Presnova maščob

Presnova maščob vključuje presnovo nevtralnih maščob, fosfatidov, glikolipidov, holesterola in steroidov. Zaradi tako velikega števila komponent, ki jih vključuje koncept maščob, je izjemno težko opisati značilnosti njihove presnove. Vendar pa nam njihova splošna fizikalno-kemijska lastnost - nizka topnost v vodi in dobra topnost v organskih topilih - omogoča, da takoj poudarimo, da je transport teh snovi v vodnih raztopinah možen le v obliki kompleksov z beljakovinami ali solmi žolčnih kislin ali v obliki mil.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Pomen maščob za telo

V zadnjih letih se je pogled na pomen maščob v človeškem življenju bistveno spremenil. Izkazalo se je, da se maščobe v človeškem telesu hitro obnavljajo. Tako se polovica vse maščobe pri odraslem človeku obnovi v 5-9 dneh, maščoba v maščobnem tkivu - 6 dni, v jetrih pa vsake 3 dni. Potem ko se je vzpostavila visoka stopnja obnavljanja maščobnih depojev v telesu, imajo maščobe veliko vlogo pri presnovi energije. Pomen maščob pri gradnji najpomembnejših struktur telesa (na primer membrane celic živčnega tkiva), pri sintezi nadledvičnih hormonov, pri zaščiti telesa pred prekomerno izgubo toplote, pri transportu vitaminov, topnih v maščobah, je že dolgo dobro znan.

Telesna maščoba ustreza dvema kemijskima in histološkima kategorijama.

A - "esencialna" maščoba, ki vključuje lipide, ki so del celic. Imajo določen lipidni spekter, njihova količina pa znaša 2-5 % telesne teže brez maščobe. "Esencialna" maščoba se v telesu zadrži tudi med dolgotrajnim stradanjem.

B - "nebistvena" maščoba (rezerva, presežek), ki se nahaja v podkožnem tkivu, v rumenem kostnem mozgu in trebušni votlini - v maščobnem tkivu, ki se nahaja v bližini ledvic, jajčnikov, v mezenteriju in omentumu. Količina "nebistvene" maščobe ni konstantna: bodisi se kopiči bodisi se porablja, odvisno od porabe energije in narave prehrane. Študije telesne sestave plodov različnih starosti so pokazale, da se kopičenje maščobe v njihovih telesih pojavlja predvsem v zadnjih mesecih nosečnosti - po 25. tednu nosečnosti in v prvem do drugem letu življenja. Kopičenje maščobe v tem obdobju je intenzivnejše kot kopičenje beljakovin.

Dinamika vsebnosti beljakovin in maščob v telesni masi ploda in otroka

Telesna teža ploda ali otroka, g	Beljakovine, %	Maščoba, %	Beljakovine, g	Maščoba, g
1500	11,6	3,5	174	52,5
2500	12,4	7,6	310	190
3500	12,0	16.2	420	567
7000	11,8	26,0	826	1820

Takšna intenzivnost kopičenja maščobnega tkiva v obdobju najbolj kritične rasti in diferenciacije priča o vodilni uporabi maščobe kot plastičnega materiala, ne pa kot rezerve energije. To lahko ponazorimo s podatki o kopičenju najpomembnejše plastične komponente maščobe - polinenasičenih dolgoverižnih maščobnih kislin razredov ω3 in ω6, ki so vključene v možganske strukture in določajo funkcionalne lastnosti možganov in vidnega aparata.

Kopičenje ω-maščobnih kislin v možganskem tkivu ploda in otroka

Maščobne kisline	Pred rojstvom, mg/teden	Po rojstvu, mg/teden
Skupaj ω6	31	78
18:2	1	2
20:4	19	45
Skupaj ω3	15	4
18:3	181	149

Najmanjša količina maščobe je pri otrocih v predpubertetnem obdobju (6-9 let). Z nastopom pubertete se ponovno opazi povečanje maščobnih rezerv in v tem času so že izrazite razlike glede na spol.

Skupaj s povečanjem maščobnih rezerv se poveča tudi vsebnost glikogena. Tako se kopičijo energijske rezerve za uporabo v začetnem obdobju postnatalnega razvoja.

Čeprav sta prehod glukoze skozi posteljico in njeno kopičenje kot glikogen dobro znana, večina raziskovalcev meni, da se maščobe sintetizirajo le v plodu. Skozi posteljico prehajajo le najpreprostejše molekule acetata, ki so lahko izhodni produkti za sintezo maščob. To dokazuje različna vsebnost maščob v krvi matere in otroka ob rojstvu. Na primer, vsebnost holesterola v materini krvi je v povprečju 7,93 mmol/l (3050 mg/l), v retroplacentalni krvi - 6,89 (2650 mg/l), v popkovnični krvi - 6,76 (2600 mg/l), v otrokovi krvi pa le 2,86 mmol/l (1100 mg/l), torej skoraj 3-krat manj kot v materini krvi. Črevesni prebavni in absorpcijski sistemi maščob se oblikujejo razmeroma zgodaj. Svojo prvo uporabo najdejo že na začetku zaužitja amnijske tekočine - torej amniotrofična prehrana.

Čas razvoja funkcij prebavil (čas odkritja in resnost kot odstotek iste funkcije pri odraslih)

Prebava maščob	Prva identifikacija encima ali funkcije, teden	Funkcionalna ekspresija kot odstotek odrasle osebe
Sublingvalna lipaza	30	Več kot 100
Pankreasna lipaza	20	5–10
Pankreasna kolipaza	Neznano	12
Žolčne kisline	22	50
Absorpcija srednjeverižnih trigliceridov	Neznano	100
Absorpcija dolgoverižnih trigliceridov	Neznano	90

Značilnosti presnove maščob glede na starost

Sinteza maščob poteka predvsem v citoplazmi celic po poti, ki je obratna od Knoop-Linenovega cikla razgradnje maščob. Sinteza maščobnih kislin zahteva prisotnost hidrogeniranih nikotinamidnih encimov (HAOP), zlasti HAOP H2. Ker je glavni vir HAOP H2 pentozni cikel razgradnje ogljikovih hidratov, bo intenzivnost nastajanja maščobnih kislin odvisna od intenzivnosti pentoznega cikla razgradnje ogljikovih hidratov. To poudarja tesno povezavo med presnovo maščob in ogljikovih hidratov. Obstaja figurativni izraz: "maščobe gorijo v plamenu ogljikovih hidratov".

Na količino "nebistvenih" maščob vpliva narava hranjenja otrok v prvem letu življenja in njihova prehrana v naslednjih letih. Pri dojenju sta telesna teža otrok in njihova vsebnost maščobe nekoliko manjši kot pri umetnem hranjenju. Hkrati materino mleko povzroči prehodno povečanje vsebnosti holesterola v prvem mesecu življenja, kar služi kot spodbuda za zgodnejšo sintezo lipoproteinske lipaze. Menijo, da je to eden od dejavnikov, ki zavirajo razvoj ateromatoze v naslednjih letih. Prekomerna prehrana majhnih otrok spodbuja nastajanje celic v maščobnem tkivu, kar se kasneje kaže kot nagnjenost k debelosti.

Razlike obstajajo tudi v kemični sestavi trigliceridov v maščobnem tkivu otrok in odraslih. Tako maščoba novorojenčkov vsebuje relativno manj oleinske kisline (69 %) v primerjavi z odraslimi (90 %) in obratno več palmitinske kisline (pri otrocih - 29 %, pri odraslih - 8 %), kar pojasnjuje višje tališče maščob (pri otrocih - 43 °C, pri odraslih - 17,5 °C). To je treba upoštevati pri organizaciji oskrbe otrok v prvem letu življenja in pri predpisovanju zdravil za parenteralno uporabo.

Po rojstvu se potreba po energiji za zagotavljanje vseh vitalnih funkcij močno poveča. Hkrati se preneha dotok hranil iz materinega telesa, oskrba z energijo s hrano pa je v prvih urah in dneh življenja nezadostna in ne pokriva niti potreb osnovne presnove. Ker ima otrokovo telo dovolj zalog ogljikovih hidratov za relativno kratko obdobje, je novorojenček prisiljen takoj uporabiti maščobne zaloge, kar se jasno kaže v povečanju koncentracije neesterificiranih maščobnih kislin (NEFA) v krvi ob hkratnem zmanjšanju koncentracije glukoze. NEFA so transportna oblika maščob.

Hkrati z naraščanjem vsebnosti NEFA v krvi novorojenčkov se po 12–24 urah začne povečevati tudi koncentracija ketonov. Obstaja neposredna odvisnost ravni NEFA, glicerola in ketonov od energijske vrednosti hrane. Če otrok takoj po rojstvu dobi zadostno količino glukoze, bo vsebnost NEFA, glicerola in ketonov zelo nizka. Tako novorojenček krije svoje stroške energije predvsem s presnovo ogljikovih hidratov. Ko se količina mleka, ki ga otrok prejme, poveča, se njegova energijska vrednost poveča na 467,4 kJ (40 kcal/kg), kar pokrije vsaj osnovni metabolizem, koncentracija NEFA pa pade. Študije so pokazale, da sta povečanje vsebnosti NEFA, glicerola in pojav ketonov povezana z mobilizacijo teh snovi iz maščobnega tkiva in ne predstavljata preprostega povečanja zaradi zaužite hrane. Glede drugih sestavin maščob – lipidov, holesterola, fosfolipidov, lipoproteinov – je bilo ugotovljeno, da je njihova koncentracija v krvi popkovnih žil novorojenčkov zelo nizka, vendar se po 1–2 tednih poveča. To povečanje koncentracije netransportnih frakcij maščob je tesno povezano z njihovim vnosom s hrano. To je posledica dejstva, da ima hrana novorojenčka - materino mleko - visoko vsebnost maščob. Študije, opravljene na nedonošenčkih, so dale podobne rezultate. Zdi se, da je po rojstvu nedonošenčka trajanje intrauterinega razvoja manj pomembno kot čas, ki preteče po rojstvu. Po začetku dojenja so maščobe, zaužite s hrano, podvržene razgradnji in resorpciji pod vplivom lipolitičnih encimov prebavil in žolčnih kislin v tankem črevesu. Maščobne kisline, mila, glicerol, mono-, di- in celo trigliceridi se resorbirajo v sluznici srednjega in spodnjega dela tankega črevesa. Resorpcija se lahko pojavi tako s pinocitozo majhnih maščobnih kapljic s celicami črevesne sluznice (velikost hilomikronov manjša od 0,5 μm) kot tudi v obliki tvorbe vodotopnih kompleksov z žolčnimi solmi in kislinami, holesterolskimi estri. Trenutno je dokazano, da se maščobe s kratko ogljikovo verigo maščobnih kislin (C12) absorbirajo neposredno v kri po sistemu v. portae. Maščobe z daljšo ogljikovo verigo maščobnih kislin vstopijo v limfo in skozi skupni torakalni vod tečejo v krvni obtok. Zaradi netopnosti maščob v krvi njihov transport v telesu zahteva določene oblike. Najprej nastanejo lipoproteini. Pretvorba hilomikronov v lipoproteine poteka pod vplivom encima lipoproteinska lipaza ("faktor bistrenja"), katerega kofaktor je heparin. Pod vplivom lipoproteinske lipaze se proste maščobne kisline cepijo od trigliceridov, ki se vežejo na albumine in se tako zlahka absorbirajo. Znano je, da α-lipoproteini vsebujejo 2/3 fosfolipidov in približno 1/4 holesterola v krvni plazmi,β-lipoproteini - 3/4 holesterola in 1/3 fosfolipidov. Pri novorojenčkih je količina α-lipoproteinov bistveno višja, medtem ko je β-lipoproteinov malo. Šele do 4. meseca se razmerje med α- in β-frakcijami lipoproteinov približa normalnim vrednostim za odraslega (α-frakcije lipoproteinov - 20-25 %, p-frakcije lipoproteinov - 75-80 %). To ima določen pomen za transport maščobnih frakcij.

Izmenjava maščob nenehno poteka med maščobnimi depoji, jetri in tkivi. V prvih dneh novorojenčkovega življenja se vsebnost esterificiranih maščobnih kislin (EFK) ne poveča, medtem ko se koncentracija NEFA znatno poveča. Posledično se v prvih urah in dneh življenja zmanjša reesterifikacija maščobnih kislin v črevesni steni, kar potrjuje tudi obremenitev s prostimi maščobnimi kislinami.

Steatoreja se pogosto pojavlja pri otrocih v prvih dneh in tednih življenja. Tako je izločanje skupnih lipidov z blatom pri otrocih, mlajših od 3 mesecev, v povprečju približno 3 g/dan, nato pa se pri starosti 3-12 mesecev zmanjša na 1 g/dan. Hkrati se zmanjša tudi količina prostih maščobnih kislin v blatu, kar odraža boljšo absorpcijo maščob v črevesju. Tako je prebava in absorpcija maščob v prebavilih v tem času še vedno nepopolna, saj črevesna sluznica in trebušna slinavka po rojstvu prehajata skozi proces funkcionalnega zorenja. Pri nedonošenčkih je aktivnost lipaze le 60-70 % aktivnosti, ki jo najdemo pri otrocih, starejših od 1 leta, medtem ko je pri donošenih novorojenčkih višja - približno 85 %. Pri dojenčkih je aktivnost lipaze skoraj 90 %.

Vendar pa samo lipazna aktivnost ne določa absorpcije maščob. Druga pomembna komponenta, ki spodbuja absorpcijo maščob, so žolčne kisline, ki ne le aktivirajo lipolitične encime, ampak tudi neposredno vplivajo na absorpcijo maščob. Izločanje žolčnih kislin ima starostne značilnosti. Na primer, pri nedonošenčkih izločanje žolčnih kislin v jetrih predstavlja le 15 % količine, ki nastane v obdobju polnega razvoja njihove funkcije pri otrocih, starih 2 leti. Pri donošenih dojenčkih se ta vrednost poveča na 40 %, pri otrocih prvega leta življenja pa na 70 %. Ta okoliščina je z vidika prehrane zelo pomembna, saj polovico otrokovih energijskih potreb krijejo maščobe. Ker govorimo o materinem mleku, sta prebava in absorpcija precej popolni. Pri donošenih dojenčkih se absorpcija maščob iz materinega mleka pojavi pri 90–95 %, pri nedonošenčkih pa nekoliko manj – pri 85 %. Pri umetnem hranjenju se te vrednosti zmanjšajo za 15–20 %. Ugotovljeno je bilo, da se nenasičene maščobne kisline absorbirajo bolje kot nasičene.

Človeška tkiva lahko razgradijo trigliceride v glicerol in maščobne kisline ter jih sintetizirajo nazaj. Razgradnja trigliceridov poteka pod vplivom tkivnih lipaz, pri čemer potekajo vmesne faze di- in monogliceridov. Glicerol se fosforilira in vključi v glikolitično verigo. Maščobne kisline so podvržene oksidativnim procesom, lokaliziranim v mitohondrijih celic, in se izmenjujejo v Knoop-Linenovem ciklu, katerega bistvo je, da se z vsakim obratom cikla tvori ena molekula acetil koencima A, veriga maščobnih kislin pa se zmanjša za dva atoma ogljika. Vendar pa kljub velikemu povečanju energije med razgradnjo maščob telo raje uporablja ogljikove hidrate kot vir energije, saj so možnosti avtokatalitične regulacije rasti energije v Krebsovem ciklu s strani poti presnove ogljikovih hidratov večje kot pri presnovi maščob.

Med katabolizmom maščobnih kislin nastajajo vmesni produkti - ketoni (β-hidroksimaslena kislina, acetocetna kislina in aceton). Njihova količina ima določeno vrednost, saj imajo ogljikovi hidrati v hrani in nekatere aminokisline antiketonske lastnosti. Poenostavljeno lahko ketogenost prehrane izrazimo z naslednjo formulo: (maščobe + 40 % beljakovine) / (ogljikovi hidrati + 60 % beljakovine).

Če je to razmerje večje od 2, potem ima dieta ketonske lastnosti.

Upoštevati je treba, da ne glede na vrsto hrane obstajajo starostne značilnosti, ki določajo nagnjenost h ketozi. Otroci, stari od 2 do 10 let, so k njej še posebej nagnjeni. Nasprotno pa so novorojenčki in otroci prvega leta življenja bolj odporni na ketozo. Možno je, da fiziološko "zorenje" aktivnosti encimov, ki sodelujejo pri ketogenezi, poteka počasi. Ketoni nastajajo predvsem v jetrih. Ko se ketoni kopičijo, se pojavi sindrom acetonemičnega bruhanja. Bruhanje se pojavi nenadoma in lahko traja več dni in celo tednov. Pri pregledu bolnikov se iz ust zazna vonj po jabolku (aceton), v urinu pa se zazna aceton. Hkrati je vsebnost sladkorja v krvi v normalnih mejah. Ketoacidoza je značilna tudi za sladkorno bolezen, pri kateri se zazna hiperglikemija in glukozurija.

Za razliko od odraslih imajo otroci starostno pogojene značilnosti krvnega lipidnega profila.

Starostne značilnosti vsebnosti maščob in njenih deležev pri otrocih

Kazalnik	Novorojenček			Dojenček G 1-12 mesecev	Otroci od 2. leta starosti
	1 ura	24 ur	6–10 dni		Do 14 let
Skupni lipidi, g/l	2.0	2.21	4,7	5,0	6.2
Trigliceridi, mmol/l	0,2	0,2	0,6	0,39	0,93
Skupni holesterol, mmol/l	1.3	-	2.6	3,38	5.12
Učinkovito vezani holesterol, % celotnega holesterola	35,0	50,0	60,0	65,0	70,0
NEFA, mmol/l	2,2	2.0	1,2	0,8	0,45
Fosfolipidi, mmol/l	0,65	0,65	1,04	1,6	2,26
Lecitin, g/l	0,54	-	0,80	1,25	1,5
Kefalin, g/l	0,08	-	-	0,08	0,085

Kot je razvidno iz tabele, se vsebnost skupnih lipidov v krvi s starostjo povečuje: samo v prvem letu življenja se poveča skoraj 3-krat. Novorojenčki imajo relativno visoko vsebnost (kot odstotek skupnih maščob) nevtralnih lipidov. V prvem letu življenja se vsebnost lecitina znatno poveča ob relativni stabilnosti cefalina in lizolecitina.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Motnja presnove maščob

Motnje v presnovi maščob se lahko pojavijo v različnih fazah njene presnove. Čeprav redko, se pojavlja Sheldon-Reyev sindrom - malabsorpcija maščob, ki jo povzroča odsotnost pankreasne lipaze. Klinično se to kaže kot celiakiji podoben sindrom s pomembno steatorrejo. Posledično se telesna teža bolnikov počasi povečuje.

Spremembe eritrocitov se odkrijejo tudi zaradi motenj v strukturi njihove membrane in strome. Podobno stanje se pojavi po kirurških posegih na črevesju, pri katerih se odstranijo pomembni deli črevesja.

Motena prebava in absorpcija maščob se opazi tudi pri hipersekreciji klorovodikove kisline, ki inaktivira pankreasno lipazo (Zollinger-Ellisonov sindrom).

Med boleznimi, ki temeljijo na motnji transporta maščob, je znana abetalipoproteinemija - odsotnost β-lipoproteinov. Klinična slika te bolezni je podobna sliki celiakije (driska, hipotrofija itd.). V krvi - nizka vsebnost maščob (serum je prozoren). Vendar pa se pogosteje opazijo različne hiperlipoproteinemije. Po klasifikaciji WHO ločimo pet tipov: I - hiperhilomikronemija; II - hiper-β-lipoproteinemija; III - hiper-β-hiperpre-β-lipoproteinemija; IV - hiperpre-β-lipoproteinemija; V - hiperpre-β-lipoproteinemija in hilomikronemija.

Glavne vrste hiperlipidemije

Kazalniki	Vrsta hiperlipidemije
	Jaz	Medinstitucionalni sporazum	IIv	III.	IV.	V
Trigliceridi	Povečano		Povečano		Povečano	↑
Hilomikroni						↑
Skupni holesterol		Povečano	Povečano
Lipoproteinska lipaza	Zmanjšano
Lipoproteini		Povečano	Povečano	Povečano
Lipoproteini zelo nizke gostote			Povečano		Povečano	↑

Glede na spremembe v krvnem serumu pri hiperlipidemiji in vsebnost maščobnih frakcij jih lahko ločimo po prosojnosti.

Tip I temelji na pomanjkanju lipoproteinske lipaze, krvni serum vsebuje veliko število hilomikronov, zaradi česar je moten. Pogosto se odkrijejo ksantomi. Bolniki pogosto trpijo zaradi pankreatitisa, ki ga spremljajo napadi akutne bolečine v trebuhu, odkrijejo pa tudi retinopatijo.

Za tip II je značilno povečanje vsebnosti β-lipoproteinov nizke gostote v krvi z močnim povečanjem ravni holesterola in normalno ali rahlo povečano vsebnostjo trigliceridov. Klinično se pogosto odkrijejo ksantomi na dlaneh, zadnjici, periorbitalni regiji itd. Arterioskleroza se razvije zgodaj. Nekateri avtorji ločijo dva podtipa: IIA in IIB.

Tip III - povečanje tako imenovanih plavajočih β-lipoproteinov, visok holesterol, zmerno povečanje koncentracije trigliceridov. Pogosto se pojavijo ksantomi.

Tip IV - povišane ravni pre-β-lipoproteinov s povišanimi trigliceridi, normalne ali rahlo povišane ravni holesterola; hilomikronemija je odsotna.

Za tip V je značilno povečanje lipoproteinov nizke gostote z zmanjšanjem očistka plazme iz prehranskih maščob. Bolezen se klinično kaže z bolečinami v trebuhu, kroničnim ponavljajočim se pankreatitisom in hepatomegalijo. Ta tip je pri otrocih redek.

Hiperlipoproteinemije so pogosteje genetsko pogojene bolezni. Uvrščamo jih med motnje transporta lipidov, seznam teh bolezni pa postaja vse bolj popoln.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ]

Bolezni sistema za transport lipidov

• Družina:
  • hiperholesterolemija;
  • motnje sinteze apo-B-100;
  • kombinirana hiperlipidemija;
  • hiperapolipo-β-lipoproteinemija;
  • dis-β-lipoproteinemija;
  • fitosterolemija;
  • hipertrigliceridemija;
  • hiperhilomikronemija;
  • hiperlipoproteinemija tipa 5;
  • hiper-α-lipoproteinemija tipa Tangierjeva bolezen;
  • pomanjkanje lecitina/holesterol aciltransferaze;
  • an-α-lipoproteinemija.
• Abetalipoproteinemija.
• Hipobetalipoproteinemija.

Vendar se ta stanja pogosto razvijejo sekundarno zaradi različnih bolezni (eritematozni lupus, pankreatitis, sladkorna bolezen, hipotiroidizem, nefritis, holestatska zlatenica itd.). Vodijo do zgodnje žilne okvare - arterioskleroze, zgodnjega nastanka ishemične bolezni srca, tveganja za razvoj krvavitev v možganih. V zadnjih desetletjih se je pozornost nenehno povečevala na otroške izvore kroničnih srčno-žilnih bolezni v odrasli dobi. Opisano je bilo, da lahko že pri mladih prisotnost motenj transporta lipidov povzroči nastanek aterosklerotičnih sprememb v žilah. Med prvimi raziskovalci te problematike v Rusiji sta bila V. D. Tsinzerling in M. S. Maslov.

Poleg tega so znane tudi znotrajcelične lipoidoze, med katerimi sta pri otrocih najpogostejši Niemann-Pickova bolezen in Gaucherjeva bolezen. Pri Niemann-Pickovi bolezni se sfingomielin odlaga v celicah retikuloendotelijskega sistema in v kostnem mozgu, pri Gaucherjevi bolezni pa heksosecerebrozidi. Ena glavnih kliničnih manifestacij teh bolezni je splenomegalija.

[ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ]