Выработка холестерина печенью необходима для многих жизненно важных процессов. Синтез долгий и энергозатратный, происходит в 5 этапов. Как появляется холестерин, что происходит при нарушении синтеза.
Организм человека – уникальная сложнейшая машина, которая иногда поражает своими возможностями. Биохимия процессов настолько необычная, что порой нельзя себе их даже представить. За многие процесс отвечает печень, выработка холестерина – одна из важнейших ее функций, от этого зависит синтез стероидных гормонов, витамина Д, транспорт некоторых веществ и другое. Но как это происходит? Откуда берется холестерин в печени, как осуществляется его биосинтез и что случается в организме, когда он нарушается?
Многие продукты – мясо, яйца, масла, полуфабрикаты и даже фастфуд – содержат холестерин, а человек употребляет их ежедневно. Казалось бы, что эти источники могут полностью восполнять потребности организма, зачем же тогда печень вырабатывает свой липопротеин низкой плотности (ЛПНП)?
Чаще всего холестерин, который содержат пищевые «источники», имеет низкую плотность и называется «плохим», так как из-за нарушения структуры организм не может его использовать для синтеза или транспорта, поэтому он оседает в виде атеросклеротических бляшек на стенках сосудов или во внутренней их части.
Печень же «заботится» о здоровье, она вырабатывает еще и холестерин, обладающий нормальной плотностью, а вот «вредный» его аналог она отфильтровывает из крови и постепенно выводит из организма в виде желчи. Этот фактор препятствует быстрому развитию атеросклеротических бляшек.
Биосинтез холестерина
Образование молекул холестерина в печени – интересный процесс, разобраться в котором совсем несложно. Происходит он в клетках – гепатоцитах. Они имеют хорошо развитый эндоплазматический ретикулум – клеточная органелла, отвечающая за выработку веществ жировой и углеводной природы, а также их модификацию. Углубляться в дебри биосинтеза не нужно, а следует приступить к основным моментам процесса.
Происходит поэтапный синтез таких соединений:
- мевалоната;
- изопентенилпирофосфата;
- сквалена;
- ланостерина;
- и, наконец, холестерина.
Синтез мевалоната
Для синтеза мевалоната организму требуется много глюкозы, которая содержится в сладких продуктах, злаках. Каждая молекула сахара расщепляется в организме под воздействием ферментов до 2 молекул ацетил-КоА. После чего в реакцию вступает ацетоацетилтрансфераза, которая превращает последний продукт в ацетоил-КоА. Из этого соединения путем других сложных реакций в итоге образуется мевалонат.
Изопентенилпирофосфат
Сквален
Путем последовательных конденсаций (выделение воды) изопентенилпирофосфата образуется молекула сквалена. Если в прошлой реакции клетка тратит энергию АТФ, то для синтеза сквалена она использует НАДН – еще один источник энергии.
Ланостерин
Предпоследней реакцией в цепочке создания холестерина печенью является выработка ланостерина. Это происходит, когда из молекулы ланостерина удаляется вода, после чего молекулярная форма соединения, вместо развернутой, становится циклической. Тут донором энергии для реакции становится НАДФН.
Холестерин
Процесс превращения ланостерина в холестерин происходит в мембранах эндоплазматического ретикулума гепатоцита. Молекула первого вещества путем нескольких модификаций приобретает двойную связь в цепочке карбонов. Для этого требует много энергии, донорами которой являются молекулы НАДФН. После того как над производными ланостерина «поработают» разные ферменты-трансформаторы, образуется холестерин.
Путь синтеза в организме сложный, проходит в 5 этапов, которые контролируются разными ферментами, донорами энергии и другими факторами. Например, на активность некоторых катализаторов реакций влияют гормоны щитовидной железы и инсулин.
Как организм использует вещество
Синтезированный холестерин необходим для очень важных процессов. Несколько главных его функций:
- синтез стероидных гормонов;
- и витамина Д;
- транспорт Q10.
Производство гормонов
Стероидами являются: кортикостероиды, глюкокортикоиды, минералкортикоиды и другие, регулирующие обменные процессы, активные вещества, а также женские и мужские половые гормоны. Все они образуются уже не в печени, а в надпочечниках. Холестерин попадает туда благодаря тому, что все органы связаны сетью кровеносных сосудов, по которым кровь доставляет его.
Синтез витамина Д
В клетках кожи холестерина много, так как из него под действием ультрафиолетового излучения вырабатывается витамин Д, регулирующий усвоение кальция в организме. ЛПНП транспортируется в эпидермис из печени, но некоторая его часть синтезируется в клетках кожных покровов.
Транспорт Q10
Если говорить о молекулярной функции холестерина, то стоит упомянуть о транспорте Q10. Этот энзим защищает мембраны от разрушающего действия ферментов. Много Q10 синтезируется в определенных структурах, а потом ими выделяется в кровоток. Самостоятельно он не может проникнуть в другие клетки, поэтому возникает потребность в транспортировщике. Ответственность за транспорт Q10 берет на себя холестерин, «протаскивая» энзим внутрь.
Нарушение обмена
Что же случается, если синтез холестерина изменяется? Последствия отклонения зависят от того, в сторону недостатка или избытка выработанных молекул сдвинулась реакция.
Недостаток холестерина
Из-за сахарного диабета, нарушения работы щитовидной железы, при сердечной недостаточности или генетической предрасположенности организм может вырабатывать меньше ЛПНП, чем нужно. Когда это происходит в теле человека, появляются серьезные заболевания:
- нехватка половых и других стероидных гормонов;
- у детей развивается рахит в результате не усвоения кальция;
- преждевременное старение и гибель клеток из-за разрушения их мембран без Q10;
- снижение веса при недостаточном расщеплении жиров;
- подавление иммунитета;
- появляются боли в мышцах и сердце.
Решить проблему нехватки холестерина можно, если соблюдать диету, меню которой содержит продукты с полезным холестерином (яйца, нежирное мясо, молочные продукты, растительные масла, рыба), а также при лечении заболеваний, вызвавших отклонения выработки ЛПНП в печени.
Избыток холестерина
Если у человека слишком много холестерина, то его здоровье также находится под угрозой. Причиной этого нарушения являются:
- гепатит и цирроз (печень не может вовремя утилизировать лишний холестерин);
- лишний вес;
- нарушения липидного обмена;
- хронические воспалительные процессы.
При накоплении холестерина образуются атеросклеротические бляшки внутри сосудов, вырабатывается много желчи, которая не успевает покидать желчный пузырь и формирует там камни, также страдает работы сердца и нервной системы. Если это состояние не лечить, вскоре разовьется инфаркт миокарда, инсульт и прочее.
Заключение
Синтез холестерина печенью – сложный энергозатратный процесс, который ежедневно происходит внутри клеток печени. Организм вырабатывает собственные липопротеиды высокой плотности, чтобы сосуды не покрылись холестериновыми бляшками, которые являются местом отложения вредного холестерина из пищи. Если этот синтез нарушен, то атеросклероз прогрессирует.
Созданные гепатоцитами холестериновые молекулы используются для многих процессов: создания гормонов, витаминов, транспорта веществ, выработки желчных кислот в организме. Нарушение синтеза холестерина опасно для здоровья, ведь когда его мало, то возникает авитаминоз, нарушение гормонального фона и не усваиваются жиры, а если его много – откладывает на стенках сосудов, сужая их, или формирует камни в желчном пузыре.
На протяжении нескольких лет в отношении холестерина со стороны науки происходили неоднократные изменения взглядов: вначале его объявили ядом, затем посчитали необходимым продуктом для нормальной жизнедеятельности организма. По свидетельству одного научного центра, занимающегося изучением вопросов питания, огромная смертность людей (более 50 %) вызвана проблемами в сердечно-сосудистой сфере. По ранним наблюдениям врачей, эта причина была напрямую связана с уровнем холестерина в крови.
Именно атеросклеротические повреждения сосудов привели к такому заболеванию. Главной причиной этого является налипание холестерина на стенки сосудов, что вызывает образование холестериновых бляшек, постепенно снижающих просвет и создающих закупорку сосудов. Обнаружение и доказательство этого факта повлияло на мировоззрение врачей и ученых, что привело к их призывам уменьшить количество жирной пищи. Благодаря таким ограничениям в еде, по их мнению, можно снизить уровень холестерина в крови. Особой опасности, по мнению врачей, подвергаются люди, питающиеся фастфудом.
По статистике, было отмечено снижение количества смертей. Однако не все так гладко, потому что отказ от потребления вредной пищи не уменьшил уровень холестерина в крови. Не стоит этому удивляться, ведь 80 % холестерина производится в самом организме, и только 20 он получает из пищи. Так в чем же причина?
Причина образования холестериновых бляшек на стенках сосудов
Оказывается, дефицит белка в питании человека является главной причиной, приводящей к образованию холестериновых бляшек на стенках сосудов. Интенсивность движения крови делает оболочку сосудов более тонкой в месте изгибов. И при нехватке белка для восстановления таких повреждений именно холестерин берет на себя эту роль. В этом случае он, как пластырь, заклеивает возникшие повреждения путем образования холестериновых бляшек. Следовательно, при сокращении потребления жиров и увеличении количества белков можно кардинально решить эту проблему. Образование бляшек будет значительно меньше за счет воздействия белков, способных к самостоятельному регулированию процесса реабилитации сосудов.
Сбалансированное питание — решение проблемы
Очевиден вывод о том, что снижением количества животных жиров в пище не удастся решить проблему. Однако их число все же должно быть контролируемо, иначе даже большое количество протеина будет бессильно повлиять на уровень холестерина. Опасно просто так снижать потребление жиров, потому что именно холестерин является источником образования тестостерона. Возникает вывод, что правильное отношение к холестерину является залогом здорового организма.
Вредной разновидностью холестерина признан оксихолестеарин. И возникает он как результат долгой термообработки пищи (фастфуд). Когда ученые вели наблюдения за крысами, которых кормили исключительно едой такого типа, обнаружили, что животные быстро гибнут от закупорки сосудов.
Таким образом, причиной повышения уровня холестерина в крови является употребление вредной пищи. Подобный тип питания резко ухудшает состав крови, поэтому при очередном желании съесть гамбургер подумайте о своем здоровье.
Холестериновые бляшки: как предотвратить развитие атеросклероза?
В настоящее время, когда появляется множество новых синтезированных продуктов питания, а также новых рецептов, что отрицательно может сказываться на здоровье человека, в частности, могут появиться холестериновые бляшки - излишки, оседающие на стенках сосудов. В принципе, причин, которые вызывают образование холестериновых бляшек, достаточно много. Одна из них — несбалансированное питание, в частности, употребление в пищу жирных продуктов питания, копченого, соленого, молочных продуктов. Причем, жирная пища наносит вред многим органам, не только печени.
Как правило, холестериновые бляшки приводят к тому, что нарушается проходимость кровеносных сосудов и возникает атеросклероз. Поскольку кровь циркулирует медленно, возникает повышение артериального давления, снижается трудоспособность и значительно ухудшается память. Помимо этого, снижается питание клеток, потому что они начинают страдать от недостатка кислорода.
Помимо питания, одними из главных причин возникновения атеросклероза являются:
- Курение и употребление алкогольных напитков.
- Сниженная физическая активность.
- Наследственная предрасположенность.
- Возникновение стрессовых состояний и нервных перенапряжений.
- Сахарный диабет.
- Повышенная масса тела.
- Желчнокаменная болезнь.
Как показывают врачебные наблюдения, холестериновые бляшки образовываются чаще всего у мужчин после 35 лет, которые подвержены стрессовым состояниям.
Но помните о том, что образование холестериновых бляшек полностью зависит от питания и образа жизни. Поэтому не стоит надеяться на что-то сверхъестественное, а следить за собой уже с молодого возраста. Существует ряд симптомов, которые свидетельствуют о повышении уровня холестерина:
- Резкие перепады давления в сторону повышения.
- Учащение случаев головных болей.
- Наличие головокружений.
- Частый пульс или учащенное сердцебиение.
- Учащение мочеиспускания.
- Приступы тошноты, которые не имеют явной причины.
- Нарушения в работе печени и неприятие жирной пищи.
Часто встречаются холестериновые бляшки на веках, лечении которых предусмотрено пока только оперативное. В целом, первоначально следует обратиться за консультацией к диетологу, который должен обследовать вас и сбалансировать питание. Позже, если противопоказаний нет, эти бляшки на сегодня достаточно успешно убираются лазером. Это и безопасно, и удобно.
Итак, холестериновые бляшки, лечение которых предусматривает, прежде всего, специализированную диету, лучше как можно раньше начать, чтобы предотвратить развитие атеросклероза. Как показывают исследования, около 70 % взрослого населения стран постсоветского пространства нуждается в диетическом лечении этого заболевания.
Диета в данном случае предусматривает употребление значительного количества растительной пищи и одновременное ограничение продуктов с высоким уровнем наличия холестерина (жирное мясо, молоко, яйца, икра рыбы, ливерная колбаса и т.п.). Причем, отказ от подобных продуктов или ограничение их количества в рационе питания рекомендован в молодом возрасте, когда проблем с холестерином еще нет.
Переваривание холестеридов и всасывание холестерина. Понятие об экзогенном и эндогенном холестерине.
Холестерин в организме человека бывает 2 видов:
1) холестерин, поступающий с пищей через ЖКТ и называемый экзогенный
2) холестерин, синтезируемый из Ац – КоА - эндогенный.
С пищей ежедневно поступает ≈ 0,2 – 0,5 г, синтезируется ≈ 1 г (почти все клетки за исключением эритроцитов синтезируют холестерин, 80% холестерина синтезируется в печени.)
Взаимоотношения экзо и эндогенного холестерина в определенной степени конкурентные – холестерин пищи ингибирует его синтез в печени.
В составе пищи холестерин находится в основном в виде эфиров. Гидролиз эфиров холестерола происходит под действием холестеролэстеразы. Продукты гидролиза всасываются в составе смешанных мицелл.
Всасывание холестерина происходит в основном в тощей кишке (пищевой холестерин всасывается почти полностью – если в пище его не очень много)
Всасывание холестерина осуществляется только после эмульгирования эфиров холестерина. Эмульгаторами являются желчные кислоты, моно- и диглицериды и лизолецитины. Холестериды гидролизуются холестеринэстеразой поджелудочной железы.
Пищевой и эндогенный холестерин находится в просвете кишечника в неэстерифицированной форме в составе сложных мицелл (желчные, жирные кислоты, лизолецитин), причем поступают в состав слизистой кишечника не вся мицелла целиком, а ее отдельные фракции.
Поглощение холестерина из мицелл – пассивный процесс, идущий по градиенту концентрации. Поступивший в клетки слизистой холестерин этерифицируется холестеринэстеразой или АХАТ (у человека это в основном олеиновая кислота). Из клеток слизистой кишечника холестерин поступает в лимфу в составе ХМ, из них он переходит в ЛНП и ЛВП. В лимфе и крови 60-80% всего холестерина находится в этерифицированном виде.
Процесс всасывания холестерина из кишечника зависит от состава пищи: жиры и углеводы способствуют его всасыванию, растительные стероиды (структурные аналоги) блокируют этот процесс. Большое значение принадлежит желчным кислотам (все функции активируют – улучшают эмульгирование, всасывание). Отсюда значение лекарственных веществ, блокирующих всасывание желчных кислот.
Основные этапы синтеза холестерина. Химизм реакции образования мевалоновой кислоты. Ключевой фермент синтеза холестерина. Представьте схематически скваленовый путь синтеза холестерина
Ключевой фермент биосинтеза холестерина - ГМГ-редуктаза
Локализация:печень,кишечник,кожа
Реакции синтеза холестерола происходят в цитозоле клеток. Это один из самых длинных метаболических путей в организме человека.
Источник-ацетил-КоА
1 этап-Образование мевалоната
Две молекулы ацетил-КоА конденсируются ферментом тиолазой с образованием ацетоацетил-КоА.
Фермент гидроксиметилглутарил-КоА-синтаза присоединяет третий ацетильный остаток с образованием ГМГ-КоА (3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА).
Следующая реакция, катализируемая ГМГ-КоА-редуктазой, является регуляторной в метаболическом пути синтеза холестерола. В этой реакции происходит восстановление ГМГ-КоА до мевалоната с использованием 2 молекул NADPH. Фермент ГМГ-КоА-редуктаза - гликопротеин, пронизывающий мембрану ЭР, активный центр которого выступает в цитозоль.
2 этап - Образование сквалена
На втором этапе синтеза мевалонат превращается в пятиуглеродную изопреноидную структуру, содержащую пирофосфат - изопентенилпирофосфат. Продукт конденсации 2 изопреновых единиц - геранилпирофосфат. Присоединение ещё 1 изопреновой единицы приводит к образованию фарнезилпирофосфата - соединения, состоящего из 15 углеродных атомов. Две молекулы фарнезилпирофосфата конденсируются с образованием сквалена - углеводорода линейной структуры, состоящего из 30 углеродных атомов.
3 этап - Образование холестерола
На третьем этапе синтеза холестерола сквален через стадию образования эпоксида ферментом циклазой превращается в молекулу ланостерола, содержащую 4 конденсированных цикла и 30 атомов углерода. Далее происходит 20 последовательных реакций, превращающих ланостерол в холестерол. На последних этапах синтеза от ланостерола отделяется 3 атома углерода, поэтому холестерол содержит 27 углеродных атомов.
Биологическая роль холестерина. Пути использования холестерина в различных тканях. Биосинтез желчных кислот.
Часть холестеринового фонда в организме постоянно окисляется, преобразуясь в различного рода стероидные соединения. Основной путь окисления холестерина - образование желчных кислот. На эти цели уходит от 60 до 80% ежедневно образующегося в организме холестерина. Второй путь - образование стероидных гормонов (половые гормоны, гормоны коры надпочечников и др.). На эти цели уходит всего 2-4% холестерина, образующегося в организме. Третий путь - образование в коже витамина ДЗ под действием ультрафиолетовых лучей.
Еще одним производным холестерина является холестанол. Его роль в организме пока еще не выяснена. Известно лишь, что он активно накапливается в надпочечниках и составляет 16% от всех находящихся там стероидов. С мочой у человека выделяется около 1 мг холестерина в сутки, а со слущивающимся эпителием кожи теряется до 100 мг/сут.
Желчные кислоты являются основным компонентом билиарной секреции, они образуются только в печени. Синтезируются в печени из холестерина.
В организме синтезируется за сутки 200-600 мг желчных кислот. Первая реакция синтеза-образование 7-альфа-гидроксихолестерола-является регуляторной.Фермент-7-альфа-гидроксилаза,ингибируется конечным продуктом-желчными кислотами.7-альфа-гидроксилаза представляет собой одну из форм цитохрома п450 и использует атом кислорода как один из субстратов. Один атом кислорода из О2 включается в гидроксильную группу в 7 положении, а другой восстанавливается до воды. Последующие реакции синтеза приводят к формированию 2 видов желчных кислот:холевой и хондезоксихолевой(первичные желчные кислоты)
Особенности обмена холестерина в организме человека. Роль липопротеинлипазы, печеночной липазы, липопротеинов, ЛХАТ, апопротеинов в транспорте холестерина в крови: альфа- и бета-холестерин, коэффициент атерогенности, АХАТ, накопление холестерина в тканях. Пути распада и выведения холестерина
В организме человека содержится 140-190 г холестерина и около 2 г образуется ежедневно из жиров,углеводов, белков. Чрезмерное поступление холестерина с пищей приводит к отложению его в сосудах и может способствовать развитию атеросклероза, а также нарушению функции печени и развитию желчно-каменной болезни. Ненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая) затрудняют всасывание холестерина в кишечнике, тем самым способствуя уменьшению его содержания в организме. Насыщенные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая) являются источником образования холестерина.
Липопротеинлипаза (ЛПЛ) - фермент, относящийся к классу липаз. ЛПЛ расщепляет триглицериды самых крупных по размеру и богатых липидами липопротеинов плазмы крови - хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП или ЛОНП)). ЛПЛ регулирует уровень липидов в крови, что определяет её важное значение в атеросклерозе.
Печёночная липаза - один из ферментов липидного метаболизма. Эта липаза по ферментативному действию похожа на панкреатическую липазу. Однако в отличие от панкреатической липазы ПЛ синтезируется в печени и секретируется в кровь. Печёночная липаза после секреции связывается со стенкой сосуда (почти исключительно в печени) и расщепляет липиды липопротеинов.
Печёночная липаза работает в кровотоке в тандеме с липопротеинлипазой. Липопротеинлипаза расщепляет липопротеины, богатые триглицеридами (липопротеины очень низкой плотности и хиломикроны), до их остатков. Остатки липопротеинов являются в свою очередь субстратом для печёночной липазы. Таким образом, в результате действия печёночной липазы образуются атерогенные липопротеины низкой плотности, которые поглощаются печенью.
(ЛВП) - Транспорт холестерина от периферийных тканей к печени
(ЛНП) - Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям
ЛПП (ЛСП) - Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям
(ЛОНП)-Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям
Хиломикроны -Транспорт холестерина и жирных кислот, поступающих с пищей, из кишечника в периферические ткани и печень
Лецитинхолестеринацилтрансфераза (ЛХАТ)- является ферментом метаболизма липопротеинов. ЛХАТ связан с поверхностью липопротеинов высокой плотности, которые содержат аполипопротеин A1 - активатор этого фермента. Холестерин, превращённый в эфиры холестерина, благодаря высокой гидрофобности перемещается с поверхности липопротеина в ядро, освобождая место на поверхности частицы для захвата нового свободного холестерина. Таким образом, эта реакция является исключительно важной для процесса очищения периферических тканей от холестерина (обратный транспорт холестерина). Частица ЛПВП в результате увеличивается в диаметре или в случае насцентных ЛПВП превращается из дисковидной в сферическую.
Апопротеины формируют структуру липоппротеинов,взаимодействуют с рецепторами на поверхности клеток и таким образом определяют какими тканями будет захватываться данный тип липопротеидов, служат ферментами или активаторами ферментов, действующих на липопротеины.
АХАТ катализирует эстерификацию холестерола. Свободный холестерол выходит в цитоплазму, где ингибирует ГМГ-CoA-редуктазу и de novo синтез холестерола и активирует АХАТ. У человека, однако, из-за низкой активности АХАТ в печени холестерол поступает в плазму в составе ЛПОНП преимущественно в свободном виде.
Нарушение обмена холестерола и холестеридов проявляется прежде всего накоплением их в тканях (кумулятивные холестерозы), особенно в стенке артерий и в коже. Основной причиной накопления холестерола в тканях является недостаточность механизма его обратного транспорта. Ключевым фактором системы обратного транспорта холестерола (с периферии в печень, откуда его излишки удаляются из организма с желчью) являются липопротеины высокой плотности, точнее входящий в их состав белок апопротеин А. Частицы липопротеинов высокой плотности собирают холестерол не только в интерстициальном секторе, но и внутри клеток. У человека (а также высших обезьян и свиней) существует видовая (характерная для всех представителей вида) недостаточность апопротеина А и, соответственно, липопротеинов высокой плотности. Животные с высоким содержанием этих липопротеинов не страдают холестериновым диатезом, даже при постоянном употреблении богатой холестеролом пищи. Некоторые люди также отличаются довольно высокой концентрацией апопротеина А («синдром долголетия»).
Из организма человека ежедневно выводится около 1 г холестерола. Приблизительно половина этого количества экскретируется с фекалиями после превращения в желчные кислоты. Оставшаяся часть выводится в виде нейтральных стероидов. Большая часть холестерола, поступившего в желчь, реабсорбируется; считается, что по крайней мере часть холестерола, являющегося предшественником фекальных стеролов, поступает из слизистой оболочки кишечника. Основным фекальным стеролом является копростанол, который образуется из холестерола в нижнем отделе кишечник а под действием присутствующей в нем микрофлоры. Значительная доля солей желчных кислот, поступающих с желчью, всасывается в кишечнике и через воротную вену возвращается в печень, где снова поступает в желчь. Этот путь транспорта солей желчных кислот получил название кишечно-печеночной циркуляции. Оставшаяся часть солей желчных кислот, а также их производные выводятся с фекалиями. Под действием кишечных бактерий первичные желчные кислоты превращаются во вторичные.
Широко распространено ошибочное мнение о том, что холестерин наносит вред организму, а содержание его в крови является одним из самых важных показателей состояния здоровья человека. Многие в попытках сохранить свое здоровье придерживаются строгих диет, исключая все продукты, содержащие холестерин. Однако, немногие знают, что он входит в состав клеточных мембран, придают им прочность и обеспечивают обмен веществ между клеткой и межклеточным веществом и регулируют активность ферментов. Таким образом, без холестерина невозможна нормальная работа нашего организма.
Несмотря на всю важность холестерина, избыточное употребление жирной пищи животного происхождения может привести к повышенному его содержанию в организме, что негативно сказывается на состоянии здоровья и может вызвать серьезное заболевание.
Контроль уровня холестерина поможет сохранить ваше здоровье на долгие годы, повысить естественную резистентность организма, увеличить продолжительность жизни и улучшить ее качество. В этой статье мы развеем самые распространенные мифы о роли холестерина в нашем организме и его метаболизме. Также мы рассмотрим самые эффективные способы контролировать уровень холестерина.
Холестерин (с греч. chole — желчь и stereo — твердый, жёсткий) – впервые был выявлен в желчных камнях отсюда и получил свое название. Он представляет собой природный нерастворимый в воде липофильный спирт. Около 80% холестерина синтезируется в организме (печенью, кишечником, почками, надпочечниками, половыми железами), остальные 20% должны поступать с пищей, которую мы потребляем.
Циркулируя в кровяном русле, холестерин при необходимости используется в качестве строительного материала, а также для синтеза более сложных соединений. Так как он нерастворим в воде (и соответственно в крови), то транспортировка его возможна только в виде комплексных водорастворимых соединений, которые подразделяются на 2 вида:
Липопротеины низкой плотности (ЛПНП)
Липопротеины высокой плотности (ЛПВП)
Оба эти вещества должны находиться в строго определенном соотношении, их общее объем также не должен превышать норму. Это может привести к серьезным заболеваниям сердечно-сосудистой системы.
Функции холестерина в организме:
— обеспечение прочность клеточных стенок, регулирование их проницаемости для различных молекул;
— синтез витамина D;
— синтез надпочечниками стероидных (кортизон, гидрокортизон), мужских (андрогенов) и женских (эстрогенов, прогестерона) половых гормонов;
— в виде желчных кислот участвует в образовании желчи и усвоении жиров в процессе пищеварения;
— участвует в образовании новых синапсов в головном мозге, тем самым улучшает умственные способности и память.
В действительности вред наносит не холестерин как таковой, а его колебания за пределы нормы. Проблемы со здоровьем может вызвать как избыток, так и недостаток его в организме.
Негативное влияние холестерина
Согласно статистике у людей, умерших от сердечно-сосудистых заболеваний наблюдался низкий уровень липопротеинов высокой плотности, но высокое содержание липопротеинов низкой плотности.
Липопротеины при неправильном их соотношении или длительном повышенном содержании в крови могут оседать на стенках кровеносных сосудов и вызвать атеросклероз.
Возникает это опасное заболевание, когда на эндотелии сосудов образуются бляшки, которые со временем все больше нарастают и накапливают кальций. В итоге просвет сосудов сужается, они теряют эластичность (стеноз), это приводит к снижению поступления кислорода и питательных веществ к сердцу и тканям и развития стенокардии (прекращение поступления артериальной крови к определенным участкам сердца вследствие закупорки коронарной артерии, сопровождается болью и дискомфортом в груди). Часто именно по причине нарушения кровоснабжения возникает сердечный приступ или инфаркт миокарда. Образование холестероловых бляшек приводит к повреждениям на внутренней стенке сосудов, может образоваться тромб, который способен впоследствии закупорить артерию или оторваться и вызвать эмболию. Также потерявший эластичность сосуд может лопнуть при повышении давления в кровяном русле.
Роль липопротеинов
ЛПВП считают «хорошим» липопротеином благодаря его способности растворять холестериновые бляшки и убирать его со стенок артерий, чем выше его процент по отношению к ЛПНП («плохому» липопротеину), тем лучше. ЛПНП транспортирует холестерин из синтезирующих его органов в артерии, и при повышенном содержании этого соединения эти крупные нерастворимые молекулы объединяются виде жирных бляшек, прикрепляются к сосудам и забивают их. Подвергнувшись окислительным процессам, холестерин теряет свою устойчивость и может легко проникать в толщу стенок артерий.
На образовавшиеся окисленные ЛПНП начинают вырабатываться в большом количестве специфические антитела, что приводит к сильному повреждению стенок артерий. К тому же холестерин способствует снижению уровня оксида азота, повышая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Оксид азота играет важную роль в организме:
— расширяет сосуды, снижает артериальное давление, предотвращает образование тромбов в кровеносном русле;
— играет важную роль в борьбе с бактериями и вирусами, попавшими в организм, уничтожает раковые клетки;
— повышает выносливость мышечной ткани;
— участвует в обмене информации между различными клетками, является нейромедиатором в синапсах.
ЛПВП не только выводят холестерин из крови обратно в печень, но еще и предотвращают окисление ЛПНП.
Признаки повышения уровня холестерина в организме
Повышение уровня холестерина связано с нарушением липидного (жирового) обмена. Это может быть симптомом не только атеросклероза, но и других серьезных заболеваний:
— печени;
— почек (хроническая почечная недостаточность, гломерулонефрит);
— поджелудочной железы (хронический панкреатит);
— сахарный диабет (тяжелое заболевание, связанное с нарушением синтеза бета-клетками островков Лангерганса в поджелудочной железе);
— гипотиреоз (снижение синтеза гормонов щитовидной железой);
— ожирение.
Симптомы атеросклероза обусловлены сужением просвета сосудов в результате длительного и стойкого повышенного уровня холестерина, и ухудшением циркуляции крови на разных участках кровеносного русла.
Основные симптомы:
— стенокардия (внезапный дискомфорт или болевые ощущения в груди, возникающие при физической нагрузке или эмоциональном стрессе);
— одышка;
— аритмия (нарушение сердечного ритма);
— синюшность и отечность периферических участков тела (пальцы рук, ног);
— периодические судороги в ногах (перемежающаяся хромота);
— ухудшение памяти, невнимательность;
— снижение интеллектуальных способностей;
— желто-розовые липидные отложения в коже (ксантомы), чаще всего наблюдаются на коже век и в области голеностопных суставов.
Влияние уровня ЛПВП и ЛПНП на наше здоровье
Все-таки мнение о том, что общий уровень липопротеинов ЛПВП и ЛПНП влияет на состояние здоровья и их повышение влечет за собой ужасные последствия для работы всего организма. Однако, это утверждение не совсем верно. Да, вышеперечисленные заболевания будут сопровождаться повышенным содержанием липопротеинов в целом, но гораздо важнее, какое именно соотношение в крови «хороших» ЛПВП и «плохих» ЛПНП. Именно нарушение этой пропорции и приводит к возникновению проблем со здоровьем. При определении содержания липопротеинов в крови учитывают 4 показателя: общее количество холестерина, уровень ЛПВП, ЛПНП и триглицеридов.
Нормы
Общий холестерин в крови - 3,0 — 5,0 ммоль/л;
При угрозе атеросклероза общий холестерин повышается до 7,8 ммоль/л;
ЛПНП у мужчин - 2,25 — 4,82 ммоль/л;
ЛПНП у женщин - 1,92 — 4,51 ммоль/л;
ЛПВП у мужчин - 0,72 — 1,73 ммоль/л;
ЛПВП у женщин - 0,86 — 2,28 ммоль/л;
Триглицериды у мужчин - 0,52 — 3,7 ммоль/л;
Триглицериды у женщин - 0,41 — 2,96 ммоль/л.
Наиболее показательным является соотношение ЛПВП и ЛПНП на фоне общего уровня холестерина. В здоровом организме показатель ЛПВП гораздо выше, чем ЛПНП.
Самые эффективные способы лечения при повышенном уровне холестерина
Существует множество препаратов, снижающих уровень холестерина в случаях, когда этот показатель создает серьезную угрозу здоровью, или уже в начале развития атеросклероза. Необходимо отдать должное , важной частью которой является правильное питание. В таких случаях диета и умеренные физические нагрузки помогут не только привести все показатели крови в норму, но и полностью оздоровят и омолодят ваш организм.
Для более быстрого терапевтического эффекта используются фармакологические препараты:
— Статины – наиболее популярные препараты, принцип их действия заключается в ингибировании синтеза холестерола в печени путем блокировки соответствующих ферментов. Обычно их принимают 1 раз в день перед сном (в это время начинается активное производство холестерина в организме). Терапевтический эффект наступает через 1-2 недели систематического приема, при длительном применении не вызывают привыкания. Из побочных эффектов могут наблюдаться тошнота, боль в животе и мышцах, в редких случаях может быть индивидуальная чувствительность. Препараты группы статинов способны снизить уровень холестерина на 60%, но при их длительном приеме необходимо регулярно раз в полгода сдавать анализы на АСТ и АЛТ. Наиболее распространенные статины: церивастатин, флувастатин, ловастатин.
— Фибраты стимулируют выработку ЛПВП, рекомендуются при количестве триглицеридов 4,5 ммоль/л. Крайне не рекомендуется применять со статинами. Побочные эффекты проявляются в виде желудочно-кишечных расстройств, метеоризма, тошноты, рвоты, болей в животе. Представители данной группы препаратов: клофибрат, фенофибрат, гемфиброзил.
— Сиквестранты желчных кислот . Эта группа препаратов не всасывается в кровь, а действует местно — связывается с желчными кислотами, которые синтезируются из холестерина, и выводят их из организма естественным путем. Печень начинает усиленную выработку желчных кислот, используя большее количество холестерина, поступившего из крови, видимый положительный эффект наступает через месяц после начала приема лекарств, для усиления эффекта возможен одновременный прием статинов. Длительное применение препаратов может привести к нарушению усвоения жиров и витаминов, возможна повышенная кровоточивость. Побочные эффекты: метеоризм, запор. К таким препаратам относятся: колестипол, холестирамин.
— Ингибиторы абсорбции холестерина препятствуют всасыванию липидов из кишечника. Препараты этой группы можно назначить людям, имеющим противопоказания к приему статинов, так как они не всасываются в кровь. В Росии зарегистрирован только 1 препарат группы ингибиторов абсорбции холестерина – эзетрол.
Вышеперечисленные меры применяются в запущенных случаях, когда необходимо быстро снизить уровень холестерина, а смена образа жизни не может быстро дать необходимый эффект. Но даже при приеме фармакологических средств не забывайте о профилактике, и безвредных натуральных добавках, которые при длительном регулярном приеме помогут вам предупредить заболевания сердечно-сосудистой системы в будущем.
Народные средства, помогающие снизить уровень холестерина в крови
— Ниацин (никотиновая кислота, витамин РР, витамин В 3 ). Механизм действия до конца не изучен, но опыты показывают, что уже через несколько дней приема повышенных доз витамина, уровень ЛПНП и триглицеридов в крови заметно снижается, зато увеличивается количество ЛПВП до 30%. К сожалению, он не снижает риск развития сердечно-сосудистых осложнений и приступов. Для максимальной эффективности можно совмещать прием ниацина с другими методами лечения.
— . Содержатся в рыбьем жире и морепродуктах, а также в растительных маслах холодного прессования (нерафинированных). Они оказывают положительное влияние на нервную систему, предупреждают рахит в период активного роста, способствуют снижению уровня холестерина и артериального давления, улучшают кровообращение, укрепляют сосуды и придают им эластичность, препятствуют их тромбозу, участвуют в синтезе гормоноподобных веществ – простагландинов. Регулярный прием в пищу источников незаменимых жирных кислот чудесным образом скажется на работе всего организма, в частности поможет предупредить развития атеросклероза.
— Витамин Е . Крайне сильный антиоксидант, препятствует распаду ЛПНП и образованию жировых бляшек. Для наступления положительного эффекта необходимо постоянно употреблять витамин в соответствующих дозах.
— Зеленый чай содержит полифенолы – вещества, влияющие на метаболизм липидов, они снижают уровень «вредного» холестерина и повышают содержание «полезного». К тому же в чае содержатся антиоксиданты.
— Чеснок . Свежий чеснок рекомендуется употреблять для снижения уровня холестерина, профилактики образования сгустков в сосудах (разжижает кровь). Активными компонентами, входящими в состав чеснока, являются серосодержащие соединения, в частности, аллиин.
— Соевый белок. По действию они схожи с эстрогенами – снижают вероятность возникновения атеросклероза. Генистеин препятствует окислению ЛПНП благодаря своим антиоксидантным свойствам. Помимо этого, соя стимулирует выработку желчи, тем самым способствует выведению холестерина из организма.
— Витамины В 6 (пиридоксин), В 9 (фолиевая кислота), В 12 (цианокобаламин). Достаточное количество этих витаминов в рационе способствует исправной работе сердечной мышцы, значительно снижает риск развития атеросклероза и ишемической болезни сердца.
Какие факторы способствуют повышению уровня холестерина и развитию атеросклероза?
Чаще всего от атеросклероза страдают люди, которые в течение длительного времени пренебрегали своим здоровьем. Чем раньше вы измените свой образ жизни, тем меньше вероятность развития серьезных заболеваний. Вот 4 основных факторов, способствующих повышению содержания холестерина в крови:
— Сидячий образ жизни. При низкой подвижности, отсутствии физических нагрузок, повышается уровень «плохого» холестерина, создавая угрозу развития сердечно-сосудистых заболеваний.
— Ожирение. Нарушение липидного обмена тесно связано с высоким содержанием холестерина. Страдающие полнотой люди склонны к различным заболеваниям сердечно-сосудистой системы.
— Курение . Приводит к сужению артерий, увеличению вязкости крови, тромбозам, влечет за собой риск сердечных заболеваний.
— Потребление жирных продуктов животного происхождения в больших количествах приводит к повышению ЛПНП.
— Наследственность. Предрасположенность к повышению уровня холестерола передается генетически. Поэтому людям, чьи родственники страдают от этой патологии, следует тщательно следить за своим здоровьем.
Здоровый образ жизни как метод борьбы с холестерином
По мере того насколько вы придерживаетесь правильного питания и активного образа жизни, снижается риск развития различных заболеваний. Особенно это относится к людям, находящимся в группе риска. Изменив свой образ жизни, вы налаживаете работу всего организма, даже не смотря на склонность к каким-либо патологиям, внутренние защитные механизмы могут легко справиться с угрозой.
Активные занятия спортом улучшают обмен веществ, тренируют сердечную мышцу одновременно со скелетной мускулатурой, способствуют лучшему снабжению кровью всех органов и систем (при физических нагрузках, кровь из депо выходит в общее русло, это способствует лучшему насыщению органов кислородом и питательными веществами).
Спортивные упражнения также приводят к укреплению стенок сосудов, препятствуют развитию варикозного расширения вен.
Не стоит забывать о важности правильного питания. Не стоит злоупотреблять строгими диетами. В организм должны поступать все необходимые ему питательные вещества в оптимальном соотношении, витамины и минералы, клетчатка. В рационе должны присутствовать в достаточном количестве овощи, фрукты, каши, постное мясо, морская и океаническая рыба, растительные нерафинированные масла, молоко и кисломолочные продукты. При недостатке в питании каких-либо витаминов, стоит периодически принимать препараты с их содержанием для профилактики авитаминозов.
Отказ от курения снизит риск развития не только атеросклероза, но и ряда других заболеваний, таких как бронхит, язва желудка, онкологические заболевания.
Спорт – лучшее средство от стресса и депрессии, он закаляет нервную систему. Регулярная физическая активность, будь то пробежка в парке или 3 часа упражнений в тренажерном зале, помогает снять накопившийся за целый день негатив и раздражение, многие спортсмены испытывают эйфорию в процессе тренировок. Экспериментально доказано, что активные люди гораздо менее подвержены стрессу, чем те, кто ведет сидячий образ жизни.
Заключение
Как вы уже могли убедиться холестерол – крайне важное соединение, выполняющее ряд жизненно важных функций. Он необходим для нашей жизнедеятельности, но в организме его количество не должно выходить за пределы нормы. Нарушение равновесия в соотношении липопротеинов высокой и низкой плотности влечет за собой тяжелые последствия.
Лучший способ лечения – своевременная профилактика. Самым эффективным методом предупредить повышение уровня холестерина в крови является здоровый образ жизни.
Когда вы откажетесь от вредных привычек и начнете придерживаться вышеперечисленных правил, то совсем забудете о проблемах со здоровьем.
Холестерин. Мифы и обман.
Холестерин – одно из важных веществ в организме. Он входит в состав всех клеточных мембран в тканях и органах. Это вещество является предшественником кортикостероидных и половых гормонов, желчных кислот, витамина D и других.
Вместе с тем холестерин может приносить и вред организму. Говорят о «плохом» и «хорошем» холестерине. Нарушение его баланса в составе разных классов липопротеидов приводит к развитию атеросклероза.
Что такое холестерин и липопротеиды
Холестерин синтезируется главным образом в печени, а также поступает в организм с пищей. При полноценном питании в организм человека поступает с пищей около 500 мг холестерина в сутки, и примерно столько же образуется в самом организме (50 % в печени, 15 % в кишечнике, остальная часть – в коже).
Молекулы холестерина из пищи всасываются в кишечнике и поступают в кровь. К тканям он переносится в составе особых белково-липидных комплексов – липопротеидов. В их состав входят белки – апопротеины, холестерин, а также другие липидные вещества – триглицериды. Чем больше в составе такого комплекса холестерина, тем ниже его плотность. По этому признаку различают липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), очень низкой плотности (ЛПОНП) и высокой плотности (ЛПВП).
ЛПОНП синтезируются в печени. Из них образуются ЛПНП. Последние наиболее богаты холестерином. Они могут содержать до 2/3 общего холестерина плазмы крови. ЛПНП играют главную роль в транспорте холестерина в сосудистую стенку и в формировании .
Известно, что чем выше потребность организма в строительном материале для образования новых клеточных мембран, чем больше потребность в стероидных гормонах, тем ниже содержание ЛПНП в крови и тем меньше вероятность образования атеросклеротических бляшек в сосудах.
ЛПВП синтезируются в печени. Они содержат меньше холестерина по сравнению с ЛПНП. Эти липопротеиды осуществляют обратный транспорт холестерина из сосудов, органов и тканей, переводя его в другие липопротеиды или транспортируя прямо в печень с последующим удалением из организма с желчью. Чем выше уровень ЛПВП в крови и чем больше доля холестерина, содержащегося в них, тем меньше вероятность развития атеросклероза и больше возможность обратного развития атеросклеротических бляшек.
В организме человека около 70 % холестерина содержится в составе ЛПНП, 10 % – в составе ЛПОНП и 20 % – в составе ЛПВП.
«Плохой» и «хороший» холестерин
Повышение уровня в крови липопротеидов низкой плотности приводит к формированию в сосудах атеросклеротических бляшек.Холестерин, входящий в состав ЛПНП, оказывает атерогенное действие. В обиходе такой комплекс называют «плохой» холестерин. В противоположность этому, холестерин в составе ЛПВП называют «хорошим».
Увеличение уровня ЛПНП и содержания в них холестерина, с одной стороны, и понижение концентрации ЛПВП и содержания в них холестерина – с другой, создают условия для формирования атеросклеротических бляшек и прогрессирования связанных с этим заболеваний, в частности, .
Наоборот, снижение содержания в крови ЛПНП и повышение концентрации ЛПВП создают условия не только для остановки развития атеросклероза, но и для его регресса.
Раньше говорили: «Без холестерина нет атеросклероза». С учетом очень важной роли, которую играют липопротеиды в этом процессе, говорят: «Без липопротеидов нет атеросклероза».
Уровень холестерина в норме и при различных заболеваниях
В сыворотке крови, взятой натощак, имеются холестерин и три вида липопротеидов – ЛПОНП, ЛПНП и ЛПВП, в которых он содержится и которыми он переносится. Общий холестерин – это сумма трех указанных компонентов.
Нормальный уровень холестерина составляет не более 5,2 ммоль/л. Умеренная гиперхолестеринемия (повышение концентрации холестерина в крови) – до 6,5 ммоль/л. Уровень до 7,8 ммоль/л считается выраженной гиперхолестеринемией, при которой смертность от ишемической болезни сердца возрастает в 5 и более раз. Очень высокая гиперхолестеринемия – более 7,8 ммоль/л.
Нормальный уровень холестерина ЛПНП – 2,3–5,4 ммоль/л.
Концентрация холестерина в плазме обычно повышена при сахарном диабете, угнетении функции щитовидной железы (гипотиреозе), ожирении. Повышенный уровень холестерина является независимым фактором риска развития атеросклероза и его проявлений – ишемической болезни сердца, облитерирующего атеросклероза, нарушений мозгового кровообращения.
Пониженное содержание холестерина в крови часто отмечается при инфекционных заболеваниях, болезнях кишечника с нарушением всасывания питательных веществ, повышенной функции щитовидной железы (гипертиреозе), истощении.
Коэффициент атерогенности
Соотношение «плохого» и «хорошего» холестерина можно оценить с помощью так называемого коэффициента атерогенности (КАТ).
КАТ = (Хс – ХсЛПВП)/Хс ЛПВП, где
Хс – общее содержание холестерина в плазме крови;
В возрасте 20–30 лет этот показатель равен 2–2,8. У людей старше 30 лет без признаков атеросклероза величина КАТ составляет 3–3,5. При ишемической болезни сердца значение КАТ превышает 4, что указывает на преобладание в общей фракции «плохого» холестерина ЛПНП.
Важную роль в лечении гиперхолестеринемии играет диета. При этом нужно учитывать содержание холестерина в пищевых продуктах, чтобы ограничить его употребление.
Диета, направленная на лечение атеросклероза, должна включать не более 300 мг холестерина в сутки. Ориентируясь по этой таблице, можно определить, сколько и какие продукты можно употреблять для борьбы с этим серьезным заболеванием.
К какому врачу обратиться
Избыток холестерина и вредных липопротеидов мы получаем, употребляя нездоровую, жирную пищу. Чтобы узнать, какой у вас уровень холестерина, обратитесь к участковому терапевту и сдайте соответствующие анализы. При повышенной концентрации холестерина необходимо изменить питание, в чем поможет врач-диетолог. Если атеросклероз, вызванный гиперхолестеринемией, уже клинически проявился, то справиться с его последствиями помогут профильные специалисты - кардиолог (при ишемической болезни сердца), невролог (при атеросклерозе сосудов мозга), сосудистый хирург (при перемежающейся хромоте).