Пировиноградной кислоты в крови
Клинико-диагностическое значение исследования
Норма: 0,05-0,10 ммоль/л в сыворотке крови взрослых людей.
Содержание ПВК увеличивается при гипоксических состояниях, вызванных тяжелой сердечно-сосудистой, легочной, кардиореспираторной недостаточностью, анемиях, при злокачественных новообразованиях, остром гепатите и других заболеваниях печени (наиболее выражено при терминальных стадиях цирроза печени), токсикозах, инсулинозависимом сахарном диабете, диабетическом кетоацидозе, дыхательном алкалозе, уремии, гепатоцеребральной дистрофии, гиперфункции гипофизарно-адреналовой и симпатико-адреналовой систем, а также введения камфоры, стрихнина, адреналина и при больших физических нагрузках, тетании, судорогах (при эпилепсии).
Клинико-диагностическое значение определения содержаниямолочной кислоты в крови
Молочная кислота (МК) является конечным продуктом гликолиза и гликогенолиза. Значительное количество ее образуется в мышцах. Из мышечной ткани МК с током крови поступает в печень, где используется для синтеза гликогена. Вместе с тем, часть молочной кислоты из крови поглощается сердечной мышцей, утилизирующей ее в качестве энергетического материала.
Уровень МК в крови увеличивается при гипоксических состояниях, остром гнойном воспалительном поражении тканей, острых гепатитах, циррозе печени, почечной недостаточности, злокачественных новообразованиях, сахарном диабете (примерно у 50% больных), легкой степени уремии, инфекциях (особенно пиелонефрите), остром септическом эндокардите, полиомиелите, тяжелых заболеваниях сосудов, лейкозах, интенсивных и продолжительных мышечных нагрузках, эпилепсии, тетании, столбняке, судорожных состояниях, гипервентиляции, беременности (в III триместре).
Липиды – разнообразные по химическому строению вещества, имеющие ряд общих физических, физико-химических и биологических свойств. Οʜᴎ характеризуются способностью растворяться в эфире, хлороформе, других жировых растворителях и только незначительно (и не всегда) – в воде, а также формировать вместе с белками и углеводами основной структурный компонент живых клеток. Присущие липидам свойства обуславливаются характерными особенностями структуры их молекул.
Роль липидов в организме весьма разнообразна. Одни из них служат формой депонирования (триацилглицерины, ТГ) и транспорта (свободные жирные кислоты-СЖК) веществ, при распаде которых высвобождается большое количество энергии, другие – представляют собой важнейшие структурные компоненты клеточных мембран (свободный холестерол и фосфолипиды). Липиды принимают участие в процессах терморегуляции, предохранении жизненно важных органов (к примеру, почек) от механических воздействий (травм), потери белка, в создании эластичности кожных покровов, защите их от избыточного удаления влаги.
Некоторые из липидов являются биологически активными веществами, обладающими свойствами модуляторов гормонального влияния (простагландины) и витаминов (жирные полиненасыщенные кислоты). Более того, липиды способствуют всасыванию жирорастворимых витаминов А,D,E,K; выступают в роли антиокислителей (витамины А,Е), во многом регулирующих процесс свободно-радикального окисления физиологически важных соединений; обусловливают проницаемость клеточных мембран по отношению к ионам и органическим соединениям.
Липиды служат предшественниками ряда стероидов с выраженным биологическим действием - желчных кислот, витаминов группы D, половых гормонов, гормонов коры надпочечников.
В понятие «общие липиды» плазмы входят нейтральные жиры (триацилглицерины), их фосфорилированные производные (фосфолипиды), свободный и эфиросвязанный холестерол, гликолипиды, неэстерифицированные (свободные) жирные кислоты.
Клинико- диагностическое значение определение уровня общих липидов в плазме (сыворотке) крови
Норма – 4,0-8,0г/л.
Гиперлипидемия (гиперлипемия)– увеличение концентрации общих липидов плазмы как физиологическое явление может наблюдаться через 1,5 часа после приема пищи. Алиментарная гиперлипемия выражена тем сильнее, чем ниже уровень липидов в крови больного натощак.
Концентрация липидов в крови изменяется при целом ряде патологических состояний. Так, у больных сахарным диабетом наряду с гипергликемией отмечается резко выраженная гиперлипемия (нередко до 10,0-20,0г/л). При нефротическом синдроме, особенно липоидном нефрозе, содержание липидов в крови может достигать еще более высоких цифр – 10,0-50,0г/л.
Гиперлипемия – постоянное явление у больных с билиарным циррозом печени и у больных с острым гепатитом (особенно в желтушном периоде). Повышенное содержание липидов в крови, как правило, обнаруживается у лиц, страдающих острым или хроническим нефритом, особенно если заболевание сопровождается отеками (вследствие накопления в плазме ЛПНП и ЛПОНП).
Патофизиологические механизмы, обусловливающие сдвиги в содержании всех фракций общих липидов, в большей или меньшей степени определяют выраженное изменение концентрации составляющих ее подфракций: холестерола, общих фосфолипидов и триацилглицеринов.
Клинико-диагностическое значение исследования холестерола (ХС) в сыворотке (плазме) крови
Исследование уровня ХС в сыворотке (плазме) крови не дает точной диагностической информации о конкретном заболевании, а лишь отражает патологию обмена липидов в организме.
Согласно данным эпидемиологических исследований, верхний уровень содержания ХС в плазме крови практически здоровых людей в возрасте 20-29 лет составляет 5,17 ммоль/л.
В плазме крови ХС находится главным образом в составе ЛПНП и ЛПОНП, причём 60-70% его представлено в форме сложных эфиров (связанный холестерол), а 30-40% - в виде свободного,неэстерифицированного холестерола. Связанный и свободный холестерол составляют величину общего холестерола.
Высокий риск развития коронарного атеросклероза у людей в возрасте 30-39 и старше 40 лет имеет место при уровнях ХС, превышающих соответственно 5,20 и 5,70 ммоль/л.
Гиперхолестеролемия – наиболее доказанный фактор риска коронарного атеросклероза. Это подтверждено многочисленными эпидемиологическими и клиническими исследованиями, установившими связь гиперхолестеролемии с коронарными атеросклерозом, частотой ИБС и инфаркта миокарда.
Самый высокий уровень холестерола отмечается при генетических нарушениях в обмене ЛП: семейной гомо-игетерозиготной гиперхолестеролемии, семейной комбинированной гиперлипидемии, полигенной гиперхолестеролемии.
При ряде патологических состояний развивается вторичная гиперхолестеролемия. Она наблюдается при заболеваниях печени, поражениях почек, злокачественных опухолях поджелудочной железы и простаты, подагре, ИБС, остром инфаркте миокарда, гипертонической болезни, эндокринных расстройствах, хроническом алкоголизме, гликогенозе I типа, ожирении (в 50-80% случаев).
Снижение уровня ХС плазмы наблюдается у больных с недостаточностью питания, при поражении центральной нервной системы, умственной отсталости, хронической недостаточности сердечно-сосудистой системы, кахексии, гипертиреозе, острых инфекционных заболеваниях, остром панкреатите, острых гнойно-воспалительных процессах в мягких тканях, лихорадочных состояниях, туберкулезе легких, пневмонии, саркоидозе органов дыхания, бронхите, анемии, гемолитической желтухе, остром гепатите, злокачественных опухолях печени, ревматизме.
Большое диагностическое значение приобрело определение фракционного состава холестерола плазмы крови и отдельных ее ЛП (прежде всего ЛПВП) для суждения о функциональном состоянии печени. По современным представлением, эстерификация свободного холестерола в ЛПВП осуществляется в плазме крови благодаря ферменту лецитин-холестерин-ацилтрансферазе, образующемуся в печени (это органоспецифичный печеночный энзим).Активатором этого фермента является один из базовых компонентов ЛПВП – апо – Al, постоянно синтезирующийся в печени.
Неспецифическим активатором системы эстерификации холестерола плазмы служит альбумин, также продуцируемый гепатоцитами. Этот процесс отражает прежде всего функциональное состояние печени. В случае если в норме коэффициент эстерификации холестерола (ᴛ.ᴇ. отношение содержания эфиросвязанного холестерола к общему) составляет 0,6-0,8 (или 60-80%), то при остром гепатите,обострении хронического гепатита͵ циррозе печени, обтурационной желтухе, а также хроническом алкоголизме он снижается. Резкое уменьшение выраженности процесса эстерификации холестерола свидетельствует о недостаточности функции печени.
Клинико-диагностическое значение исследования концентрации общих фосфолипидов в сыворотки крови.
Фосфолипиды (ФЛ) представляют собой группу липидов, содержащих помимо фосфорной кислоты (в качестве обязательного компонента) спирт (обычно глицерин), остатки жирных кислот и азотистые основания. Учитывая зависимость отприроды спирта ФЛ подразделяют на фосфоглицериды, фосфосфингозины и фосфоинозитиды.
Уровень общих ФЛ (липидного фосфора) в сыворотке (плазме) крови повышается у больных с первичными и вторичными гиперлипопротеинемиями типов IIa и IIб. Это повышение наиболее выражено при гликогенозе I типа, холестазе, обтурационной желтухе, алкогольном и билиарном циррозе, вирусном гепатите (легкое течение), почечной коме, постгеморрагической анемии, хроническом панкреатите, тяжелой форме сахарного диабета͵ нефротическом синдроме.
Для диагностики целого ряда заболеваний более информативным является исследование фракционного состава фосфолипидов сыворотки крови. С этой целью в последние годы весьма широко используют методы тонкослойной хроматографии липидов.
Состав и свойства липопротеинов плазмы крови
Почти все липиды плазмы связаны с белками, что придает им хорошую растворимость в воде. Эти липидно-белковые комплексы обычно именуются липопротеинами.
Согласно современным представлением, липопротеины - ϶ᴛᴏ высокомолекулярные водорастворимые частицы, представляющие собой образованные слабыми, нековалентными связями комплексы белков (апопротеинов) и липидов, в которых полярные липиды (ФЛ, СХС) и белки («апо») составляют поверхностный гидрофильный мономолекулярный слой, окружающий и защищающий внутреннюю фазу (состоящую в основном из ЭХС, ТГ) от воды.
Иными словами, ЛП – своеобразные глобулы, внутри которых находится жировая капля, ядро (сформированное преимущественно неполярными соединениями, в основном триацилглицеринами и эфирами холестерола), отграниченное от воды поверхностным слоем из белка, фосфолипидов и свободного холестерола.
Физические особенности липопротеинов (их размеры, молекулярная масса, плотность), как и проявления физико-химических, химических и биологических свойств, во многом зависят, с одной стороны, от соотношения между белковым и липидным компонентами этих частиц, с другой - от состава белкового и липидного компонентов, ᴛ.ᴇ. их природы.
Наиболее крупными частицами, состоящими на 98% из липидов и весьма незначительной (около 2%) доли белка, являются хиломикроны (ХМ). Οʜᴎ образуются в клетках слизистой оболочки тонкого кишечника и являются транспортной формой для нейтральных пищевых жиров, ᴛ.ᴇ. экзогенных ТГ.
Таблица 7.3 Состав и некоторые свойства липопротеинов сыворотки крови(Комаров Ф.И., Коровкин Б.Ф., 2000)
| Критерии оценки отдельных классов липопротеинов | ЛПВП (альфа-ЛП) | ЛПНП (бета-ЛП) | ЛПОНП (пре-бета-ЛП) | ХМ |
| Плотность, кг/л | 1,063-1,21 | 1,01-1,063 | 1,01-0,93 | 0,93 |
| Молекулярная масса ЛП, кД | 180-380 | 3000- 128 000 | - | |
| Размеры частиц, нм | 7,0-13,0 | 15,0-28,0 | 30,0-70,0 | 500,0 - 800,0 |
| Всего белков, % | 50-57 | 21-22 | 5-12 | |
| Всего липидов, % | 43-50 | 78-79 | 88-95 | |
| Свободный холестерол, % | 2-3 | 8-10 | 3-5 | |
| Эстерифицирован- ный холестерол, % | 19-20 | 36-37 | 10-13 | 4-5 |
| Фосфолипиды, % | 22-24 | 20-22 | 13-20 | 4-7 |
| Триацилглицерины, % | ||||
| 4-8 | 11-12 | 50-60 | 84-87 |
В случае если экзогенные ТГ переносятся в кровь хиломикронами, то транспортной формой эндогенных ТГ являются ЛПОНП. Их образование – защитная реакция организма, направленная на предотвращение жировой инфильтрации, а в последующем и дистрофии печени.
Размеры ЛПОНП в среднем в 10 раз меньше размера ХМ (отдельные частицы ЛПОНП в 30-40 раз меньше частиц ХМ). В них находится 90% липидов, среди которых более половины по содержанию составляют ТГ. 10% всего холестерола плазмы переносится ЛПОНП. В связи с содержанием большого количества ТГ ЛПОНП обнаруживают незначительную плотность (меньше 1,0). Установлено, что ЛПНП и ЛПОНП содержат 2/3 (60%) всего холестерола плазмы, тогда как 1/3 приходится на долю ЛПВП.
ЛПВП – самые плотные липидно-белковые комплексы, поскольку содержание белка в них составляет около 50% от массы частиц. Их липидный компонент наполовину состоит из фосфолипидов, наполовину – из холестерола, преимущественно эфиросвязанного. ЛПВП также постоянно образуются в печени и частично в кишечнике, а также в плазме крови в результате «деградации» ЛПОНП.
В случае если ЛПНП и ЛПОНП доставляют ХС из печени в другие ткани (периферические), в том числе сосудистую стенку , то ЛПВП переносят ХС из мембран клеток (прежде всего сосудистой стенки) в печень . В печени он идет на образование желчных кислот. В соответствии с таким участием в обмене холестерола, ЛПОНП и сами ЛПНП именуют атерогенными , а ЛПВП – антиатерогенными ЛП . Под атерогенностью принято понимать способность липидно-белковых комплексов вносить (передавать) в ткани содержащийся в ЛП свободный холестерол.
ЛПВП конкурируют за рецепторы мембран клеток с ЛПНП, противодействуя тем самым утилизации атерогенных липопротеинов. Поскольку поверхностный монослой ЛПВП содержит большое количество фосфолипидов, в месте контакта частицы с наружной мембраной эндотелиальной, гладкомышечной и любой другой клетки создаются благоприятные условия для перемещения на ЛПВП избытка свободного холестерола.
При этом последний задерживается в поверхностном монослое ЛПВП лишь очень непродолжительное время, поскольку при участии фермента ЛХАТ подвергается эстерификации. Образованный ЭХС, будучи неполярным веществом, перемещается во внутреннюю липидную фазу, освобождая вакансии для повторения акта захвата новой молекулы СХС со стороны мембраны клетки. Отсюда: чем выше активность ЛХАТ, тем эффективнее антиатерогенное действие ЛПВП , которые рассматриваются как активаторы ЛХАТ.
При нарушении баланса между процессами притока липидов (холестерола) в сосудистую стенку и их оттоком из нее бывают созданы условия для формирования липоидоза, наиболее известное проявление которого и есть атеросклероз .
В соответствии с АВС-номенклатурой липопротеинов выделяют первичные и вторичные ЛП. Первичные ЛП образованы каким-либо одним по химической природе апобелком. К ним условно бывают отнесены ЛПНП, в которых содержится около 95% апопротеин-В. Все остальные являются вторичными липопротеинами, представляющими собой ассоциированные комплексы апопротеинов.
В норме примерно 70% холестерола плазмы находится в составе «атерогенных» ЛПНП и ЛПОНП, тогда как в составе «антиатерогенных» ЛПВП циркулирует около 30%. При таком соотношении в сосудистой стенке (и других тканях) сохраняется баланс скоростей притока и оттока холестерола. Это и определяет численное значение холестеролового коэффициента атерогенности, составляющее при указанном липопротеиновом распределении общего холестерола 2,33 (70/30).
Согласно результатам массовых, эпидемиологических наблюдений, при концентрации общего холестерола в плазме 5,2 ммоль/л сохраняется нулевой баланс холестерола в сосудистой стенке. Повышение уровня общего холестерола в плазме крови более 5,2 ммоль/л ведет к постепенному отложению его в сосудах, а при концентрации 4,16-4,68 ммоль/л наблюдается отрицательный баланс холестерола в сосудистой стенке. Патологическим считают уровень общего холестерола плазмы (сыворотки) крови, превышающей 5,2 ммоль/л.
Таблица 7.4 Шкала оценки вероятности развития ИБС и других проявлений атеросклероза
(Комаров Ф.И., Коровкин Б.Ф., 2000)
Пировиноградной кислоты в крови
Клинико-диагностическое значение исследования
Норма: 0,05-0,10 ммоль/л в сыворотке крови взрослых людей.
Содержание ПВК увеличивается при гипоксических состояниях, вызванных тяжелой сердечно-сосудистой, легочной, кардиореспираторной недостаточностью, анемиях, при злокачественных новообразованиях, остром гепатите и других заболеваниях печени (наиболее выражено при терминальных стадиях цирроза печени), токсикозах, инсулинозависимом сахарном диабете, диабетическом кетоацидозе, дыхательном алкалозе, уремии, гепатоцеребральной дистрофии, гиперфункции гипофизарно-адреналовой и симпатико-адреналовой систем, а также введения камфоры, стрихнина, адреналина и при больших физических нагрузках, тетании, судорогах (при эпилепсии).
Клинико-диагностическое значение определения содержаниямолочной кислоты в крови
Молочная кислота (МК) является конечным продуктом гликолиза и гликогенолиза. Значительное количество ее образуется в мышцах. Из мышечной ткани МК с током крови поступает в печень, где используется для синтеза гликогена. Кроме того, часть молочной кислоты из крови поглощается сердечной мышцей, утилизирующей ее в качестве энергетического материала.
Уровень МК в крови увеличивается при гипоксических состояниях, остром гнойном воспалительном поражении тканей, острых гепатитах, циррозе печени, почечной недостаточности, злокачественных новообразованиях, сахарном диабете (примерно у 50% больных), легкой степени уремии, инфекциях (особенно пиелонефрите), остром септическом эндокардите, полиомиелите, тяжелых заболеваниях сосудов, лейкозах, интенсивных и продолжительных мышечных нагрузках, эпилепсии, тетании, столбняке, судорожных состояниях, гипервентиляции, беременности (в III триместре).
Липиды – разнообразные по химическому строению вещества, имеющие ряд общих физических, физико-химических и биологических свойств. Они характеризуются способностью растворяться в эфире, хлороформе, других жировых растворителях и только незначительно (и не всегда) – в воде, а также формировать вместе с белками и углеводами основной структурный компонент живых клеток. Присущие липидам свойства обуславливаются характерными особенностями структуры их молекул.
Роль липидов в организме весьма разнообразна. Одни из них служат формой депонирования (триацилглицерины, ТГ) и транспорта (свободные жирные кислоты-СЖК) веществ, при распаде которых высвобождается большое количество энергии, другие – представляют собой важнейшие структурные компоненты клеточных мембран (свободный холестерол и фосфолипиды). Липиды участвуют в процессах терморегуляции, предохранении жизненно важных органов (например, почек) от механических воздействий (травм), потери белка, в создании эластичности кожных покровов, защите их от избыточного удаления влаги.
Некоторые из липидов являются биологически активными веществами, обладающими свойствами модуляторов гормонального влияния (простагландины) и витаминов (жирные полиненасыщенные кислоты). Более того, липиды способствуют всасыванию жирорастворимых витаминов А,D,E,K; выступают в роли антиокислителей (витамины А,Е), во многом регулирующих процесс свободно-радикального окисления физиологически важных соединений; обусловливают проницаемость клеточных мембран по отношению к ионам и органическим соединениям.
Липиды служат предшественниками ряда стероидов с выраженным биологическим действием - желчных кислот, витаминов группы D, половых гормонов, гормонов коры надпочечников.
В понятие «общие липиды» плазмы входят нейтральные жиры (триацилглицерины), их фосфорилированные производные (фосфолипиды), свободный и эфиросвязанный холестерол, гликолипиды, неэстерифицированные (свободные) жирные кислоты.
Клинико- диагностическое значение определение уровня общих липидов в плазме (сыворотке) крови
Норма – 4,0-8,0г/л.
Гиперлипидемия (гиперлипемия)– увеличение концентрации общих липидов плазмы как физиологическое явление может наблюдаться через 1,5 часа после приема пищи. Алиментарная гиперлипемия выражена тем сильнее, чем ниже уровень липидов в крови больного натощак.
Концентрация липидов в крови изменяется при целом ряде патологических состояний. Так, у больных сахарным диабетом наряду с гипергликемией отмечается резко выраженная гиперлипемия (нередко до 10,0-20,0г/л). При нефротическом синдроме, особенно липоидном нефрозе, содержание липидов в крови может достигать еще более высоких цифр – 10,0-50,0г/л.
Гиперлипемия – постоянное явление у больных с билиарным циррозом печени и у больных с острым гепатитом (особенно в желтушном периоде). Повышенное содержание липидов в крови, как правило, обнаруживается у лиц, страдающих острым или хроническим нефритом, особенно если заболевание сопровождается отеками (вследствие накопления в плазме ЛПНП и ЛПОНП).
Патофизиологические механизмы, обусловливающие сдвиги в содержании всех фракций общих липидов, в большей или меньшей степени определяют выраженное изменение концентрации составляющих ее подфракций: холестерола, общих фосфолипидов и триацилглицеринов.
Клинико-диагностическое значение исследования холестерола (ХС) в сыворотке (плазме) крови
Исследование уровня ХС в сыворотке (плазме) крови не дает точной диагностической информации о конкретном заболевании, а лишь отражает патологию обмена липидов в организме.
Согласно данным эпидемиологических исследований, верхний уровень содержания ХС в плазме крови практически здоровых людей в возрасте 20-29 лет составляет 5,17 ммоль/л.
В плазме крови ХС находится главным образом в составе ЛПНП и ЛПОНП, причём 60-70% его представлено в форме сложных эфиров (связанный холестерол), а 30-40% - в виде свободного,неэстерифицированного холестерола. Связанный и свободный холестерол составляют величину общего холестерола.
Высокий риск развития коронарного атеросклероза у людей в возрасте 30-39 и старше 40 лет имеет место при уровнях ХС, превышающих соответственно 5,20 и 5,70 ммоль/л.
Гиперхолестеролемия – наиболее доказанный фактор риска коронарного атеросклероза. Это подтверждено многочисленными эпидемиологическими и клиническими исследованиями, установившими связь гиперхолестеролемии с коронарными атеросклерозом, частотой ИБС и инфаркта миокарда.
Самый высокий уровень холестерола отмечается при генетических нарушениях в обмене ЛП: семейной гомо-игетерозиготной гиперхолестеролемии, семейной комбинированной гиперлипидемии, полигенной гиперхолестеролемии.
При ряде патологических состояний развивается вторичная гиперхолестеролемия. Она наблюдается при заболеваниях печени, поражениях почек, злокачественных опухолях поджелудочной железы и простаты, подагре, ИБС, остром инфаркте миокарда, гипертонической болезни, эндокринных расстройствах, хроническом алкоголизме, гликогенозе I типа, ожирении (в 50-80% случаев).
Снижение уровня ХС плазмы наблюдается у больных с недостаточностью питания, при поражении центральной нервной системы, умственной отсталости, хронической недостаточности сердечно-сосудистой системы, кахексии, гипертиреозе, острых инфекционных заболеваниях, остром панкреатите, острых гнойно-воспалительных процессах в мягких тканях, лихорадочных состояниях, туберкулезе легких, пневмонии, саркоидозе органов дыхания, бронхите, анемии, гемолитической желтухе, остром гепатите, злокачественных опухолях печени, ревматизме.
Большое диагностическое значение приобрело определение фракционного состава холестерола плазмы крови и отдельных ее ЛП (прежде всего ЛПВП) для суждения о функциональном состоянии печени. По современным представлением, эстерификация свободного холестерола в ЛПВП осуществляется в плазме крови благодаря ферменту лецитин-холестерин-ацилтрансферазе, образующемуся в печени (это органоспецифичный печеночный энзим).Активатором этого фермента является один из основных компонентов ЛПВП – апо – Al, постоянно синтезирующийся в печени.
Неспецифическим активатором системы эстерификации холестерола плазмы служит альбумин, также продуцируемый гепатоцитами. Этот процесс отражает прежде всего функциональное состояние печени. Если в норме коэффициент эстерификации холестерола (т.е. отношение содержания эфиросвязанного холестерола к общему) составляет 0,6-0,8 (или 60-80%), то при остром гепатите,обострении хронического гепатита, циррозе печени, обтурационной желтухе, а также хроническом алкоголизме он снижается. Резкое уменьшение выраженности процесса эстерификации холестерола свидетельствует о недостаточности функции печени.
Клинико-диагностическое значение исследования концентрации общих фосфолипидов в сыворотки крови.
Фосфолипиды (ФЛ) представляют собой группу липидов, содержащих помимо фосфорной кислоты (в качестве обязательного компонента) спирт (обычно глицерин), остатки жирных кислот и азотистые основания. В зависимости от природы спирта ФЛ подразделяют на фосфоглицериды, фосфосфингозины и фосфоинозитиды.
Уровень общих ФЛ (липидного фосфора) в сыворотке (плазме) крови повышается у больных с первичными и вторичными гиперлипопротеинемиями типов IIa и IIб. Это повышение наиболее выражено при гликогенозе I типа, холестазе, обтурационной желтухе, алкогольном и билиарном циррозе, вирусном гепатите (легкое течение), почечной коме, постгеморрагической анемии, хроническом панкреатите, тяжелой форме сахарного диабета, нефротическом синдроме.
Для диагностики целого ряда заболеваний более информативным является исследование фракционного состава фосфолипидов сыворотки крови. С этой целью в последние годы весьма широко используют методы тонкослойной хроматографии липидов.
Состав и свойства липопротеинов плазмы крови
Почти все липиды плазмы связаны с белками, что придает им хорошую растворимость в воде. Эти липидно-белковые комплексы обычно именуются липопротеинами.
Согласно современным представлением, липопротеины – это высокомолекулярные водорастворимые частицы, представляющие собой образованные слабыми, нековалентными связями комплексы белков (апопротеинов) и липидов, в которых полярные липиды (ФЛ, СХС) и белки («апо») составляют поверхностный гидрофильный мономолекулярный слой, окружающий и защищающий внутреннюю фазу (состоящую в основном из ЭХС, ТГ) от воды.
Иными словами, ЛП – своеобразные глобулы, внутри которых находится жировая капля, ядро (сформированное преимущественно неполярными соединениями, в основном триацилглицеринами и эфирами холестерола), отграниченное от воды поверхностным слоем из белка, фосфолипидов и свободного холестерола.
Физические особенности липопротеинов (их размеры, молекулярная масса, плотность), как и проявления физико-химических, химических и биологических свойств, во многом зависят, с одной стороны, от соотношения между белковым и липидным компонентами этих частиц, с другой - от состава белкового и липидного компонентов, т.е. их природы.
Наиболее крупными частицами, состоящими на 98% из липидов и весьма незначительной (около 2%) доли белка, являются хиломикроны (ХМ). Они образуются в клетках слизистой оболочки тонкого кишечника и являются транспортной формой для нейтральных пищевых жиров, т.е. экзогенных ТГ.
Таблица 7.3 Состав и некоторые свойства липопротеинов сыворотки крови(Комаров Ф.И., Коровкин Б.Ф., 2000)
| Критерии оценки отдельных классов липопротеинов | ЛПВП (альфа-ЛП) | ЛПНП (бета-ЛП) | ЛПОНП (пре-бета-ЛП) | ХМ |
| Плотность, кг/л | 1,063-1,21 | 1,01-1,063 | 1,01-0,93 | 0,93 |
| Молекулярная масса ЛП, кД | 180-380 | 3000- 128 000 | - | |
| Размеры частиц, нм | 7,0-13,0 | 15,0-28,0 | 30,0-70,0 | 500,0 - 800,0 |
| Всего белков, % | 50-57 | 21-22 | 5-12 | |
| Всего липидов, % | 43-50 | 78-79 | 88-95 | |
| Свободный холестерол, % | 2-3 | 8-10 | 3-5 | |
| Эстерифицирован- ный холестерол, % | 19-20 | 36-37 | 10-13 | 4-5 |
| Фосфолипиды, % | 22-24 | 20-22 | 13-20 | 4-7 |
| Триацилглицерины, % | ||||
| 4-8 | 11-12 | 50-60 | 84-87 |
Если экзогенные ТГ переносятся в кровь хиломикронами, то транспортной формой эндогенных ТГ являются ЛПОНП. Их образование – защитная реакция организма, направленная на предотвращение жировой инфильтрации, а в последующем и дистрофии печени.
Размеры ЛПОНП в среднем в 10 раз меньше размера ХМ (отдельные частицы ЛПОНП в 30-40 раз меньше частиц ХМ). В них находится 90% липидов, среди которых более половины по содержанию составляют ТГ. 10% всего холестерола плазмы переносится ЛПОНП. В связи с содержанием большого количества ТГ ЛПОНП обнаруживают незначительную плотность (меньше 1,0). Установлено, что ЛПНП и ЛПОНП содержат 2/3 (60%) всего холестерола плазмы, тогда как 1/3 приходится на долю ЛПВП.
ЛПВП – самые плотные липидно-белковые комплексы, поскольку содержание белка в них составляет около 50% от массы частиц. Их липидный компонент наполовину состоит из фосфолипидов, наполовину – из холестерола, преимущественно эфиросвязанного. ЛПВП также постоянно образуются в печени и частично в кишечнике, а также в плазме крови в результате «деградации» ЛПОНП.
Если ЛПНП и ЛПОНП доставляют ХС из печени в другие ткани (периферические), в том числе сосудистую стенку , то ЛПВП переносят ХС из мембран клеток (прежде всего сосудистой стенки) в печень . В печени он идет на образование желчных кислот. В соответствии с таким участием в обмене холестерола, ЛПОНП и сами ЛПНП именуют атерогенными , а ЛПВП – антиатерогенными ЛП . Под атерогенностью понимается способность липидно-белковых комплексов вносить (передавать) в ткани содержащийся в ЛП свободный холестерол.
ЛПВП конкурируют за рецепторы мембран клеток с ЛПНП, противодействуя тем самым утилизации атерогенных липопротеинов. Поскольку поверхностный монослой ЛПВП содержит большое количество фосфолипидов, в месте контакта частицы с наружной мембраной эндотелиальной, гладкомышечной и любой другой клетки создаются благоприятные условия для перемещения на ЛПВП избытка свободного холестерола.
Однако последний задерживается в поверхностном монослое ЛПВП лишь очень непродолжительное время, поскольку при участии фермента ЛХАТ подвергается эстерификации. Образованный ЭХС, будучи неполярным веществом, перемещается во внутреннюю липидную фазу, освобождая вакансии для повторения акта захвата новой молекулы СХС со стороны мембраны клетки. Отсюда: чем выше активность ЛХАТ, тем эффективнее антиатерогенное действие ЛПВП , которые рассматриваются как активаторы ЛХАТ.
При нарушении баланса между процессами притока липидов (холестерола) в сосудистую стенку и их оттоком из нее могут быть созданы условия для формирования липоидоза, наиболее известное проявление которого и есть атеросклероз .
В соответствии с АВС-номенклатурой липопротеинов выделяют первичные и вторичные ЛП. Первичные ЛП образованы каким-либо одним по химической природе апобелком. К ним условно могут быть отнесены ЛПНП, в которых содержится около 95% апопротеин-В. Все остальные являются вторичными липопротеинами, представляющими собой ассоциированные комплексы апопротеинов.
В норме примерно 70% холестерола плазмы находится в составе «атерогенных» ЛПНП и ЛПОНП, тогда как в составе «антиатерогенных» ЛПВП циркулирует около 30%. При таком соотношении в сосудистой стенке (и других тканях) сохраняется баланс скоростей притока и оттока холестерола. Это и определяет численное значение холестеролового коэффициента атерогенности, составляющее при указанном липопротеиновом распределении общего холестерола 2,33 (70/30).
Согласно результатам массовых, эпидемиологических наблюдений, при концентрации общего холестерола в плазме 5,2 ммоль/л сохраняется нулевой баланс холестерола в сосудистой стенке. Повышение уровня общего холестерола в плазме крови более 5,2 ммоль/л ведет к постепенному отложению его в сосудах, а при концентрации 4,16-4,68 ммоль/л наблюдается отрицательный баланс холестерола в сосудистой стенке. Патологическим считают уровень общего холестерола плазмы (сыворотки) крови, превышающей 5,2 ммоль/л.
Таблица 7.4 Шкала оценки вероятности развития ИБС и других проявлений атеросклероза
(Комаров Ф.И., Коровкин Б.Ф., 2000)
Липидами
называют жиры, поступающие в организм с пищей и образующиеся в печени. В крови (плазме или сыворотке) содержатся 3 основных класса липидов: триглицериды (ТГ), холестерин (ХС) и его эфиры, фосфолипиды (ФЛ).
Липиды способны притягивать воду, но большая их часть в крови не растворяется. Переносятся они в связанном с белками состоянии (в виде липопротеинов или, по-другому, липопротеидов). Липопротеины различаются не только по составу, но и по размеру и плотности, однако их структура практически одинакова. Центральная часть (ядро) представлена холестерином и его эфирами, жирными кислотами, триглицеридами. Оболочка молекулы состоит из белков (апопротеинов) и растворяющихся в воде липидов (фосфолипидов и неэстерифицированного холестерина). Внешняя часть апопротеинов способна образовывать водородные связи с молекулами воды. Таким образом, липопротеины могут частично растворяться в жирах, частично в воде.
Хиломикроны после попадания в кровь распадаются на глицерин и жирные кислоты, в результате чего образуются липопротеины. Холестеринсодержащие остатки хиломикронов перерабатываются в печени.
Из холестерина и триглицеридов в печени образуются липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), отдающие часть триглицеридов периферическим тканям, тогда как их остатки поступают обратно в печень и преобразуются в липопротеины низкой плотности (ЛПНП).
Л ПН II являются транспортерами холестерина для периферических тканей, который используется для построения мембран клеток и обменных реакций. При этом неэстерифицированный холестерин поступает в плазму крови и связывается с липопротеинами высокой плотности (ЛПВП). Эстерифицированный холестерин (связанный с эфирами) превращается в ЛПОНП. Далее цикл повторяется.
В крови содержатся еще липопротеины промежуточной плотности (ЛППП), являющиеся остатками хиломикронов и ЛПОНП и содержащие холестерин в большом количестве. ЛППП в клетках печени с участием липазы превращаются в ЛПНП.
В плазме крови содержится 3,5-8 г/л липидов. Повышение уровня липидов в крови называют гиперлипидемией, а понижение - гиполипидемией. Показатель общих липидов крови не дает детального представления о состоянии жирового обмена в организме.
Диагностическое значение имеет количественное определение конкретных липидов. Липидный состав плазмы крови представлен таблице.
| Фракция липидов | Показатель нормы | |
| Общие липиды | 4,6-10,4 ммоль/л | |
| Фосфолипиды | 1,95-4,9 ммоль/л | |
| Липидный фосфор | 1,97-4,68 ммоль/л | |
| Нейтральные жиры | 0-200 мг% | |
| Триглицериды | 0,565-1,695 ммоль/л (в сыворотке) | |
| Неэстерифицирован- ные жирные кислоты | 400-800 ммоль/л | |
| Свободные жирные кислоты | 0,3-0,8 мкмоль/л | |
| Общий холестерин (существуют возрастные нормы) | 3,9-6,5 ммоль/л (унифицированный метод) | |
| Свободный холестерин | 1,04-2,33 ммоль/л | |
| Эфиры холестерина | 2,33-3,49 ммоль/л | |
| ЛПВП | М | 1,25-4,25 г/л |
| Ж | 2,5-6,5 г/л | |
| ЛПНП | 3-4,5 г/л | |
| Тип | Повышение уровня в крови | |
| Липопротеинов | Липидов | |
| I | Хиломикроны | Холестерин, триглицериды |
| На | ЛПНП | Холестерин (не всегда) |
| Тип | Повышение уровня в крови | |
| Липопротеинов | Липидов | |
| Нб | ЛПНП, ЛПОНП | Холестерин, триглицериды |
| III | ЛПОНП, ЛППП | Холестерин, триглицериды |
| IV | ЛПОНП | Холестерин (не всегда), триглицериды |
| V | Хиломикроны, ЛПОНП | Холестерин, триглицериды |
– группа разнородных по химическому строению и физико-химическим свойствам веществ. В сыворотке крови они представлены в основном жирными кислотами, триглицеридами, холестерином и фосфолипидами.
Триглицериды являются основной формой запаса липидов в жировой ткани и транспорта липидов в крови. Исследование уровня триглицеридов необходимо для определения типа гиперлипопротеидемии и оценки риска развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Холестерин выполняет важнейшие функции: входит в состав клеточных мембран, является предшественником желчных кислот, стероидных гормонов и витамина D, выполняет роль антиоксиданта. Около 10% населения России имеют повышенный уровень холестерина в крови. Это состояние протекает бессимптомно и может привести к серьезным заболеваниям (атеросклеротическому поражению сосудов, ишемической болезни сердца).
Липиды не растворимы в воде, поэтому транспортируются сывороткой крови в комплексе с белками. Комплексы липиды+белок называются липопротеинами . А белки, которые участвуют в транспорте липидов, называются апопротеинами .
В сыворотке крови присутствуют несколько классов липопротеинов : хиломикроны, липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП).
У каждой фракции липопротеина имеется своя функция. синтезируются в печени, переносят в основном триглицериды. Играют важную роль в атерогенезе. Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) богаты холестерином, доставляют холестерин к периферическим тканям. Уровни ЛПОНП и ЛПНП способствуют отложению холестерина в стенке сосудов и считаются атерогенными факторами. Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) участвуют в обратном транспорте холестерина из тканей, забирая его от перегруженных клеток тканей и перенося его в печень, которая «утилизирует» и выводит из организма. Высокий уровень ЛПВП рассматривается как антиатерогенный фактор (защищает организм от атеросклероза).
Роль холестерина и риск развития атеросклероза зависит от того, в состав каких фракций липопротеинов он входит. Для оценки соотношения атерогенных и антиатерогенных липопротеинов используется индекс атерогенности.
Аполипопротеины – это белки, которые расположены на поверхности липопротеинов.
Аполипопротеин А (АпоА-белок) является основным белковым компонентом липопротеинов (ЛПВП), осуществляющий транспорт холестерина из клеток переферических тканей в печень.
Аполипопротеин В (АпоВ-белок) входит в состав липопротеинов, транспортирующих липиды к периферическим тканям.
Измерение концентрации аполипопротеина А и аполипопротеина В в сыворотке крови дает наиболее точное и однозначное определение соотношения атерогенных и антиатерогенных свойств липопротеинов, которое оценивается как риск развития атеросклеротического поражения сосудов и ишемической болезни сердца в течение пяти последующих лет.
В исследование липидного профиля входят следующие показатели: холестерин, триглицериды, ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП, коэффициент атерогенности, коэффициент соотношения холестерин/триглицериды, глюкоза. Данный профиль дает полную информацию о липидном обмене, позволяет определить риски развития атеросклеротического поражения сосудов, ишемической болезни сердца, выявить наличие дислипопротеинемии и типировать её, а также, при необходимости, правильно подобрать липид-снижающую терапию.
Повышение концентрации холестерина имеет диагностическое значение при первичных семейных гиперлипидемиях (наследственные формы заболевания); беременности, гипотиреозе, нефротическом синдроме, обструктивных заболеваниях печени, болезнях поджелудочной железы (хронический панкреатит, злокачественные новообразования), сахарном диабете.
Снижение концентрации холестерина имеет диагностическое значение при болезнях печени (цирроз, гепатиты), голодании, сепсисе, гипертиреозе, мегалобластной анемии.
Повышение концентрации триглицеридов имеет диагностическое значение при первичных гиперлипидемиях (наследственные формы заболевания); ожирении, чрезмерном потреблении углеводов, алкоголизме, сахарном диабете, гипотиреозе, нефротическом синдроме, хронической почечной недостаточности, подагре, остром и хроническом панкреатите.
Снижение концентрации триглицеридов имеет диагностическое значение при гиполипопротеинемиях, гипертиреозе, синдроме мальабсорбции.
Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) используются для диагностики дислипидемии (IIb, III, IV и V типы). Высокие концентрации ЛПОНП в сыворотке крови косвенно отражают атерогенные свойства сыворотки.
Повышение концентрации липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) имеет диагностическое значение при первичных гиперхолестеринемиях, дислипопротеинемиях (IIa и IIb типах); при ожирении, обтурационной желтухе, нефротическом синдроме, сахарном диабете, гипотиреозе. Определение уровня ЛПНП необходимо для назначения длительного лечения, целью которого является снижение концентрации липидов.
Повышение концентрации имеет диагностическое значение при циррозе печени, алкоголизме.
Снижение концентрации липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) имеет диагностическое значение при гипертриглицеридемиях, атеросклерозе, нефротическом синдроме, сахарном диабете, острых инфекциях, ожирении, курении.
Определение уровня аполипопротеина А показано для ранней оценки риска ишемической болезни сердца; выявления пациентов с наследственной предрасположенностью к атеросклерозу в относительно молодом возрасте; мониторинга лечения липид-снижающими препаратами.
Повышение концентрации аполипопротеина А имеет диагностическое значение при заболеваниях печени, беременности.
Снижение концентрации аполипопротеина А имеет диагностическое значение при нефротическом синдроме, хронической почечной недостаточности, триглицеридемии, холестазе, сепсисе.
Диагностическое значение аполипопротеина В – наиболее точный индикатор риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, также является наиболее адекватным показателем эффективности терапии статинами.
Повышение концентрации аполипопротеина В имеет диагностическое значение при дислипопротеинемиях (IIa, IIb, IV и V типах), ишемической болезни сердца, сахарном диабете, гипотиреозе, нефротическом синдроме, заболеваниях печени, синдроме Иценко-Кушинга, порфирии.
Снижение концентрации аполипопротеина В имеет диагностическое значение при гипертиреозе, синдроме мальабсорбции, хронической анемии, воспалительных заболеваниях суставов, миеломной болезни.
Определение осуществляется на биохимическом анализаторе «Архитект 8000».
к исследованию липидного профиля (холестерин, триглицериды, ХС-ЛПВП, ХС-ЛПНП, Апо-белки липопротеидов (Апо А1 и Апо-В)
Необходимо воздержаться от физических нагрузок, приёма алкоголя, курения и лекарственных препаратов, изменений в питании в течение, по крайней мере, двух недель до взятия крови.
Взятие крови производится только натощак, через 12-14 часов после последнего приёма пищи.
Желательно утренний приём лекарственных средств провести после взятия крови (если это возможно).
Не следует перед сдачей крови осуществлять следующие процедуры: инъекции, пункции, общий массаж тела, эндоскопию, биопсию, ЭКГ, рентгеновское обследование, особенно с введением контрастного вещества, диализ.
Если всё же была незначительная физическая нагрузка – нужно отдохнуть не менее 15 минут перед сдачей крови.
Липидное тестирование не проводится при инфекционных болезнях, так как имеет место снижение уровня общего холестерина и ХС-ЛПВП независимо от вида возбудителя инфекции, клинического состояния пациента. Липидный профиль следует проверять только после полного выздоровления пациента.
Очень важно, чтобы точно соблюдались указанные рекомендации, так как только в этом случае будут получены достоверные результаты исследования крови.
Липиды – разнообразные по химическому строению вещества, имеющие ряд общих физических, физико-химических и биологических свойств. Они характеризуются способностью растворяться в эфире, хлороформе, других жировых растворителях и только незначительно (и не всегда) – в воде, а также формировать вместе с белками и углеводами основной структурный компонент живых клеток. Присущие липидам свойства обуславливаются характерными особенностями структуры их молекул.
Роль липидов в организме весьма разнообразна. Одни из них служат формой депонирования (триацилглицерины, ТГ) и транспорта (свободные жирные кислоты- СЖК) веществ, при распаде которых высвобождается большое количество энергии, …
другие – представляют собой важнейшие структурные компоненты клеточных мембран (свободный холестерол и фосфолипиды). Липиды участвуют в процессах терморегуляции, предохранении жизненно важных органов (например, почек) от механических воздействий (травм), потери белка, в создании эластичности кожных покровов, защите их от избыточного удаления влаги.
Некоторые из липидов являются биологически активными веществами, обладающими свойствами модуляторов гормонального влияния (простагландины) и витаминов (жирные полиненасыщенные кислоты). Более того, липиды способствуют всасыванию жирорастворимых витаминов А,D,E,K; выступают в роли антиокислителей (витамины А,Е), во многом регулирующих процесс свободно-радикального окисления физиологически важных соединений; обусловливают проницаемость клеточных мембран по отношению к ионам и органическим соединениям.
Липиды служат предшественниками ряда стероидов с выраженным биологическим действием — желчных кислот, витаминов группы D, половых гормонов, гормонов коры надпочечников.
В понятие «общие липиды» плазмы входят нейтральные жиры (триацилглицерины), их фосфорилированные производные (фосфолипиды), свободный и эфиросвязанный холестерол, гликолипиды, неэстерифицированные (свободные) жирные кислоты.
Клинико- диагностическое значение определение уровня общих липидов в плазме (сыворотке) крови
Норма – 4,0-8,0г/л.
Гиперлипидемия (гиперлипемия) – увеличение концентрации общих липидов плазмы как физиологическое явление может наблюдаться через 1,5 часа после приема пищи. Алиментарная гиперлипемия выражена тем сильнее, чем ниже уровень липидов в крови больного натощак.
Концентрация липидов в крови изменяется при целом ряде патологических состояний. Так, у больных сахарным диабетом наряду с гипергликемией отмечается резко выраженная гиперлипемия (нередко до 10,0-20,0г/л). При нефротическом синдроме, особенно липоидном нефрозе, содержание липидов в крови может достигать еще более высоких цифр – 10,0-50,0г/л.
Гиперлипемия – постоянное явление у больных с билиарным циррозом печени и у больных с острым гепатитом (особенно в желтушном периоде). Повышенное содержание липидов в крови, как правило, обнаруживается у лиц, страдающих острым или хроническим нефритом, особенно если заболевание сопровождается отеками (вследствие накопления в плазме ЛПНП и ЛПОНП).
Патофизиологические механизмы, обусловливающие сдвиги в содержании всех фракций общих липидов, в большей или меньшей степени определяют выраженное изменение концентрации составляющих ее подфракций: холестерола, общих фосфолипидов и триацилглицеринов.
Клинико-диагностическое значение исследования холестерола (ХС) в сыворотке (плазме) крови
Исследование уровня ХС в сыворотке (плазме) крови не дает точной диагностической информации о конкретном заболевании, а лишь отражает патологию обмена липидов в организме.
Согласно данным эпидемиологических исследований, верхний уровень содержания ХС в плазме крови практически здоровых людей в возрасте 20-29 лет составляет 5,17 ммоль/л.
В плазме крови ХС находится главным образом в составе ЛПНП и ЛПОНП, причём 60-70% его представлено в форме сложных эфиров (связанный холестерол), а 30-40% — в виде свободного, неэстерифицированного холестерола. Связанный и свободный холестерол составляют величину общего холестерола.
Высокий риск развития коронарного атеросклероза у людей в возрасте 30-39 и старше 40 лет имеет место при уровнях ХС, превышающих соответственно 5,20 и 5,70 ммоль/л.
Гиперхолестеролемия – наиболее доказанный фактор риска коронарного атеросклероза. Это подтверждено многочисленными эпидемиологическими и клиническими исследованиями, установившими связь гиперхолестеролемии с коронарными атеросклерозом, частотой ИБС и инфаркта миокарда.
Самый высокий уровень холестерола отмечается при генетических нарушениях в обмене ЛП: семейной гомо-и гетерозиготной гиперхолестеролемии, семейной комбинированной гиперлипидемии, полигенной гиперхолестеролемии.
При ряде патологических состояний развивается вторичная гиперхолестеролемия. Она наблюдается при заболеваниях печени, поражениях почек, злокачественных опухолях поджелудочной железы и простаты, подагре, ИБС, остром инфаркте миокарда, гипертонической болезни, эндокринных расстройствах, хроническом алкоголизме, гликогенозе I типа, ожирении (в 50-80% случаев).
Снижение уровня ХС плазмы наблюдается у больных с недостаточностью питания, при поражении центральной нервной системы, умственной отсталости, хронической недостаточности сердечно-сосудистой системы, кахексии, гипертиреозе, острых инфекционных заболеваниях, остром панкреатите, острых гнойно-воспалительных процессах в мягких тканях, лихорадочных состояниях, туберкулезе легких, пневмонии, саркоидозе органов дыхания, бронхите, анемии, гемолитической желтухе, остром гепатите, злокачественных опухолях печени, ревматизме.
Большое диагностическое значение приобрело определение фракционного состава холестерола плазмы крови и отдельных ее ЛП (прежде всего ЛПВП) для суждения о функциональном состоянии печени. По современным представлением, эстерификация свободного холестерола в ЛПВП осуществляется в плазме крови благодаря ферменту лецитин-холестерин-ацилтрансферазе, образующемуся в печени (это органоспецифичный печеночный энзим). Активатором этого фермента является один из основных компонентов ЛПВП – апо – Al, постоянно синтезирующийся в печени.
Неспецифическим активатором системы эстерификации холестерола плазмы служит альбумин, также продуцируемый гепатоцитами. Этот процесс отражает прежде всего функциональное состояние печени. Если в норме коэффициент эстерификации холестерола (т.е. отношение содержания эфиросвязанного холестерола к общему) составляет 0,6-0,8 (или 60-80%), то при остром гепатите, обострении хронического гепатита, циррозе печени, обтурационной желтухе, а также хроническом алкоголизме он снижается. Резкое уменьшение выраженности процесса эстерификации холестерола свидетельствует о недостаточности функции печени.
Клинико-диагностическое значение исследования концентрации
общих фосфолипидов в сыворотки крови.
Фосфолипиды (ФЛ) представляют собой группу липидов, содержащих помимо фосфорной кислоты (в качестве обязательного компонента) спирт (обычно глицерин), остатки жирных кислот и азотистые основания. В зависимости от природы спирта ФЛ подразделяют на фосфоглицериды, фосфосфингозины и фосфоинозитиды.
Уровень общих ФЛ (липидного фосфора) в сыворотке (плазме) крови повышается у больных с первичными и вторичными гиперлипопротеинемиями типов IIa и IIб. Это повышение наиболее выражено при гликогенозе I типа, холестазе, обтурационной желтухе, алкогольном и билиарном циррозе, вирусном гепатите (легкое течение), почечной коме, постгеморрагической анемии, хроническом панкреатите, тяжелой форме сахарного диабета, нефротическом синдроме.
Для диагностики целого ряда заболеваний более информативным является исследование фракционного состава фосфолипидов сыворотки крови. С этой целью в последние годы весьма широко используют методы тонкослойной хроматографии липидов.
Состав и свойства липопротеинов плазмы крови
Почти все липиды плазмы связаны с белками, что придает им хорошую растворимость в воде. Эти липидно-белковые комплексы обычно именуются липопротеинами.
Согласно современным представлением, липопротеины – это высокомолекулярные водорастворимые частицы, представляющие собой образованные слабыми, нековалентными связями комплексы белков (апопротеинов) и липидов, в которых полярные липиды (ФЛ, СХС) и белки («апо») составляют поверхностный гидрофильный мономолекулярный слой, окружающий и защищающий внутреннюю фазу (состоящую в основном из ЭХС, ТГ) от воды.
Иными словами, ЛП – своеобразные глобулы, внутри которых находится жировая капля, ядро (сформированное преимущественно неполярными соединениями, в основном триацилглицеринами и эфирами холестерола), отграниченное от воды поверхностным слоем из белка, фосфолипидов и свободного холестерола.
Физические особенности липопротеинов (их размеры, молекулярная масса, плотность), как и проявления физико-химических, химических и биологических свойств, во многом зависят, с одной стороны, от соотношения между белковым и липидным компонентами этих частиц, с другой — от состава белкового и липидного компонентов, т.е. их природы.
Наиболее крупными частицами, состоящими на 98% из липидов и весьма незначительной (около 2%) доли белка, являются хиломикроны (ХМ). Они образуются в клетках слизистой оболочки тонкого кишечника и являются транспортной формой для нейтральных пищевых жиров, т.е. экзогенных ТГ.
Таблица 7.3 Состав и некоторые свойства липопротеинов сыворотки крови
| Критерии оценки отдельных классов липопротеинов | ЛПВП (альфа-ЛП) | ЛПНП (бета-ЛП) | ЛПОНП (пре-бета-ЛП) | ХМ |
| Плотность, кг/л | 1,063-1,21 | 1,01-1,063 | 1,01-0,93 | 0,93 |
| Молекулярная масса ЛП, кД | 180-380 | 3000- 128 000 | — | |
| Размеры частиц, нм | 7,0-13,0 | 15,0-28,0 | 30,0-70,0 | 500,0 — 800,0 |
| Всего белков, % | 50-57 | 21-22 | 5-12 | |
| Всего липидов, % | 43-50 | 78-79 | 88-95 | |
| Свободный холестерол, % | 2-3 | 8-10 | 3-5 | |
| Эстерифицирован- ный холестерол, % | 19-20 | 36-37 | 10-13 | 4-5 |
| Фосфолипиды, % | 22-24 | 20-22 | 13-20 | 4-7 |
| Триацилглицерины, % | ||||
| 4-8 | 11-12 | 50-60 | 84-87 |
Если экзогенные ТГ переносятся в кровь хиломикронами, то транспортной формой эндогенных ТГ являются ЛПОНП. Их образование – защитная реакция организма, направленная на предотвращение жировой инфильтрации, а в последующем и дистрофии печени.
Размеры ЛПОНП в среднем в 10 раз меньше размера ХМ (отдельные частицы ЛПОНП в 30-40 раз меньше частиц ХМ). В них находится 90% липидов, среди которых более половины по содержанию составляют ТГ. 10% всего холестерола плазмы переносится ЛПОНП. В связи с содержанием большого количества ТГ ЛПОНП обнаруживают незначительную плотность (меньше 1,0). Установлено, что ЛПНП и ЛПОНП содержат 2/3 (60%) всего холестерола плазмы, тогда как 1/3 приходится на долю ЛПВП.
ЛПВП – самые плотные липидно-белковые комплексы, поскольку содержание белка в них составляет около 50% от массы частиц. Их липидный компонент наполовину состоит из фосфолипидов, наполовину – из холестерола, преимущественно эфиросвязанного. ЛПВП также постоянно образуются в печени и частично в кишечнике, а также в плазме крови в результате «деградации» ЛПОНП.
Если ЛПНП и ЛПОНП доставляют ХС из печени в другие ткани (периферические), в том числе сосудистую стенку , то ЛПВП переносят ХС из мембран клеток (прежде всего сосудистой стенки) в печень . В печени он идет на образование желчных кислот. В соответствии с таким участием в обмене холестерола, ЛПОНП и сами ЛПНП именуют атерогенными , а ЛПВП – антиатерогенными ЛП . Под атерогенностью понимается способность липидно-белковых комплексов вносить (передавать) в ткани содержащийся в ЛП свободный холестерол.
ЛПВП конкурируют за рецепторы мембран клеток с ЛПНП, противодействуя тем самым утилизации атерогенных липопротеинов. Поскольку поверхностный монослой ЛПВП содержит большое количество фосфолипидов, в месте контакта частицы с наружной мембраной эндотелиальной, гладкомышечной и любой другой клетки создаются благоприятные условия для перемещения на ЛПВП избытка свободного холестерола.
Однако последний задерживается в поверхностном монослое ЛПВП лишь очень непродолжительное время, поскольку при участии фермента ЛХАТ подвергается эстерификации. Образованный ЭХС, будучи неполярным веществом, перемещается во внутреннюю липидную фазу, освобождая вакансии для повторения акта захвата новой молекулы СХС со стороны мембраны клетки. Отсюда: чем выше активность ЛХАТ, тем эффективнее антиатерогенное действие ЛПВП , которые рассматриваются как активаторы ЛХАТ.
При нарушении баланса между процессами притока липидов (холестерола) в сосудистую стенку и их оттоком из нее могут быть созданы условия для формирования липоидоза, наиболее известное проявление которого и есть атеросклероз .
В соответствии с АВС-номенклатурой липопротеинов выделяют первичные и вторичные ЛП. Первичные ЛП образованы каким-либо одним по химической природе апобелком. К ним условно могут быть отнесены ЛПНП, в которых содержится около 95% апопротеин-В. Все остальные являются вторичными липопротеинами, представляющими собой ассоциированные комплексы апопротеинов.
В норме примерно 70% холестерола плазмы находится в составе «атерогенных» ЛПНП и ЛПОНП, тогда как в составе «антиатерогенных» ЛПВП циркулирует около 30%. При таком соотношении в сосудистой стенке (и других тканях) сохраняется баланс скоростей притока и оттока холестерола. Это и определяет численное значение холестеролового коэффициента атерогенности, составляющее при указанном липопротеиновом распределении общего холестерола 2,33 (70/30).
Согласно результатам массовых, эпидемиологических наблюдений, при концентрации общего холестерола в плазме 5,2 ммоль/л сохраняется нулевой баланс холестерола в сосудистой стенке. Повышение уровня общего холестерола в плазме крови более 5,2 ммоль/л ведет к постепенному отложению его в сосудах, а при концентрации 4,16-4,68 ммоль/л наблюдается отрицательный баланс холестерола в сосудистой стенке. Патологическим считают уровень общего холестерола плазмы (сыворотки) крови, превышающей 5,2 ммоль/л.
Таблица 7.4 Шкала оценки вероятности развития ИБС и других проявлений атеросклероза
Для дифференциальной диагностики ИБС используют еще один показатель – холестероловый коэффициент атерогенности. Его можно расчитать по формуле: Холестерол ЛПНП+ Холестерол ЛПОНП / Холестерол ЛПВП.
В клинической практике чаще используется коэффицент Климова , который расчитывают следующим образом: Общий холестерол – Холестерол ЛПВП / холестерол ЛПВП. У здоровых людей коэффициент Климова не превышает «3», чем больше этот коэффициент, тем выше опасность развития ИБС.
Система «перекисное окисление липидов – антиоксидантная защита организма»
В последние годы неизмеримо возрос интерес к клиническим аспектам исследования процесса свободнорадикального перекисного окисления липидов. Это во многом обусловлено тем, что дефект в указанном звене метаболизма способен существенно снизить резистентность организма к воздействию на него неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды, а также создать предпосылки к формированию, ускоренному развитию и усугублению тяжести течения различных заболеваний жизненно важных органов: легких, сердца, печени, почек и др. Характерной особенностью этой, так называемой свободнорадикальной патологии является поражение мембран, в силу чего она именуется также мембранной патологией.
Отмеченное в последние годы ухудшение экологической обстановки, связанное с длительным воздействием на людей ионизирующего излучения, прогрессирующим загрязнением воздушного бассейна пылевыми частицами, выхлопными газами и другими токсическими веществами, а также почвы и воды нитритами и нитратами, химизация различных отраслей промышленности, курение, злоупотребление алкоголем привели к тому, что под влиянием радиоактивного загрязнения и чужеродных веществ в большом количестве стали образовываться весьма реакционно способные вещества, существенно нарушающие ход обменных процессов. Общим для всех этих веществ является наличие в их молекулах неспаренных электронов, что позволяет отнести эти интермедиаторы к числу так называемых свободных радикалов (СР).
Свободные радикалы — это частицы, отличающиеся от обычных тем, что в электронном слое одного из их атомов на внешней орбитали находятся не два взаимно удерживающих друг друга электрона, делающих эту орбиталь заполненной, а всего лишь один.
При заполнении внешней орбитали атома или молекулы двумя электронами частица вещества приобретает более или менее выраженную химическую стабильность, тогда как при наличии в орбитали всего лишь одного электрона в силу оказываемого им влияния – некомпенсированного магнитного момента и большой подвижности электрона в пределах молекулы – химическая активность вещества резко повышается .
СР могут образовываться путем отщепления от молекулы атома (иона) водорода, а также присоединения (неполного восстановления) или отдачи (неполного окисления) одного из электронов. Отсюда следует, что свободные радикалы могут быть представлены либо электронейтральными частицами, либо частицами, несущими отрицательный или положительный заряд.
Одним из наиболее широко распространенных в организме свободных радикалов является продукт неполного восстановления молекулы кислорода – супероксидный анион-радикал (О 2 —). Он постоянно образуется с участием специальных ферментных систем в клетках многих болезнетворных бактерий, лейкоцитах крови, макрофагах, альвеолоцитах, клетках слизистой оболочки кишечника, в которых имеется ферментная система, продуцирующая этот супероксидный анион-радикал кислорода. Большой вклад в синтез О 2 — вносят митохондрии – в результате «стекания» части электронов с митохондриальной цепи и переноса их непосредственно на молекулярный кислород. Этот процесс значительно активируется при состояниях гипероксии (гипербарической оксигенации), этим объясняется токсическое влияние кислорода.
Установлены два пути перекисного окисления липидов :
1) неферментативный , аскорбатзависимый , активируемый ионами металлов переменной валентности; поскольку в процессе окисления Fe ++ превращается в Fe +++ , для его продолжения требуется восстановление (с участием аскорбиновой кислоты) окисного железа в закисное;
2) ферментативный , НАДФ·Н-зависимый , осуществляемый с участием НАДФ Н-зависимой микросомальной диоксигеназы, генерирующей О — 2 .
Перекисное окисление липидов по первому пути протекает во всех мембранах, по второму – только в эндоплазматическом ретикулуме. К настоящему времени известны и другие специальные ферменты (цитохром Р-450, липоксигеназы, ксантиноксидазы), образующие свободные радикалы и активирующие ПОЛ в микросомах (микросомальное окисление ), других органеллах клетки с участием в качестве кофакторов НАДФ·Н, пирофосфата и железа двухвалентного. При вызванном гипоксией снижении в тканях рО 2 происходит конверсия ксантиндегидрогеназы в ксантиноксидазу. Параллельно с этим процессом активируется другой – превращение АТФ в гипоксантин и ксантин. При воздействии ксантиноксидазы на ксантин происходит образование супероксидных анионрадикалов кислорода . Данный процесс наблюдается не только при гипоксии, но и при воспалении, сопровождающемся стимуляцией фагоцитоза и активацией гексозомонофосфатного шунта в лейкоцитах.
Антиоксидантные системы
Описанный процесс развивался бы бесконтрольно, если бы в клеточных элементах тканей не находились вещества (ферменты и неферменты), противодействующие его протеканию. Они получили известность под названием антиоксидантов.
Неферментативными ингибиторами свободнорадикального окисления являются природные антиоксиданты – альфа-токоферол, стероидные гормоны, тироксин, фосфолипиды, холестерол, ретинол, аскорбиновая кислота.
Основной природный антиоксидант альфа-токоферол обнаруживается не только в плазме, но и в эритроцитах крови. Считают, что молекулы альфа-токоферола , встраиваются в липидный слой мембраны эритроцита (как и всех других мембран клеток организма), предохраняют ненасыщенные жирные кислоты фосфолипидов от перекисного окисления. Сохранение же структуры мембран клеток во многом обусловливает их функциональную активность.
Наиболее распространенными из антиоксидантов является альфа-токоферол (витамин Е), содержащий в плазме и в плазматических клеточных мембранах, ретинол (витамин А), аскорбиновая кислота, некоторые ферменты, например супероксиддисмутаза (СОД) эритроцитов и других тканей, церулоплазмин (разрушающий супероксидные анионрадикалы кислорода в плазме крови), глутатионпероксидаза, глутатионредуктаза, каталаза и др., оказывающие влияние на содержание продуктов ПОЛ.
При достаточно высоком содержании альфа-токоферола в организме образуется лишь небольшое количество продуктов ПОЛ, участвующих в регуляции многих физиологических процессов, в том числе: клеточного деления, ионного транспорта, обновления мембран клеток, в биосинтезе гормонов, простагландинов, в осуществлении окислительного фосфорилирования. Уменьшение же содержания этого антиоксиданта в тканях (обусловливающее ослабление антиокислительной защиты организма) приводит к тому, что продукты перекисного окисления липидов начинают производить вместо физиологического патологический эффект.
Патологические состояния , характеризующиеся повышенным образованием свободных радикалов и активацией перекисного окисления липидов , могут представлять собой самостоятельные, во многом схожие по патобиохимическим и клиническим проявлениям заболевания (авитаминоз Е, лучевое поражение, некоторые отравления химическими веществами ). Вместе с тем инициация свободно-радикального окисления липидов играет важную роль в формировании различных соматических заболеваний , связанных с поражением внутренних органов.
Образующиеся в избытке продукты ПОЛ вызывают нарушение не только липидных взаимодействий в биомембранах, но также их белкового компонента – за счет связывания с аминными группами, что приводит к нарушению белково-липидного взаимоотношения. В результате повышается доступность гидрофобного слоя мембраны для фосфолипаз и протеолитических ферментов. Это усиливает процессы протеолиза и, в частности, распада белков липопротеинов (фосфолипидов).
Свободнорадикальное окисление вызывает изменение эластических волокон, инициирует фибропластические процессы и старение коллагена. При этом наиболее уязвимыми является мембраны клеток эритроцитов и эндотелия артерий, поскольку они, обладая сравнительно высоким содержанием легкоокисляемых фосфолипидов, контактируют с относительно большой концентрацией кислорода. Разрушение эластического слоя паренхимы печени, почек, легких и сосудов влечет за собой фиброз , в том числе пневмофиброз (при воспалительных заболеваниях легких), атеросклероз и кальциноз .
Не вызывает сомнения патогенетическая роль активации ПОЛ в формировании нарушений в организме при хроническом стрессе.
Обнаружена тесная корреляция между накоплением продуктов ПОЛ в тканях жизненно важных органов, плазме и эритроцитах, что позволяет использовать кровь для суждения об интенсивности свободнорадикального окисления липидов в других тканях.
Доказана патогенетическая роль перекисного окисления липидов в формировании атеросклероза и ишемической болезни сердца, сахарного диабета, злокачественных новообразований, гепатита, холецистита, ожоговой болезни, туберкулеза легких, бронхита, неспецифической пневмонии.
Установление активации ПОЛ при ряде заболеваний внутренних органов явилось основанием к использованию с лечебной целью антиоксидантов различной природы .
Применение их дает положительный эффект при хронической ишемической болезни сердца, туберкулезе (вызывая к тому же устранение побочных реакций на антибактериальные препараты: стрептомицин и др.), многих других заболеваниях, а также химиотерапии злокачественных опухолей.
Антиоксиданты все более широко применяются для профилактики последствий воздействия некоторых токсичных веществ, ослабления синдрома «весенней слабости» (обусловленного, как полагают, интенсификацией ПОЛ), профилактики и лечения атеросклероза, многих других заболеваний.
Относительно большим содержанием альфа-токоферола отличаются яблоки, пшеничные зародыши, пшеничная мука, картофель, бобы.
Для диагностики патологических состояний и оценки эффективности проводимого лечения принято определять в плазме и эритроцитах крови содержание первичных (диеновые конъюгаты), вторичных (малоновый диальдегид)и конечных (шиффовы основания) продуктов ПОЛ. В некоторых случаях исследуют активность ферментов антиокислительной защиты: СОД, церулоплазмина, глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы и каталазы. Интегральным тестом оценки ПОЛ является определение проницаемости эритроцитарных мембран или осмотической стойкости эритроцитов.
Следует отметить, что патологические состояния, характеризующиеся повышением образования свободных радикалов и активацией перекисного окисления липидов, могут представить собой:
1) самостоятельное заболевание с характерной клинической картиной, например авитаминоз Е, лучевое поражение, некоторые химические отравления;
2) соматические заболевания, связанные с поражением внутренних органов. К числу таковых следует отнести прежде всего: хроническую ИБС, сахарный диабет, злокачественные новообразования, воспалительные заболевания легких (туберкулез, неспецифические воспалительные процессы а легких), заболевания печени, холецистит, ожоговую болезнь, язвенную болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки.
Следует иметь в виду, что использование в процессе химиотерапии туберкулеза легких и других заболеваний ряда широко известных препаратов (стрептомицина, тубазида и др.) само по себе может вызвать активацию перекисного окисления липидов, а следовательно, усугубление тяжести течения заболеваний.
