Методы изучения липидного обмена. Исследование липидного обмена. Расчет риска ССЗ с учетом липидного профиля

Общие липиды сыворотки крови – это обобщенное понятие, включающее неэстерифицированные жирные кислоты, триглицериды, фосфолипиды, свободный и эстерифицированный холестерин, сфингомиелины.

Липиды нерастворимы в воде, поэтому в плазме крови они присутствуют только в составе липопротеидов, которые являются высокомолекулярными водорастворимыми соединениями, молекулы которых образуются при гидрофобных и электростатических взаимодействиях белков с неполярными липидами. В этом комплексе белки вместе с полярными липидами формируют поверхностный гидрофильный слой, окружающий и защищающий внутреннюю гидрофобную липидную сферу от водной среды и обеспечивают транспорт липидов в кровяном русле и их доставку в органы и ткани.

Плазменные липопротеины (ЛП) – это сложные комплексные соединения, имеющие характерное строение: внутри липопротеиновой частицы находится жировая капля (ядро), содержащая неполярные липиды (триглицериды, эстерифицированный холестерин); жировая капля окружена оболочкой, в состав которой входят фосфолипиды, белок и свободный холестерин. Толщина наружной оболочки липопротеиновой частицы составляет 2,1 -–2, 2 нм, что соответствует половине толщины липидного бислоя клеточных мембран. Плазменные ЛП представляют собой сложные надмолекулярные комплексы, в которых химические связи между компонентами комплекса носят нековалентный характер, поэтому их называют не молекулой, а частицей.

Белки, расположенные на поверхности липопротеинов, называют апопротеинами или просто апо. Апопротеины – это коферменты, активаторы ферментов, обеспечивающих метаболизм холестерина и триглицеридов. Эти белки обозначают буквами латинского алфавита (А, В, С, Е).Для каждого липопротеида специфична его белковая часть, она и определяет свойства комплекса в целом и его значение. Липидная часть менее специфична, так как разные липопротеиды содержат одни и те же липидные вещества, но в разных соотношениях.

Существует несколько классификаций ЛП, основанных на различиях в их свойствах: гидратированной плотности, скорости флотации, электрофоретической подвижности, а также на различиях в апопротеиновом составе частиц. При ультрацентрифугировании в солевых растворах можно получить отдельные фракции ЛП: хиломикроны (ХМ) – самые легкие частицы, затем липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП).

В основе другой классификации ЛП – по различиям электрофоретической подвижности по отношению к глобулинам плазмы крови, выделяют ХМ, пре бетта – ЛП, что соответствует подвижности ЛПОНП, бетта - ЛП, что соответствует ЛПНП, альфа – ЛП, что соответствует ЛПВП. В состав ЛПВП входят два главных белка А –1 и А – 11. Основным апобелком ЛПНП является апобелок В, он входит также в состав ЛПОНП и хиломикронов. Апобелки С – 1, С- 11 и С- 111 представляют собой небольшие полипептиды, которые могут свободно переходить от одного липопротеина к другому и тем самым меняется специализация ЛП.

Липопротеиды плазмы крови это транспортная форма липидов в организме человека. Они транспортируют экзогенные и эндогенные липиды. Отдельные ЛП осуществляют захват избыточного холестерина (ХС) из стенок периферических тканей и его обратный транспорт в печень для окисления в желчные кислоты и выведения с желчью.

В плазме крови человека присутствуют четыре основных класса липидов :

1) холестерин и его эфиры;

2) триглицериды;

3) фосфолипиды;

4) неэстерифицированные жирные кислоты (НЭЖК).

Холестерин, триглицероды и фосфолипиды образуют комплексы с апопротеидами и входят в состав липопротеидов. НЭЖК в основном адсорбированы на альбумине.

Для определения холестерина используются характерные для него цветные реакции, триглицериды определяют по количеству входящего в их состав глицерина, НЭЖК – титрометрическим методом, а фосфолипиды - по входящему в их состав фосфору.

Холестерин и его эфиры. Находящийся в тканях свободный (неэтерифицированный) холестерин входит в состав клеточных мембран. Переходя в плазму крови, он там этерифицируется, образуя сложные эфиры с жирными кислотами, источником которых служит фосфатидилхолин (лецитин). Реакция переэтерификации ускоряется плазмаспецифическим ферментом фосфатидил-холин-холестерин-ацил-трансферразой, которая вырабатывается печенью. При заболеваниях печени, когда нарушена выработка фермента, количество эфиров холестерина в плазме крови уменьшается. Среди жирных кислот, которые соединяются эфирной связью с холестерином, больше всего линолевой, олеиновой и пальмитиновой кислот. В меньших количествах присутствуют другие жирные кислоты с 16-20 атомами углерода; соотношение их может сильно варьировать и зависит от состава поступающих с пищей жиров. Помимо холестерина, в организме, в плазме крови присутствуют продукты его неполного биосинтеза и распада, растительные стероиды из пищи, сульфатированные производные и т.д.

В эритроцитах, так же, как и в других клетках. Содержится свободный холестерин, количество которого значительно отличается от содержания в плазме.

При окислении холестерина, так же как и при его дегидратировании, могут образовываться самые разнообразные окрашенные продукты. На этом основано несколько цветных реакций на холестерин. Широкое распространение получил методы Либермана-Бурхарда и Златкиса-Зака.

Метод Либермана заключается в том, что в сильно кислой среде в присутствии уксусного ангидрида от холестерина отщепляется вода и образуется окрашенное в зеленовато-синий цвет соединение, содержащее несколько сопряженных двойных связей. Реакция может протекать в самых разнообразных растворах, содержащих кроме уксусного ангидрида, уксусную и серную кислоты, а также органические растворители, необхолимо, чтобы бы среда была абсолютно безводной. Эфиры холестерина в этих условиях расщепляются, и окрашивание развивается, но реакция идет медленнее, чем со свободным холестерином. Кроме холестерина ряд растворенных продуктов дает такое же окрашивание, но в связи с тем, что в биологических жидкостях их мало, реакция оказывается достаточно специфичной для холестерина.

Другая цветная реакция Златкиса-Зака основана она том, что при окислении холестерина хлорным железом в концентрированной серной кислоте развивается красно-фиолетовое окрашивание. Эта реакция более чувствительна.

Присутствующие в плазме крови эфиры холестерина образуются непосредственно в плазме в результате переноса остатков жирных кислот фосфатидилхолинов (лецитина) на свободный холестерин. Эта реакция ускоряется плазмаспецифическим ферментом ЛХАТ, который вырабатывается печенью. При ее поражении синтез фермента нарушается, и количество эфиров холестерина уменьшается. Поэтому степень этерификации холестерина имеет определенное диагностическое значение. Для ее определения чаще всего используют способность свободного холестерина образовывать нерастворимые соединения с дигитонином, пиридин сульфатом и другими веществами.

Общие методы исследования липидов растительного сырья, а также специальные способы изучения отдельных фракций липидов изложены в ряде руководств (Руководство по методам исследования, техно-химическому контролю и учету производства в масложировой промышленности, разработанное ВНИИЖ, т. I-IV, 1967-1969; Методы анализа жиров Американского общества жировых химиков, 1968, и др.).
При изучении липидов пшеницы и других злаков и их значения для технологических процессов переработки зерна необходимо выбирать такие методы, применение которых не будет препятствовать дальнейшему изучению компонентов, оставшихся после экстракции жиров, т. е. не вызовет необратимых изменений белковых веществ.
Это обстоятельство часто не учитывают при изучении липидов муки хлебопекарного назначения, что может привести к неправильным выводам. Так, наиболее широко применяемым неполярным растворителем является диэтиловый эфир, в отношении которого предполагали, что он инертен для белков.
Недавно были проведены специальные опыты, показавшие, что обработка пшеничной муки этим растворителем приводит в некоторых случаях к значительному укреплению клейковины. Последняя после экстракции диэтиловым эфиром может перейти из группы слабая в группу средняя или даже в группу сильная. Это объясняется тем, что при хранении эфира в лабораторных условиях происходит его автооксидация, и в нем накапливается перекись этила C2H5-О-О-C2H5. Это вещество представляет собой маслянистую жидкость, плохо растворимую в воде и, как и другие перекисные соединения, значительно укрепляющую клейковину.
Во избежание этого побочного влияния, которое может совершенно исказить результаты исследований, необходимо для экстракции липидов из муки или для добавления в нее различных растворимых в эфире веществ применять только свежеперегнанный диэтиловый эфир. Другие растворители, как неполярные, так и полярные, тоже не являются инертными по отношению к белкам клейковины. Так, недавно было показано, что клейковину укрепляют некоторые углеводороды, хлороформ и н-гексанол (рис. 58).

Из полярных растворителей особенно сильное воздействие на свойства клейковины оказывает н-бутанол как безводный, так и насыщенный водой. Обработка муки им снижает во много раз растяжимость клейковины и соответственно увеличивает продолжительность выпрессовывания ее из пластометра.
Следует отметить, что именно насыщенный водой н-бутанол чаще всего применяют для экстракции липидов пшеничной муки и нужно учитывать его влияние на белки клейковины. При необходимости последующего изучения белков муки использование этого растворителя недопустимо.
Общее количество и состав липидов, извлекаемых из зерновки злаков, колеблются в значительных пределах, в зависимости от вида растворителя. Неполярные жидкости - диэтиловый эфир, ацетон, петролейный эфир, бензин, хлороформ - извлекают только около 50-70% всех липидов. Эта фракция обозначается как свободные липиды и состоит главным образом из три-, ди- и моноглицеридов и свободных жирных кислот. Оставшиеся после экстракции так называемые связанные липиды можно извлечь, применяя такие растворители, как этанол, смесь этанола с метанолом, насыщенный водой н-бутанол. Последний экстрагирует из зерна и муки наибольшее количество липидов, разрушая липопротеиновые комплексы.
Хорошим растворителем связанных липидов является реактив Фолча, т. е. смесь хлороформа с метанолом в отношении 2:1. Эту смесь часто применяют и для извлечения суммы липидов. Особое значение имеет то обстоятельство, что метанол практически не влияет на свойства клейковины.
Изменение количества экстрагируемых липидов и соотношения их отдельных фракций в зависимости от растворителя показано в таблице 77. Для экстрагирования суммы липидов муки предложена смесь хлороформа, этанола и воды в соотношении 40:19:1. Этот растворитель извлекает столько же липидов, сколько и насыщенный водой н-бутанол, но менее агрессивен по отношению к белкам, чем последний (табл. 78).

Однако перечисленные растворители удаляют липиды не полностью, часть их все же остается в муке и освобождается только после полного кислотного гидролиза всех ее компонентов. По предложенной ВНИИЖ терминологии эта фракция называется фракцией прочно связанных липидов. Для ее извлечения необходимо подвергать исследуемый материал кислотному гидролизу.
Для специальных целей исследования роли липидов в определении качества клейковины был предложен ферментативный метод извлечения прочносвязанных липидов, о котором говорилось ранее.
Существенное значение для количества извлекаемых липидов имеет температура, при которой проводят их экстракцию. С повышением последней, как правило, растворимость липидов повышается (табл. 79). Однако известно, что повышение температуры может повлечь за собой ускорение всех процессов изменения нативных липидов, их гидролиза или окисления. Поэтому при исследовании структуры отдельных компонентов липидных фракций нежелательно повышать температуру растворителя. В этих случаях экстракцию ведут на холоду (t = 5-20° С) и в бескислородной среде во избежание окисления. Заслуживает внимания также предложенная методика предотвращения окислительных изменений липидов при их экстракции, заключающаяся в добавлении к растворителю 4-метил-2,6-дитретичиого бутилфенола в качестве антиоксиданта. Было доказано, что он препятствует окислению липидов в процессе их извлечения и в то же время может быть легко удален из экстрагированной смеси.

Прогресс в технике исследования липидов за последнее время обусловил возможность применения микрометодов для изучения их. Была разработана методика экстракции и исследования липидов одной зерновки пшеницы (массой около 30 мг) и даже ее половинки. Заслуживает внимания также комбинированный метод исследования липидов пшеницы, позволяющий экстрагировать 3-6 мг материала в специальном экстракторе (рис. 59) и проводить разделение фракций тонкослойной хроматографией. Полученные на хроматографической пластинке фракции затем подвергаются гидролизу, метилируются и полученные метиловые эфиры жирных кислот исследуются методом газо-жидкостной хроматографии. Применение этого микрометода может быть рекомендовано только для однородного материала, например для муки высшего и первого сортов. В противном случае в микронавеску могут попасть сильно различающиеся по содержанию и свойствам липидов частицы зерновки, и получаемые результаты не будут характеризовать весь материал в целом.

При экстрагировании муки полярными растворителями в вытяжку, кроме липидов, переходят и другие вещества, например сахара, от которых необходимо избавиться для дальнейшего исследования собственно липидов.
Получаемые при помощи различных растворителей фракции как свободных, так и связанных липидов не однородны. Ниже представлена схема соотношения основных компонентов липидов, извлекаемых из пшеничной муки.

Разделение и идентификация этих соединений может быть осуществлена различными методами, из которых наиболее широкое применение нашли хроматография на колонках силикагеля и хроматография в тонком слое. Ниже представлена схема получения суммы липидов пшеничной муки последовательным извлечением различными растворителями.

Принципиальная схема разделения липидов на колонке силикагеля предложена Акером в 1974 г.

Модификация метода извлечения и предварительного разделения липидов пшеничной муки, при помощи которой было идентифицировано наибольшее количество компонентов липидных фракций, представлена на схеме далее. Дальнейшее разделение и идентификация отдельных классов липидов может быть осуществлена методом хроматографии в тонком слое силикагеля или на аминоэтилированной бумаге.
Существенное значение для характеристики собственно липидов имеет определение их жирнокислотного состава, особенно содержания непредельных жирных кислот. Именно от присутствия в молекуле жира того или иного количества двойных связей в значительной степени будет зависеть устойчивость продуктов переработки зерна при хранении, их способность к прогорканию. Кроме того, свободные непредельные жирные кислоты оказывают специфическое воздействие на свойства клейковины пшеницы. Для общей характеристики липидов определяют йодное число, характеризующее суммарное содержание двойных связей в молекуле, родановое число, число омыления, т. е. среднюю молекулярную массу жирных кислот, входящих в состав липида, и кислотное число. Последнее имеет особое значение при исследовании зерна и продуктов его переработки, так как гидролиз жира, происходящий при неблагоприятных условиях хранения, обусловливает быстрое повышение кислотного числа, что отражает в определенной степени порчу продукта.
Классическим методом точной идентификации и количественного определения жирных кислот, входящих в состав липидов, является выделение их путем гидролиза, последующее метилирование и разделение полученных метиловых эфиров методом газожидкостной хроматографии.

При экстрагировании липидов извлекают также некоторое количество сопутствующих им веществ, в которых не обнаружено сложноэфирных связей. При омылении жира для определения его жирнокислотиого состава эти вещества находятся в так называемой неомыляемой фракции. В ней можно идентифицировать разнообразные классы органических соединений: алифатические углеводороды с разветвленной или неразветвленной углеродной цепью, алифатические спирты, циклические спирты и гетероциклы. Некоторые из этих веществ обладают характерной окраской (каротиноидные пигменты, хлорофилл), другие отличаются высокой биологической активностью (токоферолы, стерины). В связи с этим при изучении липидной фракции зерна злаков необходимо обращать внимание и на неомыляемый остаток, определяя его компоненты специальными методами, описанными в литературе.

Исследования проводились на базе Медикосанитарной части поликлиники УФСБ России по Камчатскому краю г. Петропавловска - Камчатского. Обследовали 68 человек - 33 женщины (49,2%) и 36 мужчин (53,7%).

Было сформировано 2 возрастные группы: от 35 до 50 лет - 16 женщин и 18 мужчин, от 50 до 60 лет - 17 женщин и 18 мужчин. Все пациенты долгое время проживали на Камчатке (более 20 лет).

Все пациенты находились на обследовании и лечение в поликлинике, не имели сопутствующих заболеваний, таких как заболевания печени, почек, гипотиреоз ожирение, при которых также нарушен обмен липидов.

Исследование производили с развёрнутой липидограммой определения общего ХС, ТГ, ХС - ЛПНП, ХС - ЛПВП стандартными наборами реагентов фирмы ООО «Ольвекс диагностикум». Концентрацию ХС - ЛПОНП и коэффициента атерогенности определяли расчётным способом.

Сыворотка крови, полученная методом центрифугирования, исследовалась визуально и химически.

Рис. 9.

Внешний вид сыворотки. Оценка внешнего вида сыворотки крови позволяет ориентировочно определить содержание в ней ТГ. Если сыворотка крови прозрачная, уровень триглицеридов не превышает 2,2 ммоль/л. Выраженная опалесценция сыворотки крови характерна для гипертриглицеридемии порядка 3 - 6 ммоль/л, которая уже не прозрачная. Наличие хиломикрон в крови можно выявить при проведении «теста стояния»: на основании появления «крема» на поверхности сыворотки при стоянии в течение 16 часов при температуре + 40 С. Это часто связано с тем, проба взята не натощак.

Преаналитическая стадия исследования липидного обмена

Взятие крови для определения показателей липидного обмена проводят после 12 - 16 ч. голодания. Концентрация ХС в крови не меняется до и после приёма пищи, однако выраженная опалесценция сыворотки крови, обусловленная наличием хиломикронов и ЛПОНП, может мешать определению. Желательно, чтобы в течение по мере двух недель до взятия крови, пациент не менял привычного питания. Накануне нельзя принимать алкоголь, это частая причина гипертриглицеридемии, даже после продолжительного голодания. На уровень липидов крови может оказывать положение пациента при взятии крови (сидя, стоя, лёжа), длительность и интенсивность перетягивания руки жгутом при взятии крови из вены. Пробы крови нужно брать в одном положении пациентов (лучше сидя) и не допускается стаз крови (>1 мин пережимать сосуды). Для определения ХС и ТГ можно использовать сыворотку или плазму крови, но необходимо знать. Что значения ХС и ТГ, определённые в плазме крови, на 2 - 4% ниже таковых в сыворотке. Это обусловлено разведением за счёт жидкости, теряемой эритроцитами под действием антикоагулянта. Лучше использовать один тип антикоагулянта ЭДТА.

При определении показателей липидного обмена необходимо проведение стандартизации и контроля качества лабораторных исследований не только на аналитическом, но и на преаналитическом этапе.

Доставка крови в лабораторию, центрифугирование и отделение сыворотки крови от кровяного сгустка рекомендуется проводить в течение 2 ч после взятия крови для предотвращения динамического обмена свободного ХС между сывороткой крови и мембраной эритроцитов.

При интерпретации анализов показателей липидного обмена необходимо учитывать, что уровень липидов и апопротеинов в сыворотки крови у мужчин и женщин, изменяется с возрастом, при определённых физиологических состояниях (беременности), наличии заболеваний (хирургические вмешательства) и т. д.

Характеристика липидов Нерастворимы в воде (поэтому транспортируются в крови в ассоциации с белками) Функции в организме (энергитическая –до 30% энерг. потребностей организма, строительная (пластическая) , защитная (тнрморегуляция)………… Нарушение обмена липидов – способствует развитию атеросклероза

Основные липиды плазмы крови. Холестерин ((стер. горм. , желчные кислоты)) Жирные кислоты Эфиры холестерина Триглицериды Фосфолипиды

Насыщенные (1) и ненасыщенные (2) жирные кислоты: 1. являются преимущественно энергитическим материалом 2 являются преимущественно пластическим материалом (определяют специфичность клеточных мембран) Увеличение содержания в мембранных фосфолипидах (1) понижает её жидкостность, увеличивает микровязкость, позднее нарушает функционирование встроенных интегральных белков.

ПРИМЕР: Пальмитиновая (С 16) животный жир Стеариновая (С 18) животный жир Олеиновая (С 18: 1 ώώ 9) сливочное масло Арахидоновая (С 20: 4 ώ ώ 9) растительн. масло Эйкозапентоеновая (С 20: 5: 5 ώ ώ 3) рыбий жир

Липопротеины — транспортные формы липидов. ЛП – макромолекулярные комплексы, внутренняя часть которх содержит нейтральные липиды (ТГЛ и ЭХС), а поверхностный слой состоит из фосфолипидов, неэтерифицированного ХС и специфических липидтранспортных белков (Апо-белков)

Виды липопротеинов: ЛП классифицируют относительно их подвижности в электрическом поле или гидратированной плотности в условиях усиленной гравитации при препаративном центрифугировании (флотация или седиментация) ХМ, β –ЛП, пре- β -ЛП, α -ЛП ХМ, ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП, ЛПВП

Апо — белки В зависимости от роли в организации первичных частиц ЛП и их последующих превращениях Апо –белки (или Апо. ЛП) делят на: 1. 1. Формирующие (служащие ядром) ЛП-частицу (Апо. А, Апо. В). Они не покидают эту частицу. 2. 2. Регулирующие метаболизм в сосудистом русле и интернализации их клетками (Апо. Е, Апо С). Перемещаются между ЛП-частицами.

Расщепление липидов в желудочно-кишечном тракте Расщепление липидов происходит в 12 -ПК (липаза с соком ПЖ и конъюгированные желчные кислоты (ЖК) в составе желчи). Эмульгирование жира - обязательное условие для переваривания, так как делает гидрофобный субстрат более доступным для действия гидролитических ферментов - липаз. Эмульгирование происходит при участии ЖК, которые из-за своей амфифильности, окружают каплю жира и снижают поверхностное натяжение, что приводит к дроблению капли

Гидролиз жира осуществляется при участии панкреатической липазы, которая, сорбируясь на поверхности капель жира, расщепляет эфирные связи в ТГЛ (ТАГ) Жирные кислоты отщепляются прежде всего из a -положения. В результате образуется - диглицерид, затем b -моноглицерид, который является основным продуктом гидролиза:

Всасывание происходит также при участии ЖК, которые образуют вместе с моноацилглицеринами, ХС и ЖК смешанные мицеллы - растворимые комплексы. . Нарушение желчеобразования или поступления желчи в кишечник приводит к нарушению расщепления жиров и их выделению в составе кала - стеаторрея.

Г-ЛПЛ- гепаринзависимая липопротеинлипаза - фермент, обеспечивающий потребление экзогенных жиров тканями. располагающаяся в эндотелии сосудов, взаимодействует с хиломикронами кровотока и гидролизует триацилглирины на глицерин и жирные кислоты, которые поступают в клетку. По мере извлечения ТАГ из хиломикронов последние превращаются в остаточные хиломикроны и затем поступают в печень. Потребность в жирах составляет 50- 100 г. в сутки - в зависимости от характера питания и энергетических

Транспорт ресинтезированного жира через лимфатическую систему и кровоток возможен только после включения его в состав липопротеинов. .

Таким образом, поступившие в печень липиды по жирнокислотному составу соответствуют экзогенным липидам. Секретируемые в кровоток печенью ЛП-частицы имеют ЖК-состав, свойственный организму человека.

Транзиторная ГЛП В норме в результате частичного гидролиза ХМ с экзогенными ТГЛ ферментом ЛП-липазой теряет около 96% своей массы. Из ХМ образуются остаточные компоненты, имеющие плотность типа ЛПОНП, ЛППП и имеющие короткий период жизни. Далее их элиминирует из сыворотки печень посредством апо. Е рецепторов. Однако, при некоторых формах ГЛП происходит накопление ЛППП и имеет место транзиторная ГЛП, которая длится более 2 -х часов.

Депонирование и мобилизация жиров Жиры, как и гликоген, являются формами депонирования энергетического материала. Причем жиры - наиболее долговременные и более эффективные источники энергии. При голодании запасы жира у человека истощаются за 5 - 7 недель, тогда как гликоген полностью расходуется примерно за сутки. Если поступление жира превышает потребности организма в энергии, то жир депонируется в адипоцитах. Если количество поступающих углеводов больше, чем надо для депонирования в виде гликогена, то часть глюкозы также превращается в жиры.

Таким образом, жиры в жировой ткани накапливаются в результате трех процессов: : поступают из хиломикронов, которые приносят экзогенные жиры из кишечника поступают из ЛОНП, которые транспортируют эндогенные жиры, синтезированные в печени из глюкозы образуются из глюкозы в самих клетках жировой ткани. Инсулин стимулирует синтез ТАГ, потому что в его присутствии повышается проницаемость мембран клеток жировой ткани для глюкозы.

Биосинтез холестерина. Процесс происходит в цитозоле клетки. Молекула холестерина целиком «собирается» из ацетил-Со. А

Нарушения метаболизма липидов Основная цель исследования липидного обмена – это выявление ГЛП как фактора риска ССЗ: 1. При ИБС, нарушениях мозгового кровообращения и кровотока в крупных артериях. 2. У лиц с отягощённой наследственностью (ИБС у родителей до 60 лет). 3. При наличии локальных липидных отложений (ксантомы, липидные стрии, липидная дуга роговицы). 4. В случаях липимической сыворотки.

Значительное число случаев нарушений липидного метаболизма носит вторичный характер. Прежде, чем использовать гиполипидемические препараты, необходимо выяснить характер нарушения и основную терапию направлять на первопричину.

Референтные значения липидов сыворотки крови. ОХС – от 3, 5 до 6, 5 ммоль/л, НО!НО! Популяционные исследования показали, что риск ИБС увеличивается при ОХС > 5, 2 ммоль/л – желаемый уровень. 5, 2 — 6, 2 ммоль/л – погранично высокий > 6, 2 ммоль /л — высокий

Нор. Нор мм ы остальных лпидов ХС-ЛПНП 4, 14 ммоль- высокий уровень) ХС- ЛПВП > 1, 0 ммоль/л -желаемый (<0, 9 ммоль- высокий уровень) ТГЛ 2, 5 ммоль- высокий уровень)

Методы определения липидов Прямые и непрямые (экстракционные). Так, в практике клинической биохимии уровень ЛП в плазме крови обычно оценивают по содержащемуся в них ХС. Содержание ТГЛ в отдельных классах ЛП, как правило, не исследуют поскольку оно подвержено более значительным колебаниям, чем уровень ХС. Соотношение ОХС плазмы и ХС основных классов ЛП можно выразить: ОХС= ХС-ЛПОНП+ХС-ЛПНП+ХСЛПВП

Сегодня ХС в плазме крови определяют ферментативными методами: 1. Сначала преципитация «мешающих» ЛП с помощью различных агентов (полиэтиленгликоль, декстракт-сульфат) 2. Количественное определение «интересующего» ХС-ЛП в надосадочной жидкости. Ферментативный гидролиз эфиров холестерина при действии холестеролэстеразы с образованием св. ХС и св. ЖК Окисление ХС кислородом, растворенным в реакционной среде, при действии холестеролоксидазы (с образованием Н 2 О 2), которая далее окисляет хромогены. .

Итак, особенности определения ЛПЛП Определение их на основании доказанного предположения, что существует прямая корреляция между ХС и ЛП, его содержащих.

Но!Но! 3 , 6 ммоль / л. C C CC CC 3, 6 ммоль/л Мелкие Х-ЛПНП 1 , 5 г / л † †apo B 3 , 6 ммоль / л. C C C 3 , 6 ммоль / л apo B Крупные Х-ЛПНП 0 , 8 г / л †ХС- ЛПНП Апо B Риск ССЗ

Поэтому, мы постепенно переходим к определению апо-белков, содержащихся в ЛП частицах, т. к. верно 1 ЛП частице = 1 апо-белок

ГЛПГЛП Развитие ГЛП может быть обусловлено генетическими аномалиями и факторами среды (первичные), а также такими заболеваниями как СД, патология печени, почек, гормональными нарушениями (вторичные) По данным обследования моно – и дизиготных близнецов в России, изменчивость общего холестерина на 82% обусловлена генетическими факторами.

В настоящее время изучено много наследственных аномалий обмена ЛП, но только для некоторых известны точные биохимические дефекты, позволяющие диагностировать заболевание.

ГЛП тип III или семейная дисбеталипопротеинемия Другое название «семейная гиперхолестеринемия» Высокий уровень ОХС и ЛПНП Раннее развитие атеросклероза и ИВС Тип наследования аутосомно-доминантный У гомозигот заболевание протекает тяжелее (у 60% гомозигот ИБС развивается до 10 лет) ОХС может быть выше 15, 0 ммоль/л. Причина: дефект ЛПНП-рецептора, вызывающий резкое снижение поглащения ЛПНП и соответственно возрастание их в крови.

Установлено 4 типа генетических мутаций дефектов ЛПНП-рецептора: — полное отсутствие белка-рецептора — нарушение транспорта белка-рецептора к поверхности клетки: — дефект рецептора, препятствующий связыванию ЛПНП; — дефект рецептора, препятствующий его интернализации после связывания с ЛПНП. — В настоящее время выявлено более 150 мутаций этого белка. —

Несмотря на установление генетического дефекта, характеристики клинических проявлений и нарушений липидного обмена, критерии семейной гиперхолестеринемии окончательно не определены. К сожалению, определение активности ЛПНП-рецептора для диагностики этой ГЛП не нашло широкого применения. Полагают, что ДНК-анализ для диаг. . ГЛП III нецелесообразен вследствие большого количества мутации. Увеличение ОХС-нечеткий диагностический критерий ГЛП IIIIII , т. к. есть пациенты со сниженной актив. апо. В-рецептора и нормальным уровнем ОХС.

Гипр ТГЛ -риск развития ИБС? Данные о взаимосвязи ГТГЛ и ИБС противоречивы, хотя эпидемиологическими иссл-ми на многих популяциях показана независимость ТГЛ как фактора риска ИБС Более определено значение ГТГЛ в формировании патологии периферических и церебральных сосудов. , что при низком уровне ОХС и частоты возникновения ИМ, ГТГЛ – фактор риска патологии периферических артерий

Расчет риска ССЗ с учетом липидного профиля Общий ХС (ммоль/л)) 6. 2 Высокий ХС ЛНП (ммоль/л) <2. 6 Оптимальный 2. 6 -3. 4 Близкий к оптим. 3. 4 -4. 1 Погранично высокий 4. 1 -4. 9 Высокий ХС ЛВП (ммоль/л) 1. 55 Высокий

1

Проведена оценка показателей липидного обмена студентов очной формы обучения в различные сезоны года. Исследование проводилось на базе Департамента биологии Тюменского государственного университета трижды в межсессионные периоды. Первое обследование проведено в осенний период. Второе – в зимний период. Третье – в весенний период. Обследовано 250 студентов очной формы обучения (средний возраст 19,8 ± 1,44 лет). У обследованных студентов выявлена высокая распространенность основных поведенческих факторов риска, подрывающих здоровый образ жизни. У девушек липидный профиль крови можно охарактеризовать как антиатерогенный за счет более высоких показателей общего холестерина, холестерина липопротеина высокой плотности и аполипопротеина А1 по сравнению с юношами. У обследованных нами студентов отмечены сезонные колебания уровня аполипопротеина В. У девушек средние значения липопротеина (а) достоверно выше, чем у юношей.

липидный спектр

студенты

1. Вельков В.В. Этот загадочный липопротеин (а). Новое в клинической лабораторной диагностике атерогенеза. – М.: Lomonosoff Print, 2009. – 54 с.

2. Диагностика и коррекция нарушений липидного обмена с целью профилактики и лечения атеросклероза // Российские рекомендации Всероссийского научного общества кардиологов (IVпересмотр) // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. – 2009. – № 8(6). – приложение 3. – 19 с.

3. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Обмен липидов и липопротеинов и его нарушения. – 3-е изд., перераб. – СПб.: Питер Ком, 1999. – 540 с.

4. Новак Е.С. Здоровье студенческой молодежи // Вестник ВолГУ. Серия 7. – Вып 1. – 2001. – С. 125–132.

5. Пациорковский В.В., Пациорковская В.В. SPSS для социологов: учебное пособие. – М.: ИСЭПН РАН, 2005. – 434 с.

6. Творогова М.Г. Аполипопротеины – свойства, методы определения, клиническая значимость // Лабораторная медицина. – 2005. – № 5. – С. 29–37.

7. Творогова М.Г. Липиды и липопротеины. Лабораторная диагностика нарушений липидтранспортой системы // Клиническая лабораторная диагностика. – 2008. – № 10. – С. 21–32.

8. Титов В.Н. Клиническая биохимия жирных кислот, липидов и липопротеинов. – М. – Тверь: ООО Изд-во «Триада», 2008. – 272 с.

9. Физиологические основы здоровья человека; под ред. Б.И. Ткаченко. – СПб.-Архангельск: Издательский центр Северного государственного медицинского университета, 2001. –728 с.

10. Шеметова Г.Н., Дудрова Е.В. Проблемы здоровья современной студенческой молодежи и нерешенные вопросы организации лечебно-профилактической помощи // Саратовский научно-медицинский журнал. – 2009. – т. 5. – № 4. – С. 526–530.

В последние 20 лет рост числа препатологий и патологий различных органов и систем человека, связанных с нарушением липидного обмена, заставил проводить детальное исследование роли жирных кислот в этиологии и патогенезе таких стрессогенных заболеваний человека, как атеросклероз, артериальная гипертония, диабет, ожирение и метаболический синдром. Изменение количества и качества жирных кислот в пище, врожденные нарушения в структуре ферментов липолиза и рецепторов для разных классов липопротеинов, усиление эндогенного синтеза жирных кислот и функциональных взаимоотношений между активным и пассивным поглощением жирных кислот являются патогенетическими факторами, которые объединяют эти заболевания . В.Н. Титов (2008) предложил этиологически объединить все эти заболевания, как патологию жирных кислот.

Все липиды сыворотки крови являются транспортными формами жирных кислот. Липиды - разнородная группа углеводородсодержащих органических веществ. Физиологические функции липидов важны и многообразны. Холестерин (ХС) и фосфолипиды (ФЛ) являются основными компонентами мембран клеток. Их биологическая роль заключается в том, что являясь фактором краткосрочной адаптации клеток к изменениям условий окружающей внешней и межклеточной среды, осуществляют регуляцию постоянства физико-химических параметров плазматической мембраны клеток. Триглицериды (ТГ) представляют собой форму депонирования энергии, служат основным поставщиком и источником макроэргических связей, необходимых для метаболических реакций организма, и поступают в кровоток в основном в составе липопротеина очень низкой плотности (ЛПОНП). Около 70 % ОХС крови находится в виде липопротеина низкой плотности (ЛПНП), а оставшаяся часть, преимущественно в виде липопротеина высокой плотности (ЛПВП). Фракция ЛПВП, в отличие от частиц ЛПНП, играет защитную роль в развитии ССЗ атеросклеротического поражения. Одим из факторов риска развития атеросклероза, связанного с низкими значениями антиатерогенной фракции ЛПВП, является мужской пол. Липиды являются предшественниками стероидных гормонов, желчных кислот, простагландинов, лейкотриенов и других метаболических активных соединений, участвуют в проведении нервных импульсов, свертывании крови, иммунологических реакциях .

В кровяном русле липиды транспортируются в ассоциации со специфическими транспортными белками - аполипопротеинами (АпоЛП) в составе макромолекулярных комплексов липопротеинов (ЛП), формируя сложную липидтранспортную систему (ЛТС). Из всех известных апоЛП в клинической практике чаще определяют концентрацию аполипопротеина А1 (АпоА1) и аполипопротеина В (АпоВ). Определение концентрации липопротеина (а) - ЛП(а), как независимого маркера риска развития атеросклероза, также находит всё большую распространенность в лабораторной практике .

Для полного понимания единства функционирования липидтранспортной системы важно оценивать, как уровни общего холестерина (ОХС), ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП, ТГ в сыворотке крови, так и уровни АпоА1 и АпоВ, от которых зависит транспортная функция липопротеинов. Также важно оценить уровень ЛП(а). Исследование липидного обмена у потенциально здорового населения необходимо для понимания исходного состояния этой проблемы. Обследование студентов, как одной из представительных демографических групп резерва производственных сил, целесообразно в проведении мероприятий, направленных на выявление функциональных сдвигов в организме для оценки и профилактики предболезненных (преморбидных), или донозологических состояний . В изученной нами литературе данных о детальной оценке параметров липидного обмена у студентов в различные сезоны года не встречалось.

Цель работы - оценить параметры липидного спектра у студентов очной формы обучения в различные сезоны года.

Материалы и методы исследования

Исследование проводилось на базе Департамента Биологии ТюмГУ в межсессионные периоды, в рамках программы «Университет здорового образа жизни». Первое обследование было проведено осенью в сентябре-октябре, второе - зимой в феврале, третье - весной в мае.

Обследовано 250 студентов очной формы обучения (62 юношей - 25 % и 188 девушек - 75 %). Средний возраст составил 19,8 ± 1,44 лет. На момент исследования никто не предъявлял жалоб на состояние здоровья, все студенты дали добровольное письменное согласие на участие в обследовании. В осеннем периоде исследования участвовали 122 (49 %) студента, из них 32 (26 %) юношей и 90 (74 %) девушек - первая группа. В зимнем - 70 (28 %) студентов из них 17 юношей (24 %) и 53 девушки (76 %) - вторая группа. В весеннем - 58 (23 %) студентов: 13 (22 %) юношей и 45 (78 %) девушек - третья группа. В группах студенты были сопоставимы по возрасту, полу, курсу обучения, наличию вредных привычек и уровню физической активности. Методом прямого опроса выясняли субъективную самооценку образа жизни.

Для оценки биохимических показателей липидного обмена проводили забор венозной крови натощак в утренние часы. Биохимическое определение ОХС, ТГ в сыворотке крови проводили энзиматическим колориметрическим методом; ЛПВП, ЛПНП - прямым энзиматическим колориметрическим методом; АпоА1, АпоВ и ЛП(а) - методом иммунотурбидиметрии на биохимическом фотометре общего назначения «Stat Fax 1904 + R» (США) с помощью аналитических наборов и контрольных материалов «Human» (Италия). Все этапы лабораторных исследований осуществлялись в соответствии с существующими приказами и рекомендациями Министерства здравоохранения Российской Федерации по контролю качества лабораторных методов исследования. Расчетным путем были вычислены: ЛПОНП = ТГ/2,2; индекс атерогенности = (ОХС-ЛПВП)/ЛПВП; коэффициент атерогенности = АпоВ/АпоА1 .

Статистическую обработку материала проводили с использованием пакета статистических прикладных программ (фирма SPSS Inc., ver. 11,5) с применением общего вариационного и корелляционного анализа. Показатели представлены в виде М ± SD, где М - среднее значение, SD - стандартное (среднеквадратичное) отклонение. Для проверки гипотезы о нормальности распределения применяли критерий Колмогорова-Смирнова. Для оценки достоверности различий использовали t - критерий Стьюдента; для сравнения качественных и количественных величин, не являющихся нормальными - непараметрический критерий Манна-Уитни. Оценка взаимосвязи признаков проводилась с использованием коэффициентов ранговой корреляции Пирсона и Спирмена. Уровень значимости считали достоверным при р < 0,005 .

Результаты исследований и их обсуждение

Анализ самооценки образа жизни показал, что в течение всего учебного года 53 % студентов от числа всех обследованных имели низкую физическую активность. Количество курящих студентов было незначительным, осенью это число составило 23 % (28 человек); зимой - 10 % (7 человек); весной - 17 % (10 человек). Характер питания был нерегулярным. Основное количество пищи студенты принимали в вечернее время. Состав пищи был несбалансированным и отличался преобладанием углеводов, однообразием меню, повторяемостью употребления одних и тех же продуктов, частым отсутствием полноценного обеда, приемом пищи «на ходу» и всухомятку. Всё это свидетельствует о наличии нарушения физиологии и гигиены питания .

Анализируя биохимические данные в различные сезоны года, мы отметили, что суммированные показатели липидного профиля (таблица) находились в пределах нормативных показателей . Ряд значений ОХС > 5,0 ммоль/л, ЛПНП > 3,0 ммоль/л, ТГ > 1,7 ммоль/л определяли как дислипидемические. Уровень ОХС, превышающий норму, встречали у 39 девушек (16 %) и у 8 юношей (3 %). Гипертриглицеридемия (более 1,7 ммоль/л) была зарегистрирована у 8 девушек (3 %) и 8 юношей (3 %). Значения ЛПНП больше 3,0 ммоль/л наблюдали у 20 девушек (8 %) и у 8 юношей (3 %). Таким образом, распространенность дислипидемии была зафиксирована у 27 % девушек и у 9 % юношей.

Показатели липидного обмена студентов очной формы обучения в различные сезоны года, М ± SD

Показатели
ОХС, ммоль/л
ЛП(а), мг/дл
АпоА1, мг/дл
АпоВ, мг/дл	^(о, з) р = 0,05	^(о, з) р = 0,049
ТГ, ммоль/л		^(о, з) р = 0,044
ЛПВП, ммоль/л
ЛПНП, ммоль/л
ЛПОНП, ммоль/л		^(о, з) р = 0,043

Примечание: * - достоверность различий показателей в зависимости от пола; ^(о, з) - достоверность различий в зависимости от периода исследования (осень, зима), р - уровень значимости.

Зарегистрировано, что у девушек в осенний период уровень ОХС был достоверно выше, чем у юношей (4,17 ± 0,67 и 3,89 ± 0,70 ммоль/л, р = 0,05 соответственно). Более высокие показатели ОХС у девушек по сравнению с юношами отмечались также в зимний и весенний сезоны года, однако эти различия не имели достоверного характера. Повышенное содержание холестерина у девушек происходило за счет ЛПВП, антиатерогенной фракции липидов, уровень которых у девушек во все сезоны года был достоверно выше, чем у юношей (осень: р = 0,005, зима: р = 0,032, весна: р = 0,05). Отмеченный факт может быть связан с метаболическим эффектом женских половых гормонов на обмен липидов . Значения расчетного показателя ИА у девушек и юношей находились практически на одном уровне. Уровень ЛПНП, атерогенной фракции липидов не имел значительных отклонений в зависимости от сезона обследования.

Значения показателей ЛПОНП и ТГ осенью и зимой не имели достоверных различий в зависимости от пола. Однако весной у юношей выявлена более атерогенная структура липидного спектра за счет достоверно более высоких показателей ТГ и ЛПОНП на фоне статистически достоверно более низких значений ЛПВП, чем у девушек (таблица). Оценка концентрации ТГ у девушек в зависимости от периода обследования выявила достоверность различий этого показателя в зимний период по сравнению с исходным значением в сентябре месяце (0,98 ± 0,44 и 0,84 ± 0,35 ммоль/л, р = 0,044). Аналогичная картина имела место при оценке уровня ЛПОНП (0,45 ± 0,19 и 0,38 ± 0,16 ммоль/л, р = 0,043 соответственно). У юношей такой закономерности не обнаружили. По нашему мнению, данные изменения, характерные для девушек, связаны с сезонной направленностью, большим потреблением жирных кислот в преддверии зимы. По результатам корреляционного анализа отмечена сильная связь уровня ТГ с уровнем ЛПОНП (r = 1,0; р < 0,001).

Метаболизм липидов является динамическим процессом. АпоА1 - главный белковый компонент ЛПВП, осуществляет обратный транспорт холестерина к печени. АпоВ - главный белковый компонент атерогенных липопротеинов, осуществляет прямой транспорт холестерина к периферическим тканям . У обследованных нами девушек средние значения АпоА1 находились на более высоком уровне, чем у юношей (р = 0,05), что обусловлено транспортом проатерогенной фракции ЛПВП, содержание которых у девушек выше по сравнению с юношами. Значения АпоА1 положительно коррелировали с концентрацией ЛПВП (r = 0,82, р < 0,001) и отрицательно - с расчетными показателями индекса атерогенности (r = -0,50, р < 0,001) и КА (r = -0,45, р < 0,001). Значения АпоВ в зависимости от пола достоверно не отличались. Обнаружена положительная корреляционная зависимость между АпоВ и ЛПНП (r = 0,91, р < 0,001), ЛПОНП (r = 0,48, р < 0,001), ТГ (r = 0,48, р < 0,001), ИА (r = 0,73, р < 0,001) и КА (r = 0,81, р < 0,001), что подтверждает высокую диагностическую значимость определения концентрации транспортных белков. У обследованных нами студентов отмечены сезонные колебания уровня АпоВ. Максимальные значения концентрации АпоВ зарегистрированы осенью, которые были достоверно выше, чем зимой (девушки: осень 66,1 ± 14,2 и зима 59,4 ± 15,7 мг/дл, р = 0,049; юноши: 67,7 ± 14,9 и 59,2 ± 14,3 мг/дл, р = 0,049, соответственно). Таким образом, несмотря на то, что значительных колебаний атерогенной фракции ЛПНП в зависимости от периода исследования не было выявлено, мы наблюдали увеличение концентрации АпоВ осенью по сравнению с зимним периодом обследования. По мнению М.Г. Твороговой (2005), повышение уровня АпоВ является более сильным индикатором риска ССЗ, чем ЛПНП, особенно когда уровень ЛПНП в норме или понижен . В связи с этим мы можем предположить, что в начале года обучения студенты подвержены большему риску развития ССЗ, чем в середине и в конце года. Коэфициент атерогенности (соотношение АпоВ/АпоА1, как показатель баланса проатерогенных и атерогенных частиц), у студентов не имел существенных колебаний в течение года.

В сыворотке крови в составе ЛПНП циркулирует ещё один липопротеин - ЛП (а). Это сходная с ЛПНП частица, которая содержит АпоВ, коваленто связанный с Апо(а). Апо(а) - является белком-вектором направленного переноса к клеткам жирных кислот. Белковая часть Апо(а) состоит из доменов типа «kringle», количество которых у каждого индивидуально. Чем короче длина гена Апо(а), тем выше концентрация атерогенных частиц ЛП(а) в крови, уровень которых не зависит от образа жизни и питания. Повышенный уровень ЛП(а) - наиболее частое генетически опосредованное нарушение метаболизма липидов у лиц с ранними ССЗ. Кроме того, Апо(а) имеет высокую степень гомологии (98 %) с плазминогеном .

При оценке атерогеной фракции ЛП(а) у студентов в течение года нами были отмечены достоверные различия в зависимости от пола. Так, у девушек средние значения ЛП (а) были достоверно выше, чем у юношей (см. таблицу). Повышенное содержание ЛП(а) увеличивает риск развития ССЗ за счет проатерогенного характера, присущего ЛПНП, а также за счет протромботических свойств Апо(а), входящего в состав ЛП(а) .

1. У обследованных студентов выявлена высокая распространенность основных поведенческих факторов риска, подрывающих здоровый образ жизни.

2. У девушек липидный профиль крови можно охарактеризовать как антиатерогенный за счет более высоких показателей ОХС, ЛПВП и АпоА1 по сравнению с юношами.

3. У обследованных нами студентов отмечены сезонные колебания уровня АпоВ: осенью зарегистрирована более высокая концентрация транспортного белка атерогенных липидов, по сравнению с зимним периодом обследования.

4. У девушек средние значения ЛП (а) были достоверно выше, чем у юношей.

Рецензенты:

Соловьев В.С., д.м.н., профессор, зав. кафедрой анатомии и физиологии человека и животных Департамента Биологии ИМЕНиИТ ТюмГУ, г. Тюмень;

Пак И.В., д.б.н., зав. кафедрой экологии и генетики Департамента Биологии ИМЕНиИТ ТюмГУ, г. Тюмень.

Работа поступила в редакцию 04.04.2013

Библиографическая ссылка

Лысцова Н.Л. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫЕ СЕЗОНЫ ГОДА // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 6-1. – С. 106-110;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=31424 (дата обращения: 17.07.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»