Как происходит обмен энергии у детей. Симптомы нарушения обмена веществ у детей

Контрольные вопросы.

1.Охарактеризуйте функциональная система: организм матери - плацента - плод. Факторы, влияющие на развитие плода: генетические, состояние здоровья, питания, условий труда матери.

2.Новорождённый ребёнок. Анатомические и функциональные признаки доношенности и недоношенности. Причины недонашиваемости и мертворождаемости. Мертворождаемость.

3.Особенности периода ранней адаптации новорождённого. Понятие о «внутриутробной» гипотрофии, её причины. Особенности течения физиологических состояний новорождённых: физиологическая убыль массы тела, физиологический катар кожи, конъюгационная желтуха,половой криз.

4.Основные формы патологии новорождённых: гемолитическая болезнь новорождённых, болезнь гиалиновых мембран, задержка внутриутробного роста и развития (ЗВУР), внутриутробные инфекции.

5. Какие закономерности нарастания роста и массы тела детей на первом году жизни. Функциональные особенности грудного периода детства и характер патологии.

6.Период преддошкольного детского возраста. Его характеристика и особенности патологии. Дошкольный и школьный периоды детства.

Использованная литература.

1. Физиология роста и развития детей и подростков (теоретические и клинические вопросы). В 2-х томах. Под ред. А.А. Баранова, Л.А. Щеплягиной, изд. «ГЭОТАР-Медиа», 2006, 896с.

2. Руководство участкового педиатра. Под ред. Т.Г.Авдеевой, изд. «ГЭОТАР-Медиа», 2008, 352с.

3. Федько Н.А.- Современная педиатрия: Учебное пособие - (Медицина для вас) / Феникс, 2007 384 стр.

4. Лазарева Г.Ю. Педиатрия: конспект лекций. Изд. «Феникс», 2008г., 326с.

Обмен белков. В организме ребенка есть выраженное преобладание анаболических процессов, направленное на обеспечение его роста и развития. В связи с этим особое значение для детей имеют белки, главнейшая функция которых - пластическая. Аминокислоты, образующиеся при распаде белков пищи, используются для синтеза белков тканей, ферментов, биологически активных веществ гормонов, медиаторов. Белкам свойственны опорная, сократительная, транспортная, защитная, регуляторная, энергетическая функции. По содержанию незаменимых аминокислот для грудных детей наиболее лучше усваивающимися являются белки материнского молока. Потребность ребенка в белках составляет в среднем 2,5-4 г на 1 кг массы, тогда как у взрослого она значительно меньше и не превышает 1-1,5 г на 1 кг массы. Для обеспечения нормального роста и развития ребенку необходимо получать с пищей белки, включающие все незаменимые аминокислоты. В состав рациона ребенка в возрасте до 3 лет должно входить не менее 75 % полноценных белков, от 3 до 7 лет - 60 % и от 7 до 14 лет - 50 %. Критерий здоровья растущего организма - положительный азотистый баланс, чем меньше возраст ребенка, тем значительнее у него выражена ретенция азота. Высокому уровню ее соответствует большая степень всасывания белков в желудочно-кишечном тракте у детей. При грудном вскармливании часть альбуминов и глобулинов молока всасывается из кишечника, не расщепляясь предварительно. В результате этого в организм детей первых месяцев жизни поступают антитела и антитоксины. Переваривание белков в желудке начинается под влиянием пепсина. Из-за низкой кислотности желудочного сока активность его у грудных детей невелика. В результате действия протеолитических ферментов желудка образуются пептоны, Несложные полипептиды. Они поступают в кишечник, где, подвергаясь влиянию протеаз поджелудочной железы и кишечника - трипсина, химотрипсина, карбоксипептидазы, амино-, дипептидаз, расщепляются до свободных аминокислот, которые всасываются через стенку тонкого кишечника и попадают в кровь. Для детей раннего возраста характерны повышенная проницаемость кишечной стенки к белкам и продуктам их распада, низкая активность протеолитических ферментов кишечника, отсутствие процесса гниения в толстом кишечнике. Синтез специфических для организма белков находится под контролем ДНК, входящих в состав клеточных ядер. В детском возрасте биосинтез протекает со значительно большей скоростью и чувствителен к воздействию мутагенных факторов. Образование белка в организме - энергозависимый процесс. Основные поставщики макроэргов в детском возрасте - анаэробный гликолиз и гликогенолиз, энергетический эффект которых значительно ниже, чем аэробного гликолиза. Поэтому дети особенно восприимчивы к дефициту углеводов, так как это тормозит процесс синтеза белка, в результате чего падает масса тела, задерживается рост. В первые 6 месяцев жизни содержание белков плазмы у детей ниже, чем у взрослых. У новорожденных повышена экскреция с мочой аминокислот. В первые месяцы жизни в моче определяется также этаноламин, гомоцитруллин, пролин, оксипролин. Эта так называемая физиологическая гипераминоацидурия говорит о незавершенности развития транспортных систем почечных канальцев для аминокислот в раннем детстве. Процессы переаминирования у детей протекают интенсивнее, чем у взрослых, о чем свидетельствует высокая активность в сыворотке крови АСАТ и АЛАТ, особенно у новорожденных. В связи с этим в детском возрасте отмечается и большая потребность в витамине В6 (пиридоксине) . Процесс образования мочевины и мочевой кислоты у ребенка подвержен значительным возрастным колебаниям. У детей он идет менее интенсивно, чем у взрослых, в связи с низкой активностью ферментов, принимающих участие в ее синтезе. Своеобразие белкового обмена у детей проявляется в иных количественных соотношениях, чем у взрослых, продуктов азотистого обмена, выводимых с мочой. Моча плода содержит лишь следы мочевины и избыток мочевой кислоты, что сопровождается отложением последней в почечной ткани, развитием «мочекислого инфаркта» новорожденных. Первые 3 месяца жизни характеризуются наибольшей экскрецией мочевой кислоты и относительно низкой - мочевины. В детском возрасте содержание азота значительно ниже. Суточная экскреция азота у новорожденных находится в пределах 0,3-0,5г, (у взрослых за сутки составляет 10-18г) с возрастом она увеличивается и к 10-14 годам достигает 9- 10г. У детей наблюдается физиологическая креатинурия: у мальчиков - до 10 лет, у девочек - до 12-16 лет. В моче взрослых обнаруживаются только следы креатина. Процент азота креатина к азоту мочи в первые дни жизни составляет 0,7-0,8, к году - 0,3-0,4, что связано с недостаточностью ферментативных систем в мышцах, осуществляющих его обмен. Креатин лишь в малой степени переходит в креатинин и, оставаясь неиспользованным, приводит к креатинурии. Суточная экскреция последнего с мочой увеличивается с возрастом. Моча здоровых детей содержит также следы индикана. Количество его увеличивается при усилении гнилостных процессов в кишечнике. Для всех детей характерен положительный азотистый баланс - необходимое условие для роста: наиболее высокая усвояемость азота в организме наблюдается в первые месяцы жизни, затем она постепенно снижается и у детей 2-З лет составляет 30 %, 4-6 лет - 25 %, 7-8 лет - 21 %, 11-13 лет - 13,8 %. Обмен липидов . Растущий организм нуждается преимущественно в жирах животного происхождения, содержащихся в молоке, сливочном масле, яичных желтках. Однако в рацион ребенка должны включаться и растительные жиры, лучше всего, если они составляют 10-15 % от общего количества жира. Чем меньше возраст ребенка, тем выше у него потребность в жирах. Так, у грудных детей она равна 5-7 г на 1 кг массы тела, у 3-4-летних - 3,5-4 г, у детей дошкольного и школьного возраста - около 2,5-3 г на 1 кг массы тела в сутки. Важно, чтобы соотношение между жирами и углеводами в пище составляло 1:2. У грудных детей переваривание жиров начинается в желудке под влиянием липазы, активируемой липолитическими ферментами материнского молока, в процессе роста доминирующее значение переходит к липазе панкреатического сока и желчным кислотам, количество которых с возрастом увеличивается.

Повышенная проницаемость кишечной стенки у детей способствует более быстрому всасыванию продуктов гидролиза жира. Около 5 % пищевых жиров у взрослых выводится с калом, у детей количество непереваренных жиров несколько выше - в среднем 6-10 %. У ребенка значительная часть жира депонируется в подкожной клетчатке и брюшине. Преобладание процессов отложения его над использованием сочетается у маленьких детей с легкой истощаемостью жировых депо, что во многом объясняется несовершенством нейрогуморальных механизмов регуляции. В период новорожденности особую роль играет бурая жировая ткань , которая характеризуется реакцией на адреналин и мобилизацией НЭЖК. Она представляет собой своеобразный орган теплорегуляции, где протекает свободное окисление жирных кислот с выделением тепла. В жировой ткани детей всех возрастов отмечается более интенсивное, чем у взрослых, окисление жирных кислот, активное включение глюкозы в биосинтез жирных кислот и триглицеридов и более высокая концентрация коэнзима А. При естественном вскармливании содержание холестерина крови на 10-15 % выше, чем при вскармливании коровьим молоком. В крови холестерин находится как в свободном состоянии, так и в соединении с жирными кислотами. Если у новорожденного на долю свободного холестерина приходится 65 %, то к концу первых суток соотношение между этими формами выравнивается, а затем начинает сдвигаться в сторону преобладания эфиросвязанной формы при увеличении общего холестерина в сыворотке крови. Немаловажное значение в регуляции жирового обмена имеет характер питания. Длительное избыточное потребление жиров и углеводов приводит к усиленному отложению жира.

Особенностями детского возраста являются неустойчивость и лабильность обмена липидов, повышенная липолитическая активность жировой ткани к адреналину и глюкагону, что приводит к быстрой мобилизации липидов из жировых депо и их истощению, о чем свидетельствуют более высокие цифры НЭЖК в сыворотке крови у детей раннего возраста. Количественное соотношение классов липидов в сыворотке крови в известной мере отражает состояние липидного обмена у детей разного возраста. В целом ранние периоды развития ребенка характеризуются более низкими показателями липидов и относительно малой активностью липолитических ферментов сыворотки крови. У детей до 7-10 лет отмечается повышенная склонность к кетозам. Гиперкетонемия и кетоурия могут развиваться под влиянием кратковременного голода, переутомления, переедания, инфекций, стресса. Это связано с неустойчивостью углеводного обмена, малыми запасами гликогена, особенностями обмена кетогенных аминокислот, замедленным окислением кетоновых тел в тканях и выведением их из организма. Обмен углеводов. Углеводы относятся к многоатомным спиртам, содержащим альдегидную и кетонную группы. Они являются основным источником энергии как у взрослых, так и у детей. При окислении 1 г углеводов выделяется 3,75 ккал, которые могут аккумулироваться в АТФ или выделяться в виде тепла. Углеводы выполняют пластическую функцию, входя в состав многих структур организма: нуклеиновых кислот, мембран клеток, основного вещества соединительной ткани и др., могут быть и резервом питания. Биологический полимер глюкозы - гликоген при полноценном питании накапливается в печени (до 10 %) и в скелетных мышцах (до 2 %). В комплексе с белками углеводы влияют на проницаемость клеточных мембран, проведение нервных импульсов, образование антител, определяют специфичность групп крови, индивидуальные особенности тканей. Углеводные компоненты входят в состав ряда гормонов, витаминов, коферментов, участвуют в процессах свертывания крови, регенерации и др. Потребность в углеводах растущего организма очень значима. В грудном возрасте она составляет 10-12 г на 1 кг массы тела в сутки, а в более старшем - 12- 15 г. Грудной ребенок получает за счет окисления углеводов 40 % калорий, а за счет расщепления - 50 %. С возрастом это соотношение постепенно меняется, и взрослый человек 60 % общей потребности в энергии удовлетворяет за счет углеводов. Углеводы поступают с пищей в виде моносахаридов (глюкоза, фруктоза), дисахаридов (лактоза, сахароза, мальтоза) и полисахаридов (крахмал, гликоген). В первые месяцы жизни основным углеводом пищи является лактоза, состоящая из глюкозы и галактозы. Содержание ее в женском молоке составляет в среднем 70 г/л, в коровьем 48 г/л.

Переваривание углеводов начинается в ротовой полости. Под действием амилазы слюны происходит расщепление крахмала и гликогена до декстринов и мальтозы. Амилаза в слюне обнаруживается уже у плода, однако активность ее в это время еще незначительна. В возрасте 3-5 месяцев она начинает постепенно повышаться, достигая максимума к 1-4 годам. К этому времени в слюне ребенка выявляется также фермент мальтоза, отсутствующий у грудных детей. В желудке действие амилазы практически прекращается. В двенадцатиперстной кишке после нейтрализации соляной кислоты бикарбонатами панкреатического сока создаются все условия для дальнейшего гидролиза остатков крахмала, декстринов и дисахаров. В кишечнике ребенка всасываются в основном моносахариды и в очень малом количестве дисахариды. У детей первых 2 лет жизни глюкоза резорбируется быстрее, чем у взрослых. В грудном и более старшем возрасте усваивается 98-99 % всех углеводов пищи. Всасывание глюкозы и галактозы связано с процессами активного транспорта, резорбция фруктозы и пентоз происходит путем диффузии. По скорости всасывания углеводы могут быть размещены в следующем порядке: галактоза, глюкоза, фруктоза, манноза. Глюкоза уже при прохождении через клетку слизистой оболочки может частично окисляться и использоваться в качестве энергетического материала, фруктоза и галактоза - превращаться в глюкозу. Углеводный обмен у детей протекает активнее, чем у взрослых. Это связано с повышенным использованием углеводов как энергетического и пластического материала в условиях роста ребенка. В детском возрасте окисление глюкозы в пентозном цикле отличается большой интенсивностью, что обеспечивает повышенный синтез нуклеиновых, жирных кислот, холестерина и его производных. Рост ребенка тесно связан и с процессами гликолиза. Чем меньше возраст ребенка, тем они выше. Образующаяся в ходе их молочная кислота не может быть полностью окислена из-за недостатка аэробных процессов. В результате этого уровень ее в крови повышается, что приводит к смещению кислотно-щелочного состояния в сторону ацидоза. Наиболее высока концентрация молочной кислоты у новорожденных (1,9- 2,2 ммоль/л). С возрастом она постепенно снижается, достигая к 10 годам уровня взрослых (0,7 - 1,6 ммоль/л). Подтверждением доминирования гликолитических процессов и недостаточности аэробных у новорожденных служат повышенное количество пировиноградной кислоты (до 227 мкмоль/л) и более низкое содержание в тканях АТФ. Преобладание гликолитических процессов в ранние периоды жизни ребенка сопровождается высокой активностью ферментов гликолиза. В первые дни жизни у новорожденных выражена гипогликемия. Через 3-6 часов после рождения содержание истинной глюкозы составляет 2,77 ±1,37 ммоль/л, к 5- 6 часу уровень ее поднимается до 3,61± 1,1 ммоль/л. С возрастом содержание ее продолжает повышаться и к 14-15 годам достигает значений взрослых (до 5,55 ммоль/л).

В суточной моче недоношенных новорожденных определяется до 130 мг углеводов, у доношенных - до 80, причем половину из них составляет лактоза. Суточный диурез грудных детей включает до 15 мг глюкозы, до 10 мг галактозы, до 35 мг лактозы, менее 10 мг фруктозы. У детей первых дней жизни, особенно недоношенных, может отмечаться галактозурия. При пероральной нагрузке галактозой у новорожденных развивается гипергликемия, так как фосфорилирование галактозы в печени у маленьких детей ограничено. Взрослые реагируют на эту нагрузку снижением содержания глюкозы в крови. Для оценки состояния углеводного обмена в клинике используют гликемические кривые после нагрузки глюкозой. Водно-солевой обмен. Вода - важнейшая составная часть живого организма. Общее содержание ее у ребенка грудного возраста - 70-75 %, а у взрослого - 60-65 % массы тела. Большая часть воды (40-45 % массы тела) находится внутри клеток, меньшая (25 %) - вне клеток, из которой около 20 % приходится на межтканевую жид кость и лимфу и 5 % - на плазму. Общее количество воды и ее распределение по секторам зависит от возраста. Обмен жидкости в организме детей, особенно раннего возраста, проходит с большой интенсивностью и напряженностью. Потребность в воде тем выше, чем меньше возраст ребенка. Так, у новорожденного она составляет 150-200 мл/кг в сутки, у грудного ребенка - 100-150, в 2 года - 90-95, в 5 лет - 60, в 13 лет - 40 мл/кг массы в сутки. Потребность в воде у детей удовлетворяется за счет питья жидкости и частично плотной пищи. Около 60 % воды выводится из организма ребенка почками, до 34 % - кожей и легкими, 6 % - с испражнениями. Избыточно принятая вода выделяется преимущественно почками. Особенно активно протекает обмен внеклеточной жид кости. Интенсивность его у ребенка раннего возраста в 2-З раза выше, чем у взрослого, что связано с высокой активностью обмена веществ и большой внешней поверхностью тела ребенка. Через кожу и легкие у ребенка выводится относительно больше воды, чем у взрослого. Регуляция водного обмена у детей несовершенна, в связи с этим у них могут происходить быстрые нарушения его с образованием отеков или развитием эксикоза. Регуляция водного обмена - сложный процесс, контролируемый центрами гипоталамической области. В нем участвуют также эндокринные железы, и прежде всего гипофиз, надпочечники, мозговой придаток и щитовидная железа. Состояние водного обмена в большой степени зависит от функции легких, сердечно-сосудистой системы, печени и почек, а также тесно связано с обменом белков, жиров, углеводов, витаминов и особенно солей. У детей 1-го года жизни минимальная потребность в электролитах следующая: натрий - 3,5-5,0 ммоль; калий - 7,0-10,0; хлор - 6,0-8,0; кальций - 2,0-3,0; фосфор - 1,3- 1,7 ммоль/день (Ю. Е. Вельтищев, 1976). Натрий является основным катионом внеклеточной жидкости, в которой также относительно много хлора и карбонатов. Калий - основной катион внутриклеточной жидкости, где, кроме того, повышено содержание магния и органических фосфатов. Между внутриклеточной и вне клеточной жидкостями поддерживается ионная асимметрия. Существенных различий в ионном составе интерстициальной жидкости и плазмы крови в зависимости от возраста не выявлено. Среднее содержание натрия в сыворотке крови здоровых грудных детей - 0,5 ммоль/л, калия-4,92 ммоль/л (М. П. Шейбак, 1980). Натрий поддерживает осмотическое давление интерстициальной жидкости и плазмы, чем обеспечивается относи- тельное постоянство их объема. Калий обеспечивает нормальное осмотическое давление внутри клеток, в результате чего сохраняется постоянство внутриклеточного пространства, повышает возбудимость нервно-мышечной системы, способствует синтезу гликогена и белков в клетках. Натрий и калий играют важную роль в обеспечении кислотно-щелочного состояния. Нормальный показатель рН крови колеблется в очень небольших пределах (7,37- 7,44). Величины его ниже 6,8 и выше 7,8 несовместимы с жизнью. Постоянство концентрации водородных ионов поддерживается буферными системами: бикарбонатной, фосфатной, белковой. Наиболее важной является бикарбонатная система крови, включающая угольную кислоту и ее соли - бикарбонат натрия (или бикарбонат калия. Основной источник натрия и хлора для организма ребенка старшего возраста - поваренная соль, добавляемая к пище, поскольку почти все пищевые продукты содержат относительно небольшое количество этих элементов. Источником калия служит преимущественно растительная пища, в которой его гораздо больше, чем в продуктах животного происхождения. При искусственном вскармливании коровьим молоком ребенок получает относительно больше электролитов и белка, чем при грудном. Поэтому, учитывая незрелость выделительных почечных механизмов у детей 1-го года жизни, при искусственном вскармливании ему необходимо давать дополнительное количество жидкости. Кальций имеет очень важное значение для растущего организма, до 98 % его сосредоточено в костях, где он связан с фосфатами и карбонатами, более 2 % - растворе, но в плазме и межклеточной жидкости. В плазме крови содержится 2,5-2,8 ммоль/л кальция в трех фракциях: 1) ионизированный, 2) в соединении с белками и другими коллоидами, 3) в комплексных соединениях. Почти половина кальция в плазме крови связана с белками, другая часть представляет собой ионизированный кальций, который более активен, поддается ультрафильтрации и свободно проходит через стенки капилляров, как через диализирующую мембрану. Важнейшие функции кальция в организме - поддержание нервно-мышечной возбудимости, тонизирование симпатического отдела вегетативной нервной системы, уплотнение пограничных зон клеток, участие в свертывании крови, построении костной ткани, регуляции кислотно-щелочного состояния.

Фосфор играет исключительно большую биологическую роль для растущего организма. Около 70 % его сосредоточено в костной ткани, он входит в состав межклеточной жидкости и активных биохимических соединений каждой клетки организма. В сыворотке крови ребенка 1-го года жизни содержится 1,29-2,26 ммоль/л неорганического фосфора, детей 1-14 лет - 0,62-1,62 ммоль/л. Органические соединения фосфора - АТФ, АДФ - составляют основу энергетического обмена. Фосфор необходим для фосфорилирования углеводов и жиров, а также для формирования кости. Неорганические соединения его участвуют в процессах, направленных на поддержание кислотно-щелочного состояния. Источником фосфора является пища, преимущественно животного происхождения. Сера принимает участие в синтезе белков. Поступает в организм в виде неорганических сульфатов и с белковыми соединениями, в состав которых она входит вместе с серосодержащими аминокислотами.

Железо - важнейший из элементов, необходимых для синтеза гемоглобина и ряда тканевых ферментов. Содержание железа и микроэлементов в женском и коровьем молоке недостаточно. Ребенок рождается с некоторым запасом их, накопленным в печени и других органах в период внутриутробной жизни. Особенно активное поступление железа, меди и других микроэлементов в организм плода происходит в последние месяцы беременности. У доношенного новорожденного запасы железа равны 260- 300 мг, у недоношенных значительно меньше, в связи с чем они в большей степени предрасположены к железодефицитной анемии.

Медь играет важную роль в синтезе гемоглобина и созревании эритроцитов. Она связана с белком церулоплазмином, который способствует переходу двухвалентного железа в трехвалентное и образованию трансферрина. Дефицит меди снижает активность церулоплазмина и у детей грудного возраста ведет к развитию анемии.

Цинк необходим ребенку для нормального роста и раз вития. Он входит в состав фермента угольной ангидразы. Потребность в цинке у детей 1-го года жизни - 3 мг в сутки. В молоке содержится мало цинка - до 0,65 мг/л, значительно больше в молозиве - до 20 мг/л, дефицит цинка, которому способствуют хронические заболевания желудочно-кишечного тракта, протекающие с синдромом нарушенного всасывания, ведет к расстройствам питания и задержке роста.

Витамины. Интенсивный обмен веществ, быстрый рост и развитие ребенка возможны только при достаточном поступлении в организм витаминов. В настоящее время известно около двух десятков витаминов. Они играют важную биологическую роль в активации пластических процессов, являясь биокатализаторами их и материалом для синтеза ряда ферментов или веществ, действующих подобно гормонам. Недостаточное поступление в организм ребенка и нарушение их обмена ведет к развитию гиповитаминозов. Все витамины принято разделять на две группы: 1) растворимые в жирах (А, Е, К) и 2) растворимые в воде (группы В, аскорбиновая кислота и др.). Вещества, из которых в организме могут образовываться витамины, называются провитаминами. Провитаминами, превращающимися в организме в витамин А, являются каротины .

Витамин А (антиксерофтальмический, антиинфекционный, витамин роста) необходим для синтеза зрительного пурпура (родопсина). При недостатке витамина снижается концентрация последнего в ретине глаз, в результате чего нарушается сумеречное зрение и развивается ночная («куриная») слепота. Недостаток витамина А тормозит рост, нарастание массы тела, снижает резистентность к инфекциям. Этот витамин необходим также для поддержания нормальных трофических процессов в образованиях эктодермального происхождения. При нехватке его появляются сухость и шелушение кожи, ломкость ногтей, тусклость волос, сухость роговицы, конъюнктивы и другие нарушения. Витамин А содержится преимущественно в жирах животного происхождения, в растительных - почти отсутствует. Много витамина А в яичном желтке, печени, молоке, говяжьем и особенно в рыбьем жире. Провитамин А желтый пигмент каротин - находится в моркови и других растениях. Под влиянием каротиназы печени каротин в организме превращается в витамин А. Суточная потребность его у ребенка до 1 года составляет 0,5 мг (1600 ИЕ), у детей 1-6 лет - 1,0 мг (3300 ИЕ), 7-15 лет - 1,5 мг (5000 ИЕ).

Витамином D богаты рыбий жир, яичный желток, печень. Под влиянием ультрафиолетовых лучей может синтезироваться в коже ребенка и взрослого человека из провитаминов (стероловых соединений). Избыточное введение витамина D в организм ребенка может вызвать явление гипервитаминоза. Последний чаще наблюдается у детей, родившихся с малой массой, недоношенных, страдающих гипотрофией, находящихся на искусственном и смешанном вскармливании, в случаях повышенной всасываемости кальция в кишечнике (идиопатическая гиперкальциемия), а также при высокой индивидуальной чувствительности ребенка к витамину D.

Водорастворимые витамины из группы В и витамин С (аскорбиновая кислота) - активные катализаторы окислительно-восстановительных процессов. Витамины группы В являются основой для образования коферментов, осуществляющих ряд важнейших реакций обмена веществ. Витамин В1 (аневрин, тиамин) входит в состав фермента кокарбоксилазы (тиаминдифосфат), с помощью которого осуществляется декарбоксилирование промежуточных продуктов расщепления углеводов. При дефиците тиамина в организме накапливаются пировиноградная и молочная кислоты. Необходим для растущего организма как важный фактор, регулирующий деятельность нервной системы. При авитаминозе В развивается типичная полиневритическая форма гиповитаминоза - болезнь бери-бери, распространенная в странах, где в питании используется преимущественно полированный рис. Витамин В, содержится в растительных продуктах. Особенно много его в зародышах и оболочках злаков (отрубях), дрожжах. Суточная потребность в тиамине на 1-м году составляет 0,5 мг, в более старшем возрасте - 1,0- 2,0 мг.

В детском и подростковом возрастах осуществляются разнообразные изменения обменных процессов (метаболизма). Каждому возрастному периоду соответствует состояние метаболизма, обеспечивающее оптимальное состояние пластических и энергетических процессов. Основными особенностями метаболизма у детей и подростков являются:

Наличие специфических процессов в пластическом материале (белки и др.), обусловленных необходимостью роста и развития организма;

Изменения ряда метаболических путей и циклов, что связано с депрессией генов-регуляторов, индукцией или подавлением синтеза многих ферментов;

Развитие адекватной нейрогуморальной регуляции обмена веществ;

Увеличение чувствительности органов и тканей (органы-мишени) к деятельности гормонов и биологически активных веществ;

Гетерохронность (не одновременность во времени) роста и развития различных анатомических систем организма;

Увеличение энергетических резервов организма в процессе роста;

Относительное уменьшение объема внутренней среды за счет увеличения клеточной массы органов и тканей;

Наличие явления гомеорезиса – поддержания постоянства в развивающихся системах, отражающее генную регуляцию процессов роста и развития, анаболической направленности обмена веществ (преобладание процессов синтеза).

Обмен аминокислот у детей 6-12-летнего возраста протекает очень активно, обеспечивая поддержку процессов роста и развития. Для интенсивного синтеза белков необходимо достаточное количество полноценных белков, богатых незаменимыми аминокислотами. Потребность в белках у детей в возрасте 7-11 лет составляет 63 г в сутки. Суточная потребность детей школьного возраста в незаменимых аминокислотах равна от 19 мг (гистидин) до 196 мг (лейцин). Отсутствие или недостаточное количество хотя бы одной аминокислоты может в этом возрасте проявиться замедлением ростовых процессов, потерей массы тела, склонностью к различным инфекционным заболеваниям (снижение иммунитета), наличием отрицательного азотистого баланса, который в растущем организме всегда положительный. Обмен углеводов и липидов у детей почти не отличается от такового у взрослых людей. У детей дошкольного и раннего школьного возрастов наблюдается некоторая склонность к гипогликемии (снижению концентрации глюкозы в крови) при недостаточном поступлении с пищей глюкозы. Это связано с несовершенством нейрогуморальной регуляции мобилизации гликогена в печени и повышенной утилизацией глюкозы тканями. Утилизация глюкозы соответствует ее уровню у взрослых людей, начиная с 8-14-летнего возраста. Потребность в углеводах у детей достаточно высокая. Она равна 305 г в сутки в младшем школьном возрасте и от 334 г до 421 г – в старшем школьном возрасте (при отсутствии дополнительных физических нагрузок). Обмен жиров в детском возрасте носит неустойчивый характер. У детей в возрасте до 10 лет определяется повышенная склонность к образованию кетоновых тел (продуктов неполного окисления жирных кислот) и кетозу (снижение pH крови в связи с накоплением кетоновых тел). Уровень холестерина (как свободного, так и связанного) после рождения быстро повышается. Начиная с периода полового созревания, у девочек наблюдается более высокие показатели в крови общего холестерина, липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) и липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), чем у мальчиков, что во многом связано с половыми различиями в гормональной регуляции обмена веществ. Физиологические и обменные особенности, характерные для детского и подросткового возраста, являются важными факторами, определяющими физическую работоспособность, возможности организма переносить нагрузки.

Аэробная и анаэробная производительность у детей и подростков

Аэробная производительность

В младшем школьном возрасте энергообеспечение мышечной деятельности идет по пути увеличения аэробных возможностей (производительности) организма (аэробная производительность – все те функции, которые обеспечивают поступление, транспорт и утилизацию кислорода). В этом возрасте мышечные волокна в составе мускулатуры конечностей окончательно не дифференцированы, в составе мышц преобладают медленно сокращающиеся («оксидативные») мышечные волокна. В возрасте 12-13 лет их удельный вес в структуре мышц в среднем незначительно уменьшается, по сравнению с 7-летними детьми, увеличивается в 14-летнем возрасте, и почти в три раза снижается в возрасте 16-17 лет.

В возрасте 6-12 лет ребенок легче переносит экстенсивные нагрузки (большой мощности), чем интенсивные. Дети младшего школьного возраста обладают высокой выносливостью при работе умеренной интенсивности. При нормальном протекании адаптационных реакций у юных спортсменов на нагрузки связанные с выносливостью отмечается последовательное улучшение функционирования систем организма. Это выражается в экономизации функций сердечно-сосудистой системы при стандартных нагрузках разной мощности, в прогрессивном нарастании аэробных возможностей организма. Начиная с 12 лет, в энергетическом обеспечении мышечной деятельности наступает определенный «переломный момент», который характеризуется снижением аэробной работоспособности. Он обусловлен началом пубертатного скачка роста и возрастанием доли анаэробных механизмов энергопродукции. Величина максимальной аэробной производительности у мальчиков больше, по сравнению с девочками. Наибольший годовой прирост аэробной производительности отмечается у мальчиков в возрасте 13-14 лет (максимальное потребление кислорода (МКП) – на 28%), у девочек – 12-13 лет (МКП – на 17%) (Гольдберг Н.Д., Дондуковская Р.Р., 2007).

К юношескому возрасту происходит экономизация двигательной деятельности и стабилизация энергетических затрат при физической нагрузке (при беге, при ходьбе и др.). Максимальный абсолютный уровень аэробной производительности достигается у юношей в возрасте 18 лет, у девушек – в 15-летнем возрасте. Относительное значение этого показателя с возрастом почти не изменяется, что обуславливает достаточно высокую аэробную работоспособность у детей и подростков, с ее максимумом в возрасте 15-16 лет (Гольдберг Н.Д., Дондуковская Р.Р., 2007).

Страница 1

Процессы обмена веществ и энергии особенно интенсивно идут во время роста и развития детей и подростков, что является одной из характерных черт растущего организма. На этом этапе онтогенеза пластические процессы значительно преобладают над процессами разрушения, и только у взрослого человека между этими процессами обмена веществ и энергии устанавливается динамическое равновесие. Таким образом, в детстве преобладают процессы роста и развития или ассимиляции, в старости – процессы диссимиляции. Эта закономерность может нарушаться в результате различных заболеваний и действия других экстремальных факторов окружающей среды.

в состав клеток входит около 70 химических элементов, образующих в организме два основных типа химических соединений: органические и неорганические вещества. В теле здорового взрослого человека средней массы (70 кг) содержится примерно: воды – 40-45; белков– 15-17; жиров – 7-10; минеральных солей – 2,5-3; углеводов – 0,5-0,8. Непрерывные процессы синтеза и распада, происходящие в организме, требуют регулярного поступления материала, необходимого для замещения уже отживших частиц организма. Этот «строительный материал» поступает в организм с пищей. Количество пищи, которую съедает человек за свою жизнь, во много раз превышает его собственную массу. Все это говорит о высокой скорости процессов обмена веществ в организме человека.

Обмен белков.

Белки составляют около 25% от общей массы тела. Это самая сложная его составная часть. Белки представляют собой полимерные соединения, состоящие из аминокислот. Белковый набор каждого человека является строго уникальным, специфичным. В организме белок пищи под действием пищеварительных соков расщепляется на свои простые составные части – пептиды и аминокислоты, которые затем всасываются в кишечнике и поступают в кровь. Из 20 аминокислот только 8 являются незаменимыми для человека. К ним относятся: триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин и фенилаланин. Для растущего организма необходим также гистидин.

Отсутствие в пище любой из незаменимых аминокислот вызывает серьезные нарушения жизнедеятельности организма, особенно растущего. Белковое голодание приводит к задержке, а затем и к полному прекращению роста и физического развития. Ребенок становится вялым, наблюдается резкое похудание, обильные отеки, поносы, воспаление кожных покровов, малокровие, снижение сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям и т. д. Это объясняется тем, что белок является основным пластическим материалом организма, из которого образуются различные клеточные структуры. Кроме того, белки входят в состав ферментов, гормонов, нуклеопротеидов, образуют гемоглобин и антитела крови.

Если работа не связана с интенсивными физическими нагрузками, организм человека в среднем нуждается в получении в сутки примерно 1,1-1,3 г белка на 1 кг массы тела. С увеличением физических нагрузок возрастают и потребности организма в белке. Для растущего организма потребности в белке значительно выше. На первом году постнатального развития ребенок должен получать более 4 г белка на 1 кг массы тела, в 2-3 года – 4 г, в 3-5 лет – 3,8 г и т. д.

Обмен жиров и углеводов.

Дистрофические изменения позвоночника
Основные дистрофические поражения позвоночника, приводящие к клиническим проявлениям, это остеохондроз, спондилоартроз, спондилоз, хрящевые узлы. Остеохондроз (термин предложен Хильдебрантом, 193 ...

Словарь терминов
Адсорбция – поглощение газов, паров или жидкостей поверхностным слоем твердого тела (адсорбента) или жидкости. Белки – природные высокомолекулярные органические соединения, построенные из остатк...

Обмен веществ у детей значительно отличается от обмена веществ взрослого человека. Еще Гиппократ отметил, что "...растущий организм имеет наибольшее количество природной теплоты и поэтому больше всего требует пищи". И действительно, организму ребенка в условиях интенсивного роста для нормальной жизнедеятельности требуется относительно больше пластических веществ и энергии, образование которых происходит в результате обмена органических соединений, поступающих с пищей. Следовательно, энергетические и окислительные процессы в детском организме идут более напряженно, о чем свидетельствуют показатели основного обмена, величина которого зависит от возраста и конституции человека, интенсивности роста и метаболизма тканей, а также других факторов. У детей во все возрастные периоды, особенно в первые годы жизни, основной обмен намного выше, чем у взрослых. Значительное количество энергии закономерно расходуется на процессы ассимиляции и роста. Необходимо также отметить обусловленное возрастом несовершенство регуляции обменных процессов как со стороны ЦНС и желез внутренней секреции, так и со стороны нейрогуморальных механизмов. Все это определяет нестабильность и сравнительно легко наступающие нарушения обмена веществ у детей.

Наряду с указанными общими особенностями в детском возрасте отмечается также своеобразие каждого из основных видов обмена - белкового, углеводного, жирового. Знание их дает возможность правильно ориентироваться в вопросах питания детей первых месяцев и лет жизни, а также патологии, обусловленной нарушениями обменных процессов, в основе которой нередко лежат генетически детерминированные заболевания.

Обмен белка. Белки являются основным пластическим материалом для построения тканей человека, участвуют в синтезе ряда гормонов, ферментов, иммунных тел, в поддержании равновесия кислот и оснований.

Обмен веществ у детей. В связи с энергичным ростом, формированием новых клеток и тканей потребность в белках у детей гораздо выше, чем у взрослого человека, и тем значительнее, чем моложе ребенок. За счет белков должно покрываться 10-15% калорий суточного рациона. Энергично идущие пластические процессы объясняют тот факт, что азотистый баланс у детей младшего возраста положительный, в то время как у старших детей и взрослых имеется азотистое равновесие.

Для правильного роста и развития ребенка имеет значение не только количество, но и качество вводимого с пищей белка. Образовавшиеся из него в процессе пищеварения аминокислоты, всасываясь в кровь, должны усваиваться. Именно из них синтезируется затем белок тканей детского организма, свойства синтезируемого белка контролируются генами.

Обмен жира и липидов . Жиры и жироподобные вещества - сложные органические соединения, значительно отличающиеся друг от друга по строению и функциональной значимости. Жир служит одним из основных источников энергии. В первом полугодии жизни за счет жиров покрывается около 50% всей суточной калорийности, у детей от 6 мес до 4 лет - 30 -40%, у детей школьного возраста - 25 - 30%, у взрослых - около 40 %, что определяет относительно большую потребность в нем.

Регуляция жирового обмена осуществляется нейрогуморальными механизмами. Ведущее значение имеет ЦНС, которая через пищевой центр влияет на пищеварительные органы и возбуждает аппетит. Разностороннее действие на жировой обмен оказывают инсулин, гормоны щитовидной (тироксин), половых желез и коры надпочечников (кортикостероиды). Инсулин способствует переходу сахара в гликоген и жир, вызывает гипогликемию и тем самым возбуждает пищевой центр. Кроме того, он тормозит образование углеводов из жиров, препятствует выходу жира из депо. Тироксин усиливает основной обмен, вызывая распад жиров. Снижение функции половых желез вызывает ожирение. Кортикостероиды усиливают переход углеводов в жиры.

Наиболее частой патологией жирового обмена у детей является избыточное отложение жира (ожирение) вследствие различных причин (перекорм, дисфункции эндокринных желез, церебрального происхождения). Возможны и нарушения противоположного характера, сопровождающиеся исхуданием, что нередко является следствием лихорадочного состояния с анорексией и нарушением всасывания. Причиной исхудания у детей могут быть гипертиреоз, невропатия, липодистрофия и др.

Обмен углеводов. Углеводы в организме человека находятся как в свободном состоянии, так и в связи с белками, жирами и другими веществами. Они выполняют весьма важные и разнообразные функции, основной из которых является энергетическая. За счет сгорания углеводов у грудных детей покрывается около 40% суточной калорийности, с возрастом этот процент возрастает. У старших школьников из углеводов образуется более 50% всей необходимой энергии. Углеводы являются и пластическим материалом, входя в состав основного вещества соединительной ткани в виде мукополисахаридов. В первые месяцы жизни ребенок получает углеводы в виде дисахаридов грудного молока (лактозы), а позднее - тростникового и молочного Сахаров, содержащихся в пище, крахмала, расщепляющегося в полости рта и желудке до мальтозы. Дисахариды обладают сравнительно большей энергетической ценностью и меньшей осмолярностью по сравнению с крахмалом и другими сахарами, что является оптимальным для резорбции пищевых веществ. Углеводный обмен у детей характеризуется высокой интенсивностью. Повышенные энергетические затраты в связи с ростом и формированием детского организма определяют высокие потребности его в углеводах, тем более что синтез последних из белков и жиров у детей сравнительно низкий.

Обмен веществ и энергии – основа процессов жизнедеятельности организма. В организме человека, в его органах, тканях, клетках идет непрерывный процесс синтеза, т. е. образования сложных веществ из более простых. Одновременно с этим происходит распад, окисление сложных органических веществ, входящих в состав клеток организма.

Рост и обновление клеток организма возможны только случае непрерывного поступления в организм кислорода и питательных веществ. Питательные вещества являются именно тем строительным и пластическим материалом, из которого строится организм.

Для непрерывного обновления, построения новых клеток организма, работы его органов и систем – сердца, желудочно-кишечного тракта, дыхательного аппарата, почек и другого, для совершения человеком работы нужна энергия. Эту энергию человек получает при распаде и окислении в процессе обмена веществ. Следовательно, питательные вещества, поступающие в организм, служат не только пластическим строительным материалом, но и источником энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности организма.

Таким образом, под обменом веществ понимают совокупность изменений, которые претерпевают вещества от момента их поступления в пищеварительный тракт и до образования конечных продуктов распада, выделяемых из организма.

Анаболизм и катаболизм. Обмен веществ, или метаболизм, является тонко согласованным процессом взаимодействия двух взаимно

Основные этапы обмена веществ и энергии у детей с момента рождения до формирования взрослого организма имеют ряд своих особенностей. При этом меняются количественные характеристики, происходит качественная перестройка обменных процессов. Так, у детей, в отличие от взрослых, значительная часть энергии расходуется на и пластические процессы, которые наиболее велики у и детей раннего возраста.

Основной обмен у детей меняется в зависимости от возраста ребенка и типа питания. В первые дни жизни он составляет 512 ккал/м 2 , затем постепенно нарастает и к 1,5 годам имеет величину 1200 ккал/м 2 . К периоду расход энергии на основной обмен уменьшается до 960 ккал/м 2 . При этом у мальчиков энергетические затраты на основной обмен в пересчете на 1 кг веса тела выше, чем у девочек. С ростом увеличиваются расходы энергии на мышечную деятельность.

Главной причиной, во многом определяющей состояние процессов обмена в детском возрасте, является незавершенность развития гуморальных и нервных механизмов регуляции, которые обеспечивают приспособление организма к воздействию внешней среды и более однородный характер ответных реакций. Выражением незрелости регуляторных механизмов является, например, недостаточная способность печени и почек по дезинтоксикации и очищению организма от различных вредных продуктов, а также значительные колебания осмотического давления плазмы крови, тенденция к гиперкалиемии и др.

Со второй недели жизни у ребенка начинают преобладать процессы анаболизма над катаболизмом. Белковый обмен при этом характеризуется положительным азотистым балансом и повышенной потребностью в белке. Ребенку требуется в 4-7 раз больше аминокислот, чем взрослому. У ребенка также имеется большая потребность в углеводах; за их счет главным образом покрываются калорийные потребности. Обмен тесно связан с обменом азота. Глюкоза способствует белка, ее введение уменьшает концентрацию аминокислот в крови. Энергия реакций требуется для полного использования жира. Жир составляет около 1/8 части тела ребенка и является носителем энергии, способствует усвоению жирорастворимых витаминов, защищает организм от охлаждения, является структурной частью многих тканей. Отдельные ненасыщенные жирные кислоты (см. Жиры) необходимы для роста и нормальной функции кожи. При рождении содержание липидов (см.) в крови ребенка снижено, причем содержание фосфатидов значительно ниже, чем . Кроме того, у детей имеется физиологическая тенденция к кетозу, в возникновении которого могут играть роль незначительные запасы гликогена.

Содержание воды в тканях ребенка высокое и составляет у грудных детей 3/4 веса тела и с возрастом уменьшается. В выделении воды имеются регулярные суточные колебания. У здорового грудного ребенка оно повышается во второй половине дня, достигая максимума в полночь, и резко снижается в утренние часы. Поэтому взвешивание ребенка более обоснованно в утренние часы, что дает правильное представление об истинной прибавке веса.