извлекаем только глюкозу, то из жиров мы извлекаем жирные кислоты и глицерин, из которого получается глюкоза. И организм наш может питаться в таком случае не только глюкозой, но и жирными кислотами. Согласно концепции цикла глюкоза - жирные кислоты, свободные жирные кислоты способны конкурировать с глюкозой в качестве веществ, необходимых для энергетического обеспечения тканей. Окисление жирных кислот является энергетически более эффективным процессом в сравнении с окислением глюкозы по количественному выходу энергии. Но глюкоза является и более мобильной в сравнении с жирными кислотами, и более универсальной - глюкозой могут питаться все клетки организма, а жирными кислотами не все, хотя и большинство. Глюкоза сравнима с хорошими марками бензина, а жирные кислоты — с тяжелым дизельным топливом. Как известно, бензиновые двигатели запускаются без особых хлопот, а для запуска дизельных двигателей очень часто необходимо разогреть и топливо, и двигатель, да еще необходимо позаботиться и о самом механизме распыла и сжигания этого топлива, хотя единица массы этого топлива дает больше энергии, чем бензиновое.
Точно так же обстоят дела и с жирами. Но если быть более точным, то дизельное топливо сравнимо не с жирными кислотами, а с жирами. Именно жиры нам трудно сжечь, потому что предварительно мы должны получить жирные кислоты из жиров, а это не совсем простой процесс. Сжечь же жирные кислоты уже не представляет труда. Поэтому организм запасает не жирные кислоты как таковые, ведь их трудно удержать в жировых депо, они легко могут попасть в кровяное русло и сгореть, точно так же как невозможно создать в организме запасы глюкозы в чистом виде и приходится переводить ее в другое состояние — в животный крахмал гликоген. И с жирными кислотами организм поступает примерно так же как и с глюкозой, когда создает запасы для длительного хранения, то есть переводит их в другие вещества, нерастворимые в крови и мобилизуемые лишь в необходимых случаях. Такими веществами и являются животные жиры. Это сложные эфиры жирных кислот и глицерина. Эфиры — это соединения кислот со спиртами. В нашем случае это продукты реакции жирных кислот с глицерином. А глицерин — это трехатомный спирт. Твердые жиры образуются сложными эфирами насыщенных жирных кислот, а жидкие жиры - сложными эфирами ненасыщенных жирных кислот.
Несколько слов о жирных кислотах. Живые организмы синтезируют нужные им жирные кислоты из уксусной кислоты, которую они, в свою очередь, получают из глюкозы. Они начинают этот синтез с молекул уксусной кислоты, к которой потом последовательно присоединяют другие ее молекулы. В молекулу уксусной кислоты входят два атома углерода, о поэтому в каждой молекуле жирной (или карбоновой) кислоты может быть только четное число атомов углерода — имеются карбоновые кислоты с четырьмя, шестью, восемью и так далее атомами углерода. Их может быть больше двадцати, но все они с четным количеством атомов углерода. А с нечетным числом атомов углерода карбоновых кислот почти не бывает. Природные карбоновые кислоты входят в состав молекул растительных и животных жиров и масел, а поэтому их чаще называют жирными кислотами. Жирные кислоты с короткими молекулами (с небольшим числом атомов углерода) при комнатной температуре представляют собой жидкости. Но самые распространенные жирные кислоты, входящие в состав животных жиров; состоят из 16 и 18 углеродных атомов. Первая из них называется пальмитиновой кислотой, вторая — стеариновой. Жирные кислоты с числом атомов углерода от 10 и выше представляют собой твердые вещества, имеющие высокую температуру плавления. Правда, температура плавления зависит не только от длины углеродной цепи, но и от типа связи между атомами углерода.
Если, например, стеариновая кислота содержит 18 углеродных атомов, и все они соединены между собой одинарными связями и эта кислота плавится при 69°С, то такая же кислота с 18-ю атомами углерода, но имеющая одну двойную связь (и называется эта кислота олеиновой), плавится уже при 13°С. Еще ниже температура плавления у линолевой и линоленовой кислот, молекулы которых тоже содержат лишь 18 атомов углеродов, но в первой имеется две, во второй три двойные связи. Обе плавятся уже при температуре ниже нуля. Имеется еще и арахидоновая кислота, в молекуле которой 20 атомов углерода, но она имеет четыре двойные связи и тоже плавится при низкой температуре. Жирные кислоты с одной связью между атомами углерода называются насыщенными, а с двойными связями - ненасыщенными. О ненасыщенных жирных кислотах речь пойдет чуть ниже, а здесь я скажу лишь то, что организм человека может вырабатывать в основном насыщенные жирные кислоты, а из ненасыщенных с одной двойной связью он синтезирует только олеиновую и пальмитоолеиновую кислоты, предшественниками которых являются насыщенные жирные кислоты пальмитиновая и стеариновая
Образование животных жиров (или триглицеридов) протекает главным образом в печени и в жировой ткани. В клетках жировой ткани жиры откладываются в виде капелек триглицеридов. В процессе образования триглицеридов используются не только синтезированные в организме из углеводов жирные кислоты, но также и жирные кислоты, поступающие с пищей. Поэтому можно считать, что принятые нами с пищей жиры могут без промедления направляться в жировые депо нашего организма, если последний в избытке обеспечивается углеводными энергетическими материалами.
А теперь мы обсудим как же можно избавиться от избыточных жиров.
Жировая ткань способна не только забирать жирные кислоты из крови, но при определенных условиях и возвращать их в кровяное русло. Для этого необходимо прежде всего гидролизовать жиры. При полном ферментативном гидролизе жиров получаются свободные жирные кислоты и глицерин. Глицерин легко растворяется в крови и из него в дальнейшем организм вырабатывает глюкозу. Гидролиз жиров является тем этапом, который непосредственно предшествует транспортировке с кровью жирных кислот. Жирные кислоты с длинной углеродной цепью не растворяются в крови и поэтому они транспортируются в виде комплексов с альбуминами.
Согласно концепции цикла глюкоза - жирные кислоты, мобилизация жирных кислот из жировой ткани и увеличение их концентрации в крови происходит при снижении концентрации глюкозы в крови. Повышение концентрации жирных кислот в крови ускоряет окисление их в мышечной ткани и подавляет утилизацию глюкозы, что, в первую очередь, приводит к повышению концентрации глюкозы в крови, а это обстоятельство особенно важно для питания мозга, так как мозг не может питаться жирными кислотами. А сердце, кстати, может полностью перейти на энергоснабжение за счет жирных кислот.
Казалось бы, если следовать концепции цикла глюкоза - жирные кислоты, согласно которой мобилизация жирных кислот из жировых депо происходит при одном только снижении концентрации глюкозы в крови, но нам не пришлось бы беспокоиться по поводу этой самой мобилизации, - стоило бы только начать голодать, как автоматически на смену глюкозе начали бы поступать жирные кислоты. Но в реальной жизни не всегда так происходит. Для иллюстрации последнего предложения привожу пример из книги 'Резервы нашего организма':
По-видимому, снижение концентрации глюкозы в крови не является само по себе достаточным условием для мобилизации жирных кислот из жировых депо. Вспомним, что снижение концентрации глюкозы в крови в течение первых суток голодания не всегда обеспечивало достаточную мобилизацию глюкозы из имевшегося в организме гликогена. И препятствием этому служила щелочная реакция крови. Возможно, что щелочная реакция крови в какой-то мере препятствует и мобилизации жирных кислот из жировых депо? Да, точно так же при щелочной реакции крови трудно взять жирные кислоты из жиров, как и трудно взять глюкозу из гликогена. Но с жирами дело обстоит еще труднее, чем с гликогеном. Обратите внимание на то обстоятельство, что жиры и в кишечнике перерабатываются более сложно, чем белки и углеводы. Для переработки жиров потребовался дополнительный процесс - эмульгирование жиров с помощью желчных кислот. Точно так же и для мобилизации жирных кислот необходимо не только понизить концентрацию глюкозы в крови, но и дополнительно подкислить кровь, причем подкисление необходимо даже большее, чем для мобилизации глюкозы из гликогена. И кроме того, подкисление должно производиться веществами, способными подкисливать жиры, как например, витамин Е.
И такой способ подкисления в организме предусмотрен, он в некоторой мере подобен эмульгированию жиров с помощью желчных кислот. И нам остается только познакомиться с этим механизмом и в нужные моменты оказывать помощь нашему организму при изъятии сырья из жировых запасов. Я еще раз хочу напомнить, что гидролиз жиров происходит с помощью ферментов, а этим ферментам необходима кислая среда. И вот как она создается в организме.
Большая часть жирных кислот, циркулирующих в крови, поступает в печень, где они окисляются, в
