Регуляция и нарушение обмена липидов

РЕГУЛЯЦИЯ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА

Обмен липидов регулируется ЦНС. Кора большого мозга оказывает трофическое влияние на жировую ткань либо через нижележащие отделы ЦНС – симпатическую и парасимпатическую системы, либо через эндокринные железы. В настоящее время установлен ряд биохимических механизмов, лежащих в основе действия гормонов на липидный обмен.

Известно, что длительный отрицательный эмоциональный стресс, сопровождающийся увеличением выброса катехоламинов в кровяное русло, может вызвать заметное похудание. Уместно напомнить, что жировая ткань обильно иннервируется волокнами симпатической нервной системы, возбуждение этих волокон сопровождается выделением норадреналина непосредственно в жировую ткань. Адреналин и норадреналин увеличивают скорость липолиза в жировой ткани; в результате усиливается мобилизация жирных кислот из жировых депо и повышается содержание неэстерифи-цированных жирных кислот в плазме крови. Как отмечалось, тканевые липазы (триглицеридлипаза) существуют в двух взаимопревращающихся формах, одна из которых фосфорилирована и каталитически активна, а другая – нефосфорилирована и неактивна. Адреналин стимулирует через аденилатциклазу синтез цАМФ. В свою очередь цАМФ активирует соответствующую протеинкиназу, которая способствует фосфорилированию липазы, т.е. образованию ее активной формы. Следует заметить, что действие глюкагона на липолитическую систему сходно с действием кате-холаминов.

Не подлежит сомнению, что секрет передней доли гипофиза, в частности соматотропный гормон, оказывает влияние на липидный обмен. Гипофункция железы приводит к отложению жира в организме, наступает гипофизарное ожирение. Напротив, повышенная продукция СТГ стимулирует липолиз, и содержание жирных кислот в плазме крови увеличивается. Доказано, что стимуляция липолиза СТГ блокируется ингибиторами синтеза мРНК. Кроме того, известно, что действие СТГ на липолиз характеризуется наличием лаг-фазы продолжительностью около 1 ч, тогда как адреналин стимулирует липолиз почти мгновенно. Иными словами, можно считать, что первичное действие этих двух типов гормонов на липолиз проявляется различными путями. Адреналин стимулирует активность аденилатциклазы, а СТГ индуцирует синтез данного фермента. Конкретный механизм, с помощью которого СТГ избирательно увеличивает синтез аденилатциклазы, пока неизвестен.

Инсулин оказывает противоположное адреналину и глюкагону действие на липолиз и мобилизацию жирных кислот. Недавно было показано, что инсулин стимулирует фосфодиэстеразную активность в жировой ткани. Фосфодиэстераза играет важную роль в поддержании постоянного уровня цАМФ в тканях, поэтому увеличение содержания инсулина должно повышать активность фосфодиэстеразы, что в свою очередь приводит к уменьшению концентрации цАМФ в клетке, а следовательно, и к образованию активной формы липазы.

Несомненно, и другие гормоны, в частности тироксин, половые гормоны, также оказывают влияние на липидный обмен. Например, известно, что удаление половых желез (кастрация) вызывает у животных избыточное отложение жира. Однако сведения, которыми мы располагаем, не дают пока основания с уверенностью говорить о конкретном механизме их действия на обмен липидов. В табл. 11.2 приведены сводные данные о влиянии ряда факторов на мобилизацию жирных кислот из жировых депо.

Источник: www.xumuk.ru

Регуляция липидного обмена

Регуляция метаболизма липидов представляет интерес прежде всего в контексте регуляции энергетического потока и пути интеграции его с другими источниками энергии в тканях. Внутриклеточная регуляция процессов окисления и синтеза жирных кислот организована таким образом, что обеспечивает первоочередное использование в качестве энергетических субстратов углеводов и лишь по мере их исчерпания начинается окисление жирных кислот (рис. 23.18).

Как видно из схемы, приведенной на рис. 23.18, если в клетки печени поступает большое количество глюкозы, в результате пируватдегидрогеназной реакции она превращается в пиру ват, карбоксил ирование которого приводит к образованию оксалоацетата. Увеличение концентрации последнего усиливает транспорт ацетил-КоА с помощью нитратного механизма из матрикса митохондрий в цитоплазму. Цитоплазматический цитрат активирует ацетил-КоА-

Рис. 23.18. Схема регуляции окисления и синтеза жирных кислот: пунктиром показаны положительные (+) и отрицательные (-) эффекты карбоксилазу, что приводит к синтезу малонил-КоА, а следовательно, инициируется синтез жирных кислот. В свою очередь, малонил-КоА ингибирует кар- нитин-ацилтрансферазу — фермент, обеспечивающий транспорт ацетил-КоА в матрикс митохондрии, где происходит его окисление. Следовательно, активация биосинтеза жирных кислот автоматически выключает их распад. Если же концентрация глюкозы снижается, а соответственно уменьшается концентрация и оксалоацетата, создаются условия, открывающие путь для жирных кислот в митохондрии, где начинается их окисление, обеспечивающее потребности клетки в энергии.

Особую роль в регуляции метаболизма липидов играют гормоны. Следует обратить внимание на то, что жировой обмен регулируется практически теми же гормонами, что и обмен углеводов — адреналин и норадреналин, глюка гон, глюкокортикоиды, гормоны передней доли гипофиза (соматотропный гормон и АКТГ), а также тироксин и половые гормоны. Адреналин и норадреналин активируют липолиз в жировой ткани, в результате усиливается мобилизация жирных кислот из жировых депо и содержание неэстерифицированных жирных кислот в плазме повышается. Как уже отмечалось (гл. 23.3), эти гормоны через цАМФ активируют соответствующую протеинкиназу, которая способствует фосфорилированию липазы, т. е. образованию ее активной формы.

Читайте также:  Натуральные продукты снижающие холестерин

Кроме этого, известно, что глюкагон и адреналин через цАМФ-зависи- мую протеинкиназу катализируют фосфорилирование ацетил-КоА-карбокси- лазы и переводят ее в неактивную форму, тем самым ингибируя процессы ли- погенеза. Что касается механизма регуляторного действия СТГ и АКТГ, также активирующих процессы липолиза, то первичный механизм их действия связан, по-видимому, с индукцией синтеза аденилатциклазы и гормончувстви- тельной липазы. Здесь уместно напомнить, что если адреналин стимулирует липолиз почти мгновенно, то действие гормонов гипофиза на липолиз характеризуется наличием достаточно продолжительной лаг-фазы.

Инсулин оказывает противоположное адреналину и глюкагону действие на липолиз и мобилизацию жирных кислот. В настоящее время установлено, что инсулин стимулирует фосфодиэстеразную активность в жировой ткани и таким образом играет важную роль в поддержании стационарного уровня цАМФ в тканях, а следовательно, и образовании активной формы липазы. Инсулин оказывает стимулирующее действие на процессы биосинтеза жирных кислот и триацилглицеролов, окисление глюкозы и образование пирувата. Все эти эффекты зависят от концентрации глюкозы и могут быть объяснены способностью инсулина увеличивать поступление глюкозы в клетки жировой ткани.

Другие гормоны, в частности гормоны щитовидной железы, половые гормоны, сами по себе не оказывают прямого влияния на липолиз, действуют опосредованно, чаще всего как факторы, стимулирующие действие других гормонов.

Источник: studme.org

Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Регуляция и патология липидного обмена

Липидный обмен регулируется прежде центральной нервной системой. Кора головного мозга влияет на жировую ткань или через симпатическую и парасимпатическую системы, или через эндокринные железы.

Установлен целый ряд биохимических механизмов, лежащих в основе действия гормонов на липидный обмен.

Известно, что негативный эмоциональный стресс, как острый, так и хронический, сопровождается увеличением секреции катехоламинов в кровяное русло и заметной потерей массы тела. Целесообразно напомнить, что жировая ткань преимущественно иннервируется волокнами симпатической нервной системы и возбуждения этих волокон сопровождается выделением норадреналина непосредственно в эту ткань. Адреналин и норадрена-лин увеличивают скорость липолиза, в результате чего усиливается мобилизация жирных кислот из жировых депо и содержание неетерификованих жирных кислот в плазме увеличивается.

Тканевые липазы существуют в двух формах, одна из которых фосфоры-Левана и каталитически активная, тогда как другая – нефосфорильована и неактивна.

Адреналин стимулирует через аденилатциклазу синтез цАМФ. В свою очередь цАМФ активирует соответствующую протеинкиназу, которая способствует фосфорилированию липазы, т.е. образованию ее активной формы. Следует подчеркнуть, что действие глюкагона на липолитическое систему подобно действию катехоламинов.

Известно также, что на липидный обмен влияет секрет передней доли гипофиза, а именно – гормон роста (СТГ). Гипофункция железы вызывает отложение жира в организме, так называемое гипофизарной ожирения. Напротив, увеличение продукции гормона роста стимулирует липолиз, содержание жирных кислот в плазме крови увеличивается. Показано, что стимуляция липолиза гормоном роста блокируется ингибиторами синтеза мРНК. Кроме того, известно, что действие гормона роста на липолиз характеризуется наличием лаг-фазы продолжительностью около часа, тогда как адреналин стимулирует липолиз почти мгновенно. Таким образом, первичное действие этих двух типов гормонов на липолиз проявляется различными путями. Адреналин стимулирует активность аденилатциклазы, а гормон роста активирует синтез самого фермента.

Инсулин оказывает противоположное адреналина и глюкагона действие на липолиз и мобилизацию жирных кислот. Установлено, что инсулин стимулирует фосфодиестеразну активность в жировой ткани. Поскольку фос-фодиестераза играет важную роль в поддержании стационарного уровня цАМФ в тканях, увеличение содержания инсулина должно вызывать повышенную активность фосфодиэстеразы, что в свою очередь приводит к снижению концентрации цАМФ в клетках и угнетение образования активной формы липазы.

Бесспорно, что и другие гормоны, а именно, тироксин, половые гормоны, также влияют на липидный обмен. Например, известно, что удаление половых желез (кастрация) вызывает у животных избыточное отложение жира. В табл. 12 приведен сведения о влиянии ряда факторов на мобилизацию жирных кислот из жирового депо. Патология липидного обмена чаще всего проявляется в повышении содержания липидов в крови (гиперлипемия), а также в тканях (тканевые липидозы), т.е. избыточном отложении липидов. В норме содержание липидов в плазме крови составляет: общие липиды – 4-8 г / л; триацилгли-Церин – 0,5-2,1 ммоль / л; фосфолипиды общие – 2,0-3,5 ммоль / л; холестерин общий – 4,0-10,0 ммоль / л (2/3 от общего холестерина составляет ефирозвьязаний холестерин).

Наибольшее значение в патологии липидного обмена имеет гиперлипемия. Она может проявляться повышением концентрации всех липидов или отдельных их групп. Практически весь холестерин и другие липиды плазмы крови протеидизовани, т.е. входят в состав липопротеинов. В случае повышенного содержания липопротеинов в крови (гиперлипопротеине-мия) одновременно повышается содержание холестерина и жиров. Концентрация холестерина, в основном, связана с концентрацией липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), т.е. с а-и ß-липопротеинами, а концентрация жиров – с концентрацией хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности (ЛПДНГ).

Читайте также:  Повышенный билирубин холестерин и железо

В связи с этим различают пять типов гиперлипопротеинемий: I тип – гиперхиломикронемия; Па тип – гипер ^-липопротеинемия; II Б тип – гиперпре-ß-и ß-липопротеинемия; III тип – дислипопротеине-мия; ИУ тип – гиперпре ^ -липопротеинемия; V тип – гиперхиломикронемия с гиперпре ^-липопротеинемия, которые диагностируются лабораторными методами.

Гиперлипопротеинемии – очень распространенные нарушения обмена и оказываются примерно у каждого десятого человека. Главная опасность отдельных типов гиперлипопротеинемий связана с повышением вероятности развития атеросклероза.

По механизму возникновения гиперлипопротеинемии разделяют на наследственные (первичные) и приобретенные (вторичные).

Вторичные гиперлипопротеинемии – обычное явление при таких хронических заболеваниях, как сахарный диабет, нефрозы, гепатиты, хронический алкоголизм.

Атеросклероз. Гиперлипопротеинемия и гиперхолестеринемия, которая ее сопровождает, создают большую опасность заболевания атеросклерозом. Вероятность заболевания тем выше, чем больше соотношение концентрации ЛПНП к ЛПВП в крови. ЛПНП – более богатые холестерином – и обеспечивают потребность в нем клеток, в то время как ЛПВП – богатые белком – удаляют из клеток избыток холестерина.

Главное проявление атеросклероза – это отложения холестерина в стенках артерий. Н.Аничков сформулировал концепцию, согласно которой атеросклероз является результатом гиперхолестеринемии и проникновение холестерина из крови в стенки артерий.

Атеросклеротические изменения начинаются с появления липидных пятен и полосок на внутренней поверхности артерий. С возрастом их количество увеличивается. Затем на месте пятен образуются утолщения – атеросклеротические бляшки. Бляшки могут превращаться в язвы, язвы зарастают соединительной тканью – образуется рубец, в котором откладываются соли кальция. Стенки сосудов деформируются, теряют свою эластичность, сужается просвет сосудов, даже к закупорке.

Наиболее опасные и частые осложнения атеросклероза – ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, инсульт, облитерирующий эндартериит.

Гиперхолестеринемия – главная причина отложения холестерина в артериях. Но существенное значение имеют также первичные повреждения клеток сосудов.

Повреждение эндотелия могут возникать вследствие гипертонии, воспалительных процессов, нарушения свертываемости крови, под воздействием токсических веществ, например никотина. В области повреждения эндотелия в стенку артерии попадают компоненты крови, в том числе липопро-теины. Этот чужеродный для межклеточного вещества материал поглощается макрофагами и другими фагоцитирующими клетками. Кроме того, он вызывает специфическую реакцию гладких мышечных клеток сосудов; мышечные клетки начинают размножаться и тоже фагоцитировать липо-протеины. Все компоненты фагоцитированных липопротеинов разрушаются в клетках ферментами лизосом, за исключением холестерина, поскольку в этих клетках нет ферментов для каких-либо преобразований холестерина, кроме его этерификации. Поэтому холестерин накапливается в клетках в большом количестве. Вследствие этого погибают, холестерин оказывается в межклеточном пространстве и инкапсулируется соединительной тканью – образуется атеросклеротическая бляшка. Между отложенным холестерином в артериях и липопротеинами крови происходит двусторонний обмен, но при гиперхолестерине-мии преобладает поток холестерина в стенки артерий. Методы профилактики и лечения атеросклероза направлены на то, чтобы усилить обратный поток путем уменьшения гиперхолестеринемии. Для этого используют малохолестеринову диету, лекарства, увеличивают экскрецию холестерина или тормозят его синтез.

Атеросклероз является следствием нарушения очень сложной биохимической системы, включающей синтез холестерина, его катаболизм и выведение, рецепцию липопротеинов клетками, обмен компонентами между клетками и липопротеинами, катаболизм липопротеинов.

Вся система контролируется специальными регуляторными механизмами. Наличие большого количества мишеней для повреждающих факторов и является, вероятно, молекулярной основой высокой распространению джености атеросклероза. Атеросклероз различной степени проявляется во всех без исключения людей, а его осложнения занимают одно из первых мест в списке причин смертности.

Источник: worldofscience.ru

Регуляция и нарушение метаболизма липидного обмена

Уровень липидного обмена регулируется нейро-гуморальным путем. Центральная нервная система осуществляет эту регуляцию непосредственно или косвенно через ряд эндокринных желез. На это указывает наличие обильной иннервации жировой ткани. Деинервация жировой ткани приводит к накоплению в ней жира и пониженному выходу жира в кровь, тогда как импульсы, приходящие по симпатическим волокнам, стимулируют мобилизацию жира из жирового депо. Влияние эндокринных желез на жировой обмен разнообразно. Гормон роста (соматропный гормон) передней доли гипофиза повышает содержание липидов, ускоряет процесс окисления жирных кислот и образование кетоновых тел в этом органе. В клинике при поражении гипофиза наблюдают как ожирение (гипофизарное ожирение), так и резкое похудание (гипофизарная кахексия). Адренокортикотропный гормон гипофиза (АКГГ) и глюкокортикоиды надпочечников повышают распад жиров в печени и мобилизацию жира из жировых депо. Тироксин щитовидной железы увеличивает скорость превращения жиров и снижает концентрацию липидов в крови. Под его влиянием уменьшаются депонированные запасы жира. Под действием адреналина, гормона надпочечников, повышается содержание липидов в плазме, так как происходит усиленный выход жиров из жировых тканей и их последующее окисление. Половые гормоны также оказывают влияние на жировой обмен, кастрация мужских особей ведет к повышенному отложению жира. Экстрогены также увеличивают синтез жиров. Инсулин – гормон поджелудочной железы – тормозит распад жирных кислот и стимулирует их синтез. Он оказывает свое действие в печени и в периферических жировых тканях. Инсулин ускоряет поступление свободных жирных кислот в жировые депо и их метаболизм [15].

Читайте также:  Продукты при повышенном холестерине напитки

Гиперлипопротеинемия – повышенное содержание липопротеинов в крови [6]. Нарушения липидного обмена – основной фактор риска развития атеросклероза. Атеросклероз можно отнести к нарушениям обмена веществ, в основном липидов [14]. Гиперхолестеринемия (повышения уровня холестерина) может быть физиологическим: вследствие эмоционального возбуждения при беременности и климаксе. Патологическая гиперхолестеринемия может иметь как н

аследственное происхождение, так и развиваться при заболеваниях центральной нервной системы (менингиты, опухоли мозга, эпилепсия), почек (нефрозы, нефриты), печени (механическая желтуха, острый паренхиматозный гепатит), щитовидной железы (гипофункция), атеросклерозе [2].Гиперхолестеринемию нельзя рассматривать в отрыве от других факторов риска, особенно таких как курение, избыточная масса тела, малая физическая активность, которые во многом способствуют ее появлению [4]. Концентрация холестерина в большей мере связана с концентрацией ЛПНП и ЛПВП, а жиров – с концентрацией хиломикронов или ЛПОНП [20]. Фремингемское исследование, начатое в 1949г., показало связь нарушения липидного обмена с повышенной заболеваемостью инфарктом миокарда, инсультом и облитерирующим атеросклерозом периферических артерий. В настоящее время фактором риска считается не только повышение уровня общего холестерина, но и отклонение от нормы содержания отдельных его фракций – повышение уровня низких и очень низких фракций и снижение высоких. Выделяют 5 типов гиперлипопротеинемий (ГЛП).

  • 1. ГЛП 1- го типа (гиперхиломикронемия); характеризуется высоким содержанием в сыворотке крови хиломикронов и триглицеридов; встречается чаще при нелеченном сахарном диабете, коллагенозах, панкреатитах;
  • 2. ГЛП 2- го типа (гипербеталипопротеидемия); подразделяется на два подтипа: 2а – увеличение уровня ЛПНП и холестерина при нормальном содержании ЛПОН [14]. Проявляется ранним атеросклерозом (коронаросклероз, инфаркт миокарда, коагулопатии), ксантоматозом. Сравнительно часто встречается [19]; 2б – повышение уровня ЛПНП и ЛПОНП; этот тип нарушения чаще встречается у практически здоровых людей; клиническими корреляторами могут быть ИБС, церебросклероз;
  • 3. ГЛП 3- го типа (дисбеталипопротеидемия); отличается высоким уровнем холестерина ЛПОНП; приводит к раннему поражению атеросклерозом многих участков сосудистого русла, сопровождается нарушением толерантности к углеводам и развитием ожирения; у здоровых и больных ИБС встречается редко;
  • 4. ГЛП 4-го типа; характеризируется высоким уровнем ЛПОНП при нормальном уровне ЛПНП; весьма распространенный тип нарушения, чаще встречается у пожилых людей, при алкоголизме и сахарном диабете;
  • 5. ГЛП 5- го типа (гиперхиломикронемия и гипербеталипопротеидемия); встречается редко [14].

По механизму возникновения гиперлипопротеинемии делят на наследственные (первичные) и приобретенные (вторичные). Примером наследственной гиперлипопротеинемии может быть гиперхиломикронемия. При этом заболевании имеется врожденный дефект липопротеинлипазы – ее активность в несколько раз ниже, чем у здоровых людей. В результате резко повышается содержание хиломикронов в крови, следовательно, и жиров: концентрация жиров в крови в 10 – 40 раз больше, чем в норме (примерно такая, как в молоке). В то же время содержание холестерина лишь немного превышает норму. Кровь таких больных иногда имеет цвет борща со сметаной; при центрифугировании крови на поверхности образуется слой “сметаны” – хиломикронов. Частым осложнением гиперлипопротеинемии является панкреатит, который служит основной причиной смертности при этой болезни. Другой пример – семейная гиперхолестеринемия, или в-липопротеинемия. Эта форма встречается значительно чаще. Наследственный дефект при в-липопротеинемии заключается в нарушении поглощения ЛПНП клетками, следовательно, и в снижении скорости катаболизма ЛПНП. Вследствие этого в крови повышается концентрация ЛПНП, а также холестерина, поскольку его много в ЛПНП. Поэтому для в-липопротеинемии характерно отложение холестерина в тканях, в частности в коже (ксантомы), в стенках артерий.

Вторичные гиперлипопротеинемии – обычное явление при таких хронических заболеваниях, как сахарный диабет, нефрозы, гепатиты, хронический алкоголизм [20].

В диагностическом отношении не весь холестерин крови равнозначен: атерогенным считается увеличение содержания холестерина, входящего в состав в-ЛП: увеличение его содержания в б-ЛП имеет скорее благоприятное клиническое значение. Уменьшение содержания холестерина в б-ЛП ниже 0,91 ммоль/л (350 мг/л) расценивается как свидетельство нарушения липидного обмена и фактор риска в развитии ишемической болезни сердца [16].

Источник: studwood.ru