Липидный обмен в организме¶
Липидный обмен — это совокупность биохимических процессов поступления, транспорта, синтеза, превращения и выведения липидов (жиров и жироподобных веществ) в организме. Липидный обмен охватывает обмен триглицеридов, фосфолипидов, холестерина и жирных кислот и тесно связан с обменом углеводов и белков. Нарушение липидного обмена лежит в основе атеросклероза, ожирения, жировой болезни печени и ряда эндокринных заболеваний.
¶Основные компоненты липидного обмена
Ключевыми субстратами липидного обмена являются:
- Триглицериды — главный источник энергии, откладываются в жировой ткани;
- Фосфолипиды — структурные компоненты клеточных мембран;
- Холестерин — предшественник стероидных гормонов, желчных кислот и витамина D;
- Жирные кислоты — насыщенные и ненасыщенные, участвуют в окислении и синтезе мембранных липидов;
- Липопротеины — комплексы липидов с белками, обеспечивающие транспорт гидрофобных жиров в водной среде крови.
¶Пищеварение и всасывание липидов
Поступление липидов начинается в тонком кишечнике. Основная масса пищевых жиров — триглицериды — подвергается действию панкреатической липазы. Перед этим желчные кислоты, синтезируемые в печени и поступающие в кишечник с желчью, эмульгируют жиры, увеличивая площадь их контакта с ферментами. Продукты расщепления — моноглицериды и жирные кислоты — всасываются в энтероциты, где вновь эстерифицируются в триглицериды и включаются в состав хиломикронов — липопротеинов очень низкой плотности, поступающих в лимфатическую систему и далее в кровоток.
¶Транспорт липидов в крови
Транспорт липидов осуществляется липопротеинами, которые классифицируют по плотности:
| Тип липопротеинов | Основной состав | Функция |
|---|---|---|
| Хиломикроны | Триглицериды, апо-В-48 | Транспорт пищевых жиров из кишечника |
| ЛПОНП (VLDL) | Триглицериды, холестерин | Транспорт эндогенных жиров из печени |
| ЛППП (IDL) | Промежуточные | Образуются из ЛПОНП |
| ЛПНП (LDL) | Холестерин, апо-В-100 | Доставка холестерина в ткани |
| ЛПВП (HDL) | Фосфолипиды, апо-А-I | Обратный транспорт холестерина в печень |
ЛПНП часто называют «плохим холестерином», поскольку их избыток способствует отложению холестерина в стенке артерий. ЛПВП, напротив, выводят холестерин из тканей и потому считаются «хорошим холестерином».
¶Синтез и катаболизм липидов
¶Синтез жирных кислот
Синтез жирных кислот (липогенез) происходит преимущественно в печени и жировой ткани. Исходным субстратом является ацетил-КоО, образующийся при расщеплении глюкозы. Ключевой фермент синтеза — ацетил-КоА-карбоксилаза, превращающая ацетил-КоА в малонил-КоА. Дальнейшее удлинение углеродной цепи катализирует жирнокислотный синтаз. Синтез жирных кислот стимулируется избытком углеводов и инсулином.
¶Бета-окисление
Расщепление жирных кислот с участием кофермента А происходит в митохондриях практически всех тканей, но особенно активно — в сердечной мышце, печени и скелетных мышцах. Каждый цикл бета-окисления отрезает двухуглеродный фрагмент в виде ацетил-КоА, который вступает в цикл Кребса. Окисление жирных кислот даёт значительно больше энергии, чем расщепление глюкозы: при полном окислении 1 г жира выделяется около 9 ккал против 4 ккал на 1 г углеводов.
¶Кетогенез
При недостатке углеводов, голодании или сахарном диабете в печени образуются кетоновые тела — ацетоуксусная и бета-гидроксимасляная кислоты, ацетон. Кетоновые тела используются как энергетический субстрат сердцем, мышцами и головным мозгом. Избыток кетоновых тел приводит к ацидозу — опасному состоянию, особенно при диабетическом кетоацидозе.
¶Регуляция липидного обмена
Липидный обмен регулируется гормонами и нервной системой. Инсулин стимулирует липогенез и подавляет липолиз в жировой ткани. Глюкагон, кортизол, адреналин и гормоны щитовидной железы, напротив, усиливают расщепление жиров. Ключевые ферменты липидного обмена — гормон-чувствительная липаза, липопротеинлипаза, ГМГ-КоА-редуктаза (ключевой фермент синтеза холестерина, мишень для статинов) — подвергаются аллостерической и гормональной регуляции.
¶Нарушения липидного обмена
К основным нарушениям липидного обмена относятся:
- Дислипидемии — повышенный уровень холестерина и/или триглицеридов в крови, основной фактор риска атеросклероза;
- Ожирение — избыточное отложение триглицеридов в жировой ткани;
- Жировая болезнь печени — накопление жира в гепатоцитах;
- Семейные гиперхолестеринемии — генетические заболевания, связанные с дефектами рецепторов ЛПНП;
- Липодистрофии — нарушения распределения жировой ткани.
Диагностика нарушений липидного обмена включает липидограмму — анализ крови на общий холестерин, ЛПНП, ЛПВП и триглицериды. Лечение дислипидемий основывается на диете, физической активности и применении гиполипидемических средств: статинов, фибратов, секвестрантов желчных кислот и ингибиторов абсорбции холестерина.
¶Значение для организма
Липидный обмен обеспечивает организм энергией, участвует в построении клеточных мембран, синтезе гормонов и защите внутренних органов. Поддержание баланса синтеза, транспорта и выведения липидов критически важно для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний — ведущей причины смертности в России.
¶Источники
- Студеникин М. Я. «Липидный обмен и его нарушения»
- Справочник по патологической физиологии / под ред. А. Д. Соловьёва
- Биохимия человека / под ред. А. В. Папаяна
- Клинические рекомендации МЗ РФ по диагностике и коррекции нарушений липидного обмена