Образование кетоновых (ацетоновых) тел

Липидному обмену всегда сопутствует образование кетоновых (ацетоновые) тел. К ним относят ацетоуксусную, р-оксимасляную кислоты и ацетон (рис. 11.29).

Рис. 11.29. Кетоновые тела.

Ранее считалось, что кетоновые тела — это недоокисленные продукты распада жирных кислот. После того, как стало известно, что в крови обнаруживается D-изомер р-оксимасляной кислоты, а при р-окислении образуется 1-изомер, стали понятны истинный механизм их синтеза и значение для организма |13|. Кетоновые тела образуются в митохондриях печени конденсацией двух молекул ацетил-КоЛ, в результате чего образуется ацетоацетил-КоА (рис. 11.30).

Рис. 1130. Начало синтеза кетоновых тел.

Далее ацетоацетил-Ко, А взаимодействует еще с одной молекулой ацетил-КоА, и образуется р-окси-р-метилглутарил-КоА (рис. 11.31).

Эти реакции представляют интерес еще и потому, что таким же образом начинается синтез холестерина, только в цитозоле клеток. Под действием.

Рис. 1131. Образование р-окси-р-метилглутарил-КоА.

Рис. 11.32. Расщепление В-окси-(3-метилглутарил-КоА.

лыазы (3-окси-(3-метилглутарил-КоА расщепляется на ацетоуксусную кислоту и ацетил-КоА (рис. 11.32).

Кетоновые тела легко проходят через митохондриальные и клеточные мембраны печени, поступают в кровь, переносятся к периферическим органам и тканям, где подвергаются превращениям, показанным на рис. 11.33.

Рис. 11.33. Превращения ацетоуксусной кислоты.

Ацетил-КоА используется в зависимости от потребностей клетки: в синтезе жирных кислот, холестерина или окисляется до С0₂ и Н₂0 в цикле Кребса.

Ацетоуксуспая кислота восстанавливается до р-оксимасляной либо декарбоксилируется до ацетона. Декарбоксилирование происходит иеферментативным путем. Образующийся ацетон не используется в энергетическом обмене, а выводится с мочой, выдыхаемым воздухом или потовыми железами.

Установлено, что сердечная мышца и корковый слой почек предпочтительно используют в качестве «топлива» ацетоуксусную кислоту, а не глюкозу [2]. Даже мозг, который при сбалансированном рационе извлекает энергию исключительно из глюкозы, может адаптироваться к использованию ацетоуксусной кислоты. Так происходит при отказе от углеводов, длительном голодании или сахарном диабете. Подсчитано, что при длительном голодании ацетоуксуспая кислота может компенсировать до 75% потребности мозга в энергии. Печень в этом смысле является исключением и не использует кетоновые тела как источник энергии.

Образование и использование кетоновых тел уравновешено, поэтому в норме их содержание составляет не более 0,1—0,2 ммоль/л крови. При отказе от углеводов и в других перечисленных случаях, например на 2—3-и сутки голодания, содержание кетоновых тел в крови возрастает до 2,0—3,0 ммоль/л, через несколько педель — до 20,0—30,0 ммоль/л крови [23]. Увеличение содержания кетоновых тел в крови называют кетонемией. С кровыо кетоновые тела разносятся в разные ткани, в том числе мозговое вещество. Поскольку основное кетоновое тело, ацетон, является хорошим растворителем липидов, то и в клетках организма он растворяет липидный слой мембран и мозговое вещество, состоящее преимущественно из липидов. При этом ухудшается общее самочувствие, появляются головокружение, головные боли, может наступить кома. Организм, пытаясь избавиться от кетоновых тел, будет выводить их с мочой — кетонурия, может начаться рвота. У сельскохозяйственных животных такое состояние называют кетоз.