Меню
Меню

Холестерин и его происхождение в организме человека

От чего образуется холестерин в организме

Большинство людей считают, что холестерин попадает в организм только с жирной пищей животного происхождения. На самом деле это далеко не так. В организм человека извне поступает всего лишь 20 процентов этого вещества, остальные 80 процентов вырабатываются самостоятельно.

Холестерол (холестерин) очень важен для нормального функционирования организма – даже незначительное отклонение от нормы его содержания в крови может привести к развитию различных заболеваний. Но откуда берется это вещество в организме, от чего образуется холестерол? Вопрос этот сложный, поэтому необходимо в нем хорошо разобраться.

Как образуется холестерин в организме?

Образование холестерола зависит от нормального функционирования печени. Этот орган наиболее важен при выработке липопротеидов высокой степени плотности («хороший» холестерин). Кроме этого часть соединений вырабатывается в тонком отделе кишечника и клетках организма. За сутки печень вырабатывает до 1 грамма высокоплотных липопротеидов.

Если клетка вырабатывает это соединение в недостаточном количестве, то липопротеиды из печени по кровеносной системе направляются прямо к ней. Например, такими клетками являются половые (липопротеиды используются для вырабатывания половых гормонов).

Печень и другие системы покрывают около 80 процентов холестерола, необходимого для нормальной жизнедеятельности человека. Остальные 20 процентов поступают в организм вместе с пищей животного происхождения. Причем с пищей поступает уже более «плохой» холестерин (липопротеиды с низкой и очень низкой плотностью).

Данные фракции вещества лишь частично растворяются в воде, нерастворимый осадок остается на стенках сосудов в виде бляшек, которые со временем приводят к развитию сердечно-сосудистых заболеваний.

Процесс образование холестерина в печени

Для образования высокоплотных липопротеидов в печени происходит огромное количество различных реакций. Начинается процесс образования холестерина с синтеза мевалоната (специальное вещество). Из него образуется мевалонавая кислота, незаменимая в обменных процессах организма.

После образования ее в достаточных количествах печень начинает процесс образования активированного изопреноида, который является основой большинства биологических соединений. После объединения этих веществ образуется сквален. Далее из него в процессе синтеза вырабатывается ланостерин, который вступает сразу в несколько сложных реакций и образует холестерол.

источник

Какой орган отвечает за выработку холестерина в организме?

Холестерин – это биологическое вещество, принадлежащее к группе жирных спиртов, имеющих многоатомную структуру. В организме холестерин находится в свободной и связанной форме. Свободные молекулы входят в состав клеточных мембран, а связанные частицы циркулируют в крови в виде эфиров.

Холестерин активно участвует в процессе выработки гормонально активных веществ, которые позволяют организму полноценно функционировать. Далее будут рассмотрены вопросы о том, откуда берется холестерин, где именно вырабатывается и какой орган отвечает за это.

Источники холестерола для организма человека

Для нормального функционирования человеческого организма необходимо регулярное получение питательных веществ. Экзогенный холестерин поступает к организму с пищей, которая богата этим веществом. Как правило, это продукты, основу которых составляют животные жиры или же трансгенные жировые молекулы.

Основные источники холестерина это мясо жирных сортов, свиное сало, изделия колбасной промышленности, сдобная выпечка, сливочное масло, маргарин. Богата холестеролом продукция сетей быстрого питания (гамбургеры, картошка фри, чебуреки, беляши, жареные пирожки и другие подобные изделия). Значительные количества этого вещества содержит жирная молочная продукция, яичные желтки.

Количество холестерина в еде зависит и от способа её приготовления. Блюда, приготовленные способом варки, запекания или паровой обработки содержат гораздо меньше холестерола чем та пища, которая подверглась обжариванию с добавлением жира. Если человек будет бесконтрольно употреблять продукты, содержащие большое количество этого соединения, то со временем в его организме произойдёт нарушение жирового обмена.

Какой орган вырабатывает холестерин

Несмотря на поступление холестерина с продуктами питания, основная его часть образуется в организме человека. Это, так называемый, эндогенный холестерол.

Главным органом, отвечающим за синтез данного вещества, является печень. После приёма пищи поступивший жир под действием желчных кислот подвергается первичному расщеплению на триглицериды и нейтральные жиры. Этот процесс происходит в тонком кишечнике. Через сосудистые сплетения, расположенные на его стенке, жировой субстрат всасывается в кровоток и транспортируется к клеткам печени гепатоцитам. Оставшаяся часть жиров транспортируется к толстому кишечнику, который выводит их из организма с калом.

Кроме печени в процессе синтеза холестерина в организме участвуют: кишечник, почки, надпочечники, половые железы.

В гепатоцитах под действием специальных ферментов образуется холестерол. Там же происходит взаимодействие жировых молекул с белковыми компонентами. Результатом чего является образование липопротеинов. Это и есть фракции холестерина. Липопротеиды делятся на два класса:

  • Липопротеины низкой плотности (ЛПНП), которые имеют низкомолекулярную структуру. Это объёмные частицы, которые за счёт своей рыхлой жировой текстуры образуют бляшки, которые откладываются чаще всего на стенках сосудов сердца или в мозге. Это приводит к развитию атеросклероза и его осложнений.
  • Липопротеины высокой плотности (ЛПВП), которые имеют высокомолекулярную структуру. Молекулы данного вещества довольно миниатюрного размера, обладают плотной текстурой. За счёт низкого содержания жирового компонента ЛПВП могут абсорбировать ЛПНП с сосудистого эндотелия, перенося их к гепатоцитам. Там ЛПНП разрушаются и подвергаются утилизации. Этот природный механизм позволяет частично предотвратить развитие атеросклеротического повреждения сосудов.
Читайте также:  Миндальные орехи понижают холестерин

Чтобы холестерин полноценно выполнял свои функции, должен быть определённый баланс между ЛПНП и ЛПВП. При нарушении липидного обмена это хрупкое равновесие сдвигается в сторону увеличения ЛПНП. Соответственно количество циркулирующих ЛПВП уменьшается, что чревато развитием патологии сердца и сосудов.

Почему возникают нарушения липидного обмена

В нормальных условиях организм человека поддерживает процессы метаболизма на необходимом уровне. Но при неблагоприятных условиях обмен веществ нарушается, что приводит к нежелательным последствиям. Патология метаболизма липидов развивается под действием ряда неблагоприятных факторов. К ним относится неправильный образ жизни, наличие пагубных пристрастий (курение, чрезмерное увлечение алкогольными напитками), недостаток физической активности, злоупотребление жирной пищей, сладостями, несоблюдение режима труда и отдыха.

Частые стрессы также становятся причиной сбоя обмена жиров, что приводит к повышению холестерина. Обычно человек начинает «заедать» стресс вредной пищей, получая от этого положительные эмоции. Со временем это приводит к накоплению лишних килограммов, что негативно сказывается на уровне холестерина.

Холестерин – это вещество, которое жизненно необходимо для нормального протекания физиологических процессов человеческого организма. Но его избыток, также как и недостаток, приводит к негативным последствиям.

Чтобы определить концентрацию плазменного холестерина, необходимо пройти специальное исследование крови – липидограмму. При нормальном питании, соблюдении режима дня, адекватной физической активности, отсутствии стрессовых ситуаций уровень этого вещества будет нормальным. А это значит, что организм будет здоров!

источник

Что такое холестерин – виды, как образуется, какие органы вырабатывают, биосинтез, функции и обмен в организме

Холестерин – это органическое соединение, структура которого представляет собою жироподобный спирт. Он обеспечивает устойчивость мембран клеток, необходим для синтеза витамина D, стероидных гормонов, желчных кислот. Большинство холестерина (другое название холестерол – синоним) синтезируется самим организмом, небольшая часть поступает с пищей. Высокий уровень «плохого» стерола связан с риском развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Норма холестерина в крови

Нормальный уровень холестерина соответствует среднему значению показателя, полученного при массовом обследовании здорового населения, который составляет:

  • для здорового человека – не более 5,2 ммоль/л;
  • для людей с ишемией или перенесенным ранее инфарктом или инсультом рекомендованная норма – не более 2,5 ммоль/л;
  • для тех, кто не страдает сердечно-сосудистыми патологиями, но имеет как минимум два фактора риска (например, генетическая предрасположенность и неправильное питание) – не более 3,3 ммоль/л.

Если полученные результаты выше рекомендованной нормы дополнительно назначают проведение липидограммы.

Периодические изменения уровня холестерина в крови считаются нормой. Разовый анализ не всегда может отобразить присущую для конкретного человека концентрацию, поэтому иногда может потребоваться повторная сдача анализа через 2-3 месяца.

Повышению концентрации способствуют:

  • беременность (исследование крови рекомендуется проводить как минимум через 1,5 месяца после родов);
  • диеты, подразумевающие длительное голодание;
  • применение медикаментозных препаратов с кортикостероидами и андрогенами;
  • преобладание в ежедневном меню холестериновых продуктов.

Необходимо учесть, что диапазон нормы холестерина имеет разные показатели для мужчин и женщин, которые изменяются с возрастом. Более того, на концентрацию липидов может повлиять и принадлежность человека к определенной расе. Например, у европеоидной этнической группы холестериновые показатели нормы выше, чем у пакистанцев и индусов.

Виды холестерина в организме – липопротеины

Холестерин – это жироподобный спирт. Стерол не растворятся водой, но хорошо поддается растворению жирами или органическими растворителями. Плазма крови на 90-95% состоит из воды. Поэтому если бы холестерол путешествовал по кровеносным сосудам самостоятельно, он имел вид капли жира. Такая капля способна сыграть роль тромба и перекрыть просвет небольшого сосуда. Чтобы предупредить подобную ситуацию, холестерин транспортируется белками-переносчиками – липопротеидами.

Липопротеиды – сложные структуры, состоящие из жировой, белковой части, а также фосфолипидов. Липопротеины крови зависимо от размера, функций подразделяются на 5 классов:

  • хиломикроны – самые крупные молекулы размером 75-1200 нм. Они необходимы для транспортировки пищевых триглицеридов, холестерина от кишечника к тканям;
  • липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП, VLDL) – довольно крупный класс липопротеидов размером 30-80 нм. Отвечают за перенос триглицеридов, синтезированных печенью к периферическим тканям, в меньшей степени – холестерина.
  • липопротеины промежуточной плотности (ЛППП) – образуется из ЛПОНП. Размер молекулы – 25-35 нм. «Живут» очень недолго. По функциям не отличаются от предыдущего класса;
  • липопротеины низкой плотности (ЛПНП, LDL) – небольшие молекулы размером 18-26 нм, способствуют развитию атеросклероза. Именно этот класс транспортирует наибольшее количество холестерина от печени к клеткам организма;
  • липопротеины высокой плотности (ЛПВП, HDL) – самый мелкий класс липопротеидов (8-11 нм). Отвечает за доставку холестерола от периферических тканей к печени.

Высокая концентрация ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП повышают риск развития атеросклероза, сердечно-сосудистых осложнений заболеваний, а ЛПВП – понижает. Первую группу липопротеинов называют атерогенной или плохим холестерином, вторую – антиатерогенной или хорошим холестерином. Сумму всех липопротеидов, за исключением хиломикронов называют общим холестерином.

Как образуется холестерин в организме, какие органы вырабатывают, биосинтез стерола

По своему происхождению весь стерол организма делится на две группы:

  • эндогенный (80% от общего количества) – синтезируется внутренними органами;
  • экзогенный (алиментарный, пищевой) – поступает вместе с едой.

Где вырабатывается холестерин в организме – стало известно относительно недавно. Секрет синтеза стерола был раскрыт в середине прошлого века двумя учеными: Теодором Линеном, Конрадом Блоком. За свое открытие биохимики получили Нобелевскую премию (1964).

Читайте также:  Как приготовить грибы при высоком холестерине

За выработку основной части холестерина в организме отвечает печень. Этот орган синтезирует около 50% стерола. Остаток холестерола вырабатывается клетками кишечника, кожи, почек, надпочечников, половых желез. Для образования холестерина организму требуется ацетат. Процесс выработки вещества довольно сложный процесс, состоящий из 5 этапов:

  • синтез мевалоната на основе трех молекул ацетата;
  • синтез изопентенилпирофосфата;
  • образование сквалена из 6 молекул изопентенилпирофосфата;
  • формирование ланостерина;
  • преобразование ланостерина в холестерин.

Всего процесс биосинтеза холестерина насчитывает более 35 реакций.

Скорость синтеза стерола зависит от времени суток. Большая часть вырабатываемого холестерина образуется ночью. Поэтому лекарства, блокирующие синтез стерола (статины), принимают перед сном. Правда, последние поколения статинов обладают способностью надолго задерживаться организмом. Их прием не зависит от времени суток.

В организме человека большая часть холестерина вырабатывается для производства желчных кислот. Они синтезируются печенью. Меньшая часть расходуется на образование клеточных мембран. Совсем небольшое количество стерола организм тратит на синтез гормонов, витамина D.

Функции холестерина в организме

Холестерин жизненно необходим организму человека для нормального существования. Большую часть стерола содержат клетки головного мозга. Роль холестерола до сих пор изучена не досконально. Регулярно появляются новые публикации, заставляющие ученых по-другому взглянуть на вещество.

Функции холестерина подразделяют на 2 группы:

Структурные функции – это способность холестерина встраиваться в мембраны клеток. Стерол необходим всем клеткам организма, поскольку он придает мембранам определенную жесткость, обеспечивает устойчивость структуры к различным температурам.

Этот механизм настолько оптимален, что природа использовала его при построении клеточных оболочек практически всех живых организмов, за исключением растений, грибов, прокариотов. Также холестерин необходим клеткам для регулирования проницаемости мембраны для ионов водорода, натрия. Это позволяет поддерживать внутри структур постоянные условия.

Жироподобный спирт – компонент миелинового покрытия, защищающего отростки нервных клеток, передающих нервный импульс от нейрона к органу. Благодаря такому строению аксоны защищены от электрически заряженных атомов, молекул. Изоляция помогает нервному импульсу распространяться более правильно, эффективно.

Метаболическая функция холестерина – использование стерола как сырья для создания необходимых организму веществ: желчных кислот, стероидных гормонов, витамина D. За синтез желчных кислот отвечают клетки печени, стероидных гормонов – надпочечники, половые железы, витамина Д — кожа.

Обмен холестерина в организме человека

Метаболизм холестерина происходит двумя путями: эндогенным, экзогенный. Первый – отображает жизненный цикл стерола, вырабатываемого организмом, второй – поступающего с пищей.

Эндогенный цикл обмена холестерина в организме

  1. За синтез холестерина в организме отвечает преимущественно печень, меньшей мерой кожа, кишечник, надпочечники, половые органы. Для образования стерола требуется ацетил-КоА, который имеет каждая клетка. Путем сложных превращений из него получается холестерол.
  2. Половые железы, надпочечники сразу используют холестерол для синтеза гормонов, а кожа – на витамин Д. Печень образует из стерола желчные кислоты, часть связывает с ЛПОНП.
  3. ЛПОНП частично гидролизуются. Так образуются ЛПВП. Процесс гидролиза сопровождается снижением содержания триглицеридов, повышением холестерина.
  4. Если клетке нужен холестерол, она сигнализирует об этом синтезом ЛПНП-рецепторов. Липопротеины прилипают к ним, а затем поглощаются клеткой. Внутри происходит расщепление ЛПНП, высвобождение стерола.

Экзогенный цикл обмена холестерина в организме

  1. Фермент поджелудочной железы подготавливает эфиры холестерина к всасыванию.
  2. Клетки кишечника обрабатывают производные холестерола к дальнейшему транспорту, упаковывая молекулы в состав хиломикрона. Усвояемость алиментарного стерола составляет 30-35%.
  3. Хиломикроны попадают в лимфатическое русло, перемещаются к грудной протоке. Здесь липопротеиды покидают лимфатическую систему, перемещаясь в подключичную вену.
  4. Хиломикроны контактируют с мышечными, жировыми клетками и передают им нейтральные жиры. После чего они изымаются из кровотока клетками печени, которые извлекают из липопротеидов холестерин.
  5. Печень использует экзогенный стерол для синтеза ЛПОНП или желчных кислот.

Выведение холестерина

Правильный обмен холестерина предполагает баланс между количеством спирта необходимого организму и его фактическим уровнем. Излишки стерола выводятся из тканей ЛПВП. Они адсорбируют стерол клеток, транспортируют его к печени. Содержащие холестерин желчные кислоты поступают в кишечник, откуда излишки выводятся с калом. Незначительная часть жиросодержащего спирта выделяется с мочой при выведении гормонов, а также слущивании эпителия.

Регуляция холестеринового обмена

Обменом холестерина в организме управляет принцип обратной связи. Наше тело анализирует содержание холестерола крови и либо активирует фермент ГМГ-КоА-редуктазу, либо блокирует его активность. Этот энзим отвечает за прохождение одного из первых этапов синтеза стерола. Управление активностью ГМГ-КоА-редуктазы позволяет сдерживать или стимулировать образование холестерина.

Синтез стерола тормозится при связывании ЛПНП с рецепторами. Существуют доказательства влияния на активность образования спирта гормонов. Введение инсулина, тиреоидного гормона увеличивает активность ГМГ-КоА-редутазы, а глюкагона, глюкокортикоидов тормозит.

На объемы синтеза стерола оказывает влияние количество алиментарного холестерола. Чем больше наша еда содержит холестерина, тем меньше организм занимается образованием вещества. Интересно, что тормозится только печеночный цикл выработки. Активность клеток кишечника, печени, надпочечников, половых желез остается прежней.

Общая схема обмена холестерина в организме человека.

Роль холестерина в развитии атеросклероза

Взаимосвязь между уровнем отдельных фракций липидов и здоровьем известна давно. Высокий уровень атерогенных липопротеидов (ЛПОНП, ЛПНП) способствуют развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Такая фракция белково-жировых комплексов склонна оседать на стенках сосудов. Так формируется атеросклеротическая бляшка. Если она заметно сузит или перекроет просвет сосуда, развивается ишемическая болезнь сердца, мозга, недостаточность кровообращения ног.

Самые страшные осложнения атеросклероза – инфаркт миокарда, инсульт, гангрена стоп развиваются при полном перекрытии или отрывании бляшки/тромба с последующей закупоркой сосудов. Атеросклероз аорты может закончиться расслоением или разрывом сосуда.

Мелкие ЛПВП не склонны к оседанию на стенках сосуда. Наоборот они способствуют выведению холестерина из организма. Поэтому их высокий уровень – хороший сигнал.

Читайте также:  Липа для лечения холестерина

Зависимость риска развития атеросклероза от уровня холестерина.

Концентрация (мг/дл) Уровень риска
ЛПНП
менее 100 низкий
100-129 близкий к низкому
130-159 средний
160-189 высокий
более 190 очень высокий
Общий холестерин (ОХ)
менее 200 низкий
200-239 средний
более 239 высокий

Для определения риска имеет значение соотношение между различными фракциями холестерола.

Уровень риска Мужчины Женщины
ОХ/ЛПВП
очень низкий менее 3,4 менее 3,3
низкий 4,0 3,8
средний 5,0 4,5
выраженный 9,5 7,0
высокий более 23 более 11
ЛПНП/ЛПВП
очень низкий 1,0 1,5
средний 3,6 3,2
выраженный 6,5 5,0
высокий 8,0 6,1

Производные холестерина, функции

Желчные кислоты

Каждый живой организм имеет свой видоспецифичный набор желчных кислот. Все желчные кислоты человека делятся на:

  • первичные (холевая, хенодезоксихолевая) синтезируются печенью из холестерина;
  • вторичные (дезоксихолевая, литохолевая, аллохолевая, урсодезоксихолевая) – образуются из первичных микрофлорой кишечника;
  • третичные (урсодезоксихолевая) – синтезируется из вторичных.

Часть желчных кислот после поступления в кишечник всасывается обратно, транспортируется током крови к печени. Такой процесс получил название рециркуляции. Он дает возможность организму использовать желчные кислоты несколько раз, экономя силы на синтез новых.

Желчные кислоты необходимы, прежде всего, для усвоения пищевых жиров, выведения лишнего холестерина.

Витамин D

Витамин Д – несколько витаминов, основные из которых холекальциферол, эргокальциферол. Первый синтезируется клетками кожи на основе холестерина, второй должен поступать с едой. Основные функции витамина Д – усвоение кальция, фосфора из продуктов питания. Предполагается, что он регулирует размножение клеток, метаболизм, стимулирует синтез некоторых гормонов.

Недостаток витамина Д проявляется рахитом. Долговременный дефицит способствует развитию рака, повышает вероятность возникновения остеопороза, повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, ослабляет иммунитет. У людей, страдающих ожирением, часто диагностируют гиповитаминоз Д.

Недостаток витамина провоцирует развитие псориаза, витилиго, некоторых аутоиммунных заболевания. Имеются данные, подтверждающие связь дефицита с проблемами памяти, болями мышц, бессонницей.

Кортикостероиды

Кортикостероиды объединяют три основных гормона: кортизон, гидрокортизон, альдостерон. Их структура включает стероидное кольцо, донором которого является холестерин. Все кортикостероиды вырабатываются надпочечниками. Кортизол относится к глюкокортикоидам, а альдостерон – минералокортикоидам.

Глюкокортикоиды обладают разносторонним действием:

  • Антистрессовое, противошоковое. Их уровень повышается при стрессе, кровопотере, шоке, травмах. Они запускают ряд реакций, помогающих организму пережить экстремальную ситуацию: повышают артериальное давление, чувствительность сердечной мышцы, стенок сосудов к адреналину, препятствуют развитию толерантности к катехоламинам. Глюкокортикоиды стимулируют синтез эритроцитов, что помогает организму быстро восполнить потерю крови.
  • Метаболическое. Уровень кортизола, гидрокортизола влияет на метаболизм глюкозы. Под действием гормонов повышается ее уровень, активизируется синтез глюкозы из аминокислот, тормозится захват, использование сахара клетками органов, стимулируется синтез гликогена. Глюкокортикоиды способствуют задержке ионов натрия, хлора, воды, усиливают выделение кальция, калия. Гормоны данной группы снижают чувствительность тканей к половым гормонам, инкретам щитовидной железы, соматотропину, инсулину.
  • Иммунорегулирующее. Глюкокортикоиды способны усиленно угнетать активность иммунных клеток, поэтому их используют как иммуносупрессоры при аутоиммунных заболеваниях. Также они снижают количество эозинофилов – клеток крови, ответственных за аллергию, синтез иммуноглобулинов класса Е. Благодаря чему достигается антиаллергический эффект.
  • Противовоспалительное. Все глюкокортикоиды обладают мощным противовоспалительным эффектом. Поэтому они частая составляющая разнообразных противовоспалительных мазей.

Альдостерон называют антидиуретическим гормоном. Он не дает выводиться из организма ионам натрия, хлора, воды, усиливает выделение ионов кальция, повышает способность тканей удерживать воду. Конечный результат – увеличение объема крови, повышение артериального давления.

Половые стероиды

Основные половые стероиды – андрогены, эстрогены, прогестерон. По своему строению они отдаленно напоминают кортикостероиды, чем обязаны общему прародителю – холестерину.

Основные андрогены – тестостерон, андростерон стимулируют синтез белков, тормозят их распад. Вот почему мужчины обычно имеют большую мышечную массу по сравнению с женщинами. Андрогены повышают усвоение глюкозы клетками организма, снижают общее количество подкожного жира, но могут способствовать формированию типичного мужского животика. Мужские половые гормоны обладают атерогенным эффектом: снижают содержание ЛПВП, увеличивают ЛПНП.

Андрогены отвечают за половое возбуждение (обоих полов), силу эрекции. Во время полового созревания, они стимулируют появление вторичных половых признаков.

Эстрогены активируют развитие матки, маточных труб, формирование вторичных половых признаков, регулируют менструальный цикл. Обладают способностью снижать концентрацию ЛПНП, общего холестерина. Поэтому до наступления менопаузы женщины гораздо более защищены от риска развития атеросклероза, чем мужчины. Эстрогены способствуют тонусу, эластичности кожи.

Прогестерон – гормон, регулирующий менструальный цикл, способствующий сохранению беременности, контролирующий эмбриональное развитие. Вместе с эстрогенами улучшает состояние кожи, делая ее гладкой, упругой.

источник