Михаил Ермолаев - Биологическая химия

Процесс биосинтеза жирной кислоты начинается с удлинения цепи ацетил-КоА (кислота с двумя углеродными атомами) путем взаимодействия с малонил-КоА. В ходе различных превращений молекула ацетил-КоА удлиняется на два углеродных атома и образуется кислота с четырьмя атомами углерода — бутирил-КоА. В последующем бутирил-КоА вновь взаимодействует с малонил-КоА, что приводит к удлинению цепи этой кислоты еще на два углеродных атома. И так продолжается до тех пор, пока не образуется жирная кислота с нужным числом углеродных атомов.

В результате синтетических процессов в клетке происходит образование глицерина и высших жирных кислот, которые при наличии необходимых условий (ферменты, энергия и др.) синтезируются в специфичные для данной клетки триглицериды.

Ненасыщенные жирные кислоты практически в организме синтезироваться не могут, поэтому они обязательно должны поступать с пищей.

В клетках организма под действием тканевых лецитиназ фосфолипиды гидролизуются на свои составные компоненты. Превращение глицерина и высших жирных кислот было рассмотрено выше. Фосфорная кислота используется организмом в неизмененном состоянии. Азотистые основания подвергаются различным специфическим превращениям. Так, серии, являясь заменимой аминокислотой, участвует в различных процессах белкового обмена.

Особо следует остановиться на превращениях в организме холина. Он как витаминоподобное вещество незаменим для обмена веществ. С другой стороны, холин является источником для синтеза ацетилхолина — одного из медиаторов нервной системы, который обеспечивает проведение импульсов в нервно-мышечных синапсах. Холин участвует также и в синтезе фосфолипидов в тканях печени, препятствуя, таким образом, повышенному накоплению жира в печени — жировой инфильтрации.

В организме постоянно осуществляется и синтез липоидов. Он представляет более сложный процесс, для течения которого необходимы глицерофосфат, активированные высшие жирные кислоты, фосфорная кислота, активированные азотистые основания и макроэргические соединения, обеспечивающие этот процесс необходимой энергией.

Холестерин имеет важное значение для организма, где он находится как в свободном виде, так и в соединении с высшими жирными кислотами (эфиросвязанный холестерин). В клетках холестерин служит предшественником желчных кислот, женских половых гормонов, гормонов коры надпочечников, витамина D. В организме постоянно происходит и синтез холестерина, который достигает 0,8-1,5 г в сутки. Течение этого процесса удалось выяснить с применением метода меченых атомов. Оказалось, что синтез холестерина начинается с конденсации (последовательного соединения) трех молекул ацетил-КоА и образования промежуточного соединения — мевалоновой кислоты. В последующем происходит синтез циклического соединения — сквалена, который через ряд стадий превращается в холестерин.

Процессы обмена жиров в организме регулируются нейро-гуморальным путем. Нервная система оказывает непосредственное влияние на жировую ткань, стимулируя мобилизацию (распад) жира и доставку его к органам, главным образом в печень. Одновременно центральная нервная система и ее высший отдел — кора головного мозга — осуществляют согласованность различных гормональных влияний. Так, инсулин усиливает биосинтез жирных кислот и превращение углеводов в жиры и подавляет расщепление жирных кислот. Адреналин и глюкокортикоиды активируют процессы распада жира (липолиз). Снижение выработки гормонов гипофиза и половых гормонов приводит к стимуляции процесса синтеза жира и торможению липолиза, в результате чего происходит ожирение организма.

Важными регуляторными механизмами жирового обмена являются факторы внешней среды. Питание, пол, возраст, характер работы, режим дня, организация отдыха непосредственно влияют на уровень обмена жира. Избыточное, нерегулярное питание, сидячий характер работы, отсутствие физической нагрузки в период отдыха способствуют отложению жира, что может привести к нарушению обмена веществ всего организма.

К нарушениям жирового и липоидного обмена следует отнести:

1. Нарушение процессов переваривания и всасывания липидов,обусловленное снижением выработки липолитических ферментов в пищеварительном тракте, недостаточной секрецией желчи, что приводит к выделению нерасщепившегося жира с калом, приобретающим характерный серовато-белый цвет (ахолический стул).

2. Недостаточное поступление жира с пищей.Это нарушение служит причиной развития а- и гиповитаминозов жирорастворимых витаминов групп A, D, Е, К, для всасывания которых необходим жир. Недостаток желчи еще более усугубляет этот процесс. Не менее существенным является обеспеченность организма высшими ненасыщенными жирными кислотами, такими, как линолевая, линоленовая, арахидоновая и другие, которые не синтезируются в организме. Недостаток этих соединений приводит к развитию специфических заболеваний, которые проявляются снижением веса, потерей аппетита, развитием дерматитов и т. д.

3. Недостаток в организме липотропных веществ(холина и метионина). Последние предохраняют печень от повышенного отложения жира — жировой инфильтрации путем участия в синтезе фосфолипидов и, в частности, лецитина.

4. Кетонурия (ацетонурия) и кетонемия (ацетонемия).Эти нарушения проявляются повышенным против нормы накоплением в крови и моче кетоновых (ацетоновых) тел, к которым относятся ацетон, ацетоуксусная и β-оксимасляная кислоты .

Эти вещества являются нормальными конечными продуктами распада жирных кислот.

5. Ожирение.Эта патология характеризуется повышенным отложением жира во всем организме, связанным с нарушением обмена веществ. Проблема ожирения имеет важное значение, так как люди с избыточным весом живут в среднем на 7 лет меньше, чем люди, имеющие нормальный для своего возраста и рода деятельности вес. С другой стороны, люди с ожирением примерно в 3-4 раза чаще умирают от болезней сердечно-сосудистой системы, сахарного диабета и др. Следовательно, вопрос ожирения это и вопрос долголетия. В основе ожирения лежит несколько причин. Во-первых, энергетический дисбаланс, возникающий тогда, когда количество энергии, поступающей в организм в виде пищи, много больше того, которое человек расходует; во-вторых, нарушения липидного обмена, развивающиеся в тех случаях, когда процессы синтеза жиров превышают процессы его распада (липолиза). Сюда относятся гормональные нарушения. Ожирение — это сложный процесс, патогенез которого до конца не выяснен и связан, по-видимому, с наличием сопряженных процессов превращения белков, жиров и углеводов и деятельностью гормонов. В качестве средств лечения ожирения Институтом питания АМН СССР разработана определенная методика, которая включает редуцированную диету и дозированную физическую нагрузку. Основой такой диеты является сниженная калорийность до 1750-1800 ккал/сутки вместо 2500- 2700 ккал, рекомендуемых для здоровых людей. Снижение калорийности достигается в основном за счет уменьшения количества углеводов (120 г в сутки вместо 450 г в норме). Количество белков, витаминов и минеральных солей остается нормальным. Как диету, так и степень физической нагрузки следует назначать после тщательного исследования больного врачом, который осуществляет постоянный контроль за состоянием больного в течение всего периода лечения.