По современным представлениям развитие атеросклероза, являющегося причиной ишемической болезни сердца (ИБС), связано с проникновением в артериальную стенку не только холестерина как думали раньше, а целого комплекса липидов, находящихся в плазме крови.
К липидам относят жиры и жироподобные вещества. Среди них наибольший интерес для учёных представляют: холестерин, триглицериды (или нейтральные жиры) и содержащие фосфор и азот соединения, получившие название фосфолипидов. Несмотря на то, что со времени открытия холестерина прошло около 250 лет, об этом веществе и в настоящее время говорят и пишут очень много. Что такое холестерин?
В химическом отношении холестерин является жировым спиртом, т.е. соединением, сочетающим в себе свойства жироподобных веществ и спиртов. Выделенный в кристаллической форме, холестерин выглядит как жемчужные пластинки, воскообразные на ощупь. Нерастворим в воде. Природные воскообразные свойства холестерина позволяют ему выполнять функцию клеточного «скелета» в организме человека и животного. Каждая клетка нашего тела содержит холестерин и нуждается в нём для того, чтобы поддержать его форму. Кроме того, входя в состав мембран клеток, холестерин вместе с другим важными липидами (фосфолипидами) и белками обеспечивает проницаемость клетки для веществ, входящих и выходящих из неё.
Холестерин является источником образования в нашем организме половых и стероидных гормонов, а также желчных кислот. Он крайне необходим для роста организма и для деления клеток.
Ребёнок рождается с очень низким содержанием холестерина (в 3-3,5 раза меньше, чем у взрослых). Поэтому, уже в первые часы после рождения, ребёнок очень нуждается в пищевом холестерине, главным источником которого является материнское молоко. Однако зависимость организма от пищевого холестерина быстро проходит. Через несколько месяцев после рождения ребёнка клетки органов и тканей становятся способными самостоятельно синтезировать холестерин, и эта способность сохраняется в течение всей жизни. Собственная фабрика по синтезу холестерина работает, однако, не всегда на всю мощность, т.к. очень часто потребность организма в веществе покрывается холестерином, поступающим с пищей.
Существует своеобразная регуляция синтеза холестерина по принципу так называемой обратной связи: если холестерина в организме достаточно, то клетки не синтезируют его или синтезируют медленно и, наоборот, клетки начинают усиленно синтезировать холестерин, как только его количество в организме снижается. В организме взрослого человека в среднем синтезируется за сутки около 0,7 г холестерина. Такое же количество холестерина мы вводим в организм, если употребляем в пищу, всего лишь, два куриных яйца! А если человек съедает более двух яиц и, кроме того, другую пищу, содержащую холестерин? В таком случае, человек получает с пищей холестерина больше, чем в нём нуждается организм. Если потребление больших количеств пищевого холестерина продолжается длительное время, то это приведёт к накоплению его в организме, что можно обнаружить, определив содержание холестерина в крови.
К этому следует добавить и то, что холестерин в организме человека очень медленно подвергается распаду: суточный расход его за счёт окисления в желчные кислоты, превращения в половые и стероидные гормоны, экскреции с фекалиями соответствует в среднем количеству синтезируемого холестерина, т. е. составляет примерно 0,7 г.
Триглицериды или нейтральные жиры, находящиеся в крови, ближе всего подходят к обычному определению «жир», например к жиру сливочного или растительного масла. В химическом отношении триглицериды представляют собой сложные эфиры. Как и холестерин, триглицериды нерастворимы в воде. Триглицерилы в крови имеют двоякое происхождение. Часть их синтезируется в кишечной стенке из продуктов распада пищевых жиров, другая часть синтезируется в печени и оттуда поступает в кровь.
Приём жирной пищи всегда сопровождается, хотя бы кратковременным (в течение нескольких часов), повышением уровня триглицеридов в крови. В организме человека они очень легко подвергаются окислению. Вместе с тем, они могут постепенно откладываться «про запас», например в жировой ткани в качестве энергетического резервного материала. У тучных людей такие запасы жира могут достигать значительных размеров.
Физиологическая роль триглицеридов не исчерпывается только тем, что они являются важным субстратом для окислительных процессов, обеспечивающих организм энергией. В составе подкожной жировой клетчатки триглицериды выполняют термозащитную роль, а также предохраняют внутренние органы и ткани от возможных механических повреждений.
Фосфолипиды по своему составу близки к триглицеридам, но отличаются от последних тем, что в их молекуле одна из трёх частиц жирной кислоты заменена фосфорной кислотой (отсюда и название «фосфолипиды»). Фосфолипиды не только содержатся в крови, но и входят в состав мембран всех клеток, где выполняют важную физиологическую роль.
Все перечисленные жиры и жироподобные вещества находятся в плазме крови не в свободном виде, а в соединении с белками – в виде так называемых белково-липидных комплексов, или липопротеидов. Липопротеиды, в отличие от липидов, хорошо растворимы в водной среде и являются транспортной формой липидов в организме. Существует несколько классов липопротеидов, отличающихся между собой по размерам, по количественному соотношению в них различных липидов и белка и другим признакам.
1. Хиломикроны – самые большие частицы. Диаметр их более 120 нм. Они образуются в стенке кишечника из пищевых триглицеридов. Из стенки кишечника хиломикроны по лимфатическим сосудам поступают в грудной лимфатический проток, а из последнего – в ток крови. Хиломикроны содержат в своём составе до 87% триглицеридов, около 5% холестерина, столько же фосфолипидов и совсем немного белка (2%). Они появляются в плазме крови сразу после приёма жирной пищи. При высоком содержании хиломикронов плазма крови имеет молочный вид. У здоровых людей натощак хиломикроны в плазме крови отсутствуют. Хиломикроны не обладают способностью вызывать атеросклероз, т.к. из-за своих больших размеров они не проникают в артериальную стенку.
2. Пребета-липопротеиды – менее крупные частицы, чем хиломикроны, содержат до 60% триглицеридов (синтезированных в печени), примерно 15% холестерина, столько же фосфолипидов и 10% белка. Образуются в печени. Уровень пребета-липопротеидов (а параллельно и триглицеридов) в крови увеличен у лиц с нарушениями липопротеидного, а также углеводного обмена. Наиболее мелкие частицы пребета-липопротеидов способны проникать в артериальную стенку. В плазме крови пребета-липопротеиды при действии специального| фермента превращаются в бета-липопротеиды.
3. Бета-липопротеиды – самые богатые холестерином частицы (содержание его в этих частицах может доходить до 45%) и самые атерогенные из всех липопротеидов. Диаметр этих частиц колеблется от 17 до 25 нм. Они проникают в артериальную стенку и способны в ней накапливаться. Из всех видов животных человек имеет наиболее высокий уровень бета- липопротеидов в крови, и уже этим одним он поставлен в крайне невыгодные условия в отношении склонности к развитию атеросклероза. Уровень бета-липопротеидов (а параллельно и холестерина) может резко повышаться при нарушениях липопротеидного обмена, особенно наследственной природы.
4. Альфа-липопротеиды – самые мелкие липопротеидные частицы (диаметр их 7-15 нм). Содержат высокий процент белка (до 55%) и фосфолипидов (до 30%) и соответственно очень небольшой процент холестерина и триглицеридов. Синтезируются в печени. Эти частицы не только не обладают атерогенным действием, но и, по мнению многих специалистов, задерживают развитие атеросклероза. Антиатерогенное действие альфа-липопротеидов связывают со способностью этих частиц «захватывать» холестерин из периферических тканей, в том числе, из артериальной стенки, и транспортировать его в печень. В печени этот холестерин частично подвергается окислению в желчные кислоты, а частично выводится с желчью в кишечник и удаляется из организма. В связи с наличием у альфа-липопротеидов антиатерогенных свойств, повышенное их содержание в крови рассматривается как фактор, указывающий на устойчивость к развитию атеросклероза.
Итак, человек рождается с очень низким уровнем липидов в крови. Среднее содержание холестерина при рождении достигает всего лишь 70 мг%, а триглицеридов – 35 мг% (миллиграмм-проценты здесь означают концентрацию липида в миллиграммах на 100 мл плазмы). Указанные величины характерны для новорожденных разных стран, национальностей и рас. Затем, с возрастом наступает увеличение уровня липидов в крови, причём происходит это неравномерно. Так, к годовалому возрасту концентрация холестерина и триглицеридов в крови удваивается, а далее следует медленный подъём уровня липидов и к 18-20 годам содержание холестерина достигает 160-170 мг%, а триглицеридов – 70-75 мг%. С возраста 18-20 лет у населения Европейских стран, США, Канады и Австралии наблюдается неуклонный рост уровня холестерина и триглицеридов в крови, продолжающийся до 50-55-летнего возраста у мужчин и до 60-65-летнего возраста у женщин. У человека именно в возрасте старше 18-20 лет на уровень, липидов в крови оказывают сильное влияние факторы окружающей среды, прежде всего характер питания и образ жизни.
Содержание липидов в крови различно у населения разных стран или даже в пределах такой большой страны, как Россия. Тем не менее, на основании большого накопленного опыта представляется возможным определить те границы, которые условно можно рассматривать как нормальные. Превышение этих границ для холестерина и триглицеридов будет означать несомненный риск развития атеросклероза и затем ИБС.
У врачей вызывает тревогу высокий уровень в крови именно уровень холестерина и триглицеридов, но не фосфолипидов. Последние, являясь одним из главных компонентов альфа-липопротеидов, играют защитную роль в развитии атеросклероза. Поэтому чем выше коэффициент фосфолипиды/холестерин (в норме он около 1), тем меньше вероятность развития тяжёлых атеросклеротических поражений и возникновения стенокардии и инфаркта миокарда.