5.1.Переваривание и всасывание
Липиды обеспечивают 30% от калорийности рациона (при этом каждая группа жирных кислот – насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные – по 10%), что при суточной калорийности в 2000-3000 ккал составляет 70-100 г. Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) не синтезируются в организме и обязательно должны поступать с пищей. Их источниками являются растительные масла и жиры морепродуктов. ПНЖК по месту рас-положения первой двойной связи, считая с гидрофобного конца цепи, делятся на две группы: -3 и -6. Подсолнечное, кукурузное и хлопковое масла являются источником -6 кислот (линолевой и арахидоновой). Соевое, конопляное и льняное масла содержат как -6, так и -3 кислоты (линоленовую и эйкозапентаеновую). Растительные масла содержат цис-ПНЖК, которые необходимы для синтеза фосфолипидов, обеспечивающих полноценность мембран, для образования эйкозаноидов и липидных вторых посредников. Кроме того, они полезны для профилактики атеросклероза и ИБС.
Переваривание жиров у взрослых происходит в тонком кишечнике при участии липазы поджелудочной железы. Липаза действует только на эмульгированный жир, поэтому перевариванию предшествует процесс эмульгации (дробление крупной липидной капли на мелкие), который осуществляется при участии желчных кислот, входящих в состав желчи. Жиры под действием липазы расщепляются на глицерин и жирные кислоты. Глицерин всасывается свободно, жирные кислоты образуют при участии желчных кислот мицеллы. Снаружи мицеллы находятся гидрофильные группы желчных кислот, а внутри – гидрофобные жирные кислоты. Мицелла путем пиноцитоза попадает в кишечную стенку, где распадается на жирные и желчные кислоты. Желчные кислоты с кровью снова приносятся в печень, откуда вместе с желчью опять попадают в кишечник. А из жирных кислот и глицерина в кишечной стенке происходит ресинтез жира. Из этого жира в кишечной стенке происходит образование транспортной формы экзогенных жиров – хиломикронов. Гидрофобные липиды не могут самостоятельно транспортироваться по крови, т.к. это бы привело к жировой эмболии. Хиломикроны являются одним из классов липопротеидов, которые осуществляют транспорт гидрофобных липидов по водным средам. Хиломикроны через лимфатические капилляры попадают в грудной лимфатический проток, а затем в кровь. В крови на них действует фермент липопротеинлипаза, которая расщепляет входящий в состав хиломикрона жир на глицерин и жирные кислоты, используемые тканями. Остатки хиломикронов поступают в печень, где используются для синтеза других классов
30
липопротеидов. При нарушении переваривания липидов развивается стеаторея (жирный кал). Причинами этого наиболее часто является дефицит панкреатической липазы и дефицит желчи (например, при желчнокаменной болезни).
5.2. Обмен жира
Включает в себя два противоположных процесса: липолиз и синтез жира. Липолиз – это распад эндогенных жиров. Распад жира происходит при голодании и стрессе. Гидролиз внутриклеточных жиров происходит поэтапно. Сначала на триглицерид действует фермент триглецеридлипаза (ТГЛ), который отщепляет жирную кислоту у первого атома углерода глицерина. На образовавшийся при этом диглицерид действует диглицеридлипаза, которая отщепляет жирную кислоту у третьего углеродного атома глицерина. Образовавшийсямоноглицерид под действием моноглицеридлипазы, расщепляется до глицерина и жирных кислот. Существует два вида жировой ткани: белый и бурый. Белый жир находится в подкожной жировой клетчатке, сальнике, вокруг внутренних органов, он составляет 13-27% от массы тела. Белый жир снабжает жирными кислотами другие органы и ткани, т.е. после липолиза жирные кислоты выходят в кровь и в комплексе с альбуминами разносятся к органам и тканям. Бурый жир находится между лопатками, на шее, вдоль позвоночника, на его долю приходится 1-2% от массы тела. После липолиза бурого жира жирные кислоты не выходят в кровь, а подвергаются окислению непосредственно в митохондриях бурого жира. Здесь жирные кислоты выступают в роли разобщителей, поэтому большая часть энергии окисления жирных кислот выделяется в виде тепла. Отсюда функцией бурого жира является выработка тепла для обогревания спинного мозга, сердца.
Ключевым ферментом липолиза является триглицеридлипаза. Липолиз усиливают катехоламины, глюкагон, СТГ, йодтиронины, АКТГ, лептин (гормон «худобы»). Тормозит липолиз гормон покоя и сытости – инсулин (рис.7).
Рис.7. Обмен жира
Синтез жиров происходит в состоянии покоя и сытости. Таким образом, инсулин усиливает этот процесс, а тормозят катехоламины, глюкагон, лептин. Наиболее активно синтез жиров происходит в жировой ткани и печени. Непосредственными субстратами в синтезе жиров являются активные формы жирных кислот – ацил-КоА и активная форма глицерина – глицерол-3-фосфат, который образуется разными путями в печени и жировой
31
ткани. В печени глицерол-3-фосфат образуется путем фосфорилирования глицерина при участии глицеролкиназы. В жировой ткани этот фермент отсутствует, поэтому единственный путь образования глицерол-3-фосфата – это восстановление диоксиацетонфосфата – промежуточного метаболита гликолиза.
Жирные кислоты активируются до ацил-КоА при участии ацил-КоАсинтетазы, затем два ацил-КоА взаимодействуют с глицерол-З-фосфатом с образованием фосфатидной кислоты. Фосфатидная кислота после дефосфорилирования превращается в диацилглицерол, который ацилируется с образованием триацилглицерола, т.е. жира. Жир, синтезированный в печени, упаковывается в ЛПОНП и выносится из печени в кровь. Если синтез жиров в печени усилен, а образование ЛПОНП нарушено, то жир, синтезированный в печени, там остается, что приводит к ожирению печени.
Избыточное накопление жира в адипоцитах – клетках жировой ткани (ожирение) широко распространено. Если индекс массы тела (вес в кг/ рост в м2) больше 27, то такое состояние считают ожирением. Первичное ожирение обычно является результатом дисбаланса –избыточной калорийности рациона по сравнению с расходами энергии. Т.е. причинами ожирения являются переедание, гиподинамия. Причиной ожирения может быть наличие «генов тучности» - это мутации в генах лептина и его рецепторах. Ожирение, развивающееся в результате какого-либо основного заболевания, чаще эндокринного, называют вторичным (например, ожирение при гипотиреозе). Гормон лептин продуцируется адипоцитами, под его влиянием снижается потребление пищи, синтез жира и увеличивается распад жира.
С ожирением связывают меньшую продолжительность жизни, увеличение частоты таких заболеваний как атеросклероз, гипертония, сахарный диабет, ИБС, желчнокаменная болезнь. Кроме того, ожирение коррелирует с увеличенной частотой рака толстой кишки, молочных желез и эндометрия.