Нарушение жирового обмена может стать причиной различных заболеваний, поэтому необходимо знать особенности такого метаболизма и уметь его поддерживать.
В организме человека происходит множество процессов обмена веществ: воды, солей, углеводов. Одним из важнейших является жировой метаболизм. От него зависит не только стройность и пропорциональность фигуры, но и все здоровье в целом, а также потребность организма в энергии. Нарушение обмена липидов в организме может привести к набору массы, как при ожирении, проблемам с гормональным фоном. Этот процесс важен, поэтому существует специальная диагностика, помогающая узнать его скорость. Что нужно знать про метаболизм жиров, дабы избежать заболеваний и как поддерживать его на нужном уровне – читайте в статье.
Обмен жиров – понятие сборное, включающее в себя огромное количество различных биохимических процессов. Когда проводится диагностика состояния метаболизма, акцент делается на 7 основных этапов.
Именно в таком порядке происходит обмен жиров у человека. Каждый этап имеет свои особенности, а нарушение хотя бы одной составляющей приводит к негативным последствиям для здоровья.
Каждый из 7 основных процессов вносит свою лепту в функционирование организма человека, поэтому необходимо знать в чем суть их всех. Но перед этим необходимо ознакомиться с основными понятиями, которые фигурируют в данной теме.
Значение раскроется на разных этапах метаболизма жиров в организме.
Поступают жиры в организм из различных продуктов, но в отличие от углеводов, усвоение их намного сложнее. После попадания липидов в желудок, происходит первичное их окисление под действием ферментов и кислоты желудочного сока.
Связи в этих веществах слишком сложные, поэтому происходит лишь частичное высвобождение энергии, а жиры в немного измененном виде попадают в кишечник. Внутри кишечника действуют уже более агрессивные вещества – ферменты, желчь и панкреатический сок. Они провоцируют частичный распад на жирные кислоты и глицерин.
Этот этап может занимать до 10 часов. Влияние на него имеет гормон – холицистокинин (при ожирении его может вырабатываться в полтора-два раза больше), который дает команду желчному пузырю и поджелудочной железе вырабатывать желчь и ферменты. Они разрушают молекулы с выделением воды, жирных кислот, глицерина и энергии. 
Сколько выделится последней, можно узнать разобравшись в формуле вещества, но среднее значение – 38 калорий на 1 грамм.
После распада наступает следующая фаза. Нарушение в периоде может вызвать замедление общего (энергетического) обмена в организме, что характеризуется вялостью, усталостью, отсутствием аппетита, расстройством пищеварения, также оно оказывает влияние на вес человека – он стремится вниз, ведь не поступает нужное количество калорий.
Стоит вспомнить, что липолиз проходит не только при усвоении продуктов. Например, когда тело человека ощущает дефицит в калориях, то организм пускает в обмен внутренние запасы.
Происходит мобилизация жировой клетчатки, откуда организм может получить много энергии. Такое окисление также сопровождается выделением энергии, воды и других веществ. Но происходит это лишь тогда, когда закончатся запасы гликогена – депонируемого углевода организма, ведь мобилизация жиров – процесс трудоемкий.
Когда произошло окисление и распад, организму нужно «забрать» топливо из кишечника и удовлетворить потребность организма в энергии. Мембраны клеток состоят из белков, поэтому проникновение жиров было бы долгим. Природа решила облегчить этот процесс, «цепляя» к ним белки, образовывая липопротеины, которые довольно-таки быстро всасываются ворсинками кишечника в кровь.
При ожирении на этом этапе происходит гиперфункция ворсинок, то есть они забирают до 98% расщепленного жира, а норма этого значения колеблется в пределах 70% (сколько точно может всосаться липидов, зависит от возраста, активности, генетики). Далее липиды попадают в различные органы, где они могут меняться, давать энергию для работы или становиться основой других веществ.
Этот процесс быстрый. Вся его суть – поставка жировых составляющих к органам, мышцам, в клетках которых они либо пройдут модификацию (изменение) или же начнут давать энергию для работы. Влияние на этот процесс имеет концентрация веществ и активация рецепторов на мембранах клеток.
Липопротеины, фосфоролипиды, гликолипиды, стероиды, эфиры… Список сложных веществ, которые способен создать из жира организм человека, можно продолжать еще очень долго, но суть одна – нужно использовать жир. Он поступает с кровью в надпочечники – места синтеза стероидов, проникает в клеточный комплекс Гольджи, где происходит основной синтез сложных веществ. Влияние на это имеют множество факторов: гормоны, ферменты, сигнальные вещества. Также «усложнять» жиры может печень, половые органы, другие гормональные органы.
Нарушение процессов на этом этапе негативно влияет на гормональный фон, замедляет регенерацию клеток, ухудшает усвоение веществ. Это можно даже заметить по состоянию кожи, например. Если она шелушится, но при этом она очень сухая и красноватая, то, значит, произошел сбой в синтезе сложных веществ на основе жиров.
Когда тело человека удовлетворило все потребности в построении веществ, то запускается обмен жирных кислот, которые идут сразу на нужды организма. Сколько их нужно расщепить зависит от активности человека в этот промежуток времени.
Мобилизация аминокислот из цитоплазмы клеток происходит в митохондрии, где из них добывается энергия. Если обмен на этой стадии замедлен, то чувствуется слабость, а остатки жирных кислот накапливаются. Подобное нарушение приводит к набору лишнего веса.
Если мобилизация остатков жиров не происходит, то обмен переходит в последнюю фазу – липогенез, то есть преобразование ненужных энергетических веществ во внутренний жир. При ожирении эта фаза проходит активно, ведь организм людей с такой проблемой потребляет много энергии, а тратит ее мало. Жир откладывается в виде клетчатки не только под кожей, но и на внутренних органах. После этого этапа цикл повторяется.
Существует такой ненаучный термин, как «весенний обмен» жиров. Он проходит у каждого человека, и связано это с сезонным питанием. Сколько овощей и фруктов с низким содержанием жира и углеводов, но с высоким процентов клетчатки мы едим зимой? Почти ноль, ведь долго хранятся картошка и консервация, которые являются концентратами энергии.
Из-за них происходит нарушение и замедление жирового обмена, а лишние калории откладываются в жир. Весной организм начинает получать более легкие, содержащие больше клетчатки продукты (зелень, фрукты, овощи), которые разгоняют метаболизм.
Весной появляется возможность больше двигаться, что позитивно сказывается на обмене веществ. Более легкая одежда, в которой организм сам должен держать тепло, то есть сжигать лишние калории.
Даже при ожирении весной наблюдается уменьшение веса в связи с общим ускорением липидного метаболизма.
Эту болезнь называют чумой 21 века, ведь болеют ею миллионы людей по всему миру. Но откуда взялась эта проблема, если всего век назад многие умирали от голода?
При ожирении в организме происходит нарушение одной (или нескольких) фаз липидного обменного цикла, из-за чего потребляется, всасывается, производится жира больше чем нужно. Определить, где произошел сбой, поможет специальная диагностика, которую необходимо проходить при лишнем весе (когда индекс массы тела больше 26).
Часто бывает так, что при ожирении выпадает 5-я и 6-я фаза, а после 4-ой сразу идет 7-я, то есть расщепленные компоненты образуют жировую клетчатку без выделения энергии. Поэтому люди с лишним весом постоянно хотят есть.
Диагностика может проводиться не только при ожирении, но и для его профилактики. Делается она в специальных центрах, включает в себя комплекс упражнений, во время которых за реакцией организма будут следить приборы, также берутся анализы.
Поддерживать жировой обмен на нормальном уровне можно даже в домашних условиях, соблюдая несколько простых советов.
Стоит упомянуть и про хорошее настроение, а также отказ от спиртного, сигарет и наркотиков, сбивающих все циклы в организме.
Липидный обмен важен для организма, поэтому поддерживайте его, выполняя простые рекомендации, а также заботьтесь о совсем здоровье – хотя бы раз в 2 года проходите диагностику метаболизма.
Гидролитические ферменты . Жиры составляют важную часть пищи. Их частичный гидролиз происходит в пищеварительном тракте. Факт их переваривания вызывает некоторое недоумение, поскольку пищеварительные ферменты водорастворимы, а жиры гидрофобны. Объяснение этого факта состоит в том, что ферменты сорбируются на липидных субстратах, причем контакт между ними обеспечивается желчью, которая содержит желчные кислоты. Желчные кислоты, взаимодействуя с липидами, образуют очень тонкие и устойчивые эмульсии. Кроме того, желчные кислоты растворяют жирные кислоты, освобождающиеся в ходе ферментативного гидролиза, что позволяет возобновляться фермент-липидному комплексу.
Панкреатический сок содержит липазу, гидролизующую триглицериды до моно- и диглицеридов. В первую очередь отщепляются жирные кислоты от первичных атомов глицерина. В продуктах переваривания около половины молекул гидролизуются полностью до жирных кислот и глицерина. Фофолипиды гидролизуются фосфолипазой В, которая отделяет жирную кислоту по первичной спиртовой группе. Продукты переваривания всасываются в тонком кишечнике. Для всасывания также необходимо присутствие эмульгирующих веществ – желчных кислот и желчи. В кишечнике часть липидов ресинтезируется и в форме микроскопических капелек попадают в лимфатическую систему. В крови и лимфе липиды соединяются с белками, образуя липопротеиды. В крови присутствует фермент липопротеидлипаза, ее активирует гепарин. Эта липаза отделяет часть жирных кислот от триглицеридов. Кислоты соединяются с сывороточным альбумином и переносятся в печень.
Окисление жирных кислот . Идет во многих тканях, особенно в печени, легких, почках и сердце. Жирные кислоты окисляются по второму от карбоксильной группы углероду. Механизм β-окисления прояснился после открытия Липманом и Нахмансоном кофермента А, они выяснили механизм действия этого кофермента.
Стадии окисления жирных кислот .
1. Активация жирных кислот коферментом А. Под действием специфической тиолипазы жирных кислот КоА присоединяется тиоэфирной связью с карбоксильной группой жирной кислоты. Эта реакция протекает в области наружной мембраны митохондрий:
R-СН 2 -СН 2 -СООН + НS-КоА →
→R-СН 2 -СН 2 -СО~ S-КоА +АМФ+ ф
Реакция требует присутствия ионов марганца.
2. Проникновение ацил-КоА в митохондрию. Для прохождения через митохондриальную мембрану ацил-КоА должен прореагировать с аминированной оксикислотой – карнитином. Реакция катализируется ферментом карнитин-ацилтрансферазой.
Обратная реакция идет внутри митохондрии. Тиоэфирная связь разрывается. КоА может вернуться в цитоплазму, а может попасть для окисления в цикл Кребса.
Расщепление пальмитиновой кислоты, имеющей 16 атомов углерода происходит следующим образом:
Сначала образуется пальмитоил-КоА
3. Еще одна реакция дегидрирования, с образованием НАДН2
4. Гидролитическое расщепление по β-атому углерода с образованием ацетил- КоА, а по месту расщепления к укороченному остатку кислоты присоединяется другая молекула КоА.
Суммарная реакция окисления пальмитиновой кислоты:
Пальмитоил-КоА→ 8 ацетил-КоА +ФАДН2 + НАДН2
Эти продукты реакции в митохондриях переходят в цикл Кребса и дыхательную цепь, где в результате дальнейших превращений каждая молекула ФАДН 2 дает 2 молекулы АТФ, каждая молекула НАДН 2 дает 3 молекулы АТФ, восемь молекул ацетил-КоА дают в ходе окисления в цикле Кребса 96 молекул АТФ. Можно подвести итоговый энергетический баланс: при окислении одной молекулы пальмитиновой кислоты на активацию затрачена 1 молекула АТФ, прошло 7 циклов окисления, получено 130 молекул АТФ дополнительно. Окисление каждой молекулы ЖК, имеющей n атомов углерода, проходит n-1 циклов окисления.
Синтез жирных кислот . Жирные кислоты синтезируются в условиях, когда пища доставляет достаточное количество энергии для всех существенных нужд организма. Однако небольшое количество жирных кислот необходимо для структурных липидов и должно синтезироваться в любых условиях. Синтез жирных кислот может намного превышать потребности организма, и в этом случае липиды начинают откладываться про запас, особенно в жировых тканях.
Биосинтез жирных кислот – процесс в основном цитоплазматический. Отправной точкой служит ацетил-КоА. Частично он поступает из сферы митохондриального метаболизма.
Таблица 7
Превращения и передвижения митохондриального
Липидов состоит из четырех этапов: расщепления, всасывания, промежуточного и конечного обменов.
Липидный обмен: расщепление. Большинство липидов, которые входят в состав пищи, усваиваются организмом только после предварительного расщепления. Под воздействием пищеварительных соков они гидролизируются (расщепляются) до простых соединений (глицерола, высших жирных кислот, стеролов, фосфорной кислоты, азотистых оснований, высших спиртов и т.п.), которые всасываются слизистой оболочкой пищеварительного канала.
В ротовой полости пища, содержащая липиды, механически измельчается, перемешивается, смачивается слюной и превращается в пищевой ком. Измельченные пищевые массы по пищеводу поступают в желудок. Здесь они перемешиваются и просачиваются содержит липолитический фермент - липазу, которая может расщеплять эмульгированые жиры. Из желудка пищевые массы мелкими порциями поступают в двенадцатиперстную кишку, потом в тощую и подвздошную. Здесь завершается процесс расщепления липидов и происходит всасывание продуктов их гидролиза. В расщеплении липидов принимают участие желчь, сок поджелудочной железы и кишечный сок.
Желчь - это секрет, который синтезируется гепатоцитами. В входят желчные кислоты и пигменты, продукты распада гемоглобина, муцин, холестерол, лецитин, жиры, некоторые ферменты, гормоны и т.п. Желчь принимает участие в эмульгировании липидов, их расщеплении и всасывании; способствует нормальной перистальтике кишечника; проявляет бактерицидное действие на микрофлору кишечника. синтезируются из холестерола. Жирные кислоты снижают поверхностное натяжение жировых капель, эмульгируя их, стимулируют выделение сока поджелудочной железы, а также активируют действие многих ферментов. В тонком отделе кишечника пищевые массы просачиваются соком поджелудочной железы, в состав которого входят гидрокарбонат натрия и липолитические ферменты: липазы, холинэстеразы, фосфолипазы, фосфатазы и т.д.
Липидный обмен: всасывание. Большая часть липидов всасывается в нижней части двенадцатиперстной и в верхней части Продукты расщепления липидов пищи всасываются эпителием ворсинок. Всасывающая поверхность увеличена за счет микроворсинок. Конечные продукты гидролиза липидов состоят из мелких частиц жира, ди- и моноглицеридов, высших жирных кислот, глицерола, глицерофосфатов, азотистых основ, холестерола, высших спиртов и фосфорной кислоты. В толстом отделе кишечника липолитические ферменты отсутствуют. Слизь толстой кишки содержит незначительное количество фосфолипидов. Холестерол, который не всосался, восстанавливается до копростерина кала.
Липидный обмен: промежуточный обмен. У липидов он имеет некоторые особенности, которые заключаются в том, что в тонком отделе кишечника сразу после всасывания продуктов расщепления происходит ресинтез липидов, присущих человеку.
Липидный обмен: конечный обмен. Основными конечными продуктами липидного обмена являются углекислый газ и вода. Последняя выделяется в составе мочи и пота, частично кала, выдыхаемого воздуха. Углекислый газ выделяется преимущественно легкими. Конечный обмен для отдельных групп липидов имеет свои особенности.
Нарушения липидного обмена. Липидный обмен нарушается при многих инфекционных, инвазионных и незаразных болезнях. Патология липидного обмена наблюдается при нарушении процессов расщепления, всасывания, биосинтеза и липолиза. Среди нарушения обмена липидов наиболее часто регистрируют ожирение.
Ожирение - это предрасположенность организма к чрезмерному увеличению массы тела вследствие избыточного отложения жира в подкожной клетчатке и других тканях организма и межклеточном пространстве. Жиры откладываются внутри жировых клеток в виде триглицеридов. Количество липоцитов не увеличивается, а только увеличивается их объем. Именно такая гипертрофия липоцитов является основным фактором ожирения.
Жировым обменом называют совокупность процессов переваривания и всасывания нейтральных жиров (триглицеридов) и продуктов их распада в желудочно-кишечном тракте, промежуточного обмена жиров и жирных кислот и выведение жиров, а также продуктов их обмена из организма . Понятия «жировой обмен» и «липидный обмен» часто используются как синонимы, т.к. входящие в состав тканей животных и растений входят нейтральные жиры и жироподобные соединения, объединяются под общим названием липиды.
По среднестатистическим данным в организм взрослого человека с пищей ежесуточно поступает в среднем 70 г жиров животного и растительного происхождения. В ротовой полости жиры не подвергаются никаким изменениям, т.к. слюна не содержит расщепляющих жиры ферментов. Частичное расщепление жиров на глицерин и жирные кислоты начинается в желудке. Однако оно протекает с небольшой скоростью, поскольку в желудочном соке взрослого человека активность фермента липазы, катализирующего гидролитическое расщепление жиров, крайне невысока, а величина рН желудочного сока далека от оптимальной для действия этого фермента (оптимальное значение рН для желудочной липазы находится в пределах 5,5--7,5 единиц рН). Кроме того, в желудке отсутствуют условия для эмульгирования жиров, а липаза может активно гидролизовать только жир, находящийся в форме жировой эмульсии. Поэтому у взрослых людей жиры, составляющие основную массу пищевого жира, в желудке особых изменений не претерпевают.
Однако в целом желудочное пищеварение значительно облегчает последующее переваривание жира в кишечнике. В желудке происходит частичное разрушение липопротеиновых комплексов мембран клеток пищи, что делает жиры более доступными для последующего воздействия на них липазы панкреатического сока. Кроме того, даже незначительное по объему расщепление жиров в желудке приводит к появлению свободных жирных кислот, которые, не подвергаясь всасыванию в желудке, поступают в кишечник и там способствуют эмульгированию жира.
Наиболее сильным эмульгирующим действием обладают желчные кислоты, попадающие в двенадцатиперстную кишку с желчью. В двенадцатиперстную кишку вместе с пищевой массой заносится некоторое количество желудочного сока, содержащего соляную кислоту, которая в двенадцатиперстной кишке нейтрализуется в основном бикарбонатами, содержащимися в панкреатическом и кишечном соке и желчи. Образующиеся при реакции бикарбонатов с соляной кислотой пузырьки углекислого газа разрыхляют пищевую кашицу и способствуют более полному перемешиванию ее с пищеварительными соками. Одновременно начинается эмульгирование жира. Соли желчных кислот адсорбируются в присутствии небольших количеств свободных жирных кислот и моноглицеридов на поверхности капелек жира в виде тончайшей пленки, препятствующей слиянию этих капелек. Кроме того, соли желчных кислот, уменьшая поверхностное натяжение на границе раздела фаз вода -- жир, способствуют дроблению больших капелек жира на меньшие. Создаются условия для образования тонкой и устойчивой жировой эмульсии с частицами диаметром 0,5 мкм и меньше. В результате эмульгирования резко увеличивается поверхность капелек жира, что увеличивает площадь их взаимодействия с липазой, т.е. ускоряет ферментативный гидролиз, а также всасывание.
Основная часть пищевых жиров подвергается расщеплению в верхних отделах тонкой кишки при действии липазы панкреатического сока. Так называемая панкреатическая липаза проявляет оптимум действия при рН около 8,0.
В кишечном соке содержится липаза, катализирующая гидролитическое расщепление моноглицеридов и не действующая на ди- и триглицериды. Ее активность, однако, невысока, поэтому практически основными продуктами, образующимися в кишечнике при расщеплении пищевых жиров, являются жирные кислоты и в-моноглицериды.
Всасывание жиров, как и других липидов, происходит в проксимальной части тонкой кишки. Фактором, лимитирующим этот процесс, по-видимому, является величина капелек жировой эмульсии, диаметр которых не должен превышать 0,5 мкм. Однако основная часть жира всасывается лишь после расщепления его панкреатической липазой на жирные кислоты и моноглицериды. Всасывание этих соединений происходит при участии желчи.
Небольшие количества глицерина, образующиеся при переваривании жиров, легко всасываются в тонкой кишке. Частично глицерин превращается в б-глицерофосфат в клетках кишечного эпителия, частично поступает в кровяное русло. Жирные кислоты с короткой углеродной цепью (менее 10 углеродных атомов) также легко всасываются в кишечнике и поступают в кровь, минуя какие-либо превращения в кишечной стенке.
Продукты расщепления пищевых жиров, образовавшиеся в кишечнике и поступившие в его стенку, используются для ресинтеза триглицеридов. Биологический смысл этого процесса состоит в том, что в стенке кишечника синтезируются жиры, специфичные для человека и качественно отличающиеся от пищевого жира. Однако способность организма к синтезу жира, специфичного для организма, ограничена. В его жировых депо могут откладываться и чужеродные жиры при их повышенном поступлении в организм.
Механизм ресинтеза триглицеридов в клетках стенки кишечника в общих чертах идентичен их биосинтезу в других тканях.
Через 2 ч после приема пищи, содержащей жиры, развивается так называемая алиментарная гиперлипемия, характеризующаяся повышением концентрации триглицеридов в крови. После приема слишком жирной пищи плазма крови принимает молочный цвет, что объясняется присутствием в ней большого количества хиломикронов (класс липопротеинов, образующихся в тонком кишечнике в процессе всасывания экзогенных липидов). Пик алиментарной гиперлипемии отмечается через 4--6 ч после приема жирной пищи, а через 10--12 ч содержание жира в сыворотке крови возвращается к норме, т. е. составляет 0,55--1,65 ммоль/л, или 50--150 мг/100 мл. К этому же времени у здоровых людей из плазмы крови полностью исчезают хиломикроны. Поэтому взятие крови для исследования вообще, а особенно для определения содержания в ней липидов, должно проводиться натощак, спустя 14 ч после последнего приема пищи .
Печень и жировая ткань играют наиболее важную роль в дальнейшей судьбе хиломикронов. Допускают, что гидролиз триглицеридов хиломикронов может происходить как внутри печеночных клеток, так и на их поверхности. В клетках печени имеются ферментные системы, катализирующие превращение глицерина в б-глицерофосфат, а неэтерифицированных жирных кислот (НЭЖК) -- в соответствующие ацил-КоА, которые либо окисляются в печени с выделением энергии, либо используются для синтеза триглицеридов и фосфолипидов. Синтезированные триглицериды и частично фосфолипиды используются для образования липопротеинов очень низкой плотности (пре-в-липопротеинов), которые секретируются печенью и поступают в кровь. Липопротеины очень низкой плотности (в этом виде за сутки в организме человека переносится от 25 до 50 г триглицеридов) являются главной транспортной формой эндогенных триглицеридов.
Хиломикроны из-за своих больших размеров не способны проникать в клетки жировой ткани, поэтому триглицериды хиломикронов подвергаются гидролизу на поверхности эндотелия капилляров, пронизывающих жировую ткань, под действием фермента липопротеинлипазы. В результате расщепления липопротеинлипазой триглицеридов хиломикронов (а также триглицеридов пре-в-липопротеинов) образуются свободные жирные кислоты и глицерин. Часть этих жирных кислот проходит внутрь жировых клеток, а часть связывается с альбуминами сыворотки крови. С током крови покидают жировую ткань глицерин, а также частицы хиломикронов и пре-в-липопротеинов, оставшиеся после расщепления их триглицеридного компонента и получившие название ремнантов. В печени ремнанты подвергаются полному распаду.
После проникновения в жировые клетки жирные кислоты превращаются в свои метаболически активные формы (ацил-КоА) и вступают в реакцию с б-глицерофосфатом, образующимся в жировой ткани из глюкозы. В результате этого взаимодействия ресинтезируются триглицериды, которые пополняют общий запас триглицеридов жировой ткани.
Расщепление триглицеридов хиломикронов в кровеносных капиллярах жировой ткани и печени приводит к фактическому исчезновению самих хиломикронов и сопровождается просветлением плазмы крови, т.е. потерей ею молочного цвета. Это просветление может быть ускорено гепарином. Промежуточный жировой обмен включает следующие процессы: мобилизацию жирных кислот из жировых депо и их окисление, биосинтез жирных кислот и триглицеридов и превращение непредельных жирных кислот.
В жировой ткани человека содержится большое количество жира, преимущественно в виде триглицеридов. которые выполняют в обмене жиров такую же функцию, как гликоген печени в обмене углеводов. Запасы триглицеридов могут потребляться при голодании, физической работе и других состояниях, требующих большой затраты энергии. Запасы этих веществ пополняются после потребления пищи. Организм здорового человека содержит около 15 кг триглицеридов (140 000 ккал) и только 0,35 кг гликогена (1410 ккал) .
Триглицеридов жировой ткани при средней энергетической потребности взрослого человека, составляющей 3500 ккал в сутки, теоретически достаточно, чтобы обеспечить 40-дневную потребность организма в энергии.
Триглицериды жировой ткани подвергаются гидролизу (липолизу) под действием ферментов липаз. В жировой ткани содержится несколько липаз, из которых наибольшее значение имеют так называемые гормоночувствительная липаза (триглицеридлипаза), диглицеридлипаза и моноглицеридлипаза. Ресинтезированные триглицериды остаются в жировой ткани, способствуя таким образом сохранению ее общих запасов.
Усиление липолиза в жировой ткани сопровождается нарастанием концентрации свободных жирных кислот в крови. Транспорт жирных кислот осуществляется весьма интенсивно: в организме человека за сутки переносится от 50 до 150 г жирных кислот.
Связанные с альбуминами (простые растворимые в воде белки, проявляющие высокую связывающую способность) жирные кислоты с током крови попадают в органы и ткани, где подвергаются в-окислению (цикл реакций деградации жирных кислот), а затем окислению в цикле трикарбоновых кислот (цикл Кребса). Около 30% жирных кислот задерживается в печени уже при однократном прохождении через нее крови. Некоторое количество жирных кислот, не использованных для синтеза триглицеридов, окисляется в печени до кетоновых тел. Кетоновые тела, не подвергаясь дальнейшим превращениям в печени, попадают с током крови в другие органы и ткани (мышцы, сердце и др.), где окисляются до СО 2 и Н 2 О.
Триглицериды синтезируются во многих органах и тканях, но наиболее важную роль в этом отношении играют печень, стенка кишечника и жировая ткань. В стенке кишечника для ресинтеза триглицеридов используются моноглицериды, в больших количествах поступающие из кишечника после расщепления пищевых жиров. При этом реакции осуществляются в следующей последовательности: моноглицерид + жирнокислотный ацил-КоА (активированная уксусная кислотыа)> диглицерид; диглицерид + жирно-кислотный ацил-КоА > триглицерид.
В норме количество триглицеридов и жирных кислот, выделяющихся из организма человека в неизмененном виде, не превышает 5% от количества жира, принятого с пищей. В основном выведение жира и жирных кислот происходит через кожу с секретами сальных и потовых желез. В секрете потовых желез содержатся главным образом водорастворимые жирные кислоты с короткой углеродной цепью; в секрете сальных желез преобладают нейтральные жиры, эфиры холестерина с высшими жирными кислотами и свободные высшие жирные кислоты, выведение которых обусловливает неприятный запах этих секретов. Небольшое количество жира выделяется в составе отторгающихся клеток эпидермиса.
При заболеваниях кожи, сопровождающихся повышенной секрецией сальных желез (себорея, псориаз, угри и др.) или усиленным ороговением и слущиванием клеток эпителия, выведение жира и жирных кислот через кожу значительно увеличивается.
В процессе переваривания жиров в желудочно-кишечном тракте всасывается около 98% жирных кислот, входящих в состав пищевых жиров, и практически весь образовавшийся глицерин. Оставшееся небольшое количество жирных кислот выделяется с калом в неизмененном виде или же подвергается превращению под воздействием микробной флоры кишечника. В целом за сутки у человека с калом выделяется около 5 г жирных кислот, причем не менее чем половина их имеет полностью микробное происхождение. С мочой выделяется небольшое количество короткоцепочечных жирных кислот (уксусная, масляная, валериановая), а также в-оксимасляная и ацетоуксусная кислоты, количество которых в суточной моче составляет от 3 до 15 мг. Появление высших жирных кислот в моче наблюдается при липоидном нефрозе, переломах трубчатых костей, при заболеваниях мочевых путей, сопровождающихся усиленным слущиванием эпителия, и при состояниях, связанных с появлением в моче альбумина (альбуминурия).
Схематическое изображение ключевых процессов в системе липидного метаболизма представлено в Приложении А.
Жировая ткань представляет собой главное хранилище жира в форме триглицеридов, причем у взрослого здорового человека количество ее составляет примерно 15% (10 кг у 70-килограммового мужчины - не так уж мало).
А например, в работе Filozof с соавт., которой исследовалась скорость окисления жиров у сбросивших вс. пациентов, имеющих ранее высокие степени ожирения, по сравнению с людьми, никогда не имеющими избыточного веса, за нормальное количество жира в теле взята средняя величина - 33±6%(!) при ИМТ 24,5±1 кг/м 2 .
Жировые клетки метаболически чрезвычайно активны. В периоды изобилия они, как и клетки печени, способны синтезировать жирные кислоты (ЖК) из углеводов, а в период лишений - поставлять их организму, освобождая из триглицеридов. Лдипоциты активно накапливают триглицериды, поступающие из ЖКТ в виде хиломикронов. Процесс отщепления ЖК от триглицеридов, входящих в состав хиломикронов, осуществляется свободной липопротеидлипазой, циркулирующей в крови и активирующейся гепарином, и липопротеидлипазой, локализованной в клетках кровеносных капилляров и также активирующейся гепарином. В принципе, любая ткань может потреблять жирные кислоты липидов хиломикронов, если она имеет соответствующую ферментную систему. Скорость высвобождения ЖК из адипоцитов резко возрастает под влиянием адреналина, в то время как связывание инсулина жировыми клетками снимает эффект адреналина и понижает активность липазы адипоцитов (см. Липолиз). При инсулинорезистентности такого торможения инсулином высвобождения ЖК из депо не происходит, что приводит к существенному повышению их концентрации в крови после приема пищи (в так называемый постпрандиальный период, от англ, prandial - обеденный). Нарушение липидного обмена затрудняет работу мембранных рецепторов за счет изменения структуры клеточных мембран, что усугубляет состояние инсулинорезистентности , и порочный круг замыкается.
