脂肪代谢

脂肪代谢包括中性脂肪、磷脂、糖脂、胆固醇和类固醇的代谢。脂肪的概念包含如此众多的成分，使得描述其代谢特征变得极其困难。然而，脂肪的一般物理化学性质——在水中溶解度低，在有机溶剂中溶解度高——让我们可以立即强调，这些物质在水溶液中的运输只能以与蛋白质或胆汁酸盐的复合物形式或以皂的形式进行。

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脂肪对身体的重要性

近年来，人们对脂肪在人类生命中重要性的看法发生了显著变化。事实证明，人体内的脂肪更新速度很快。因此，成年人体内一半的脂肪在5-9天内更新一次，脂肪组织中的脂肪每6天更新一次，肝脏中的脂肪每3天更新一次。随着体内脂肪库的高更新率逐渐确立，脂肪在能量代谢中发挥着重要作用。脂肪在构建人体最重要的结构（例如神经组织细胞膜）、合成肾上腺激素、防止身体过度散热以及运输脂溶性维生素方面的重要性早已为人所知。

体脂肪对应两种化学和组织学类别。

A - “必需”脂肪，包括构成细胞的脂质。它们具有一定的脂质谱，其含量占体重（不含脂肪）的2-5%。即使在长期饥饿的情况下，“必需”脂肪仍会保留在体内。

B类脂肪——“非必需”脂肪（储备，过剩），位于皮下组织、黄骨髓和腹腔——位于肾脏、卵巢附近的脂肪组织、肠系膜和网膜中。“非必需”脂肪的含量并非恒定不变：它会根据能量消耗和营养成分的性质而积累或被利用。对不同胎龄胎儿身体成分的研究表明，胎儿体内的脂肪积累主要发生在妊娠最后几个月——妊娠25周后以及出生后第一年到第二年。在此期间，脂肪积累比蛋白质积累更为剧烈。

胎儿及儿童体重结构中蛋白质和脂肪含量的动态变化

胎儿或儿童的体重，克	蛋白质， ％	胖的， ％	蛋白质，克	脂肪，克
1500	11.6	3.5	174	52.5
2500	12.4	7.6	310	190
3500	12.0	16.2	420	567
7000	11.8	26.0	826	1820

在最关键的生长分化时期，脂肪组织的如此密集的积累证明了脂肪主要用作塑性材料，而非能量储备。这一点可以通过脂肪中最重要的塑性成分——ω3和ω6类多不饱和长链脂肪酸——的积累数据来证明。这些脂肪酸存在于大脑结构中，并决定着大脑和视觉器官的功能特性。

胎儿和儿童脑组织中ω-脂肪酸的积累

脂肪酸	出生前，毫克/周	出生后，毫克/周
总ω6	31	78
18:2	1	2
20:4	19	45
总ω3	15	4
18:3	181	149

青春期前（6-9岁）儿童体内的脂肪含量最低。随着青春期的到来，脂肪储备量再次增加，此时不同性别的差异已经很明显。

随着脂肪储备的增加，糖原含量也随之增加，从而积累能量储备，供出生后发育初期使用。

葡萄糖通过胎盘并以糖原形式积累是众所周知的，但大多数研究人员认为脂肪仅在胎儿中合成。只有最简单的乙酸分子（可作为脂肪合成的起始产物）才能通过胎盘。出生时母亲和孩子血液中的不同脂肪含量证明了这一点。例如，母亲血液中的胆固醇含量平均为 7.93 mmol/l（3050 mg/l），胎盘后血液中的胆固醇含量为 6.89（2650 mg/l），脐带血中的胆固醇含量为 6.76（2600 mg/l），而孩子血液中的胆固醇含量仅为 2.86 mmol/l（1100 mg/l），几乎比母亲血液中的胆固醇含量低 3 倍。肠道对脂肪的消化吸收系统形成较早。他们在开始摄入羊水时就发现了它们的第一个应用 - 即羊水营养。

胃肠道功能发育的时间（检测时间和严重程度占成人相同功能的百分比）

脂肪的消化	首次鉴定酶或功能，一周	功能表达占成年人的百分比
舌下脂肪酶	三十	超过100
胰脂肪酶	20	5-10
胰腺辅脂肪酶	未知	12
胆汁酸	22	50
中链甘油三酯的吸收	未知	100
长链甘油三酯的吸收	未知	90

不同年龄的脂肪代谢特征

脂肪合成主要发生在细胞质中，其路径与努普-莱恩脂肪分解循环相反。脂肪酸合成需要氢化烟酰胺酶 (HAOP)，尤其是 HAOP H2。由于 HAOP H2 的主要来源是碳水化合物分解的戊糖循环，因此脂肪酸形成的强度取决于碳水化合物分解的戊糖循环强度。这强调了脂肪和碳水化合物代谢之间的密切联系。有句比喻：“脂肪在碳水化合物的火焰中燃烧。”

“非必需”脂肪的含量受婴儿出生后第一年的喂养方式以及随后几年的营养状况的影响。母乳喂养的儿童体重和脂肪含量略低于人工喂养的儿童。同时，母乳会导致出生后第一个月内胆固醇含量暂时升高，从而刺激脂蛋白脂肪酶的早期合成。据信，这是抑制随后几年动脉粥样硬化发展的因素之一。幼儿营养过剩会刺激脂肪组织细胞的形成，这最终会表现为肥胖倾向。

儿童和成人脂肪组织中甘油三酯的化学组成也存在差异。因此，新生儿脂肪中油酸（69%）含量相对低于成人（90%），而棕榈酸含量则更高（儿童为29%，成人为8%），这解释了脂肪熔点较高（儿童为43°C，成人为17.5°C）的原因。在安排新生儿第一年的护理以及开具肠外用药时，应考虑到这一点。

出生后，维持所有生命机能所需的能量需求急剧增加。与此同时，母体营养供应停止，出生后最初几小时和几天内食物提供的能量不足，甚至无法满足基础代谢的需求。由于婴儿体内的碳水化合物储备在相对较短的时间内足够，新生儿被迫立即动用脂肪储备，这明显表现为血液中非酯化脂肪酸 (NEFA) 浓度升高，同时葡萄糖浓度下降。NEFA 是脂肪的一种运输形式。

随着新生儿血液中非挥发性脂肪酸（NEFA）含量的增加，酮体的浓度在12-24小时后也开始升高。NEFA、甘油和酮体的水平与食物的能量值直接相关。如果婴儿出生后立即获得足量的葡萄糖，NEFA、甘油和酮体的含量会非常低。因此，新生儿主要通过碳水化合物代谢来满足其能量消耗。随着婴儿摄入的乳汁量增加，其能量值增加到467.4千焦（40千卡/千克），至少可以满足基础代谢，而NEFA的浓度则会下降。研究表明，NEFA、甘油含量的增加以及酮体的出现与这些物质从脂肪组织中被调动有关，而并非仅仅由于食物摄入而增加。至于脂肪的其他成分——脂质、胆固醇、磷脂、脂蛋白，已确定它们在新生儿脐血中的浓度很低，但在1-2周后会增加。非运输脂肪部分浓度的增加与它们随食物的摄入量密切相关。这是因为新生儿的食物——母乳——脂肪含量高。对早产儿进行的研究也得出了类似的结果。似乎早产儿出生后，宫内发育的时间不如出生后的时间重要。开始母乳喂养后，随食物摄入的脂肪在胃肠道脂肪分解酶和小肠胆汁酸的作用下会被分解和吸收。脂肪酸、皂、甘油、单甘油酯、双甘油酯甚至三甘油酯都会在小肠中下段的粘膜中被吸收。吸收可以通过肠粘膜细胞对小脂肪滴（乳糜微粒大小小于 0.5 μm）的胞饮作用进行，也可以以与胆汁盐和酸、胆固醇酯形成水溶性复合物的形式进行。目前已证明，脂肪酸中碳链较短的脂肪（C 12）可直接吸收到门静脉系统的血液中。脂肪酸中碳链较长的脂肪进入淋巴液，并通过胸总管流入循环血液。由于脂肪不溶于血液，因此它们在体内的运输需要特定的形式。首先，形成脂蛋白。乳糜微粒转化为脂蛋白是在脂蛋白脂肪酶（“澄清因子”）的作用下进行的，其辅因子是肝素。在脂蛋白脂肪酶的作用下，游离脂肪酸从甘油三酯中分离出来，甘油三酯与白蛋白结合，因此易于吸收。已知α-脂蛋白包含血浆中2/3的磷脂和约1/4的胆固醇。β-脂蛋白——胆固醇的3/4和磷脂的1/3。新生儿的α-脂蛋白含量明显较高，而β-脂蛋白含量较少。只有到4个月大时，α-脂蛋白和β-脂蛋白的比例才接近成人的正常值（α-脂蛋白占20-25%，β-脂蛋白占75-80%）。这对于脂肪组分的运输具有一定意义。

脂肪库、肝脏和组织之间不断进行着脂肪交换。新生儿出生后的最初几天，酯化脂肪酸 (EFA) 的含量不会增加，而非脂肪酸 (NEFA) 的浓度则会显著增加。因此，在出生后的最初几个小时和几天内，肠道内脂肪酸的再酯化作用会降低，游离脂肪酸的含量也证实了这一点。

脂肪泻常见于出生后最初几天或几周的婴儿。3个月以下婴儿粪便中总脂质的排泄量平均约为3克/天，3-12个月大时则降至1克/天。同时，粪便中游离脂肪酸的含量也会减少，这反映出肠道对脂肪的吸收功能增强。由于出生后肠黏膜和胰腺的功能发育尚未成熟，此时胃肠道对脂肪的消化吸收功能尚不完善。早产儿的脂肪酶活性仅为1岁以上儿童的60-70%，而足月新生儿的脂肪酶活性则更高，约为85%。婴儿的脂肪酶活性几乎可达90%。

然而，单靠脂肪酶的活性并不能决定脂肪的吸收。促进脂肪吸收的另一个重要成分是胆汁酸，它不仅能激活脂肪分解酶，还直接影响脂肪的吸收。胆汁酸的分泌具有年龄相关性。例如，早产儿肝脏分泌的胆汁酸仅为2岁儿童功能发育完全期间所产生胆汁酸的15%。足月婴儿的胆汁酸分泌量会增加到40%，而出生后1年的婴儿则高达70%。从营养的角度来看，这种情况非常重要，因为儿童一半的能量需求是由脂肪提供的。母乳喂养的婴儿，其消化和吸收功能相当完整。足月婴儿对母乳中脂肪的吸收率为90-95%，早产儿的吸收率略低，为85%。人工喂养会使这些数值下降15-20%。已证实不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸更容易被吸收。

人体组织可以将甘油三酯分解为甘油和脂肪酸，然后再合成。甘油三酯的分解是在组织脂肪酶的作用下进行的，中间经过甘油二酯和单甘油酯的阶段。甘油被磷酸化并被纳入糖酵解链。脂肪酸在细胞线粒体中进行氧化过程，并在努普-亚麻酸循环中进行交换。该循环的本质是，每进行一次循环，就会形成一个乙酰辅酶A分子，脂肪酸链就会减少两个碳原子。然而，尽管脂肪分解过程中能量会大幅增加，但人体仍然更倾向于使用碳水化合物作为能量来源，因为在克雷布斯循环中，从碳水化合物代谢途径的角度进行能量增长的自催化调节的可能性比脂肪代谢更大。

在脂肪酸分解代谢过程中，会形成中间产物——酮（β-羟基丁酸、乙酰乙酸和丙酮）。由于食物中的碳水化合物和一些氨基酸具有抗酮特性，因此酮的含量有一定的数值。简而言之，饮食的生酮性可以用以下公式表示：（脂肪 + 40% 蛋白质）/（碳水化合物 + 60% 蛋白质）。

如果该比例大于 2，则该饮食具有酮特性。

需要注意的是，无论食物种类如何，年龄相关的特征都会决定酮症的发生率。2至10岁的儿童尤其容易患酮症。相反，新生儿和1岁以内的儿童对酮症的抵抗力更强。参与生酮作用的酶活性的生理“成熟”可能进展缓慢。酮体主要在肝脏中形成。当酮体积聚时，就会出现丙酮血症性呕吐综合征。呕吐会突然发生，并可能持续数天甚至数周。检查患者时，口腔中会闻到苹果味（丙酮），尿液中也会检测到丙酮。同时，血糖含量在正常范围内。酮症酸中毒也是糖尿病的特征，患者会出现高血糖和糖尿。

与成人不同，儿童的血脂特征具有与年龄相关的特征。

儿童脂肪含量及其组分的年龄相关特征

指标	新生			G 婴儿 1-12 个月	2岁以上儿童
	1小时	24小时	6-10天		14岁以下
总脂质，克/升	2.0	2.21	4.7	5.0	6.2
甘油三酯，毫摩尔/升	0.2	0.2	0.6	0.39	0.93
总胆固醇，毫摩尔/升	1.3	-	2.6	3.38	5.12
有效结合胆固醇，占总量的百分比	35.0	50.0	60.0	65.0	70.0
非必需脂肪酸，毫摩尔/升	2,2	2.0	1,2	0.8	0.45
磷脂，mmol/l	0.65	0.65	1.04	1.6	2.26
卵磷脂，克/升	0.54	-	0.80	1.25	1.5
凯法林，克/升	0.08	-	-	0.08	0.085

从表中可以看出，血液中总脂质的含量随年龄增长而增加：仅在出生后第一年，其含量就增加了近3倍。新生儿中性脂质的含量（占总脂肪的百分比）相对较高。在出生后第一年，卵磷脂的含量显著增加，而脑磷脂和溶血卵磷脂的含量相对稳定。

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脂肪代谢紊乱

脂肪代谢紊乱可能发生在其代谢的各个阶段。谢尔登-雷氏综合征（Sheldon-Reye syndrome）虽然罕见，但确实存在，这是一种由于胰腺脂肪酶缺乏而导致的脂肪吸收不良。临床上，该病表现为类似乳糜泻的综合征，伴有严重的脂肪泻。因此，患者的体重增长缓慢。

由于红细胞膜和基质结构遭到破坏，红细胞也会出现变化。在肠道手术切除大部分区域后，也会出现类似的情况。

盐酸分泌过多会导致胰腺脂肪酶失活，从而导致脂肪消化和吸收受损（Zollinger-Ellison 综合征）。

在基于脂肪运输障碍的疾病中，无β脂蛋白血症（β-脂蛋白缺乏）是一种已知的疾病。该病的临床表现与乳糜泻（腹泻、营养不良等）相似。血液中脂肪含量低（血清透明）。然而，各种高脂蛋白血症更常见。根据世界卫生组织（WHO）的分类，该病分为五种类型：I - 高乳糜微粒血症；II - 高β脂蛋白血症；III - 高β-高前β脂蛋白血症；IV - 高前β脂蛋白血症；V - 高前β脂蛋白血症和乳糜微粒血症。

高脂血症的主要类型

指标	高脂血症类型
	我	伊阿	第四军医大学	三	四	五
甘油三酯	增加		增加		增加	↑
乳糜微粒						↑
总胆固醇		增加	增加
脂蛋白脂肪酶	减少
脂蛋白		增加	增加	增加
极低密度脂蛋白			增加		增加	↑

根据高脂血症时血清中脂肪组分的变化，可通过透明度来区分。

I型糖尿病是由于缺乏脂蛋白脂肪酶引起的，血清中含有大量乳糜微粒，导致血液浑浊。常伴有黄瘤。患者常伴有胰腺炎，并伴有急性腹痛发作，有时还会出现视网膜病变。

II型的特征是血液中低密度β-脂蛋白含量升高，胆固醇水平急剧升高，甘油三酯含量正常或略有升高。临床上常在手掌、臀部、眶周等处发现黄瘤。动脉硬化早期发生。一些作者将其分为两种亚型：IIA型和IIB型。

III型 - 所谓的浮动β脂蛋白增多，胆固醇增高，甘油三酯浓度中度升高。常伴有黄瘤。

IV型-前β脂蛋白水平升高，甘油三酯升高，胆固醇水平正常或略有升高；无乳糜微粒血症。

V型胰腺炎的特征是低密度脂蛋白增多，同时血浆中膳食脂肪的清除率下降。该病的临床表现为腹痛、慢性复发性胰腺炎和肝肿大。此型胰腺炎在儿童中罕见。

高脂蛋白血症通常是由遗传因素决定的疾病。它们被归类为脂质运输障碍，这类疾病的列表越来越完整。

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脂质转运系统疾病

• 家庭：
  • 高胆固醇血症；
  • 载脂蛋白B-100合成障碍；
  • 混合性高脂血症;
  • 高载脂蛋白-β-脂蛋白血症；
  • 异常β-脂蛋白血症；
  • 植物固醇血症；
  • 高甘油三酯血症；
  • 高乳糜微粒血症；
  • 5型高脂蛋白血症；
  • 高α脂蛋白血症型Tangier病；
  • 卵磷脂/胆固醇酰基转移酶缺乏症；
  • α-脂蛋白血症。
• 无β脂蛋白血症。
• 低β脂蛋白血症。

然而，这些病症通常是继发于各种疾病（红斑狼疮、胰腺炎、糖尿病、甲状腺功能减退症、肾炎、胆汁淤积性黄疸等）。它们会导致早期血管损伤——动脉硬化、早期形成缺血性心脏病，以及增加脑出血的风险。在过去的几十年里，人们越来越关注成年期慢性心血管疾病的儿童起源。有研究表明，即使在年轻人中，脂质转运障碍的存在也可能导致血管形成动脉粥样硬化改变。俄罗斯最早研究这一问题的人是VD Tsinzerling和MS Maslov。

此外，细胞内脂质沉积症也为人所知，其中最常见的是儿童尼曼匹克病和戈谢病。尼曼匹克病患者的鞘磷脂沉积于网状内皮系统细胞和骨髓中；戈谢病患者的鞘磷脂沉积于己糖脑苷脂中。这些疾病的主要临床表现之一是脾肿大。

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