Для чего нужны липиды в организме человека
Для чего нужны липиды в организме человека
Липиды организма человека — это, главным образом, нейтральные сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот — триглицериды, фосфолипиды и стерины. Высшие жирные кислоты, входящие в состав сложных липидных молекул в виде углеводородных радикалов, бывают насыщенными и ненасыщенными, содержащими одну и более двойных связей. Липиды играют в организме энергетическую и пластическую роль. По сравнению с молекулами углеводов и белков молекула липидов является более энергоемкой. Поэтому при окислении липидов в организме образуется больше молекул АТФ и тепла. За счет окисления жиров обеспечивается около 50 % потребности в энергии взрослого организма.
Запасы нейтральных жиров-триглицеридов в жировых депо человека в среднем составляют 10—20 % массы его тела. Из них около половины локализуется в подкожной жировой клетчатке. Кроме того, значительные запасы нейтрального жира откладываются в большом сальнике, околопочечной клетчатке, в области гениталий и между мышцами. Жиры, откладываясь в жировых депо, служат долгосрочным резервом питания организма.
Нарушения обмена липидов у детей приводит к различным расстройствам. Особенно актуально нарушение обмена жиров в жаркое время года, что грозит психическими расстройствами. Жиры являются источником образования эндогенной воды. При окислении 100 г нейтрального жира в организме образуется около 107 г воды. Если в удовлетворении энергетических потребностей организма основную роль играют нейтральные молекулы жира (триглицериды), то пластическая функция липидов в организме осуществляется, главным образом, за счет фосфолипидов, холестерина, жирных кислот. Эти липидные молекулы являются структурными компонентами клеточных мембран (липопротеинов) и предшественниками синтеза стероидных гормонов, желчных кислот и простагландинов.
Клеточные липиды
В состав клеточных липидов входят фосфолипиды и холестерин, являющиеся необходимыми структурными компонентами поверхностной и внутриклеточных мембран. Триглицериды откладываются в клетках в виде жировых капель, формируя жировые депо. Последние являются не инертной массой, а активной динамической тканью, в которой запасенные жиры подвергаются постоянному расщеплению и ресинтезу.
При действии на организм холода, в состоянии голода, при физической или психоэмоциональной нагрузке происходит интенсивное расщепление (липолиз) запасенных триглицеридов. Образующиеся при этом неэстерифицированные жирные кислоты используются в организме как энергодающие или как пластические вещества, необходимые для синтеза сложных липидных молекул. В условиях покоя после приема пищи происходят ресинтез и отложение нейтральных липидов в подкожной жировой клетчатке, брюшной полости, мышцах.
Для чего нужны липиды в организме человека
Липиды (от греч. lipos – жир) – жиры. Наряду с белками и углеводами относятся к главным питательным и строительным веществам всего живого на Земле.
По химическому составу представляют собой соединение жирной кислоты и спирта.
Основные липиды крови:
Для чего нужны липиды? Они изолируют нервы, «перевозят» витамины и защищают внутренние органы
Роль липидов в организме определяется строением входящих в них жирных кислот
Жирная кислота представляет собой цепочку последовательно соединенных атомов углерода (С) с карбоксильной группой (СООН) на конце. Если в цепи все атомы углерода соединены одинарной связью, жирная кислота называется насыщенной.
Насыщенные жирные кислоты входят в состав животных жиров. В организме играют энергетическую и накопительную функцию.
Если между атомами углерода имеется одна двойная связь – жирная кислота называется мононенасыщенной, две и более – полиненасыщенной. Жиры этого строения имеют преимущественно растительное происхождение. В организме выполняют структурную функцию.
Для оптимального функционирования сердца, профилактики сердечно-сосудистых заболеваний необходимо обязательное присутствие в рационе сбалансированного количества омега-3 и омега-6 полиненасыщенных незаменимых жирных кислот.
Если жира слишком много
Избыток жировой ткани в организме ведет к развитию ожирения. Ожирение делится на два вида: по женскому типу (с отложением жира в области ягодиц и бедер) и по мужскому типу (в области живота). Абдоминальное (от лат. аbdomen – живот) или висцеральное ожирение наиболее опасно, так как сопровождается выраженными сдвигами в организме и ведет к развитию ИБС, инфаркта и инсульта, аритмий, сахарного диабета 2 типа.
Как происходит обмен липидов
Источник липидов – продукты животного и растительного происхождения. Процесс переваривания начинается в двенадцатиперстной кишке, начальном отделе кишечника. Для этого необходимы: липаза (фермент поджелудочной железы) и желчные кислоты (синтезируются в печени, депонируются в желчном пузыре).
Липиды не растворяются в воде, поэтому для транспорта в жидкой среде организма соединяются с белками (протеинами). Образуются липопротеины (ЛП): снаружи – слой апопротеинов, внутри – триглицериды (ТГ), фосфолипиды (ФЛ), холестерин (ХС).
Основные транспортные формы липопротеинов:
Оценить состав липопротеинов (ЛП) крови, определить, исходя из полученных данных, факторы риска развития сердечно-сосудистых заболеваний поможет лабораторный тест – липидограмма.
Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!
Что за вещества липиды?
Липиды представляют собой одну из групп органических соединений, имеющую огромное значение для живых организмов. По химической структуре все липиды делятся на простые и сложные. Молекула простых липидов состоит из спирта и желчных кислот, в то время как в состав сложных липидов входят и другие атомы или соединения.
В целом, липиды имеют огромное значение для человека. Эти вещества входят в значительную часть продуктов питания, используются в медицине и фармации, играют важную роль во многих отраслях промышленности. В живом организме липиды в том или ином виде входят в состав всех клеток. С точки зрения питания – это очень важный источник энергии.
Какая разница между липидами и жирами?
Липиды в организме человека
Липиды входят в состав практически всех тканей организма. Их молекулы есть в любой живой клетке, и без этих веществ попросту невозможна жизнь. В организме человека встречается очень много различных липидов. Каждый вид или класс этих соединений имеет свои функции. От нормального поступления и образования липидов зависит множество биологических процессов.
Биологическая роль липидов в живой клетке
Молекулы липидов выполняют огромное количество функций не только в масштабах всего организма, но и в каждой живой клетке в отдельности. По сути, клетка представляет собой структурную единицу живого организма. В ней происходит усвоение и синтез (образование) определенных веществ. Часть из этих веществ идет на поддержание жизнедеятельности самой клетки, часть – на деление клетки, часть – на потребности других клеток и тканей.
Энергетическая функция
Резервная (запасающая) функция
Резервная функция тесно связана с энергетической. В форме жиров внутри клеток энергия может откладываться «про запас» и выделяться по мере необходимости. За накопление жиров ответственны особые клетки – адипоциты. Большая часть их объема занята крупной каплей жира. Именно из адипоцитов состоит жировая ткань в организме. Наибольшие запасы жировой ткани находятся в подкожно-жировой клетчатке, большом и малом сальнике (в брюшной полости). При длительном голодании жировая ткань постепенно распадается, так как для получения энергии используются резервы липидов.
Также жировая ткань, отложенная в подкожно-жировой клетчатке, осуществляет теплоизоляцию. Ткани, богатые липидами, в целом хуже проводят тепло. Это позволяет организму поддерживать постоянную температуру тела и не так быстро охлаждаться или перегреваться в различных условиях внешней среды.
Структурная и барьерная функции (мембранные липиды)
Почему липиды-мономеры образуют двойной слой (бислой)?
Транспортная функция
Ферментативная функция
Сигнальная функция
Регуляторная функция
Регуляторная функция липидов в организме является второстепенной. Сами липиды в крови мало влияют на течение различных процессов. Однако они входят в состав других веществ, имеющих огромное значение в регуляции этих процессов. Прежде всего, это стероидные гормоны (гормоны надпочечников и половые гормоны). Они играют важную роль в обмене веществ, росте и развитии организма, репродуктивной функции, влияют на работу иммунной системы. Также липиды входят в состав простагландинов. Эти вещества вырабатываются при воспалительных процессах и влияют на некоторые процессы в нервной системе (например, восприятие боли).
Таким образом, сами липиды не выполняют регуляторной функции, но их недостаток может отразиться на многих процессах в организме.
Биохимия липидов и их связь с другими веществами (белки, углеводы, АТФ, нуклеиновые кислоты, аминокислоты, стероиды)
Обмен липидов тесно связан с обменом других веществ в организме. В первую очередь, эта связь прослеживается в питании человека. Любая пища состоит из белков, углеводов и липидов, которые должны попадать в организм в определенных пропорциях. В этом случае человек будет получать и достаточно энергии, и достаточно структурных элементов. В противном случае (например, при недостатке липидов) для выработки энергии будут расщепляться белки и углеводы.
Переваривание и всасывание липидов (обмен веществ, метаболизм)
Переваривание и всасывание липидов является первым этапом обмена этих веществ. Основная часть липидов попадает в организм с пищей. В ротовой полости происходит измельчение пищи и ее смешивание со слюной. Далее комок попадает желудок, где химические связи частично разрушаются под действием соляной кислоты. Также некоторые химические связи в липидах разрушаются под действием фермента липазы, содержащейся в слюне.
Липиды нерастворимы в воде, поэтому в двенадцатиперстной кишке они не сразу подвергаются расщеплению ферментами. Сначала происходит так называемое эмульгирование жиров. После этого химические связи расщепляются под действием липазы, поступающей из поджелудочной железы. В принципе, для каждого вида липидов сейчас определен свой фермент, отвечающий за расщепление и усвоение данного вещества. Например, фосфолипаза расщепляет фосфолипиды, холестеролэстераза – соединения холестерола и т. д. Все эти ферменты в том или ином количестве содержатся в соке поджелудочной железы.
Расщепленные фрагменты липидов всасываются по отдельности клетками тонкого кишечника. В целом переваривание жиров представляет собой весьма сложный процесс, который регулируется множеством гормонов и гормоноподобных веществ.
Что такое эмульгирование липидов?
Ферменты для расщепления липидов
Для переваривания каждого вещества в организме присутствуют свои ферменты. Их задача состоит в разрушении химических связей между молекулами (или между атомами в молекулах), чтобы полезные вещества могли нормально усваиваться организмом. За расщепления различных липидов отвечают разные ферменты. Большинство из них содержится в соке, выделяемом поджелудочной железой.
Какие витамины и гормоны участвуют в регуляции уровня липидов?
Уровень большинства липидов в крови человека относительно постоянен. Он может колебаться в определенных пределах. Зависит это от биологических процессов, протекающих в самом организме, и от ряда внешних факторов. Регуляция уровня липидов в крови является сложным биологическим процессом, в котором принимает участие множество различных органов и веществ.
Биосинтез (образование) и гидролиз (распад) липидов в организме (анаболизм и катаболизм)
Метаболизмом называется совокупность обменных процессов в организме. Все метаболические процессы можно разделить на катаболические и анаболические. К катаболическим процессам относится расщепление и распад веществ. В отношении липидов это характеризуется их гидролизом (распадом на более простые вещества) в желудочно-кишечном тракте. Анаболизм объединяет биохимические реакции, направленные на образование новых, более сложных веществ.
Ресинтез липидов в печени и других органах
Ресинтезом называется процесс образования определенных веществ из более простых, которые были усвоены раньше. В организме этот процесс протекает во внутренней среде некоторых клеток. Ресинтез необходим, для того чтобы ткани и органы получали все необходимые виды липидов, а не только те, которые были употреблены с пищей. Ресинтезированные липиды называются эндогенными. На их образование организм затрачивает энергию.
На первом этапе ресинтез липидов происходит в стенках кишечника. Здесь поступающие с пищей жирные кислоты преобразуются в транспортные формы, которые отправятся с кровью в печень и другие органы. Часть ресинтезированных липидов будет доставлено в ткани, из другой части образуются необходимые для жизнедеятельности вещества (липопротеины, желчь, гормоны и др.), избыток преобразуется в жировую ткань и откладывается «про запас».
Входят ли липиды в состав мозга?
Липидные гормоны
Липиды играют важную структурную роль, в том числе, присутствуя в структуре многих гормонов. Гормоны, в состав которых входят жирные кислоты, называют стероидными. В организме они вырабатываются половыми железами и надпочечниками. Некоторые из них присутствуют и в клетках жировой ткани. Стероидные гормоны принимают участие в регуляции множества жизненно важных процессов. Их дисбаланс может повлиять на массу тела, способность к зачатию ребенка, развитие любых воспалительных процессов, работу иммунной системы. Залогом нормальной выработки стероидных гормонов является сбалансированное потребление липидов.
Роль липидов для кожи и волос
Большое значение имеют липиды для здоровья кожи и ее придатков (волосы и ногти). В коже содержатся так называемые сальные железы, которые выделяют на поверхность некоторое количество секрета, богатого жирами. Это вещество выполняет множество полезных функций.
Классификация липидов
В биологии и химии существует довольно много различных классификаций липидов. Основной является химическая классификация, согласно которой липиды делятся в зависимости от своей структуры. С этой точки зрения все липиды можно разделить на простые (состоящие только из атомов кислорода, водорода и углерода) и сложные (включающие хотя бы один атом других элементов). Каждая из этих групп имеет соответствующие подгруппы. Эта классификация наиболее удобна, так как отражает не только химическое строение веществ, но и частично определяет химические свойства.
В биологии и медицине имеются свои дополнительные классификации, использующие другие критерии.
Экзогенные и эндогенные липиды
После попадания в организм все экзогенные липиды расщепляются и усваиваются живыми клетками. Здесь из их структурных компонентов будут сформированы другие липидные соединения, в которых нуждается организм. Эти липиды, синтезированные собственными клетками, называются эндогенными. Они могут иметь совершенно другую структуру и функции, но состоят из тех же «структурных компонентов», которые попали в организм с экзогенными липидами. Именно поэтому при недостатке в пище тех или иных видов жиров могут развиваться различные заболевания. Часть компонентов сложных липидов не может быть синтезирована организмом самостоятельно, что отражается на течении определенных биологических процессов.
Жирные кислоты
Жирными кислотами называется класс органических соединений, которые являются структурной часть липидов. В зависимости от того, какие именно жирные кислоты входят в состав липида, могут меняться свойства этого вещества. Например, триглицериды, важнейший источник энергии для человеческого организма, являются производными спирта глицерина и нескольких жирных кислот.
Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты
Все жирные кислоты по своей химической структуре делятся на насыщенные и ненасыщенные. Насыщенные кислоты менее полезны для организма, а некоторые из них даже вредны. Это объясняется тем, что в молекуле этих веществ нет двойных связей. Это химически стабильные соединения, и они хуже усваиваются организмом. В настоящее время доказана связь некоторых насыщенных жирных кислот с развитием атеросклероза.
Фосфолипиды
Глицерин и триглицериды
По химической структуре глицерин не является липидом, однако он является важным структурным компонентом триглицеридов. Это группа липидов, играющих огромную роль в организме человека. Наиболее важной функцией этих веществ является поставка энергии. Триглицериды, попадающие в организм с пищей, расщепляются на глицерин и жирные кислоты. В результате выделяется очень большое количество энергии, которая идет на работу мышц (скелетных мышц, мышцы сердца и др.).
Жировая ткань в организме человека представлена в основном триглицеридами. Большая часть этих веществ, перед тем как отложиться в жировой ткани, претерпевает некоторые химические трансформации в печени.
ФМБА РОССИИ
Межрегиональное управление №1 ФМБА России г. Москва
Выберите территориальное управление ФМБА России
Роль жиров в питании человека
Известно, что несбалансированное употребление жира становится причиной ряда серьезных заболеваний. И поэтому – думаем мы – стоит убрать из рациона жиры, как решатся все проблемы. Однако исключение или резкое ограничение поступления жиров с пищей в организм – может нанести еще больший вред здоровью человека.
— служат важнейшим источником энергии. Один грамм жиров, окисляясь в организме, дает более 9 ккал (для сравнения: один грамм углевода – около 4 ккал);
— входят в состав клеточных мембран и внутриклеточных образований;
— необходимы для хорошей мозговой деятельности, концентрации внимания, памяти;
— предохраняют кожу от пересыхания, создавая липидный барьер;
— поставляют в ткани биологически активные вещества: фосфатиды (фосфолипиды), жирорастворимые витамины (A, D, E и K), в результате чего делают организм более устойчивым к инфекционным заболеваниям;
— являются единственным источником важнейших жирных кислот;
— способствуют выработке желчи;
— служат для выработки гормонов и простагландинов;
— помогают более эффективно использовать белки и углеводы.
Пищевые жиры бывают животного и растительного происхождения. Источники животных жиров: свиное сало (90–92 % жира), сливочное масло (72–82 %), жирная свинина (49 %), колбасы (20–40 %), сметана (до 30 %), сыры (15–30 %). Источники растительных жиров: растительные масла (99,9 % жира), орехи (53–65 %), овсяная (6,1 %), гречневая (3,3 %) крупы.
Кроме того, жиры условно подразделяются на два основных класса: насыщенные и ненасыщенные, так как любой жир представляет собой смесь насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.
Насыщенные жирные кислоты – это жиры животного происхождения. Они отличаются от других жиров тем, что остаются твердыми даже при комнатной температуре. Насыщенные жиры нужны для энергии, они участвуют в строении клеток. Именно поэтому их избыток приводит к накоплению лишнего веса, а также к повышению уровня холестерина в организме, к заболеваниям сердца. Важно то, что насыщенные жирные кислоты, организм сможет синтезировать самостоятельно из другой пищи, поэтому такие жиры необходимы организму в небольших количествах.
Ненасыщенные жирные кислоты – э то в основном жиры растительного происхождения. Они не застывают даже в холодильнике. Они защищают сосуды и сердце, выводят «плохой» холестерин, благотворно влияют на состояние кожи. Самые известные ингредиенты ненасыщенных жиров – это Омега-3 и Омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты. Практически всю ту пользу, которую приносят жиры организму, можно записать в актив ненасыщенным жирным кислотам. Что очень важно: ненасыщенные жирные кислоты не синтезируются организмом, и продукты, содержащие их, должны обязательно присутствовать в рационе человека.
Практически все продукты рациона человека, за исключением сахара, меда, соков, алкоголя, содержат жиры.
Наибольшие количества жиров – более 40 г на 100 г продукта – содержат масла, маргарины, сало, свиной шпик, орехи, семечки, жирная свинина, мясо утки, рыбий жир, печень трески, сырокопченые колбасы, майонез, белый шоколад.
Среднее количество жиров – 20-40 г на 100 г продукта –содержат сливки, жирная сметана, домашний творог, некоторые виды сыров, свинина, жирная говядина, жирные виды рыбы, мясо гуся, колбасы, сосиски, шпроты, шоколад, торты, сладости, халва, кокосовые орехи.
Исходя из выше изложенного, становится понятно, что жиры совершенно необходимы в здоровом питании, их роль огромна.
Гиполипидемические препараты: механизм действия
Такое заболевание как атеросклероз вызывается нарушением липидного обмена: примерно у 60% госпитализированных больных в возрасте от 30 до 69 лет выявляют гиперхолестеринемию. То есть это очень распространенная проблема, которая приводит к развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому гиполипидемические препараты, механизм действия которых способствует нормализации липидного профиля, пользуются стабильным спросом.
Классификация
В обычных и интернет-аптеках продаются такие гиполипидемические средства:
Эти лекарственные средства нормализуют липидный профиль благодаря использованию различных механизмов. Наиболее распространенными являются гиполипидемические препараты, которые активируют захват липопротеинов благодаря стимуляции ЛПНП-рецепторов, находящихся в печени. Кроме них, есть лекарства, которые активируют катаболизм холестерина, блокируют синтез жирных кислот и липидов. Для достижения наилучшего эффекта применяют комбинированную гиполипидемическую терапию, которая может включать статины, ингибиторы всасывания холестерина в кишечнике, фибраты и производные никотиновой кислоты. Разные группы препаратов имеют свои особенности, противопоказания и побочные действия.
Статины
Эти гиполипидемические препараты характеризуются наибольшей активностью. Первым статином был ловастатинОн был получен в 1980 году из плесневого грибка и начал использоваться в медицинских целях в 1987 году. Симвастатин и правастатин с таким же механизмом действия имеют полусинтетическое происхождение, а аторвастатин, флувастатин и розувастатин — синтетическое.
Эти препараты уменьшают синтез холестерина и липопротеинов очень низкой плотности в печени благодаря угнетению активности фермента ГМГ-КоА-редуктазы. Эффект от их приема начинает проявляться в течение недели после начала лечения. Кроме снижения уровня холестерина, они уменьшают воспалительные процессы в стенках сосудов, предотвращают тромбообразование, улучшают функции эндотелия сосудов.
Прием статинов способствует профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, а также уменьшает риск смерти вследствие инсульта или инфаркта миокарда. К препаратам из этой фармакологической группы не развивается устойчивость. Они хорошо переносятся, однако на фоне их приема возможны такие побочные эффекты как снижение аппетита, тошнота, боль в животе, головокружение, раздражительность, мышечная слабость.
Ингибиторы всасывания холестерина в кишечнике
Единственным лекарством из этой группы является эзетимиб. Он ингибирует транспортер холестерина, что уменьшает его всасывание на 50%, а также снижает на 20% уровень ЛПНП и ЛПОНП.
Максимальное действие этого препарата развивается через две недели приема. Его могут назначать в рамках проведения монотерапии. Но чаще всего эзетимиб комбинируют со статинами.
Фибраты
К ним относятся безафибрат, фенофибрат, ципрофибрат, гемфиброзил, которые различаются по фармакокинетике. Максимальное гиполипидемическое действие при приеме таких препаратов развивается только через несколько недель лечения. Механизм действия данных лекарственных средств выяснен не до конца. Фибраты обеспечивают снижение уровня триглицеридов на 20-50%, а также уменьшают синтез холестерина, из-за чего его содержание в крови падает на 10-15%. Кроме того, эти лекарственные средства способствуют уплотнению атеросклеротических бляшек, что увеличивает их просвет. К негативным побочным эффектам относятся тошнота, сыпь, диарея, нарушение оттока желчи, сонливость.
Никотиновая кислота
Этот препарат применяется для лечения гиперлипидемии с 1955 года. Никотиновая кислота (ниацин) превращается в организме человека в никотинамид, который ингибирует липолиз триглицеридов в жировой ткани. Этот препарат снижает синтез ЛПОНП, содержание ЛПНП, холестерина и триглицеридов, а также повышает на 15-30% уровень ЛПВП. Кроме этого, ниацин способствует улучшению микроциркуляции крови и предотвращает развитие сердечно-сосудистых заболеваний.
Эффект от приема ниацина проявляется уже на 1-4 день после начала лечения. Однако около 40% больных вскоре отказываются от этого лекарственного средства по причине его плохой переносимости. Оно может провоцировать диарею и рвоту, приливы и ощущение жара. В таких случаях назначаются производные никотиновой кислоты, наиболее популярным из которых является ксантинола никотинат.
Другие препараты
Также для снижения уровня в крови липопротеинов низкой плотности может применяться лекарственные средства на основе действующего вещества алирокумаб. Создают его в лабораторных условиях при помощи последних достижений генной инженерии из клеток иммунной системы человека. Алирокумаб эффективно снижает уровень липопротеинов низкой плотности в крови. Мишенью гуманизированных моноклональных антител является фермент PCSK9, который связывается с рецепторами ЛПНП на поверхности гепатоцитов и способствует их деградации в печени. Их действие на этот фермент приводит к снижению уровня холестерина липопротеинов низкой плотности.
Наибольшую эффективность данный препарат проявляет в комбинации со статинами. Это вещество хорошо переносится человеческим организмом и способствует снижению риска общей смертности.
Подходящего абсолютно всем препарата для снижения уровня холестерина не существует. Назначать терапию лекарствами с гиполипидемическим действием должен врач. Лечение при помощи таких средств обычно длится долго, в некоторых случаях пожизненно. Самостоятельно отменять препараты или изменять их дозировку не рекомендуется.