Понимание принципов развития ишемической болезни сердца (ИБС) и атеросклероза – первый шаг к предотвращению этих недугов. Малоподвижный образ жизни и употребление в пищу большого количества жирных продуктов значительно увеличивают риск развития атеросклероза. Однако сама болезнь стара как мир. Признаки атеросклероза обнаруживались у египетских мумий, датируемых третьим тысячелетием до нашей эры, и в останках древних перуанцев, сохранившихся с первого тысячелетия до нашей эры. Разница в том, что в XXI веке мы понимаем, как и почему возникает атеросклероз, а также знаем ключевые правила его профилактики. В данной главе изложена наиболее важная информация об этом заболевании, собранная более чем за век научных исследований и обнаруженная благодаря новейшим достижениям молекулярной биологии. Начнем с холестерина.
Рисунок 1.2а. Три крупные артерии ответвляются от дуги аорты и снабжают кровью голову и руки. Иллюстрация Герберта Р. Смита
Рисунок 1.2б. Сосуды ответвляются от аорты в грудной и брюшной области и доставляют кровь к внутренним органам. Иллюстрация Герберта Р. Смита
Рисунок 1.2 в. Брюшная аорта разделяется на подвздошные артерии, снабжающие кровью органы таза и нижние конечности. Иллюстрация Герберта Р. Смита
Почему холестерин?
В 1904 году немецкий патологоанатом Феликс Маршан впервые предложил термин «атеросклероз» для названия процесса, известного, но малопонятного врачам XIX века. Выбор термина был обусловлен тем, что увидел Маршан в обследованных артериях: греческий корень «атеро» означает «кашица», а «склерозис» – «отвердевание». Маршан сравнил обнаруженные в неэластичных сосудах атеросклеротические бляшки с загустевшей овсяной кашей. В то время врачи еще не знали, из чего состоят эти мягкие отложения и какое влияние они оказывают на здоровье организма.
В 1913 году картина начала проясняться после экспериментов русского ученого Николая Аничкова, который кормил кроликов холестерином, выделенным из яичных желтков, и сумел вызвать появление таких же кашеобразных отложений в их сосудах, как и в артериях человека. Аничков также установил, что объем съеденного кроликами холестерина определяет размер и количество появившихся бляшек. Прошло несколько десятилетий, прежде чем ученые в полной мере осознали важность этого открытия. Однако сейчас уже никто не сомневается в том, что холестерин является основной составляющей атеросклеротических бляшек и что его высокая концентрация в плазме крови приводит к развитию атеросклероза и его многочисленных осложнений.
В середине XX века ученые, проведя широкомасштабные исследования, обнаружили взаимосвязь между потреблением насыщенных жиров, общим уровнем холестерина и болезнями сердца. В 1950-х годах авторы научного проекта, вошедшего в историю как «Seven Countries Study», выяснили, что обильное потребление насыщенных жиров в таких странах, как США и Финляндия, привело к повышению уровня холестерина в крови и гораздо более высокому уровню болезней сердца по сравнению со странами, где насыщенные жиры составляют меньший процент рациона, такими как Япония, Греция и Италия. В 1960-х годах авторы исследования «Ni-Hon-San» изучали японцев, живущих в Японии, Гонолулу и Сан-Франциско. Оно показало, что уровень холестерина и риск развития болезней сердца повышаются по мере того, как рацион питания меняется в сторону западного и увеличивается потребление насыщенных жиров. У японцев, живущих в Сан-Франциско, чаще случались сердечные приступы, чем у живущих в Гонолулу, и гораздо чаще, чем у живущих в Японии. Оба исследования показали, что уровень холестерина может значительно разниться у населения разных стран и что эта разница по большей части обусловлена рационом питания и образом жизни, а не генетикой. Другие известные исследования, в том числе Фреймингемское, начатое в Массачусетсе в 1948 году, подтвердили взаимосвязь между повышенным уровнем холестерина крови и ишемической болезнью сердца. Ученые пришли к выводу, что повышение уровня общего холестерина в крови на 1 % ведет к увеличению риска ишемической болезни сердца примерно на 2 %.
Что такое холестерин?
Холестерин относится к группе органических соединений под общим названием липиды. Термин «липиды» часто отождествляют с понятием «жиры», но помимо жиров к липидам, этому классу молекул, относятся масла, воски и стерины, растворимые в других жирах, маслах и липидах, но не в воде (поэтому их называют липофильными). Главная и наиболее известная функция липидов заключается в накоплении энергии. Кроме того, они входят в структуру клеточных мембран и регулируют многие клеточные процессы, в особенности связанные с передачей нервных импульсов.
Холестерин представляет собой простой липид. (В силу своего химического строения он также относится к классу спиртов и считается одной из форм стероидов – стерином.) Жирные кислоты из животных и растительных жиров – это тоже простые липиды. Например, омега-жирные кислоты содержатся преимущественно в рыбе. Трансжирные кислоты – это разновидность модифицированного растительного масла, используемая в промышленном производстве пищевых продуктов. К сложным липидам относятся триглицериды, эфиры холестерина и фосфолипиды. Триглицериды являются хранилищами энергии в организме человека и основным компонентом растительных и животных жиров. Основная доля жира в теле человека и в продуктах питания – это именно триглицериды. Эфир холестерина – это молекула холестерина, подвергшаяся химической процедуре эстерификации, облегчающей ее транспортировку по крови. Большинство холестерина в крови существует в форме эфиров. Фосфолипиды являются важным компонентом клеточных мембран и липопротеинов, специализированных макромолекул (очень больших), транспортирующих холестерин в плазме крови.
Избыток холестерина в крови может привести к образованию бляшек, атеросклерозу и болезням сердца, но вместе с тем холестерин необходим всем животным и синтезируется их организмом. В теле человека он выполняет ряд функций (см. с. 23). В первую очередь он входит в структуру клеточных мембран и служит регулятором их текучести. Он необходим для синтеза желчных кислот, участвующих в пищеварении и усвоении жиров в кишечнике. Кроме того, он служит основой для образования витамина D и стероидных гормонов, включая прогестерон, эстроген и тестостерон. Холестерин также участвует в передаче нервных импульсов и в системе клеточной сигнализации. Без него были бы невозможны многие важные функции организма. Неудивительно, что природа создала сложный механизм для регуляции концентрации холестерина в плазме крови и его доступности для различных внутренних органов.
Функции холестерина в организме человека:
• важный компонент клеточных мембран;
♦ поддерживает структуру и текучесть мембран;
♦ участвует в передаче импульсов между клетками, в том числе нервными;
• служит основой для синтеза желчных кислот, необходимых для переваривания пищи;
• необходим для образования витамина D и стероидных гормонов.
В плазме крови холестерин находится в форме сложных эфиров и переносится липопротеинами, состоящими из белков и липидов. Липопротеины содержат небольшое количество свободного холестерина, но основные их компоненты – это эфиры холестерина, триглицериды и фосфолипиды в различных концентрациях. С точки зрения плотности выделяют пять категорий липопротеинов: высокой плотности (ЛВП), промежуточной (средней) плотности (ЛПП), низкой плотности (ЛНП), очень низкой плотности (ЛОНП) и хиломикроны (см. рис. 1.3). Измеряя уровень холестерина в крови, врач определяет относительное количество различных липопротеинов и их компонентов в плазме крови на момент проведения анализа. Возможно, вы уже слышали о «плохом» холестерине (ХС ЛНП) и о «хорошем» холестерине (ХС ЛВП). (ХС – это количество холестерина в липопротеинах высокой или низкой плотности.) Чтобы понять, почему тот или иной тип холестерина считается «плохим» или «хорошим», придется немного углубиться в биологию.
Рисунок 1.3. Пять основных категорий липопротеинов и остатки хиломикронов транспортируют холестерин и другие липиды по организму в плазме крови. Каждый тип липопротеинов в разной степени связан с атеросклерозом. (Масштаб не соблюден.) Иллюстрация автора
Основы липидного обмена
Наш организм сам синтезирует холестерин и вдобавок получает его из пищи. Во время приема пищи некоторая часть холестерина усваивается в тонком кишечнике, а излишки выводятся из организма вместе с другими отходами жизнедеятельности. Каждый организм усваивает разное количество холестерина из пищи. Эти различия, вероятнее всего, обусловлены генетически. В зависимости от того, сколько холестерина усвоилось из продуктов питания, организм уменьшает или увеличивает его синтез, чтобы его концентрация в крови оставалась относительно постоянной.
