Основным компонентом желчи являются органические кислоты. Эти соединения обеспечивают смешение жиров пищи с пищеварительным соком, в котором поджелудочной железой активирована липаза. Этот фермент необходим для расщепления жиров, которые в форме мельчайших капелек после гидролиза всасываются клетками слизистой тонкого кишечника. Там происходит их дальнейшая переработка с выводом вредного холестерина. И это только одна роль желчи из многих.

Что представляют собой компоненты кислоты в желчи?

Желчными кислотами еще называют холевые, холиевые или холеновые производные С23Н39СООН. Органические кислотные соединения входят в состав желчи и являются остаточными продуктами холестеринового обмена. Холены выполняют важные функции:

• переваривания жиров с последующим их всасыванием;
• поддержка роста и функционирования стабильной микрофлоры в кишечнике.

Помимо холевых кислотных соединений в жидкости содержатся хенодезоксихолевая и дезоксихолевая кислоты. Нормальная пропорция холевой, хенодезоксихолевой и дезоксихолевой веществ к желчи: 1: 1: 0,6, соответственно.

Если присутствуют желчные кислоты в моче, следует проверить работоспособность печени. В норме их количество не должно превышать 0,5 г или они должны отсутствовать.

Функции желчных кислот

Желчь наделена амфифильными свойствами. У соединения есть две части:

• в виде боковой цепочки глицина или таурина, которые наделены гидрофильным качеством;
• циклический участок молекулы - гидрофобным.

Амфифильность кислотных соединений наделяет их свойствами активной поверхности, позволяющими участвовать в переваривании, эмульгировании и всасывании жиров. Молекула соединения разворачивается так, чтобы ее гидрофобные ответвления погружались в жир, а гидрофильное кольцо - в водную фазу.

Это позволяет получить стабильную эмульсию. Благодаря активной поверхности, которая надежно сцепляется с обеими фазами при эмульгировании, улучшается процесс дробления одной капли жира на 106 мельчайших частичек. В таком виде жиры быстрее перевариваются и всасываются. Благодаря свойствам желчная жидкость:

• активирует липолитические ферменты с преобразованием пролипазы в липазу, чем повышаются панкреатические свойства в несколько раз;
• регулирует и налаживает перистальтику кишечника;
• оказывает бактерицидные эффекты, что позволяет своевременно подавить гнилостные процессы;
• способствует растворению продуктов липидного гидролиза, чем улучшает их всасывание и трансформацию в готовые вещества для обмена.

Синтез желчных кислот осуществляется в печени. Образуются соединения по циклу: после реагирования с жирами, большая их часть поступает обратно в печень для выработки новой порции жидкости. Организм ежесуточно выводит кислоту в количестве 0,5 г от всей ее циркулирующей массы, поэтому 90% массы поступает обратно в начальную точку синтеза. Полное обновление желчи происходит за 10 суток.

Если процессы желчеобразования нарушаются, что может произойти по причине закупорки желчного протока камнем, жиры не перевариваются должным образом, не поступают в полном объеме в кровеносную систему. Поэтому растворимые в жирах витамины не всасываются, в результате человек зарабатывает гиповитаминоз.

Первичные и вторичные кислоты

С помощью холестериновых гепатоцитов продуцируются первичные желчные кислоты, представленные группой хенодезоксихолевых и холевых соединений. Под воздействием ферментов, присутствующих в микрофлоре кишечника, первичные преобразуются во вторичные желчные кислоты, представленные литохолевой и дезоксихолевой группами.

Полученные кислотные вещества эмульгируются с жирами и всасываются в воротную вену, по которой поступают в печеночные ткани и в желчный пузырь. Микроорганизмы в кишечнике способны образовать свыше 20 наименований вторичных кислот, но все они, кроме дезоксихолевой и литохолевой, выводятся из организма.

Какую роль играют секвестранты?

Препараты, содержащие желчные кислоты, оказывают гиполипидемический эффект на человеческий организм. Применение этих средств искусственным образом снижает концентрацию холестерина в крови. Благодаря приему препаратов, снижается риск развития патологий сердечной мышцы и сосудов, ишемии и т. п. Секвестранты применяются для оказания комплексного и вспомогательного лечения при нарушениях в пищеварении.

Сегодня появилась другая группа медикаментов - статины. Они отличаются повышенной эффективностью и хорошими гиполипидемическими свойствами. Главное преимущество - минимальный набор побочных действий.

Метаболизм и его дисфункция

Получение желчной кислоты первичного типа осуществляется в цитоплазме печеночных клеток. После этого они направляются в желчь. Главный процесс метаболизма - конъюгирование, позволяющий повысить детергентность и амфифильность кислотных молекул. Энтерогепатическая циркуляция желчи состоит в выделении печеночными тканями растворимых в воде конъюгированных соединений. Таким образом, на первой стадии образуются КоА кислотные эфиры желчи.

На второй стадии присоединяются глицин или таурин. Происходит деконъюгирование, когда желчная масса поступает в протоки внутри печени и затем абсорбируется желчным пузырем, в котором происходит ее аккумулирование.

Захваченные жиры вместе с порцией кислой желчи частично всасываются стенками в желчном пузыре. Полученная масса поступает в 12-перстный отросток для ускорения липолизиса. В кишечной микрофлоре при воздействии ферментов кислоты модифицируются с образованием вторичных форм, которые затем формируют конечную желчную жидкость.

Циркулирование желчи в организме здорового человека совершается от 2 до 6 раз за 24 часа. Частотность зависит от режима питания. Следовательно, из 15-30 г желчнокислых солей, что равно 90%, в экскрементах могут обнаружиться 0,5 г, что соответствует ежедневному биосинтезу холестерина.

Нарушения метаболизма приводят к циррозу печени. Сразу снижается количество образуемой холевой кислоты. Это приводит к сбоям функции пищеварения. В достаточной мере не образуется дезоксихолевая кислота. В итоге суточный запас желчи снижается в половину.

Повышенная желчная кислотность в крови влияет на снижение частоты пульсаций с артериальным давлением, начинают разрушаться эритроциты, и понижается уровень СОЭ. Эти процессы происходят на фоне деструкции печеночных клеток, сопровождаются желтухой и кожным зудом.

Застой желчи (холестаз).

Пониженные количества кислот в кишечнике приводят к не перевариванию жиров, получаемых с едой. Сбивается процесс всасывания жирорастворимых витаминов, что приводит к гипо- или авитаминозу с нехваткой витаминов А, D, K. У человека падает показатель свертываемости крови из-за недостатка витамина К, обнаруживается большое количество не переваренного жира в каловых массах (стеаторея). При сбоях в резорбции при билиарном печеночном циррозе развивается куриная слепота с недостатком витамина А, остеомаляция с нехваткой витамина D.

Сбой в метаболизме ведет к ослабеванию печеночного поглощения желчи. Дисбаланс приводит к развитию холестаза. Это заболевание характеризуется застоем желчи в печеночных тканях. Пониженные ее количества не доходят до двенадцатиперстной кишки.

Нередко при холестазе наблюдается повышение внутрипеченочных концентраций желчи, что способствует цитолизу гепатоцитов, которые организм начинает атаковать как детергентов. При нарушении энтерогепатической циркуляции снижается абсорбционное свойство кислот. Но этот процесс является вторичным. Он вызван обычно холецистэктомией, хроническим панкреатитом, целиакией, муковисцидозом.

Повышенная кислотность в желудке образуется при попадании желчи не в 12-перстную кишку, а в желудочный сок. Понизить уровень кислотности можно специальными препаратами - ингибиторами протонной помпы, которые защитят стенки желудка от агрессивного воздействия желчи.

ВОПРОС № 40. Переваривание ТАГ панкреатической липазой. Переваривание фосфолипидов, эстерифицированного холестерина. Всасывание продуктов гидролиза в слизистую оболочку кишки. Образование мицелл.

Переваривание жиров происходит в тонком кишечнике. Действию панкреатической липазы, гидролизующей жиры, предшествует эмульгирование жиров. Эмульгирование (смешивание жира с водой) происходит в тонком кишечнике под действием солей жёлчных кислот. Эмульгирование приводит к увеличению площади поверхности раздела фаз жир/вода, что ускоряет гидролиз жира панкреатической липазой.

Переваривание жиров - гидролиз жиров панкреатической липазой. Оптимальное значение рН для панкреатической липазы ≈8 достигается путём нейтрализации кислого содержимого, поступающего из желудка, бикарбонатом, выделяющимся в составе сока поджелудочной железы

Панкреатическая липаза выделяется в полость тонкой кишки из поджелудочной железы вместе с белком колипазой. Колипаза способствует формированию такой конформации панкреатической липазы, при которой активный центр фермента максимально приближен к своим субстратам - молекулам жиров.

Панкреатическая липаза гидролизует жиры преимущественно в положениях 1 и 3, поэтому основными продуктами гидролиза являются свободные жирные кислоты и 2-моноацилглицеролы (β-моноацилглицеролы).

В переваривании глицерофосфолипидов участвуют несколько ферментов, синтезирующихся в поджелудочной железе.

Гидролиз эфиров холестерола происходит под действием холестеролэстеразы - фермента, который также синтезируется в поджелудочной железе и секретируется в кишечник. Продукты гидролиза (холестерол и жирные кислоты) всасываются в составе смешанных мицелл.

Продукты гидролиза липидов - жирные кислоты с длинным углеводородным радикалом, 2-моноацилглицеролы, холестерол, а также соли жёлчных кислот образуют в просвете кишечника структуры, называемые смешанными мицеллами. Смешанные мицеллы построены таким образом, что гидрофобные части молекул обращены внутрь мицеллы, а гидрофильные - наружу, поэтому мицеллы хорошо растворяются в водной фазе содержимого тонкой кишки. Мицеллы сближаются со щёточной каймой клеток слизистой оболочки тонкого кишечника, и липидные компоненты мицелл диффундируют через мембраны внутрь клеток.

Всасывание жирных кислот со средней длиной цепи, образующихся, например, при переваривании липидов молока, происходит без участия смешанных мицелл. Эти жирные кислоты из клеток слизистой оболочки тонкого кишечника попадают в кровь, связываются с белком альбумином и транспортируются в печень.

ВОПРОС № 41. Желчные кислоты, их структура, биосинтез. Конъюгация желчных кислот. Их роль в переваривании и всасывании липидов. Стеаторея.

Жёлчные кислоты - производные холестерола с пятиуглеродной боковой цепью в положении 17, которая заканчивается карбоксильной группой. В организме человека синтезируются две жёлчные кислоты: холевая, которая содержит три гидроксильные группы в положениях 3, 7, 12, и хенодезоксихолевая, содержащая две гидроксильные группы в положениях 3 и 7. Они не являются эффективными эмульгаторами.

Жёлчные кислоты синтезируются в печени из холестерола.

В печени эмульгирующие свойства жёлчных кислот увеличиваются за счёт реакции конъюгации, в которой к карбоксильной группе жёлчных кислот присоединяются таурин или глицин. Эти производные - конъюгированные жёлчные кислоты - находятся в ионизированной форме и поэтому называются солями жёлчных кислот. Именно они служат главными эмульгаторами жиров в кишечнике.

Так как жиры - нерастворимые в воде соединения, то они могут подвергаться действию ферментов, растворённых в воде только на границе раздела фаз вода/жир. Поэтому действию панкреатической липазы, гидролизующей жиры, предшествует эмульгирование жиров. Эмульгирование (смешивание жира с водой) происходит в тонком кишечнике под действием солей жёлчных кислот. Эмульгирование приводит к увеличению площади поверхности раздела фаз жир/вода, что ускоряет гидролиз жира панкреатической липазой. Кроме того, соли желчных кислот обеспечивают стабильность мицелл, таким образом способствуя всасыванию продуктов гидролиза липидов в кровь.

Нарушение переваривания жиров может быть следствием нескольких причин. Одна из них - нарушение секреции жёлчи из жёлчного пузыря при механическом препятствии оттоку жёлчи. Уменьшение секреции жёлчи приводит к нарушению эмульгирования пищевых жиров и, следовательно, к снижению способности панкреатической липазы гидролизовать жиры.

Нарушение секреции сока поджелудочной железы и, следовательно, недостаточная секреция панкреатической липазы также приводят к снижению скорости гидролиза жиров. В обоих случаях нарушение переваривания и всасывания жиров приводит к увеличению количества жиров в фекалиях - возникает стеаторея (жирный стул). В норме содержание жиров в фекалиях составляет не более 5%. При стеаторее нарушается всасывание жирорастворимых витаминов (A, D, E, К) и незаменимых жирных кислот.

Похожая информация.

Желчные кислоты - монокарбоновые гидроксикислоты из класса стероидов, производные холановой кислоты С 23 Н 39 СООН. Синонимы: жёлчные кислоты, холевые кислоты , холиевые кислоты или холеновые кислоты .

Основными типами желчных кислот, циркулирующими в организме человека, являются так называемые первичные желчные кислоты , которые первично продуцируются печенью, холевая и хенодезоксихолевая , а также вторичные , образующиеся из первичных желчных кислот в толстой кишке под действием кишечной микрофлоры: дезоксихолевая , литохолевая, аллохолевая и урсодеоксихолевая . Из вторичных кислот в кишечно-печёночной циркуляции в заметном количестве участвует только дезоксихолевая кислота, всасываемая в кровь и секретируемая затем печенью в составе желчи . В желчи желчного пузыря человека желчные кислоты находятся в виде конъюгатов холевой, дезоксихолевой и хенодезоксихолевой кислот с глицином и таурином: гликохолевой , гликодезоксихолевой, гликохенодезоксихолевой, таурохолевой , тауродезоксихолевой и таурохенодезоксихолевой кислотой - соединениями, называемыми также парными кислотами . У разных млекопитающих наборы желчных кислот могут различаться.

Желчные кислоты в лекарственных препаратах

Желчные кислоты, хенодезоксихолевая и урсодеоксихолевая являются основой препаратов, применяющихся при лечении заболеваний желчного пузыря. В последнее время урсодеоксихолевая кислота признана эффективным средством при лечении желчных рефлюксов .

В апреле 2015 года FDA дало разрешение на применение препарата Kybella для нехирургического лечения двойных подбородков, действующим веществом которого является синтетическая дезоксихолевая кислота.

В конце мая 2016 года FDA разрешило использование препарата обетихолевой кислоты Окалива (Ocaliva) для лечения первичного билиарного холангита у взрослых.

Метаболизм желчных кислот с участием микрофлоры кишечника

Желчные кислоты и заболевания пищевода

Кроме соляной кислоты и пепсин а, секретируемых в желудке , на слизистую оболочку пищевода при попадании в него могут оказывать повреждающее действие компоненты дуоденального содержимого: желчные кислоты, лизолецитин и трипсин . Из них наиболее хорошо изучена роль желчных кислот, которым, по-видимому, принадлежит основная роль в патогенезе повреждения пищевода при дуоденогастральноэзофагеальных рефлюксах . Установлено, что конъюгированные желчные кислоты (в первую очередь тауриновые конъюгаты) и лизолецитин обладают более выраженным повреждающим эффектом на слизистую пищевода при кислом рН , что определяет их синергизм с соляной кислотой в патогенезе эзофагита . Неконъюгированные желчные кислоты и трипсин более токсичны при нейтральном и слабощелочном рН, т. е. их повреждающее действие в присутствии дуоденогастроэзофагеальных рефлюксов усиливается на фоне медикаментозного подавления кислого рефлюкса . Токсичность неконъюгированных желчных кислот обусловлена преимущественно их ионизированными формами, которые легче проникают через слизистую оболочку пищевода. Приведенные данные могут объяснять факт отсутствия адекватного клинического ответа на монотерапию антисекреторными препаратами у 15-20 % больных. Более того, длительное поддержание пищеводного рН, близкого к нейтральным значениям, может выступать в роли патогенетического фактора метаплазии и дисплазии эпителия (Буеверов А.О., Лапина Т.Л.).

При лечения эзофагита, вызванного рефлюксами, в которых присутствует желчь, рекомендуется кроме ингибиторов протонной помпы параллельно назначать препараты урсодеоксихолевой кислоты . Их применение обосновано тем, что под его воздействием желчные кислоты, содержащиеся в рефлюксате, переходят в водорастворимую форму, которая в меньшей степени раздражает слизистую оболочку желудка и пищевода. Урсодеоксихолевая кислота обладает свойством изменять пул желчных кислот из токсичных на нетоксичные. При лечении урсодеоксихолевой кислотой в большинстве случаев исчезают или становятся менее интенсивными такие симптомы, как отрыжка горьким, неприятные ощущения в животе, рвота желчью. Исследования последних лет показали, что при желчном рефлюксе оптимальной следует считать дозу 500 мг в 1 сутки, разделив ее на 2 приема. Длительность курса лечения не менее 2 месяцев (

Жёлчные кислоты - органические молекулы. Они являются основой секрета, вырабатываемого печенью. Кислоты остаются после обмена холестерина и берут на себя функции переваривания и всасывания жиров. Дополнительно кислоты поддерживают нормальный состав кишечной микрофлоры. Благодаря научным исследованиям целебных свойств жёлчных компонентов, они получили широкое применение в производстве лекарственных препаратов.

Жёлчь является многокомпонентной жидкостью, дающей щелочную реакцию, обусловленную содержанием ионов натрия и калия. Они входят в состав солей.

В печёночном секрете выделяются две части: сухой остаток, составляющий примерно 3% и вода 97%. При сбоях в организме соотношение может меняться.

Сухой остаток жёлчи состоит из следующих компонентов:

• попадающих из кровяного русла посредством фильтрации креатинина, натрия, фосфатидилхолина, бикарбонат-ионов, холестерола и калия;
• производимых клетками печени пигмента билирубина и жёлчных кислот.

Нормальное соотношение жёлчных кислот к фосфадитилхолину и холестерину - 13:2,5:1 соответственно.

Жёлчные кислоты составляют преобладающую часть в отношении к другим компонентам печёночного секрета.

Секрет, выделяемый печенью и находящийся в пузыре, отличаются по составу. В жёлчном жидкость становится более концентрированной, густой и тёмной. Только выработанная печенью жёлчь, напротив, жёлтая и насыщенная водой.

Жёлчные кислоты иначе называются холиевыми и холеновыми. Соединения представляют собой монокарбоновые гидроксикислоты, относящиеся к классу стероидов. Приставка «гидро» указывает на содержание молекулами воды.

Молекулы жёлчных кислот у человека состоят из 24 атомов углерода. У животных встречаются соединения 27 или 28 частиц. Структура преобладающих молекул у каждого животного может различаться.

Литохолевое, холевое, дезоксихолевое и хенодезоксихолевое соединения, имеющиеся у человека, также могут встречаться в печёночном секрете животных.

К примеру, холевое вещество имеется у коз и антилоп, а дезоксихолевое у собак, оленей, овец, коз, кроликов и быков. Хенодезоксихолевое соединение типично для жёлчи собак, оленей, овец, гусей, коз, быков, кроликов. У двух последних животных встречается и литохолевая вариация. У животных обнаруживаются холиевые соединения, отсутствующие у человека.

В список входят:

• кипринол;
• нутрихолевая кислота;
• битохолевое соединение;
• гиохолевая кислота;
• буфодезоксихолевое вещество.

У животных, питающихся растительной пищей, наблюдается преобладание хенодезоксихолевого вещества. Для плотоядных же характерно холевое соединение.

Роль жёлчных кислот в человеческом организме многогранна. Соединения не только обеспечивают нормальное функционирование пищеварительного тракта, но и принимают участие во многих других процессах.

Главные функции заключаются:

1. В нейтрализации кислого содержимого, поступающего в 12-перстную кишку. Производится совместно с липазой - ферментом поджелудочной железы.
2. Обеспечении процессов переваривания и всасывания жиров. Это обеспечивает сочетание жёлчных, жирных кислот и моноациглициролов. Происходит первичное расщепление жиров для дальнейшего действия на них липазы. Далее, моноглицериды и жирные кислоты создают мицеллярный раствор. Из него организм может усвоить жиры и жирорастворимые витамины.

Жёлчные реагенты стимулируют рост полезной микрофлоры кишечника, тем самым способствуют его нормальному функционированию.

С жёлчными компонентами также происходит выведение излишек креатинина, пигментов жёлчи, некоторых лекарств и металлов, холестерина. Последний может утилизироваться только с печёночным секретом. За сутки устраняется до 2 гр. холестерина.

Выполнив свои физиологические функции, холиевые молекулы всасываются и с током крови возвращаются в печень. Там соединения повторно секретируются. Таким образом, происходит непрерывная циркуляция жёлчи между печенью и кишечником. Возвращаются примерно 95% имеющихся в кишечнике холиевых молекул. Полное же обновление жёлчи происходит через 10 суток.

Синтез жёлчных кислот - преобладающий механизм выведения излишек холестерина. Однако этого недостаточно для утилизации чрезмерного количества вещества. Более того, холестерин из продуктов тормозит выработку жёлчных реагентов.

Классификация жёлчных соединений распределяет их на группы по месту образования:

1. Первичные, то есть формирующиеся непосредственно в печени. Это холевое и хенодезоксихолевое соединения.
2. Вторичные, или возникающие в кишечнике вследствии воздействия его микрофлоры на первичные. Так синтезируются дезоксихолевая, литохолевая, аллохолевая, урсодезоксихолевая молекулы. Под действием микроорганизмов кишечника может образовываться до 20 разновидностей вторичных кислот. Однако только дезоксихолевая и литохолевая всасываются в кровяное русло и возвращаются обратно в печень. Остальные молекулы выводятся с каловыми массами.

Перед попаданием в кишечник первичные холиевые вещества связываются с аминокислотами, глицином и таурином. В результате образуются гликохолевая, гликохенодезоксихолевая, тауро- и тауродезоксихолевая молекулы. Они называются парными.

Жёлчные кислоты, функции, выполняемые ими, многогранны за счёт сложного биохимического состава печёночного секрета.

Для понимания причин и последствий нарушения синтеза жёлчных реагентов, следует разобраться в механизме их образования.

Как говорилось, сначала создаются парные жёлчные кислоты. Так улучшается амфифильность молекул. Формула парных жёлчных кислот составляется из самой кислоты и аминокислоты, то есть таурина или глицина.

Будучи соединёнными с незаряженной функциональной группой, кислоты поступают в жёлчный пузырь и хранятся там до момента приёма пищи. Незначительная доля холиевых молекул всасывается в пузыре.

Из первичных молекул, поступивших в кишечник, под действием анаэробных бактерий происходит образование вторичных соединений. В последующем осуществляется их всасывание в кровяное русло. С током портальной вены молекулы поступают в печень.

За сутки циркуляция жёлчи осуществляется от 2 до 6 раз. Точный показатель во многом зависит от частоты приёма пищи. Общее содержание жёлчных кислот в организме составляет от 1,5 до 4 гр. Объём циркулирующих колеблется от 17 до 40 гр. Выводится с каловыми массами всего 0,2-0,5 гр.

Нарушения процесса синтеза жёлчных реагентов наблюдается при циррозе печени (разрастании плотной соединительной ткани). Происходят сбои в образовании холевого соединения. В итоге суточный запас жёлчи уменьшается наполовину.

Пониженное поступление холиевых молекул в кишечник вызывает нарушения пищеварительных процессов:

• снижение качества переваривания поступающих с едой жиров;
• не происходит должного всасывания в кишечнике жирорастворимых витаминов, что впоследствии вызывает гипо- или авитаминоз.

При нехватке витамина К снижается свёртываемость крови, повышается риск кровотечений. Недостаток витамина А приводит к «куриной слепоте», то есть плохому зрению в сумерках. Дефицит витамина D является причиной уменьшения прочности костной ткани из-за недостаточной её минерализации.

Накопление жёлчных компонентов в крови происходит при поражениях тканей печени и нарушениях эвакуации печёночного секрета. Последние характерны при сбоях в работе билиарной системы.

Когда жёлчные кислоты повышены в крови:

• разрушаются эритроциты и снижается скорость их оседания;
• понижается частота сердечных сокращений;
• нарушается свёртываемость крови;
• внешне процессы проявляются кожным зудом.

Нарушения могут наблюдаться в образовании парных соединений или их выведении в просвет 12-перстного кишечника. Сбои зачастую связаны с наличием препятствий, плохой проходимостью жёлчевыводящих протоков. Это наблюдается при жёлчекаменной болезни, сужении каналов, раке поджелудочной железы.

Развитие холестаза, то есть застоя жёлчи, происходит в тканях печени, пузыря или протоков.

При нарушениях кишечнопечёночной циркуляции меняются свойства кислот. Они теряют способность переваривать жиры и обеспечивать их и всасываемость.

Сбои зачастую возникают после:

• хирургического удаления жёлчного пузыря;
• целиакии;
• хронического панкреатита;
• муковисцидоза.

Попадание содержимого, пропитанного жёлчью, из 12-перстного кишечника в желудок вызывает развитие гастрита. Процесс именуется рефлюксом.

У детей с врождёнными нарушениями синтеза жёлчных кислот происходит накопление токсических веществ в клетках печени, вызывая:

• застойные явления;
• хронические повреждения печёночной ткани;
• повышение в крови уровня жёлчных компонентов.

Циркуляция жёлчи между печенью и кишечником - слаженный механизм, имеющий важное значение. Любые нарушения могут приводить к сбоям в работе организма.

Синтезируются в печени из холестерина, т.е. в основе их структуры лежит циклопентанпергидрофинантреновое кольцо.

Бывают первичные и вторичные:

Первичные (холевая и хенодезоксихолевая)

Они синтезируются в печени путем гидроксилирования (с участием О 2 , НАДФН и

цитохрома Р 450)затем поступают в желчный пузырь, где они существуют в

видеконъюгатов с глицином или таурином (биогенный аммин), получается гликохолевая

или таурохолевая кислоты.

Т.к. в желчи много натрия и калия, то конъюгаты находятся в виде солей кроме желчных

кислот в желчи содержится ~ 5% холестерина, ~ 15% фосфолипидов, -80% желчных

солей. Если это соотношение повышается в сторону холестерина, то он выпадает в

осадок в виде камней.

Желчные кислоты поступают в желчный пузырь постоянно, а выбрасываются из него в

процессе пищеварения.

Вторичные образуются из первичных под действием микрофлоры кишечника. Из холевой образуется литохолевая, из хенодезоксихолевой - дезоксихолевая кислота. Желчные кислоты способствуют активированию панкреатической липазы и всасыванию продуктов гидролиза жиров. Только 5% желчных кислот выводится из организма, остальная часть всасывается в кишечник, поступает в печень и используется повторно, т.е. циркулирует (энтерогепатическая циркуляция).

На эмульгированные жиры действует панкреатическая липаза, расщепляя сложноэфирные связи в а-положении. Отщепление жирных кислот в р-положении происходит медленнее, следовательно, продуктами гидролиза являются жирные кислоты, глицерин и β-МАГ.

Всасывание продуктов гидролиза.

Глицерин и жирные кислоты с кроткой цепью всасываются самостоятельно, а β-МАГ и жирные кислоты с длинной цепью всасываются при помощи мицелл. Мицеллы - это шаровидные образования, имеющие гидрофобное ядро (β-МАГ, жирные кислоты с длинной цепью, жирорастворимые витамины: А, Д, Е, К) и эфиры холестерины. Гидрофильная поверхность образована желчными кислотами и холестерином. Мицеллы всасываются в тонком кишечнике, в клетках слизистой оболочки кишечника они распадаются на желчные кислоты, холестерин, жирорастворимые витамины: А, Д, Е, К, β-МАГ, жирные кислоты.

Ресинтез в клетках слизистой кишечника. Существует заболевание стеаторрея (жирный кал). Причины:

1. закупорка желчных протоков или фистула желчного пузыря (желчные кислоты не
поступают в кишечник)

2. заболевание поджелудочной железы: жиры эмульгируются, но не расщепляются
липазой, выводятся с калом,

3. нарушение всасывания (диарея)

Ресинтез - это синтез жиров из продуктов гидролиза, в результате чего образуется жир,

характерный для каждого организма, т.к. в состав жира включаются жирные кислоты

собственного организма (эндогенные).

Ресинтез начинается с активирования жирных кислот, идет с участием энергии АТФ,

КоА и фермента ацилКоА синтетазы, активированная форма жирных кислот называется

Реакция ресинтеза жиров или ТАГ включает взаимодействие β-МАГ с двумя молекулами активированной жирной кислоты. Ферменты: триацилглицеролсинтетаза, в результате образуется ТАГ, специфические для данного организма.

Ресинтезированные жиры нерастворимы в воде -» в кишечнике образуются транспортные формы жиров - хиломикроны (ХМ), (транспортируют экзогенные или пищевые жиры, имеют гидрофобное ядро и гидрофильную оболочку. Ядро включает в себя ТАГ, эфиры Хс, А, Д, Е, К, поверхность образована монослоем фосфолипидов, полярные головы которых направлены к воде, а неполярные гидрофобные жирнорастворимые хвосты к ядру. На поверхности этих частиц находятся специфические белки - апопротеины). ХМ в кишечнике образуются под действием апопротеина В48. Образовавшиеся ХМ -незрелые. Состав ХМ в процентах: белки - 2%, фосфолипиды -3%, холестерин - 2%,

ЭХс - 3%, ТАГ - 90%-»ХМ - основная транспортная форма жиров. ХМ - большие,

самые крупные из всех липопротеинов, поэтому они не проникают в кровеносные

сосуды, а ХМ незрелые поступают в лимфатические сосуды, потом через лимфатический

проток поступают в сосуды, где превращаются в зрелые ХМ, т.к. получает от

липопротеинов высокой плотности (ЛВП) апобелки С2 и Е.

В дальнейшей судьбе ХМ принимают участие жировая ткань и печень. В крови ХМ

зрелые подвергаются действию ЛП-липазы (фермент, локализованный на поверхности

эндотелия капилляров). Этот фермент узнает ХМ зрелые взаимодействуя с оспобелком

С2, который активирует этот фермент. В результате ТАГ ХМ зрелые гидролизуются

этой липазой на глицерин и жирные кислоты. Глицерин поступает в печень, где

участвует в синтезе эндогенных жиров или фосфолипидов, а жирные кислоты

депанируются в жировой ткани в виде ТАГ, либо окисляется в сердце, в мышцах и

других органах, кроме мозга. В результате действия ЛП-липазы образуются остаточные

ХМ. Они захватываются печенью посредством апобелка энергии и под действием

лизосомальных ферментов распадаются на Хс, ЭХс, А, Д, Е, К, апопротеины и 10% ТАГ.

В кишечнике синтезируется в небольшом количестве другая транспортная форма -

ЛОНП (липопротеины очень низкой плотности), они поступают в кровь, затем в

жировую ткань, где под действием ЛП-липазы из них извлекаются жиры, которые

депонируются, а из ЛОНП в результате извлечения жиров образуются ЛНП, содержащие

до 50% Хс и ЭХс.

ЛНП частично захватываются печенью.

После приема жирной пищи концентрация ХМ и липопротеинов повышается через 4-5

часов (сыворотка мутная или белая), а затем концентрация понижается, т.к. действует

ЛП-липаза. При дефекте ЛП-липазы в крови повышается концентрация ЛОНП и ХМ,

сыворотка остается мутноватой - гиперхиломикронемия или гиперлипопротеинемия.

От жировых депо, где ТАГ распадаются на жирные кислоты и глицерин под действием

ЛП-липазы (или ТАГ-липазы). Жирные кислоты в комплексе с альбумином

транспортируются к органам и тканям, где подвергаются расщеплению с целью

извлечения энергии. Мозг не использует жирные кислоты. Этот процесс называется р-

окисление жирных кислот.

β-окисление - это специфический путь катаболизма жирных кислот до ацетилКоА,

протекает в почках, в мышцах, особенно интенсивно в печени, кроме мозга, в

митохондриях.

Значение процесса - извлечение энергии из жирных кислот. Процесс назван так из-за

окисления группы-СН в р-положении. Процесс циклический, в конце каждого цикла

молекула ЖК укорачивается на 2 углеродных атома в виде ацетилКоА, который

поступает в ЦТК, а укороченная на 2 атома углерода ЖК поступает в новый цикл.

Многократное повторение процесса приводит к полному расщеплению ЖК до

ацетилКоА.

Регуляторный фермент скорость лимитирующий фермент

карнитинацилКоАтрансфераза 1, активируется этот фермент гормоном голода -

глюкагоном. Ингибируется - инсулином и регуляторным ферментом синтеза ЖК

(ацетилКоАкарбоксилаза).

Прежде чем вступить в β-окисление ЖК должна превратиться в активированную форму

АцилКоА (см. Ресинтез жиров).

Активирование происходит в цитоплазме. Мембрана митохондрий непроницаема для

активированных ЖК, их перенос происходит при участии специфического переносчика

карнитина. Под действием ферментов карнитинацилКоАтрансферазы 1и 2

активированная ЖК присоединяется сложноэфирной связью к спиртовой группе карнитина, образуется комплекс ацилкарнитин. Он диффундирует в митохондрию, где с помощью специфических ферментов ацильная группа с карнитина переносится на КоА. Перенесенная в митохондрии ЖК подвергается β-окислению включая 4 реакции в одном цикле, 2 из них имеют непосредственную связь с ЦПЭ, т.к. это реакции окисления.

В последнем цикле образуется 2 молекулы ацетилКоА.

Подсчет энергии.

ацетилКоА, образующихся при р-окислении и число циклов, необходимых для

расщепления ЖК.

Число ацетилКоА = n/2 - 10/2=5

В данном случае число ацетилКоА = 5 -> ЦТК à 5* 12=60АТФ

Число циклов = п/2 -1=4, т.к. в последнем цикле образуется 2 молекулы ацетилКоА.

В каждом цикле есть 2 реакции окисления:

1- идет с участием НАД - Р/О = 3

2- идет с участием ФАД -> Р/О - 2, т.е. в каждом цикле за счет водородов от окисляемых
субстратов 1 и 3 реакции, в сопряженном синтезе образуется 5 АТФ, 5*4 = 20 АТФ
Итог: 20 + 60 =80АТФ - 1 АТФ (на активирование ЖК) - 79

79 АТФ выделится при окислении 10-углеродной ЖК.

ЖК с нечетным числом углеродных атомов окисляется аналогично, в последнем цикле

образуется вместе с ацетилКоА пропионилКоА - в ЦТК энергетический выход будет

немного ниже.

Регуляторный фермент р-окисления активируется в период пониженной концентрации

УВ, а именно, при мышечной нагрузке и в период между приемами пищи. Период после

приема пищи называется абсорбционный, период между приемами пищи -

постабсорбционный.

Биосинтез кетоновых тел.

Кетоновые тела - это β-гидроксимасляная кислота или р-гидроксибутират, ацетоуксусная кислота или ацетоацетат, ацетон (только при патологии). Нормальная концентрация кетоновых тел в крови Змг в 100 мл или 0,03-0,05 ммоль/л. Основное кетоновое тело - это β-гидроксибутират.

Синтезируется только в печени, используется организмом в качестве источника энергии, при длительном голодании даже мозгом. Не использует кетоновые тела печень. Субстратом для синтеза является ацетилКоА (получаемый при β-окислении). Часть ацетилКоА поступает в 1ДТК, часть на синтез кетоновых тел. Процесс протекает в митохондриях. В результате синтеза кетоновых тел образуется вещество -промежуточное соединение, которое играет большую роль при синтезе кетоновых тел или Хс - это вещество называется 3-гидрокси-β-метилглутарилКоА (ГМГКоА). 2 молекулы ацетилКоА под действием фермента тиолаза превращается в ацетоацетилКоА. Он под действием фермента 3-гидрокси-β-метилглутарилКоАсинтетазы с участием еще одной молекулы ацетилКоА образует β-гидрокси-β-метилглутарилКоА. Под действием β-гидрокси-β-метилглутарилсинтетазы образуется ацетоацетат. Про патологии происходит декарбоксилирование ацетоацетата с образованием ацетона.

Распад кетоновых тел.

Для того, чтобы кетоновые тела использовались в качестве источника энергии, необходимо активировать ацетоуксусную кислоту. Реакция протекает под действием фермента сукцинилКоАацетоацетаттрансферазы (его нет в печени, поэтому печень кетоновые тела не использует).

Подсчитаем сколько молекул АТФ выделяется при расщеплении ацетоуксусной кислоты - 24 молекулы АТФ. Так как при регенерации сукцината в сукцинилКоА затрачивается 1 АТФ, то общее количество АТФ - 23 молекулы. При окислении β-гидроксибутирата - 3 АТФ + 23 = 26 АТФ выделяется.

При патологических состояниях, таких как сахарный диабет (недостаток инсулина) или при длительном голодании скорость синтеза кетоновых тел резко повышается и концентрация их в крови повышается до 90мг /100мл, а при сахарном диабете - до 140мг/100мл. При этих состояниях образуется ацетон, который выделяется с выдыхаемым воздухом, такое состояние называется кетоз. В результате накопления этих кислот в крови рН сдвигается в кислую сторону и такое состояние организма называется метаболический некомпенсированный ацидоз (помочь можно в/в введении гипертонического раствора глюкозы).

Почему при голодании и сахарном диабете концентрация кетоновых тел резко увеличивается? В условиях длительного голодания и сахарного диабета, когда клетки находятся в состоянии энергетического голода (нет глюкозы) и поэтому -> основным источником энергии в этих условиях становятся ЖК, в составе жиров, депонированных в жировой ткани. Распад жиров активируется глюкагоном (гормон голода), расщепившиеся жиры жировой ткани на глицерин и ЖК, мобилизуются, глицерин идет в печень, а ЖК подвергаются β-окислению во всех органах, кроме мозга. В результате образуется много ацетилКоА, который в норме практически весь поступил бы в ЦТК, но в условиях голодания и сахарного диабета ЦТК тормозится, т.к. оксалоацетат будет использоваться для синтеза глюкозы в глюконеогенезе, необходимой для работы мозга в этих условиях, т.к. мозг ЖК не использует.

Поэтому основное количество ацетилКоА, образующегося при р-окислении, идет на синтез кетоновых тел à их концентрация повышается.

Биосинтез высших ЖК.

Это синтез их из ацетилКоА, полученного при расщеплении углеводов. Протекает в цитоплазме и наиболее интенсивно в печени, в почках, в молочной железе в период лактации. В организме человека синтезируется в основном пальмитиновая кислота (С 16), а в митохондриях гепатоцитов происходит удлинение цепей синтезированных ЖК.

Регуляторная реакция процесса - образование из ацетилКоА малонилКоА под действием фермента ацетилКоАкарбоксилаза, коферментом является биотип или витамин Н. Активируется этот фермент гормоном инсулином, в период достаточного поступления углеводов (много глюкозы -> гликолиз -»ПВК -» много ацетилКоА для синтеза ЖК). Данный регуляторный фермент ингибирует регуляторный фермент β-окисления (карнитинацилтрансферазу).

В синтезе ЖК во всех этапах вместо HSKoA участвует ацилпереносящий белок (АПБ). В двух реакциях будет участвовать кофермент НАДФН, как источник Н в реакциях восстановления (НАДФН из пентозофосфатного пути).

Синтез ЖК «похож» на β-окисление, но наоборот: процесс циклический, но в конце каждого цикла происходит удлинение цепи ЖК на 2 углеродных атома. В конце синтеза пальмитиновой кислоты происходит отщепление АПБ. Процесс синтеза осуществляется пальмитатсинтетазным комплексом. Это доменный белок (состоит из 1 ППЦ, которая в нескольких участках формирует домен, в третичной структуре обладающий ферментативной активностью).

Включает в себя 6 участков, обладающих ферментативной активностью. Все вместе они объединены в АПБ, который связан с фосфопантонеатом (фосфорилированная пантотеновая кислота с SH-группой на конце). На этом конце и протекают все реакции, то есть S не выделяется в среду. Пальмитатсинтетаза имеет 2 функциональные единицы, каждая из которых синтезирует 1 пальмитиновую кислоту.

Строение пальмитатсинтетазного комплекса.

1 фермент - трикетоацилсинтаза

2 - трансацилаза

3 - еноилредуктаза (фермент, у которого в качестве кофермента будет НАДФН)

4 - гидротаза

5 - кетоацилредуктаза (НАДФН+Н +)

6 - тиоэстераза (будет отщеплять синтезированную ЖК от АПБ)

Синтез жиров (ТАГ).

Обмен жиров или ТАГ включает в себя несколько стадий: 1). Синтез жиров (из глюкозы, эндогенные жиры), 2). Депонирование жиров, 3). Мобилизация.

В организме жиры могут синтезироваться из глицерина и из глюкозы. Основные 2 субстрата для синтеза жиров:

1) α-глицеролфосфат (α-ГФ)

2) ацилКоА (активированная ЖК).

Синтез ТАГ происходит через образование фосфатидной кислоты.

α-ГФ в организме человека может образовываться двумя путями: в органах, в которых активен фермент глицеролкиназа, ГФ может образоваться из глицерина, в органах, где активность фермента низкая, ГФ образуется из продуктов гликолиза (т.е. из глюкозы).

Если в реакцию вступает восстановленная форма НАД (НАДН+Н), то это реакция

восстановления и фермент называется по продукту + «ДГ».

Биосинтез ТАГ наиболее интенсивно протекает в печени и жировой ткани. В жировой

ткани синтез ТАГ протекает из УВ, т.е. часть глюкозы, поступившей с пищей может

превращаться в жиры (когда углеводов поступает больше, чем необходимо для

возобновления запаса гликогена в печени и мышцах).

Жиры, синтезированные в печени (двумя путями) упаковываются в частицы ЛОИП,

поступают в кровь -> ЛП-липазе, которая гидролизует ТАГ или жиры из этих частиц на

ЖК и глицерин. ЖК поступают в жировую ткань, где депонируются в виде жиров, либо

используются как источник энергии органами и тканями (р-окисление), а глицерин

поступает в печень, где может использоваться для синтеза ТАГ или фосфолипидов.

В жировой ткани депонируются жиры, которые образованы из глюкозы, глюкоза дает

оба или 2 субстрата для синтеза жира.

После приема пищи (абсорбционный период) f концентрация глюкозы в крови, |

концентрация инсулина, инсулин активирует:

1. транспорт глюкозы в адипоциты,

2. ЛП-липазу.

Активирует синтез жира в жировой ткани и его депонирование -> существует 2 источника жиров для депонирования в жировой ткани:

1. экзогенные (ТАГ из хиломикронов и ЛОНП кишечника, переносящие пищевые
жиры)

2. эндогенные жиры (из ЛОНП печени и образующиеся ТАГ в самих жировых
клетках).

Мобилизация жиров - это гидролиз жиров, находящихся в адипоцитах до ЖК и глицерина, под действием гормонзависимой ТАГ-липазы, которая находится в клетках и активируется в зависимости от потребностей организма в источниках энергии (в постабсорбтивном периоде, т.е. в промежутках между приемами пищи, при голодании, стрессе, длительной физической работе, т.е. активируется адреналином, глюкагоном и соматотропным гормоном (СТГ).

При длительном голодании концентрация глюкагона увел., это приводит к снижению синтеза ЖК, увеличению β-окисления, увеличеню мобилизации жиров из депо, увеличен синтез кетоновых тел, увеличен глюконеогенез.

Отличие действия инсулина в жировой ткани и печени:

Концентрации инсулина в крови приводит к активности ПФП, синтеза ЖК, гликолиза (глюкокиназа, фосфофруктокиназа (ФФК), пируваткиназа - ферменты гликолиза; глюкозо-6-ДГ - фермент ПФП; ацетилКоАкарбоксилаза - фермент синтеза ЖК).

В жировой ткани активируется ЛП-липаза и депонирование жиров, активируется поступление глюкозы в адипоциты и образование из нее жиров, которые тоже депонируются.

В организме человека существует 2 формы депонированного энергетического материала:
1. гликоген; 2. ТАГ или нейтральные жиры.

Отличаются по запасам и очередности мобилизации. Гликогена в печени от 120-150г, может быть до 200, жиров в норме ~ 10кг.

Гликогена хватает (в качестве источника энергии) на 1 сутки голодания, а жиров - на 5-7 недель.

При голодании и физической нагрузке в первую очередь используются запасы гликогена, затем постепенно нарастает скорость мобилизации жиров. Кратковременные физические.

нагрузки обеспечиваются энергией, за счет распада гликогена, а при длительных физических нагрузках используются жиры.

При нормальном питании количество жиров в жировой ткани постоянно, но жиры постоянно обновляются. При длительном голодании и физических нагрузках скорость мобилизации жиров больше, чем скорость депонирования à количество депонированных жиров уменьш. (похудение). Если скорость мобилизации ниже, чем скорость депонирования - ожирение.

Причины: несоответствие между количеством потребляемой пищи и энергозатратами организма, и поскольку мобилизация и депонирование жиров регулируются гормонами -» ожирение является характерным признаком эндокринных заболеваний.

Обмен холестерина. Биохимические основы возникновения атеросклероза. Основные функции холестерина в организме:

1. основная: большая часть Хс используется для построения клеточных мембран;

2. Хс служит предшественником желчных кислот;

3. служит предшественником стероидных гормонов и витамина D3 (половые
гормоны и гормоны коры надпочечников).

В организме на долю Хс приходится основная масса всех стероидов ~ 140г. Синтезируется Хс в основном в печени (-80%), в тонком кишечнике (-10%), в коже (-5%), скорость синтеза Хс в организме зависит от количества экзогенного Хс, если с пищей поступает более 1г Хс (2-3г) синтез собственного эндогенного Хс ингибируется, если Хс поступает мало (вегетарианцы) скорость синтеза эндогенного Хс |. Нарушение в регуляции синтеза Хс (а также образование его транспортных форм -> гиперхолестеринемия -» атеросклероз -> ИБС - инфаркт миокарда). Норма поступления Хс >1г (яйца, масло (сливочное), печень, мозг).

Синтез холестерина.

Хс с пищей поступает преимущественно в виде эфиров Хс (Хс этерифицирован ЖК по третьему положению). В кишечнике под действием фермента холестеролэстеразы ЭХс расщепляется на Хс и ЖК. После всасывания в кишечнике Хс этерифицируется и образуются ЭХс. Этот Хс и Хс, синтезированный в кишечнике (10%), встраиваются в хиломикроны (90%) и ЛОНП (10%) -> кровь -> ЛП-липаза. Под действием ЛП-липазы из хиломикронов и ЛОНП извлекаются жиры или ТАГ. Из хиломикронов образуются остаточные хиломикроны -> печень, где из них высвобождается Хс, который используется для синтеза желчных кислот, либо при избыточном поступлении ингибирует синтез собственного Хс, а из ЛОНП образуется ЛНП (содержание Хс, в которых более 50 %). На поверхности ЛНП находится апобелок β100. ЛНП -> органы и ткани, где клетки узнают ЛНП, за счет β100.

ЛНП поглощается клетками, содержащийся в них Хс используется для нужд клетки (для построения мембран).

Таким образом, функция ЛНП - снабжение Хс органов и тканей организма. В печени синтезируется собственный Хс, ферменты синтеза Хс имеются во всех клетках, имеющих ядро. Синтезируется Хс из ацетилКоА. Различают 3 этапа:

1. образование мевалоновой кислоты;

2. образование сквалена;

3. образование Хс.

1 этап протекает в цитоплазме, а остальные метаболиты не растворимы в воде à 2иЗ этапы протекают в мембранном слое ЭПР.

1 стадия похожа на синтез кетоновых тел. Регуляторная реакция - образование мевалоновой кислоты, катализируется регуляторным ферментом. ГМГ-редуктазой, она необратима, скорость лимитирующая. Этот фермент регулируется:

1. аллостерически, по механизму обратной отрицательной связи Хс или его
производными, ингибируется фермент экзогенным Хс, поступающим с пищей (более 1г в
сутки), желчными кислотами, активируется инсулином, эстрогенами,

2. изменяется количество фермента, которое контролируется на уровне экспрессии гена.

Биосинтез Хс.

На синтез одной молекулы Хс (С27 необходимо 18 молекул АТФ и 18 молекул ацетилКоА.

2 стадия: мевалоновая кислота превращается в сквален.

3 стадия■

сквален

холестерин

Синтезируемый в печени Хс упаковывается в ЛОНП вместе с жирами, которые поступают в кровь, из них образуются ЛНП, которые снабжают Хс органы и ткани. Как предотвратить накопление Хс в органах и тканях?

Этому способствуют другие транспортные частицы: ЛВПЗ, которые синтезируются в печени и содержат небольшое количество Хс. Они поступают в кровь, взаимодействуют с ЛНП либо с клетками тканей -> кровь, забирают избыток Хс из них.

Функционирование ЛНП и ЛВП поддерживает гомеостаз Хс в клетках.

Каким образом ЛВП забирают избыток Хс из других липопротеинов, органов и тканей?

Это связано с присутствием на поверхности ЛВПЗ фермента, который называется

лицетинХсацилтрансфераза (ЛХАТ). Здесь же на поверхности присутствует его

кофактор - А1. Этот фермент отщепляет ЖК от фосфолипидов на поверхности ЛВПЗ и

переносит ее на гидроксильную группу Хс.

В результате образуются ЭХс.

ЭХс - гидрофобные, погружаются внутрь ЛВПЗ.

Концентрация Хс на поверхности снижается и освобождается место для Хс и других