08:23 Тематическая статья Холестерин: семь точек зрения |
|
Следует стремиться увидеть в каждой вещи то, чего еще никто не видел и над чем еще никто не думал. Г.К. Лихтенберг О холестерине сегодня, наверное, известно всем — одним больше, другим меньше. Да и как может быть иначе, если в ряду важнейших биологических соединений, таких как гемоглобин, ДНК, АТФ, холестерин занимает вполне достойное место. Он входит в состав тканей и клеток, без его участия не могут обойтись клеточные мембраны, он служит предшественником стероидных гормонов и желчных кислот. Холестерин можно обнаружить практически в любой животной пище — в яичном желтке и в печени, в молоке, в сале и в сливочном масле. А вот в мире растений он найден только в незрелой свекле... Что же мы знаем сегодня о холестерине? Специалисты разных профессий ответят на этот вопрос неодинаково. Что ж, тем любопытнее будет узнать разные точки зрения на свойства и роль холестерина. Холестерин глазами химика Химик бы сказал, что во второй половине XVIII века Пулетье де ля Саль впервые обнаружил холестерин в желчных камнях человека. В начале следующего столетия, а точнее, в 1816 г. Мишель Шеврель, много и плодотворно работавший с жирами, описал свойства этого соединения и дал ему то название, которым мы пользуемся и сегодня. Слово «холестерин» он образовал от греческих слов с hole — «желчь» и stereos — «твердый», то есть нечто твердое, что есть в желчи. Но затем тот же Шеврель обнаружил холестерин не только в камнях, но и просто в желчи человека и животных. Вслед за тем в 1834 г. холестерин находят в мозге, в крови, в пораженных атеросклерозом артериях человека. Стало ясно, что химические свойства холестерина следует изучить основательно... В конце пятидесятых годов прошлого века было доказано, что холестерин — это спирт, способный образовывать эфиры с уксусной, бензойной, стеариновой и другими кислотами. Затем удалось установить, где именно находится гидроксильная группа, обнаружить двойную связь, определить особенности структуры. Но только в следующем веке, в 1932 г., А. Виндаус установил точную формулу холестерина. Кратко ее можно записать как C27H46O. Желающие поглядеть, как выглядит формула холестерина, могут обратиться к рис. 1, из которого следует, что химические свойства этого вещества определяются прежде всего наличием гидроксильной группы, а также двойной связи. Именно гидроксильная группа взаимодействует с органическими кислотами, образуя эфиры, которые весьма и весьма распространены в живом организме.  Рис 1. Формула холестерина Рентгеноструктурный анализ позволил определить размеры молекулы холестерина: 0,72х0,45х2,0 нм. Он практически не растворяется в воде, кислотах и щелочах, незначительно — в растворах мыл, несколько больше — в растворах солей желчных кислот и хорошо — в этиловом спирте, бензоле, хлороформе, петролейном эфире. По скольку в молекуле холестерина есть двойная связь, то возможны реакции насыщения (образуется дигидрохолестерин, или холестанол) и взаимодействие с галогенами (образуются холестерин-дигалогениды). При окислении в зависимости от условий возникают кетоны, гидроксиды и кислоты. В целом же химические свойства холестерина изучены далеко не достаточно. Холестерин глазами физика Физик сообщит, что, с его точки зрения, холестерин — это белое вещество, существующее в виде кристаллического порошка или монокристаллов. Кристаллы холестерина — прозрачные блестящие ромбические пластинки, которые плавятся при 149 °С. У вещества нет ни запаха, ни вкуса. У кристаллов холестерина, выращенных из раствора, триклинная структура, причем объем элементарной решетки равен 5,0326 нм, в ней восемь молекул, расположенных таким образом, что голова одной направлена к хвосту соседней. Холестерин чуть более плотен, чем вода. Его молекула оптически активна (в растворе хлороформа угол вращения плоскости поляризации — 39,5°). Холестерин, входящий в состав биологических мембран, увеличивает или уменьшает их вязкость, меняет проницаемость и т. д. Эти свойства холестерина пока только изучаются. Холестерин глазами биолога Биолог прежде всего заметит, что холестерин очень важен для жизнедеятельности любого животного. Больше всего холестерина в нервной ткани и надпочечниках — там его до 6 % общей массы. В целом же на это вещество приходится примерно 0,2 % веса человека (скажем, если вы весите 70 кг, то в вас около 140 г холестерина). Промежуточный обмен холестерина происходит главным образом в печени, причем в желчь он уходит, так сказать, в чистом, неэтерифицированном виде; немало холестерина и в мышцах, но там почти треть его находится в виде эфира. В гладкой мускулатуре человека холестерина в два-три раза больше, чем в скелетной. Холестерин — предшественник биосинтеза физиологически активных веществ (желчных кислот, стероидных гормонов, витамина D3), но его роль в живом организме этим далеко не ограничивается. Относительно истинной роли выдвигалось много различных теорий, однако ни одна из них не дает полной картины. Впрочем, все исследователи сходятся на том, что холестерин и его эфиры важны в первую очередь для работы мембран, а следовательно, и клеток в целом. Вероятно, этим и объясняется такая распространенность его в живом организме. Холестерин глазами биохимика Биохимика, надо полагать, более всего интересует биосинтез холестерина в живом организме. Это сложный процесс, и мы ограничимся только несколькими его стадиями. С помощью радиоизотопных методов сейчас неплохо изучены главные пути биосинтеза холестерина, в самом начале которого находится уксусная кислота. Многие соединения — глюкоза, лейцин, валин, пировиноградная кислота, этанол и т. д.— вначале превращаются в уксусную кислоту; отсюда и начинается путь к холестерину. Этот путь долог, он состоит из двадцати с лишним последовательных реакций. Четыре самые важные стадии показаны на рис. 2: от ацетил-коэнзима А через меваноловую кислоту, сквален и ланостерин к холестерину. Эти основные стадии биосинтеза надежно доказаны; многие же промежуточные реакции все еще мало изучены.  Рис 1. Четыре важнейшие стадии биосинтеза — от ацетил-коэнзима А (производное уксусной кислоты) до холестерина Хотя биосинтез идет почти во всех органах и тканях, главная роль принадлежит желчи. Холестерин энергично образуется также в кишечнике. Есть точка зрения, что самая высокая синтезирующая активность у тех тканей, в которых легко образуются новые клетки (слизистая кишечника) или липопротеидные мицеллы (печень). Холестерин глазами физиолога Физиолог, вероятно, весьма долго перечислял бы те физиологические процессы, в которых участвует холестерин. Нам остается назвать лишь самые важные. Холестерин поступает в желудочно-кишечный тракт двумя путями: либо с пищей, либо в составе кишечного сока и желчи. Дальнейшая его судьба не так ясна, как хотелось бы. Всасывается лишь часть холестерина; какая именно часть (так называемый коэффициент всасывания) — важный физиологический показатель. Выделяется же холестерин преимущественно также в кишечник, где он превращается в копростанол. Тот холестерин, который попадает в организм, поступает в лимфатическую систему, однако не в свободном состоянии, а в составе сложных биологических образований: хиломикронов и липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП), причем в хиломикронах холестерин находится преимущественно в виде эфиров пальмитиновой и олеиновой кислот. Далее холестерин попадает в плазму крови. Тут его можно найти в мицеллярных частицах — липопротеидах, структура которых неплохо изучена. В зависимости от плотности липопротеиды делят на четыре класса: уже упоминавшиеся хиломикроны и ЛПОНП, а также липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) и липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), Наименее плотные и самые крупные хиломикроны транспортируют в кровь триглицериды, поступающие при всасывании из кишечника. ЛПНП (или, иначе, Р-липопротеиды) участвуют в доставке холестерина в кровь, а ЛПВП выводят холестерин из организма. А еще холестерин есть в эритроцитах и лейкоцитах. Зачем он нужен красным кровяным тельцам, не вполне ясно; известно, впрочем, что холестерин эритроцитов легко обменивается с холестерином плазмы. Главный поставщик холестерина в кровь — это печень. Там активно идет его синтез, и в то же время печень — первый барьер для кишечных хиломикронов и ЛПОНП, поступающих в кровь из лимфатической системы. К сказанному биохимик, вероятно, добавит, что холестерин — предшественник кортикостероидов и эстрогенов, важнейших гормонов, которые образуются в некоторых тканях и железах внутренней секреции. А обмен холестерина в организме регулируется нервной системой — и центральной, и вегетативной. Холестерин глазами медика Возможно, читатель с особым нетерпением ждет именно этой главы. В конце концов, все наслышаны о холестерине, о его роли в развитии некоторых заболеваний — так что же думает по этому поводу современная медицина? Пожалуй, самый важный медицинский вопрос — выяснить роль холестерина как в развитии, так и в предотвращении (именно так!) патологических процессов. Начнем с первого — с опасностей, вызванных гиперхолестеринемией. Это длинное слово означает повышенный уровень холестерина в крови, более 2,6 г/л. Средняя же реальная его концентрация — от 1,9 до 2,1 г/л. Для человека характерна первичная (семейная) гиперхолестеринемия, связанная с генетическими факторами, и вторичная, вызванная внешними условиями; вторая форма более распространена. Широкой публике наиболее известна взаимосвязь холестерина с атеросклерозом, поражающим внутренние стенки сосудов. Самые опасные формы атеросклероза — это ишемическая болезнь сердца и нарушение мозгового кровообращения. Вряд ли можно утверждать, что повышение уровня холестерина в плазме крови непременно влечет за собой атеросклероз, но это несомненный фактор риска, причем весьма серьезный. По современным представлениям, важно не столько абсолютное содержание холестерина, сколько его соотношение в упомянутых выше ЛПВП и ЛПНП, так как они главным образом и переносят холестерин в организме: ЛПНП вводят, а ЛПВП выводят холестерин через стенки сосудов. Естественно, что нарушение работы этих липопротеидов ведет к заболеванию, а содержание в них холестерина очень важно для диагностики, прежде всего коронарной болезни. Липидный обмен часто нарушается при диабете, и при этом обычно возникает гиперхолестеринемия. Точные данные привести трудно, поскольку диабетом страдают люди, разного возраста и биохимического типа, но в общем избыток холестерина в крови при заболевании диабетом настораживает врача, даже если пациент молод. Между тем прямой взаимосвязи между сахарным диабетом и уровнем холестерина в организме нет, и если даже уровень холестерина повышен, то это скорее всего вторичное изменение, вызванное нарушением обмена триглицеридов. Теперь про ожирение. У нормального человека жир составляет от 6 до 12 % массы тела. Если жира больше, то мы имеем дело с ожирением, которое, как правило, связано просто с перееданием. Так вот, многочисленные исследования установили четкую корреляцию между ожирением и содержанием холестерина в крови: синтез холестерина в организме усиливается. Уже по этой причине лишний вес не ведет к добру, а поскольку многое тут зависит от самого человека, то надо поддерживать форму — и не только диетой и голоданием, но и (что, может быть, еще важнее) активным физическим трудом и спортом. Тратьте свои жировые запасы в движении! Еще одна неприятность, связанная с холестерином,— это желчнокаменная болезнь. Пересыщение желчи холестерином всегда ведет к образованию камней, преимущественно холестериновых, и в желчном пузыре, и в желчных протоках. Исследования последних лет показали, что в этом случае важно не столько общее содержание холестерина в желчи, сколько изменение ее фазового состава. Желчь представляет собой липидный комплекс, в который входят фосфолипиды (преимущественно лецитин), холестерин и желчные кислоты (у взрослых людей — холевая кислота). В нормальном состоянии холестерин удерживается в желчи фосфолипидами и желчными кислотами, но когда нарушается работа печени, то меняется соотношение компонентов и в желчи могут образоваться включения в виде капель жира и эфиров холестерина, а также начаться кристаллизация холестерина. Диаграмма состава холестерин — лецитин — желчные кислоты (рис. 3) дает наглядное представление о фазовом составе желчи. В норме он должен находиться в той небольшой области, которая на рисунке закрашена. Если же состав выходит за границы этой зоны, то образование камней весьма вероятно (такую желчь называют литогенной). В литогенной желчи в свою очередь могут происходить фазовые переходы. Так, иногда из-за набухания липидов появляются жидкие кристаллы. Если выдерживать желчь в таком жидкокристаллическом состоянии, из нее может кристаллизоваться холестерин, а это значит, что застойные явления способствуют образованию камней, хотя, конечно, есть немало и других факторов, прежде всего биохимических. Во всяком случае, для медицинской практики (и не только применительно к желчнокаменной болезни) необходимо изучать фазовый состав и кристаллизацию желчи.  Холестерин: семь точек зрения Рис 3. Диаграмма состава холестерин — лецитин — желчные кислоты. Небольшая закрашенная область соответствует норме, вне ее границ возникает опасность желчнокаменной болезни Итак, когда холестерин в избытке — это плохо. Однако и значительное падение концентрации холестерина в плазме крови тоже может вести к заболеваниям, но уже иного характера. Допустимой низшей границей, принятой за норму, считается 1,5 г/л для взрослого человека. Когда холестерина меньше, то возрастает риск таких заболеваний, как гипертиреоз (повышение активности щитовидной железы), аддисонова бодезнь (поражение коры надпочечников), кахексия (истощение) и т.д. Например, в результате продолжительного голодания может возникнуть кахексия, при которой уровень холестерина в крови уменьшается до 1 г/л, что в свою очередь ведет к дальнейшему снижению содержания жиров в организме. Гипохолестеринемия появляется и при заболеваниях печени — катаральной желтухе, циррозе, инфекционном гепатите. Однако механизмы, нарушающие биосинтез холестерина, остаются пока неясными. Холестерин глазами диетолога Мнение диетолога в этом вопросе очень важно, поскольку значительная часть холестерина поступает в наш организм с пищей. С какой же именно? Прежде всего надо назвать куриные яйца. Много, хотя и несколько меньше холестерина в печени и мозге животных, в сыре, сметане, икре и т, д. Так что же, избегать этих продуктов? Эксперимент показал, что два яйца, съеденные одно за другим (465 мг холестерина), равно как диета, при которой такие же два яйца съедали в течение недели, не изменяли существенно состояния организма. И хотя для снижения концентрации холестерина обычно рекомендуют диеты с низким содержанием названных продуктов, прямого, выраженного влияния пищевого холестерина на состояние здоровья однозначно установлено не было. На уровень холестерина заметно влияет состав пищевых жиров. Если в рационе много растительных масел, то содержание холестерина уменьшается; напротив, употребление в большом количестве животных жиров ведет к повышению концентрации холестерина в плазме крови. Чтобы нейтрализовать его, на 1 г насыщенных жиров надо включать в диету 2 г ненасыщенных жиров. И в любом случае нельзя злоупотреблять салом, сливочным маслом, сливками и т.п.— насыщенные жиры, входящие в их состав, не должны превышать 10 % от рациона в целом. Активный биосинтез холестерина в печени обусловлен не только характером жиров, но и вообще излишне высоким потреблением продуктов, поставляющих энергию, а также общим ожирением организма; впрочем, про вред тучности мы уже говорили. Напомним только, что снижение веса всегда приводит и к падению уровня холестерина в крови... А вот содержание углеводов в полноценном рационе мало влияет на синтез холестерина. Что же касается белков, то от них, по-видимому, практически не зависит ни уровень холестерина, ни развитие атеросклероза. Несколько слов о кофе. Если вы пьете больше двух чашек кофе в день, то в известной мере рискуете: уровень холестерина при переходе от двух чашек к четырем возрастает на 20 %. Однако если вы вовсе откажетесь от кофе, это может вовсе не повлиять на концентрацию холестерина в плазме крови. До сих пор нельзя сказать определенно, как влияет (и влияет ли вообще) на биосинтез холестерина голодание. Пользоваться этим способом лечения, в том числе и для борьбы с избыточным весом, необходимо только при контроле уровня холестерина, то есть под постоянным наблюдением врача. Подведем промежуточные итоги. Холестерин, когда его содержание соответствует норме, полезен и необходим, а отклонения в ту или иную сторону заведомо неблагоприятны. Причем отклонения в сторону увеличения встречаются намного чаще; например, они отмечены у 60 % обследованных американцев. Некоторые врачи считают даже, что ограничивать потребление жиров (по калорийности до 30 % в рационе) надо уже с двухлетнего возраста — и тогда опасность коронарной болезни сердца станет со временем существенно меньше. Вообще же, если холестерина в крови стало меньше на 1 %, то риск упомянутого заболевания снижается на 2 %... Но почему мы назвали итоги промежуточными? Да потому, что сегодня мы имеем лишь самые общие представления о роли холестерина в жизнедеятельности, и впереди у исследователей тьма работы. Но что ясно и несомненно — так это особое, исключительно важное место, которое отведено холестерину среди других биологически активных веществ. Поэтому есть смысл тратить на него силы и время. Доктор физико-математических наук М. В. Курик  |
|
|
| Всего комментариев: 0 | |
По этой теме смотрите:
ВСЕ НОВОСТИ:
| Астрология, пророчества [1066] | Астрономия и космос [1457] | Безумный мир [2063] |
| Войны и конфликты [2310] | Гипотезы и версии [3874] | Дом,сад,кулинария [3945] |
| Животные и растения [2669] | Здоровье,психология [4748] | История и археология [4652] |
| Мир вокруг нас [2167] | Мировые новости [7583] | Наука и технологии [890] |
| Непознанное [4196] | НЛО,уфология [1263] | Общество [7795] |
| Прогнозы ученых,исследования [798] | Происшествия,чп,аварии [1302] | Российские новости [5860] |
| Стихия,экология,климат [2739] | Феномены и аномалии [945] | Фильмы и видео [6336] |
| Частное мнение [4911] | Это интересно! [3311] | Юмор,афоризмы,притчи [2394] |
АРХИВ САЙТА:
| Астрология и пророчества [825] | Гипотезы и прогнозы [4629] | Дом,сад,кулинария [223] |
| Животные и растения [2796] | Здоровье и красота [5708] | Интересности и юмор [3758] |
| История и археология [4696] | Космос, астрономия [2263] | Мир вокруг нас [1982] |
| Наука и технологии [2422] | Непознанное [3983] | НЛО,уфология [1747] |
| Общество, в мире, новости [11574] | Психология и отношения [84] | Стихия, климат, экология [421] |
| Фильмы и видео [367] | Частное мнения [111] | Эзотерика и феномены [2031] |
