перманентным физическим или психическим состоянием организма или манипуляциями с психикой человека.
- При заболеваниях или длительном нахождении организма в неестественных условиях (основное из которых - гипокинезия) может нарушиться механизм регуляции баланса анаболических или катаболических процессов, так же как механизмов, ограничивающих отложение жиров в депо. Это приводит к недостаточному или избыточному накоплению энергетических субстратов. В том числе и в жировых депо.
Жировые клетки (адипоциты) имеют все основные структурные и функциональные элементы (клеточные органеллы), присущие живому организму: ядро, митохондрии, эндоплазматический ретикулум, рибосомы, лизосомы и микротельца, клеточную мембрану. На внешней мембране клеток находятся рецепторы, воспринимающие электрические и гуморальные сигналы из окружающей клетку среды. Особенность адипоцита — значительно увеличенные в объеме капельки запасенного жира, которые могут составлять практически всю массу и объем жировой клетки.
Жировые клетки иннервируются симпатической нервной системой. Основным медиатором симпатических синапсов является норадреналин, т.е. это адренергические синапсы. Норадреналин синтезируется в основном в периферических отделах аксона и накапливается в гранулах, откуда он мобилизуется в суставную щель при передаче возбуждения. Существует механизм обратного захвата выделившегося норадреналина, который возвращает назад в синаптическую везикулу (концевую пластинку) до 50% норадреналина. Часть оставшегося медиатора разрушается в синаптиче-ской щели, другая часть захватывается рецепторами пост- и пресинаптических мембран и/или диффундирует в кровоток, откуда активно захватыва-
203
ется клетками многих тканей. Однако норадрена-лин чаще действует по паракринному типу, т.е. диффундирует только до ближайших тканей (в радиусе приблизительно 1 мм).
Норадреналин — медиатор как симпатических, так и соматических клеток, поэтому при работе мышц он выделяется как из первых, так и - вторых нервных окончаний.
На своей поверхности адипоциты имеют как Ы, так и а2 — адренорецепторы, регулирующие процесс высвобождения норадреналина в синаптическую щель. Связывание норадреналина в синаптической щели рецептором а2 играет роль отрицательной обратной связи и угнетает высвобождение медиатора, т.е. выполняет антилиполитическое действие. Связывание норадреналина с пресинаптическими Ы-адренорецепторами усиливает его освобождение — вызывает липолитический эффект. В общем случае если порции высвобождаемого норадреналина небольшие, то он взаимодействует с Ы-рецепторами, что повышает выход медиатора. При высоких концентрациях норадреналин связывается с а2-рецеп-торами, что подавляет его дальнейшее освобождение. Однако отношение Ы/а2 варьирует от одного жирового депо к другому. Соотношение этих рецепторов на адипоците может меняться (в частности, при беременности) и вместе с ним меняется локальное распределение жира на теле.
На уровне постсинаптической мембраны ади-поцита может функционировать механизм регуляции эффективности синаптической передачи: адипоцит регулирует количество синтезируемых им мембранных рецепторов в зависимости от интенсивности работы синапса — выделения в нем медиатора. Снижение активности синапса (например, при низком тонусе симпатической нервной системы) будет увеличивать чувствительность иннервируемой ткани за счет увеличения числа мембранных рецепторов. При высокой концент-
рации гормона ткань постепенно снижает свою чувствительность к нему.
Взаимодействие медиаторов с рецепторами
смыкается с действием гормонов и медиаторов,
приносимых к адипоциту кровью. Действие пос
ледних может носить как липолитический эффект,
так и наоборот - ускорять липогенез в адипоците.
Поступление Жиры запасаются в жировых депо главным об-
и транспорт разом в виде триацилглицеридов (ТАГ). Послед-
жиров ние могут синтезироваться из жиров и углеводов,
поступающих в организм с пищей.
Жиры, попадающие в желудочно-кишечный тракт с пищей, во рту и желудке подвергаются минимальной обработке. Основное место их эмульгирования и всасывания — двенадцатиперстная кишка и первая половина тонкой кишки.
В двенадцатиперстной кишке липиды подвергаются действию желчных кислот, которые эмульгируют жиры, т.е., расщепляют крупные капли жира на более мелкие. Такие частицы способны всасываться без предварительного гидролиза (расщепления). Кроме того, эмульгирование увеличивает контакт с липолитическими ферментами; обеспечивает всасывание нерастворимых в воде высших жирных кислот, холестерина, жирорастворимых витаминов; способствует ресинтезу триглицеридов в клетках кишечника.
В тонком кишечнике выделяются липолити-ческие ферменты, которые расщепляют нейтральные жиры до жирных кислот и моноглицеридов, а фосфолипиды до жирных кислот.
После взаимодействия продуктов гидролиза жиров с желчными кислотами происходит их захват мембранами клеток кишечника.
В клетках кишечника жирные кислоты и мо-ноглицериды участвуют в ресинтезе ТАГ. Образовавшиеся ТАГ вместе с холестеридом и фосфоли-пидами объединяются в большие образования — глобулы (хиломикроны), которые выходят в меж-
205
клеточное пространство, а оттуда в лимфу. В таком виде через грудной лимфатический проток в кровь попадает 80-90% всех жиров.
10-20% жирных кислот с короткими цепочками всасывается непосредственно в портальную кровь. Такие свободные жирные кислоты (СЖК) переносятся кровью в виде комплексов с альбуминами; именно в этой форме они поступают из кишечника к адипоцитам, печени и другим тканям для окисления или накопления.
Холестерол, фосфолипиды и ТАГ транспортируются в форме специализированных комплексов — липопротеидов, которые подразделяются на классы в зависимости от размеров, плотности и др. Хи-ломикроны и липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) - самые крупные, в них больше всего ТАГ. Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) — самые мелкие, большую часть их объема занимают белки.
ЛПОНП синтезируются в печени из СЖК и являются совместно с хиломикронами основным переносчиком жиров. В печени в зависимости от "гормонального фона" могут также синтезироваться дополнительные жирные кислоты. Например, печень преобразует жирные кислоты с короткой цепью в высшие жирные кислоты, в ней жирные кислоты синтезируются из глюкозы.
Для того чтобы триацилглицеролы, заключенные в хиломикронах, ЛПОНП и ЛПВП могли попасть в клетки различных тканей, последние должны быть расщеплены до СЖК и глицерина. Эту функцию выполняет липопротеинлипаза (ЛПЛ) (осветляющий фактор).
ЛПЛ синтезируется и секретируется адипоци-тами, клетками сердечной и скелетной мышц, молочных желез. Секретируемый фермент прикрепляется к мембране клеток капилляров тех тканей, где он вырабатывается. То есть СЖК и глицерол, непосредственно всасываемые в клетки, освобож-
206
даются при омывании кровью именно тех тканей, где они используются.
Активность ЛПЛ, так же как и активность ли-
погенеза в печени и адипоцитов, зависит от соот
ношения концентраций инсулина и глюкагона.
Поступление Переваривание углеводов в ЖКТ - это процесс
и транспорт постепенного превращения полисахаридов (крах-
углеводов мал и гликоген пищи) в моносахариды (глюкозу,
фруктозу, галактозу), которые, вместе с простыми углеводами пищи, всасываются в кишечнике.
В ротовой полости расщепляются только полисахариды, ди- и моносахариды проходят дальше.
В желудке (в соляной кислоте) расщепление углеводов прекращается.
Окончательное переваривание и всасывание происходит в тонком кишечнике. Наиболее быстро всасывается галактоза, затем — глюкоза.
Из кишечной стенки моносахариды поступают в портальную вену, печень и разносятся по всему организму.
В печени все моносахариды превращаются в глюкозу, которую и потребляют ткани организма, в том числе и жировая.
Механизмы накопления и освобождения триа-
цилглицеролов (ТАГ) в адипоцитах подкожных
жировых депо.
Система На процессы внутри адипоцита влияют нейро-
гормонов, медиаторы симпатической нервной системы, име-
регулирующих ющие местный липолитический эффект; а также
метаболизм гормоны, секретируемые железами внутренней се-
жиров, и их креции.
влияние на Эффект липогенеза (синтеза триацилглицеро-
процессы внутри лов — анаболический эффект) вызывает только
адипоцита один гормон — инсулин.
Основными катаболическими гормонами, активизирующими липолиз являются АКТГ, ТТГ, катехоламины, глюкагон, тироксин, триодтиро-нин, соматотропин, глюкокортикоиды. Это гормоны контринсулярные.
207
Анаболические и катаболические в отношении триацилглицеролов гормоны, как правило, находятся в антагонистическом взаимодействии:
— на уровне секреции;
— на уровне взаимодействия с рецепторами
адипоцитов;
— внутри адипоцитов.
Инсулин Глюкоза, манноза и лейцин — мощные стиму-
(анаболический ляторы синтеза проинсулина (предшественника
эффект) инсулина) и секреции инсулина - гормона Ь-кле-
ток поджелудочной железы.
Секреция инсулина усиливается глюкозой, ионами кальция, а также аминокислотами - арге-нином и лейцином. Из гормонов — соматотропи-ном. Для стимуляции синтеза проинсулина необходима концентрация глюкозы в 2-3 ммоль. Пороговая концентрация глюкозы для секреции инсулина вдвое выше - 4-6 ммоль. Сенсором концентрации глюкозы в крови является b-клетка поджелудочной железы.
Секреция инсулина активизирует анаболические процессы в печени, жировой ткани и мышцах. В частности, он способствует синтезу гликогена, белков, жирных кислот и триацилглицеролов. Основные эффекты инсулина:
— активация липопротеинлипазы, приводя
щей к освобождению СЖК и глицерина из хило-
микронов и ЛПОНП и их транспорту в адипоцит;
— инсулин гиперполяризует мембрану, увели
чивая поступление глюкозы внутрь путем дейст
вия специальных переносчиков;
— инсулин одновременно влияет на многие
биохимические процессы, облегчающие липоге-
нез.
Инсулин в крови бывает в свободной и связанной форме. Инсулин в свободной форме действует на все клетки, а в связанной — только на жировые. Нарушение соотношения свободного и связанного инсулина — одна из форм диабета.
208
Катаболические СЖК из жирового депо мобилизуют несколь-
гормоны ко контринсулярных гормонов.
а) Глюкагон стимулирует липолиз, вызывая ак
тивацию гормон-чувствительной триацилглице-
роллипазы. Он же тормозит липогенез.
б) Повышенная секреция гормонов щитовид
ной железы увеличивает пищевой термогенез, не
достаточная — определяет низкое потребление кис
лорода в покое и "сверхэффективный" тип обмена.
в) Катехоламйны - важнейшие липолиз-сти-
мулирующие гормоны. Адреналин секретируется
мозговым слоем надпочечников, тогда как норад-
реналин в организме — это в основном нейромеди-
атор центральной и автономной нервной системы.
Симпатическая нервная система и мозговой слой надпочечников реагируют не всегда параллельно: симпатическая нервная система играет особенно важную роль в реакциях на охлаждение и физическую нагрузку. Секрецию же адреналина вызывают тревожные состояния или психические нагрузки, гипоксия, гипогликемия. Более того, при голодании секреторная активность мозгового слоя надпочечников возрастает, а активность симпатической нервной системы снижается.
В общем случае местно выделяемый норадре-
налин, играет более существенную липолитиче-
скую роль, чем адреналин надпочечников. Однако
адреналин играет свою липолитическую роль, сти
мулируя секрецию глюкагона, но ингибируя син
тез проинсулина и секрецию инсулина.
Процессы Взаимодействие медиаторов или гормонов с
внутри рецепторами на поверхности адипоцита приводит
адипоцита к активизации определенных веществ, называе-
мых вторыми посредниками. Их роль — активизировать определенные ключевые ферменты, катализирующие синтетические или липолитические реакции в отношении триацилглицеролов.
Взаимодействие рецепторов Ы, например с норадреналином или адреналином, приводит к
209
Окисление глицерина иСЖК
