Аспекты обмена липидов в восстановительной медицине

В организм с пищей должны поступать незаменимые жирные кислоты. При длительном их отсутствии в пище у животных наблюдается отставание в росте, развиваются характерные поражения кожи и волосяного покрова. Описаны случаи недостаточности незаменимых жирных кислот и у человека. Гак, у детей грудного возраста, получающих искусственное питание с незначительным содержанием жиров, может развиться чешуйчатый дерматит, который поддается лечению препаратом линолевой кислоты.

Нарушения, обусловленные недостатком незаменимых жирных кислот, наблюдаются также у больных, жизнедеятельность которых в течение длительного времени поддерживается только за счет внутривенного питания, почти лишенного жирных кислот. Принято считать, что во избежание этих нарушений необходимо, чтобы на долю незаменимых жирных кислот приходилось не менее 1-2% от общей потребности в калориях. Следует отметить, что незаменимые жирные кислоты содержатся в значительных количествах в растительных маслах.

Нарушения обмена липидов имеют различную природу.

  • 1. Недостаточное поступление жира с пищей, являющееся основной причиной разнообразных нарушений обменных процессов. Оно также вызывает развитие авитаминозов (поскольку для всасывания жирорастворимых витаминов необходим жир), снижение против нормы количества ненасыщенных жирных кислот, которые, как известно, не синтезируются в организме.
  • 2. Нарушение процессов переваривания и всасывания липидов, связанное с недостаточной выработкой липолитических ферментов в пищеварительном тракте и секрецией жёлчи. Это нарушение приводит к выделению нерасщепившегося жира с калом, который преобретает характерный серовато-белый цвет (ахолический стул).
  • 3. Недостаток в организме липотропных веществ типа холина, метионина, витамина F, которые предохраняют печень от повышенного отложения жира (жировой инфильтрации) путем участия в синтезе фосфолипидов.
  • 4. Кетонурия и кетонемия (ацетонурия и ацетонемия) - нарушения, проявляющиеся повышенным накоплением в моче и крови кетоновых тел, к которым относятся нормальные конечные продукты распада жирных кислот: ацетон, ацето- уксусная и гидроксимасляная кислоты.

Избыток ацетоновых тел наблюдается в случаях сахарного диабета и голодания.

5. Ожирение - патология, характеризующаяся повышенным отложением жира во всем организме. Люди с избыточной массой живут в среднем на 7 лет меньше, чем люди, имеющие нормальную для своего возраста и рода деятельности массу. Наряду с этим смертность среди ожиревших в 3-4 раза выше в случае сердечнососудистых заболеваний, сахарного диабета и рака.

В основе ожирения лежит, во-первых, энергетический дисбаланс, возникающий тогда, когда количество энергии, поступающей в организм в виде пищи, намного больше того, которое человек расходует; во-вторых, нарушения липидного обмена, развивающиеся в случае высокой активности процессов синтеза жиров, что наблюдается при различных гормональных нарушениях. Ожирение - это сложный процесс, патогенез которого до конца не выяснен и связан, по-видимому, с нарушением сопряженных процессов превращения белков, жиров и углеводов и деятельностью гормонов.

6. Нарушения обмена холестерина, представляющие значительный интерес в связи с некоторыми заболеваниями, которые возникают на этой почве. Хроническая гиперхолестеринемия приводит к атеросклерозу. До настоящего времени этиология и патогенез атеросклероза не выяснены, но большинство ученых считают его болезнью не только артерий, но и всего обмена веществ и нервного аппарата, регулирующего кровообращение и питание сосудистых стенок.

При атеросклерозе в крови повышается уровень холестерина, достигающий в отдельных случаях 5 г/л вместо 1,5-2,5г/л в норме, а также Р-липопротеидов, которые являются основной транспортной формой липидов и холестерина. Причина гиперхолестеринемии состоит в нарушении равновесия между количеством распавшегося и синтезированного холестерина в организме. С пищей его поступает около 0,2-0,5 г/сут, и это количество практически не влияет на уровень холестерина в организме. Поэтому основная роль принадлежит эндогенному холестерину, количество которого в организме достигает 0,8-1,5 г/сут. Отмечено, что увеличение его содержания наблюдается при избыточном потреблении жиров и углеводов и нарушении процессов использования ацетил-КоА. Лечение должно быть направлено на нормализацию энергетического обмена и торможение эндогенного синтеза холестерина в организме.

В клинике проводится определение уровня общих жиров и жировых фракций, свободных жирных кислот (СЖК), фосфатидов и холестерина.

В норме количество общего жира в плазме крови составляет 5,6 г/л, из них нейтрального жира 1,4 г/л. Эти величины через 1-4 ч после приема пищи могут возрасти соответственно до 7,8 и 2 г/л. Такое физиологическое состояние называется апиментарной (пищевой) гиперлипемией. Патологическая пшерлипемия обнаруживается при сахарном диабете, панкреатитах (воспаление поджелудочной железы), острых гепатитах (воспаление паренхимы печени), лихорадочных состояниях.

Повышенное содержание в плазме крови а- и p-липопротеидов обнаружено при атеросклерозе, а снижение уровня а-липопротеидов - при циррозе печени.

Общее содержание в плазме крови СЖК, которое в норме находится в пределах 2,9-3,4 г/л, значительно повышается при нефрозах (заболевания почек) и диабете.

Увеличение концентрации фосфолипидов (в норме 2,2 г/л) отмечается при диабете, нефрозах, желтухах. При пониженной функции щитовидной железы количество фосфолипидов ниже нормы.

Концентрация холестерина возрастает при атеросклерозе, диабете, микседеме, а при острых инфекционных заболеваниях, легочном туберкулезе, острых воспалениях печени и поджелудочной железы снижаются.

При нарушении синтеза пропионил-КоА из витамина Вр накапливается пропионат и развивается смертельно опасный ацидоз вследствие закисления жидких сред оганизма.

Если организм получает энергию лишь за счет окисления жирных кислот, например, при голодании или при сахарном диабете, то скорость образования аце- тил-КоА превышает скорость его окисления в цикле трикарбоновых кислот. В этом случае избыточные молекулы ацетил-КоА реагируют друг с другом. В результате образуются ацетоуксусная и гидроксимасляная кислоты. Их накопление служит причиной патологического состояния - кетоза, который при тяжелом диабете может вызвать кому и смерть.

Важными регуляторными механизмами обмена жиров являются факторы внешней среды. Непосредственно влияют на содержание жира в организме питание, пол, возраст, характер работы, режим дня, организация отдыха. Нерегулярное питание, избыточное потребление углеводов, сидячий характер работы, отсутствие физической нагрузки в период отдыха способствуют отложению повышенного количества жира, что в дальнейшем приводит к нарушению обмена веществ и развитию заболеваний.

Нарушение процессов всасывания жиров возможно уже в процессе переваривания и всасывания жиров. Одна группа расстройств связана с недостаточным поступлением панкреатической липазы в кишечник, вторая обусловлена нарушением поступления в кишечник жёлчи. Кроме того, нарушения процессов переваривания и всасывания липидов могут быть связаны с заболеваниями пищеварительного тракта (при энтеритах, гиповитаминозах и некоторых других патологических состояниях). Образовавшиеся в полости кишечника моноглицериды и жирные кислоты не могут нормально всасываться вследствие повреждения эпителиального покрова кишечника. Во всех этих случаях кал содержит много нерасщепленного жира или невсосавшихся высших жирных кислот и имеет характерный серовато-белый цвет.

При недостаточной активности липопротеинлипазы крови нарушается переход жирных кислот из хило- микронов (ХМ) плазмы крови в жировые депо (не расщепляются триглицериды). Чаще это наследственное заболевание, обусловленное полным отсутствием активности липопротеинлипазы. Плазма крови при этом имеет молочный цвет в результате чрезвычайно высокого содержания ХМ. Наиболее эффективным лечением заболевания является замена природных жиров, содержащих жирные кислоты с 16-18 углеродными атомами, синтетическими, в состав которых входят короткоцепочечные жирные кислоты с 8-10 углеродными атомами, способные всасываться из кишечника непосредственно в кровь без предварительного образования ХМ.

В крови здорового человека кетоновые (ацетоновые) тела содержатся в очень небольших концентрациях. Однако при голодании, а также у лиц с тяжелой формой сахарного диабета содержание кетоновых тел в крови может повышаться до 20 ммоль/л. Это состояние носит название кетонемии, оно обычно сопровождается резким увеличением содержания кетоновых тел в моче (кетонурия). Например, если в норме за сутки с мочой выводится около 40 мг кетоновых тел, то при сахарном диабете содержание их в суточной порции мочи может доходить до 50 г и более.

В настоящее время явления кетонемии и кетонурии при сахарном диабете или голодании можно объяснить следующим образом. И диабет и голодание сопровождаются резким сокращением запасов гликогена в печени. Многие ткани и органы, в частности мышечная ткань, находятся в состоянии энергетического голода (при недостатке инсулина глюкоза не может с необходимой скоростью поступать в клетки). В этой ситуации благодаря возбуждению метаболических центров в ЦНС импульсами с хеморецепторов клеток, испытывающих энергетический голод, резко усиливаются липолиз и мобилизация большого количества жирных кислот из жировых депо в печень. В печени происходит интенсивное образование кетоновых тел (ацетоуксусная и р-гидрокс и масляная кислоты), которые с током крови транспортируются из печени к периферическим тканям. Периферические ткани при диабете и голодании сохраняют способность использовать в качестве энергетического материала кетоновые тела, однако ввиду необычно высокой их концентрации в притекающей крови мышцы и другие органы не справляются с их окислением, и как следствие возникает кетонемия.

В настоящее время доказана ведущая роль определенных классов липопротеинов в патогенезе атеросклероза. Известное положение академика Н.Н. Аничкова «без холестерина нет атеросклероза» с учетом современных знаний можно выразить иначе: «без атерогенных липопротеинов не может быть атеросклероза».

Напомним, что плазменные липопротеины - это сложные комплексные соединения, в состав которых, кроме белка, входит липидный компонент. Плазменные липопротеины имеют характерное строение: внутри липопротеиновой частицы находится жировая капля (ядро), содержащая неполярные липиды (триглицериды, этерифицированный холестерин). Жировая капля окружена оболочкой, в состав которой входят фосфолипиды, белок и свободный холестерин. Толщина этой оболочки 2,0-2,5 нм, что соответствует половине толщины фосфолипидного бислоя клеточной мембраны.

Различают несколько классов липопротеинов: а-липопротеины, или липопротеины высокой плотности (ЛПВП); p-липопротеины, или липопротеины низкой плотности (ЛПНП); пре-р-липопротеины, или липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП); хиломикроны (ХМ). Установлено, что атеросклероз и связанные с ним заболевания протекают при значительном повышении содержания в плазме крови фракции ЛПНП, а во многих случаях и фракции ЛПОНП.

Исследования последних 5 лет показали, что сами по себе нативные ЛПНП и ЛПОНП атерогенностью не обладают. Атерогенность у этих классов липопротеинов появляется только тогда, когда их частицы подвергаются химическому изменению. и прежде всего перекисному окислению. При этом сначала в их составе образуются такие продукты перекисного окисления липидов, как диеновые и триеновые конъюгаты, гидроперекиси, малоновый диальдегид и др., а затем уже происходит взаимодействие с белковыми компонентами ополипопротеинами. Синтезируются химически измененные липопротеины, которые стали называть перекисно-модифицированными.

Перекисная модификация липопротеинов может в определенной степени протекать в кровяном русле, но главным местом их образования является артериальная стенка.

Перекисно-модифицированные ЛПНП. образовавшись в артериальной стенке, быстро и бесконтрольно захватываются здесь макрофагами. Иногда модифицированные изменения липопротеинов заходят настолько глубоко, что липопротеины приобретают аутоантигенные свойства, к ним вырабатываются антитела и в конечном счете образуются аутоиммунные комплексы липопротеины-антитела. Последние также обладают высокой атерогенностью и также бесконтрольно захватываются артериальными макрофагами. Макрофаги, захватившие модифицированные липопротеины или иммунные комплексы (липопротеин-антитело), накапливают в цитоплазме чрезвычайно высокие концентрации этерифицированного и свободного холестерина (в них нет энзимов, которые расщепляли бы холестерин) и трансформируются в так называемые пенистые клетки. Последние в результате цитотоксического действия высоких концентраций холестерина погибают, при их разрушении во внутреннюю оболочку артерий изливается ими же накопленный холестерин. Поэтому пенистая клетка рассматривается как главная «виновница» атеросклеротического процесса на морфологическом уровне.

Последующие события: пролиферация гладких мышечных клеток, синтез ими коллагена и эластина - направлены на изоляцию холестериновых отложений путем образования соединительнотканной (фиброзной) капсулы. Так в упрощенном виде можно представить образование фиброзной бляшки - основного элемента атеросклеротического поражения артерий.

В отличие от липопротеинов низкой и очень низкой плотности ЛПВП рассматриваются как антиатерогенные. Они осуществляют «обратный» транспорт холестерина - от периферических тканей в печень, где холестерин окисляется в жёлчные кислоты. Кроме того, ЛПВП обладают еще одним важным свойством: они задерживают перекисную модификацию липопротеинов низкой и очень низкой плотности. Поэтому чем выше уровень ЛПВП в крови, тем меньше вероятность развития атеросклероза.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >