Реферат: Переваривание и всасывание липидов
УральскаяГосударственнаяМедицинскаяАкадемия.
Кафедрабиоорганической
ибиологическойхимии
Курсоваяработа по теме:
Перевариваниеи всасываниелипидов.
Исполнитель: студенткапедиатрического
факультета 223 группы
КомоваМ. О.
Руководитель: доцент, к.м.н.Трубачев С. Д.
Рецензент:
Екатеринбург2002.
Содержание.Введение……………………………………………………………….3
Определение класса липидов, их классификация и биологическое
значениекаждогокласса…………………………………………...3
Принципы нормирования и возрастные нормы липидов в
питании……………………………………………………….……..5
Этапы обмена липидов в организме…………………………………6
Липипротеиды………………………………………………………...7
1. Строениеи химическийсостав………………………………72. КлассификацияЛП……………………………………………9
3. Рольлипопротеинов…………………………………………124. Наследственнаянедостаточностьлипопротеидов…………12VI. Перевариваниеи всасываниелипидов…………………………….12
1.Желчь…………………………………………………………12Значение……………………………………………..12Последствия нарушения секреции………………...14
Химическийсостав…………………………………15Гуморальнаярегуляциясекреции…………………162.ПАВжелудочно-кишечноготракта и механизмэмульгирования, значение………………………………..18
3. Расщеплениелипидов……………………………………….19ТГ…………………………………………………….19ФЛ……………………………………………………22ХС…………………………………………………….234. Химическийсостав и строениемицелл, механизмывсасываниялипидов……………………………………..23
5. Механизмресинтезалипидов вэнтероцитах, значение…..26 6. Образованиеи обмен ХМ, значение……………………….30VII. Нарушенияперевариванияи всасываниялипидов……………….341.Стеаторея……………………………………………………..342.Хиломикронемия…………………………………………….35Заключение………………………………………………………….36IX. Приложение…………………………………………………………37
X. Списоклитературы…………………………………………………40
Введение.Уже при краткомзнакомствес молекулярнымиосновами жизнимы сталкиваемсяс липидами.Назовем ихосновныебиологическиесвойства:
Главные компоненты биологических мембран;
Запасной, изолирующий и защищающий органы материал;
Наиболее калорийная часть пищи;
Важная составная часть диеты человека и животных;
Переносчики ряда витаминов;
Регуляторы транспорта витаминов и солей;
Иммуномодуляторы;
Регуляторы активности некоторых ферментов;
Эндогормоны;
Передатчики биологических сигналов.
Этот списокувеличиваетсяпо мере изучениялипидов. Вобеспеченииназванных идругих функцийучаствуютлипиды различнойструктуры вразных количествах: тонны триглицеридовслужат китамкак запас энергиии защита телаот внешнихвоздействий, а как эндогормоныили передатчикибиологическихсигналов действуютлипиды другихклассов в микро-и нанограммовыхдозах. Поэтомудля пониманиясути многихбиологическихпроцессов нужноиметь представленияо перевариваниии всасываниилипидов, об ихтранспортеи синтезе ворганизме.
Определение класса липидов, их классификацияи
биологическое значение .
В учебнике пообщей химиипод редакциейЮ. И. Полянскогосказано: “Липидыпредставляютсобой органическиевещества, нерастворимыев воде, но растворимыев бензоле, эфире, ацетоне.” Сходныеопределениялипидов чащевсего встречаютсяи в одном излучших руководствпо биохимии.Они имеют двасущественныхнедостатка: во – первых, вместо четкойхимическойхарактеристикикласса говорято физическихсвойствахлипидов, во –вторых, содержатфактическиеошибки. Так, далеко не вселипиды растворимыв перечисляемыхорганическихрастворителях.Н. Грин с соавторами, с одной стороныкритикуютподобные определения, но с другой –не доводят делодо конца: “ Можновсе же сказать, что настоящиелипиды – этосложные эфирыжирных кислоти какого – либоспирта”. Какмы увидим, помимосложных эфиров спиртов естьмного другихлипидов. Неправильныеопределениявлекут за собойзапутанные, неверныеклассификации. В число липидовчасто включаютстерины, жирорастворимыевитамины идругие соединения.Мы будем относитьк липидам веществас четко выраженнойхимическойструктурой, тесно связанныебиохимически: липиды – этожирные кислотыи их производные.Чтотакое жирныекислоты? Изорганическойхимии известно, что это алифатическиемонокарбоновыекислоты R– СООН. Как идля другихклассов природныхсоединений, определениенаполнитсяглубоким содержаниемпосле знакомствас главнымипредставителямилипидов [1, 1997].Липиды разделяютсяна две группыпо принципугидролитическогорасщепления.Первая – липиды, не подвергающиесягидролизу. Кним можно отнестинекоторыеуглеводороды, например, сквалени картиноиды, высшие спирты, включая стерины, и высшие аминоспирты, высшие альдегиды, кетоны и хиноны( витамины группыК, убихинон ит.д. ), жирныекислоты (ЖК) ипростогландины(ПГ). Во вторуюгруппу включенылипиды, гидролизкоторых приводитк “освобождению”двух и болееиндивидуальныхсоединений.В эту группувходят в основномвещества, содержащиесложноэфирнуюи / или амиднуюсвязи, а такжесвязь типапростого эфира, ацеталя илиполуацеталя.Это – воски, эфиры стеринов, в том числехолестерина(ХС) и многоатомныхспиртов (например, глицериды, фосфолипиды(ФЛ), включаясфиегомиелины), гликолипиды, серусодержащиелипиды и липиды, имеющие в своемсоставе аминокислоты.Если оставитьв стороне рядсоединений, которые поотдельнымпризнакамподходят копределению“липиды” илиявляются ихпредшественниками(например, жирныекислоты, сквалени др.) или производными(например, ПГ), то можно использоватьследующуюклассификациюлипидов, основаннуюна их структурныхособенностях:
глицериды;
воски;
ФЛ: глицерофосфолипиды, сфингомиелины;
гликолипиды (гликосфинголипиды): цереброзиды и ганглиозиды ;
другие сложные липиды ( сульфолипиды и аминолипиды);
стерины и их эфиры с ЖК.
Биологическое значение.
Воска: Упозвоночныхвоски, секретируемыекожными железами, выполняютфункцию защитногопокрытия, смазающегои смягчающегокожу и предохраняющегоее от воды. Восковымсекретом покрытыдаже волосы.Перья птиц, особенноводоплавающих, и шкура животныхимеют восковоепокрытие, котороепридает водоотталкивающиесвойства. Восковечьей шерсти, называемыйлинолином, вкачестве спиртовойкомпонентысодержит ланостерин– один из конечныхпродуктовбиосинтезахолестерина.Ланолин широкоиспользуетсяв медицине икосметике какоснова дляприготовленияразличных мазейи кремов.
Цереброзидыобнаруживаютсяглавным образомв миелиновыхоболочках ив мембранахнервных клетокмозга.
Ганглиозиды: Они найденыв сером веществеголовногомозга. Локализованыв плазматическихмембранахнервных клеток, где на их долюприходитсяоколо 6 % мембранныхлипидов. В меньшемколичествеони обнаруженыв мембранахклеток другихтканей. Показаноучастие ганглиозидовв формированиизащитного слояклеток – гликокаликсаи в осуществленииими рецепторнойфункции.
ФЛ обнаруженыв составе тканейи клеток всехживых существ, как в свободномвиде, так и ввиде белково– липидныхкомплексов(липопротеидови протеолипидов). Особенно многоФЛ содержитсяв оболочках и мембранахклеток и клеточныхорганелл (ядра, митохондрийи микросомах), где они образуютструктурнуюоснову мембраны– фосфолипидныйбислой. Наиболеебогаты ФЛ тканимозга и нервов(до 30 % в пересчетена сухую массуткани), печень(до16 %), почки(до11%), сердце(до 10 %), скелетные мышцы(около 3 %). В плазмекрови человекасодержится2,8 – 4,4 ммоль / л ФЛ.
Всюду, гдесодержатсяФЛ им сопутствуетхолестерин.Поэтому этилипиды иногданазываюткомплементарными.
Стерины иих эфиры с жирнымикислотами:Наиболее важнымпредставителемэтого классасоединенийявляется ХС.Каждая клеткав организмемлекопитающихсодержит ХСвходя в составмембранныхклеток, НЭХСвместе с ФЛ ибелками обеспечиваетизбирательнуюпроницаемостьклеточноймембраны иоказываетрегулирующеевлияние насостояниемембраны и наактивностьсвязанных сней энзимов.
ХС являетсяисточникомобразованияв организмемлекопитающихжелчных кислот, а также стероидныхгормонов: тестостерона, эстрадиола, прогестерона, кортизоном, альдестерона.ХС, а точнеепродукты егоокисления7-дегидрохолестерин, в результатевоздействияУФ-лучей накожу превращаетсяв ней в витаминD3. Такимобразом физиологическаяфункция ХСмногообразна[5,1999].
Глицериды.ТГ составляютосновную массурезервныхлипидов человеческогоорганизма. Онивыполняютрезервнуюфункцию, причемэто преимущественноэнергетическийрезерв организма.У человекамассой 70 кг надолю резервныхлипидов приходитсяпримерно 11 кг.Учитывая калорическийкоэффициентдля липидов, равный 9,3 ккал/г, общий запасэнергии в резервныхТГ составляетвеличину порядка100000 ккал. Функциярезервных ТГкак запасапластическогоматериала нестоль очевидна, но все же продуктырасщепленияТГ могут использоватьсядля биосинтезов, например, входящийв их составглицерол можетбыть использавандля синтезаглюкозы илинекоторыхаминокислот.
Являясь однимиз основныхкомпонентовжировой ткани, ТГ участвуютв защите внутреннихорганов человекаот механическихповреждений.Кроме того, входя в большомколичествев состав подкожнойжировой клетчатки, они участвуютвтерморегуляции, образуя теплоизолирующуюпрослойку [6,1999].
Принципы нормированияи возрастныенормы в питании.
Липиды –основные пищевыевещества, покрывающие35% энергозатратв организмечеловека [10, 2001].Пищевой рациондолжен содержатьлипиды из расчета1,5 г на 1 кг массытела, что составляетдля 70-килограммовогочеловека около100 г липидов всутки [6, 1999].
При нормированииколичествапищи необходимоучитывать:
вес (масса) тела;
возраст;
образ жизни;
состояние организма [10, 2001].
Важно, чтобысоблюдалосьоптимальноесоотношениеживотных ирастительныхжиров. Оно должносоставлять70:30.Потребностьорганизм врастительныхмаслах, где восновном содержатсянезаменимыежирные кислоты, равняется 25 –30 граммам в сутки[9, 1994].
Педиатрическаядиетология, или диетологияразвития, втечение уженесколькихдесятков летиспользуютв качественадежногоориентира воснованииуровней потребленияи рекомендации, факты, относящиесяк химическомусоставу ииспользованиюгрудным ребенкомнутриентов “золотогостандарта”пищевого обеспечения.
Физиологическиепотребностив нутриентахрасчитывают, исходя из результатованализа реальныхвеличин потребленияв представительныхвыборках детейгрудного возраста, а также на основеиспользованияразличныхклинических, общепедиатрическихи биохимических критериевстепени обеспеченностипри разныхуровнях потребления.Во многих странахсуществуютгосударственныерекомендациипо нормированиюпотреблений.Термин “ рекомендуемаянорма потребления’’ содержитв себе и некоторуюгарантирующуюизбыточностьили “ резервнадежности”рекомендацииориентированныйна гетерогенностьпопуляции.Естественно, что рекомендуемыенормы изменяютсяпо мере накопленияобъективныхподтвержденийих необходимости.Решающее значениепри этом имеютклиническиеи эпидемиологическиеданные обособенностяхразвития издоровья детейпри том илиином уровнепоступлениянутриента. Нижеприведеныпримеры нормированияпитания науровне ВОЗ[7,1999].
0–2мес 3–5мес 6–11мес. 1–3г. 3–7л. 7–10л. 11 – 13л. 14-17л. Жиры, всего, г 53 68 79
93(м)85(д)
100 90
В том числе
Растительные, г
5 — 10 11 1619(м)17(д)
20 18
Жиры, гкг
6,5 6,0 5,5 Этапы обменалипидов в организме.
Липиды, поступающиес пищей, крайнегетерогенныпо своемупроисхождению.В желудочнокишечном трактеони в значительноймере расщепляютсядо составляющихмономеров: высших жирныхкислот, глицерола, аминоспиртови др. Эти продуктырасщеплениявсасываютсяв кишечнуюстенку и из нихв клетках кишечногоэпителиясинтезируютсялипиды, свойственныечеловеку. Этивидоспецифическиелипиды далеепоступают влимфатическуюи кровеноснуюсистемы и разносятсяк различнымтканям и органам[6, 1999].
Липопротеиды.
Строениеи химическийсостав.
Исходя изсовременныхпредставлений, само понятие“липопротеиды”можно определитьследующимобразом: липопротеиды(ЛП) – высокомолекулярныеводорастворимыечастицы, представляющиесобой комплексбелка и липида, образованныйнековалентнымисвязями, в которомбелки совместнос полярнымилипидами формируют поверхностныйгидрофильныйслой, окружающийи защищающийвнутреннююгидрофобнуюлипидную сферуот водной сферыи обеспечивающийтранспортлипидов в кровяномрусле и доставкуих в органы иткани. Согласноэтому определению, одним из признаковЛП являетсяналичие в нихнаружногогидрофильногобелково – липидногослоя и липиднойгидрофобнойсферы (ядра).
ПлазменныеЛП-частицыимеют сферическуюформу. Внутринаходитсяжировая капля, содержащяянеполярныелипиды (триглицеридыи эстерефицированныйхолестерин)и формирующаяядро ЛП-частицы.Оно окруженооболочкой изФЛ, НЭХС и белка.Целесообразностьтакой структурыобъясняетсятем, что неполярныелипиды нерастворимыв водной средеи поэтому немогут транспортироватьсяв ток крови.Полярные желипиды (ФЛ, НЭХС)совместно сбелком формируютповерхностныйгидрофильныйслой, которыйс одной стороны, защищает внутреннююгидрофобнуюлипидную сферуот водной среды, а с другой –обеспечиваетрастворимостьи транспортЛП-частицы вэтой же воднойсреде. ФЛ и НЭХСпокрываюттолько 30 – 70 %поверхностичастицы, остальнуюее часть восполняетбелок.
Основнуюмассу ЛП-частицысоставляетее ядро, в которомпомимо ТГ иЭХС, обнаруживаютсянебольшиеколичестваНЭХС. Именноядро частицыопределяетее размеры исферическуюформу. В зависимостиот класса ЛПизменяетсясоотношениемежду основнымилипидами: сувеличениемплотностичастиц уменьшаетсядоля ТГ и возрастаетдоля ЭХС. ПосколькуТГ являютсярастворителямидля последних, то в богатыхТГ липид – белковыхкомплексах(ХМ и ЛПОНП) эфирыХС равномернораспределеныпо ядру, тогдакак в ЛПНП иЛПВП они образуютотдельныескопления.Образно, к ядруЛП-частицыможно употребитьвыражение“липиды внутрилипида ”. Наружнаяоболочка ЛП-частицы, в отличии отядра, обладаетотносительновысокой электронной плотностью.Толщина этойоболочки составляет2,1 – 2,2 нм, что соответствуетполовине толщинылипидногобислоя клеточныхмембран. Отсюдабыло сделанозаключение, что в плазменныхЛП наружнаяоболочка, вотличии отклеточныхмембран, содержитлипидный монослой.ФЛ, а также НЭХСрасположеныв наружнойоболочке такимобразом, чтоих полярныегруппы ориентированнынаружу, а гидрофобныежирно – кислотные“хвосты” –внутрь частицы, причем какая-точасть этих“хвостов” дажепогружена влипидное ядро.
По всей вероятности, наружная оболочкаЛП представляетсобой не гомогенныйслой, а мозаичнуюповерхностьс выступающимиучастками белкаи, возможно, НЭХС. Именнотакая структураделает ЛП-частицуменее обособленнойпо сравнениюс клеткой, окруженнойбислойноймембраной, иобъясняетлегкую подвижностьНЭХС (в меньшейстепени белкаи ФЛ) и способностьэтих компонентовпереходитьиз одного классаЛП на другой, даже сердцевинно-расположенныеЭХС и ТГ могутпереходитьиз ЛП-частицодной плотностина ЛП-частицыдругой.
Существуетмного различныхсхем строенияЛП-частицы.Предполагается, что входящиев ее составбелки занимаюттолько частьнаружной оболочки.На основанииданных, полученныхпри изучениипереноса энергиис остатковбелка одногоиз классов ЛП(ЛПНП) на гидрофобныйслой пирен, было сделанозаключение, что глубинапогружениятриптофанилов в фосфолипидныймонослой составляетвсего лишь 1,16 0,26 нм.Вместе с тем, допускается, что значительнаячасть каждойбелковой молекулыпогружены вЛП-частицуглубже, чемтолщина еенаружной оболочки.В целом положениебелков в ЛП-частиценапоминаеткартину белкового“айсберга”, плавающегов “липидномморе”, предложеннуюранее для объясненияструктурыклеточныхмембран.(рис.1)
--PAGE_BREAK--
Схема строенияЛП-частицыимеет сходствосо структуройплазматическоймембраны. НекотороеколичествоЭХС и ТГ (непоказано) содержитсяв поверхностномслое, а в ядречастицы имеетсянебольшоеколичествоНЭХС.
Такая структураможет обеспечиватьнепосредственныйконтакт белковыхмолекул с липидами.Отдельные белки(апопротеины), входящие всостав ЛП, выполняткоэнзимнуюфункцию в такихреакциях, какэстерификация ХС и гидролизТГ, протекающихнепосредственно на ЛП-частице.Это требуетпрямого контакталипидов сапопротеинами и соответствующимиэнзимами [5, 1999].АпопротеиныобеспечиваютрастворимостьЛП и (благодаряих сигнальнойроли) определяют пути метаболизмаи судьбу каждогокласса ЛП-частиц[3, 2000].
Липиды оболочкиЛП-частицыобладают болеевысокой микровязкостью, чем липидыядра. Микровязкостьлипидов увеличивается, если в оболочкеувеличиваетсясодержаниеНЭХС, а в сердцевине– содержаниеЭХС и ТГ с насыщеннымиЖК. Увеличениемикровязкостилипидов можетнаблюдатьсяпри скармливанииживотным ХС, а ее снижение– при содержаниина диете, богатойполиненасыщеннымиЖК. Микровязкостьлипидов, особеннооболочки ЛП-частицы, играет определеннуюроль в ее взаимодействиис мембранойклеток. В целоминтегральностьструктурыЛП-частицыобеспечиваетсягидрофобными, и в большейстепени, ионнымисвязями; приэтом имеютместо следующиевзаимодействия: липид – липид, липид – белок, белок – белок.
В связи с тем, что плазменныеЛП представляютсобой сложныенадмолекулярныекомплексы, вкоторых связимежду компонентамикомплекса носятнековалентныйхарактер, применительнак ним вместослова “молекула”употребляютвыражение“частица”.
КлассификацияЛП.
СуществуетнесколькоклассификацийЛП, основанныхна различияхв их свойствах: гидратированнойплотности, скорости флотации, электрофлоретическойподвижности, а так же на различияхв апопротеиновомсоставе. Наибольшеераспространениеполучилаклассификация, основаннаяна поведенииотдельных ЛПв гравитационномполе в процессеультрацентрифугирования.Гидратированнаяплотность ЛПколеблетсяв пределах 0,93– 1,16 гр мл, что нижегидратированнойплотностиплазменныхбелков, не связанныхс липидами.Поэтому приультрацентрифугировании в растворахс солевой плотностью, равной 1,21 или1,25 г мл, ЛП всплывают, а белки, неассоциированныес липидами, остаются винфрантанте.
При аналитическомультрацентрифугированииразделенияЛП на фракцииосновано наскорости ихфлотации приплотностираствора 1,063 гмлдля ХМ (Sf>400), ЛПОНП(Sf 20 – 400), и ЛПНП(Sf 0 – 20) и приплотностиравной 1,20 г/млдля ЛПВП.
Различнаяэлектрофоретическаяподвижностьпо отношениюк глобулинамплазмы положенав основу другойклассификацииЛП согласнокоторой различаютХМ (остаютсяна старте подобно-глобулинам),-ЛП (ЛПНП), пре--ЛП(ЛПОНП) и -ЛП(ЛПВП), занимающиеположение -,1-,2-глобулиновсоответственно.
Приведенныевыше классификациине учитываютто обстоятельство, что каждый изклассов ЛПотличаетсябольшой дисперсностьюи гетерогенностью.Последнегонедостаткав значительнойстепени лишенатак называемаяхимическаяклассификацияЛП, основаннаяна оценке составаапопротеиновкак специфическихмаркеров длярассматриваемыхлипид – белковыхкомплексов.
Данный подходи классификацияЛП предусматриваетделение всехЛП на первичныеи вторичные(ассоциированныекомплексы). Кпервичнымотносятся такиеЛП, которыесодержат одининдивидуальныйбелок – апопротеин(например, ЛПВ-100, ЛП С-I, ЛПС-II и т.д.). Ковторым ЛП относятассоциатыпервичных ЛП(например, ЛПА-I: А-II, ЛП А-II: В: С:D: Е).
Характерно, что доля ассоциированныхкомплексовчрезвычайновысока у ХМ иЛПОНП и оченьнизка у ЛПВП, т.е. способностьк образованиюкомплексовуменьшаетсяс увеличениемплотность ЛП.
Следуетостановитьсяеще на одномподходе в разделенииЛП, учитывающемпреобладаниев них того илииного белкаили липида.Согласно этомуподходу, выделяютапо А- и апоВ-содержащиеЛП, а также ЛП, богатые ТГ, ХС, ФЛ.
К ЛП, богатымТГ относятсяХМ и ЛПОНП, ЛП, богатые ХС –это ЛПНП и ЛП, богатые ФЛ –ЛПВП.
Состав ифизико-химическиесвойства ЛПплазмы кровичеловека, богатых ТГ илиХС.Климов,1999
Показатели ХМ ЛПОНП
ЛПНП1
ЛПНП2
Средняя гидратированная
плотность частиц, г мл
0,93 0,97 1,012 1,035Границы солевой плотности
для выделения, г мл
1,006 1,0061,006 –
1,019
1,019 –
1,063
Диаметр частицы, нм>100
25 — 75 22 — 24 19 – 23ММ 10-6, Да
500 5 — 13 3,9 – 4,8 2,7 – 4,0 Скорость флотации, Sf 400 20 — 400 12 — 20 0 — 12Средний поверхностный
потенциал, мВ
-7 -7 -7Подвижность в электрическом
поле
остаются
на старте
пре —
Химический состав ЛП, %
ТГ
Белки
ХС общий
% ЭХС
ФЛ
80 – 95
1 – 2
0,5 – 3
46
3 — 9
50 – 70
5 – 12
15 – 17
57
13 — 20
24 – 34
14 – 18
35 – 45
66
11 — 17
5 – 10
20 – 25
45 – 48
70
20 — 30
Основные апопротеины В-48, С, Е, А В-100, С, Е В-100, С В-100Содержание в плазме крови
взрослых лиц натощак, мгдл
след 50 — 200 10 — 50 200 – 300 Что переносят ТГ пищиЭндоген-
ные ТГ
ЭХС,
ТГ
ХС, ЭХССостав ифизико-химическиесвойства ЛПплазмы кровичеловека, богатыхФЛ [Климов,1999].
Показатели
Общая фрак-
ция ЛПВП
ЛПВП2
ЛПВП3
ЛПОВПСредняя гидратированная
плотность частиц, г мл
1,130 1,090 1,150 1,230Границы солевой плотности
для выделения, г мл
1,063 – 1,25 1,08-1,125 1,125-1,21 1,21-1,25 Диаметр частицы, нм 6 — 12 7 — 12 6 — 7 7ММ 10-5, Да
1,5 – 4,0 3,60 – 3,86 1,48 – 1,86 1,5 Скорость флотации (Sf) 0 — 9 3,5 – 9,0 0 – 3,5 Химический состав ЛП, %
Белки
ХС общий
% ЭХС
ФЛ
ТГ
45– 55
20– 27
78
2 – 40
3 — 5
33 – 41
18 – 28
74
30 – 42
4 — 8
45 – 59
12 – 25
81
23 – 30
2 — 6
62
3
90
28
5
Основные апопротеины А-I, А-II А-I, А-II А-I, А-II Содержание в плазме крови
взрослых лиц натощак, мгдл мужчины женщины
170 –350
220 — 470
50 – 120
70 — 200
120 –230
150 -270
20
20
Что переносят
ХС, ЭХС
ФЛ
ЭХС,
ФЛ
Рис.2.
РольЛП.
ЛП плазмыкрови являютсяуникальнойтранспортнойформой липидовв организмечеловека иживотных. Ониосуществляюттранспортлипидов какэкзогеного(пищевого)происхождения, так и зановосинтезируемыхв печени и стенкетонкой кишки(т.е. эндогенногопроисхождения)в систему циркуляциии далее к местамутилизацииили депонирования. Уже одногоэтого былодостаточно, чтобы представитьважную рольЛП в жизнедеятельностиорганизма.Вместе с темнам известнотеперь, чтоотдельные ЛПосуществляют“захват” избыточногоХС из клетокпереферическихтканей и его“обратный”транспорт впечень дляокисления вжелчные кислотыи выведениес желчью. Наконец, ЛП осуществляюттранспортжирорастворимыхвитамиов, гормонови других биологическиактивных веществ.Среди них следуетотметить соединения, в отношениилипидов антиоксидантнойактивностью: - ,-токоферолы, — и - каротины, убихинони т.д. Основнымилипидами, транспортируемымив токе кровив составелипопротеидныхкомплексов, являются ТГ, НЭХС, ЭХС, ФЛ инебольшоеколичествоНЭЖК. Основнаямасса НЭЖКтранспортируетсяальбуминамикрови [5,1999].
НаследственнаянедостаточностьЛП.
Существуют3 редких виданаследственнойнедостаточностиЛП.
Абеталипопротеинемия.При абетолипопротеинемииимеется дефектсинтеза апо-В, в плазме отсутствуютХМ, ЛПОНП, ЛПНП.Клиническионо проявляетсямальабсорбциейжиров, акантоцитозом, пигментнымретинитом иатаксическойневропатией.
Гипобеталипопротеинемия.При этом состояниинаблюдаетсячастичнаянедостаточностьапо-В; ХМ, ЛПОНПи ЛПНП присутствуют, но в низкихконцентрациях.
БолезньТанжье. Приэтой патологииснижена концентрацияЛПВП. Клиническиэто состояниехарактеризуетсягиперпластическим, оранжевымиминдалинамии аккумуляциейэфиров ХС вдругих ретикулоэндотелиальныхтканях. Патологиясвязана с ускореннымкатаболизмомапо А-I [8, 2000].
Перевариваниеи всасываниелипидов.
Желчь.
Значение.
На зареформированиясовременногоучения о внешнесекреторнойфункции печени, когда естествоиспытателирасполагалилишь первыминаучными факторамио количествеи качествеотделяемойна пищу желчии о тех сдвигах, которые возникают в секрециижелчи в связис воздействиямина организмразличныхвнешних и внутреннихфакторов, И. П.Павлов такоценил значениежелчи: “… главнаяроль желчи –сменять желудочноепищеварениена кишечное, уничтожаядействие пепсинакак опасногодля ферментовподжелудочногосока агентаи черезвычайноблагоприятствуяферментамподжелудочногосока, в особенностижировому “.
С тех порпрошло многодесятков лети за истекшеевремя физиология, биохимия иклиника, широкоиспользуяновейшиефизиологические, биохимические, физическиеи клиническиеприемы исследования, обогатилисьогромным количествомфактов, которыерасширили нашизнания относительнороли и значенияжелчи в организме.
Теперь мыследующимобразом можемоценить значениежелчи: она 1) сменяетжелудочноепищеварениена кишечноепутем ограничениядействия пепсинаи созданиянаиболееблагоприятныхусловий дляактивностиферментовподжелудочногосока, особеннолипазы; 2) благодаряналичию желчныхкислот эмульгируетжиры и, снижаяповерхностноенатяжениекапелек жира, способствуетувеличениюего контактас липолитическимиферментами; кроме того, обеспечиваетлучшее всасываниев кишечникенерастворимыхв воде высшихжирных кислот, холестерина, витаминов Д, Е, К и каротина, а также аминокислот;3) стимулируетмоторную деятельностькишечника, втом числе идеятельностькишечных ворсинок, в результатечего повышаетсяскорость абсорбциивеществ в кишечнике;4) является однимиз стимуляторовсекрецииподжелудочнойжелезы, желудочнойслизи, а самоеглавное –желчеобразовательнойфункции печени;5) благодарясодержаниюпротеолитического, амилолитическогои гликолитическогоферментовучаствует впроцессахкишечногопищеварения;6) оказываетбактериостатическоедействие накишечную флору, предупреждаяразвитие гнилостныхпроцессов.Помимо перечисленныхфункций, желчьиграет весьмаактивную рольв межуточномобмене веществ, например углеводном, жировом, витаминном, пигментном, порфириновом, особенно белкаи содержащегосяв нем фосфора, а также в регуляцииводного иэлектролитногообмена, не говоряуже об ее обезвреживающейфункции, функциикроветворенияи функции свертываниякрови. При голоданиивыделяющаясяжелчь содержитдо 600 – 800 мг белка, который, попадаяв кишечник, подвергаетсяпереработке, после чегопродукты его, главным образомаминокислоты, всасываются, поступают вкровь и используютсяклетками какпластический и энергетическийматериал. Тожесамое можносказать и вотношениифосфора. Егоколичестводоходит в печеночнойжелчи до 100мг% и в пузырнойжелчи до 200 мг%, а значительнаячасть фосфорныхсоединений, выделяемаяс желчью в кишечник, вновь всасываетсяи по воротнойсистеме поступаетобратно в печень, осуществляятаким образом, гепато – энтеро– гепатическийкругооборот.С желчью выделяютсяазотистыевещества, которыевновь всасываютсяи утилизируютсяорганизмом.
Кроме того, значение желчиопределяетсяеще и экскреторнойфункцией, выведениемиз крови такихпродуктовобмена, каксеротонин, атакже многихэкзогенныхвеществ ( лекарственныевещества, соединенияброма, йода, мышьяка, фенолфталеинаи салициловойкислоты, солитяжелых металлови некоторыедругие химическиекомпоненты).
Еще однимсвойствомобладает желчь: она раздражаетчувствительныенервные окончаниясосудов и мозговыецентры и изменяетвозбудимостьнервно – мышечнойсистемы.
Последствиянарушениясекреции.
Значениежелчи оченьхорошо определяетсяи теми серьезнымифункциональнымии даже структурнымиизменениями, которые возникаютв организмепри ее хроническойпотери. Впервыеоб этом сталоизвестно изработ павловскойлаборатории, когда у собакс желчнымифистулами, систематическитерявших желчь, на вскрытииоказалосьразмягчениекостей ребер, позвоночника, таза и плечевогопояса. У больныхлюдей, хроническитеряющих желчьчерез послеоперационныесвищи, такжеотмечены нарушениякальциевогообмена, изменениякислотно –щелочногоравновесиякрови и развитиегеморрагическогодиатеза.
В клиникеу больных спослеоперационнымисвищами наблюдалосьзакономерноеснижение содержанияальбумина вкрови и уменьшениеальбумино –глобулиновогокоэффициента, повышениегипергликемическогои постгликемическогокоэффициентов.При этом возникалинарушениявнешнесекреторнойфункции печени, появлялосьанемия, кровоточивость, нарушениедеятельностипочек, нервнойсистемы; появлялисьсимптомы расстройствтрофическихпроцессов.
Установлено, что при хроническойпотери желчиу собак в организмевозникаютнарушенияобмена веществ, в частностикальциевого, липоидного, витаминного; тормозитсясинтез фибриногенав печени; развиваетсягипохромнаягипорегенеративнаяанемия; в костноммозгу – нормобластическийтип эритропоэзас умереннымнарастаниемполихроматофильных нормобластов; в крови – снижаетсяу ровень холестерина( с 240 до 57 мг % ); в кишечникенарушаетсявсасываниепитательныхвеществ; слизистаяоболочка желудкаи кишечникаатрофируется; расстраиваетсянервно – гормональнаярегуляцияфункций внутреннихорганов, возникаюттрофическиеязвы и гистоморфологическиеизменения вяичниках, семенникахи передней долигипофиза; впечени развиваетсяцирроз, иногданекроз отдельныхпеченочныхдолек.
Но не толькохроническаяпотеря желчиоказываетсерьезноевлияние навысшие мозговыецентры. Изменениявысшей нервнойдеятельностиу животныхвозникают ипри продолжительнойзадержке эвакуациинормальнойжелчи в кишку, когда значительноповышаетсяконцентрациябиллирубина и желчных кислотв крови. Приэтом возникаютизменения ив деятельностивнутреннихорганов.
Проникаяв ток крови, например примеханическойжелтухе, желчьв начальнойстадии немногоснижает возбудимостькоры головногомозга и вследствиеэтого уменьшаютсяпищевые условныерефлексы, а впоследующей– значительноповышает возбудимостькорковых клеток, что выражаетсяв повышенииуровня пищевыхусловных рефлексов.По мере накоплениякомпонентовжелчи в кровии тканях организмавозрастаети степень угнетениявысшей нервнойдеятельностии ряд сомато– вегетативныхнарушений.
Таким образом, мы видим, каквелико значениежелчи, причемне только дляобеспеченияпроцессовпищеваренияв желудочно– кишечномтракте, но идля нормальнойработы клетоквсего организмав целом, включаяи клетки периферическойи центральнойнервной системы.2,1980
Химическийсостав желчи.
Желчь содержитнесколькосоединений, не встречающихсяв других пищеварительныхсекретах: холестерин, желчные кислотыи желчные пигменты.Вещества впеченочнойжелчи можноразделить надва класса: 1)вещества, концентрациикоторых малоотличаютсяот их концентрациив плазме; 2) вещества, концентрациикоторых вомного раз выше, чем в плазме.К первому классуотносятся Nа+, К+, CI-, креатинин ихолестерин; это свидетельствуето том, что полигональныеклетки печениобразуют безбелковыйультрафильтратплазмы. Однакохолестеринсинтезируетсяв печени. К числувеществ второгокласса относятсябилирубин, атакже вводимыев организмлекарственныепрепараты, которые выделяютсяс желчью, напримербромсульфалеин,n-аминогипуроваякислота и пенициллин.Содержаниежелчных кислотв печеночнойжелчи составляет2 – 5 мэкв/л.
У взрослогочеловека емкостьжелчного пузырясоставляет50 – 60 мл; он не толькослужит дляхранения желчи, но и концентрируетее путем абсорбцииводы и электролитов, а также секретируетмуцины. В результатеполучаетсяраствор, содержащийлишь небольшиеколичестваCI — и НСО3 —; он можетбыть нейтральнымили слабокислым, достигая рН5,6. В процессереабсорбцииК+слегка повышается, и конечнаявеличина Са2+может составлять15 – 30 мг/100мл. Объемжелчи, выделяемойза день в норме, точно не известен, но через фистулужелчного пузыряможно собратьот 500 до 1000 мл засутки.
Желчныекислоты, синтезируемыев печени, определяютглавный вкладжелчи в процесспищеварения; эти кислотынаходятся вжелчи в видежелчных солей.В желчи, отобраннойчерез фистулу, концентрацияжелчных солейможет варьироватьот 0,5 до 1,5%. Дваосновных компонента, гликохолевая(холилглицин)и таурохолевая(холилтаурин)кислоты, находятсяв желчи человекав соотношенииоколо 3:1. ежедневнаясекреция этихвеществ составляетот 5 до 15 г.
Желчныепигменты образуютсяпри деградациипорфириновв клеткахретикулоэндотелиальнойсистемы, главнымобразом в печени.Присутствиебилирубинапридает свежейпеченочнойжелчи золотисто-желтыйцвет. Пузырнаяжелчь можетбыть зеленойиз-за окислениябилирубинав биливердин.При стояниилюбая желчьпостепеннотемнеет, изменяетцвет от золотистогок зеленому, синему и затемкоричневомупо мере окисленияпигментов.Общее количествоэтих пигментов, выделяемоечеловеком задень, варьируетот 0,5 до 2,1 г. иногдажелчь содержитнебольшинколичествакопропорфирина, образующегосяиз гема.
Желчь содержиттри липидныхкомпонента, имеющих ограниченнуюрастворимость,- желчные соли, фосфотидилхолини холестерин.Пузырная желчьпредставляетсобой эмульсию, в которой находятсясмешанныемицеллы этихкомпонентов; растворимостьХС решающимобразом зависитот концентрациижелчных кислоти фосфотидилхолина.Основной составнойчастью желчиявляется НЭХС, впервые выделенныйиз желчныхкамней; егоконцентрацияв пузырнойжелчи можетдостигать 1%.Пузырная желчьсодержит такжежирные кислоты, присутствующиев виде мыл вколичествах, варьирующихот 0,5 до 1,2%, а такжеТГ (0,5%) и фосфоглицериды(0,2%).Присутствиежелчных солей, мыл и гликопротеидовобеспечиваетстабилизациюпересыщенногораствора холестерина.
продолжение
--PAGE_BREAK--
Гуморальнаярегуляциясекреции.
На основанииглавным образомэксперементальныхисследованийв настоящеевремя сталоочевидным, чтобуквально всежелезы внутреннейсекреции принимаютучастие в регуляциивнешнесекреторнойфункции печени.Об этом свидетельствуютрезультатыопытов с введениемживотным такихгормональныхвеществ, какадреналин, инсулин, тироксин, питуитрин, эпинефрин, тиреоидин, гидрокортизон, адренокортикотропныйгормон, а такжеопыты с частичнойили полнойэкстирпациейгипофиза, щитовиднойжелезы, ококлощитовидныхжелез, половыхжелез и надпочечников.
Инсулин, введенныйвместе с пищей, например сяичным желтком, увеличиваетколичествовыделяемойжелчи по сравнениюс тем, что бываетна прием однихжелтков; причемтакая повышеннаяреакция на пищунаблюдаетсяи на второй, ина третий деньпосле введениягормона, когдаживотные получаюттолько яичныежелтки. Этинаблюдениясовпадают стем, что отметилв своих опытахИ. Х. Пасечник.В его опытахна собакахинсулин увеличивална 50 – 67 % общееколичествоспонтанновыделяемойжелчи и снижалуровень содержанияв ней холатови биллирубина.
Г. А. Петровскийустановилтормозящеевлияние глюкозыкрови на желчнуюсекрецию; имже показано, что инсулинне только возбуждаетпеченочныеклетки, но иснимает тормознойэффект, вызываемыйглюкозой. Такойже эффект последствияМ. А. Сукаллополучила и вопытах с введениемгормона кортизона.
Существенноевлияние навнешнесекреторнуюфункцию печениоказываетгормон щитовиднойжелезы – тироксин, который привведении вкровь тормозитсекрецию желчи.Тиреоидектомияили подавлениефункции щитовиднойжелезы, наоборот, усиливаетжелчеобразовательнуюфункцию печени.При экспериментальномтиреотоксикозеуменьшается, а при экспериментальномгипотериозе, наоборот, увеличиваетсяколичествосекретируемойжелчи.
Дискинетическиеявления вжелчевыделительнойсистеме ирасстройстванормальнойсекреции желчиимеют местои при введениипрепаратов, содержащихгормон околощитовидныхжелез, или приудалении последних.Антидиуретическийгормон в дозах10 – 100 миллиединицстимулируетжелчеобразование, а удалениеполовых железведет к угнетениюпроцессажелчеобразованияс уменьшениемспонтаннойсекреции желчии снижениемсодержанияв ней органическихвеществ. Новместе с тем, количествовыделяемойжелчи на едуу кастрированныхсобак увеличиваетсяна 15 – 29 %, латентныйпериод желчевыделенияукорачивается, удлиняетсявремя желчевыделения, содержаниебилирубинав желчи повышается, и титрующаясящелочностьувеличивается.
Из гормональныхвеществ, образующихсяв организмеи оказывающихвлияние навнешнесекреторнуюфункцию печени, наиболее важноезначение имеютсобственныегормоны пищеварительнойсистемы. К ихчислу относитсяпрежде всегогормон холицистокинин.При веденииэтого гормоначеловеку возникаютсокращениежелчного пузыря, расслаблениесфинктера Оддии происходитвыход желчив кишку, этимон отличаетсяот гормонасекретина, который обладаетспособностьюстимулироватьжелчеобразовательнуюфункцию печени[2, 1980]. Секретинувеличиваетобъем желчии содержаниев ней бикарбонатови хлоридов, ноне влияет насекрецию желчныхкислот.
Имеютсянекоторыеданные о стимулирующемдействии нажелчевыделительнуюсистему и гормонапанкреозимина, если он вводитсяв больших дозах.Глюкогон такжеусиливаетжелчеотделение, но в отличииот секретинастимулируетобразованиежелчи, богатойхлоридами, ине вызываетзначительныхизменений вконцентрациибикарбонатов.Холицистокинин, церулеин, гастрин– IIтакже стимулируютжелчеотделениеи увеличиваютконцентрациюбикарбонатови хлоридов, однако холеретическийэффект у нихвыражен слабее, чем у секретина.Есть сообщенияоб участиивазоактивногоинтестинальногопептида (VYP)в регуляциипроцессовжелчеобразования.VYPвызывает расширениесосудов печении поджелудочнойжелезы и стимулируетвыделениежидкости, богатойбикарбонатами.По влиянию насекрецию желчион являетсяантогонистомсекретина [4,1986].
Наряду сгормонами вмеханизмежелчевыделениямогут игратьроль и всосавшиесяв кровь продуктыперевариванияпищи. Однакоприведенныев литературепо этому вопросуданные довольнопротиворечивы.
Таким образоммногочисленныеэксперементына животныхи наблюдения на человекепоказали, чтов механизмежелчеобразованияи желчевыведениясуществуетнервно – гуморальнаяфаза, но обуславливаетсяли она толькодействиемспецифическихгормонов, илидействиемпродуктовперевариванияпищи, или суммарнымдействием итех и других, окончательносказать не возможно [2, 1980].
ПАВжелудочно– кишечноготракта и механизмы
эмульгирования, значение.
Все ферменты, принимающиеучастие в гидролизепищевых липидовраствореныв водной фазесодержимоготонкого кишечникаи могут действоватьна молекулылипидов лишьна границераздела липид/вода.Отсюда, дляэффективногоперевариваниялипидов необходимоувеличениеэтой поверхностис тем, чтобыбольшее количествомолекул ферментовучаствовалов катализе.Увеличениеплощади поверхностираздела достигаетсяза счет эмульгированияпищевых липидов– разделениекрупных липидныхкапель пищевогокомка на мелкие.Для эмульгированинеобходимыповерхностно-активныевещества – ПАВы, представляющиесобой амфифильныесоединения, одна частьмолекулы которыхгидрофобнаи способнавзаимодействоватьс гидрофобнымимолекуламиповерхностилипидных капель, а вторая частьмолекулы ПАВовдолжна бытьгидрофильной, способнойвзаимодействоватьс водой. Привзаимодействиилипидных капельс ПАВами снижаетсявеличинаповерхностногонатяжения награнице разделалипид/вода икрупные липидныекапли распадаютсяна более мелкиес образованиемэмульсии. В качестве ПАВовв тонком кишечникевыступают солиЖК и продуктынеполногогидролизатриацилглицериновили ФЛ, однакоосновную рольв этом процессеиграют желчныекислоты [6, 1999].
Они поступаютв двенацатиперстнуюкишку с желчьюв виде коньюгатовс глицином илитаурином(гликохолевая, таурохолевая, гликохенодезоксихолевая, таурохенодезоксихолеваякислоты). У человекаотношениеглициновыхконьюгатовк тауриновымсоставляетпримерно 3:1.
В двенацатиперстнуюкишку вместес пищевой массойзаноситсянекотороеколичествожелудочногосока, содержащегосоляную кислоту, которая вдвенацатиперстнойкишке нейтрализуется в основномбикарбонатами, содержащимисяв панкреатическомсоке и желчи.Образующиесяпри разложениибикарбонатовпузырьки углекислогогаза разрыхляют пищевую кашицу и способствуютболее полномуперемешиваниюее с пищеварительнымисоками. Одновременноначинаетсяэмульгированиежира (ТГ). Солижелчных кислотадсорбируютсяв присутствиинебольшихколичествсвободных ЖКи МГ на поверхностикапелек жирав виде тончайшейпленки, препятствующейслиянию этихкапелек. Крометого, соли желчныхкислот способствуютрасчленениюбольших капелекжира на меньшие.Создаютсяусловия дляобразованиитонкой и устойчивойжировой эмульсиис размеромчастиц 0,5 мкми меньше. Врезультатеэмульгированиярезко увеличиваетсяповерхностьжиров, что облегчаетвзаимодействиеих с липазой, т.е. ускоряетферментативныйгидролиз [5, 1999].
Расщеплениелипидов.
Триглицериды.
В организмвзрослогочеловека спищей ежесуточнопоступает 60 –80 г жиров (ТГ)животного ирастительногопроисхождения.Из этого количестваподавляющаячасть (более85%) подвергаетсярасщеплениюв желудочно-кишечномтракте.
В полостирта ТГ не подвергаютсяникаким изменениям, так как слюнане содержитрасщепляющихих ферментов.С желудочнымсоком выделяетсялипаза, получившаяназвание желудочной, однако рольее в гидролизепищевых ТГ у взрослых людейне велика. Во–первых, в желудочномсоке взрослогочеловека идругих млекопитающихсодержаниелипазы крайненизкое. Во-вторых, рН желудочногосока от оптимумадействия этогофермента (оптимальноезначение рНдля желудочнойлипазы находитсяв пределах 5,5– 7,5). В-третьих, в желудкеотсутствуютусловия дляэмульгированияТГ, а липазаможет активнодействоватьтолько на ТГ, находящихсяв форме эмульсии.Поэтому у взрослыхлюдей неэмульгированныеТГ, составляющиеосновную массупищевого жира, проходят черезжелудок безособых изменений.
Вместе с темрасщеплениеТГ в полостижелудка играетважную рольв пищеваренииу детей, особенногрудного возраста.Умереннаякислотностьжелудочногосока у них ( рНоколо 5) способствуетперевариваниюэмульгированныхТГ молока желудочнойлипазой. Крометого, при употреблениимолока в качествеосновногопродукта питаниявозможно адаптивноеусиление синтезажелудочнойлипазы.
ИсследованиямиМ.Hmoshи соавт. Былопоказано, чтослизистаяоболочка корняязыка и примыкающейк нему областиглотки грудногоребенка секретируетсвою собственнуюлипазу в ответна сосательныеи глотательные движения прикормлениигрудью. Эталипаза получиланазвание лингвальной.Активностьлингвальнойлипазы не успеваетпроявитьсяв полости рта, и основным местом ее действияявляется желудок.Оптимум рНлингвальнойлипазы лежитв пределах 4 –4,5; он близок квеличине рНжелудочногосока у грудныхдетей. Лингвальнаялипаза наиболееактивно действуетна ТГ, содержащиеЖК с короткойи средней длинойцепи, что характернодля ТГ молока.Можно сказать, что жир молока– самый подходящийсубстрат дляэтого энзима.Лингвальнаялипаза преимущественнорасщепляетэфирную связьв sn– 3 положенииТГ,
в результатечего образуются1,2(,)-ДГ и ЖК. ЖК скороткой цепьювсасываютсянепосредственнов желудке, адлинноцепочечныевместе с ДГпоступают втонкую кишку.Активностьлиигвальнойлипазы у взрослыхкрайне низкая.
Очень близокпо своим свойствамк лингвальнойлипазе энзим, секретируемыйслизистойоболочкойгортани уноворожденных и получившийназваниепреджелудочнойлипазы. Функцияего та же, чтои лингвальнойлипазы. Все трилипазы (лингвальная, преджелудочнаяи желудочная), гидролизуясложноэфирнуюсвязь преимущественнов sn-3положениитриглицерида, действуют наФЛ и ЭХС.
Несмотряна то, что расщеплениеТГ в желудкевзрослогочеловека невелико, оно в какой-тостепени облегчаетпоследующееперевариваниеих в кишечнике.Даже незначительноепо объему расщепление ТГ в желудкеприводит кпоявлениюсвободных ЖК, которые, неподвергаясьвсасываниюв желудке, поступаютв кишечник испособствуюттам эмульгированиюжиров, облегчая, таким образом, воздействияна них липазыпанкреатическогосока. Крометого, появлениедлинноцепочечныхЖК в двенацатиперстнойкишке стимулируетсекрециюпонкреатическойлипазы.
Основнаямасса пищевыхТГ подвергаетсярасщеплениюв верхних отделахтонкой кишкипри действиилипазы панкреатическогосока. Панкреатическаялипаза являетсягликопротеидом, имеющим ММ 48кДа ( у человека)и оптимум рН8 – 9. Она расщепляет ТГ, находящиесяв эмульгированномсостоянии(действие еена растворенныесубстратызначительнослабее).Ферменткатализируетгидролиз эфирныхсвязей в -,1 — положениях, в результатечего образуется-МГи освобождаютсядве частицыЖК.Этоотличаетпанкреатическуюлипазу отлингвальной, преджелудочнойи желудочнойлипаз, при действиикоторых освобождаетсятолько однаЖК.
Панкреатическаялипаза, как идругие пищеварительныеферменты (пепсин, трипсин ихимотрипсин), поступает вверхний отделтонкой кишкив виде неактивнойпролипазы.Превращениепролипазы вактивную липазупроисходитпри участиижелчных кислоти еще одногобелка панкреатическогосока – колипазы.Колипазасекретируетсяв виде проформы– проколипазы, и для ее превращенияв активнуюколипазу требуетсягидролизспецифическихпептидныхсвязей, которыйпроисходитпри действиитрипсинаподжелудочногосока. Образовавшаясяактивная колипазаобразует слипазой комплекс в молярномотношении 1:1за счет формированиядвух ионныхсвязей Lys– Gluи Asp– Arg.Образованиетакого комплексаприводит ктому, что липазастановитсяактивной иустойчивойк действиютрипсина.
Итак, основныепродукты расщепленияТГ при действиипанкреатическойлипазы — -МГи ЖК. На скоростькатализируемоголипазой гидролизаТГ не оказываютсущественноговлияния нистепень ненасыщенностиЖК, ни длина еецепи (С12 –С18).
Во времятриптическогогидролизапроколипазыосвобождаетсяпентапептид, названныйэнтеростатином, функция которогоеще до концаневыяснена, но установлено, что, всасываясьв кровь, он угнетаетаппетит:
Val –Pro – Asp – Pro – Arg
энтеростатин
Другимисловами, энтеростатинможно рассматриватькак своеобразный“кишечныйгормон”, вызывающийчувство сытостипри приеме иперевариваниижирной пищи.
В панкреатическомсоке, нарядус липазой, содержитсямоноглицериднаяизомераза –фермент, катализирущийвнутримолекулярныйперенос ацилаиз -положенииМГ превращаетсяв -положение.В процессеперевариванияпищевых жировпри участииэтого ферментапримерно 13-МГпревращаетсяв -МГ.Посколькуэфирная связьв -положенииглицеридачувствительнак действиюпанкреатическойлипазы, последняярасщепляетбольшую часть-МГдо конечныхпродуктов –глицерина иЖК (рис. 3). Меньшаячасть -МГуспевает всосатьсяв стенку тонкойкишки, минуявоздействиесо сторонылипазы.
Фосфолипиды.
Подавляющаячасть ФЛ содержимоготонкой кишкиприходитсяна фосфотидилхолин(лецитин), основнаямасса которогопоступает вкишечник сжелчью (11 – 12 г/сут)и меньшая (1 –2г/сут) – с пищей.
Столь значительнаяразница в количествахэкзогенныхи эндогенныхФЛ, находящихсяв тонкой кишке, послужилаоснованиемдля высказываниядвух точекзрения относительнодальнейшейих судьбы. Согласноодной из них, и те, и другиеФЛ подвергаютсяв кишечникеатаке со стороныфосфолипазыА2, катализирующейгидролизсложноэфирнойсвязи в -положенииФЛ. ФосфолипазаА2выделяетсяв кишечник спанкреатическимсоком в виденеактивногопроэнзима ипри воздействиина нее трипсинаи ионов кальцияпревращаетсяв активныйэнзим. В результатекатализируемойфосфолипазойА2 реакцииглицеро-ФЛрасщепляютсяс образованиемлизофосфолипида(лизо-ФЛ) и ЖК.Для протеканииэтой реакциитребуются солижелчных кислот.Таким образом, согласно приведеннойточке зрения, судьба экзогенныхи эндогенныхФЛ одна и таже. Авторы другойточке зрениясчитают, чтоФЛ “желчного”(болеетого, печеночного)происхождения, в отличии отпищевых ФЛ, неподвергаютсявоздействиюфосфолипазыА2. Приэтом подчеркивается, что функция“желчных” ФЛисключительносвязана сгепатоэнтеральнойциркуляциейжелчи: с желчьюони поступаютв кишечник, сжелчными кислотамиучаствуют вмицеллярной солюбилизациилипидов и вместес ним же возвращаютсяв печень. Такимобразом, существуюткак бы два пулаФЛ в кишечнике– “желчный”, защищенныйот действияфосфолипазы, и “пищевой”, подверженныйее действию.Пока мы не можемобъяснитьпричину существованиядвух пулов ФЛи их различноеотношение кдействию фосфолипазы.
Образующиесяпри действиифосфолипазыА2 лизо-ФЛ является хорошимПАВом, и поэтомуон способствуетэмульгированиюпищевых жирови образованиюсмешанныхжировых мицелл.Вместе с темкакая-то частьлизо-ФЛ можетподвергатьсярасщеплениюпри действиидругого ферментапанкреатическогосока – лизофосфолипазы, катализирующейгидролизсложноэфирнойсвязи в -положении.В результатеиз лизолецитинаосвобождаетсяпоследняячастица ЖК иобразуетсяглицерилфосфохолин, который хорошорастворяетсяв водной средеи всасываетсяиз кишечникав кровь.
СН2–О–СО–R1 СН2–О–СО–R1
Н2О R2СООН Н2О R1СООН
СН–О–СО–R2 СН–ОН фосфолипазаА2 ФОСФОЛИПАЗАА1
СН2–О–Р–О–СН2СН2N(CН3)3 СН2–О–Р–СН2СН2N(СН3)3
фосфотидилхолин лизофосфотидилхолин
СН2– ОН
СН– ОН
СН2– О – Р – СН2СН2N(СН3)3
глицерилфосфохолин
Из другихпредставителейФЛ сфингомиелинвсасываетсяв тонкой кишкев виде интактныхмолекул.
продолжение
--PAGE_BREAK--
Холестерин.
В зависимостиот рода пищив организмвзрослогочеловека вводитсяежедневно 300 –500 мг ХС, содержащегосяв пищевых продуктахчастично всвободном(неэстерефицированном)виде, частичнов виде эфировс ЖК. Последниерасщепляютсяна ХС и ЖК особымферментомпанкреатическогосока – гидролазойЭХС, или холестеринэстеразой.Активностьфермента проявляетсяв присутствиижелчных кислот[5,1999].
Химическийсостав и строениемицелл, механизмвсасываниялипидов.
В стенкукишечника легковсасываютсявещества, хорошорастворимыев воде. Из продуктоврасщеплениялипидов к нимотносятся, например, глицерол, аминоспиртыи жирные кислотыс короткимиуглеводороднымирадикалами(С8 — С10), натриевые иликалиевые солифосфорнойкислоты. Этисоединенияиз клеток кишечникаобычно поступаютнепосредственнов кровь и вместес током кровитранспортируютсяв печень.
В то же времябольшинствопродуктовперевариваниялипидов: высшиежирные кислоты, моно- и диацилглицерины, холестерол, лизофосфолипидыи др. плохорастворимыев воде и для ихвсасыванияв стенку кишечникатребуетсяспециальныймеханизм.Перечисленныесоединения, наряду с желчнымикислотами иФЛ, образуютмицеллы. Каждаямицелла состоитиз гидрофобногоядра и внешнегомономолекулярногослоя амфифильныхсоединений, расположенныхтаким образом, что гидрофильныечасти их молекулконтактируетс водой, а гидрофобныеучастки ориентированнывнутрь мицеллы, где они контактируютс гидрофобнымядром. В составмономолекулярнойамфифильнойоболочки мицеллывходят преимущественноФЛ и желчныекислоты, сюдаже могут бытьвключены молекулыхолестерола.Гидрофобноеядро мицеллысостоит преимущественноиз высших жирныхкислот, продуктовнеполногорасщепленияжиров, эфировхолестерола, жирорастворимыхвитаминов идр [6, 1999].
Основнаячасть ТГ всасываетсяпосле расщепленияих липазой наЖК и -МГ.Всасываниеэтих соединенийпроисходитпри участиижелчи, котораясодержит солижелчных кислот, ФЛ и НЭХС. Образовавшиесяпри действиилипазы ЖК и-МГформируют сэтими компонентамижелчи смешанныемицеллы.
Относительномеханизмавсасыванияжировых мицеллили их ингредиентовнет единойточки зрения.Прежде всегопризнаетсявозможностьнепосредственногопроникновениямицелл в эпителиальныеклетки ворсинокслизистойоболочки тонкойкишки. Согласноэтой точкизрения, мицеллыпроникаютвнутрь эпителиальныхклеток целойчастицей путемтак называемоймицеллярнойдиффузии беззатраты энергии.В клетках происходитраспад мицеллярногокомплекса, приэтом желчныекислоты сразуже поступаютв кровь и с токомкрови черезворотную венудоставляютсяв печень, гдеснова переходятв состав желчи.Согласно другойточке зрения, проникновениежировых мицеллвнутрь эпителиальныхклеток частичноили полностьюосуществляетсяпутем пиноцитоза.Наконец, допускаетсявозможностьперехода тольколипидныхингредиентов(молекулярнаядиффузия липидов)из жировыхмицелл внутрьэпителиальныхклеток присоприкосновениимицелл с поверхностьюслизистойоболочки ворсиноккишечника. Приэтом соли желчныхкислот не проникаютвнутрь клеток, а остаются впросвете кишечникаи подвергаютсяобратномувсасыванию, главным образом, в подвздошнойкишке.
Каков бы нибыл механизмвсасываниялипидов, исключительноважное значениепри этом имеетгепатоэнтеральнаяциркуляцияжелчных кислотиз печени вкишечник иобратно, обеспечивающаявсасываниебольших количествЖК и МГ (50 – 70, а иногдаи более 100 г/сут)при относительноневысоком общемпуле желчныхкислот (2,8 – 3,5 г).Последние впроцессегепатоэнтеральнойциркуляциисовершают 6 –8 циклов, поступая, таким образом, в проксимальныйотдел тонкойкишки в суммарномколичествеоколо 18 г /сутпри потерепримерно 0,5 г. Эта потерякомпенсируетсяобразованиемв печени такогоже количестважелчных кислотиз ХС.
ПродуктырасщепленияТГ (ЖК и -МГ)в процессевсасываниясначала поступаютв мембрануэпителиальныхклеток ворсиноктонкой кишки.Из внутреннейповерхностимембраны онипереносятсяв цитоплазмук месту ресинтезаТГ – в гладкийэндоплазматическийретикулум, причем ЖКтранспортируютсяс помощьюсвязывающегоих белка.
ЖК со среднейдлиной углеводороднойцепи (С6–С12), поступившиев эпителиальныеклетки слизистойоболочки тонкойкишки, не участвуютв ресинтезеТГ. Они непосредственнопоступают вворотную вену, связываютсяальбуминамии транспортируютсяв печень. ТакиеЖК оказалисьполезными вкачестве пищевойдобавки (взаменобычных пищевыхжиров) больнымс недостаточностьюпанкреатическойлипазы и липопротеидлипазы(ЛПЛ).
Как уже упоминалось, при перевариваниижиров освобождаютсянекоторыеколичестваглицерина(примерно 1/5 отего содержанияв пищевых ТГ).Будучи хорошорастворимымв воде, глицеринлегко всасываетсяв тонкой кишкеи поступаетв воротнуювену.
ФЛ и лизо-ФЛ, которые участвуютв образованиисмешанныхжировых мицелл, всасываютсяв составе этихмицелл, неподвергаясьрасщеплению.Основная частьих, как ужеотмечалось, подвергаетсяв полости тонкойкишки ферментативномугидролизу. Приэтом всасываниеЖК, образовавшихсяпри гидролизеФЛ, лизо-ФЛ иЭХС, происходитточно так же, как и всасываниеЖК, образовавшихсяпри расщепленииТГ.
Отдельноследует остановитсяна вопросе овсасыванииХС, источником которогов тонкой кишкеявляются:
ХС пищи(0,3-0,5 г/сут; у вегетарианцев значительно меньше);
ХС желчи (ежедневно с желчью в тонкую кишку выделяется1-2 г эндогенного НЭХС);
ХС, содержащийся в слущенном эпителии желудочно-кишечного тракта и в кишечных соках (до 0,5 г/сут).
В общей сложностив кишечникпоступает1,8-2,5 г эндогенногои экзогенногоХС. Из этогоколичестваоколо 0,5 г ХСвыделяетсяс фекалиямив виде востановленногопродукта –капростерина и очень не большаячасть в видеокисленныхпродуктов –холестенонои др. И восстановление, и окислениеХС происходятв толстой кишкепод воздействиемферментовмикробнойфлоры. Основнаячасть ХС внеэстерефицированнойформе подвергаетсявсасываниюв тонкой кишкев составе смешанныхжировых мицелл, состоящих, какуже отмечалосьвыше, из желчныхкислот, ЖК, МГ, ФЛ и лизо-ФЛ.
Одной изпричин уменьшенноговсасыванияжиров в тонкойкишке можетбыть не достаточнополное их расщеплениевследствиелибо пониженнойсекрециипанкреатическогосока (недостатокпанкреатическойлипазы), либонедостаточноговыделенияжелчи. Второй, наиболее частойпричиной пониженноговсасыванияжира являетсянарушенияфункции кишечногоэпителия, наблюдаемоепри энтеритах, гиповитаминозах, недостаточностикоры надпочечникови некоторыхдругих патологическихсостояниях.В этом случае-МГ и ЖК, образовавшиесяв полости кишечника, не могут нормальновсасыватьсяиз-за поврежденияэпителиальногопокрова кишечника.
УменьшениевсасыванияХС будет происходить, если с пищейупотреблятьбольшое количестворастительныхстеринов (главнымобразом, -фитостерина), которые поконкурентномумеханизмупрепятствуютвхождению ХСв состав смешанныхжировых мицелл, хотя сами понеизвестнойпричине невсасываются.На приемефитостериноввидно, что малейшиеизменения вструктуре ХСведут к существенномуизменениюфизико-химическихи физиологическихсвойств. В целом, при обычномсмешанномпитании и сучетом того, что принятыйс пищей ХС образуетв тонкой кишкеобщий пул с ХС, секретируемымжелчью, всасываниюподвергаетсяне более 60% пищевогоХС [5,1999].
Механизмресинтезалипидов вэнтероцитах, значение.
Более сталет тому назадА. Перевозниковв статье “Квопросу о синтезежиров” сообщил, что он вводилчерез зонд вдвенадцатиперстнуюкишку голоднойсобаки смесьмыла (соль ЖК)и глицеринаи спустя 1,5ч насекционномматериаленаблюдал следующуюкартину: эпителийворсинок тонкойкишки животногооказался наполненным“жировымишариками”разной величины, а лимфа грудногопротока выгляделакак молоко.Автор сделалфундаментальныйвывод, что вкишечной стенкесобаки происходитсинтез ТГ изЖК и глицерина.
По современнымпредставлениямресинтез ТГпроисходитв эпителиальныхклетках (энтероцитах)слизистойоболочки ворсиноктонкой кишкидвумя путями.Первый путь- -моноглицеридный.Долгое времяон считалсяединственным.Суть его состоитв том, что -МГи ЖК, проникшиев процессевсасыванияв эмителиальныеклетки кишечнойстенки, задерживаютсяв гладкомэндоплазматическомретикулумеклеток. Здесьиз ЖК образуетсяих активнаяформа – ацил-КоА– и происходитацилирование-МГ собразованиемсначала ДГ, азатем ТГ. Всереакции катализируютсяэнзимнм комплексом– триглицерид-синтетазой, включающимв себя ацил-КоА-синтетазу, моноглицерид-ацилтрансферазуи диглицерид-ацилтрансферазу[5, 1999].
CH2–OH H2C–O–C Н2С–О–С
+R–CO-SKoA + R–CO–SKoA
CH–O–C HC–O–C НС–О–С
— HC–KoA — HC–KoA
CH2–OH H2C–OH Н2С–О-С
-МГ ДГ ТГ [6,1999]
Второй путьресинтеза ТГ- -глицерофосфатный.Он протекаетв шероховатомэндоплазматическомретикулумеэпителиальныхклеток и включаетследующиереакции:
Образование активной формы жирной кислоты – ацил-КоА – при участии ацил-КоА-синтетазы (тиокиназы);
Образование -глицерофосфата при участии глицеролкиназы;
Превращение -глицерофофсфата в фосфатидную кислоту при участии глицерофосфат-ацилтрансферазы;
Превращение фосфатидной кислоты в ДГ при участии фосфатидат-фосфогидролазы;
Ацилирование ДГ с образованием ТГ при участии ДГ-ацилтрансферазы [5, 1999].
Высшие жирныекислоты передих включением в состав болеесложных липидов, должны бытьактивированы.Процесс активациивысших жирныхкислот состоитиз двухэтапов:
а) на первомэтапе идетвзаимодействиевысших жирныхкислот с АТФс образованиемациладенилата:
R – COOH + АТФ R– CO АМФ+ ФФ
Образующийсяв ходе реакциипирофосфатрасщепляетсяна два остаткафосфорнойкислоты и реакцияобразованияациладенилатастановитсянеобратимой– термодинамическийконтроль направленияпроцесса.
б) на второмэтапе ациладенилатвзаимодействуетс HS-КоАс образованиемацил-КоА ( R– COSKоА):
R – CO АМФ+ HS – КоА R – CO SkoA + АМФ
В ходе активациивысшей жирнойкислоты АТФраспадается до АМФ и двух остатков фосфорнойкислоты, такимобразом, активацияжирной кислотыобходитсяклетке в двамакроэргическихэквивалента.Во всех своихпревращенияхв клетках жирныекислоты участвуютв активированнойформе.
Далее идетактивацияглицерола приучастии глицеролкиназы:
H2C– OH H2C– OH
HC – OH + АТФ HC – OH + АДФ
H2C– OH H2C– O – PO3H2
Затем припоследовательномпереносе двухацильных остатковобразуетсяфосфатиднаякислота:
Н2С–ОН Н2С–О–СО–R H2C-О-CO–R
+R-CO–SКоА + R–СО–SKoA
НС–ОН НС–ОН HC-О-CO–R
— HS–KoA -HS-KoA
Н2С–О–РО3Н2 Н2С–О–РО3Н2 H2C-О-PO3H2
Далее отфосфатиднойкислоты гидролетическимпутем отщепляетсяостаток фосфорнойкислоты с образованиемДГ:
H2C–O–CO–R H2C– O – CO – R
+H2O
HC–O–CO–R HC – O – CO – R
— H3PO4
H2C–O–PO3H2 H2C– OH
К образовавшемусяДГ присоединяетсяостаток высшейжирной кислоты:
H2C– O – CO – R H2C– O – CO – R
+R–CO–SKoA
HC – O – CO– R HC – O – CO – R
— HS – KoA
H2C– OH H2C– O – CO – R
В результатеобразуетсяТГ [6, 1999].
Как видно, первая и последняяреакции -глицерофосфатногопути ресинтезаТГ повторяютаналогичныереакции -глицерофосфатногопути. Протеканиетого или иногопути ресинтезаТГ зависит отсостава продуктоврасщепленияпищевых липидов, поступившихв кишечнуюстенку. -Глицерофосфатныйпуть преобретаетзначение, когдав стенку поступилипреимущественноодни ЖК. Еслив стенку поступилиЖК вместе с-МГ, тогда запускается-моноглицеридныйпуть. Болеетого, наличиев эпителиальныхклетках избытка-МГтормозит протекание-глицерофосфатногопути.
Какая-то частьТГ может образоватьсяв кишечнойстенке целикомиз эндогенныхпредшественников.C.Mansbachи S.Parthasarathyсчитают, чтоесли ТГ кишечнойстенки образуютсяиз метаболитовпищевых жиров, то они идут наобразованиехиломикронови быстро поступаютв лимфу. Еслиже ТГ образуютсяиз эндогенныхметаболитов, то они в лимфунепоступают, а секретируются в просвет тонкойкишки. Этимавторы объясняютразвитие стеатореипри некоторыхболезненныхсостоянияху пациентов, находящихсяна без жировойдиете.
В энтероцитах, наряду с ресинтезомТГ, происходиттакже и ресинтезФЛ. В образованиифосфатидилхолинови фосфатидилэтаноламиновучаствуетресинтезированный -,-ДГ, а в образованиифосфатидилинозитов– ресинтезированнаяфосфатиднаякислота. Участиеэтих субстратовв образованииФЛ в стенкекишечникапроисходитпо тем же закономерностям, что и в другихтканях. В процессевсасыванияв кишечнуюстенку поступаеткакое-то количестволизо-ФЛ, главнымобразом, лизофосфотидилхолина.Судьба последнегоможет бытьдвоякой: илион подвергаетсярасщеплениюс образованиемсначалаглицерилфосфохолина, а затем -глицерофосфата, или же подвергаетсяацилированиюс образованиемфосфатидилхолина(лецитина) (схема1) [5, 1999].
Фосфотидилхолин
Н2О
фосфолипазаА2
R2СООН
Лизофосфотидилхолин
Н2О
лизофосфолипаза
R1СООН (фосфолипазаВ?)
Глицеринфосфохолин
Н2О
глицерилфосфохолингидролаза
-глицерофосфат+ холин
схема 1. Превращениефосфотидилхолинав
-глицерофосфат.Климов,1999
Клетки кишечникаспособныресинтезироватьФЛ и из поступающихв них при пищеварениисвободных ЖК, глицерола иаминоспиртов.Этот процессможно разбитьна три этапа:
а) образованиедиацилглицерида, ранее рассмотреное;
б) активацияаминоспирта: аминоспирт, например, этаноламинподвергаетсяпри участииэтаноламинкиназы энергозависимомуфосфолирированию:
NH2–CH2–CH2–OH+ АТФNH2–CH2–CH2–O–PO3H2+ АДФ
Затем привзаимодействиифосфорилированногоаминоэтанолас ЦТФ идетобразованиеактивированнойформы аминоспирта– ЦДФ-этаноламина:
продолжение
--PAGE_BREAK--
NH–CH–СH–O–Ф + ЦТФ ЦДФ-этаноламин+ пирофосфат
Реакциякатализируетсяфосфоэтаноламинцитидилтрансферазой.Образовавшийсяв ходе реакциипирофосфатрасщепляетсяпирофосфатазой– термодинамическийконтроль направленияпроцесса, скоторым мы ужезнакомились.
в) образованиеглицерофосфолипида:
ЦДФ-этаноламин+ диглицерид фосфотидилэтаноламин+ ЦМФ
Реакциякатализируетсяфосфоэтаноламин-диацилглицеролтрансферазой.
С помощьюподобногомеханизма можетсинтезироватьсяи фосфотидилхолин[6, 1999].
В кишечнойстенке происходиттакже реэстерификацияХС. До недавнеговремени считали, что эта реакцияосуществляетсяпри участиипанкреатическойхолестерин-эстеразы(гидролазы) ичто этот ферментв зависимостиот условийможет не толькогидролизоватьЭХС, но и синтезироватьих. В последниегоды установлено, что образованиеЭХС происходитв микросомахэнтероцитови что этот процесскатализируетсядругим ферментом– ацил-КоА-холестерин-ацилтрансферазой:
АХАТ
ХС + Ацил-КоА ЭХС + КоА
ЭффективностьэстерификацииХС в энтероцитахимеет большоезначение дляего всасывания.Предложеныпрепараты, угнетающиеактивностьуказанногофермента и, следовательно, уменьшающиевсасываниеХС.
Таким образом, продукты расщепленияпищевых жиров, образовавшиесяв полости кишечникаи поступившиев его стенку, снова используютсядля ресинтезажиров. Биологическийсмысл этогопроцесса сводитсяк тому, что встенке кишечникасинтезируютсяжиры, болееспецифичные для данноговида животногои отличающиесяот пищевогожира. В известнойстепени этообеспечиваетсятем, что в синтезеТГ и ФЛ и в эстерификацииХС в кишечнойстенке принимаютучастие, нарядус экзогенными(пищевыми), иэндогенныеЖК, доставляемыев клетки следующимипутями: а) синтезированныезаново в самихклетках или“модифицированные”, например, путемудлинения цепи; б) доставленныев клетки изкровеносногорусла; в) синтезированныев печени и попавшиесначала в кишечникв составе ФЛжелчи, а затемпроникшие вэпителиальныеклетки кишечникав составе жировыхмицелл. Крометого, в клеткахкишечникапроисходитсвоеобразноеперераспределениеобщего пулаЖК, например, ЖК эндогенногопроисхожденияможет бытьиспользованадля эстерификации ХС как экзогенного, так и эндогенногопроисхождения; ЖК, ранее входившаяв состав ФЛ, может бытьиспользованадля ресинтезаТГ, и наоборот.
В заключенииследует подчеркнуть, что ресинтезированныеи вновь синтезированныев стенке кишечникалипиды не поступаютв чистом видев кровь, а используютсядля образованияособых, богатыхтриглицеридами, липид-белковыхкомплексов– ХМ и в такомвиде всасываютсясначала в лимфу, а затем в кровь[5, 1999].
Образованиеи обмен хиломикронов, значение.
Хиломикроны(ХМ) известныс 1774 г., когда английскийврач У. Хьюсонобнаружилбелесоватыйвид крови прикровопусканиии установил, что причинойэтого являетсяабсорбционнаялипемия. В 1920 г.С. Кейдж локализовалХМ под микроскопомпосле приемажирной пищи, как “танцующиев сывороткичастицы, диаметромв несколькораз меньшеэритроцитов”и дал им современноеназвание [3, 2000].
Основнойфункцией ХМявляется транспортэкзогенных, поступающихс пищей ТГ, которыесоставляютдо 90% липидныхкомпонентовэтих липопротеиновыхчастиц. ОбразованиеХМ происходитв энтероцитахповерхностногослизистогослоя кишечникаи зависит вомногом от количествапотребляемыхжиров и характерасодержащихсяв них ЖК. Способностьстенки кишечникасинтезироватьХМ проявляетсятолько приналичии высшихЖК с числоматомов углеродане менее 12. В такомслучае главныепродукты гидролизаплазмы – ЖК,2-моноглицеридыи диглецеридыпоступают путемдиффузии(энергозависимыйпроцесс) вэнтероциты, где происходитресинтез ТГна гладкомэндоплазматическомретикулумев апикальнойчасти клеток.При наличиив пище ТГ с ациламикороткой длиныХМ не образуются, а ЖК послевсасыванияв кишечникепоступают вкровь воротнойвены печени, не попадая влимфатическуюсистему.Электронномикроскопическиеисследованияпозволяютвыявить осмиофильныевключения –предшественникиХМ – в цитоплазмеэнтероцитови проследитьих перемещениеот гладкогоэндоплазматическогоретикула каппарату Гольджив супроядернуючасть клетки.Возможно, аппаратГольджи ответствененза присоединениеуглеводныхкомпонентовк апапротеинамлипопротеиновыхчастиц. Из аппаратаГольджи сформированныечастицы ХМперемещаютсяв составе везикулк плазмолемме, где посредствомэкзоцитозапокидают клеткуи переходятв межклеточноепространство, а далее – в лимфу.
Секретируемыев лимфу ЛП-частицыпретерпеваютряд превращенийдо их окончательногоформированияв ХМ, наблюдаемыев токе крови.указанныеизменениязаключаютсяво взаимообменеотдельныхапопротеинов, в первую очередьс ЛПВП. Показано, что при взаимодействииХМ с ЛПВП2 споследнихпереходят наХМ апо-ЛП С и Е, в то время какапо-ЛП А-IVпокидают Хмиучаствуют вформированиив сосудистомрусле ЛПВП.Природа такихперемещенийзаключаетсяв большем сродствеапо-ЛП С к поверхностнымслоям триглицерид-обогащенныхлипопротеиновыхкомплексови в его болеевысокой поверхностнойактивности(рис. 4) [12,1990].
Ключевуюроль в сборкечастиц играетапопротеинВ48. В них такжешироко представленыапопротеиныС I – IIIи имеют апопротеиныА I – IIкишечного ипеченочногопроисхождения.Однако, свежесекретированныечастицы ХМ, практически, лишены апопротеиновС и А и приобретаютих в результатеконтакта счелночнымиЛПВП уже в плазмекрови.
ХМ – это первыйтранспортерэкзогенныхпищевых липидов, прежде всего, ТГ, на пути черезлимфу крови.Их метаболическиепревращенияизвестны какэкзогенныйпуть кругооборотаЛП.
С кровью ХМпереносятся, в первую очередь, в правое сердцеи легкие, а затемв большой кругкровообращения.При этом онивсе время теряютзначительныеколичестваТГ за счетлипопротеид-липолизаи их гидрофобноеядро заметно“худеет”. ХМпревращаютсяв остаточныечастицы, в которыхФЛ, ХС и апопротеинынаходятся вотносительномизбытке. Наповерхностипохудевшейчастицы ХМвозникаютскладки избыточнойоболочки, которыемогут отрыватьсяот частицы, замыкатьсяв особые малыебогатые фосфолипидамии апопротеинамиС, Е и А “насцентныедиски” и служатзатем основойдля наполнениягидрофобнымилипидами иобразованияЛПВП. Механизмэффекта, обеспечивающегопросветлениелипемическойплазмы, котороеинтенсивноидет уже в первые15 минут и за 12 –14 ч после приемажирной пищиполностьюубирает изплазмы ХМ, обеспечиваетсяферментомлипопротеиновойлипазой (ЛПЛ).Этот энзимкапиллярнойстенки и освобождаетсяв плазму в ответна жировуюнагрузку игепарин. Наибольшуюлиполитическуюактивностьпроявляюткапиллярыжировой ткани, легких и сердца, кроме того ЛПЛвыделяетсяв печени, селезенке, почках, лактирующеймолочной железеи диафрагме.Очевидно, чтоэто связано с интенсивнымотложениемТГ в адипоцитах, с секрециейлипидной эмульсиив молоко и сэнергетикоймиокарда идиафрагмы, использующихв топливныхцелях многоЖК. Любопытно, что в легкихпроцесс частичногометаболизмаХМ играет ключевуюроль для обеспечениявысокой активностиальвеолярныхмакрофагови существеннонеобходим длясинтеза ФЛсурфактанта.В связи с этим, при легочныхинфекцияхблаготворнодействуетжировая диета.Еще народныезнахари применялибарсучий имедвежий жири собачье салопри чахотке.Такая процедура, как искусственныйлечебный пневмоторакс, опосредуетсвой эффектне только черезвозникающуюв спавшемсялегком венознуюгиперемию иусилениефибропластическихпроцессов.Известноезначение имеети усилениенедыхательныхфункций легкихпри снижениивентиляции.Традиционноепитание северныхнародов, находящихсяпод воздействиемклиматическихфакторов повышенногориска бронхитаи пневмонии, не случайнобогато жирами.Эта особенностьэкологии повышаетрезистентностьчукчей, эскимосови других представителеймалых реликтовыхэтносов кбронхолегочнойпатологии. Ксожалению, чтобы осознатьэто, понадобилсяпечальный опыт“окультуривания”советскогои американо-канадскогоСевера, когдафорсированныйпереход наевропеизированнуюдиету и образжизни, не смотряна формально“улучшенныеусловия существования”, привел к значительномувозрастаниюпатологическойпораженностиболезнямидыхательнойсистемы у аборигенов.Конечно, здесьсыграло рольи учащениеконтактов сносителяминовых для северянизолятов штаммов инфекционныхвозбудителей.Но, по крайнеймере, во многихслучаях дляиндивидовоказываетсябиологичекивыгодно оставатьсяв рамках привычнойэкологии.
АктивностьЛПЛ стимулируетсяинсулином иСТГ. У человекаболее 80% липогенезав адипоцитахидет на основеготовых ЖК, поставляемыхЛПЛ-реакциейи только 20% синтезируетсяиз углеводныхпредшественниковв самих жировыхклетках.
Гепарин неявляется кофакторомЛПЛ, но запускаетее секрецию.Коэнзимнуюроль для ЛПЛвыполняеткомпонент ХМ, апопротеинС – II. Вместес тем, апопротеинС – III, наоборот, ингибируетЛПЛ. Таким образом, от соотношенияС – II и С –III можетзависеть скоростьпросветленияпостгепариновойплазмы. Альбумин, подхватываяи удаляя изсферы действияреакции НЭЖК, также значительноускоряет просветлениелипемическойплазмы. В связис этими фактами, липемия оченьчасто сопровождаетсятромбофилитическимсостоянием.Более того, гипоальбуминемия, свойственнаяголоданию инефротическомусиндрому, протекаетс задержкойкатаболизмаХМ и других ЛПв плазме игиперлипопротеинемиями.Кроме ХМ, ЛПЛаналогичнодействуети на ЛПОНП.Остаточныечастицы ХМтеряют апопротеиныС и А, переходящиена частицыЛПВП. Черезобмен апопротеиновЛПВП могутрегулироватьскорость катаболизмаХМ и ЛПОНП, таккак служатчелноком, снабжающимбогатые триглицеридамиЛП активаторамиЛПЛ апопротеинамиС. В конце концов, остатки ХМприобретаютиз состава ЛПВПапопротеинЕ, которыйспособствуетих захватупеченью черезособый апо-Е-чувствительныйи комбинированный, апо-В/Е-чувствительныйрецепторы, иподвергаютсярецепторномуэндоцитозув гепатоциты, где расщепляются.При этом ХС идругие липидыпоставляютсяв печень, котораяиспользуетих для продукциижелчных кислоти прямой экскреции липидов в желчь, для собственныхпластическихи энергетическихнужд и для продукцииЛПОНП [3,2000].
В результатеферментативноговоздействияЛПЛ на частицуХМ, направленногоглавным образомна ТГ ядра, происходитих гидролитическоерасщеплениедо МГ и свободныхЖК. Последниедиффундируютв клетки подлежащихтканей путемлатеральнойдиффузии черезмембраны ииспользуютсялибо сразу жедля энергообеспечения(функционирующиемышечные ткани, паренхиматозныеорганы), либозапасаютсяв форме жировыхвключений(адипоцитыжировой ткани).Учитывая, чтопри гликолизеХМ расщепляетсясвыше 70% ТГ ихсердцевины, содержащейв норме 90 – 95 % данногокласса липидов, становятсяочевидныминаблюдаемыепри этом резкиеконформационныенарушения всейлипидно-белковойгетеромолекулыв целом. ОтмечаетсяинтенсивноевысвобождениеФЛ, белков, НЭХСиз поверхностныхслоев ХМ.
ЛП-частицы, образовавшиесяиз ХМ после ихвзаимодействияс ЛПЛ, получилиспециальноеназвание –“ремнантные”.
Метаболическаясудьба “ремнантных”частиц состоитв их утилизациипеченью. Исследованияпоследних летпоказывают, что скоростьпоглощения“ремнантных”частиц печеньюзависит отихапопротеновогосостава. Апо-ЛПЕ (в частности, Е-III И Е-IVизоформы) ускоряютданный процесс, в то время какапо-ЛП С ингибирубт, даже в присутствииадекватныхколичествапо-ЛП Е [12, 1990].
Нарушениеперевариванияи всасываниялипидов.
Стеаторея.
Во всех случаяхнарушенияперевариванияи всасываниялипидов появляетсястеаторея. Этослучается:
Из-за отсутствия желчи в кишечнике (синдром ахолии);
Из-за нарушения поступления в кишечник панкреатического сока. Отметим, что ухудшению эмульгирования и переваривания жиров способствует и низкая кислотность желудочного сока;
Из-за первичной мальабсорбции (целиакия, тропическая спру, болезнь Уиппла, другие хронические энтериты, гиповитаминоз по фолиевой кислоте);
При приеме значительных количеств тугоплавких липидов животного происхождения (например, бараньего жира), особенно у детей;
При ускоренной перистальтике кишечника;
При ингибирующем действии антибиотиков (неомицин, хлортетрациклин) и блокаторов фосфорилирования (монойодацетат, флоридзин) на функции энтероцитов;
При избытке двухвалентных щелочноземельных катионов в пище и воде, что способствует образованию труднорастворимых кальций-магниевых солей ЖК. Задержка липидов, в частности, ХС в просвет кишечника достигается и с помощью ионообменных смол, связывающих желчные кислоты (холестирамин, квестрол, холестипол).
При стеатореестул становитсячастым и липким, из-за ахолии– часто глинистымна вид, содержитлипидные каплии беловатыекомочки мыл(кальциевыхи магниевыхсолей ЖК). Прихроническойстеатореевторично развиваетсягиповитаминозпо жирорастворимымвитаминам [3,2000] и нехватканезаменимыхЖК [5, 1999]. Довольнозакономерныкоагулопатияи остеопороз.
Если стеатореявызвана ахолией, то она сопровождаетсяобесцвечиваниемкала. Стул содержитне всосавшиеся, но полупереваренные(за счет действиямыл) липиды.При панкреатическойстеаторее нетахолии, крометого, нарушеноперевариваниеи всасывание и других, нелипидных компонентовпищи. При нарушенииперевариванияи всасываниялипидов возможнопонижениесодержанияХМ и других ЛП, а значит – ТГи ХС – в лимфеи плазме крови.
Компенсаторныммеханизмомпри нарушенииабсорбциилипидов в верхнихотделах тонкойкишки являетсяактивизацияих всасыванияв нижних отделах[3, 2000].
Хиломикронемия.
Установлено, что при задержкекатаболизмаХМ, из-за низкойактивностиЛПЛ, развиваетсяпродленнаяили стабильнаяхиломикронемия(гиперлипопротеинемия(ГЛП) ( I и Vтипа) .
ПервичнаягиперлипопротеинемияIтипаили болезньМ. Бюргера – О.Грютца описанав 1932 г. и связанас наследственнымаутосомно-рецесивнымдефектом ЛПЛ.В крови накапливаетсязначительноеколичествоХМ из-за блокаих катаболизма.ХМ провоцируюттромбоз и ишемическиемикронекрозы, которые особеннохарактерныдля поджелудочнойжелезы. Характернынаблюдаемыес раннего детстваабдоминальныеколики. Формируетсяхроническийрецидивирующийпанкреатит.Бывают случаимолниеносныхсмертельныхобострений.Большое значениеимеет частичныйгидролиз ХМпанкреатическойлипазой, которыйпроходит вмикроциркуляторномрусле органа.Лизолицетини ЖК в избыткеоказывают напанкреатическиеклетки местноетоксическоедействие, связанноес детергентнымэффектом иразрушениемклеточныхмембран.
На коже видныхарактерныестигмы заболевания– желтовато-розовыепапулы на плечах, спине, ягодицах.Этот результатфагоцитозаХМ гистоцитамидермы и образованияэруптивныхксантом. Макрофагитоже перегружаютсяХМ, что ведетк гепатоспленомегалиии появлениюпенистых клетокв костном мозге.На бледномглазном дневидны белыесосуды, чтоизвестно как lipemia retinalis.В плазме, котораянатощак остаетсямутной и даетсливкообразныйслой при стоянии, повышен уровеньТГ, но ХС в норме.ГЛП I нереагирует нагепарин. УровеньапопротеинаС II остаетсяв норме. Таккак ХМ не проникаютчерез эндотелий, атеросклерозне ускоряется.
Приобретеннаяфенокопия ГЛПI формируетсяу больных саутоимуннымизаболеваниямисоеденительнойткани, особенночасто – присистемнойкрасной волчанке.Антитела противгликозаминогликановпри этих болезняхнарушают процессгепариновойактивации ЛПЛ.
ПервичнаягиперлипопротеинемияVтипаразвиваетсяпри аутосомно-рецессивномотсутствииапопротеинаС II, важногокофактора ЛПЛ.В отличие отГЛП I, в кровинакапливаютсяоба главныхсубстрата ЛПЛ– ХМ и ЛПОНП.Основные симптомыболезни сходныс ГЛП I. Однако, панкреатитбывает менеетяжелым и клиникаболезни развиваетсягораздо позже, во взросломсостоянии.Больные неимеют апо-С II.Гепарин неэффективен.При введениисвежей донорскойсывороткиздоровых лиц, изобилующейэтим апопротеином, наступаетбыстрое, новременноеоблегчение.Эруптивныексантомы менеевыражены, чемпри ГЛП I.ВторичнаяприобретеннаяГЛП, соответствующаяпаттерну ГЛПV, бываетпри гликогенозеГирке, алкоголизмеи использованиипероральныхпротивозачаточныхсредств, еслипечень пациентоввырабатываеточень многоЛПОНП. Возможно, имеет местовторичноеторможениеактивностиЛПЛ избыткомХМ [3, 2000].
Заключение.
Одно из основныхзаболеванийсовременности– атеросклероз– заболевание, вызванноенарушениемобмена липидов, в частностилипопротеидов.Значительнаячасть населениястрадает ожирением, которое, в своюочередь, провоцируетразвитие болезнейсердечно-сосудистойсистемы.
Для леченияэтих заболеванийнеобходимопониманиемеханизма ихразвития, чтоневозможнобез знаниянормальныхпроцессовобмена липидов.Все это показываетактуальностьмоей темы и еепользу для меняв моей будущейврачебнойпрактике.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
Работа №1.Исследованиеэмульгирующихсвойств ПАВжелудочно-кишечноготракта.
Принципметода: ПАВснижают поверхностноенатяжениелипидных частицв водной средеи они распадаютсяна более мелкие, образуя эмульсиюс размеромчастиц до 0,5 мк, в результатеплощадь соприкосновенияс липолитическимиферментамиувеличиваетсяи скоростьлиполиза возрастает.
Ход работы: В чистой пробиркеприготовитьсмесь ПАВ, состоящуюиз: 0,5 мл 1% р-ра мыла;0,5 мл 1% р-ра кислогоуглекислогонатрия; 0,5 мл 1%р-ра белка; 3,0 млжелчи. Эту смесь, близкую к тойкоторая эмульгируетлипиды в кишечнике, использоватьв качествеодного изэмульгирующихсредств. Дляисследованиявзять 6 чистыхпробирок изаполнить ихреагентамикак указанов таблице.
Реагенты (мл) 1 2 3 4 5 6 Желчь 2,0
Смесь ПАВ
2,0
Р-р NaНСО3
2,0
Р-р мыла
2,0
Р-р белка
2,0
Н2О
2,0 Масло 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Все пробиркивстряхнутьдо образованияэмульсии, отметитьвремя расслоения, сделать выводоб эффективностиэмульгаторов, расположивих в ряд в порядкеубывания.
Вывод: врезультатепроделанногоопыта я установила, что наилучшейэмульгирующейспособностьюобладает р-рNаНСО3, затем идетсмесь ПАВов, потом – желчь, далее р-р мыла и замыкаетэтот ряд р-рбелка и Н2О.
Т.к. у нас ворганизме оченьмало оснований, то отсюда следует, что наилучшейэмульгирующейспособностьюв ЖКТ обладаетсмесь ПАВов, куда такжевходят и основания.
Работа №2.Влияние желчина активностьпанкреатическойлипазы.
Принципметода: Привоздействиилипазы наэмульгированныежиры молокапроисходитих гидролиз, который можнонаблюдать пообеспечиваниюрозовой окраскипредварительнодобавленногофенолфталеина, вследствиеподкисленияреакционнойсреды освобождающимисявысшими жирнымикислотами.
Сравнитьскорость липолизав присутствиии отсутствиижелчи в реакционнойсреде. Сделатьсоответствующийвывод.
Ход работы:В две чистыепробирки поместитьреагенты какуказано в таблице.
Реагенты 1 2 Молоко (мл) 2,0 2,0 20%водный р-р желчи – (мл) 2,0Н2О
0,2 1% р-р фенолфталеина (кап) 4 4Р-р панкреатина – 6 мг мл (мл)
0,2 0,21 н и 0,5 н р-рыNаОН, дослабо-розовогоцвета (по 2 кап).
Вывод: в ходеработы я ещераз подтвердилатот факт, чтожелчь активируетпанкреатическуюлипазу.
Клинико –диагностическоезначение: Принарушениипоступленияжелчи в 12-типерстную кишкунарушаетсяперевариваниеи всасываниелипидов, в томчисле незаменимых.Это сопровождаетсястеатореей, развитиемгиповитаминозовжирорастворимыхвитаминов, поступлениемжелчных пигментовв кровь и мочус последующимразвитиемжелтухи.
Списоклитературы.
Васьковский В. Е. Липиды. Соросовский образовательный журнал. – 1997. №3. С. 32 – 33.
Горшкова С. М., Курицин И. Т. Механизмы желчевыделения. – Л. “Наука”. – 1980. – 287 с.
Зайчик А. Ш., Чурилов Л. П. Основы общей патологии. Часть 2. Основы патохимии (учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов) – СПб. – 2000. – С. 132 – 155.
Иванченкова Р. А. Нейрогуморальная регуляция процессов желчеобразования и желчевыделения. Клин. Медицина. – 1986, т. 64 № 4. С. 27 – 29.
Климов А. Н., Никуличева Н. Г. Липиды, липопротеиды, атеросклероз. – СПб. “Питер”. – 1999. – С. 36 – 48.
Кононов Е. И., д. м. н. Лекция “Обмен липидов”. Архангельский медицинский институт, 1999 – информация из I-net (www. lipid.ru).
Мазурин А. В., Воронцов. И. М. Пропедевтика детских болезней – СПб: ИКФ “Фолиант”. – 1999. – С. 836.
Маршал В. Дж. “Клиническая биохимия” Пер. с англ. – М. – СПб.: “Издательство бином” – “Невский Диалект”, 2000. С. 260.
Сорока Н. Ф. Питание и здоровье. – Минск. “Беларусь”. – 1994. – С. 44.
Трубачев С. Д. Лекция “Обмен липидов”. УГМА. 2001.
Уайт А.., Хэндлер Ф., Смит Э. Основы биохимии. – М: Мир. – 1981. т.№3, С.1359 – 1361.
Холодова Ю. Д., Чаяло П. П. Липопротеины крови. – Киев “Наука думка”. – 1990. – С. 82 – 84.