أكسدة الأحماض الدهنية

ال أكسدة الأحماض الدهنية أو حرق الدهون له أهمية قصوى في إنتاج الطاقة للعديد من العمليات في الجسم. يحدث في الميتوكوندريا لجميع الخلايا تقريبًا. يمكن أن تؤدي الهرمونات المختلفة والتمارين الرياضية وبعض مكونات النظام الغذائي المتوازن إلى تحفيز حرق الدهون.

ما هي أكسدة الأحماض الدهنية؟

بالمعنى الدقيق للكلمة ، فإن أكسدة الأحماض الدهنية هي تفاعل كيميائي يطلق فيه الأحماض الدهنية إلكترونًا واحدًا أو أكثر. يتم تناولها بواسطة شريك آخر في التفاعل ، وهو متقبل الإلكترون (لاتيني ، أكيبيري ، لقبول).

في الكيمياء الحيوية ، يتم تلخيص هذه التفاعلات الأيضية تحت مصطلح أكسدة الدهون ، والتي تساهم في توفير الطاقة مثل أكسدة ب ، أكسدة أو أكسدة ث. تختلف هذه الأشكال الثلاثة من حيث ذرة الكربون التي تحدث فيها الأكسدة. تعتبر أكسدة ب (أكسدة بيتا) هي الأكثر أهمية ، حيث تشير كلمة "بيتا" إلى أن التفاعلات تحدث على ذرة الكربون الثالثة للحمض الدهني.

يتم تعزيز أكسدة الأحماض الدهنية من خلال عدد من الهرمونات. هرمونات النمو والجلوكاجون كمضاد للأنسولين وهرمونات الغدة الدرقية وكذلك الأدرينالين جزء منه. علاوة على ذلك ، فإن المواد المختلفة التي يتم تزويد الجسم بها من خلال نظام غذائي متوازن تعزز حرق الدهون. يسهل الكارنتين الانتقال إلى الخلايا ، والمغنيسيوم ضروري لعمل الإنزيمات المختلفة ومن ميثيونين الأحماض الأمينية ، جنبًا إلى جنب مع اللايسين وفي وجود فيتامين ج ، يمكن للجسم إنتاج الكارنيتين نفسه.

الوظيفة والمهمة

يضمن حرق الدهون أن جسمنا لديه طاقة كافية للمبنى غير المنقطع وعمليات التكسير وإعادة الهيكلة. تحدث أكسدة الدهون في الميتوكوندريا في الخلايا. لذلك توصف هذه العضيات الخلوية أيضًا بأنها محطات طاقة الخلايا.

تتم عملية أكسدة الأحماض الدهنية في عدة خطوات. أولاً ، يجب تنشيط الحمض الدهني بمشاركة الإنزيم المساعد أ كجزيء رئيسي. يدخل هذا الحمض الدهني المنشط إلى الميتوكوندريا بمساعدة العديد من ترانسازات الكارنيتين. الترانسفير هو إنزيمات تنقل المجموعات الكيميائية. يلعب الكارنيتين دورًا مهمًا في هذا النقل. في قطاع اللياقة ، يستخدم الكارنيتين كمكمل غذائي لأن خلايا العضلات تحتاجه لإنتاج الطاقة.

بمجرد دخول الميتوكوندريا ، يبدأ الانهيار الفعلي. يخضع لتسلسل متكرر من خطوات التفاعل التي تنتهي عند تكوين المنتج النهائي أسيتيل CoA. اعتمادًا على بنية الأحماض الدهنية (عدد ذرات الكربون ، الفردية أو الفردية ، الأحماض الدهنية المشبعة أو غير المشبعة) ، من الضروري اتخاذ خطوات إضافية. تنتج الأحماض الدهنية غير المتساوية منتجًا لا يمكن استخدامه إلا لإنتاج الطاقة بعد التحويل في تفاعل إضافي في دورة حمض الستريك اللاحقة.

أكسدة الدهون مستمرة في الجسم ولكن بدرجات متفاوتة. يتم تحديده من خلال الحاجة إلى الطاقة ويعتمد على النشاط البدني. يتم تنشيط حرق الدهون مع زيادة مدة التمرين. في بداية النشاط البدني ، تعمل الهرمونات المختلفة على زيادة تحلل الدهون ، أي تكسير الدهون إلى أحماض دهنية في العضلات والأنسجة الدهنية. يمكن أن تأتي الدهون من الطعام ومن الأنسجة الدهنية في الجسم. يساهم هرمون الأدرينالين في زيادة تحلل الدهون. يؤدي تناول نظام غذائي غني بالكربوهيدرات إلى زيادة مستويات الأنسولين ، وبالتالي تقليل أكسدة الدهون.

درست العديد من الدراسات العوامل التي تؤدي إلى زيادة حرق الدهون. خاصة في مجال اللياقة البدنية وبرامج إنقاص الوزن ، تتم استشارة الشخصيات الرئيسية مثل Fatmax (الحد الأقصى لمعدل حرق الدهون) ويتم تطوير اختبارات خاصة لتحديدها. بالإضافة إلى مستوى التدريب ، تؤثر شدة ومدة التمرين على معدل التمثيل الغذائي للدهون. تجعل التقلبات الفردية القوية من الصعب التنبؤ بنوع النشاط البدني الذي سيؤدي إلى الحد الأقصى من حرق الدهون في كل فرد.

الامراض والاعتلالات

تعتبر أكسدة الأحماض الدهنية المحدودة أكثر شيوعًا لدى الأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن. يساهم هرمون الأنسولين في البنكرياس في ذلك لأنه يحفز الخلايا الدهنية على تخزين الدهون ويمنع حرق الدهون. الأشخاص الذين يعانون من زيادة الوزن مع تركيزات الأنسولين عالية جدًا يجدون صعوبة خاصة في إنقاص الوزن من خلال فقدان الدهون.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك اضطرابات خلقية في أكسدة الأحماض الدهنية. إنزيمات مهمة لنقل وتحويل الأحماض الدهنية مفقودة أو غير متوفرة بشكل كافٍ. نتيجة لذلك ، يتم تعطيل الانهيار وبالتالي أيضًا توليد الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، تتراكم المنتجات الوسيطة غير المتفاعلة ، مما يؤدي إلى تفاعلات سامة في العضلات والدماغ والكبد. تؤثر مجموعة واحدة من الأمراض على استقلاب الكارنيتين. إذا كان القليل جدًا من الكارنيتين متوفرًا في الكلى والعضلات ، يتم امتصاص عدد أقل من الأحماض الدهنية في خلايا هذه الأعضاء. في سن ما قبل المدرسة ، يُظهر الأطفال المصابون ضعفًا في العضلات واختلالًا في القلب (قصور القلب).

يزداد الوضع سوءًا بشكل كبير خاصة بعد الصيام أو بعد الإسهال. يتم علاج هذه الاضطرابات بإمداد الكارنيتين ، غالبًا عن طريق الحقن. إذا تأثر الناقل الناقل (كارنيتين بالميتويل ترانسفيراز 1) ، يظهر على الأطفال تلف في الكبد والدماغ في سن مبكرة.

يؤثر اضطراب آخر على نوع آخر ، وهو كارنيتين بالميتويل ترانسفيراز 2. وتظهر آثار هذا النقص في مرحلة المراهقة أو البلوغ كضعف العضلات بعد الإجهاد والالتهابات وفواصل الطعام. اتباع نظام غذائي منخفض الدهون وعالي الكربوهيدرات والدهون الثلاثية المضافة يحسن الحالة.

إذا تأثر تفاعل الميتوكوندريا بدلاً من أكسدة بيتا الفعلية ، فقد يكون سبب ذلك هو خلل في إنزيم نازعة الهيدروجين. إذا لم يكن نازع هيدروجيناز أسيل- CoA متوسط ​​السلسلة (نقص MCAD) متوفرًا بكميات كافية ، فإن المواقف التي تهدد الحياة تنشأ إذا تُركت دون علاج. يؤدي نقص نازعات الهيدروجين ، التي تحول الأحماض الدهنية طويلة السلسلة جدًا (نقص VLCAD) ، إلى تلف القلب ويؤدي إلى انخفاض تركيز السكر في الدم. كعلاج ، يتلقى المرضى الذين يعانون من كلا الشكلين من نقص نازعة الهيدروجين كميات كبيرة من الكربوهيدرات ومزيج من الأحماض الدهنية متوسطة الطول أو الأطول التي تتكيف مع سبب المرض.