Липиды являются одной из основных составляющих потребляемой человеком пищи, а их переваривание занимает больше всего времени. Оно начинается в нижнем отделе желудка, после этого жиры эмульгируются – дробятся внутри тонкого кишечника, и только затем происходит расщепление частиц. Липиды – это сложные органические вещества. Они разбиваются до триглицеридов и фосфолипидов, но для нормального их всасывания и транспорта необходима модификация, поэтому формируются хиломикроны. Попробуем разобраться, как происходит метаболизм этих частиц и зачем они нужны человеческому организму.
Что такое хиломикрон
Хиломикрон – сложное органическое соединение, молекулярный комплекс, относящийся к классу липопротеинов. Он обладает низкой плотностью из-за того, что в его составе присутствует более 85% триглицеридов или фосфолипидов. Еще 10-12% объема занимают холестерин и сложные эфиры, а оставшаяся часть – это полипептиды. При формировании хиломикроновых молекул используется только один вид белка – аполипопротеин, выполняющий структурную и защитную функцию. Он представлен в разных изоформах (А и В).
Норма хиломикронов в крови составляет 1,3-3,5 ммоль/л, отклонение от этого показателя свидетельствует о нарушениях в метаболических процессах организма.
Биохимия – анализ, определяющий содержание этих комплексов – назначается в случае заболеваний сердечно-сосудистой системы, связанных с атеросклерозом (количество превышает нормальное). А также нужна такая лабораторная диагностика при расстройствах пищеварения, гормональном дисбалансе и недостаточном умственном развитии у детей (нехватка хиломикронов).
Строение хиломикронов
В нижней части тонкого кишечника, где присутствует множество микроворсинок, участвующих во всасывании элементарных составляющих пищи, происходит образование хиломикронов. Размер этих сложных молекул колеблется от 0,75 до 1,2 микрона в диаметре. Иногда могут собираться аномальные структуры большей величины, но они практически не всасываются.
Хиломикроновые комплексы круглой формы и имеют неровный контур, их строение обусловлено химическими качествами веществ, содержащихся внутри. В состав хиломикронов входят триглицериды, холестерин и сложные эфиры, расположенные по центру. Снаружи локализован защитный гидрофильный каркас, состоящий из аполипопротеина и молекул фосфолипидов. Их головки повернуты в сторону ядра хиломикрона, а хвосты – наружу.
Функция хиломикронов
Далеко не каждому неспециалисту понятно, зачем образуются хиломикроны, а также почему молекулы триглицеридов, фосфолипидов, холестерина и других элементов этого «шарика» не могут всасываться самостоятельно и распространяться по телу.
Все дело в особенностях биохимического поведения молекул липидов. Они не должны сразу всасываться в кровь по трем причинам. Во-первых, большая часть триглицеридов и фосфолипидов при непосредственном попадании в кровяное русло будет оседать в клетках печени, поскольку от кишечника идет воротная система сосудов через этот орган. Во-вторых, липиды низкой плотности (так называемый плохой холестерин и другие) имеют тенденцию оседать на стенках сосудов. Поэтому чтобы избежать налипания и доставить их прямо в ткани, необходимо «упаковать» эти вещества во что-то. В-третьих, каждой ткани организма необходим энергетический набор, состоящий из разных липидных молекул в определенном соотношении. Зрелые комплексы имеют постоянный состав, поэтому могут выступать отличным провиантом для них.
Исходя из сказанного выше становятся понятны основные функции хиломикронов:
- обеспечение нормального всасывания и транспорта молекул липидов;
- защита сосудов от появления атеросклеротических скоплений на их стенках;
- трофическая роль – полноценное питание тканей липидами разных видов.
Превращение хиломикронов
Место образования хиломикронов – нижняя часть тонкого кишечника, где происходит всасывание расщепленных веществ из пищи. Биохимический путь этих комплексов начинается с дробления крупных пищевых липидов при помощи желчи и липазы. После активного разбивания жиров на триглицериды, фосфолипиды, холестерин и другие составляющие начинают собираться хиломикроны.
Когда эта биологическая частица из разных липидов и аполипопротеина готова, ее локализация меняется: в обмен на ионы натрия или другие вещества хиломикроны захватываются клетками и попадают внутрь микроворсинок, а потом в кишечник. Оттуда образовавшиеся комплексы направляются в сосуды лимфатической системы и начинают свое путешествие по организму.
Когда хиломикроновые частицы оказываются в крови (после соединения части лимфы с кровяным руслом в области ключиц), они распространяются по телу. Схема транспорта хиломикроновых комплексов зависит от потребности организма в энергии. Если мышечным и другим тканям необходимы энергетические ресурсы, то жировые частицы быстро доставляются туда, поскольку они являются поставщиками калорий. Если же такой потребности нет, то частицы отправляются к жировым клеткам – адипоцитам и оседают в них.
Хиломикроны расходуются клетками для производства энергии, идут на синтез новых мембран, некоторых активных веществ, например, стероидных гормонов, а также они необходимы для нормального усвоения жирорастворимых витаминов.
Сначала комплексы обрабатываются протеазами, для того чтобы отщепить от них липопротеины, так как они удерживают липиды внутри сформированной структуры. После первичной обработки жиры высвобождаются в цитоплазму, а там клеточные органеллы уже используют их для своих целей.
Хиломикроновые комплексы в крови являются основным переносчиком молекул липидной природы, так как позволяют доставить их к тканям в нужном количестве и составе. Местом формирования этих структур является тонкий кишечник, из которого они попадают в лимфатическую систему, а потом в кровяное русло. В жировое депо могут отправляться лишние хиломикроны, липопротеины от них отщепляются, а молекулы жира откладываются в адипоцитах.
