Желчные кислоты функции. Без желчи липиды не переварятся

Монокарбоновые оксикислоты, относящиеся к классу стероидов. Твердые оптически активные вещества, плохо растворимые в воде. Вырабатываются печенью из холестерина , содержат (у млекопатиющих) 24 атома углерода. У различных животных структура доминирующих желчных кислот видоспецифична. В организме желчные кислоты обычно образуют конъюгаты с глицином (гликолевая кислота) или таурином (таурохолевая кислота).

Первичные желчные кислоты — холевая кислота и хенодезоксихолевая кислота — синтезируются в печени из холестерина, конъюгируются с глицином или таурином и секретируются в составе желчи.

Вторичные желчные кислоты, включая дезоксихолевую кислоту и литохолевую кислоту, образуются из первичных желчных кислот в толстой кишке под действием бактерий.

Литохолевая кислота всасывается значительно хуже, чем дезоксихолевая. Другие вторичные желчные кислоты образуются в ничтожно малых количествах. К ним относятся урсодезоксихолевая кислота (стереоизомер хенодезоксихолевой кислоты) и ряд других необычных желчных кислот.

При хроническом холестазе эти кислоты обнаруживаются в повышенных количествах. В норме соотношение количеств желчных кислот, конъюгированных с глицином и таурином, составляет 3:1; при холестазе часто повышены концентрации желчных кислот, конъюгированных с серной и глюкуроновой кислотами.

Желчные кислоты являются поверхностно-активными веществами. Если их концентрация в водном растворе превышает критическую — 2 ммоль/л, — молекулы желчных кислот образуют агрегаты, называемые мицеллами.

Холестерин плохо растворим в воде; его растворимость в желчи зависит от концентрации липидов и соотношения молярных концентраций желчных кислот и лецитина. При нормальном соотношении этих компонентов образуются растворимые смешанные мицеллы, содержащие холестерин, при нарушенном соотношении происходит осаждение кристаллов холестерина.

Помимо того, что желчные кислоты способствуют экскреции холестерина, они необходимы для всасывания жиров в кишечнике, которое также осуществляется посредством образования мицелл.

Активный транспорт желчных кислот является важнейшим фактором, обеспечивающим образование желчи.

Наконец, в тонкой и толстой кишках желчные кислоты способствуют транспорту воды и электролитов.

Монокарбоновые оксикислоты, относящиеся к классу стероидов. Твердые оптически активные вещества, плохо растворимые в воде. Вырабатываются печенью из холестерина, содержат (у млекопитающих) 24 атома углерода. У различных животных структура доминирующих желчных кислот видоспецифична.

В организме желчные кислоты обычно образуют конъюгаты с глицином (гликолевая кислота) или таурином (таурохолевая кислота).

Желчные кислоты представляют собой твердые порошкообразные вещества с высокой температурой плавления (от 134 до 223 °С), обладающие горьким вкусом, плохо растворимые в воде, лучше — в спиртовых и щелочных растворах. По химической структуре они принадлежат к группе стероидов и являются производными холановой кислоты (С24Н40О2). Все желчные кислоты образуются только в гепатоцитах из холестерина.

Среди желчных кислот человека Bergstrom различал первичные (холевая и хенодезоксихолевая, синтезируемые в печени) и вторичные (дезоксихолевая и литохолевая, образующиеся в тонкой кишке из первичных кислот под действием бактериальной микрофлоры кишечника).

В желчи человека содержатся также аллохолевая и урсодсзоксихолсвая кислоты — стереоизомеры соответственно холевой и хенодезоксихолевой кислот. В физиологических условиях в желчи свободные желчные кислоты практически не встречаются, так как все они связаны в парные соединения с глицином или таурином. Физиологическое значение конъюгатов желчных кислот заключается в том, что их соли являются более полярными, чем соли свободных желчных кислот, легче секретируются и имеют меньшую величину критической концентрации мицеллообразования.

Печень — единственный орган, способный превращать холестерин в гидроксилзамещенные холановые кислоты, так как ферменты, участвующие в гидроксилировании и конъюгации желчных кислот, находятся в микросомах и митохондриях гепатоцитов. Конъюгация желчных кислот, осуществляемая ферментным путем, происходит в присутствии ионов магния, АТФ, НАДФ, СоА. Активность этих ферментов изменяется соответственно колебаниям скорости циркуляции и состава пула желчных кислот в печени. Синтез последних контролируется механизмом отрицательной обратной связи, т. с. интенсивность синтеза желчных кислот в печени обратно пропорциональна току вторичных желчных кислот в печень.

В нормальных условиях синтез желчных кислот в печени у человека низкий — от 200 до 300 мг в день. Преобразование холестерина в желчные кислоты происходит в результате окисления боковой цепи и кар-боксилирования С24~атома. Далее насыщается двойная связь между С4- и С6-атомами. Оптическая конфигурация гидроксигруппы при С3-атоме изменяется: переходит из пара-положения в положение с введением двух гидроксильных групп. По-видимому, все микросомальные реакции гидроксилирования в биосинтезе желчных кислот требуют участия электронно-транспортной цепи, включающей цитохром-Р-450-и НАДФ-Н2-цитохром-Р~450-оксидоредуктазу.

Этапы, которые приводят к образованию холевой кислоты, отличаются от этапов образования хенодезоксихолевой кислоты. Фактически эти кислоты не превращаются одна в другую, во всяком случае у людей. Реакция процесса образования холевой и хенодезоксихолевой кислот определяется с помощью влияния на активность трех основных гидроксилаз.

Первая реакция на пути биосинтеза желчных кислот — гидроксилирование холестерина в 1а-положении — является ступенью, ограничивающей скорость процесса в целом. В 1972 г. было показано существование циклических суточных колебаний активности клеточного ключевого фермента в биосинтезе желчных кислот — холестеринбиосинтезе желчных кислот — холестерин-7а-гидроксилазы, обусловленных изменениями синтеза самого фермента. Оказалось, что изменение скорости синтеза желчных кислот и холестерина в течение суток происходит одновременно с максимумом около полуночи. Время, необходимое для того, чтобы запасы холестерина уравновесились запасами холевой кислоты, равно 3-5 дням, а для дезоксихолевой кислоты — 6-10 дням. Это соответствует тому факту, что холевая кислота — прямой дериват холестерина, а дезоксихолевая кислота — производное холевой кислоты.

Синтезированные в гепатоцитах желчные кислоты экскретируются в желчь конъюгированными с глицином или таурином и по желчевыводящим путям поступают в желчный пузырь, где и накапливаются. В стенках желчного пузыря происходит всасывание незначительного количества желчных кислот — около 1,3%. Натощак основной пул желчных кислот находится в желчном пузыре, а после стимуляции пищей желудка рефлекторно происходит сокращение желчного пузыря и желчные кислоты поступают в двенадцатиперстную кишку. Желчные кислоты ускоряют липолизис и усиливают солюбилизацию и абсорбцию жирных кислот и моноглицеридов.

В кишечнике желчные кислоты под влиянием анаэробов в основной массе деконъюгируются и реабсорбируются, главным образом в дистальном отделе тонкой кишки, где и образуются вторичные желчные кислоты путем бактериального дегидроксилирования из первичных. Из кишечника желчные кислоты с током портальной крови вновь попадают в печень, которая абсорбирует практически все желчные кислоты (примерно 99%) из портальной крови; совсем небольшое количество (около 1%) попадает в периферическую кровь. Вот почему, если имеется патология печени, ее способность абсорбировать желчные кислоты из портальной крови и экскретировать их в общий желчный проток может быть снижена. Таким образом, уровень желчных кислот в периферической крови будет повышаться. Значимость определения сывороточных желчных кислот заключается в том, что они, являясь индикаторами холестаза, могут быть у части больных показателем заболевания собственно печени — индикатором гепатодепрессии.

Установлено, что активное всасывание желчных кислот происходит в подвздошном отделе тонкой кишки, тогда как пассивная абсорбция идет за счет концентрации желчных кислот в кишечнике, поскольку она всегда выше, чем в портальной крови. При активной абсорбции всасывается основная масса желчных кислот, а на долю пассивной абсорбции выпадает всасывание незначительного количества. Всосавшиеся из кишечника желчные кислоты связываются с альбумином и по воротной вене транспортируются обратно в печень. В гепатоцитах токсичные свободные желчные кислоты, составляющие примерно 15% от всего количества желчных кислот, всосавшихся в кровь, превращаются в конъюгированные. Из печени желчные кислоты вновь поступают в желчь в виде конъюгатов.

Подобная энтерогепатическая циркуляция в организме здорового человека совершается 2-6 раз в сутки в зависимости от режима питания; 10-15% от всех поступивших в кишечник желчных кислот после деконъюгации подвергаются более глубокой деградации в нижних отделах тонкой кишки. В результате процессов окисления и восстановления, вызываемых ферментами микрофлоры толстой кишки, происходит разрыв кольцевой структуры желчных кислот, что приводит к образованию ряда веществ, выделяемых с фекалиями во внешнюю среду. У здорового человека около 90% фекальных желчных кислот составляют вторичные, т. е. литохолевая и дезок-сихолевая кислоты. При использовании меченых желчных кислот доказано, что лишь незначительное их количество может быть обнаружено в моче.

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ

Желчные кислоты в организме человека выполняют различные функции, основные из них — участие во всасывании жиров из кишечника, регуляция синтеза холестерина и регуляция желчеобразования и желчевыделения.

Желчные кислоты играют важную роль в переваривании и всасывании липидов. В тонкой кишке конъюгированные желчные кислоты, являясь поверхностно-активными веществами, адсорбируются в присутствии свободных жирных кислот и моноглицеридов на поверхности капелек жира, образуя при этом тончайшую пленку, препятствующую слиянию мельчайших капелек жира в более крупные. При этом происходит резкое снижение поверхностного натяжения на границе двух фаз — воды и жира, что приводит к образованию эмульсии с размерами частиц 300-1000 ммк и мице-лярного раствора с размерами частиц 3-30 ммк. Образование мицеллярных растворов облегчает действие панкреатической липазы, которая при воздействии на жиры расщепляет их на глицерин, легко всасывающийся кишечной стенкой, и жирные кислоты, нерастворимые в воде. Желчные кислоты, соединяясь с последними, образуют холеиновые кислоты, хорошо растворимые в воде и поэтому легко всасывающиеся кишечными ворсинками в верхних отделах тонкой кишки. Холеиновые кислоты в виде мицелл всасываются из просвета подвздошной кишки внутрь клеток, сравнительно легко проходя мембраны клеток.

Электронно-микроскопические исследования показали, что в клетке связь желчных и жирных кислот распадается: желчные кислоты попадают через портальную вену в кровь и печень, а жирные кислоты, накапливаясь внутри цитоплазмы клеток в виде гроздьев мельчайших капель, являются конечными продуктами всасывания липидов.

Вторая существенная роль желчных кислот — регуляция синтеза холестерина и его деградации. Скорость синтеза холестерина в тонкой кишке зависит от концентрации желчных кислот в просвете кишки. Основная часть холестерина в организме человека образуется путем синтеза, а незначительная часть поступает с пищей. Таким образом, влияние желчных кислот на обмен холестерина заключается в поддержании его баланса в организме. Желчные кислоты сводят к минимуму нарастание или недостаток холестерина в организме.

Разрушение и выброс части желчных кислот представляют важнейший путь экскреции конечных продуктов холестерина. Холевые кислоты служат регулятором метаболизма не только холестерина, но и других стероидов, в частности гормонов.

Физиологической функцией желчных кислот является участие в регуляции экскреторной функции печени. Желчные соли действуют как физиологические слабительные, усиливая перистальтику кишечника. Этим действием холатов объясняются внезапные поносы при поступлении в кишечник больших количеств концентрированной желчи, например при гипомоторной дискинезии желчных путей. При забрасывании желчи в желудок может развиваться .

РАЗНОВИДНОСТИ ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ

ХОЛЕВАЯ КИСЛОТА

В печени из холестерина образуются желчные кислоты. Эти стероидные соединения с 24 атомами углерода являются производные холановой кислоты, имеющими от одной до трех б-гидроксильных групп и боковую цепь из 5 атомов углерода с карбоксильной группой на конце цепи. В организме человека наиболее важна холевая кислота. В желчи при слабощелочном рН она присутствует в виде холат-аниона.

ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ И СОЛИ ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ

Кроме холевой кислоты в желчи содержится также хенодезоксихолевая кислота. Она отличается от холевой отсутствием гидроксильной группы при С-12. Оба соединения принято называть желчными кислотами. В количественном отношении это наиболее важные конечные продукты обмена холестерина.

Другие две кислоты, дезоксихолевая и литохолевая, называются вторичными желчными кислотами, поскольку они образуются путем дегидроксилирования по С-7 первичных кислот в желудочно-кишечном тракте. В печени образуются конъюгаты желчных кислот с аминокислотами (глицином или таурином),связанные пептидной связью. Эти конъюгаты являются более сильными кислотами и присутствуют в желчи в форме солей (холатов и дезоксихолатов Na+ и К+, называемых солями желчных кислот).

МИЦЕЛЛЫ

В связи с наличием в структуре б-гидроксильных групп желчные кислоты и соли желчных кислот являются амфифильными соединениями и обладают свойствами детергентов (см. с. 34). Основные функции желчных кислот состоят в образовании мицелл, эмульгировании жиров и солюбилизации липидов в кишечнике. Это повышает эффективность действия панкреатической липазы и способствует всасыванию липидов.

На рисунке показано, как молекулы желчных кислот фиксируются на мицелле своими неполярными частями, обеспечивая ее растворимость. Липаза агрегирует с желчными кислотами и гидролизует жиры (триацилглицерины), содержащиеся в жировой капле.

МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ

Первичные желчные кислоты образуются исключительно в цитоплазме клеток печени. Процесс биосинтеза начинается с гидроксилирования холестерина по С-7 и С-12, и эпимеризации по C-3, затем следует восстановление двойной связи в кольце В и укорачивание боковой цепи на три углеродных атома.

Лимитирующей стадией является гидроксилирование по С-7 с участием 7б-гидроксилазы. Холевая кислота служит ингибитором реакции, поэтому желчные кислоты регулируют скорость деградации холестерина.

Коньюгирование желчных кислот проходит в две стадии. Вначале образуются КоА-эфиры желчных кислот, а затем следует собственно стадия конъюгации с глицином или таурином с образованием, например, гликохолевой и таурохолевой кислот. Желчь дренируется во внутрипеченочные желчные протоки и накапливается в желчном пузыре.

Кишечная микрофлора продуцирует ферменты, осуществляющие химическую модификацию желчных кислот. Во-первых, пептидная связь гидролизуется (деконьюгирование), и, во-вторых, за счет дегидроксилирования С-7 образуются вторичные желчные кислоты. Однако большая часть желчных кислот всасывается кишечным эпителием (6) и после попадания в печень вновь секретируется в составе желчи (энтерогепатическая циркуляция желчных кислот). Поэтому из 15-30 г солей желчных кислот, ежедневно поступающих в организм с желчью, в экскрементах обнаруживается только около 0,5 г. Это примерно соответствует ежесуточному биосинтезу холестерина de novo.

При неблагоприятном составе желчи отдельные компоненты могут кристаллизоваться. Это влечет за собой отложение желчных камней, которые чаще всего состоят из холестерина и кальциевых солей желчных кислот (холестериновые камни), но иногда эти камни включают и желчные пигменты.

Желчные кислоты - основной компонент желчи, обеспечивающий эмульгирование жиров пищи, активацию липазы поджелудочной железы, которая расщепляет жиры на поверхности мелких капелек эмульсии, всасывание конечных продуктов гидролиза жиров клетками слизистой тонкого кишечника, единственная возможность избавиться от излишков холестерина. Это только часть функции желчных кислот.

Синтез и метаболизм желчных кислот

Желчные кислоты - это конечные продукты метаболизма холестерина в печени. Синтез желчных кислот является основным каналом катаболизма холестерина у млекопитающих. Хотя некоторые из ферментов, участвующих в синтезе желчных кислот, действуют во многих типах клеток, печень является единственным органом, в котором осуществляется их полный биосинтез. Синтез желчных кислот является одним из преобладающих механизмов экскреции избытка холестерина. Тем не менее, превращение холестерина в желчные кислоты недостаточно, чтобы компенсировать избыточное поступление холестерина с пищей. Наряду с использованием холестерина как субстрата для синтеза желчных кислот, желчные кислоты обеспечивают доставку холестерина и липидов пищи как необходимых питательных веществ в печень. Полный синтез желчной кислоты требует 17 отдельных ферментов и происходит в нескольких внутриклеточных отсеках гепатоцитов, в том числе в цитозоле, эндоплазматический ретикулум (ЭПР), митохондриях и пероксисомах. Гены, кодирующие несколько ферментов синтеза желчных кислот, находятся под строгим регуляторным контролем, который гарантирует, что необходимый уровень производства желчных кислот координируется в соответствии с изменяющимися условиями метаболизма. Учитывая тот факт, что многие метаболиты желчных кислот являются цитотоксическими, естественно, что синтез желчных кислот необходимо строго контролировать. Несколько врожденные нарушения метаболизма, вызванные дефектами в генах для синтеза желчных кислот проявляются прогрессивной нейропатией у взрослых.

Образование холевой и хенодезоксихолевой кислот при метаболизме холестерина отражает рис.1 -

Хенодезоксихолевая кислота (45%) и холевая кислоты (31%). Холевая и хенодезоксихолевая кислоты называются первичными желчными кислотами. Перед секрецией в просвет канальцев первичные желчные кислоты подвергаются конъюгированию - связыванию с аминокислотами глицином и тауринром. Продукт реакции конъюгации - соответственно гликохолевая и гликохенодезоксихолевая кислоты и таурохолевая и тауродезоксихолевая кислоты. Процесс конъюгации увеличивает амфипатические свойства желчных кислот, а также снижает их цитотоксическое действие. Конъюгированные желчные кислоты являются основными растворенными веществами в желчи человека (рис.2) .

Желчные кислоты из печени по протокам попадают в желчный пузырь, где они хранится для использования в будущем. Желчный пузырь концентрирует желчные кислоты до 1000 раз. После стимуляции желчного пузыря приемом пищи, желчь и в её составе конъюгаты желчных кислот изливается в двенадцатиперстную кишку (сокращение желчного пузыря стимулирует кишечный гормон холецистокинин), желчные кисслоты содействуют эмульгированию жиров пищи.
Первичные желчные кислоты под действием бактерий кишечника подвергаются процессу деконъюгации - отщеплению остатков глицина и таурина. Деконъюгированные желчные кислоты либо выводится с калом (небольшой процент), либо поглощается в кишечнике и возвращаются в печень. Анаэробные бактерии в толстой кишке изменяют первичные желчные кислоты преобразуют их во вторичные желчные кислот, которые определены как дезоксихолата (холат) и lithocholate (хенодезоксихолат) . Первичные и вторичные желчные кислоты, поглощаются в кишечнике и доставляются обратно в печень через портальную циркуляцию. В самом деле, до 95% желчных кислот в печени - это возврат их из дистального отдела подвздошной кишки. Этот процесс секреции печени в желчный пузырь, кишечник и, наконец, обратное всасывание называется энтерогепатической циркуляцией .

Энтерогепатическая циркуляции обеспечивается двумя насосами - печенью и кишечником и двумя резервуарами - просвет кишечника и кровь.

В энтерогепатической циркуляции печень как насос

• синтезирует новые желчные кислоты - <2% пула желчных кислот
• экстрагируеты желчные кислот из портальной крови
• выделяет желчные кислоты в канальцы

Кишечник как насос

• Осуществляет обратное всасывание желчных кислот из просвета кишечника.
• Секретирует желчные кислоты, что всосались, в кровь портальной вены.

Важно знать, что

• при оперативном удалении подвздошной кишки секреция желчных кислот увеличивается;
• у детей с врожденными ошибками биосинтеза желчных кислот в гепатоцитах (клетках печени) н акапливаются токсичные метаболиты, вызывающие холестаз и хронические повреждения печени;
• прием препаратов, содержащих гидрофобные желчные кислоты снижают накопление токсичных соединений в печени;
• увеличение холестерина в пище тормозит образование желчных кислот;
• Пул желчных кислот рециркулирует 10-20 раз в день;
• Общее содержание желчных кислот в организме от 1,5 до 4 г;
• Пул циркулирующих желчных кислот составляет от 17 до 40 г.
• 0.2 - 0.5 г желчных кислот теряется с калом и синтезируется заново. Таким образом, рециркуляция желчных кислот позволяет ограничивать их синтез в гепатоцитах-они ведь очень токсичны для клеток!
• Секреция вновь синтезированных желчных кислот и рециркуляция их в гепатоцитах обеспечивается семейством специфических белков-переносчиков.

За несколько последних десятилетий удалось получить много новой информации о желчи и ее кислотах. В связи с этим возникла необходимость пересмотра и расширения представлений об их значении для жизнедеятельности человеческого организма.

Роль желчных кислот. Общие сведения

Быстрое развитие и усовершенствование исследовательских методов дало возможность более детально изучить желчные кислоты. Например, сейчас имеется более ясное представление о метаболизме, об их взаимодействии с белками, липидами, пигментами и содержании в тканях и жидкостях. Подтверждена информация, свидетельствующая о том, что желчные кислоты имеют огромное значение не только для нормального функционирования желудочно-кишечного тракта. Эти соединения участвуют во многих процессах в организме. Немаловажно и то, что благодаря применению новейших исследовательских методов, удалось наиболее точно определить, как ведут себя желчные кислоты в крови, а также каким образом оказывают влияние на дыхательную систему. Помимо всего прочего, соединения воздействуют на некоторые отделы ЦНС. Доказано их значение во внутриклеточных и внешних мембранных процессах. Это обусловлено тем, что желчные кислоты выступают в качестве поверхностно-активных веществ во внутренней среде организма.

Исторические факты

Этот тип химических соединений открыл ученый Штреккер в середине XIX века. Ему удалось выяснить, что желчь имеет две Первая из них содержит в себе серу. Вторая также содержит данное вещество, однако имеет совершенно другую формулу. В процессе расщепления этих химических соединений образуется холевая кислота. В результате превращения первого указанного выше соединения формируется глицерин. В то же время, другая желчная кислота образует совершенно иное вещество. Оно называется таурин. В результате исходным двум соединениям были присвоены названия, одноименные производимым веществам. Так появились тауро- и гликохолевая кислота соответственно. Это открытие ученого дало новый толчок к изучению этого класса химических соединений.

Секвестранты желчных кислот

Эти вещества представляют собой группу препаратов, оказывающих гиполипидемическое воздействие на организм человека. В последние годы они активно использовались для снижения уровня холестерина в крови. Это позволило существенно снизить риск возникновения различных сердечно-сосудистых патологий и ишемической болезни. На данный момент в современной медицине широко используется другая группа более эффективных препаратов. Этими являются статины. Они применяются гораздо чаще из-за меньшего количества побочных действий. В нынешнее время секвестранты желчных кислот применяются все реже. Иногда их используют исключительно в рамках комплексного и вспомогательного лечения.

Детальная информация

Стероидный класс включает в себя монокарбаиновые оксикислоты. Они представляют собой активные которые плохо растворяются в воде. Данные кислоты возникают в результате переработки печенью холестерина. У млекопитающих они состоят из 24 углеродных атомов. Состав доминирующих желчных соединений у разных видов животных различен. Данные типы образуют в организме таухолевую и гликолевую кислоты. Хенодезоксихолевые и холевые соединения относятся к классу первичных. Как они образуются? В данном процессе имеет значение биохимия печени. Первичные соединения возникают в результате синтеза холестерина. Далее происходит процесс конъюгирования вместе с таурином или глицином. Затем эти типы кислот подвергаются секреции в желчи. Литохолевые и дезоксихолевые вещества входят в состав вторичных соединений. Они образуются в толстом кишечнике из первичных кислот под воздействием местных бактерий. Скорость всасывания дезоксихолевых соединений значительно выше, чем у литохолевых. Другие вторичные желчные кислоты возникают в очень малых объемах. Например, к их числу относится урсодезоксихолевая. Если имеет место хронический холестаз, то данные соединения присутствуют в огромном количестве. Нормальное соотношение этих веществ - 3:1. В то время как при холестазе содержание желчных кислот изрядно превышено. Мицеллы представляют собой агрегаты из их молекул. Они образуются только тогда, когда концентрация данных соединений в водном растворе превышает предельную отметку. Это обусловлено тем, что желчные кислоты относятся к поверхностно-активным веществам.

Особенности холестерина

Это вещество плохо растворяется в воде. От соотношения концентрации липидов, а также молярной концентрации лецитина и кислот зависит скорость растворимости холестерина в желчи. Смешанные мицеллы возникают только при сохранении нормальной пропорции всех этих элементов. Они содержат в себе холестерин. Осадка его кристаллов осуществляется при условии нарушения данного соотношения. кислот не ограничиваются выведением холестерина из организма. Они способствуют всасыванию жиров в кишечнике. Мицеллы также образуются во время этого процесса.

Движение соединений

Одним из главных условий образования желчи является активное перемещение кислот. Эти соединения играют не последнюю роль в транспортировке электролитов, воды в тонкой и толстой кишках. Они представляют собой твердые порошкообразные вещества. Температура их плавления достаточно высока. Они обладают горьким вкусом. Желчные кислоты плохо растворяются в воде, тогда как в щелочных и спиртовых растворах - хорошо. Эти соединения являются производными холановой кислоты. Все подобные кислоты возникают исключительно в холестериновых гепатоцитах.

Влияние

Основное значение среди всех кислотных соединений имеют соли. Это обусловлено рядом свойств данных продуктов. Так, например, они более полярны, нежели соли свободных желчных кислот, имеют маленький размер предельной концентрации образования мицелл и быстрее секретируются. Печень является единственным органом, способным превращать холестерин в особые холановые кислоты. Это обусловлено тем, что ферменты, которые принимают участие в конъюгации, содержатся в гепатоцитах. Изменение их активности находится в прямой зависимости от состава и скорости колебаний желчных кислот печени. Процесс синтеза регулируется механизмом Это означает, что интенсивность данного явления находится в соотношении с током вторичных желчных кислот в печени. Норма их синтеза в организме человека довольно низкая - от двухсот до трехсот миллиграмм в сутки.

Основные задачи

Желчные кислоты имеют обширный диапазон назначения. В человеческом организме они главным образом осуществляют синтез холестерина и влияют на всасывание жиров из кишечника. Кроме того, соединения участвуют в регуляции желчевыделения и желчеобразования. Эти вещества также оказывают сильное влияние на процесс переваривания и усвоения липидов. Их соединения собираются в тонкой кишке. Процесс происходит под воздействием моноглицеридов и свободных жирных кислот, которые находятся на поверхности жировых отложений. При этом образуется тонкая пленка, которая препятствует соединению маленьких капель жира в более объемные. Благодаря этому происходит сильное снижение Это приводит к образованию мицеллярных растворов. Они, в свою очередь, облегчают действие панкреатической липазы. С помощью жировой реакции она расщепляет их на глицерин, который в дальнейшем всасывается стенкой кишечника. Желчные кислоты соединяются с жирными, не растворившимися в воде, и образуют холеиновые. Данные соединения легко расщепляются и быстро всасываются с помощью ворсинок верхней части тонкой кишки. Холеиновые кислоты преобразуются в мицеллы. Далее они всасываются внутрь клеток, при этом без труда преодолевая их мембраны.

Была получена информация самых последних исследований в этой области. Они доказывают, что взаимосвязь жирных и желчных кислот в клетке распадается. Первые представляют собой конечный результат всасывания липидов. Последние - посредством портальной вены проникают в печень и кровь.

Желчные кислоты – специфические компоненты желчи, представляющие собой конечный продукт метаболизма холестерина в печени. Сегодня поговорим о том, какую функцию выполняют желчные кислоты и каково их значение в процессах переваривания и усвоения пищи.

Роль желчных кислот

– органические соединения, имеющие большое значение для нормального течения пищеварительных процессов. Это производные холановой кислоты (стероидные монокарбоновые кислоты), которые образуются в печени и вместе с желчью выделяются в 12-перстную кишку. Их основное предназначение – эмульгирование жиров, поступающих с пищей и активизация фермента липазы, которая вырабатывается поджелудочной железой для утилизации липидов. Таким образом, именно желчным кислотам отведена решающая роль в процессе расщепления и всасывания жиров, что является важным фактором в процессе переваривания пищи.

В желчи, вырабатываемой печенью человека, содержатся следующие желчные кислоты:

• холевая;
• хенодезоксихолевая;
• дезоксихолевая.

В процентном выражении содержание этих соединений представлено соотношением 1:1:0,6. Кроме того, в небольших количествах в желчи содержатся такие органические соединения, как аллохолевая, литохолевая и урсодезоксихолевая кислоты.

Сегодня ученые располагают более полными сведениями о метаболизме желчных кислот в организме, об их взаимодействии с белками, жирами и клеточными структурами. Во внутренней среде организма желчные соединения играют роль поверхностно-активных веществ. То есть, они не проникают сквозь клеточные мембраны, но регулирует течение внутриклеточных процессов. С помощью новейших исследовательских методов установлено, что желчные кислоты влияют на функционирование различных отделов нервной, дыхательной системы и работу пищеварительного тракта.

Функции желчных кислот

Благодаря тому, что в структуре желчных кислот присутствуют гидроксильные группы и их соли, обладающие свойствами детергентов, кислотные соединения способны расщеплять липиды, участвовать в их переваривании и всасывании в стенки кишечника. Кроме того, желчные кислоты выполняют следующие функции:

• способствуют росту полезной кишечной микрофлоры;
• регулируют синтез холестерина в печени;
• участвуют в регуляции водно-электролитного обмена;
• нейтрализуют агрессивный желудочный сок, поступающий в кишечник с пищей;
• способствуют усилению перистальтики кишечника и предотвращению запоров:
• проявляют бактерицидное действие, подавляют гнилостные и бродильные процессы в кишечнике;
• растворяют продукты липидного гидролиза, что способствует их лучшему усвоению и быстрой трансформации в вещества, готовые для обмена.

Образование желчных кислот происходит в процессе переработки холестерина печенью. После того, как пища попадает в желудок, желчный пузырь сжимается и выбрасывает порцию желчи в 12-перстную кишку. Уже на этой стадии начинается процесс расщепления и усвоения жиров и всасывание жирорастворимых витаминов – А, Е, Д, К.

После того, как пищевой комок достигает конечных отделов тонкого кишечника, появляются желчные кислоты в крови. Затем, в процессе кровообращения они поступают в печень, где соединяются с желчью.

Синтез желчных кислот

Желчные кислоты синтезируются печенью. Это сложный биохимический процесс, основанный на экскрекции избытка холестерина. При этом образуется 2 типа органических кислот:

• Первичные желчные кислоты (холевая и хенодезоксихолевая) – синтезируются клетками печени из холестерина, в дальнейшем конъюгируются с таурином и глицином, секретируются в составе желчи.
• Вторичные желчные кислоты (литохолевая, дезоксихолевая, аллохолевая, урсодезоксихолевая) – образуются в толстом кишечнике из первичных кислот под действием ферментов и кишечной микрофлоры. Микроорганизмы, содержащиеся в кишечнике, могут образовывать более 20 разновидностей вторичных кислот, но практически все они (кроме литохолевой и дезоксихолевой) выводятся из организма.

Синтез первичных желчных кислот проходит в два этапа – сначала образуются эфиры желчных кислот, потом начинается стадия конъюгации с таурином и глицином, в результате чего образуются таурохолевая и гликохолевая кислоты.

В пузырной желчи присутствуют именно парные желчные кислоты – конъюгаты. Процесс циркулирования желчи в здоровом организме происходит от 2-х до 6 раз в сутки, такая периодичность напрямую зависит от режима питания. В процессе циркуляции около 97% жирных кислот проходят процесс реабсорбции в кишечнике, после чего с кровотоком попадают в печень и вновь выделяются с желчью. В печеночной желчи присутствуют уже соли желчных кислот (холаты натрия и калия), что объясняет ее щелочную реакцию.

Структура желчных и парных желчных кислот разная. Парные кислоты образуются при соединении простых кислот с таурином и гликоколом, что в несколько раз повышает их растворимость и поверхностно- активные свойства. Подобные соединения содержат в своей структуре гидрофобную часть и гидрофильную головку. Молекула конъюгированной желчной кислоты разворачивается таким образом, чтобы ее гидрофобные ответвления контактировали с жиром, а гидрофильное кольцо – с водной фазой. Такое строение позволяет получать стабильную эмульсию, так как процесс дробления капли жира ускоряется, а образующиеся мельчайшие частички быстрее усваиваются и перевариваются.

Нарушения метаболизма желчных кислот

Любые нарушения синтеза и метаболизма желчных кислот приводят к сбоям пищеварительных процессов и поражению печени (вплоть до цирроза).

Снижение объема желчных кислот ведет к тому, что жиры не перевариваются и не усваиваются организмом. При этом происходит сбой механизма всасывания жирорастворимых витаминов (А, Д, К, Е), что становится причиной гиповитаминозов. Дефицит витамина К ведет к нарушению свертываемости крови, что повышает риск развития внутренних кровотечений. На нехватку этого витамина указывает стеаторея (большое количество жира в каловых массах), так называемый «жирный стул». Пониженные показатели уровня желчных кислот наблюдаются при обструкции (закупорке) желчных путей, что провоцирует нарушение выработки и застой желчи (холестаз), непроходимость печеночных протоков.

Повышенные желчные кислоты в крови становятся причиной разрушения эритроцитов, понижения уровня , снижения артериального давления. Эти изменения происходят на фоне деструктивных процессов в клетках печени и сопровождаются такими симптомами, как кожный зуд и желтуха.

Одной из причин, влияющих на уменьшение выработки желчных кислот, может стать дисбактериоз кишечника, сопровождающийся усиленным размножением патогенной микрофлоры. Кроме этого существует множество факторов, способных повлиять на нормальное течение пищеварительных процессов. Задача врача – выяснить эти причины, чтобы эффективно лечить заболевания, связанные с нарушением метаболизма желчных кислот.

Анализ на желчные кислоты

Для определения уровня желчных соединений в сыворотке крови применяют следующие методы:

• колорометрические (энзиматические) тесты;
• иммунное радиологическое исследование.

Наиболее информативным считается радиологический метод, с помощью которого можно определить уровень концентрации каждой составляющей желчи.

Чтобы определить количественное содержание компонентов назначают биохимию (биохимическое исследование) желчи. Этот метод имеет свои недостатки, но позволяет сделать выводы о состоянии билиарной системы.

Так, повышение уровня общего билирубина и холестерина указывает на холестаз печени, а снижение концентрации желчных кислот на фоне повышенных показателей холестерина говорит о коллоидной неустойчивости желчи. Если в желчи отмечается превышение уровня общего белка, говорят о наличии воспалительного процесса. Снижение липопротеидного индекса желчи указывает на нарушение функций печени и желчного пузыря.

Для определения выхода желчных соединений на анализ берут кал. Но поскольку это довольно трудоемкий способ, его часто заменяют другими методами диагностики, в числе которых:

• Проба с секвестрацией желчи. В ходе исследования пациенту в течение трех дней дают холестирамин. Если на этом фоне отмечается усиление диареи, делают вывод, что всасываемость желчных кислот нарушена.
• Проба с использованием гомотаурохолевой кислоты. В процессе исследования делается серия сцинтиграмм в течение 4-6 суток, что позволяет определить уровень мальабсорбции желчи.

При определении дисфункции метаболизма желчных кислот, кроме лабораторных методов, дополнительно прибегают к инструментальным способам диагностики. Пациента направляют на УЗИ печени, что позволяет оценить состояние и структуру паренхимы органа, объем патологической жидкости, скопившейся при воспалении, выявить нарушение проходимости желчных протоков, наличие конкрементов и прочих патологических изменений.

Кроме могут применяться следующие диагностические методики, позволяющие обнаружить патологии синтеза желчи:

• рентген с контрастным веществом;
• холецистохолангиография;
• чрескожно-чреспеченочная холангиография.

Какой метод диагностики выбрать, лечащий врач решает индивидуально для каждого пациента с учетом возраста, общего состояния, клинической картины заболевания и прочих нюансов. Курс лечения специалист подбирает по результатам диагностического обследования.

Особенности терапии

В составе комплексного лечения при нарушениях пищеварения часто назначают секвестранты желчных кислот. Это группа гиполипидемических препаратов, действие которых направлено на снижение уровня холестерина в крови. Термин «секвестрант» в дословном переводе означает «изолятор», то есть такие лекарства связывают (изолируют) холестерин и те желчные кислоты, которые синтезируются из него в печени.

Секвестранты необходимы для снижения уровня липопротинов низкой плотности (ЛПНП) или так называемого «плохого холестерина», высокий уровень которого повышает риск развития тяжелых сердечно-сосудистых заболеваний и атеросклероза. Закупорка артерий холестериновыми бляшками может привести к инсульту, инфаркту, а использование секвестрантов позволяет решить эту проблему, избежать осложнений коронарного характера за счет снижения выработки ЛПНП и накопления его в крови.

Дополнительно секвестранты снижают выраженность кожного зуда, возникающего при закупоривании желчных протоков и нарушении их проходимости. Популярные представители этой группы – препараты Колестерамин (Холестерамин), Колестипол, Колесевелам.

Секвестранты желчных кислот можно принимать длительно, так как они не всасываются в кровь, но их использование ограничено плохой переносимостью. В процессе лечения часто возникают диспепсические расстройства, метеоризм, запор, тошнота, изжога, вздутие живота, изменение вкусовых ощущений.

Сегодня на замену секвестрантам приходит другая группа гиполипидемических средств – статины. Они проявляют наилучшую эффективность и обладают меньшим числом побочных эффектов. Механизм действия подобных препаратов основан на угнетении ферментов, отвечающих за образование . Назначать медикаменты этой группы может только лечащий врач после лабораторных анализов, определяющих уровень холестерина в крови.

Представители статинов – препараты Правастатин, Розувастатин, Аторвастатин, Симвастатин, Ловастатин. Польза статинов, как лекарственных средств, снижающих риск развития инфаркта и инсульта, неоспорима, но при назначении препаратов врач должен учитывать возможные противопоказаний и побочные реакции. У статинов их меньше, чем у секвестрантов, да и сами лекарства легче переносятся, тем не менее, в некоторых случаях отмечаются негативные последствия и осложнения, вызванные приемом этих средств.

Они представляют собой органические кислоты, которые являются особыми компонентами желчи и играют важную роль при всасывании и переваривании жиров, а также участвуют в переносе липидов в водной среде. Ко всему прочему, желчные кислоты представляют собой конечный продукт обмена холестерина.

Структура кислот

Химическая структура желчной кислоты является производной холановой кислоты (C23H39COOH). К ее кольцевой структуре происходит присоединение одной или нескольких гидроксильных групп. Холановые и желчные кислоты включают в себя 5 углеродных атомов, в конце которых находится COOH. Желчь человека содержит холевую (3-альфа, 7-альфа, 12-альфа-триокси-5-бета-холановая) и хенодезоксихолевую кислоту, а также в толстой кишке происходит преобразование первичных кислот во вторичные, содержащие дезоксихолевую, литохолевую, аллохолевую и урсодезоксихолевую кислоты. У взрослого человека они должны составлять: литохолевая – 2 %, хенодезоксихолевая - 34 %, холевая- 38 %, дезоксихолевая - 28 %.

Биологическая роль

Важную роль желчные кислоты играют в пищеварительной системе человека. В первую очередь они эмульгируют пищевые жиры. Во-вторых, выполняют роль перевозчика, который переносит труднорастворимые в воде витамины - продукты гидролиза жира. Во время процесса эмульгирования происходит дробление сложных частиц на более мелкие, что позволяет им лучше усвоиться. Третья роль желчных кислот – это активация липолитических ферментов.

Функция кислот

Какую функцию выполняют желчные кислоты в организме человека? Благодаря своей структуре, в которой содержится гидроксильная группа, а также их соли, обладающие свойством детергента, кислотное соединение способно расщепить липиды и принимать участие во всасывании и их переваривании.

Помимо всего, выполняют желчные кислоты функцию регулировки синтеза холестерина в печени. К тому же холевые кислоты нейтрализуют желудочный сок, который поступает в кишечник вместе с пищей. Способствует подавлению бродильных и гнилостных процессов за счет проявления бактерицидных действий. Желчные кислоты усиливают перистальтику кишечника, чем предотвращают возникновение запора. Также они принимают участие в водно-электролитном обмене. Холевые кислоты способствуют росту полезной микрофлоры кишечника. Также важной является роль желчных кислот в переваривании липидов. Это позволяет им лучше усваиваться и трансформировать вещества для обмена.

Образование кислот

Образование кислот происходит во время процесса переработки холестерина печенью. Когда пища попадает в желудок, происходит сжатие желчного пузыря и выброс порции желчи в 12-перстную кишку. На этой начальной стадии происходит процесс расщепления и усвоение жиров. Происходит всасывание жирорастворимых витаминов. Когда пищевой комок достигнет тонкого кишечника, появятся в крови желчные кислоты. После в процессе кровообращения они начнут поступать в печень.

Классификация холеновых кислот

Желчные кислоты делятся на две группы: первичные и вторичные.

Первичные состоят из хенодезоксихолевых и холевых соединений. Они образуются непосредственно в печени. Вторичные возникают у человека в кишечнике за счет воздействия микрофлоры на первичные кислоты.

Происходит синтез аллохолевых, литохолевых, урсодезоксихолевых и дезоксихолевых молекул. Микроорганизмы в кишечнике образуют около 20 различных вторичных кислот. Только две молекулы: литохолевая и дезоксихолевая возвращаются обратно в печень человека путем всасывания в кровяное русло. Остальные выводятся вместе с калом. Первичные кислоты, перед тем как попасть в кишечник, соединяются с таурином, аминокислотами и глицином. В результате чего происходит образование тауродезоксихолевых, гликолевых молекул. В науке они называются парными. За счет своего сложного состава они выполняют различные функции организма.

Кислоты и липиды

Переваривание липидов происходит в двенадцатиперстной кишке. Именно туда поступает липаза вместе соком поджелудочной железы, а также конъюгированные кислоты, которые входят в состав желчи. Также с желчью поступают вещество, которое стабилизирует липазу.

Холевые кислоты точно так же, как амфифильные соединения, преобразуются на границе жира и воды. Гидрофильная погружается в воду, а вот гидрофобная в жир, что приводит к разделению капель жира и увеличивает их количество. Липаза сорбируется на поверхности мицелл, она гидролизует эфирные связи в молекулах липидов. Происходит высвобождение жирных кислот, которые усиливают липидное эмульгирование. Примерно 3/4 липидов всасываются в кишечник в виде моноациглицеридов, а также в небольшом количестве нераспавшихся жиров.

Холевые кислоты образуют с жирными кислотами мицеллы, которые позволяют проникнуть в клетки слизистой. После чего происходит высвобождение желчных кислот в кровоток. Кровь поступает в печень и затем происходит секретирование в желчные капилляры. В сутки организм теряет около 0,3 граммов желчных кислот, они выходят вместе с калом. Потеря холевых кислот восполняется за счет синтеза, происходящего в печени.

Нарушение в работе кислот

Нарушение оттока желчи называют холестаз. Пища, которая потребляется в течение дня, влияет на желчь, а также на секреторную жидкость. В момент переваривания жидкость смешивается с холевыми кислотами, растворяя их и очищая организм от токсинов. Также помогает усваиваться аминокислотам и витаминам. С наступлением перерыва в приеме пищи, желчь также продолжает выделяться, но уже поступает в желчный пузырь. Она скапливается в пузыре до нового приема еды. Жидкость проходит по двенадцатиперстной кишке, объединяясь с секреционной жидкостью, которую выделяет печень.

Холестаз делят на два типа:

1. Внутрипеченочный – этот тип возникает при заболевании или проблеме с печенью. Он может быть вызван инфекцией или вирусом, а также хроническим заболеванием организма в целом.
2. Внепеченочный – этот тип возникает при заболевании поджелудочной железы или двенадцатиперстной кишки.

Причина нарушения

При циррозе печени, а также при гепатите происходит нарушение протока желчи. Так как желчь проходит по протокам, то при заболевании органов пищеварения могут возникнуть проблемы с ее прохождением. Причины возникновения нарушения желчегонного свойства следующие:

• большое содержание холестерина в желчи может привести к нарушению липидного обмена веществ в организме;
• однообразное питание может привести к ограниченному оттоку жидкости;
• тяжелые заболевания печени, такие как цирроз или рак, также вызывают меньший отток;
• маленькое содержание липидов препятствует сгущению желчи;
• при заболевании желчного пузыря возникают проблемы с оттоком;
• у женщин проблемы с желчными кислотами возникают при беременности, а также при климаксе;
• нестабильный эмоциональный фон и прием антидепрессантов также ведут к нарушению.

Плохая проходимость желчи может вызвать более серьезную проблему - это ее застой. При эмульгации липидов желчные кислоты выводят из организма лишний билирубин и холестерин. Застой приведет к поносу, вздутию живота и метеоризму. Из-за того, что холестерин будет попадать в кровь, велика вероятность появления атеросклероза. Возникает риск возникновения холецистита, что может привести к образованию камней. Возникает недостаток холевых кислот, из-за чего не происходит переваривание сложных липидов и усвоение жирорастворимых витаминов в организме. У человека возникает синдром мальабсорбции.

Токсины и вредные организмы не уничтожаются и не выводятся при помощи желчных кислот, а наоборот, развиваются в организме человека, вызывая опасные заболевания. Большое количество желчи приводит к повреждению печени разрушению. Заболевание желчного пузыря может привести к желтухе.

Диагностика кислот

Одним из способов узнать содержание желчных кислот в организме является биохимический анализ на желчные кислоты. Его назначает доктор в том случае, если возникли подозрения на сбой в работе печени. Уровень их повышается даже при небольшой патологии. Первичными симптомами для доктора служат следующие факторы:

• резкая потеря веса:
• высыпание и кожный зуд:
• размер печени увеличивается:
• сухость кожи.

Изменение нормы в количестве желчных кислот может возникнуть у женщин в период беременности. Поэтому помимо сдачи анализа, требуются и другие исследования для точной картины заболевания.

Лечение и восстановление работы желчных кислот

При возникновении незначительных проблем с проходимостью желчи врач может назначить желчегонные препараты, которые способствуют улучшению ее оттока. Помимо медикаментозного лечения, доктор предлагает и народные средства, которые способствуют проходимости. В основном, это желчегонные травы, а также настой из шиповника.

При возникновении инфекционной проблемы, связанной с застоем желчи, доктор выписывает антибиотики и спазмолитики.

При сильном застое требуется хирургическое вмешательство. Хирург делает операцию в зависимости от того места, где произошел сбой. Основной задачей врача является восстановление протока желчи в печень. Для этого ставятся специальные дренажи. Они способствуют протоку желчных кислот и восстанавливают тем самым их функции. Если протокам желчи мешает камень, его удаляют. Удаление камня может происходить как хирургическим путем, так и при помощи лазера.

В сложных случаях происходит удаление желчного пузыря, а проток пускают прямо в двенадцатиперстную кишку.

Как избежать застоя желчи?

Для лучшей работы желчных кислот нужно соблюдать простые правила. Еда должна быть разнообразной и съедаться в одно и то же время. Ограничить потребление очень жирной пищи, применять небольшое количество соли в пищу. Для людей, перенесших удаление желчного пузыря, врачи рекомендуют диету № 5, которая содержит полезные вещества и способствует восстановлению организма.

Для того чтобы желчь выделялась в достаточном количестве и не происходил ее застой, важно двигаться. Застой желчных кислот может быть вызван не только неправильным питанием, но также сидячей и малоподвижной работой.

Работа желчных кислот зависит от человека и его образа жизни. Даже генетически расположенные к проблемам люди могут избежать их появления, соблюдая правильный образ жизни и консультируясь со специалистом. Важно включить в свой день зарядку, простую гимнастику, больше гулять на свежем воздухе. Не нужно перегружать организм, лучше всего подходит умеренная физическая активность. Желчная кислота играет важную роль в пищеварительной системе.