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).
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,
- метаболические.
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
- 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.
- Половые железы, надпочечники сразу используют холестерол для синтеза гормонов, а кожа – на витамин Д. Печень образует из стерола желчные кислоты, часть связывает с ЛПОНП.
- ЛПОНП частично гидролизуются. Так образуются ЛПВП. Процесс гидролиза сопровождается снижением содержания триглицеридов, повышением холестерина.
- 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
- Фермент поджелудочной железы подготавливает эфиры холестерина к всасыванию.
- Клетки кишечника обрабатывают производные холестерола к дальнейшему транспорту, упаковывая молекулы в состав хиломикрона. Усвояемость алиментарного стерола составляет 30-35%.
- Хиломикроны попадают в лимфатическое русло, перемещаются к грудной протоке. Здесь липопротеиды покидают лимфатическую систему, перемещаясь в подключичную вену.
- Хиломикроны контактируют с мышечными, жировыми клетками и передают им нейтральные жиры. После чего они изымаются из кровотока клетками печени, которые извлекают из липопротеидов холестерин.
- 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.