Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Патология жирового обмена - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

Глава 6
ПАТОЛОГИЯ ЖИРОВОГО ОБМЕНА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИРОВОГО ОБМЕНА

Жиры используются как энергетический, энергосберегающий, метаболический и структурный материал. Механизмы нарушений обменных реакций и их влияние на функциональное состояние тканей и органов для каждого вида использования жиров характеризуются значительными различиями.
В обмене веществ участвуют три группы жиров. Первая группа представлена триглицеридами (нейтральными липидами) — глицероловыми эфирами с длинноцепочечными жирными кислотами. Вторая группа — фосфолипидами, состоящими из жирных кислот, азотистого основания, остатка фосфорной кислоты, алкогольных или глицерольных комплексов, либо сфингозина. В третью группу входят стероиды, содержащие циклопентаноантреновые кольца. В организме жиры используются как энергетический, энергосберегающий, метаболический и структурный материал. Механизмы нарушений обменных реакций и их влияние на функциональное состояние клеток тканей и органов для каждого вида использования жиров характеризуются значительными различиями.

ДЕФЕКТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖИРОВ

В экономически развитых странах взрослый человек при адекватной диете потребляет в сутки около 120 г пищевого жира. Почти половину этого количества составляют насыщенные жирные кислоты, 40 % — мононенасыщенные и 12 % — полиненасыщенные жирные кислоты. В пищевом жире содержатся в пределах 70—80 % триглицериды, 16 % фосфолипиды, 1 % холестерина и 5 % гликолипидов.
Первичная переработка пищевого жира начинается в ротовой полости, где в результате жевания пищевой комок пропитывается слюной, содержащей язычные липазы. Липазы, синтезированные клетками слизистой оболочки основания языка, способны гидролизировать триглицериды до диглицеридов и жирных кислот. Переработка пищевого жира продолжается в желудке за счет моторики, образующей жировую эмульсию, и действия пепсина, расщепляющего липопротеины с высвобождением липидов. Липиды, преимущественно триглицериды, в химусе желудка подвергаются гидролизу язычными и желудочными липазами, секретируемыми эпителиоцитами мукозы желудка. Язычные и желудочные липазы наиболее активны у грудных детей, употребляющих большое количество молока, в котором триглицериды находятся в эмульгированном состоянии. У детей язычная и желудочная липаза расщепляет 40—50 % триглицеридов пищи, у взрослых — 10—20 %. Основные процессы переваривания и всасывания липидов наиболее интенсивно происходят в начальном отделе тонкой кишки. Химус последнего содержит относительно неполярные нейтральные молекулы жира с ограниченной растворимостью в воде (глицериды, стеролы, стероловые жиры, гликозилцерамиды) и полярные ионизированные молекулы с детергентоподобными свойствами (фосфолипиды, ганглиозиды, сульфатиды, желчные кислоты и свободные жирные кислоты). Поступая в тонкую кишку, грубая жировая эмульсия подвергается интенсивному диспергированию и эмульгированию. Сильное диспергирование жировых компонентов химуса начинается в момент поступления кислого содержимого желудка в тонкую кишку в связи с высвобождением газообразной углекислоты.

Эмульгирование жира осуществляется при участии желчных кислот. Гидрофильный участок желчных солей взаимодействует с водой, в результате чего капельки жира приобретают отрицательный электрический заряд и легко эмульгируются в химусе тонкой кишки. Отрицательный заряд облегчает также контакт капелек жира с липолитическими ферментами сока поджелудочной железы, обладающими оптимальной активностью при pH 7,0.
Образующиеся жирные кислоты нейтрализуются Na+ и Са2+ и превращаются в мыла, которые наряду с конъюгированными желчными кислотами обеспечивают диспергирование и эмульгирование триглицеридов химуса. Панкреатическая фосфолипаза А (протеин с мол. м. 14 кДа) гидролизует глицерол-содержащие фосфолипиды пищи, превращая их в лизофосфолипиды и свободные жирные кислоты. Эфиры холестерина пищи расщепляются панкреатической холестеролэстеразой на свободный холестерин и жирные кислоты. Расщепление пищевого жира панкреатическими липолитическими ферментами ведет к образованию полярных дериватов, способных взаимодействовать с водой. Продукты переваривания липидов (жирные кислоты, моноацилглицеролы, холестерин, лизофосфолипиды, глицерол, глицеролфосфат, холин и инозитол) всасываются в тощей и подвздошной кишке главным образом путем пассивной диффузии и при участии специфических транспортных белков. Длинноцепочечные (более 14 атомов углерода) моноглицериды и НЭЖК, содержащиеся в жировых капельках, инкорпорируются в мицеллы. Клетки слизистой тонкой кишки эффективно всасывают продукты расщепления липидов из мицеллярной фазы, так как размер мицелл позволяет им проникать в пространство между микроворсинками. При адекватной диете тонкая кишка способна всасывать до 90 % длинноцепочечных триглицеридов (70— 160 г/сутки) и более 90 % — ненасыщенных. Белки щеточной каймы энтероцитов тонкой кишки выполняют ферментативные, рецепторные и транспортные функции. При контакте мицелл с апикальной поверхностью энтероцитов в цитолемме прежде всего растворяются многоатомные жирные кислоты. Первой ступенью метаболизма длинноцепочечных жирных кислот, подлежащих всасыванию, является превращение в активную форму в виде эфира с коэнзимом-А (производным витамина пантотеновой кислоты), затем образуется диглицерид, который является предшественником для биосинтеза триглицерида и фосфолипидов. Ресинтез триглицеридов происходит путем соединения жирных кислот с апопротеидом. В процессе синтеза фосфолипидов используются диглицериды и лизофосфатидилхолин. Основой структуры фосфолипидов является фосфатидилхолин. В энтероцитах ресинтезированные триглицериды и фосфолипиды вместе с холестерином комплексируются со специфическими белками (главным образом апо-А и апо-В-48) и образуют липопротеиновые соединения — хиломикроны (липопротеиновые частицы диаметром 100—500 нм). Триглицериды в составе хиломикронов приобретают способность существовать в водной среде, проникать в кровоток и доноситься с кровью к клеткам тканей и органов. Хиломикроны имеют различные размеры. Наиболее крупные хиломикроны обычно образуются на пике всасывания, особенно при наличии в химусе высокой концентрации жира, представленного относительно большим количеством ненасыщенных жирных кислот. Крупные хиломикроны легко проникают через энтероциты в лимфатическую систему и с лимфой вливаются в венозную систему. Жирные кислоты, состоящие из цепочки менее 10 атомов углерода, являются водорастворимыми продуктами, как глицерол и холин. Все они транспортируются в портальную систему и поступают в печень.
По сравнению с триглицеридами и фосфолипидами холестерин медленно инкорпорируется в состав хиломикронов. Поэтому всасывание холестерина из химуса в верхнем отделе тонкой кишки является неполным, и около половины холестерина утрачивается за счет его связывания слущивающимися энтероцитами. В этом отделе тонкой кишки не всасываются и соли желчных кислот, но они всасываются в дистальных отделах, поступают в кровь портальной вены и печенью вновь выделяются в тонкую кишку (кишечно-печеночная рециркуляция). Жиры, не всосавшиеся в тонкой кишке, в толстой кишке метаболизируются микрофлорой, что изменяет состав поступающего туда пищевого жира. Особенно резко эти изменения выражены при дисбактериозах, что ведет к повышению выделения жира с калом (стеаторея).

АЛИМЕНТАРНЫЕ ФАКТОРЫ В НАРУШЕНИИ УТИЛИЗАЦИИ ЖИРОВ

Алиментарные факторы играют разнообразную роль в нарушении жирового обмена. Врожденное повышение чувствительности организма к пищевому холестерину отмечается у 20—30 % людей. При нормальном содержании холестерина в пище и его поступлении в организм в адекватных дозах у таких лиц возникает гиперхолестеринемия.

Снижение дозы пищевого холестерина с 600 до 125 мг/сут приводит к снижению степени гиперхолестеринемии на 80—50 мг%. При нормальной чувствительности организма человека к холестерину его хроническое избыточное потребление с пищей ведет к угнетению синтеза специфических рецепторов в клетках-мишенях, что заметно увеличивает концентрацию холестерина в плазме крови. Увеличение доли насыщенных жирных кислот в диете, даже при сохранении ее нормальной калорийности, не только уменьшает плотность специфических рецепторов к липопротеинам, но и стимулирует синтез ЛПОНП, повышает концентрацию холестерина и триглицеридов в плазме крови.
Гипопротеиновая диета стимулирует всасывание жира в кишечнике и способствует развитию гиперлипемии, в то время как гиперпротеиновая диета угнетает всасывание жира и может снизить степень липемии, возникающей после приема пищи. Резкое ограничение всасывания жира отмечается при образовании в химусе нерастворимых солей жирных кислот в результате повышения концентрации Са2+ и/или Mg2+. В основе угнетения всасывания лежит нарушение образования мицелл. В торможении утилизации жира в тонкой кишке важную роль играет ослабление диспергирования, которое обусловлено гипопродукцией газообразной углекислоты в химусе при поступлении недостаточно закисленного желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку. Этот вид патологии свойственен всем видам угнетения секреторной активности обкладочных клеток желудка, продуцирующих соляную кислоту, и недостаточности внешнесекреторной деятельности поджелудочной железы. Торможение диспергирования ведет к дефициту эмульгирования жира, которое наиболее сильно проявляется при недостаточной желчеобразовательной функции печени со снижением синтеза и содержания в желчи желчных кислот. При дефиците желчных кислот, обеспечивающих эмульгирование пищевых триглицеридов, ограничивается образование мицелл. В свою очередь это приводит к грубым нарушениям расщепления липидов в тонкой кишке. Гидролитическое расщепление жира существенно тормозится при закислении химуса тонкой кишки, связанного с патологическим увеличением транспорта Н+ в просвет желудочно-кишечного тракта (карцинома желудка), либо с недостаточным поступлением НСО3 с панкреатическим соком (хронический панкреатит). В обоих случаях снижение pH химуса тонкой кишки ведет к угнетению активности панкреатической липазы. Ослабление расщепления жира происходит также при недостаточности поступления панкреатической липазы или при нарушении ее активации желчными кислотами. В обоих случаях уменьшается внутриполостной гидролиз триглицеридов в 1-м и 3-м положении, но здесь, как и в норме, каждая молекула триглицерида расщепляется на две молекулы жирных кислот и одну молекулу бета-моноглицерида, обладающего амфифильными свойствами в связи с наличием гидрофильной и гидрофобной частей. Взаимодействуя с желчными кислотами, также обладающими амфифильными свойствами, молекулы бета-моноглицерида входят в состав мицелл. При дефиците эмульгированного жира и/или альтерации энтероцитов уменьшается образование и проникновение мицелл через апикальную мембрану. Ослабление утилизации липидов в тонкой кишке может быть вызвано не только угнетением их расщепления, но и нарушением процессов поступления в энтероциты. Особенно тяжелые нарушения всасывания липидов возникают при сочетании недостаточности их расщепления с дефектами функции щеточной каймы энтероцитов, возникающими при недостаточности окислительных процессов в слизистой оболочке, ингибировании синтеза белков, фосфорилирования глицерина и торможения липогенеза. В этом случае в области эндоплазматической сети угнетается ресинтез триглицеридов, эфиров холестерина и фосфолипидов, возникает недостаточность обволакивания образующихся капель жира липопротеидами и фосфолипидами, тормозится формирование хиломикронов, ослабляется транспорт хиломикронов через базальную мембрану энтероцитов в межклеточное пространство и затем в кровь. Недостаточность активности панкреатической липазы и дефицит желчных кислот вызывают характерные нарушения функции желудочно-кишечного тракта (табл. 13).

Таблица 13. Эффекты недостаточности панкреатической липазы и желчных кислот


Вид недостаточности

Функциональные нарушения

Дефицит панкреатической липазы:
Угнетение всасывания жиров

Стеаторея, угнетение всасывания главным образом триацилглицеридов, жирорастворимых витаминов

Угнетение формирования мицелл

Дефицит желчных кислот: Угнетение водорастворимости

 

— жирных кислот

Калорийная недостаточность пищи

— моноацилглицеридов

Возрастание концентрации жирных кислот в химусе тонкой кишки, стеаторея, диарея

— жирорастворимых витаминов

Витаминная недостаточность

В клинической практике дефицит реабсорбции липидов чаще всего обусловлен недостаточностью поступления липазы и коли пазы в тонкую кишку (панкреатит, опухоли поджелудочной железы), желчи (гепатиты, цирроз печени), ускорением пассажа химуса в тонкую кишку (анатомические и функциональные поражения слизистой оболочки, резекции части тонкой кишки). При такой патологии нарушается не только всасывание жира, но и активная коррекция состава всех классов липидов, незаменимых жирных кислот, НЭЖК за счет обмена липидами между энтеральной и внутренней средой, изменений ферментативной активности сока поджелудочной железы и слизистой оболочки тонкой кишки.
При нарушениях всасывания жира избыток триглицеридов в химусе тонкой кишки сам по себе не вызывает диареи. Однако при поступлении в толстую кишку триглицериды подвергаются там гидролитическому расщеплению микробной флорой, что ведет к образованию свободных и гидроксилированных жирных кислот, которые оказывают прямое раздражающее действие на слизистую оболочку толстой кишки и вызывают диарею.

Липиды плазмы крови

Всасывание пищевого жира в тонкой кишке пополняет уровень липидов плазмы крови, концентрация которых поддерживается в достаточно узких пределах.
Восполнение фонда липидов плазмы крови происходит за счет эндогенного синтеза заменимых жирных кислот, метаболизирования хиломикронов, липопротеинов разных классов и высвобождения НЭЖК жировыми клетками.

Синтез заменимых жирных кислот

Клетки большинства органов и тканей располагают комплексами ферментных систем не только для синтеза заменимых жирных кислот, но и для их эстерификации и превращения в триглицериды, фосфолипиды и другие виды жиров. Через этап образования ацетил- КоА в клетках синтезируются пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, эйкозопентеновая и докозагексеновая кислоты. Эти жирные кислоты наиболее активно синтезируются в печени, жировых клетках и лактирующих молочных железах. Скорость синтеза заменимых жирных кислот зависит от количества и качества пищевого жира, содержания витаминов в пище и состояния гормональной регуляции. Богатая углеводами диета, содержащая мало жира, значительно повышает внутриклеточный синтез заменимых жирных кислот в связи с активацией высвобождения в кровь инсулина. В жировых клетках инсулин усиливает утилизацию глюкозы и превращение ее в жир, а также тормозит распад жира в жировой ткани. Высокий коэффициент инсулин/глюкагон способствует эстерификации жирных кислот в глицериды и уменьшает окисление жирных кислот в клетках. Тиреоидные гормоны ускоряют синтез триацилглицерида в печени и угнетают его в жировой ткани. Внутриклеточный синтез заменимых жирных кислот тормозится при повышении содержания в пище полиненасыщенных и короткоцепочечных жирных кислот, высокой концентрации в плазме крови катехоламинов при возрастании соотношения глюкаген/инсулин. Нарушается образование жирных кислот при некоторых авитаминозах (пантотеновая и биотиновая недостаточность), ведущих к дефициту синтеза коэнзимных систем, участвующих в жировом обмене.
Синтезируемые в клетках печени и других органов заменимые жирные кислоты эстерифицируются и высвобождаются в кровь в виде липопротеидов разных классов. В образовании липопротеидов важную роль играют апопротеиды, которые синтезируются преимущественно печенью в шероховатой эндоплазматической сети.
Являясь белковыми компонентами липопротеидов, апопротеиды выполняют три функции: способствуют водорастворимости эфиров холестерина и триглицеридов, чем обеспечивают их взаимодействие с фосфолипидами; регулируют реакции липидных фрагментов липопротеидов с ферментами Л ХАТ, липопротеидлипазой (ЛПЛ), печеночной липазой; обеспечивают связывание липопротеидов со специфическими рецепторами цитоплазматической мембраны, определяют места их связывания и скорость деградации компонентов липопротеидов (холестерина и др.). Αпο-ΑΙ и апо-АН являются главными белками ЛПВП, где они выполняют центральную функцию в обратном транспорте холестерина, выступая в роли коэнзимов (апо-AI активирует ЛХАТ, апо-АН — печеночную липазу). Апо-В — единственный белок ЛПВП, который входит в состав хиломикронов и ЛПОНП наряду с другими апопротеидами. Апо-С, апо-СН, апо-СШ, апо-В участвуют в процессе трансформации ЛПОНП в ЛПНП. Апо-СН активирует ЛПЛ. Другие виды апопротеидов представляют собой небольшие по молекулярной массе полипептиды ХМ, ЛПОНП, ЛПНП, ЛППП, ЛПВП, обладающие разной структурой и разной функцией.
В метаболизировании различных классов транспортных липопротеидов и липидов плазмы крови участвуют липазы (табл. 14).
Таблица 14. Липазы тканей человека


Вид липазы

Происхождение

Функция

Желудочная
липаза

Желудок

Деградация триглицеридов

Панкреатическая липаза

Поджелудочная
железа

Деградация триглицеридов

Липопротеин-
липаза

Внепеченочные
ткани

Деградация триглицеридов, хиломикронов и ЛПОНП

Гормончувствительная липаза

Жировые
клетки

Деградация триглицеридов

Кислая липаза

Многие виды клеток

Высвобождает жирные кислоты из липидов в составе фаголизосом

Печеночная
липаза

Печень

Деградация триглицеридов в остатках липопротеинов

Метаболизирование в клетках основных классов липидов отличается как по характеру биохимических процессов, так и по их функциональной значимости.

Метаболизирование хиломикронов

Хиломикроны, образуясь в энтероцитах в период внутриклеточного всасывания жира, выполняют роль главного переносчика пищевого жира в кровеносной и лимфатической системе. После приема жирной пищи возникает гиперлипемия, длительность которой зависит от состояния синтеза липопротеид- липазы (ЛПЛ) клетками паренхиматозных органов, особенно печени и поджелудочной железы.
Период полураспада ХМ под воздействием ЛПЛ обычно не превышает 15 мин, а нормализация концентрации триглицеридов в плазме крови, даже при высоком исходном уровне ХМ после приема жирной пищи, происходит в течение 6—8 ч. Свободные жирные кислоты, высвобождаемые при гидролизе ХМ, связываются альбумином плазмы крови и в комплексе с ним переносятся во многие виды клеток, особенно в скелетные мышцы, миокард, почки, печень, где используются в качестве энергетического материала. Излишки свободных жирных кислот поступают в гепатоциты и жировые клетки, где они подвергаются реэстерификации в триглицериды или эстерификации в фосфолипиды. Этот путь утилизации свободных жирных кислот стимулируется инсулином.

Метаболизирование ЛПОНП

Синтезированный в печени жир переносится в клетки тканей и органов в основном в составе ЛПОНП, которые синтезируются путем образования в полисомах гепатоцитов и энтероцитов апопротеинов и включения в их состав липидов (схема 13).
В гепатоцитах синтезируются апопротеиды ЛПОНП А, В, С, Е и др., в энтероцитах — ХМ, ЛПОНП и небольшое количество ЛПВП. ЛПОНП, как и другие липопротеины, проникают в кровь и с нею транспортируются к клеткам тканей и органов. При контакте с поверхностью эндотелиальных клеток ЛПОНП подвергаются гидролизу ЛПЛ при наличии кофактора апо-СП с образованием свободных жирных кислот и ЛПНП. У человека ЛПЛ эндотелиоцитов расщепляет до 50—90 % ЛПОНП, циркулирующих в кровеносной системе.

Схема 13. Синтез ЛПОНП в гепатоцитах

Метаболизирование свободных жирных кислот

Свободные заменимые жирные кислоты высвобождаются в кровь преимущественно жировыми клетками, в которых осуществляется липолиз триглицеридов при участии гормонзависимой липазы. Поступление НЭЖК в кровь активируют глюкокортикоиды и катехоламины через специфические рецепторы клеток жировой ткани. В норме у человека в крови свободные заменимые НЭЖК находятся в низкой концентрации в виде комплексов с альбуминами, так как большая их часть циркулирует в составе эфирных соединений — липопротеинов разных классов.
Внутриклеточный метаболизм жира. Клетки тканей и органов утилизируют в качестве энергетических материалов главным образом продукты расщепления транспортных липопротеидов и триглицеридов — глицерин, НЭЖК, ЛППП, ЛПНП, остатки хиломикронов и др.
Метаболизирование глицерина. Глицерин утилизируется главным образом печенью, содержащей фермент глицеролкиназу, при участии которого глицерин превращается в глицерофосфат — межуточный продукт обмена, необходимый для синтеза в клетках триглицеридов, фосфолипидов и глюкозы в процессе глюконеогенеза. Жировые клетки содержат мало глицеролкиназы, в результате чего они могут образовывать глицерофосфат преимущественно в процессе гликолиза.
Внутриклеточное метаболизирование жирных кислот. НЭЖК представлены группами заменимых и незаменимых жирных кислот. В организме человека они входят в состав преимущественно триглицеридов, масса которых у взрослого человека может достигать 15 кг и более. Заменимые жирные кислоты представляют собой универсальную форму накопления донаторов энергии и имеют решающее значение в энергетическом обмене. За счет жирных кислот может поставляться до 50—90 % необходимой для организма энергии.
Заменимые жирные кислоты являются составной частью структуры мембран, образуя липидные матрицы структурных элементов клеток и их органелл, а также компонентом миелина в оболочках аксонов нервных клеток. Экзогенные заменимые жирные кислоты имеют особое значение в пренатальном периоде развития человека, так как они являются необходимым источником питания развивающегося мозга плода.
Скорость метаболизма НЭЖК в организме здорового человека очень высока — в течение минуты способны окислиться, реэстерифицироваться или превратиться в другие жирные кислоты 20—40 % НЭЖК плазмы крови. Скорость поглощения НЭЖК определяется типом клеток, концентрацией НЭЖК во внеклеточной жидкости и интенсивностью метаболизма, т.е. окисления, использования в процессах синтеза триглицеридов, холестерина, сфинголипидов и эйкозоноидов. В состоянии физиологического покоя НЭЖК окисляются главным образом в печени и сердце, при физических нагрузках до 60 % НЭЖК плазмы крови окисляется в скелетных мышцах.
У человека окисление насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в печени и других органах сбалансировано, что исключает при кетогенезе избыточное накопление ацил- КоА и других межуточных продуктов обмена. Нарушение внутриклеточного метаболизма жирных кислот ведет к развитию гипер- и гиполипидемии с характерными изменениями функций организма на молекулярно-клеточном, тканевом и системном уровнях.
Физиологическая алиментарная гиперлипидемия — кратковременное повышение содержания триглицеридов в плазме крови выше 1,70 ммоль/л. Она может возникать у человека через 1—6 ч после употребления пищи с высоким содержанием жиров животного происхождения. В этих условиях происходит массивное всасывание жира в тонкой кишке в виде мицелл. При акцепции в энтероцитах моноглицеридов, α-глицерофосфата образуется большое количество хиломикронов, которые в составе лимфы через грудной лимфатический проток поступают в кровь. В сосудистой системе хиломикроны интенсивно гидролизуются на поверхности эндотелиоцитов при участии липопротеидлипазы. При гидролизе из хиломикронов (а также из ЛПОНП) высвобождаются разные виды жирных кислот, поступающие в эндотелиальные клетки. В эндотелиоцитах артерий с высокой скоростью осуществляется внутриклеточное окисление липидов в сочетании с усиленным синтезом АДФ даже при возникновении временной дислипопротеидемии атерогенного характера. При физиологической гиперлипидемии избыточное поступление липидов через эндотелий сосудов и капилляров обычно ведет к кратковременному накоплению жирных кислот в клетках органов и тканей. Эфиры холестерина взаимодействуют с ЛПВП, поступают в их составе в печень, где гидролизируются и утилизируются для синтеза ЛПОНП. При систематическом употреблении диеты с высоким содержанием жира компенсаторные процессы вызываются главным образом в гепатоцитах и адипоцитах. В печеночных клетках усиливается активность триглицеридлипазы, повышается способность расщеплять хиломикроны и ЛПОНП, а при участии специфических рецепторов цитолеммы происходит более интенсивное использование ЛПНП. В жировых клетках возрастают сорбция и поступление в цитоплазму свободных жирных кислот. Клетки увеличиваются в размерах, но сохраняют адекватные реакции на воздействие липо- и антилиполитических гормонов. Поэтому даже систематическое употребление обогащенной жиром диеты приводит к развитию лишь кратковременной дислипопротеидемии атерогенного характера благодаря высокой эффективности действия компенсаторных механизмов, направленных на нормализацию концентрации липидов в плазме крови.

Карнитиндефицитная гиперлипидемия

Недостаточность поступления карнитина с пищей и возникновение дефицита карнитин- пальмитоилтрансферазы у человека приводит к развитию мышечной слабости, так как жирные кислоты не могут окисляться в миоцитах. Жирные кислоты накапливаются в миоцитах, где эстерифицируются и превращаются в три- ацидглицеролы. Накопление жировых капель усугубляет нарушение сократимости мышечных волокон. Аналогичные нарушения возникают при врожденной недостаточности карнитинпальмитоилтрансферазы.

Гормональная гиперлипемия

Нервно-гуморальная регуляция жирового обмена осуществляется главным образом при участии инсулина и глюкокортикоидов. Инсулин стимулирует дефосфорилирование гормонзависимой липазы и одновременно уменьшает внутриклеточное содержание цАМФ, что снижает ее активность. Поэтому инсулин обладает антилиполитическим действием. В печени инсулин усиливает эстерификацию жирных кислот, увеличивает синтез малонил-КоА, возрастание концентрации которого ингибирует активность ацетилкарнитинтрансферазной системы и тем самым ослабляет транспорт ацетатных фрагментов жирных кислот в митохондрии (антикетогенный эффект). Дефицит инсулина или инсулиновых рецепторов при сахарном диабете I или II типа ведет к резкой стимуляции бета-окисления жирных кислот, глюконеогенеза и массивной продукции кетоновых тел. Увеличение концентрации в плазме крови глюкокортикоидов ведет к активации альфа-фосфатидатфосфогидролазы в печени и в связи с этим к увеличению синтеза, накопления и секреции триглицеридов гепатоцитами, а также к стимуляции образования и высвобождения печеночными клетками ЛПОНП. В этих условиях вторично возрастает скорость образования ЛПНП. Поэтому при недостаточности инсулина и превалировании эффектов глюкокортикоидов развивается гипертриглицеридемия.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »