Поиск по сайту

Новые публикации


Популярные статьи


Ключевые слова

алоэ, атеросклероз, береза, брусника, виноград, витамины, гастрит, гипертония, гомеопатия, гриб, доктор Бах, капуста, каштан, косметика, крапива, кровяное давление, лекарственные растения, лук, облепиха, одуванчик, ожирение, онкология, перец, простатит, простуда, рябина, трутовик, фитотерапия, фунготерапия, хвощ, холестерин, цикорий, чай, чеснок, чистотел, шиповник, щитовидная железа, эликсиры, ядовитые растения, язва желудка

Показать все теги
Чтобы сообщить нам о грамматической ошибке на сайте выделите её и нажмите Ctrl+Enter
или воспользуйтесь формой обратной связи

Тематические статьи


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.

Холестерин: семь точек зрения
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.

Холестерин: семь точек зрения
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

По материалам журнала «Химия и жизнь» №1 за 1987 год

Закладки по теме: гиперхолестеринемия, холестерин, холестерол

Голосов: 4
Просмотров: 7350
Комментариев: 0

Другие публикации по теме: