Функции жёлчных кислот, их строение и биологическая роль

Желчные кислоты – производные холана, содержащие группу – СООН в боковой цепи. Желчные кислоты образуются в печени из холестерина.

Холиевая кислота:

Гликохолевая кислота, таурохолевая кислота

Холиевая кислота — холевая кислота (C24H40O5), является продуктом распада гликохолевой и таурохолевой кислот; кристаллизуется из спирта, с одной частицей кристаллизационного спирта, в виде бесцветных блестящих октаэдров, легко выветривающихся на воздухе, почти нерастворимых в воде и легко растворимых в спирте и эфире. Растворы холевой кислоты и её солей вращают плоскость поляризации вправо. Холевая кислота — одноосновная кислота.

Гликохолевая кислота — кристаллическое вещество, плавящееся при 132—134 °C. Эмпирическая формула C26H43NO6. Относится к жёлчным кислотам. Встречается в виде натриевой соли в жёлчи, особенно бычьей. Подобно гиппуровой кислоте, со щелочами она распадается, образуя гликоколь и, вместо бензойной, холевую кислоту. Образуется в печени человека и некоторых животных, как соединение (конъюгат) холевой кислоты и глицина и поэтому относится к так называемым парным кислотам. Кроме глицина холевая кислота также конъюгирует с таурином, в результате чего возникает другая парная кислота — таурохолевая.

В кишечнике эмульгирует жиры, активируя липазу и стимулируя всасывание свободных жирных кислот. До 90—95 % гликохолевой кислоты (в виде холевой кислоты и других соединений) всасывается в кишечнике в кровь и по воротной вене обратно попадает в печень, где холевая кислота переносится из крови в жёлчь и вновь конъюгируется с глицином и таурином. В течение суток так называемая кишечно-печёночная циркуляция жёлчных кислот происходит до 10 раз.

Таурохолевая кислота

Таурохолевая кислота образуется в печени человека и некоторых животных, как соединение (конъюгат) холевой кислоты и таурина и поэтому относится к так называемымпарным кислотам. Кроме таурина холевая кислота также конъюгирует с глицином, в результате чего возникает другая парная кислота — гликохолевая.

В кишечнике эмульгирует жиры, активируя липазу и стимулируя всасывание свободных жирных кислот. До 90—95 % тауроохолевой кислоты (в виде холевой кислоты и других соединений) всасывается в кишечнике в кровь и по воротной вене обратно попадает в печень, где холевая кислота переносится из крови в жёлчь и вновь конъюгируется с таурином и глицином. В течение суток так называемая кишечно-печёночная циркуляция жёлчных кислот происходит до 10 раз.

Соли желчных кислот резко уменьшают поверхностное натяжение на границе раздела жир/вода, благодаря чему они не только облегчают эмульгирование, но и стабилизируют уже образующуюся эмульсию. Желчные кислоты активируют фермент липазу, катализирующую гидролиз жиров

В организме желчные кислоты находятся в виде амидов по карбоксильной группе и посредством пептидной связи к ним присоединены остатки глицина

10. Холестерин – представитель стеринов, его конформационное строение. Свойства, роль в обмене и структуре мембран, в развитии сердечно-сосудистой патологии.

Холестерин присутствует во всех животных липидах, крови, желчи. Особенность его строения – наличие двойной связи в кольце В между 5 и 6 атомами углерода. Восстановление ее приводит к двум стереоизомерам – холестанолу и капростану

Холестерин является источником образования в организме желчных кислот, кортикостероидов, половых гормонов, витамина Д3, является компонентом биологических мембран

Приблизительно 20% холестерина поступает в организм с пищей. Основное количество холестерина синтезируется в организме из уксусной кислоты

Синтез холестерина осуществляется в клетках почти всех органов и тканей, однако в значительных количествах холестерин образуется в печени (80%), стенке тонкой кишки (10%) и коже (5%). В растениях холестерин отсутствует, зато имеются другие стерины – фитостерины

Нарушение обмена холестерина приводит к его отложению на стенках сосудов, вследствие чего уменьшается эластичность сосудов, возникает атеросклероз, кроме этого холестерин может накапливаться в виде желчных камней. Однако не всегда существует корреляция между содержанием холестерина в крови и степенью выраженности атеросклероза

Повышение концентрации холестерина в крови наблюдается при сахарном диабете, гипотиреозе, подагре, ожирении, при некоторых заболеваниях печени, остром нарушении мозгового кровообращения

Пониженное содержание холестерина отмечают при ряде инфекционных заболеваний, заболеваниях кишечника, гипертиреозе

Важное значение имеет способность холестерина образовывать сложные эфиры с ВЖК:

 
 

Холестерин нерастворим в воде, растворяется в ацетоне, спирте, эфире, животных и растительных жирах. Холестерин образует интенсивно окрашенные продукты при взаимодействии с сильными кислотами. Это свойство холестерина используется для его аналитического определения

Содержание холестерина составляет около 140 г для взрослого человека (0,2% веса человека)

*. Алкалоиды яды и лекарственные средства. Строение и действие на организм человека никотина, хинина, папаверина, морфина, атропина.

Алкалоидами называют азотсодержащие вещества основного характера преимущественно растительного происхождения.

Благодаря своей высокой фармакологической активности алкалоиды являются одной из наиболее известных с давних времен группой природных соединений, используемых в медицине.

К настоящему времени известно более 10 000 алкалоидов разнообразного строения.

Одной из общих черт, присущих прочти всем алкалоидам, является наличие в их структуре третичного атома азота, обуславливающего основные свойства, что нашло отражение в их групповом названии.

В растениях алкалоиды содержатся в виде солей с сильными органическими кислотами – лимонной, яблочной, янтарной, щавелевой, редко уксусной и пропионовой.

Соли алкалоидов, особенно с минеральными кислотами, хорошо растворимы в воде, но нерастворимы в органических растворителях.

Никотин — весьма токсичный алкалоид, содержание которого в листьях табака доходит до 8%. Включает связанные простой связью ядра пиридина и пирролидина. Воздействует на вегетативную нервную систему, сужает кровеносные сосуды.
Одним из продуктов окисления никотина в жестких условиях является никотиновая кислота, которая используется для синтеза на ее основе других препаратов.

à

Хинин — основной алкалоид коры хинного дерева с сильным горьким вкусом, обладающий жаропонижающим и обезболивающим свойствами, а также выраженным действием против малярийных плазмодиев. Это позволило в течение длительного времени использовать хинин как основное средство лечения малярии. Сегодня с этой целью применяют более эффективные синтетические препараты, но по ряду причин хинин находит своё применение и в настоящее время.

В состав хинина входят 2 гетероциклические системы: хинолиновая и хинуклидиновая.

Папаверин — опиумный алкалоид, производное изохинолина, лекарственное средство спазмолитического и гипотензивного действия.

Морфин — главный алкалоид опия, содержание которого в опии составляет в среднем 10 %, то есть, значительно выше всех остальных алкалоидов[1]. Содержится в маке снотворном (Papaver somniferum) и в других видах мака. В них содержится только один стереоизомер — (−)-морфин. (+)-Морфин был получен в результате синтеза и не обладает фармакологическими свойствами (−)-морфина.

Хлористоводородную соль морфина — морфий — иногда упрощенно или ошибочно называют морфином.

Атропин — антихолинергический (М — холиноблокатор), растительный алкалоид. Химически представляет собой рацемическую смесь тропинового эфираD- и L-троповой кислоты. L-стереоизомер атропина — гиосциамин. Алкалоид, содержащийся в различных растениях семейства паслёновых: например, в красавке (Atropa belladonna)[1], белене (Hyoscyamus niger), разных видах дурмана(Datura stramonium) и др. Средняя летальная доза 400 мг/кг.

*. Метилированные производные ксантина – теобромин, теофиллин, кофеин.

Ксантин —пуриновое основание, обнаруживаемое во всех тканях организма. Бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в растворах щелочей и кислот, формамиде, горячем глицерине и плохо растворимые в воде, этаноле и эфире.

Теобромин — алкалоид пуринового ряда, изомерен теофиллину. Бесцветные кристаллы горького вкуса, нерастворимые в воде.

В медицине препарат теобромин применяется для лечения бронхолегочных заболеваний. Также используют двойную соль Т. с салициловокислым натрием, известная под названием диуретин.

Экспериментальные исследования показали, что теобромин, столь близкий по химическому составу к кофеину, имеет с последним аналогичное действие, вызывая в терапевтических дозах возбуждение сердечноймышцы и увеличивая количество мочи путём раздражения почечного эпителия.

На сегодняшний день теобромин применяется в зубных пастах для обеспечения реминерализации эмали. На молярном уровне объем теобромина составляет (0,0011 моль/л), необходимый для получения кариостатического эффекта, что в 71 раз меньше, чем эффект от необходимого количества фтора (0,0789 моль/л) в средстве для чистки зубов для получения сопоставимого эффекта.

Для добывания теобромина употребляются либо растёртые семена какао, освобождённые от жира, или спадающая на шоколадных фабриках какаовая пыль. Какао массу кипятят с разведённой серной кислотой до тех пор, пока большая часть крахмала не превратится в сахар, затем прибавляют почти до полной нейтрализации углекислую окись свинца, фильтруют и промывают осадок, предварительно удалив сахар брожением; фильтрат сгущают, осевшую бурую массу растворяют в горячей азотной кислоте, осадок свинца отфильтровывается, и теобромин из азотнокислого раствора осаждается аммиаком.

Теофиллин:

метилксантин, производное пурина, гетероциклический алкалоид растительного происхождения, содержится в камелии китайской, из которого готовят чай, в падубе парагвайском (мате), в какао.

Кофеин:

алкалоид пуринового ряда, бесцветные или белые горькие кристаллы. Является психостимулятором, содержится в кофе, чае и многихпрохладительных напитках.

Кофеин содержится в растениях, таких как кофейное дерево, чай, какао, мате, гуарана, кола, и некоторых других. Он синтезируется растениями для защиты от насекомых, поедающих листья, стебли и зёрна, а также для поощрения опылителей.

У животных и человека он стимулирует центральную нервную систему, усиливает сердечную деятельность, ускоряет пульс, вызывает сужение кровеносных сосудов,усиливает мочеотделение. Это связано с тем, что кофеин блокирует фермент фосфодиэстеразу, разрушающий цАМФ, что приводит к его накоплению в клетках. цАМФ —вторичный медиатор, через который осуществляются эффекты различных физиологически активных веществ, прежде всего, адреналина. Таким образом, накопление цАМФ приводит к адреналино-подобным эффектам.

В медицине кофеин применяется в составе средств от головной боли, при мигрени, как стимулятор дыхания и сердечной деятельности при простудных заболеваниях, для повышения умственной и физической работоспособности, для устранения сонливости

[D1]δ



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.