Нарушение процессов всасывания жиров.

- недостаточное поступление панкреатической липазы в кишечник;

- нарушение поступления в кишечник желчи;

- заболевания пищеварительного тракта (повреждения эпителиального покрова). Наблюдается стеаторея.

Гиперлипопротеинемии.

1. Гиперхолестеринемия (повышена концентрация ЛНП или ЛВП). Семейная гиперхолестеринемия (β-липопротеинемия) связана дефицитом клеточных рецепторов и с полной или частичной утратой способности печени удалять из кровотока ЛНП. Снижение активности ЛХАТ также служит предпосылкой для развития атеросклероза,

2. Гипертриацилглицеринемия (повышена концентрация хиломикронов или ЛОНП). Наблюдается при нарушении процессов перехода жира из крови в ткань при недостаточной активности липопротеинлипазы крови.

Смешанная форма.

Гиперлипопротеинемии обнаруживаются примерно у каждого десятого человека. Они повышают вероятность возникновения атеросклероза.

Вторичные (не врожденные) гиперлипопротеинемии возникают при сахарном диабете, гепатитах, хроническом алкоголизме.

Кетонемия и кетонурия. При голодании, а также у больных сахарным диабетом содержание кетоновых тел в крови может повышаться до
20 ммоль/л (кетонемия). В норме за сутки с мочой выводится около 40 мг кетоновых тел, при сахарном диабете - до 50 г и более (кетонурия).

Желчнокаменная болезнь. В желчном пузыре или протоках образуются камни в результате осаждения и кристаллизации компонентов желчи. В желчных камнях основная масса приходится на холестерин или билирубин - продукт распада гема. Чаще встречаются холестериновые камни. Они образуются, когда мицеллы желчи не способны вместить весь холестерин. Осаждению холестерина способствуют застой желчи, воспалительные заболевания желчного пузыря и протоков.

Основным способом лечения желчнокаменной болезни остается хирургическое удаление камней. Применяют и другой метод лечения - введение хенодезоксихолевой кислоты: от нее в большой степени зависит растворимость холестерина, кроме того, она ингибирует ГМГ-КоА-редуктазу. В резултьтате не только прекращается осаждение холестерина, но становится возможным и растворение уже имеющихся камней.

Атеросклероз – хроническое заболевание, возникающее вследствие нарушения липидного обмена и сопровождающееся отложением холестерина в сосудах виде атеросклеротических бляшек.

Гиперхолестеринемия является основным патогенетическим фактором в развитии атеросклероза. Большое значение имеют первичные повреждения эндотелия сосудов (действие модифицированных липопротеинов, гипертония, воспалительные процессы, нарушения свертывания крови, действие токсических веществ). Важна также наследственная предрасположенность. Способствуют развитию атеросклероза сахарный диабет, ожирение, подагра, желчнокаменная болезнь, малая физическая активность, психоэмоциональное перенапряжение.

Атерогенными являются ЛНП и ЛОНП, подвергшиеся перекисному окислению. В артериальной стенке они захватываются макрофагами. Происходит формирование сначала липидных пятен, затем склерозированных бляшек, заполненных эфирами холестерина. Бляшки кальцифицируются, развиваются деформации сосудов и сужение их просвета вплоть до облитерации (закупорки) (рис. 7).

Рис. 7. Развитие атеросклеротического повреждения сосуда

 

ЛВП рассматриваются как антиатерогенные. Они осуществляют «обратный» транспорт холестерина - от периферических тканей в печень, где он окисляется в желчные кислоты. ЛВП задерживают перекисную модификацию ЛНП и ЛОНП. Вероятность заболевания тем выше, чем больше отношение концентрации ЛНП к концентрации ЛВП в крови.

Наиболее частые осложнения атеросклероза - ишемическая болезнь сердца, инфаркт, инсульт, почечная гипертония.

Для лечения атеросклероза применяют малохолестериновую диету, лекарства, увеличивающие экскрецию холестерина или ингибирующие его синтез.

Контрольные вопросы

1. Приведите классификацию липидов, указав функции каждого класса липидов в организме.

2. Назовите структурные компоненты, играющие роль гидрофобных и гидрофильных групп в липидах: фосфатидилэтаноламин; сфингомиелин; холестерин.

3. Назовите продукты, образующиеся при гидролизе в кишечнике следующих соединений: 1-стеароил-2,3-дипальмитоилглицерола; 1-пальмитоил-2-олеоилфосфатидилхолина.

4. Какую роль играют желчные кислоты в переваривании липидов?

5. Приведите последовательность реакций синтеза триацилглицеринов из жирных кислот.

6. Какие стадии включает процесс β-окисления жирных кислот? Где локализованы эти реакции?

7. В каком процессе восстанавливается НАДФ, необходимый для синтеза ВЖК?

8. В каких органах в основном происходит синтез холестерина?

9. Назовите ключевой фермент синтеза холестерина.

10. Почему чаще встречается гиперхолестеринемия, а не гипохолестеринемия?

11. Как классифицируют транспортные липопротеины? Укажите их функции.

12. Как происходит синтез непредельных жирных кислот?

13. Приведите схему распада фосфолипидов под действием фосфолипаз.

14. Какая непредельная кислота играет ключевую роль в синтезе эйкозаноидов?

15. Какие нарушения липидного обмена Вам известны?

16. Охарактеризуйте механизм развития атеросклероза.

 

ОБМЕН БЕЛКОВ

Обмен белков занимает особое место. Он обеспечивает воспроизводство и обновления белков организма, регулирует многообразие химических превращений в живом организме. Он тесно связан с правращениями соединений других классов. Углеводный обмен является в основном источником углеродных цепей в биосинтезе аминокислот. Обмен жиров поставляет необходимую энергию. Обмен нуклеиновых кислот обеспечивает хранение и передачу информации о синтезе белка. Минеральный обмен способствует становлению или распаду ферментных систем, при посредстве которых идет синтез белка. Обеспеченность организма витаминами оказывает существенное влияние на белковый обмен.

Обмен белков регулируется деятельностью желез внутренней секреции. Например, после введения гормонов щитовидной железы наблюдается интенсивный распад тканевых белков. Андрогены и эстрогены способствуют синтезу белка. Более интенсивно обмен белков протекает в детском возрасте, при активной мышечной работе, беременности и лактации.

Главными источниками белков для человека являются пищевые продукты животного и растительного происхождения. Содержание белков в различных продуктах, %: соя – 35, горох – 26, мясо, рыба – 18-22, картофель – 1,5-2, яблоки – 0,3-0,4.

Взрослый человек, занимающийся умственным трудом, должен получать 100-120 г белка в сутки; выполняющий тяжелую физическую работу - 130-150 г белка.

Избыток белка и аминокислот не откладывается про запас. Они подвергаются распаду, и конечные продукты азотистого обмена выводятся из организма.

Большее значение имеет качественный состав белковой пищи. Существуют биологически более ценные и менее ценные белки. В организме человека синтезируются только 10 из 20 необходимых для синтеза белка аминокислот - заменимые аминокислоты. Остальные 10 аминокислот должны поступать с пищей. Незаменимые аминокислоты: валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Аргинин и гистидин относятся к частично заменимым (организм взрослого человека способен их синтезировать в достаточном количестве). Отсутствие или недостаток хотя бы одной незаменимой аминокислоты может лимитировать биосинтез всех белков в организме.

Для человека белки мяса, молока, яиц биологически более ценны, так как их аминокислотный состав ближе к аминокислотному составу органов и тканей человека. Состав белков шерсти, волос, перьев также близок к белкам тела человека, но они не гидролизуются протеиназами кишечника человека и не используются как питательные вещества.

При недостаточном поступлении белков с пищей распадаются собственных белки ряда тканей (т.н. резервные белки) - белки печени и мышц, плазмы крови (около 25 г в сутки). Образовавшиеся аминокислоты используются для синтеза необходимых белков, ферментов, гормонов, а также как источники энергии.

На долю белков и аминокислот приходится около 95 % всего азота организма человека. Об общем состоянии аминокислотного и белкового обмена можно судить по азотистому балансу.

Азотистый баланс -разница между количеством азота, поступающего с пищей, и количеством азота, выделяемого из организма. У взрослого здорового человека при сбалансированном питании имеет место азотистое равновесие, т.е. количество азота, поступившего в организм, равно количеству выделившегося азота. В период роста организма, при беременности, а также при выздоровлении после истощающих заболеваний азота выделяется из организма меньше, чем поступает, т.е. наблюдается положительный азотистый баланс. При старении, голодании, истощающих заболеваниях азота выводится больше, чем поступает, т.е. наблюдается отрицательный азотистый баланс.

 

ПУТИ РАСПАДА БЕЛКОВ

1. Распад тканевых белков. Основные причины распада: старение клеток, повреждение внешними факторами (токсические вещества, излучения), денатурация белков, частичный протеолиз белков в ходе посттрансляционной модификации, переваривание белков пищеварительных соков, разрушение белков-ферментов, гормонов, когда необходимость в них отпала.

Гидролитический распад белков под действием протеолитических ферментов протекает в любой клетке в лизосомах. В настоящее время установлено, что протеолитическая деградация белков в клетках в значительной степени происходит при участии протеасом – крупных белковых комплексах с протеолитической активностью. Время полужизни белка в клетке определяется природой его N-концевой аминокислоты. Если она легко соединяется с небольшим белком - убиквитином по АТФ-зависимой реакции, то такой убиквитинированный белок атакуется протеиназами и разрушается. В большей степени подвержены убиквитинированию арг, лиз, асп, асн. Мет, сер, ала и др. относят к стабилизирующим гидролитический распад белков. Время полужизни цитоплазматических белков: с N-концевой аминокислотой арг - 2 мин, мет - 20 ч.

Переваривание белков.

Переваривание белков начинается в желудке и завершается в верхнем отделе тонкого кишечника. Протеолитические ферменты (протеиназы) относятся к классу гидролаз. Их также называют пептидазами. Гидролиз заключается в разрыве пептидных связей —СО—NH— белковой молекулы.

Условиями для переваривания белков в желудке являются наличие активного фермена пепсина и соляной кислоты.

Синтез соляной кислоты в желудке протекает по следующему механизму: ионы хлора из крови проникают через клеточную мембрану и соединяются с ионами водорода, которые освобождаются при диссоциации угольной кислоты, образующейся в обкладочных клетках. Далее НС1 экскретируется обкладочными клетками в полость желудка. Предполагается участие АТФ.

Соляная кислота активирует пепсин, создает оптимальную среду для его действия; приводит к частичной денатурации белков, оказывает бактерицидное действие.

Ферменты желудочного сока являются эндопептидазами, т. е. разрывают пептидные связи внутри белковой молекулы, в результате чего образуются пептиды.

Пепсин вырабатывается в неактивной форме - в виде пепсиногена. Он превращается в активный пепсин под действием соляной кислоты желудочного сока. Происходит также аутокатализ, т.е. образовавшийся пепсин активирует пепсиноген. Механизм активации – частичный протеолиз. Пепсин устойчив в сильнокислой среде. Оптимум рН около 2. Действие пепсина избирательно – он периущественно гидролизует пептидные связи, образованные фенилаланином, тирозином, глутаминовой кислотой.

В желудке человека из пепсиногена, вероятно, образуется также гастриксин, который имеет оптимум рН 3,0.

Реннин содержится в желудочном соке детей грудного возраста.

При многих заболеваниях желудочно-кишечного тракта нарушается секреция соляной кислоты и пепсиногена в желудке. Чаще увеличивается или уменьшается содержание соляной кислоты. Высокая кислотность бывает при язве желудка и двенадцатиперстной кишки. Полное отсутствие кислоты наблюдается при атрофических гастритах; в этих случаях, как правило, отсутствует и пепсин, т. е. не происходит образования желудочного сока (ахилия).