механизму вызывают ингибирование этого же фермента и, следовательно, всего липогенеза

 

Кетоновые тела.

При голодании, длительной физической работе и в случаях, когда клетки не получают достаточного количества глюкозы, жирные кислоты используются многими тканями как основной источник энергии. В печени часть жирных кислот превращается в кетоновые тела, которые окисляются мозгом, нервной тканью, мышцами, обеспечивая достаточное количество энергии для синтеза АТФ и уменьшая потребление глюкозы. К кетоновым телам относят β-гидроксибутират, ацетоацетат и ацетон. Первые две молекулы могут окисляться в тканях, обеспечивая синтез АТФ. Ацетон образуется только при высоких концентрациях кетоновых тел в крови и, выделяясь с мочой, выдыхаемым воздухом и потом, позволяет организму избавляться от избытка кетоновых тел. При низком соотношении инсулин/глюкагон в крови в жировой ткани активируется распад жиров. Жирные кислоты поступают в печень в большем количестве, чем в норме, поэтому увеличивается скорость β-окисления. Скорость реакций ЦТК в этих условиях снижена, так как оксалоацетат используется для глюконеогенеза. В результате скорость образования ацетил-КоА превышает способность ЦТК окислять его. Ацетил-КоА накапливается в митохондриях печени и используется для синтеза кетоновых тел. Ацетоацетат может выделяться в кровь или превращаться в печени в другое кетоновое тело - β-гидроксибутират путём восстановления.

В клетках печени при активном β-окислении создаётся высокая концентрация NADH. Это способствует превращению большей части ацетоацетата в β-гидроксибутират, поэтому основное кетоновое тело в крови - именно β-гидроксибутират. При голодании для многих тканей жирные кислоты и кетоновые тела становятся основными топливными молекулами. Глюкоза используется в первую очередь нервной тканью и эритроцитами.

При высокой концентрации ацетоацетата часть его неферментативно декарбоксилируется, превращаясь в ацетон. Ацетон не утилизируется тканями, но выделяется с выдыхаемым воздухом и мочой. Таким путём организм удаляет избыточное количество кетоновых тел.

В норме концентрация кетоновых тел в крови составляет 1-3 мг/дл, но при голодании значительно увеличивается. Увеличение концентрации кетоновых тел в крови называют кетонемией, выделение кетоновых тел с мочой - кетонурией. Накопление кетоновых тел в организме приводит к кетоацидозу: уменьшению щелочного резерва (компенсированному ацидозу), а в тяжёлых случаях - к сдвигу рН (некомпенсированному ацидозу). Ацидоз достигает опасных величин при сахарном диабете, так как концентрация кетоновых тел при этом заболевании может доходить до 400-500 мг/дл. Тяжёлая форма ацидоза - одна из основных причин смерти при сахарном диабете. Накопление протонов в крови нарушает связывание кислорода гемоглобином, влияет на ионизацию функциональных групп белков, нарушая их кон-формацию и функцию.

Холестерин - стероид, характерный для животных организмов. Основное место синтеза - печень-более 50% х., в тонком кишечнике - 15- 20%, остальной х. синтезируется в коже, коре надпочечников, половых железах. В сутки в организме синтезируется около 1 г х.; с пищей поступает 300-500 мг. функций: входит в состав всех мембран клеток и влияет на их св-ва, исходный субстрат в синтезе жёлчных кислот и стероидных гормонов. Предшественники в метаболическом пути синтеза х. превращаются также в убихинон - компонент дыхательной цепи и долихол, участвующий в синтезе гликопротеинов. за счёт своей гидроксильной группы может образовывать эфиры с жирными кислотами. Этерифицированный х.преобладает в крови. Х. и его эфиры - гидрофобные молекулы, поэтому они транспортируются кровью только в составе разных типов ЛП. Нарушения обмена х. приводят к одному из наиболее распространённых заболеваний - атеросклерозу. Накопление х. в организме приводит к развитию желчнокаменной болезни.

Пути поступления х.: с пищей извне и процесс синтеза собственного х. в печени из ацитилКоА. холестерол поступает в клетки из крови в основном в составе лпнп

Пути использования и выведения х.:вывед с фекалиями, синт Д3, выдел с кожнми покровами, синт стероидн гормонов, синтез и вывед желчных к-т.

Норма ХС в крови: Содержание холестерина в крови человека может варьировать от 3,6 ммоль/л до 7,8 ммоль/л. Оптимальный уровень: менее 5 ммоль/л

Биосинт х. в цитозоле клеток. на 3 этапа

1. Образование мевалоната. 2. Образование сквалена 3. Образование холестерола сквален превращается в ланостерол. Далее происходит 20 последовательных реакций, превращающих ланостерол в холестерол. На последних этапах синтеза от ланостерола отделяется 3 атома углерода.

Основным регуляторным ферментом является гмг-S-КоА-редуктаза:

• по принципу обратной отрицательной связи она ингибируется конечным продуктом реакции-холестеролом.

• во-вторых, ковалентная модификация при гормональной регуляции: инсулин, активируя протеин-фосфатазу, способствует переходу фермента гмг-S-КоА-редуктазы в активное состояние. Глюкагон и адреналин посредством аденилатциклазного механизма активируют протеинкиназу А, которая фосфорилирует фермент и переводит его в неактивную форму.

 

Роль ЛПНП и ЛПВП Х. транспортируется кровью в составе ЛПНП и ЛПВП. ЛП обеспечивают поступл в ткани экзогенного х., определяют потоки х. между органами и выведение избытка х. из организма.

ЛПНП - основная транспортная форма х., в которой он доставляется в ткани. Около 70% х. и его эфиров в крови находится в составе ЛПНП. Из крови ЛПНП поступают в печень (до 75%) и другие ткани, которые имеют на своей поверхности рецепторы ЛПНП.

ЛПВП вып. 2 осн.ф-и: поставляют апопротеины другим ЛП в крови и участвуют в "обратном транспорте х.". ЛПВП синтезируются в печени и в небольшом количестве в тонком кишечнике. В печени в ЛПВП включаются апопротеины А, Е, С-II, фермент ЛХАТ. В крови апоС-II и апоЕ переносятся с ЛПВП на ХМ и ЛПОНП. Для переноса х. На поверхности ЛПВП находится фермент ЛХАТ, кот превращает х., имеющий гидроксильную группу, выступающую на поверхность липопротеинов или мембран клеток, в эфиры холестерола.

Липопротеины различаются и по участию в атерогенезе. Атерогенность частично зависит от размера частиц. Самые мелкие липопротеины, такие как ЛПВП, легко проникают в стенку сосуда, но также легко ее покидают, не вызывая атеросклероз. ЛПНП – наиболее атерогенные лпкрови. достаточно малы, чтобы проникать в стенку сосуда, и легко задерживаются в сосудистой стенке.

Атеросклероз– это отложение ХС и его эфиров в соединительной ткани стенок артерий, в которых выражена механическая нагрузка на стенку.

1 стадия – повреждение эндотелия. На этой стадии в эндотелии создаются зоны повышенной проницаемости и клейкости. Внешне это проявляется в разрыхлении и истончении защитного гликокаликса на поверхности эндотелиоцитов, расширении межэндотелиальных щелей. Это приводит к усилению выхода ЛПНП.

2 стадия – Поврежденный эндотелий и активированные тромбоциты вырабатывают медиаторы воспаления, факторы роста, эндогенные окислители. В результате через по-врежденный эндотелий в интиму сосудов еще более активно проникают моноциты и способствуют развитию воспаления. Внешне на эндотелии появляются липидные пятна и полоски.

3 стадия– стадия поздних изменений.

• накопление вне клетки свободного ХС и этерифицированого линолевой кислотой;

• пролиферация и гибель пенистых клеток, накопление межклеточного вещества;

• инкапсулирование холестерина и формирование фиброзной бляшки.

4 стадия– стадия осложнений. На этой стадии происходит

• кальцификация бляшки;

• изъязвление бляшки, приводящее к липидной эмболии;

• тромбоз из-за адгезии и активации тромбоцитов;

• разрыв сосуда.

Определение содержания общего х. в сыворотке крови: свободный х. образуется при гидролизе эфиров холестерина ферментом холестролэстеразой. Х. окисляют кислородом воздуха с ферментом холестеролоксидазой с образованием перекиси водорода. образуется окрашивание продукта блягодаря окислению перекисью водорода хромогенных субстратов. В ФЭКе измеряют оптическую плотность проб.

Клиническое значение. повышение уровня х. в крови — один из основных факторов риска атеросклероза. может быть обусловлено генетическими аномалиями и факторами среды, а также такими заболеваниями, как сахарный диабет, патология печени, почек, гормональными нарушениями. липидограмма позволяет как диагностировать нарушения липидного обмена, так и оценить риск развития атеросклероза и ишемической болезни сердца.