Всасывание продуктов гидролиза липидов

Происходит в тонком кишечнике. Короткоцепочечные жирные кислоты (до С₁₀) и глицерин, хорошо растворимы в воде, свободно всасываются и поступают в кровь воротной вены.

Длинноцепочечные жирные кислоты и 2-МАГ являются гидрофобными веществами, поэтому они вместе с желчными кислотами образуют комплекс - мицеллу и в таком виде проходят через стенку кишечника. В эпителии кишечника мицелла распадается, и желчные кислоты с током воротной вены попадают в печень, где в составе желчи снова возвращаются в просвет кишечника. Данное явление называется энтерогепатической (кишечно-печеночной) циркуляцией желчных кислот и осуществляется 5 - 6 раз в сутки. 3 - 6 % ТАГ всасываются путем пиноцитоза. Легко всасываются будучи водорастворимыми следующие продукты гидролиза сложных липидов: глицерол, фосфаты, холин, серин, этаноламин, инозит, сфингозин.

При нарушении желчеобразования или желчевыделения (желчно-каменная болезнь, опухоль) условия переваривания жиров и всасывание продуктов гидролиза ухудшаются, и значительная часть их выводится с калом. Данное состояние называется стеаторрея. Всасывание жирорастворимых витаминов также нарушается, что приводит к развитию соответствующих гиповитамнозов.

В эпителии кишечника всосавшиеся липиды подвергаются процессу ресинтеза. В ходе этого процесса образуются липиды характерные по своим физико-химическим свойствам данному организму. Источником для ресинтеза служат продукты гидролиза липидов поступившие в эпителий кишечника в процессе всасывания, а также собственные жирные кислоты.

Транспорт липидов

Ресинтезированные в энтероцитах ТАГ, эфиры холестерола и подавляющее большинство фосфолипидов вследствие их гидрофобности в свободном виде транспортироваться кровью не могут. Поэтому в энтероцитах из них синтезируются специальные транспортные частицы - хиломикроны (ХМ). Состав ХМ в данном пособии будет рассмотрен в главе «Транспортные формы липидов». ХМ являются крупными частицами (100-1200 нм) и поэтому сразу поступать в сосуд не могут. ХМ поступают в лимфатические капилляры кишечника, затем через лимфатические сосуды брыжейки в общий грудной лимфатический проток и оттуда через яремную вену в общий кровоток.

Через 1-2 часа после приема жирной пищи наблюдается явление алиментарной гиперлипемии, т.е. увеличение общих липидов крови за счет ХМ (в основном ТАГ). Пик гиперлипемии приходится через 4-6 часов после приема жирной пищи. Плазма крови, содержащая большое количество взвешенных в ней ХМ имеет молочно-белый цвет. Такая плазма называется липимической.

Через 10 - 12 часов ХМ из кровяного русла исчезают, плазма просветляется. Поэтому все биохимические исследования, особенно липидного обмена, проводятся утром, натощак.

Плазма крови просветляется при работе в крови фермента - липопротеинлипазы. Данный фермент работает на поверхности эндотелия жировой ткани, сосудов, в печени. Активируется гепарином.

ХМ крупные частицы и самостоятельно проникнуть в клетки не могут, поэтому осуществляется их предварительный гидролиз липопротеинлипазой. Образующиеся при этом глицерин и жирные кислоты поступают в жировую ткань, таким образом, плазма крови просветляется. В жировой ткани из них вновь синтезируются ТАГ и таким образом липиды депонируются.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА

Мобилизация жиров (липолиз)

Необходимость в жирах в качестве источника энергии возникает при:

1. Тяжелой физической работе.

2. Эмоциональном напряжении.

3. Голодании.

Главными энергетическими субстратами липидного обмена являются жирные кислоты и глицерин. Источником жирных кислот и глицерина являются триацилглицеролы (ТАГ) жировых отложений. Процесс мобилизации ТАГ из жировых депо носит название липолиза и осуществляется внутриклеточными липазами.

 

Регуляция липолиза:

Нервная - симпатическая нервная система липолиз активирует; парасимпатическая подавляет, способствует накоплению жира.

Гуморальная - катехоламины (адреналин и норадреналин), глюкагон, соматотропный гормон (СТГ), тиреотропный гормон (ТТГ) - активируют; инсулин, простагландин Е и никотиновая кислота - подавляют.

Активация внутриклеточных липаз носит название липолитический каскад Стайнберга.

 

Гормон

 

рецептор модифицированный

рецептор

 

неактивная активная

аденилатциклаза аденилатциклаза

 

АТФ ц АМФ

 

неактивная активная

протеинкиназа протеинкиназа

 

неактивная активная

липаза липаза

 

ТАГ ДАГ + ЖК

 

МАГ + ЖК

 

ГЛ + ЖК

Рис. 13. Схема липолитического каскада

(Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин, 2007)

Таким образом, в ходе липолиза образуются глицерин и жирные кислоты. Глицерин хорошо растворим в воде, поэтому переносится кровью в растворенном состоянии, а свободные жирные кислоты переносятся альбуминами плазмы крови.

Свободные жирные кислоты - одна из форм транспорта липидов в крови. Нормальное содержание составляет 0,08 - 0,20 г/л, или 0,3 - 0,9 ммоль/л. Отдельные жирные кислоты в процентах от общего количества составляют: олеиновая кислота - 26 - 45, пальмитиновая кислота - 20 - 25, стеариновая кислота - 10 - 14, линолевая кислота - 8 - 16.

Увеличение концентрации жирных кислот в крови происходит при феохромоцитоме, болезни Гирке, алкоголизме, неконтролируемом сахарном диабете, печеночной энцефалопатии, врожденном нарушении метаболизма жирных кислот (болезни Рефсума), а также при введении гепарина, кофеина, резерпина, адреналина и др.

Снижение содержания жирных кислот отмечено при муковисцидозе, а также при введении аспарагиназы, никотиновой кислоты, пропрапанола, клофибрата, инсулина, сахарозы, глюкозы и др.

Окисление жирных кислот

Процесс извлечения энергии из жирных кислот носит название β-окисление или по имени авторов внесших наибольший вклад в изучение данного процесса - цикл Кноопа-Линена. Процесс β-окисления протекает в 3 стадии.

1 стадия. Активация жирных кислот. Происходит в цитоплазме. Реакция заключается во взаимодействии свободной жирной кислоты (ацила) с коферментом А, с образованием ацил-КоА.

O O

║ Ацил-КоА-синтетаза (тиокиназа) ║

R - C - OH + КоА R - C - O - S KoA

 

АТФ АМФ+ ФФ_н

Рис. 14. Схема активации жирной кислоты в цитоплазме клеток

Процесс β-окисления протекает в матриксе митохондрий, а образовавшийся ацил-КоА не проходит через внутреннею мембрану митохондрий. Данная проблема решается путем функционирования специального переносчика - карнитина. Карнитин синтезируется из лизина и метионина в печени и почках. Особенно много в мышцах. Химическое строение карнитина представлено на рисунке 15.

 

(CH₃)₃⁺N - CH₂ - CHOH - CH₂ - COOH

 

Рис. 15. Химическое строение карнитина (γ-триметиламино-β-гидроксибутират)

 

При действии карнитин-ацилтрансферазы к спиртовой группе карнитина присоединяется жирная кислота (сложноэфирной связью):

 

Ацил-SКоА + Карнитин ó Ацилкарнитин + НSКоА

 

Ацилкарнитин может диффундировать в митохондрию.