Значение синтеза холестерина в организме

Холестерин: биологическая роль, функции и особенности

Вот уже на протяжении долгого времени весь мир активно борется с холестерином, а точнее, с его повышенным содержанием в организме человека и последствиями этого. Ученые из разных стран выдвигают свои мнения и доказательства на этот счет, спорят о своей правоте и приводят аргументы. Чтобы разобраться в пользе и вреде этого вещества для жизнедеятельности человека, необходимо выяснить биологическую роль холестерина. Об особенностях, свойствах, причинах повышения холестерина, а также советах по контролю его содержания в крови вы узнаете из этой статьи.

Строение холестерина, его биологическая роль

В переводе с древнегреческого холестерин дословно означает «твердая желчь». Представляет собой органическое соединение, которое участвует в формировании клеток всех живых организмов, кроме растений, грибов и прокариотов (клеток, которые не имеют ядра).

Биологическую роль холестерина сложно переоценить. В организме человека он выполняет ряд значимых функций, нарушение которых приводит к патологическим изменениям здоровья.

• Участвует в строении мембран клеток, придавая им упругость и эластичность.
• Обеспечивает избирательную проницаемость тканей.
• Принимает участие в синтезе гормонов, таких как эстрогены и кортикоиды.
• Влияет на выработку витамина D и желчных кислот.

Особенность холестерина заключается в том, что он в чистом виде не растворим в воде. Поэтому для его транспортировки по кровеносной системе используются специальные «транспортные» соединения – липопротеиды.

Синтез и получение извне

Наряду с триглицеридами и фосфолипидами холестерин является одним из трех основных видов жира в организме. Он представляет собой природный липофильный спирт. Около 50% холестерина ежедневно синтезируется в печени человека, 30% его образования приходится на кишечник и почки, оставшиеся 20% поступают извне — с продуктами питания. Выработка этого вещества происходит в результате длительного сложного процесса, в котором можно выделить шесть этапов:

• Выработка мевалоната. В основе этой реакции лежит расщепление глюкозы до двух молекул, после чего они вступают в реакцию с веществом ацетоацетилтрансфераза. Результатом первого этапа является образование меволаната.
• Получение изопентенилдифосфата осуществляется путем присоединения трех остатков фосфата к результату предыдущей реакции. Затем происходит декарбоксилиризация и дегидрация.
• При соединении трех молекул изопентенилдифосфата образуется фарнезилдифосфат.
• После объединения двух остатков фарнезилдифосфата происходит синтез сквалена.
• В результате сложного процесса с участием линейного сквалена образуется ланостерол.
• На завершающем этапе происходит синтез холестерина.

Подтверждает важную биологическую роль холестерина биохимия. Этот процесс четко регулируется человеческим организмом, чтобы не допустить переизбыток или недостаток этого важного вещества. Ферментная система печени способна ускорять или замедлять реакции метаболизма липидов, которые лежат в основе синтеза жирных кислот, фосфолипидов, холестерина и др. Говоря о биологической роли, фунции и обмене холестерина стоит отметить, что около двадцати процентов его общего количества поступают в организм с пищей. В большом количестве он содержится в продуктах животного происхождения. Лидерами являются яичный желток, копченые колбасы, сливочное и топленое масло, гусиная печень, печеночный паштет, почки. Ограничив потребление этих продуктов, можно снизить количество холестерина, получаемого извне.

Химическая структура этого органического соединения в результате метаболизма не может быть расщеплена на СО2 и воду. В связи с этим большая часть холестерина выводится из организма в виде желчных кислот, остальная — с фекалиями и в неизменном виде.

«Хороший» и «плохой» холестерин

Это вещество имеется в большинстве тканей и клеток человеческого организма, что обусловлено биологической ролью холестерина. Он выступает модификатором бислоя клеток, придавая ему жесткость, чем стабилизирует текучесть плазматической мембраны. После синтеза в печени холестерин необходимо доставить в клетки всего организма. Его транспортировка происходит в составе хорошо растворимых комплексных соединений, называемых липопротеидами.

• Липопротеиды высокой плотности (высокомолекулярные).
• Липопротеиды низкой плотности (низкомолекулярные).
• Липопротеиды очень низкой плотности (очень низкомолекулярные).
• Хиломикроны.

Эти соединения отличатся склонностью выпадения холестерина в осадок. Была установлена зависимость между содержанием в крови липопротеидов и здоровьем человека. Люди, у которых имелось повышенное содержание ЛПНП, имели атеросклеротические изменения в сосудах. И наоборот, для тех, у кого в крови преобладали ЛПВП, был характерен здоровый организм. Все дело в том, что низкомолекулярные транспортеры склонны к выпадению осадка холестерина, который оседает на стенках сосудов. Поэтому его называют «плохим». С другой стороны, высокомолекулярные соединения, имея большую растворимость, не являются атерогенными, поэтому их называют «хорошими».

Содержание в крови. Показатели уровня нормы

Учитывая важную биологическую роль холестерина, его уровень в крови должен быть в пределах допустимых значений:

• у женщин эта норма варьируется от 1,92 до 4,51 ммоль/л.
• у мужчин – от 2,25 до 4,82 ммоль/л.

При этом уровень холестерина ЛПНП должен быть меньше 3-3,35 ммоль/л, ЛПВП – больше 1 ммоль/л, триглицеридов – 1 ммоль/л. Считается хорошим показателем, если количество липопротеидов высокой плотности составляет 20% от общего числа холестерина. Отклонения как в большую, так и в меньшую сторону говорят о нарушениях здоровья и требуют дополнительного обследования.

Причины увеличения уровня холестерина в крови

Повышение содержания «плохого» холестерина в крови называется гиперхолестеринемия. Она увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Говоря о причинах увеличения количества холестерина в крови, можно выделить несколько:

• генетические изменения наследственного характера;
• нарушение функций и активности печени – главного производителя липофильного спирта;
• гормональные изменения;
• частые стрессы;
• неправильное питание (употребление жирной пищи животного происхождения);
• нарушение метаболизма (патология органов пищеварения);
• курение;
• малоподвижный образ жизни.

Опасность избытка холестерина в организме

Гиперхолестеринемия способствует развитию атеросклероза (образование на стенках сосудов склеротических бляшек), ишемической болезни сердца, диабета, образованию камней в желчном пузыре. Таким образом, важная биологическая роль и опасность изменения уровня холестерина в крови отражаются в патологических изменениях здоровья человека.

Контроль

Чтобы избежать неприятных последствий повышения уровня «плохого» холестерина, необходимо предотвратить рост ЛПНП и ЛПОНП.

Сделать это может каждый, необходимо:

• снизить потребление транс-жиров;
• увеличить в рационе количество фруктов и овощей;
• повысить физическую активность;
• исключить курение;

При соблюдении этих правил риск повышения холестерина в крови снижается в несколько раз.

Пути снижения

Выводы об уровне холестерина в крови и необходимости его снижения делаются медицинскими специалистами на основании результатов анализов. Заниматься самолечением в этом случае может быть опасно.

При стабильно повышенном холестерине для его снижения применяются преимущественно консервативные методы:

• Применение медицинских препаратов (статинов).
• Соблюдение здорового образа жизни (правильное питание, диета, физическая активность, отказ от курения, качественный и регулярный отдых).

Стоит отметить в заключении: строение и биологическая роль холестерина, гиперхолестеринемия и ее последствия подтверждают важность для человека этого вещества и всех процессов, связанных с ним. Поэтому необходимо ответственно относиться к факторам, способным повлиять на качество и количества холестерина в организме.

источник

Холестерин. Все, что нужно знать

Холестерин (или холестерол) — это жирное вещество, которое преимущественно вырабатывается печенью, его структура представляет собой комбинацию липида (жира) и стерола (стероида). Холестерин связан со многими жизненно важными функциями в организме, но при его избытке возможно засорение сосудов и артерий, что ведет к проблемам со здоровьем.

В 1769 году Франсуа Поллетье де ла Саль впервые идентифицировал его в желчных камнях. Однако только в 1815 году химик Мишель Эжен Шеврёль назвал это соединение «холестерином».

Зачем нам нужен холестерин?

Организм человека содержит около 250 граммов холестерина. Он является основным стеролом, синтезируемым всеми животными, но отсутствует среди прокариот (бактерий и архей). Однако и здесь есть исключения, например, микоплазма, для роста которой требуется холестерин.

Почти каждая клетка нашего организма способна производить молекулы холестерина, используя простые органические компоненты. Тем не менее его содержание в клетках отличается. Особенно богаты холестерином оболочки эритроцитов и миелиновые оболочки отростков нейронов (на 22 — 23% состоят из холестерина), а его содержание в оболочках клеток печени составляет около 17%. Состав белого и серого вещества мозга содержит 14 и 6% холестерина соответственно.

Три главных функции холестерина:

• Входит в состав мембран и внешнего слоя клеток. Это дает им устойчивость в широком интервале температур, а также определяют их форму и изолирует от окружающих компонентов;
• Является предшественником для биосинтеза витамина D и стероидных гормонов. Эти вещества поддерживают здоровье половой системы, костей, зубов, мышц, а также участвуют в метаболизме и множестве других процессов;
• Используется для биосинтеза желчи, которая помогает переваривать жиры.

Откуда организм получает холестерин?

Около 70 — 80% холестерина синтезируется в нашем организме (в основном печенью), оставшиеся 20 — 30% мы получаем с пищей.

Однако существует еще один тип жира в крови, который тесно связан с холестерином — это триглицериды. Триглицериды всасываются из кишечника в кровоток во время переваривания пищи, однако им и холестерину не позволено свободно циркулировать в крови, поэтому печень упаковывает их вместе с белками в «пакеты», называемые липопротеинами.

В таких «пакетах» холестерин и триглицериды высвобождаются в кровь и переносятся по всему телу. Достигая клеток, они используются «здесь и сейчас» в виде энергии/строительного материала или сохраняются на потом.

Повышенный уровень триглицеридов также может увеличить общий риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, но если они очень высоки, то могут вызвать и другие серьезные проблемы, такие как панкреатит.

Как холестерин разрушается?

Некоторое количество холестерина возвращается в печень и расщепляется. После чего используются для биосинтеза желчных кислот, которые способствуют перевариванию еды в кишечнике (они расщепляют жиры).

Небольшое количество желчных кислот удаляется из организма естественным образом. Однако большая часть всасываться обратно в кровь и возвращается в печень, чтобы снова использоваться в пищеварении.

Существуют методы лечения высокого уровня холестерина, основанные на предотвращении попадания желчи обратно в кровь. Так, печень должна забирать больше холестерина из крови, чтобы вырабатывать достаточно желчи. Это и позволяет снизить его уровни.

Что повышает уровень холестерина в крови?

Холестерин и триглицериды могут повышаться по ряду причин.

• Диета с высоким содержанием насыщенных жиров;
• Недостаточно активный образ жизни, когда жиры не расходуются в виде энергии;
• Генетические факторы, при которых жиры не обрабатываются обычным способом;
• Дефицит половых гормонов и гормонов щитовидной железы;
• Нехватка витамина D;
• На высокий холестерин также влияет дефицит йода, железа, витамина В12;
• Слишком много сахара в рационе.

По поводу сахара стоит отметить, что именно он — частый виновник атеросклеротических бляшек в сосудах и артериях. Когда сахар прикрепляется к гемоглобину, то превращает его в своеобразного «ежика», который царапает стенки сосудов. Для починки этих повреждений используется холестерин, как своего рода заклепка, скрывающая повреждение. Со временем в местах этих «заклепок» могут образовываться атеросклеротические бляшки.

Что такое холестерин ЛПНП и ЛПВП?

Мы уже выяснили, что холестерин крепится к белкам и другим жирам, образуя крошечные сферы или шарики, известные как липопротеины (липиды плюс белки). В основном выделяют два основных класса липопротеинов: ЛПНП и ЛПВП. Когда люди говорят о «хорошем» и «плохом» холестерине они имеют ввиду эти липопротеины.

Давайте рассмотрим, чем они отличаются.

Холестерин ЛПНП (липопротеины низкой плотности)

Обычно называется «плохим холестерином», потому что в избытке может привести к проблемам со здоровьем. Эти липопротеины содержат очень много холестерина. Основное предназначение ЛПНП заключается в доставке холестерина в клетки, где это необходимо.

Частица ЛПНП является лигандом для ЛПНП-рецептора и содержит одну молекулу белка аполипопротеина B-100, которая стабилизирует структуру. Размеры частицы ЛПНП варьируются от 18 до 26 нм в диаметре.

Холестерин ЛПВП (липопротеины высокой плотности)

Работа ЛПВП заключается в переносе холестерина из клеток обратно в печень, где он может быть разрушен и удален из организма. Мы привыкли называть его «хорошим холестерином», потому что он помогает вашему организму оставаться здоровым и предотвращает заболевания. ЛПВП содержат много белка и очень мало холестерина.

Высокое содержание белка относительно жиров позволяет ЛПВП обладать максимальной плотностью среди липопротеинов. Частицы ЛПВП значительно меньше, чем ЛПНП — 8-11 нм в диаметре.

Уровни холестерина в крови

Женщины имеют более высокий уровень холестерина ЛПВП (хороший холестерин), чем мужчины. Это связано с различиями в генах. Женщины должны стремиться к уровню холестерина ЛПВП выше 1,2 ммоль/л, в то время как мужчины должны стремиться к уровню выше 1 ммоль/л.

Общий уровень холестерина в крови и риск сердечно-сосудистых заболеваний:

Предполагается, что при соотношении ЛПНП/ЛПВП