Fettmetabolismen

Fettmetabolismen omfatter metabolismen av nøytrale fettsyrer, fosfatider, glykolipider, kolesterol og steroider. Et så stort antall komponenter som er inkludert i fettbegrepet gjør det ekstremt vanskelig å beskrive egenskapene til metabolismen deres. Imidlertid lar deres generelle fysisk-kjemiske egenskap - lav løselighet i vann og god løselighet i organiske løsemidler - oss umiddelbart understreke at transport av disse stoffene i vandige løsninger bare er mulig i form av komplekser med protein- eller gallesyresalter eller i form av såper.

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

Fettets betydning for kroppen

I de senere årene har synet på fettets betydning i menneskelivet endret seg betydelig. Det viste seg at fett i menneskekroppen fornyes raskt. Dermed fornyes halvparten av alt fett hos en voksen innen 5–9 dager, fett i fettvev – 6 dager, og i leveren – hver 3. dag. Etter at den høye fornyelsesraten av fettdepoter i kroppen ble etablert, får fett en stor rolle i energimetabolismen. Betydningen av fett i konstruksjonen av kroppens viktigste strukturer (for eksempel membranen i nervevevsceller), i syntesen av binyrehormoner, i beskyttelsen av kroppen mot overdreven varmetap og i transporten av fettløselige vitaminer har lenge vært velkjent.

Kroppsfett tilsvarer to kjemiske og histologiske kategorier.

A - «essensielt» fett, som inkluderer lipider som er en del av cellene. De har et visst lipidspektrum, og mengden deres er 2–5 % av kroppsvekten uten fett. «Essensielt» fett beholdes i kroppen selv under langvarig sult.

B - «ikke-essensielt» fett (reserve, overskudd), lokalisert i subkutant vev, i den gule benmargen og bukhulen - i fettvevet som ligger nær nyrene, eggstokkene, i mesenteriet og omentum. Mengden «ikke-essensielt» fett er ikke konstant: det akkumuleres eller brukes avhengig av energiforbruk og ernæringens art. Studier av kroppssammensetningen til fostre i forskjellige aldre har vist at fettopphopning i kroppen deres hovedsakelig skjer i de siste månedene av svangerskapet - etter 25 ukers svangerskap og i løpet av det første til andre leveåret. Fettopphopningen i denne perioden er mer intens enn proteinopphopningen.

Dynamikk i protein- og fettinnhold i fosterets og barnets kroppsvektstruktur

Fosterets eller barnets kroppsvekt, g	Protein, %	Fett, %	Protein, g	Fett, 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

En slik intensitet av akkumulering av fettvev i perioden med den mest kritiske veksten og differensieringen vitner om den ledende bruken av fett som et plastisk materiale, men ikke som en energireserve. Dette kan illustreres av data om akkumulering av den viktigste plastiske komponenten i fett - flerumettede langkjedede fettsyrer i klassene ω3 og ω6, som er inkludert i hjernestrukturer og bestemmer hjernens og det visuelle apparatets funksjonelle egenskaper.

Opphopning av ω-fettsyrer i hjernevev hos foster og barn

Fettsyrer	Før fødsel, mg/uke	Etter fødsel, mg/uke
Totalt ω6	31	78
18:2	1	2
20:4	19	45
Totalt ω3	15	4
18:3	181	149

Den laveste mengden fett observeres hos barn i prepubertalperioden (6-9 år). Med pubertetens begynnelse observeres igjen en økning i fettreserver, og på dette tidspunktet er det allerede markante forskjeller avhengig av kjønn.

Sammen med økningen i fettreserver øker glykogeninnholdet. Dermed akkumuleres energireserver for bruk i den første perioden av postnatal utvikling.

Selv om passasjen av glukose gjennom morkaken og akkumuleringen som glykogen er velkjent, tror de fleste forskere at fett bare syntetiseres hos fosteret. Bare de enkleste acetatmolekylene, som kan være utgangsprodukter for fettsyntese, passerer gjennom morkaken. Dette fremgår av det forskjellige fettinnholdet i mors og barns blod ved fødselen. For eksempel er kolesterolinnholdet i mors blod i gjennomsnitt 7,93 mmol/l (3050 mg/l), i retroplacentalt blod - 6,89 (2650 mg/l), i navlestrengsblod - 6,76 (2600 mg/l), og i barnets blod - bare 2,86 mmol/l (1100 mg/l), dvs. nesten 3 ganger lavere enn i mors blod. Tarmfordøyelses- og absorpsjonssystemene for fett dannes relativt tidlig. De finner sin første anvendelse allerede ved begynnelsen av inntaket av fostervann - dvs. fostervannsnæring.

Tidspunkt for utvikling av mage-tarmfunksjoner (tidspunkt for deteksjon og alvorlighetsgrad som en prosentandel av samme funksjon hos voksne)

Fordøyelse av fett	Første identifisering av et enzym eller en funksjon, uke	Funksjonelt uttrykk som en prosentandel av en voksen
Sublingual lipase	30	Mer enn 100
Bukspyttkjertellipase	20	5–10
Bukspyttkjertelkolipase	Ukjent	12
Gallesyrer	22	50
Absorpsjon av middels kjedede triglyserider	Ukjent	100
Absorpsjon av langkjedede triglyserider	Ukjent	90

Funksjoner ved fettmetabolisme avhengig av alder

Fettsyntese skjer hovedsakelig i cellenes cytoplasma langs den motsatte banen av Knoop-Linens fettnedbrytningssyklus. Fettsyresyntese krever tilstedeværelse av hydrogenerte nikotinamidenzymer (HAOP), spesielt HAOP H2. Siden hovedkilden til HAOP H2 er pentosesyklusen for karbohydratnedbrytning, vil intensiteten av fettsyredannelsen avhenge av intensiteten til pentosesyklusen for karbohydratnedbrytning. Dette understreker den nære forbindelsen mellom fett- og karbohydratmetabolisme. Det finnes et billedlig uttrykk: «fett brenner i flammen av karbohydrater».

Mengden «ikke-essensielt» fett påvirkes av hvordan barn får mat i det første leveåret og ernæringen de får i de påfølgende årene. Ved amming er kroppsvekten og fettinnholdet til barn noe mindre enn ved kunstig mating. Samtidig forårsaker morsmelk en forbigående økning i kolesterolinnholdet i den første levemåneden, noe som stimulerer tidligere syntese av lipoproteinlipase. Det antas at dette er en av faktorene som hemmer utviklingen av ateromatose i de påfølgende årene. Overdreven ernæring av små barn stimulerer dannelsen av celler i fettvev, noe som senere manifesterer seg som en tendens til fedme.

Det er også forskjeller i den kjemiske sammensetningen av triglyserider i fettvevet hos barn og voksne. Dermed inneholder fettet hos nyfødte relativt mindre oljesyre (69 %) sammenlignet med voksne (90 %) og omvendt mer palmitinsyre (hos barn - 29 %, hos voksne - 8 %), noe som forklarer det høyere smeltepunktet for fett (hos barn - 43 °C, hos voksne - 17,5 °C). Dette bør tas i betraktning når man organiserer omsorgen for barn i det første leveåret og når man forskriver legemidler til parenteral bruk.

Etter fødselen øker behovet for energi for å sikre alle vitale funksjoner kraftig. Samtidig opphører tilførselen av næringsstoffer fra mors kropp, og energitilførselen med mat i de første timene og dagene av livet er utilstrekkelig og dekker ikke engang behovene til den grunnleggende metabolismen. Siden barnets kropp har nok karbohydratreserver i en relativt kort periode, blir den nyfødte tvunget til å umiddelbart bruke opp fettreserver, noe som tydelig manifesteres av en økning i konsentrasjonen av ikke-esterifiserte fettsyrer (NEFA) i blodet med en samtidig reduksjon i glukosekonsentrasjonen. NEFA er en transportform for fett.

Samtidig med økningen i innholdet av NEFA i blodet til nyfødte, begynner konsentrasjonen av ketoner å øke etter 12–24 timer. Nivået av NEFA, glyserol og ketoner er direkte avhengig av energiverdien i maten. Hvis et barn får tilstrekkelig mengde glukose umiddelbart etter fødselen, vil innholdet av NEFA, glyserol og ketoner være svært lavt. Dermed dekker den nyfødte sine energikostnader primært gjennom karbohydratmetabolisme. Etter hvert som mengden melk barnet får øker, øker energiverdien til 467,4 kJ (40 kcal/kg), som dekker minst den grunnleggende metabolismen, og konsentrasjonen av NEFA synker. Studier har vist at økningen i innholdet av NEFA og glyserol og forekomsten av ketoner er assosiert med mobilisering av disse stoffene fra fettvev, og ikke representerer en enkel økning på grunn av inntak av mat. Når det gjelder andre fettkomponenter – lipider, kolesterol, fosfolipider, lipoproteiner – er det fastslått at konsentrasjonen i blodet i navlestrengene hos nyfødte er svært lav, men øker etter 1–2 uker. Denne økningen i konsentrasjonen av ikke-transporterende fettfraksjoner er nært knyttet til inntaket med mat. Dette skyldes at maten til en nyfødt – morsmelk – har et høyt fettinnhold. Studier utført på premature babyer har gitt lignende resultater. Det ser ut til at etter fødselen av en prematur baby er varigheten av den intrauterine utviklingen mindre viktig enn tiden som går etter fødselen. Etter ammingsstart er fett som inntas med mat utsatt for nedbrytning og resorpsjon under påvirkning av lipolytiske enzymer i mage-tarmkanalen og gallesyrer i tynntarmen. Fettsyrer, såper, glyserol, mono-, di- og til og med triglyserider resorberes i slimhinnen i midtre og nedre deler av tynntarmen. Resorpsjon kan forekomme både ved pinocytose av små fettdråper av tarmslimhinneceller (kylomikronstørrelse mindre enn 0,5 μm) og i form av dannelse av vannløselige komplekser med gallesalter og syrer, kolesterolestere. For tiden er det bevist at fett med en kort karbonkjede av fettsyrer (C12) absorberes direkte i blodet i v. portae-systemet. Fett med en lengre karbonkjede av fettsyrer kommer inn i lymfen og strømmer gjennom den felles thorakale kanalen inn i det sirkulerende blodet. På grunn av fettets uløselighet i blodet krever transporten deres i kroppen visse former. Først og fremst dannes lipoproteiner. Transformasjonen av kylomikroner til lipoproteiner skjer under påvirkning av enzymet lipoproteinlipase ("klargjøringsfaktor"), hvis kofaktor er heparin. Under påvirkning av lipoproteinlipase spaltes frie fettsyrer fra triglyserider, som er bundet av albuminer og dermed lett absorberes. Det er kjent at α-lipoproteiner inneholder 2/3 av fosfolipidene og omtrent 1/4 av kolesterolet i blodplasmaet,β-lipoproteiner - 3/4 av kolesterolet og 1/3 av fosfolipidene. Hos nyfødte er mengden α-lipoproteiner betydelig høyere, mens β-lipoproteiner er få. Først etter 4 måneder nærmer forholdet mellom α- og β-fraksjoner av lipoproteiner seg normalverdiene for en voksen (α-fraksjoner av lipoproteiner - 20–25 %, p-fraksjoner av lipoproteiner - 75–80 %). Dette har en viss betydning for transport av fettfraksjoner.

Fettutveksling skjer konstant mellom fettdepoter, lever og vev. I de første dagene av en nyfødts liv øker ikke innholdet av forestrede fettsyrer (EFA), mens konsentrasjonen av NEFA øker betydelig. Følgelig reduseres reesterifiseringen av fettsyrer i tarmveggen i de første timene og dagene av livet, noe som også bekreftes av mengden frie fettsyrer.

Steatoré observeres ofte hos barn i de første dagene og ukene av livet. Dermed er utskillelsen av totale lipider med avføring hos barn under 3 måneder i gjennomsnitt omtrent 3 g/dag, deretter i alderen 3-12 måneder synker den til 1 g/dag. Samtidig synker også mengden frie fettsyrer i avføringen, noe som gjenspeiler bedre absorpsjon av fett i tarmen. Dermed er fordøyelsen og absorpsjonen av fett i mage-tarmkanalen på dette tidspunktet fortsatt ufullkommen, siden tarmslimhinnen og bukspyttkjertelen gjennomgår en prosess med funksjonell modning etter fødselen. Hos premature spedbarn er lipaseaktiviteten bare 60-70 % av aktiviteten som finnes hos barn over 1 år, mens den hos fullbårne nyfødte er høyere - omtrent 85 %. Hos spedbarn er lipaseaktiviteten nesten 90 %.

Lipaseaktivitet alene bestemmer imidlertid ikke fettabsorpsjonen. En annen viktig komponent som fremmer fettabsorpsjon er gallesyrer, som ikke bare aktiverer lipolytiske enzymer, men også direkte påvirker fettabsorpsjonen. Gallesyresekresjon har aldersrelaterte egenskaper. For eksempel, hos premature spedbarn er utskillelsen av gallesyrer fra leveren bare 15 % av mengden som dannes i løpet av perioden med full utvikling av dens funksjon hos barn i alderen 2 år. Hos fullbårne spedbarn øker denne verdien til 40 %, og hos barn i det første leveåret er den 70 %. Denne omstendigheten er svært viktig fra et ernæringsmessig synspunkt, siden halvparten av barnas energibehov dekkes av fett. Siden vi snakker om morsmelk, er fordøyelsen og absorpsjonen ganske fullstendig. Hos fullbårne spedbarn skjer fettabsorpsjonen fra morsmelk med 90–95 %, hos premature spedbarn er den litt mindre – med 85 %. Ved kunstig mating synker disse verdiene med 15–20 %. Det er fastslått at umettede fettsyrer absorberes bedre enn mettede.

Menneskevev kan bryte ned triglyserider til glyserol og fettsyrer og syntetisere dem tilbake. Nedbrytning av triglyseridene skjer under påvirkning av vevslipaser, og passerer gjennom mellomliggende stadier av di- og monoglyserider. Glyserol fosforyleres og inkluderes i den glykolytiske kjeden. Fettsyrer gjennomgår oksidative prosesser lokalisert i cellenes mitokondrier og utveksles i Knoop-Linen-syklusen, hvis essens er at med hver omdreining av syklusen dannes ett molekyl acetylkoenzym A, og fettsyrekjeden reduseres med to karbonatomer. Til tross for den store økningen i energi under nedbrytningen av fett, foretrekker kroppen å bruke karbohydrater som energikilde, siden mulighetene for autokatalytisk regulering av energivekst i Krebs-syklusen fra siden av karbohydratmetabolismeveier er større enn i fettmetabolismen.

Under fettsyrekatabolisme dannes mellomprodukter - ketoner (β-hydroksysmørsyre, aceteddiksyre og aceton). Mengden av disse har en viss verdi, siden karbohydrater i mat og noen aminosyrer har anti-ketonegenskaper. Forenklet kan diettens ketogenisitet uttrykkes med følgende formel: (Fett + 40 % proteiner) / (Karbohydrater + 60 % proteiner).

Hvis dette forholdet er større enn 2, har dietten ketoniske egenskaper.

Det bør tas i betraktning at uavhengig av type mat, finnes det aldersrelaterte trekk som bestemmer tendensen til ketose. Barn i alderen 2 til 10 år er spesielt disponert for det. Tvert imot er nyfødte og barn i det første leveåret mer motstandsdyktige mot ketose. Det er mulig at den fysiologiske "modningen" av aktiviteten til enzymer involvert i ketogenese skjer sakte. Ketoner dannes hovedsakelig i leveren. Når ketoner akkumuleres, oppstår acetonemisk oppkastsyndrom. Oppkast oppstår plutselig og kan fortsette i flere dager og til og med uker. Ved undersøkelse av pasienter oppdages en eplelukt fra munnen (aceton), og aceton oppdages i urinen. Samtidig er sukkerinnholdet i blodet innenfor normale grenser. Ketoacidose er også karakteristisk for diabetes mellitus, der hyperglykemi og glukosuri oppdages.

I motsetning til voksne har barn aldersrelaterte kjennetegn på blodlipidprofilen sin.

Aldersrelaterte trekk ved fettinnhold og dets andeler hos barn

Indikator	Nyfødt			G spedbarn 1–12 måneder	Barn fra 2 år
	1 time	24 timer	6–10 dager		Opptil 14 år gammel
Totale lipider, g/l	2.0	2.21	4.7	5.0	6.2
Triglyserider, mmol/l	0,2	0,2	0,6	0,39	0,93
Totalt kolesterol, mmol/l	1.3	-	2.6	3,38	5.12
Effektivt bundet kolesterol, % av totalt	35,0	50,0	60,0	65,0	70,0
NEFA, mmol/l	2,2	2.0	1,2	0,8	0,45
Fosfolipider, 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

Som det fremgår av tabellen, øker innholdet av totale lipider i blodet med alderen: bare i løpet av det første leveåret øker det nesten tre ganger. Nyfødte har et relativt høyt innhold (som en prosentandel av det totale fettet) av nøytrale lipider. I løpet av det første leveåret øker innholdet av lecitin betydelig med relativ stabilitet av cefalin og lysolecitin.

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

Fettmetabolismeforstyrrelse

Forstyrrelser i fettmetabolismen kan oppstå på ulike stadier av metabolismen. Selv om det er sjeldent, observeres Sheldon-Reye syndrom - fettmalabsorpsjon forårsaket av fravær av pankreatisk lipase. Klinisk manifesterer dette seg ved et cøliakilignende syndrom med betydelig steatoré. Som et resultat øker pasientenes kroppsvekt sakte.

Endringer i erytrocytter oppdages også på grunn av forstyrrelser i strukturen til membranen og stromaen deres. En lignende tilstand oppstår etter kirurgiske inngrep på tarmen, der betydelige deler av den resekteres.

Nedsatt fordøyelse og absorpsjon av fett observeres også ved hypersekresjon av saltsyre, som inaktiverer pankreatisk lipase (Zollinger-Ellison syndrom).

Blant sykdommene basert på forstyrrelser i fetttransport er abetalipoproteinemi kjent - fravær av β-lipoproteiner. Det kliniske bildet av denne sykdommen ligner på cøliaki (diaré, hypotrofi, etc.). I blodet - lavt fettinnhold (serumet er gjennomsiktig). Imidlertid observeres forskjellige hyperlipoproteinemier oftere. I henhold til WHO-klassifiseringen skilles det mellom fem typer: I - hyperkylomikronemi; II - hyper-β-lipoproteinemi; III - hyper-β-hyperpre-β-lipoproteinemi; IV - hyperpre-β-lipoproteinemi; V - hyperpre-β-lipoproteinemi og kylomikronemi.

Hovedtyper av hyperlipidemi

Indikatorer	Type hyperlipidemi
	Jeg	IIA	IIv	III	IV.	V
Triglyserider	Økt		Økt		Økt	↑
Kylomikroner						↑
Totalt kolesterol		Økt	Økt
Lipoproteinlipase	Redusert
Lipoproteiner		Økt	Økt	Økt
Lipoproteiner med svært lav tetthet			Økt		Økt	↑

Avhengig av endringene i blodserum ved hyperlipidemi og innholdet av fettfraksjoner, kan de skilles ut ved gjennomsiktighet.

Type I er basert på mangel på lipoproteinlipase, blodserumet inneholder et stort antall kylomikroner, noe som fører til at det er uklart. Xantomer finnes ofte. Pasienter lider ofte av pankreatitt, ledsaget av anfall av akutte magesmerter, og retinopati finnes også.

Type II kjennetegnes av en økning i blodinnholdet av β-lipoproteiner med lav tetthet med en kraftig økning i kolesterolnivået og normalt eller litt økt innhold av triglyserider. Klinisk oppdages ofte xantomer på håndflatene, baken, periorbital, etc. Arteriosklerose utvikler seg tidlig. Noen forfattere skiller mellom to undertyper: IIA og IIB.

Type III - økning i såkalte flytende β-lipoproteiner, høyt kolesterol, moderat økning i triglyseridkonsentrasjon. Xantomer finnes ofte.

Type IV - økte pre-β-lipoproteinnivåer med økte triglyserider, normale eller litt forhøyede kolesterolnivåer; kylomikronemi er fraværende.

Type V er karakterisert av en økning i lavdensitetslipoproteiner med en reduksjon i plasmaclearance fra kostfett. Sykdommen manifesterer seg klinisk ved magesmerter, kronisk tilbakevendende pankreatitt og hepatomegali. Denne typen er sjelden hos barn.

Hyperlipoproteinemier er oftere genetisk bestemte sykdommer. De klassifiseres som lipidtransportforstyrrelser, og listen over disse sykdommene blir mer og mer komplett.

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

Sykdommer i lipidtransportsystemet

• Familie:
  • hyperkolesterolemi;
  • forstyrrelser i apo-B-100-syntese;
  • kombinert hyperlipidemi;
  • hyperapolipo-β-lipoproteinemi;
  • dys-β-lipoproteinemi;
  • fytosterolemi;
  • hypertriglyseridemi;
  • hyperkylomikronemi;
  • type 5 hyperlipoproteinemi;
  • hyper-α-lipoproteinemi type Tanger sykdom;
  • lecitin/kolesterolacyltransferase-mangel;
  • an-α-lipoproteinemi.
• Abetalipoproteinemi.
• Hypobetalipoproteinemi.

Disse tilstandene utvikler seg imidlertid ofte sekundært til ulike sykdommer (lupus erythematosus, pankreatitt, diabetes mellitus, hypotyreose, nefritt, kolestatisk gulsott, etc.). De fører til tidlig vaskulær skade - arteriosklerose, tidlig dannelse av iskemisk hjertesykdom, risiko for å utvikle blødninger i hjernen. I løpet av de siste tiårene har oppmerksomheten stadig økt mot barndommens årsaker til kroniske hjerte- og karsykdommer i voksen alder. Det har blitt beskrevet at selv hos unge mennesker kan tilstedeværelsen av lipidtransportforstyrrelser føre til dannelse av aterosklerotiske forandringer i karene. Blant de første forskerne på dette problemet i Russland var VD Tsinzerling og MS Maslov.

I tillegg til dette er intracellulære lipoidoser også kjent, blant hvilke Niemann-Picks sykdom og Gauchers sykdom er vanligst hos barn. Ved Niemann-Picks sykdom avsettes sfingomyelin i cellene i det retikuloendoteliale systemet og i benmargen, og ved Gauchers sykdom heksosecerebrosider. En av de viktigste kliniske manifestasjonene av disse sykdommene er splenomegali.

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