Жиры и жировой обмен организма человека.

  Жировой обмен

   
       Умеренность в жизни похожа на воздержание в еде: съел бы еще, да страшно заболеть.
Ф. Ларошфуко

Очень рекомендую эту книгу для интересующихся спортивным или диетическим, или специальным питанием. FB2-формат   

PDF-формат 


           Жиры — незаменимые продукты питания. Они обеспечивают многообразные жизненные функции организма и являются подлинным концентратом энергии.
          ...Группу животных, в порядке эксперимента, посадили на безжировую диету, и вскоре они настолько ослабли, что не могли двигаться; шерсть у них стала сухой, ломкой и постепенно вылезла; на коже образовались язвы,  глаза беспрестанно гноились. Животные, в первую очередь молодняк, гибли в основном от инфекций, что указывало на снижение сопротивляемости организма болезням.
           Что же из себя представляет такой ценный продукт, как жиры? Жиры — обширный класс органических веществ, одной из ведущих функций которого является энергообеспечение организма. Хорошо известно, что молекулы жира по сравнению с углеводами обладают большей энергоемкостью. Так, при сгорании жира (окислении до конечных продуктов — воды и углекислого газа) выделяется в два раза больше энергии, чем при окислении того же количества углеводов. Жиры являются аккумуляторами энергии, но сгорают они в «пламени углеводов». Иными словами, чтобы жиры освободили энергию, необходимо достаточное количество углеводов и кислорода.
            Хорошо известно, что при длительном голодании легче голод переносили люди, имеющие толстую жировую прослойку. «Жировые отложения» спасали человека или животное от голодной смерти. Окисление же жиров в организме происходит значительно медленнее, чем окисление углеводов. Велика роль жира в сохранении теплового гомеостаза. Особое место в организме человека занимает подкожная жировая клетчатка — скопление жировой ткани разной толщины под всей поверхностью кожи. Температура внутренних органов выше, чем температура кожи, подкожной клетчатки и мышц. Причем перепады температуры достаточно большие, температура кожи лица может равняться 18°, кистей — 10°, в то время как температура внутренних органов остается неизменной, равной 37°. Это — результат теплового обмена организма за счет химических реакций, идущих с выделением тепла. Основной вклад в производство тепла вносят печень, головной мозг, скелетные мышцы, а сохраняет тепло, не давая ему рассеиваться в пространстве, подкожная жировая клетчатка — ведь жир плохой проводник тепла. Жировая ткань, будучи материалом рыхлым и мягким, «укутывает» хрупкие органы, такие, как глаза, почки, предохраняя их от механических сотрясений и травм.
         В организме жир в основном входит в состав различных органов и заполняет пространства между органами. Но есть орган, почти целиком состоящий из жира, или сала, который тек и называется — сальник, известный еще древним врачам. Вот что писал о сальнике Клавдий Гален: «Природа с целью усилить теплоту желудка не задумалась создать сальник. Сальник защищает органы брюшной полости от инородных веществ и ушибов».
         Жир наряду с белками используется в качестве пластического материала, например, для построения клеточных мембран. Подробно разобраться в строении клетки и структуре мембран исследователям помог электронный микроскоп. При его помощи были обнаружены неизвестные ранее детали в строении клетки и ее компонентов, в том числе и мембран, что, в свою очередь, помогло установить их функции. Прежде всего подчеркнем, что клетка сохраняет свое «лицо» благодаря оболочке, которая отделяет ее от окружающей среды. Оболочка — это сложное образование, как бы бутерброд, составленный из двойного слоя липидов, расположенного между двумя слоями белков. Белки оболочки не создают сплошной пленки, часть молекул находится вне липидов, а некоторые белки внедряются в липидный слой и даже его пронизывают. С физико-химической точки зрения мембрана представляет собой полупроницаемую перепонку, своего рода молекулярное сито, избирательно пропускающее одни и задерживающее другие вещества. Так, во внеклеточной среде — тканевой жидкости, омывающей клетки, преобладает натрий, которого мало в самой клетке, а концентрация калия в клетке в 40 раз, магния в 15 раз выше, чем во внеклеточном пространстве. И вот своеобразным «пропуском» для проникновения вещества сквозь мембрану в клетку, служит способность вещества растворяться в липидах — жирорастворимые молекулы лучше проходят внутрь клетки, чем водорастворимые. В липидах растворяется и целая группа витаминов (А, Д, Е, К). Поэтому, например, морковь, содержащую большое количество необходимого для человека провитамина А (каротина), необходимо вводить с жирами (растительное масло, сметана).
           Большая группа липидов представляет собой ненасыщенные жирные кислоты, которые, поступая в организм, способствуют обмену холестерина и этим в какой-то степени предотвращают развитие атеросклероза. Ненасыщенные жирные кислоты входят и в структурные оболочки тканей и органов, придают им бактерицидные свойства. Меньшее количество ненасыщенных жирных кислот содержится в жирах животного происхождения. Значение их также велико для организма. Из желудочно-кишечного тракта жиры попадают через лимфу в легкие, где откладываются, предохраняя организм от простудных заболеваний. Однако избыточное введение в организм полиненасыщенных жирных кислот усиливает перекисное окисление внутриклеточного жира, что повреждает мембраны и нарушает жизнедеятельность клеток.
         Известный специалист по питанию профессор К. С. Петровский рекомендует употреблять 25—30 граммов в день растительного масла и 50—60 граммов животных жиров. Из ненасыщенных жирных кислот, в основном из арахидоновой, образуется большая группа биогенных веществ — простагландины. В последние годы простагландины стали так популярны, что их изучением занимаются во многих лабораториях мира. Объясняется такое пристальное внимание к этим соединениям тем, что, по мнению некоторых ученых, открытие простагландинов знаменует новую эру в медицине, быть может, более важную, чем эру антибиотиков. Свое название простагландины получили потому, что их вначале считали продуктом выделения предстательной железы (простаты). Первоначально было замечено, - что мужская семенная жидкость активно воздействует на мышцы матки, попеременно вызывая ее сокращение и расслабление. Кроме того, выделения простаты расширяют кровеносные сосуды, что особенно заинтересовало врачей, так как сулило возможность лечить гипертоническую болезнь. Дальнейшие исследования показали, что сосудорасширяющим (спазмолитическим) эффектом обладают вытяжки из семенных пузырьков простаты не только человека, но и животных. Постепенно становилось все более очевидным, что простагландины широко распространены в живой природе и образуются не только в предстательной железе, но вырабатываются чуть ли не во всех тканях организма, правда, в меньших количествах. Простагландины обнаружены в мозге, селезенке, почках, легких, желудке, кишечнике, мышцах и даже в радужной оболочке глаз. А совсем недавно (в 70-х годах) простагландины выделили из растений.
          Учеными было показано, что из арахидоновой кислоты (предшественник простагландинов) образуется два вещества. Одно из них получило название простоциклин, а второе — тромбиксан. Первое усиливает свертываемость крови и выделение адреналина, способствует спазму сосудов, .повышению уровня сахара, липидов в крови, второе — тормозит эти процессы. Оба вещества взаимно регулируют жизненно важные функции организма. Липиды служат исходным материалом для синтеза ряда гормонов в организме. Например, стерины, в том числе холестерин, являются сырьем, из которого в железах внутренней секреции образуются так называемые стероидные мужские и женские половые гормоны и гормоны коры надпочечников, химической основой которых является стероидное ядро.
          Половые гормоны — мужские (андрогены) и женские (эстрогены) определяют тип скелета, развитие мышечной системы, степень отложения жира и его распределения в организме, тембр голоса, оволосение, особенности поведения и другие характерные черты; отличающие мужчину от женщины. Гормоны коры надпочечников регулируют жировой, белковый, углеводный, водно-солевой обмены, а также кровяное давление, деятельность центральной нервной системы, почек и другие физиологические функции организма.
          Итак, жиры в умеренном количестве необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, их дефицит ведет к серьезным ее нарушениям, а подчас и гибели организма. Однако излишнее поступление жира с пищей, избыточное отложение его в подкожном жировом слое клетчатки, в печени таит в себе немалую опасность для здоровья. Это можно назвать «бомбой замедленного действия». Поступив в организм, жиры начинают в желудочно-кишечном тракте расщепляться, но процесс этот длительный, так как жир находится в недоступном для ферментов виде: ведь для расщепления жира его сначала необходимо раздробить на мельчайшие шарики, то есть эмульгировать, и только тогда жир, так сказать, «поворачивается к ферментам лицом». Эмульгируется жир в тонком кишечнике желчью. Затем он всасывается в лимфу. Однако отметим, что всасываться, правда, в незначительном количестве, жир может и в цельном виде, нерасщепленным. В стенке кишки из продуктов расщепления пищевого жира образуются крупные капли, получившие название «хиломикроны». Они богаты триглицеридами, холестерином и содержат очень небольшое количество белков и фосфолипидов. Хиломикроны поступают в лимфу и через легкое в кровоток. Хиломикроны далее могут использоваться как источник энергии и проникать в подкожную жировую  клетчатку, где и откладываются в виде нейтрального запасного жира.
          Жиры способны накапливаться в крови — тогда кровь становится мутной. Ожирению крови способствует дефицит в ней белка, который является переносчиком молекул жира. В отсутствие белка кровь приобретает белесый оттенок. Через три часа после еды хиломикроны задерживают пучок света на 40% и потому при исследовании крови видно, что она мутная. Еще через четыре часа кровь просветляется и задерживает всего 10% света. Такая скорость просветления крови присуща здоровым людям, причем у женщин этот процесс, при прочих равных условиях, протекает скорее, чем у мужчин. Спустя определенное время после приема пищи, хиломикроны покидают кровь, что спасает от их повреждающего воздействия эритроциты. Дело в том, что в насыщенной хиломикронами крови красные кровяные тельца — эритроциты склеиваются, в то время как обычно эритроциты легко и свободно скользят вдоль стенок сосудов и относительно друг друга. Повышенное же содержание в крови хиломикронов нарушает движение эритроцитов, что приводит к заторам в сосудах. Подобное замедление течения крови отрицательно сказывается на питании тканей и органов, эритроциты несвоевременно и в недостаточном количестве обеспечивают их кислородом, что снижает устойчивость организма к различным неблагоприятным факторам.
           Накопление липидов в крови происходит не только при избыточном поступлении жира с пищей, дефиците в пище белка, но и при любых стрессовых состояниях (напряжениях), в том числе длительном неконтролируемом врачами голодании. В этом случае в крови накапливаются жирные кислоты, которые интенсивно начинают выходить из подкожного слоя жировой клетчатки. Одновременно растет и уровень сахара крови. Сахар при любом эмоциональном, психическом, физическом возбуждении образуется из гликогена печени, а на место гликогена в печень поступают жирные кислоты, хиломикроны. При подобном длительном сострянии может произойти ожирение печени, так называемая жировая ее инфильтрация.     
           Развитию жировой инфильтрации печени способствует также постоянное потребление человеком алкогольных напитков.
           В печени из жирных кислот, хиломикронов образуются липопротеиды высокой и низкой плотности. В состав липопротеидов входят холестерин, триглицериды, фосфолипиды. Липопротеиды высокой плотности наиболее богаты фосфолипидами и белковыми компонентами. Они чаще всего встречаются в рационе питания долгожителей. Липопротеиды низкой плотности (в их состав входят холестерин и триглицериды и в меньшей степени — белки и фосфолипиды) способствуют развитию склеротических изменений сосудов. Поэтому повышение концентрации в крови липопротеидов низкой плотности (холестерин и триглицериды) является грозным синдромом приближающегося неблагополучия в жизнедеятельности организма. Если же длительно продолжающееся стрессовое состояние сочетается с постоянным перееданием, в кровь интенсивно выделяются гормоны, адреналин, норадреналин. Они, в свою очередь, не только способствуют расщеплению жира в подкожной жировой клетчатке и увеличению содержания жирных кислот в крови, но и широко открывают «двери» в сосудистой стенке для холестерина, триглицеридов и жирных кислот. Тогда липиды входят в образовавшиеся отверстия и во внутренних оболочках сосудов начинают формироваться атеросклеротические бляшки.
           «Ожирение» крови усиливается при повышенном введении в организм поваренной соли. Дело тут в том, что катионы натрия тормозят активность гепарина — биологического вещества, одной из функций которого является снижение уровня липидов в крови. В организме сформировался механизм, который в течение нескольких часов очищает кровь от нерастворимых в ней жировых, капель и тем самым предупреждает вредное влияние «ожирения» крови.
           Уже само по себе длительное переваривание жиров в желудочно-кишечном тракте способствует предотвращению быстрого и массированного насыщения крови продуктами расщепления жира. Но главное в указанном механизме заключается в том, что появление хиломикронов в кровеносном русле стимулирует выброс в кровь гепарина и липопротеидной липазы (фермента, расщепляющего жиры). Гепарин не только участвует в просветлении крови — ее обезжиривании, но и уменьшает ее свертываемость, расширяет кровеносные сосуды, в том числе и коронарные, питающие сердце. Недаром гепарин находит широкое применение в медицине, особенно для лечения тромбозов сердечных, мозговых, брыжеечных (в брюшной полости) и других сосудов. Без гепарина не срабатывает липопротеидная липаза, при его недостатке кровь медленнее просветляется.
            Как показали сравнительные исследования, кровь здоровых людей просветляется быстрее, чем у больных. Через семь часов кровь просветляется полностью, причем у женщин интенсивнее, чем у мужчин. Медленнее всего кровь просветляется у больных атеросклерозом. Фактор просветления является важным, но не единственным механизмом «обезжиривания крови». Некоторое количество липидов довольно быстро переходит из нее в жировые депо, печень и другие органы. Часть жиров связывается с белками плазмы — альбуминами, образуя так называемый липопротеидный комплекс. Следовательно, чем больше в крови белковых фракций альбуминов, тем с большим количеством жирных кислот они соединяются, тем быстрее кровь освободится от хиломикронов. Это в определенной степени тормозит развитие атеросклероза. Отсюда вывод — белки обязательно должны быть в рационе здорового человека.
          Проблема атеросклероза является одной из главных для жизни человека XX-XXI столетий. Большую роль в изучении атеросклероза сыграло создание Н. И. Аничковым и С. С. Халатовым модели атеросклеротического процесса, о чем они доложили на заседании Общества русских врачей в Петербурге 25 октября 1912 года. После этого изучение причин и механизмов развития заболевания стало интенсивно проводиться во многих странах мира. Большую роль в развитии атеросклероза играет холестерин. У млекопитающих холестерин служит предшественником для образования важнейших биологически активных соединений, таких, как желчные кислоты, стероидные гормоны и витамин Дз.
          Холестерин входит в состав клеточных и субклеточных мембран и влияет на проницаемость мембранного аппарата клеток. Большое количество холестеринаходержится в мозговой ткани и миелиновых оболочках нервных волокон, где он выполняет обменные функции, то есть участвует в обмене веществ. Известно также, что холестерин может выступать как агент, нейтрализующий действие ядовитых веществ. А превращение холестерина в желчные кислоты тесно связано с выделительной функцией печени.
         Желчь в желчном пузыре содержит 86% воды и 14% сухого вещества, в состав которого входят желчные кислоты и пигменты, холестерин, нейтральные жиры, жирные кислоты, фосфатиды и другие соединения. Различные заболевания печени воспалительной и токсической природы часто приводят к нарушению процесса образования и выделения холестерина. В связи с этим возникает необходимость в мероприятиях по нормализации холестериновыделительной функции печени. При различных воспалительных процессах в печени и желчевыделительных путях в организме создаются условия, способствующие повышению образования холестерина и задержке его в тканях организма. Желчегонные препараты способствуют восстановлению нарушенного процесса холестериновыделения при различных воспалительных заболеваниях печени и желчных путей. Примерно 1/4 часть всего образуемого ежедневно количества холестерина служит для синтеза стероидных гормонов в коре надпочечников и в половых железах. В настоящее время ученые интенсивно изучают образование половых гормонов из холестерина.        
           Наиболее активный мужской половой гормон — тестостерон может образоваться из ацетата холестерина и 17-оксипрогестерона. В семенниках наибольшая часть суммарного холестерина при участии ферментов преобразуется в андрогены. Холестерин служит и отдаленным предшественником в биосинтезе эстрогенов. Холестерин является и «материнской» субстанцией для витамина Дз. Из холестерина в печени в результате дегидрирования возникает 7-дегидрохолестерин, который в коже при воздействии солнечного света в результате фотохимической реакции превращается в витамин Дз. Процесс дегидрирования происходит также в слизистой оболочке тонкого кишечника. Холестерин, как структурный элемент, представлен в клетках головного мозга и нервных волокон.
           На обмен холестерина влияет содержание в пищевых продуктах жира и витамина С. Холестерин в крови находится в виде липопротеидов — соединений с белками крови. Белковая молекула имеет водорастворимую и жирорастворимую части: Одним из основных факторов развития сердечно-сосудистых заболеваний является накопление в жидкой части крови в повышенном количестве жировых веществ. Многое зависит и от их агрегатного состояния (размеры, форма, растворимость и т. д.). Знание этих нарушений позволяет врачам целенаправленно намечать меры профилактики и лечения заболеваний сердца и сосудов.
           С нарушением жирового обмена связано развитие атеросклероза, клиническими проявлениями которого являются ишемическая болезнь сердце, инсульт и некоторые другие болезни. Какова же связь жирового (липидного) обмена, с атеросклерозом?
           Как известно, жиры и жироподобные вещества в воде не растворяются. Однако в плазме крови липиды, образуя с белками липопротеидные комплексы, находятся в растворенном состоянии. Иными словами, липопротеиды являются транспортной формой жиров, которые таким образом разносятся по всему организму. Если нарушается соотношение липидов и липопротеидов (то есть возникает дислипопротеидемия) в плазме крови с преобладанием жиров, то возникает атеросклероз. Дело в том, что в состав липидов входит холесте рин, который в неизменном виде откладывается в стенке кровеносных сосудов.
           Конечно, не только холестерин откладывается в стенке сосудов. Другие жиры способны производить то же действие, но холестерин преобладает, в результате в сосуде образуется атеросклеротическая бляшка, которая уменьшает просвет сосуда и делает стенку его менее эластичной, — все это затрудняет кровоток. Причем различные сосуды организма по-разному поражаются атеросклерозом. Чаще всего атеросклеротические оляшки образуются в сосудах сердца (коронарных или венечных) и в артериях головного мозга.
            В начале появления атеросклероза клинических проявлений, как правило, нет, но с течением времени, при прогрессировании процесса, начинают возникать те или иные признаки заболевания сосудов сердца, мозга и т. д. Развитию атеросклероза способствует спазм сосудов, возникающий под влиянием отрицательных эмоций, никотина (при курении), алкоголя. Перечисленные факторы, а также нерациональное питание с преобладанием животных жиров при малоподвижном образе жизни приводят к увеличению концентрации в крови холестерина (гиперхолестеринемии) и нарушению соотношения липидов и липопротеидов.
           Повышенная концентрация холестерина и триглицеридов в крови отмечается у 71 % всех заболевших атеросклерозом. А среди больных ишемической болезнью сердца гиперхолестеринемия и триглицеридемия выявлены в 75% случаев, одновременно отмечено снижение в крови альбуминов, которые, как мы знаем, связывают и переносят жиры в ткани. Многолетние исследования, проведенные во многих странах — бывшем Советском Союзе, США, Японии, Италии и других, свидетельствуют, что преимущественное питание животной пищей приводит к увеличению вероятности атеросклероза и связанных с ним заболеваний сердечно-сосудистой системы. Эти данные являются лишним доказательством правильности суждений современных ученых-диетологов, которые утверждают, что питание человека должно быть рациональным, то есть сбалансированным по основным ингредиентам пищи. Короче говоря, как белки и жиры, о которых мы уже говорили, так и углеводы, о которых рассказывается на следующей странице, должны в научно обоснованных сочетаниях входить в дневной рацион каждого здорового человека.


Далее об углеводах и углеводном обмене -------- >