Умения за развитие

  • Обобщете стъпките в храносмилането и усвояването на липидите.
  • Обяснете как липидите се използват за енергия и се съхраняват в тялото.

Липидите са големи молекули и обикновено не са водоразтворими. Подобно на въглехидратите и протеините, липидите се разбиват на малки компоненти за усвояване. Тъй като повечето от нашите храносмилателни ензими са на водна основа, как тялото разгражда мазнините и ги прави достъпни за различните функции, които трябва да изпълнява в човешкото тяло?

От устата до стомаха

Първата стъпка в храносмилането на триацилглицероли и фосфолипиди започва в устата, тъй като липидите срещат слюнка. След това физическото действие на дъвченето, съчетано с действието на емулгатори, позволява на храносмилателните ензими да изпълняват задачите си. Езимът лингвална липаза, заедно с малко количество фосфолипид като емулгатор, инициира процеса на храносмилане и започва разграждането на триацилглицеридите. Тези действия карат мазнините да станат по-достъпни за храносмилателните ензими. В резултат на това мазнините стават малки капчици и се отделят от воднистите компоненти.

храносмилане

Фигура 4.4.1: Липидно храносмилане

В стомаха стомашната липаза започва да разгражда триацилглицеролите до диглицериди и мастни киселини. В рамките на два до четири часа след хранене, около 30 процента от триацилглицеролите се превръщат в диглицериди и мастни киселини. Избиването и контракциите на стомаха помагат да се разпръснат мастните молекули, докато диглицеридите, получени в този процес, действат като допълнителни емулгатори. Въпреки това, дори и на фона на цялата тази дейност, много малко смилане на мазнини се случва в стомаха.

Отиване до кръвния поток

Тъй като съдържанието на стомаха навлиза в тънките черва, храносмилателната система се стреми да управлява малка пречка, а именно да комбинира отделените мазнини със собствените си воднисти течности. Решението на това препятствие е жлъчката. Жлъчката съдържа жлъчни соли, лецитин и вещества, получени от холестерола, така че действа като емулгатор. Той привлича и задържа мазнините, докато едновременно се привлича и задържа от водата. Емулгирането увеличава повърхността на липидите над хиляда пъти, което ги прави по-достъпни за храносмилателните ензими.

След като съдържанието на стомаха се емулгира, ензимите, разграждащи мазнините, действат върху триацилглицеролите и диглицеридите до тежки мастни киселини от техните глицеролови основи. Тъй като панкреатичната липаза навлиза в тънките черва, тя разгражда мазнините до свободни мастни киселини и моноглицериди. И все пак се появява още едно препятствие. Как мазнините ще преминат през воднистия слой слуз, който покрива абсорбиращата лигавица на храносмилателния тракт? Както и преди, отговорът е жлъчката. Солите на жлъчката обгръщат мастните киселини и моноглицеридите, образувайки мицели. Мицелите имат сърцевина на мастна киселина с водоразтворима външност. Това позволява ефективно транспортиране до чревната микровила. Тук мастните компоненти се освобождават и разпространяват в клетките на лигавицата на храносмилателния тракт.

Фигура 4.4.2: Мазнините могат да пътуват през водната среда на тялото поради процеса на емулгиране.

Точно както липидите изискват специално боравене в храносмилателния тракт, за да се движат в среда на водна основа, те изискват подобна манипулация, за да пътуват в кръвния поток. Вътре в чревните клетки моноглицеридите и мастните киселини се сглобяват отново в триацилглицероли. Триацилглицеролите, холестеролът и фосфолипидите образуват липопротеини, когато са свързани с протеинов носител. Липопротеините имат вътрешна сърцевина, която се състои предимно от триацилглицероли и естери на холестерола (естерът на холестерола е холестерол, свързан с мастна киселина). Външната обвивка е направена от фосфолипиди, осеяни с протеини и холестерол. Заедно те образуват хиломикрон, който е голям липопротеин, който сега навлиза в лимфната система, заобикаляйки черния дроб, и скоро ще бъде освободен в кръвта през югуларната вена на врата. Хиломикроните транспортират перфектно хранителните мазнини през водната среда на тялото до конкретни дестинации като черния дроб и други телесни тъкани. Влизането в кръвния поток може да продължи до 14 часа с пика 30 до 3 часа след хранене.

Холестеролите се абсорбират слабо в сравнение с фосфолипидите и триацилглицеролите. Абсорбцията на холестерол се подпомага от увеличаване на хранителните компоненти на мазнините и се възпрепятства от високото съдържание на фибри. Това е причината, поради която се препоръчва висок прием на фибри за намаляване на холестерола в кръвта. Храните с високо съдържание на фибри като пресни плодове, зеленчуци и овес могат да свържат жлъчните соли и холестерола, предотвратявайки тяхното усвояване и изнасяйки ги от дебелото черво.

Ако мазнините не се усвояват правилно, както се вижда при някои медицински състояния, изпражненията на човек ще съдържат големи количества мазнини. Ако малабсорбцията на мазнини продължава, състоянието е известно като стеаторея. Стеатореята може да бъде резултат от заболявания, които влияят върху абсорбцията, като болестта на Crohn и муковисцидоза.

Кратък преглед на метаболизма на триацилглицеридите

Мастните клетки се намират в специални депа в тялото ви и има много различни места, например коремна (коремна мазнина) или ханш. Също така, малко количество мазнини се съхраняват и в скелетните мускули. Вижте фигура 4.4.3, за да видите адипоцит в скелетните мускули.

Фигура 4.4.3: Адипоцити или мастни клетки в скелетните мускули.

Веднъж съхранени в адипоцита (мастната клетка), мазнината ще остане там, докато не е необходима за производство на енергия. Липолизата е процес, при който триацилглицеридът се отстранява от липидната капка с мастните клетки, разбити на 3 мастни киселини и глицерол. Глицеролът се секретира от клетките заедно с някои, но не всички мастни киселини. Те се транспортират до черния дроб, където глицеролът може да се превърне в глюкоза. Мастните киселини могат да бъдат превърнати в кетони или транспортирани до други клетки и изгорени, за да се получи АТФ.

Истината за съхраняването и използването на телесните мазнини

Преди предварително опакованата хранителна индустрия, фитнес центрове и програми за отслабване, нашите предци са работили усилено, за да намерят дори храна. Те измислиха планове не за сваляне на последните десет килограма, за да се поберат в бански за почивка, а по-скоро за намиране на храна. Днес това е причината да можем да прекарваме дълги периоди, без да ядем, независимо дали сме болни с изчезнал апетит, нивото ни на физическа активност се е увеличило или просто няма налична храна. Телата ни запазват гориво за дъждовен ден.

Един от начините, по които тялото съхранява мазнини, включва превръщането на въглехидратите в гликоген, който от своя страна се съхранява в мускулите за енергия. Когато мускулите достигнат капацитета си за съхранение на гликоген, излишъкът се връща в черния дроб, където се превръща в триацилглицероли и след това се съхранява като мазнина.

По подобен начин голяма част от триацилглицеролите, които тялото получава от храната, се транспортира до складовете за мазнини в тялото, ако не се използва за производство на енергия. Хиломикроните са отговорни за пренасянето на триацилглицеролите на различни места като мускулите, гърдите, външните слоеве под кожата и вътрешните мастни слоеве на корема, бедрата и задните части, където те се съхраняват от тялото в мастната тъкан за бъдеща употреба. Как се постига това? Припомнете си, че хиломикроните са големи липопротеини, които съдържат триацилглицерол и ядро ​​на мастна киселина. Капилярните стени съдържат ензим, наречен липопротеин-липаза, който демонтира триацилглицеролите в липопротеините в мастни киселини и глицерол, като по този начин им позволява да влязат в мастните клетки. Веднъж попаднали в мастните клетки, мастните киселини и глицеролът се сглобяват отново в триацилглицероли и се съхраняват за по-късна употреба. Мускулните клетки също могат да поемат мастните киселини и да ги използват за мускулна работа и за генериране на енергия. Когато енергийните нужди на човек надвишават наличното количество гориво, представено от скорошно хранене или продължителна физическа активност, са изчерпали енергийните резерви на гликоген, мастните резерви се извличат за оползотворяване.

Докато тялото призовава за допълнителна енергия, мастната тъкан реагира, като демонтира своите триацилглицероли и разпределя глицерол и мастни киселини директно в кръвта. При получаване на тези вещества, жадните за енергия клетки ги разграждат допълнително на малки фрагменти. Тези фрагменти преминават през поредица от химични реакции, които дават енергия, въглероден диоксид и вода.