Во всем мире увеличивается смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе от ишемической болезни сердца (ИБО). Одной из ее основных причин является развитие атеросклероза — длительного, хронически протекающего заболевания артерий, поражающее прежде всего их внутренний слой — интиму. Она состоит из эндотелиальных клеток, базальной и внутренней мембран, а также высокомолекулярных соединительнотканых элементов — коллагена и эластина. Для нормальной жизни каждой клетки организма, в том числе клеток сосудов, необходимо, чтобы хорошо функционировали их мембраны, через которые из плазмы крови проникают питательные и строительные материалы.
Мембрана — это двухслойные белковолипидные пленки, образующие внешнюю оболочку всех клеток, а также оболочки и каркасы внутриклеточных структур — органелл. В состав мембран наряду с белками и углеводами входят жиры — липиды, а именно фосфолипиды и холестерин. Двухслойные, четко организованные структуры из этих веществ определяют физикохимические свойства, и в частности жидкостность биологических мембран; от этих свойств зависит в значительной степени их транспортная функция.
Для построения мембран холестерин и фосфолипиды доставляются (в основном с током крови) в виде сложных комплексов из жиров и белков — липопротеидов. Одни из них — бета-липопротеиды доставляют холестерин в мембраны, другие — альфа-липопротеиды снимают с мембран избыток холестерина. Таким образом в норме в мембранах обеспечивается постоянное соотношение между холестерином и фосфолипидами, что является главным условием для проникновения в клетки необходимых для их жизнедеятельности ряда гормонов, микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот, а также для активации встроенных в мембраны ферментов.
Развитие атеросклероза связано с избытком холестерина
В экспериментах с искусственными двухслойными мембранами было установлено, что избыточные количества холестерина изменяют их физико-химические свойства. Эти данные позволили сформулировать одну из наиболее распространенных гипотез описывающую развитие атеросклероза. Суть её в том, что с накоплением избытка холестерина в мембранах клеток интимы меняется активность встроенных в них ферментов, а затем обмен веществ и нормальное функционирование этих клеток. Они начинают усиленно делиться; их разрастание — пролиферация приводит к утолщению интимы и соответственно к сужению просвета сосудов. Но как холестерин проникает в клетки? Для ответа на этот вопрос были проведены эксперименты с культурами гладкомышечных клеток сосудистой стенки, к которым добавляли бета- и альфа-липопротеиды. Оказалось, что первые увеличивали, а вторые снижали количество холестерина в клетках. При этом его уровень снижался в бета- и увеличивался в альфа-липопротеидах. Эти исследования показали, что как в модельных системах, так и в культуре клеток, выстилающих сосудистую стенку, содержание холестерина меняется именно при взаимодействии с липопротеидами плазмы крови.
Как развивается атеросклероз в живом организме
Принципиальная возможность проникновения через сосудистую стенку липопротеидов была показана в лаборатории российских учёных. В той же лаборатории был проведен еще один весьма показательный эксперимент. Одну группу кроликов усиленно «откармливали» холестерином. Это вызвало у них развитие атеросклероза. Из плазмы крови животных выделили бета-липопротеиды (которые, напомню, способствуют накоплению холестерина в клетках), затем ввели их внутривенно другой группе кроликов, получавших ранее обычное питание. В результате и у них было зафиксировано развитие атеросклероза аорты, коронарных артерий и артерий мозга. Это происходит в связи с тем, что, как ранее было установлено в других лабораториях мира, эндотелиальные клетки располагают специальными белковыми рецепторами, способными распознавать бета- липопротеиды.
Параллельно проводились эпидемиологические обследования, в задачу которых входило выявление степени распространения ИБС среди людей. Оказалось, в частности, что среди 10 тысяч мужчин в возрасте 40-45 лет, обследованных в Москве и Санкт-Петербурге, признаки ИБС были обнаружены у 6-7 процентов. У них же было увеличено содержание в плазме крови бета-холестерина и понижено содержание альфа-холестерина. В подобного типа обследованиях, проведенных в ряде стран, обнаружено, что у людей с низким содержанием в плазме крови альфа-холестерина ИБС выявляется чаще, чем в популяции жителей в целом. Напротив, у лиц с высоким содержанием альфа-холестерина, в том числе у спортсменов и у женщин до наступления менопаузы, ИБС диагностируется реже.
Таким образом, развитие атеросклероза напрямую зависит от функционального состояния альфа-липопротеидов. Ведь только они «очищают» мембраны от избытка холестерина, транспортируя его в печень, где это соединение окисляется до жирных кислот, и в кишечник, удаляя, таким образом, избыток холестерина. В связи с большим значением альфа-холестерина в предупреждении атеросклероза и ИБС было проведено изучение химического состава и физико-химических свойств альфа-липопротеидов. Альфа-холестерин определяли в плазме крови у больных коронарным атеросклерозом и у людей без признаков ИБС, но различающихся низким, нормальным или высоким содержанием этого соединения.
Причины изменения уровня холестерина в плазме крови
Для выяснения причин снижения или повышения его уровня в плазме крови использовались самые современные методы. Прежде всего исследовались различия в основных составных компонентах альфа-липопротеидов — белках и фосфолипидах, которые, как предполагалось, и должны определять их свойства. В этих исследованиях были выявлены интересные закономерности. Оказалось, что низкому уровню в плазме крови альфа-холестерина соответствовали и низкие цифры содержания в альфа-липопротеидах их основного структурного белка (апопротеина А1), и столь же низкий уровень фосфолипидов, к тому же обеднённых полиненасыщенными жирными кислотами. Фосфолипиды отвечают за жидкостность клеточных мембран и, естественно, их проницаемость для жизненно важных биологических соединений. Выявленные изменения (в экспериментальных условиях) приводят к тому, что способность альфа-липопротеидов захватывать холестерин снижается. И наоборот, у людей, в плазме крови которых был обнаружен высокий уровень альфа-холестерина, основного структурного белка и фосфолипидов было столь же закономерно больше.
Наряду с этим альфа-липопротеиды, выделенные из плазмы крови больных ИБС, способны были связывать добавляемый в экспериментальную среду холестерин в гораздо меньшей степени, чем альфа-липопротеиды, извлеченные из плазмы крови здоровых людей с высоким содержанием альфа-холестерина. Развитие коронарного атеросклероза не обходится и без изменения функциональных свойств клеток сосудистой стенки. Используя культуры гладкомышечных и эндотелиальных клеток, выстилающих внутренний просвет сосудов, специалисты стремятся понять этапы развития заболевания на клеточном уровне. Уже установлено, что оно связано с увеличением роста клеток — пролиферацией, отложением липидов — липоидозом и разрастанием соединительной ткани — фиброзом. Клетки, взятые из пораженных болезнью участков сосудистой стенки, разрастаются и захватывают бета-липопротеиды в значительно большей степени, чем клетки, взятые из здоровых участков сосуда. Развитие атеросклероза показало его связь с биологически активными веществами, влияющими на тонус сосудов и способностью тромбоцитов (кровяных пластинок) к слипанию — агрегации, что в какой-то момент становится причиной образования тромбов.
Высокоактивные биологические вещества простагландины — тромбоксаны и простациклины образуются из полиненасыщенных жирных кислот, которые в организме не синтезируются, а поступают только с продуктами питания. В процессе сложных превращений с участием ряда ферментов из этих кислот в тромбоцитах образуются тромбоксаны, а в сосудистой стенке — про- стациклины. Тромбоксаны активизируют тромбообразование и сокращение коронарных сосудов, простациклины обладают противоположным действием.
Нормы холестерина в крови
Результаты исследований позволяют проводить профилактику и влиять на развитие атеросклероза, в частности давать рекомендации по изменению пищевого рациона людей, уже страдающих этим заболеванием или предрасположенных к нему. Независимо от причин повышения в плазме крови бета-холестерина, способствующего развитию ИБС, кардиологи настоятельно советуют ограничивать потребление продуктов, богатых холестерином (яйца, мясо, масло). Такие же ограничения необходимы, если в плазме крови, особенно у тучных людей (а у них инфаркт миокарда возникает в 4 раза чаще, чем у людей с нормальной массой тела), обнаруживается дефицит альфа-холестерина. Ограничение калорийности должно сопровождаться обогащением пищевого рациона полиненасыщенными жирными кислотами (ими богаты растительные , жиры), а также увеличением объема физической активности.
Повышение уровня холестерина в крови — один из основных факторов риска развития атеросклероза, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни и многих других заболеваний, в том числе рака молочной железы и толстой кишки. Какой должна быть верхняя граница нормы содержания холестерина в крови?
- для мужчин и женщин 30-39 лет это примерно 235 мг/дл (миллиграммов на децилитр), или 6,0 ммоль/л (миллимоль на литр);
- для мужчин после 40 — 260 мг/дл, или 6,7 ммоль/л;
- для 40-49-летних женщин — 250 мг/дл, или 6,6 ммоль/л;
- для 50-59-летних женщин — 280 мг/дл, или 7,2 ммоль/л;
- для женщин старше 60 лет — 295 мг/дл, или 7,7 ммоль/л;
Количество холестерина, поступающего с пищей, не должно превышать 300-400 миллиграммов (0,3-0,4 грамма), максимум 500 миллиграммов (0,5 грамма) в сутки.
Точно зная, сколько холестерина содержится в 100 граммах различных продуктов животного происхождения (в растительных продуктах его нет), можно строить свой рацион так, чтобы в нём не было избытка холестерина.
| Молочные продукты: | Холестерин в граммах |
| молоко сырое коровье | |
| стерилизованное | 0,01 |
| молоко козье сырое | 0,03 |
| творог нежирный | 0,04 |
| творог жирный | 0,06 |
| сливки 10-процентной жирности | 0,03 |
| сливки 20-процентной жирности | 0,08 |
| сметана 30-процентной жирности | 0,13 |
| кефир жирный | 0,01 |
| молоко сгущенное с сахаром | 0,03 |
| Сыры: | |
| Голландский | 0,51 |
| Костромской | 1,55 |
| Литовский | 0,28 |
| Российский плавленый | 1,04 |
| Российский | 1,13 |
| Масло сливочное крестьянское | 0,18 |
| мороженое сливочное | 0,05 |
| маргарин | следы |
| Мясные продукты | Холестерин в граммах |
| Мясо: говядина 1-й категории | 0,08 |
| телятина | 0,11 |
| баранина | 0Д7 |
| свинина мясная | 0,07 |
| мясо кролика | 0,04 |
| жир говяжий | 0,11 |
| жир свиной, бараний | 0,10 |
| субпродукты говяжьи: печень | 0,27 |
| почки | 0,30 |
| сердце | 0,14 |
| язык | 0,15 |
| субпродукты свиные: мозги | 2,00 |
| печень | 0,13 |
| почки | 0,20 |
| сердце | 0,12 |
| язык | 0,05 |
| Колбасы вареные: диетическая, диабетическая, любительская, столовая | 0,04 |
| Птица, рыба | Холестерин в граммах |
| Птица: | |
| куры 1-й категории | 0,08 |
| бройлеры | 0,03 |
| гуси 1-й категории | 0,11 |
| индейки 1-й категории | 0,2:1 |
| утки 1 -й категории | 0,05 |
| яйцо куриное | 0,57 |
| яичный порошок | 2,05 |
| яйцо перепелиное | 0,60 |
| Рыба и продукты моря: | |
| камбала | 0,24 |
| карп | 0,27 |
| минтай | 0,11 |
| севрюга | 0,31 |
| сельдь тихоокеанская | 0,20 |
| скумбрия атлантическая | 0,28 |
| ставрида | 0,40 |
| треска | 0,03 |
| хек | 0,14 |
| криль (консервы) | 1,25 |
| паста «Океан» | 0,30 |