Атеросклероз

В 1912 г. Н. Н. Аничковым была предложена теория развития атеросклероза, основным патогенетическим звеном которой считались нарушения липидного обмена, в первую очередь холестерина. В дальнейшем, развитие этой концепции шло следующим путем (по А. Н. Климову):

1) в 20-х—40-х годах – увеличение холестерина в плазме крови усиливает опасность развития атеросклероза;

2) в 40-х—50-х годах: липопротеиды как переносчики холестерина являются ответственными за развитие атеросклероза;

3) в 60-х—70-х годах: липопротеиды неоднородны по своему составу; липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) и липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП) – являются атерогенными, а липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) – антиатеро-атерогенными, защищающими организм от возникновения атеросклероза;

4) в 80-х—90-х годах: в основном, модифицированные ЛПНП и ЛПОНП, а также атерогенная независимая фракция ЛП(а) – в первую очередь ответственны за развитие атеросклероза.

Для того, чтобы хорошо разобраться в участии липопротеидов (ЛП) в механизме развития атеросклеротического процесса, вспомним некоторые аспекты жирового обмена в организме человека.

Понятие «жировой обмен» в последнее время часто заменяют на аналогичное – «липидный обмен», так как входящие в состав органов и тканей нейтральные жиры и жироподобные соединения объединяются под общим названием липиды.

Липиды это класс жиров и жироподобных веществ (липоиды), различающихся по своему химическому составу, структуре и выполняемым в организме функциям, но сходных по физико-химических свойствам (таким, как нерастворимость в воде, но растворимость в так называемых жировых растворителях – эфире, бензоле, хлороформе и др.). В организме человека она является важнейшим компонентом энергетического обмена.

Липиды бывают простые и сложные. К простым относятся: триглицериды (ТГ), воски, стерины; среди них наиважнейший – холестерин – (ХС), жирные кислоты (ЖК). К сложным липидам относят вещества, содержащие не только остатки жирных кислот, альдегидов или спиртов жирного ряда, но и остатки фосфорной кислоты, моно– или олигосахаров. К сложным липидам относят фосфолипиды и гликолипиды, из которых первые имеют наибольшее значение в процессах, относящихся к атерогенезу.

Триглицериды – нейтральные жиры, главная составная часть животных жиров и растительных масел, присутствующая во всех тканях организма, в питании человека является одним из основных пищевых веществ. Могут выполнять функцию «депо» – образуя запасы в подкожно-жировой клетчатке, являются главным энергетическим резервом организма.

Свойства ТГ определяются природой остатков жирных кислот в их молекуле. Жиры, содержащие значительное количество насыщенных ЖК (пальмитиновой, стеариновой, лауриновой, капроновой, каприловой, бегоновой и др.) имеют более высокую температуру плавления и у них твердая консистенция. Жиры, в состав которых входит много моно– и полиненасыщенных ЖК (арахидоновая, тимнодоновая, олеиновая и т. д.), называются маслами и при обычной температуре находятся в жидком состоянии. В сутки взрослый человек потребляет от 60 до 100 г жиров животного и растительного происхождения. Потребность в них у человека зависит от многих факторов: возраста, привычки питания, характера трудовой деятельности, климатических условий и др. Избыточное потребление животных жиров чревато нарушением жирового обмена (т. е. отложение избыточного жира в жировой ткани, что наблюдается, например, при ожирении).

ТГ, поступившие в организм с пищей, подвергаются расщеплению в тонком кишечнике (в основном, при действии ферментов поджелудочной железы, выделяющихся с панкреатическим соком).

Продукты расщепления ТГ, образовавшиеся в кишечнике, используются для ресинтеза тех жиров, которые более специфичны для человеческого организма.

Однако давно установлено, что при длительном употреблении какого-либо определенного жира, состав жировой ткани, а иногда – плазмы крови, становится идентичным тому составу жиров, который поступает извне.

При надобности ТГ синтезируются в самом организме во многих органах и тканях, хотя наиболее важную роль в этом отношении играют печень, стенка кишечника и клетки жировой ткани.

Заметим, что жировая ткань как депо энергии в организме, имеет большое значение. Ведь при сгорании 1 г нейтрального жира, выделяется 9,5 ккал (а выход энергии и углеводов, второго по значимости энергетического резерва, только 4,2 ккал/г). Установлено, что жировых запасов среднего человека достаточно для обеспечения энергией в течение примерно 40 дней.

Жирные кислоты бывают свободные (неэстерифицированные – НЭЖК) и эфирносвязанные (эстерифицированные – ЭЖК). В организме человека свободные и входящие в состав липидов ЖК выполняют энергетическую и пластическую функцию. Соотношение свободных и связанных ЖК: 5 % и 95 %, из последних эстерифицированные ЖК находятся в наиболее значимых липидах в следующих пропорциях: в ТГ примерно 45 %; в эфирах ХС примерно 15 %; в ФЛ примерно 35 %. Выделяют физиологически наиболее важные ЖК, имеющие практическое значение в организме, – их около 20.

Жирные кислоты бывают насыщенные (примерно 25 %) и ненасыщенные (примерно 75 %). Установлено, что если в рацион человека входит значительное количество жиров, содержащих много насыщенных ЖК, это способствует развитию гиперхолестеринемии; включение же в рацион растительных масел, богатых ненасыщенными ЖК, способствует снижению содержания холестерина в крови. Известно, что ткани человека и некоторых животных потеряли способность синтезировать ряд полиненасыщенных кислот. К таким кислотам относятся линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты; они получили название незаменимых (эссенциальных) ЖК или условно – витамин F.

Как правило, люди не испытывают недостатка в незаменимых ЖК, так как они в значительных количествах содержатся во многих пищевых продуктах растительного происхождения, а также в рыбе и птице (в мясных продуктах их содержание значительно ниже).

Особое место среди полиненасыщенных ЖК занимает так называемая тинодоновая кислота; ею богат жир морских животных. Исследовано, что низкая распространенность ишемической болезни сердца, замедленная свертываемость крови эскимосов связана с их традиционной диетой, содержащей продукты, богатые тинодоновой кислотой (сардина, лосось, сельдь и др.).

При необходимости ЖК синтезируются в организме во многих органах и тканях: в печени, стенке кишечника, легочной, жировой тканях, костном мозге, лактирующей молочной железе, и в сосудистой стенке. Биосинтез ЖК в тканях организма регулируется по принципу механизма обратной связи, то есть накопление ЖК оказывает тормозящее влияние на их биосинтез.

Увеличение концентрации НЭЖК в крови может быть обусловлено приемом жирной пищи, факторами, стимулирующими липолиз – гепарином, адреналином и др. Повышенное содержание НЭЖК отмечается при атеросклерозе после инфаркта миокарда, а также при сахарном диабете, нефрозах, голодании, стрессах. Пониженное содержание НЭЖК отмечается при гипогиерозе, продолжительном лечении глюкокортикоидами, после инъекции инсулина.

Холестерин. Важнейший в биологическом отношении липид, представитель класса стеринов. В организме человека выполняет разнообразные физиологические функции; прежде всего, из холестерина образуются желчные кислоты, витамин Д3, половые гормоны и кортикостероиды.

В зависимости от питания в организм человека ежедневно поступает примерно от 300 до 500 мг холестерина, который может содержаться в пище в свободном (нестерифицированном) и связанном (с жирными кислотами) состоянии. Этот эстерифицированный холестерин расщепляется в тонком кишечнике на холестерин и жирные кислоты, после чего происходит всасывание свободного холестерина для нужд организма, в том числе и образования холестеринсодержащих липопротеидов.

Учитывая, что в самой желчи, поступающей в тонкую кишку за сутки, содержится еще примерно 1500 мг холестерина, то в общей сумме количество холестерина, подвергающегося ресинтезу, значительно увеличивается.

Известно, что каждая клетка в организме всех млекопитающих содержит холестерин и нуждается в нем для поддержания пространственной конфигурации (так называемая холестериновая функция клеточного «скелета»).

Очень важную роль играет неэстерифицированный холестерин как компонент в составе клеточных мембран, где он вместе с фосфолипидами обеспечивает избирательную проницаемость клеточной мембраны для веществ, поступающих в клетку и выходящих из нее. (По последним данным, ХС в мембранах клеток имеет также отношение к стабильности ее в ответ на воздействие температур).

В теле взрослого человека содержится около 140 г холестерина; хотя распределен он в органах и тканях неравномерно. Больше всего его содержится в корковом веществе надпочечников; затем – в головном мозге и нервной ткани; значительно ниже – в сосудах, печени, почках, селезенке, костном мозге; меньше всего – в скелетных мышцах и соединительной ткани.

Синтез холестерина в организме человека осуществляется в любой клетке практически всех органов и тканей. Однако чаще всего это происходит в печени и тонком кишечнике (в меньшей степени).

Известно, что под влиянием некоторых факторов, таких, как действие радиации, повышенная концентрация тиреоидных гормонов и инсулина – происходит усиление синтеза холестерина; а при тиреоэктомии, повышении концентрации глюкокотикоидов или глюкагона – угнетение его синтеза. Голодание также блокирует синтез данного липида.

Известно, что в плазме крови человека и животных весь холестерин находится в виде комплексов с белками – в так называемых липопротеидах (о них более подробно будет изложено далее), с помощью которых и осуществляется его транспорт. Более всего холестерина в плазме крови находится в составе липопротеидов низкой плотности (ЛПН), это примерно от 67 до 70 %; около 10 % – в составе липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП); и 20–24 % – в составе липопротеидов высокой плотности (ЛПВП).

Замечено, что сходное распределение отмечено у тех животных, которые склонны к развитию атеросклероза (это обезьяны, свиньи, кролики, морские свинки, голуби, куры и т. д.). Напротив, у животных, развитие атеросклероза для которых не характерно (собаки, кошки, суслики, норки, песцы, лошади, дельфины и др.) большая часть холестерина плазмы находится в составе ЛПВП, обладающих антиатерогенным действием.

Именно поэтому, в клиническую практику введено правило расчета коэффициента, отражающего отношение атерогенных липопротеидов к антиатерогенным.

Так называемый холестериновый коэффициент атерогенности (k) рассчитывается по следующей формуле:

k общий = (XC

– XC * ЛПВП) / XC * ЛПВП,

где ХС

– концентрация общего холестерина; ХС X ЛПВП – концентрация липопротеидов высокой плотности.

Это отношение является идеальным у новорожденных (не более единицы); у лиц 20–30 лет его величина колеблется от 2 до 2,9; у здоровых лиц старше 30 лет она находится в пределах 3–3,5 (причем у женщин, как правило, ниже, чем у мужчин); у лиц с ишемической болезнью сердца – от 4 до 5,0–6,0 единиц и выше.

Этот коэффициент, как показатель, в настоящее время, является более чувствительным фактором развития атеросклероза, чем холестерин – лецитиновый показатель (отношение концентрации холестерина к концентрации лецитина в плазме крови), который широко применялся в клинике ранее.

Расщепление избыточного холестерина в организме происходит с образованием различных продуктов, физиологически важных для деятельности многих функциональных систем. Прежде всего это катаболизм холестерина в печени с образованием желчных кислот; в надпочечниках – с образованием кортикостероидных гормонов, в тестикулярной ткани и яичниках – с образованием стероидных половых гормонов.

Наибольший процент приходится на окисление холестерина до желчных кислот, которые могут по мере надобности вновь всасываться в тонком кишечнике (при выделении их поджелудочной железой в процессе переваривания пищи), а могут удаляться через толстый кишечник с фекалиями (таким образом из организма человека ежедневно подлежит удалению от 0,5 до 1 грамма холестерина).

Фосфолипиды. Относятся к классу сложных липидов; они являются соединениями сложных эфиров многоатомных спиртов глицерина с высшими жирными кислотами, а также фосфорной кислотой – с присоединенным к ней азотистым основанием.

С пищей в организм человека поступает 1–2 г фосфолипидов в сутки; еще примерно 10–12 г изливается в тонкий кишечник c желчью, где все они подвергаются расщеплению и всасыванию.

Фосфолипиды так же, как и холестерин, найдены во всех клетках любых органов и тканей организма. Часто эти 2 липида называют комплементарными, так как фосфолипиды – такой же необходимый компонент в структуре мембраны, как и холестерин. Больше всего фосфолипидов находится в тканях головного мозга и нервов; в 2 раза меньше – в печени; еще меньше – в почках и сердце.

Известно, что их функциональные обязанности многогранны. Фосфолипиды участвуют в иммунологических процессах, в реакциях, связанных с системой свертывания крови; в пролиферации и регенерации клеток, в проведении импульсов по нервным волокнам и многих других процессах, которые интенсивно изучаются в последние годы.

С точки зрения липидного обмена, им принадлежит огромное значение в формировании липопротеидов (особенно липопротеидов высокой плотности, где их содержание максимально).

Синтез фосфолипидов, как и холестерина, происходит практически во всех тех же органах, но наиболее интенсивно – в печени и клетках кишечника.

Максимальное количество фосфолипидов приходится на фосфатидилхолин (лецитин), азотсодержащее основание которого – холин.

Известно, что, если длительно не покрывается пищевая потребность в холине, то вместо синтеза фосфолипидов происходит сдвиг в сторону синтеза липопротеидов, содержащих большой процент таких липидов, как триглицериды и холестерин, которые способствуют жировой инфильтрации печени.