18.6. Обмен липидов

Липиды (жиры) - соединения высших жирных кислот с трёх- атомным спиртом. Различают заменимые и незаменимые жирные кислоты. Заменимые (насыщенные) жирные кислоты синтезируются в организме и входят в состав преимущественно животных жиров. При чрезмерном потреблении этих жиров развивается гиперхолестеринемия (повышение содержания холестерина в крови). Гиперхолестеринемия- фактор риска многих заболеваний (например, атеросклероза). Незаменимые (ненасыщенные) жирные кислоты (в том числе важнейшая из них линолевая кислота) не синтезируются в организме, они содержатся, в основном, в растительных маслах. Ненасыщенные жирные кислоты используются для синтеза фосфолипидов - компонентов клеточных мембран. Длительное отсутствие в пищевом рационе незаменимых жирных кислот приводит к гематурии, кожным заболеваниям, повреждению митохондрий, замедлению роста молодых животных и потере способности к размножению у взрослых вследствие нарушения обмена веществ. Кроме того, незаменимые жирные кислоты важны для профилактики атеросклероза (две столовых ложки растительного масла содержат их суточную дозу).

Различают простые, сложные липиды и стероиды. Простые липиды - нейтральные жиры и воски. Сложные липиды содержат, кроме спирта и жирных кислот, другие вещества: углеводы, белки. Например, гликолипиды входят в состав миелиновых оболочек. Фосфо-

липиды содержатся в нервной ткани. К стероидам относят половые гормоны, гормоны коркового слоя надпочечников, холестерин, витамины группы D. Содержание жира в организме колеблется от 10- 20% (в норме) до 50% (при ожирении). Большая часть жира находится в составе жировой ткани; меньшая - в клеточных мембранах.

Функции жиров: энергетическая; пластическая; теплоизоляционная; гормональная (стероиды).

Гликолипиды миелиновых оболочек играют роль изоляторов при проведении нервных импульсов. При расщеплении одного грамма жиров выделяется вдвое больше энергии, чем при расщеплении белков и углеводов, поэтому жиры считают основным источником энергии: за счёт окисления нейтрального жира образуется около 50% энергии взрослого человека.

После всасывания жиры либо окисляются с выделением энергии, либо откладываются в жировых депо как энергетический запас. Жир запасается в виде жировых капель в депо жира, преимущественно в подкожно-жировом слое. Белки и углеводы, в отличие от жиров, запасаются лишь в незначительном количестве. При избытке этих веществ в пище они либо выводятся из организма, либо превращаются в жир и в таком виде откладываются.

Основные этапы обмена жира в организме:

•  расщепление пищевых жиров в пищеварительном тракте до глицерина и жирных кислот и всасывание последних в тонкой кишке;

•  образование липопротеидов в слизистой оболочке тонкой кишки и в печени и транспорт их кровью;

•  гидролиз этих соединений на поверхности клеточных мембран и всасывание глицерина и жирных кислот в клетки, где они используются для синтеза собственных липидов;

•  окисление синтезированных липидов до углекислого газа и воды с выделением энергии.

Возможно преобразование жира в гликоген.

Патология жирового обмена чаще всего проявляется в увеличении количества нейтрального жира в организме - ожирении, самом распространённом нарушении обмена веществ. Смертность у людей 40-55 лет, страдающих ожирением, на 50% выше, чем у людей с нормальной массой тела. Чаще всего причина ожирения - нарушение нейрогуморальной регуляции.

При нарушении обмена холестерина возникает атеросклероз, образуются камни в желчном пузыре.

18.7. ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН

18.7.1. Вода

Вода, в среднем, составляет до 50-60% массы тела (40-45 л). Физико-химические свойства воды (полярность её молекул и способность образовывать водородные связи) определяют её исключительно важную роль в процессах жизнедеятельности. Большинство внутриклеточных химических реакций осуществляется в водной среде. Общее количество водородных связей воды зависит от температуры: при 0 °С разрушается 15% связей, при 40 °С - половина, при испарении - 100%. Этим объясняется высокая удельная теплоёмкость воды. Большое поглощение тепла при испарении воды делает этот механизм теплоотдачи высокоэффективным.

Вода уменьшает трение соприкасающихся поверхностей в организме человека.

В качестве растворителя вода участвует в осмотических процессах. Осмосом называют процесс диффузии растворителя из менее концентрированного раствора в более концентрированный. В нашем организме осмос - диффузия молекул воды через полупроницаемую клеточную мембрану. Проникновение воды в клетку обусловлено осмотическим давлением, таким образом вода поддерживает водносолевой баланс. При увеличении концентрации раствора величина осмотического давления возрастает. Растворы с одинаковым осмотическим давлением называют изотоническими (изоосмотическими). Осмотическое давление жидкостей организма человека равно давлению 0,86% раствора хлорида натрия. Растворы большей концентрации - гипертонические, меньшей концентрации - гипотонические. Направление диффузии воды (в клетку или из клетки) определяется величиной осмотического давления в межклеточной жидкости. Если какие-либо клетки (например, эритроциты) поместить в гипертонический раствор, они сморщиваются из-за потери воды. В гипотоническом растворе, наоборот, эритроциты разбухают, и их клеточные оболочки могут лопнуть, не выдерживая притока воды в клетки.

Различают воду внутриклеточную (72%) и внеклеточную (28%). Внеклеточная вода, например, находится в сосудистом русле, входит в состав межклеточной, цереброспинальной жидкости.

Вода поступает в организм с пищей, питьём, а также образуется в процессе обмена веществ (350 мл/сут в состоянии покоя). Суточная потребность в воде составляет 20-45 мл/кг массы тела. При избытке

воды в организме возникает гипергидратация (водное отравление), при недостатке воды нарушается обмен веществ. Потеря 10% воды приводит к дегидратации (обезвоживанию), при потере 20% воды наступает смерть. При недостатке воды в организме жидкость перемещается из клеток в межклеточное пространство и сосуды. При этом изменяются осмотические свойства клеток.