводе с древнегреческого языка — «твердая желчь».

В состав желчи входит несколько холиевых кислот. В кишечнике первичные холиевые кислоты с участием микрофлоры трансформируются во вторичные кислоты. Поэтому нам так важна здоровая микрофлора кишечника, без нее жить мы не сможем. В монографии А.Ю. Шишонина «Кибержизнь» указано, как победить атеросклероз. Многие доктора называют это заболевание тихим убийцей.

Совет! Шишонин рекомендует не расстраиваться, если у вас много «плохого» холестерина, потому как в большинстве случаев нарушение метаболических процессов не является чем-то очень плохим. Так или иначе для того, чтобы разобраться с биохимическими процессами, протекающими в организме, нужно обратиться к опытному доктору (терапевту, кардиологу, эндокринологу).

Уровень ХЛ в крови в первую очередь обусловлен возрастным фактором. У молодых людей стеринов в организме много, так как они быстро растут и развиваются, а для этого необходима клеточная масса, богатая холестерином.

Несколько лет назад ВОЗ установила норму холестерина 5,5 ммоль/л, сейчас уже — 5,2 ммоль/л. Учитывая интенсивное развитие фармацевтической промышленности, через несколько лет норма будет уже 4 ммоль/л. Все это делается для того, чтобы пораньше назначать статины.

В 2000-2001 годах для пациентов старше 60 уровень ХЛ в крови считался нормальным в 6,8-7,8 ммоль/л. К сожалению, все поводы по назначению статинов по рекомендации ВОЗ становятся все более весомыми, однако сосудистого здоровья это человечеству не принесло.

Важно! Шишонин отмечает, что, если у человека уровень ХЛ 9 ммоль/л, это не так уж и страшно. Это лишь информация о том, что у вас активировался синтез ХЛ и организму нужна физнагрузка. Холестерин идет на синтез новых клеток, за счет которых вы себя регенерируете. Используйте стерины для себя как лекарство во благо своего здоровья.

Профилактика

При стабильно высоком уровне ХЛ в крови врачи рекомендуют придерживаться нескольких правил:

• нормализовать массу тела;
• снизить уровень триглицеридов в рационе;
• отказаться от спиртного и табака;
• не нервничать;
• стабилизировать уровень сахара в крови;
• устранить гипертонию.

Клубом Бывших Гипертоников доктора Шишонина давно доказано, что при выполнении некоторых физических упражнений можно снизить уровень стеринов в крови. Хорошие результаты получают при приседании (200-250 раз в день).

Заключение

Уровень стеринов в плазме нужно постоянно контролировать. При превышении их уровня необходимо принимать эффективные меры нормализации. Только в таком случае получится избежать многих проблем со здоровьем.

Источник

ХОЛЕСТЕРИН

ХОЛЕСТЕРИН (греческий chole желчь + stereos твердый; синоним холестерол) — 3-β-гидроксихолест-5-ен, C27H46O, важнейший в биологическом отношении представитель стеринов. Холестерин является источником образования в организме млекопитающих желчных кислот (см.), кортикостероидов (см.), половых гормонов (см.), витамина D3 (см. Кальциферолы.), таким образом, физиологическая функция холестерина чрезвычайно многообразна. Холестерину отводят одну из главных ролей в развитии атеросклероза (см.), в соответствии с современной точкой зрения гиперхолестеринемия (см.) относится к ведущим этиологическим факторам его развития. Однако корреляция между содержанием холестерина в крови и степенью выраженности атеросклероза у человека обнаруживается не всегда. В патологии человека устойчивую гиперхолестеринемию обычно связывают с длительным нарушением холестеринового обмена (см.), в том числе генетически обусловленным. Повышение концентрации холестерина в крови обычно наблюдают при сахарном диабете, гипотиреозе, подагре, ожирении, гипертонической болезни, при некоторых заболеваниях печени, остром нарушении мозгового кровообращения и др. Однако генез гиперхолестеринемии при всех этих патологических состояниях неодинаков. Пониженное содержание холестерина отмечают при ряде инфекционных болезней, острых и хронических заболеваниях кишечника, гипертиреозе, выраженной сердечной недостаточности с застоем крови в печени и др. (см. Гипохолестеринемия).

Холестерин был описан в 1789 году французским химиком Фуркруа (A. F. Fourcroy) как главный составной компонент желчных камней человека. В 1816 году другой французский химик Шеврель (М. E. Chevreul) впервые назвал открытое Фуркруа соединение холестерином. Строение холестерина было окончательно установлено в 30-х годов 20 века, тогда же был осуществлен и его полный химический синтез.

Молекулярный вес (масса) холестерина составляет 386,66; его молекула состоит из четырех циклов, жестко связанных между собой и образующих циклопентанпергидрофенантреновое ядро, и алифатической цени при 17-м углеродном атоме (C17), обладающей небольшой подвижностью. В положении C3 молекулы холестерина имеется гидроксильная группа, а в положении C5-C6 двойная связь. Все шестиуглеродные циклы холестерина находятся в конфигурации кресла и в транс-сочленении, между собой. Общая длина молекулы холестерина 2,2 нм, площадь поверхности около 3,8 нм2.

Из безводных растворителей холестерин кристаллизуется в виде бесцветных игл, а из водного спирта — в виде жемчужных пластинок (моногидрат холестерина);t°пл 149,5-150°, относительная плотность d418 1,052, удельное вращение [a]D -39° (в хлороформе). Холестерин нерастворим в воде (при 20° в 100 мл воды растворяется всего лишь 80-150 мкг холестерина), однако он относительно легко растворяется в ацетоне, спирте, эфире и других органических растворителях. Холестерин хорошо растворим в животных и растительных жирах (маслах), а также в смеси полярных и неполярных органических растворителей.

Из химических свойств холестерина важное биологическое значение имеет его способность образовывать сложные эфиры с кислотами. Большая часть эфиров холестерина в организме человека и других млекопитающих образована высшими жирными кислотами (см.), содержащими в своей цепи 16-20 углеродных атомов. Гидроксильная группа в молекуле холестерина может окисляться в кетогруппу, что происходит, например, при образовании стероидных гормонов (см.). Благодаря подвижности водородного атома при С7 легко образуются окисленные продукты холестерина: 7-гидрокси- и 7-кетохолестерины. Один из них 7-альфа-гидроксихолестерин является важнейшим промежуточным продуктом на пути окисления холестерина в желчные кислоты в печени.

Другим важным химическим свойством холестерина, широко используемым для его аналитического определения, является его способность образовывать интенсивно окрашенные продукты при взаимодействии с сильными кислотами (см. Кислоты и основания) в неводных растворителях: с серной кислотой в уксусном ангидриде или в смеси уксусная кислота — хлороформ (см. Либерманна — Бурхарда реакция), с серной кислотой в хлороформе (реакция Сальковского), с хлористым цинком и хлористым ацетилом в хлороформе (реакция Чучаева), с хлорным железом и серной кислотой в уксусной кислоте (реакция Липшютца). Окрашенные продукты образует как сам холестерин, так и его эфиры, а также и другие стерины, содержащие в 5 -6-м положении двойную связь. Особенностью холестерина является его способность к образованию малорастворимых комплексов с различными кислотами, например, щавелевой, трихлоруксусной, и неорганическими солями — хлористым кальцием, хлористым литием и особенно с полиеновыми антибиотиками (см.) и растительными сапонинами (см.). Комплексообразование холестерина при взаимодействии с полиеновыми антибиотиками лежит в основе действия последних на дрожжи и дрожжеподобные организмы, содержащие в своей оболочке стерины (см.). Образование комплекса с дигитонином используется для раздельного определения свободного (неэтерифицированного) и этерифицированного холестерина: этот комплекс образует только свободный холестерин.

В теле взрослого человека, по данным химического анализа, находится около 140 г холестерина (примерно 0,2% веса тела); по данным радио-изотопных исследований, содержание холестерина значительно выше (200-350 г). В отдельных органах и тканях человека содержатся следующие количества холестерина (в мг на 1 г сырой ткани): кора надпочечников — 100; мозг и нервная ткань — 20; сосудистая стенка — 5; печень, почки, селезенка, костный мозг, кожа — 3; соединительная ткань — 2; скелетная мышца — 1. Неэтерифицированный холестерин преимущественно входит в состав клеточных мембран и в миелиновые оболочки. Ткани мозга, желчь и эритроциты содержат только неэтерифицированный холестерин; в скелетных мышцах содержится 93% неэтерифицированного и 7% этерифицированного холестерина, а надпочечники, напротив, содержат 83% этерифицированного и 17% неэтерифицированного холестерина. В плазме крови человека примерно две трети холестерина этерифицировано.

Каждая клетка в организме млекопитающих содержит холестерин и нуждается в нем для поддержания формы (так называемая функция клеточного «скелета»). Входя в состав клеточных мембран, неэтерифицированный холестерин вместе с фосфолипидами (см. Фосфатиды) обеспечивает избирательную проницаемость клеточной мембраны для веществ, входящих в клетку и выходящих из нее. Вместе с фосфолипидами холестерин регулирует активность мембранно-связанных ферментов путем изменения вязкости мембраны и модификации вторичной структуры ферментов.

Холестерин образует комплексы с некоторыми белками, особенно с теми, молекулы которых содержат большое количество остатков аргинина (см.) и лизина (см.). В присутствии фосфолипидов способность холестерина образовывать комплексы с белками возрастает. С некоторыми фосфолипидами, например, с лецитином (см.), холестерин непосредственно образует комплексы, которые в водной среде дают мицеллярные растворы; при обработке таких растворов ультразвуком получаются липосомы. Характерно, что в животном организме всюду, где встречается холестерин, ему сопутствуют фосфолипиды. Эфиры холестерина находятся внутри клетки и могут рассматриваться как его запасная форма. Их гидролиз по мере надобности осуществляется при участии лизосомной холестеринэстеразы (см.).

Содержание холестерина в плазме крови человека зависит от возраста: наиболее низко оно у новорожденных (65 — 70 мг/ 100 мл), к 1 году жизни концентрация холестерина увеличивается более чем вдвое и достигает примерно 150 мг/100 мл, к 7-8 годам содержание холестерина в плазме крови возрастает всего лишь на 10-15 мг/100 мл, оставаясь постоянным до 13-14 лет, после чего несколько снижается. С 18 — 20 лет наступает постепенное, но неуклонное повышение концентрации холестерина в плазме крови до некоторой постоянной величины, продолжающееся до 50 лет у мужчин и до 60-65 лет у женщин. В высокоразвитых странах Европы и Америки, а также в Австралии средняя концентрация холестерина в плазме крови мужчин 40-60 лет составляет 205-220 мг/100 мл, а. в плазме крови женщин того же возраста 195 — 235 мг/’100 мл.

Содержание холестерина в эритроцитах составляет 120 -140 мг/100 мл и у здоровых людей не зависит от его концентрации в плазме крови.

Установлено, что в плазме крови человека и животных весь холестерин находится в составе липопротеидных комплексов (см. Липопротеиды), с помощью к-рых и осуществляется его транспорт. У взрослого человека примерно 67 — 70% холестерина плазмы крови находится в составе липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), 9 — 10% — в составе липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) и 20 — 24% — в составе липопротеидов высокой плотности (ЛПВГ1). Сходное распределение характерно и для животных , восприимчивых к развитию атеросклероза, — обезьян, свиней, кроликов, морских свинок, голубей и др. Напротив, у животных, устойчивых к развитию атеросклероза,- собак, кошек, сусликов, норок, песцов, енотов и др., большая часть холестерина плазмы крови находится в ЛПВП, обладающих антиатерогенным действием.

Другие внеклеточные жидкости содержат следующие количества холестерина (мг/100 мл): желчь — 390; плазма спермы — 80; секрет предстательной железы — 80; лимфа — 25; молоко — 20; синовиальная жидкость — 7; слюна — 5; цереброспинальная жидкость — 0,4; моча — 0,2.

Для количественного определения холестерина в плазме (сыворотке) крови используют методы, основанные на приведенных выше цветных реакциях (предложено свыше 400 вариантов таких методов). Наиболее часто используются методы, основанные на реакции Либерманна — Бурхарда и реакции Липшютца. Методы определения холестерина подразделяются на одноступенчатые — без предварительного экстрагирования холестерина из плазмы (сыворотки) крови — и многоступенчатые, включающие экстрагирование холестерина, а в ряде методов омыление (см.) эфиров холестерина, осаждение неэтерифицированного холестерина дигитонином и затем уже проведение цветной реакции. К одноступенчатым методам относится ускоренный метод Ильки (см. Ильки метод), а также метод Мирского — Товарека, основанный на образовании холестерином окрашенного продукта в растворе ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида при добавлении серной и сульфосалициловой кислот. Одноступенчатые методы просты в исполнении, но дают завышенные результаты. Из многоступенчатых методов в клин, практике широко применяется метод Абелль и сотр. (см. Абелля метод), включающий предварительное экстрагирование холестерина из плазмы (сыворотки) петролейным эфиром, методы Левченко и Зигельгардта — Смирновой, при которых холестерин экстрагирует-с я хлороформом, микрометод Покровского (см. Покровского микрометоды), предусматривающий использование для экстрагирования спиртоэфирной смеси. К этой группе методов относятся также метод Раппопорта — Энгельберга и метод Григо. Одновременное определение общего и свободного холестерина проводится с помощью многоступенчатых методов с использованием дигитонина для осаждения свободного холестерина (см. Балаховского метод). Автоматические методы определения холестерина на приборах Technicon, Abbot и др. тоже основаны на образовании холестерином окрашенных продуктов.

Для определения холестерина применяют также ферментативный метод, основанный на окислении холестерина в присутствии холестериноксидазы (холестеролоксидазы; КФ 1.1.3.6) и определении количества образующейся перекиси водорода, а также газохроматографическое определение (см. Хроматография). Эффективное разделение холестерина и его эфиров достигается с помощью хроматографических методов, в частности хроматографии в тонком слое.

В целом определение холестерина различными методами дает неоднозначные результаты. Арбитражным является метод Абелль и сотр.

В клинике стало принятым рассчитывать величину отношения холестерина атерогенных липопротеидов к холестерину антиатерогенных липопротеидов. Одно из таких отношений — так называемый холестериновый коэффициент атерогенности — рассчитывается на основании определения концентраций общего холестерина и холестерина липопротеидов высокой плотности:

К = (Х — Х*ЛПВП) / Х*ЛПВП

где X — концентрация холестерина, Х*ЛПВП — концентрация холестерина липопротеидов высокой плотности. Это отношение является идеальным у новорожденных (не более 1), у лиц 20-30 лет его величина колеблется от 2 до 2,8, у лиц старше 30 лет без клинических признаков атеросклероза она находится в пределах 3-3,5, а у лиц с ишемической болезнью сердца превышает 4, достигая нередко 5-6 и выше. Этот коэффициент как показатель развития атеросклероза является более чувствительным, чем холестерин-лецитиновый показатель (отношение концентрации холестерина к концентрации лецитина в плазме крови), который одно время широко применялся в клинике.

Библиогр.: Биохимические методы исследования в клинике, под ред. А. А. Покровского, сА 18, М., 1969; Физер Л и Физер М. Стероиды, пер. с англ., М., 1964; Chevreul М. Е. Note sur le sucre de diabetes, Ann. Chim. (Paris), t. 95, p. 319, 1815; My ant N. The biology of cholesterol and steroids, L., 1981

A. H. Климов, Д. В. Иоффе.

Источник