Углеводы служат основным источником энергии, больше всего углеводов содержится в злаках, картофеле. Большое количество углеводов имеется также в овощах и фруктах. Расщепляясь в пищеварительном тракте до глюкозы, углеводы попадают в кровь и усваиваются клетками организма. Неиспользуемая глюкоза в печени преобразуется в гликоген - полисахарид, который откладывается в печени и мышцах и служит резервом, углеводов в организме. Если углеводов нет в пище, они могут вырабатываться из продуктов распада белков и жиров.

Очень чувствительна к снижению уровня глюкозы в крови (глипогликемии) центральная нервная система. Уже небольшое понижение сахара в крови приводит к появлению слабости, головокружения, при значительном падении углеводов, происходят разные вегетативные расстройства, судороги, потеря сознания.

Распад углеводов с высвобождением энергии может происходить как в бескислородных условиях, так и в присутствии кислорода. Конечными продуктами обмена углеводов являются углекислый газ и вода.

Углеводы способны быстро распадаться и окисляться. Быстрота распада глюкозы и то, что при ее распаде происходит быстрое извлечение и переработка ее резерва - гликогена, образуют условия для экстренной мобилизации энергетических ресурсов в случае резкого эмоционального возбуждения, интенсивных мышечных нагрузок.

Если человек испытывает сильное утомление во время продолжительных спортивных соревнований, прием нескольких кусочков сахара значительно улучшает состояние организма.

Значение глюкозы для организма не ограничивается ее ролью как источника энергии. Она является одним из составных элементов нуклеиновых кислот, входит в состав цитоплазмы и, следовательно, необходима для образования новых клеток, особенно в период роста.

В организме ребенка во время его роста и развития углеводы являются не только основными источниками энергии, но и играют важную пластическую роль при образовании клеточных оболочек, вещества соединительной ткани. Углеводы принимают участие в окислении продуктов белкового и жирового обмена, благодаря чему способствуют поддержанию кислотно-щелочного равновесия в организме.

Белкам в обмене веществ отводится особое место. Всюду, где есть жизнь, находится белок, который является сложным веществом, в которое входит азот. Белки нельзя заменить никакими другими веществами.

Белки входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, гормонов, иммунных тел. Они поддерживают постоянство водно-солевой среды организма. Белки обеспечивают процесс роста организма. Поэтому особенно важно ребенку в период роста и развития получать необходимое количество белков. Ферменты, которые необходимы на всех этапах обмена веществ, тоже являются белками.

Жир, который поступает в пищеварительный тракт, расщепляется на глицерин и жирные кислоты, всасываемые в основном в лимфу и только частично в кровь. В организме из них и из продуктов обмена углеводов и белков образуется жир, который используется организмом, прежде всего, как богатый источник энергии.

В организме ребенка в первые полгода за счет жиров покрывается около 50% потребности в энергии. Вез жиров не происходит выработка общего и специфического иммунитета.

И. Козлова

"Возрастные особенности обмена веществ" - статья из раздела

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.

Работа организма сопровождается непрерывным его обновлением: одни клетки погибают, другие их заменяют. У взрослого человека в течение суток гибнет и заменяется 1/20 часть клеток кожного эпителия, половина всех клеток эпителия пищеварительного тракта, около 25 г крови и т. д. 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 противоположных процессов, протекающих в определенной последовательности. Анаболизмом называют совокупность реакций биологического синтеза, требующих затрат энергии. К анаболическим процессам относятся биологический синтез белков, жиров, липоидов, нуклеиновых кислот. За счет этих реакций простые вещества, поступая в клетки, с участием ферментов вступают в реакции обмена веществ и становятся веществами самого организма. Анаболизм создает основу для непрерывного обновления износившихся структур.

Энергия для анаболических процессов поставляется реакциями катаболизма, при которых происходит расщепление молекул сложных органических веществ с освобождением энергии. Конечными продуктами катаболизма являются вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, мочевая кислота и др. Эти вещества недоступны для дальнейшего биологического окисления в клетке и удаляются из организма.

Процессы анаболизма и катаболизма неразрывно связаны. Катаболические процессы поставляют для анаболизма энергию и исходные вещества. Анаболические процессы обеспечивают построение структур, идущих на восстановление отмирающих клеток, формирование новых тканей в связи с процессами роста организма; обеспечивают синтез гормонов, ферментов и других соединений, необходимых для жизнедеятельности клетки; поставляют для реакций катаболизма подлежащие расщеплению макромолекулы.

Все процессы метаболизма катализируются и регулируются ферментами. Ферменты являются биологическими катализаторами, которые «запускают» реакции в клетках организма.

Превращение веществ. Химические превращения пищевых веществ начинаются в пищеварительном тракте, где сложные вещества пищи расщепляются до более простых (чаще всего мономеров), способных всосаться в кровь или лимфу. Вещества, поступившие в результате всасывания в кровь или лимфу, приносятся в клетки, где и претерпевают главные изменения. Образовавшиеся из поступивших простых веществ сложные органические соединения входят в состав клеток и принимают участие в осуществлении их функций. Превращения веществ, происходящие внутри клеток, составляют существо внутриклеточного обмена. Решающая роль во внутриклеточном обмене принадлежит многочисленным ферментам клетки, которые разрывают внутримолекулярные химические связи с высвобождением энергии.

Главное значение в энергетическом обмене имеют реакции окисления и восстановления. При участии специальных ферментов осуществляются также и другие типы химических реакций, например реакции переноса остатка фосфорной кислоты (фосфорилирование), аминогруппы NH2 (переаминирование), группы метила СН3 (трансметилирование) и др. Освобождающаяся при этих реакциях энергия используется для построения новых веществ в клетке, на поддержание жизнедеятельности организма.

Конечные продукты внутриклеточного обмена частично идут на построение новых веществ клетки, неиспользуемые клеткой вещества удаляются из организма в результате деятельности органов выделения.

АТФ. Основным аккумулирующим и переносящим энергию веществом, используемым при синтетических процессах как клетки, так и всего организма, является аденозинтрифосфорная кислота, или аденозинтрифосфат (АТФ). В состав молекулы АТФ входят азотистое основание (аденин), сахар (рибоза) и фосфорная кислота (три остатка фосфорной кислоты). Под влиянием фермента АТФазы в молекуле АТФ разрываются связи между фосфором и кислородом и присоединяется молекула воды. Это сопровождается отщеплением молекулы фосфорной кислоты. Отщепление каждой из двух концевых фосфатных групп в молекуле АТФ протекает с выделением больших количеств энергии. Вследствие этого две концевые фосфатные связи в молекуле АТФ получили название богатых энергией связей, или макроэргических.

10.2. Основные формы обмена веществ в организме

Обмен белков. Роль белков в обмене веществ. Белки в обмене веществ занимают особое место. Они входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, многих гормонов, иммунных тел, поддерживают постоянство водно-солевой среды организма, обеспечивают его рост. Ферменты, обязательно участвующие во всех этапах обмена веществ, являются белками.

Биологическая ценность белков пищи. Аминокислоты, идущие на построение белков организма, неравноценны. Некоторые аминокислоты (лейцин, метионин, фенилаланин и др.) незаменимы для организма. Если в пище отсутствует незаменимая аминокислота, то синтез белков в организме резко нарушается. Аминокислоты, которые могут быть заменены другими или синтезированы в самом организме в процессе обмена веществ, называются заменимыми.

Белки пищи, содержащие весь необходимый набор аминокислот для нормального синтеза белка организма, называют полноценными. К ним относят преимущественно животные белки. Белки пищи, не содержащие всех необходимых для синтеза белка организма аминокислот, называют неполноценными (например, желатин, белок кукурузы, белок пшеницы). Наиболее высокая биологическая ценность у белков яиц, мяса, молока, рыбы. При смешанном питании, когда в пище есть продукты животного и растительного происхождения, в организм обычно доставляется необходимый для синтеза белков набор аминокислот.

Особенно важно поступление всех незаменимых аминокислот для растущего организма. Например, отсутствие в пище аминокислоты лизина приводит к задержке роста ребенка, к истощению его мышечной системы. Недостаток валина вызывает расстройство вестибулярного аппарата у детей.

Из питательных веществ только в состав белков входит азот, поэтому о количественной стороне белкового питания можно судить по азотистому балансу. Азотистый баланс – это соотношение количества азота, поступившего в течение суток с пищей, и азота, выделенного за сутки из организма с мочой, калом. В среднем в белке содержится 16 % азота, т. е. 1 г азота содержится в 6,25 г белка. Умножая величину усвоенного азота на 6,25, можно определить количество полученного организмом белка.

У взрослого человека обычно наблюдается азотистое равновесие – количества введенного с пищей азота и выведенного с продуктами выделения совпадают. Когда азота с пищей поступает в организм больше, чем его выводится из организма, говорят о положительном азотистом балансе. Такой баланс наблюдается у детей из-за увеличения массы тела при росте, во время беременности, при больших физических нагрузках. Отрицательный баланс характеризуется тем, что количество введенного азота меньше выведенного. Он может быть при белковом голодании, тяжелых болезнях.

Распад белков в организме. Те аминокислоты, которые не пошли на синтез специфических белков, подвергаются превращениям, во время которых освобождаются азотистые соединения. Азот отщепляется от аминокислоты в виде аммиака (NH3) или в виде аминогруппы NH2. Аминогруппа, отщепившись от одной аминокислоты, может переноситься на другую, благодаря чему строятся недостающие аминокислоты. Эти процессы идут преимущественно в печени, мышцах, почках. Безазотистый остаток аминокислоты подвергается дальнейшим превращениям с образованием углекислого газа и воды.

Аммиак, образовавшийся при распаде белков в организме (вещество ядовитое), обезвреживается в печени, где превращается в мочевину; последняя в составе мочи выводится из организма.

Конечные продукты распада белков в организме – это не только мочевина, но и мочевая кислота и другие азотистые вещества. Они выводятся из организма с мочой и потом.

Особенности белкового обмена у детей. В организме ребенка идут интенсивно процессы роста и формирования новых клеток и тканей. Потребность в белке детского организма больше, чем взрослого человека. Чем интенсивнее идут процессы роста, тем больше потребность в белке.

У детей наблюдается положительный азотистый баланс, когда количество азота, вводимого с белковой пищей, превышает количество азота, выводимого с мочой, что обеспечивает потребность растущего организма в белке. Суточная потребность в белке на 1 кг массы тела у ребенка на первом году жизни составляет 4–5 г, от 1 до 3 лет – 4–4,5 г, от 6 до 10 лет – 2,5–3 г, старше 12 лет – 2–2,5 г, у взрослых – 1,5–1,8 г. Отсюда следует, что в зависимости от возраста и массы тела дети от 1 до 4 лет должны получать 30–50 г белка в сутки, от 4 до 7 лет – около 70 г, с 7 лет – 75–80 г. При этих показателях азот максимально задерживается в организме. Белки не откладываются в организме про запас, поэтому если давать их с пищей больше, чем это требуется организму, то увеличения задержки азота и нарастания синтеза белка не произойдет. Слишком низкое количество белка в пище вызывает у ребенка ухудшение аппетита, нарушает кислотно-щелочное равновесие, усиливает выведение азота с мочой и калом. Ребенку нужно давать оптимальное количество белка с набором всех необходимых аминокислот, при этом важно, чтобы соотношение количества белков, жиров и углеводов в пище ребенка было 1:1:3; при этих условиях азот максимально задерживается в организме.

В первые дни после рождения азот составляет 6–7 % суточного количества мочи. С возрастом относительное содержание его в моче уменьшается.

Обмен жиров. Значение жиров в организме. Поступивший с пищей жир в пищеварительном тракте расщепляется на глицерин и жирные кислоты, которые всасываются в основном в лимфу и лишь частично в кровь. Через лимфатическую и кровеносную системы жиры поступают в жировую ткань. Много жира в подкожной клетчатке, вокруг некоторых внутренних органов (например, почек), а также в печени и мышцах. Жиры входят в состав клеток (цитоплазма, ядро, клеточные мембраны), там их количество постоянно. Скопления жира могут выполнять и другие функции. Например, подкожный жир препятствует усиленной отдаче тепла, околопочечный жир предохраняет почку от ушибов и т. д.

Жир используется организмом как богатый источник энергии. При распаде 1 г жира в организме освобождается энергии в два с лишним раза больше, чем при распаде такого же количества белков или углеводов. Недостаток жиров в пище нарушает деятельность центральной нервной системы и органов размножения, снижает выносливость к различным заболеваниям.

Жир синтезируется в организме не только из глицерина и жирных кислот, но и из продуктов обмена белков и углеводов. Некоторые непредельные жирные кислоты, необходимые организму (линолевая, линоленовая и арахидоновая), должны поступать в организм в готовом виде, так как он не способен самостоятельно их синтезировать. Главным источником непредельных жирных кислот являются растительные масла. Больше всего их в льняном и конопляном масле, но много линолевой кислоты и в подсолнечном масле.

С жирами в организм поступают растворимые в них витамины (A, D, Е и др.), имеющие для человека жизненно важное значение.

На 1 кг массы взрослого человека в сутки должно поступать с пищей 1,25 г жиров (80-100 г в сутки).

Конечные продукты обмена жиров – углекислый газ и вода.

Особенности обмена жиров у детей. В организме ребенка с первого полугодия жизни за счет жиров покрывается примерно на 50 % потребность в энергии. Без жиров невозможна выработка общего и специфического иммунитета. Обмен жиров у детей неустойчив, при недостатке в пище углеводов или при усиленном их расходе быстро истощаются депо жира.

Всасывание жиров у детей идет интенсивно. При грудном вскармливании усваивается до 90 % жиров молока, при искусственном – 85–90 %. У более взрослых детей жиры усваиваются на 95–97 %.

Для более полноценного использования жира в пище детей обязательно должны присутствовать углеводы, так как при их недостатке в питании происходит неполное окисление жиров и в крови накапливаются кислые продукты обмена.

Потребность организма в жирах на 1 кг массы тела тем выше, чем меньше возраст ребенка. С возрастом увеличивается абсолютное количество жира, необходимое для нормального развития детей. От 1 до 3 лет суточная потребность в жире составляет 32,7 г, от 4 до 7 лет – 39,2 г, от 8 до 13 лет – 38,4 г.

Обмен углеводов. Роль углеводов в организме. В течение жизни человек съедает около 10 т углеводов. Они поступают в организм главным образом в виде крахмала. Расщепившись в пищеварительном тракте до глюкозы, углеводы всасываются в кровь и усваиваются клетками. Особенно богата углеводами растительная пища: хлеб, крупы, овощи, фрукты. Продукты животного происхождения (за исключением молока) содержат мало углеводов.

Углеводы – главный источник энергии, особенно при усиленной мышечной работе. У взрослых людей больше половины энергии организм получает за счет углеводов. Распад углеводов с освобождением энергии может идти как в бескислородных условиях, так и в присутствии кислорода. Конечные продукты обмена углеводов – углекислый газ и вода. Углеводы обладают способностью быстро распадаться и окисляться. При сильном утомлении, при больших физических нагрузках прием нескольких граммов сахара улучшает состояние организма.

В крови количество глюкозы поддерживается на относительно постоянном уровне (около 110 мг%). Уменьшение содержания глюкозы вызывает понижение температуры тела, расстройство деятельности нервной системы, утомление. Печень играет большую роль в поддержании постоянного уровня сахара в крови. Повышение количества глюкозы вызывает ее отложение в печени в виде запасного животного крахмала – гликогена, который мобилизуется печенью при снижении содержания сахара в крови. Гликоген образуется не только в печени, но и в мышцах, где его может накапливаться до 1–2 %. Запасы гликогена в печени достигают 150 г. При голодании и мышечной работе эти запасы истощаются.

Однако в крови может наблюдаться стойкое повышение содержания сахара. Это происходит при нарушении функции желез внутренней секреции. Нарушение функционирования поджелудочной железы приводит к развитию сахарного диабета. При этом заболевании утрачивается способность тканей организма усваивать сахар, а также превращать его в гликоген и откладывать в печени. Поэтому уровень сахара в крови постоянно повышен, что приводит к усиленному выделению его с мочой.

Значение глюкозы для организма не исчерпывается ее ролью как источника энергии. Она входит в состав цитоплазмы и поэтому необходима для образования новых клеток, особенно в период роста. Входят углеводы и в состав нуклеиновых кислот.

Углеводы имеют важное значение и в обмене веществ в центральной нервной системе. При резком снижении количества сахара в крови отмечаются резкие расстройства деятельности нервной системы. Наступают судороги, бред, потеря сознания, изменение деятельности сердца. Если такому человеку ввести в кровь глюкозу или дать съесть обычный сахар, то через некоторое время эти тяжелые симптомы исчезают.

Полностью сахар из крови не исчезает даже при отсутствии его в пище, так как в организме углеводы могут образовываться из белков и жиров.

Потребность в глюкозе различных органов неодинакова. Мозг задерживает до 12 % приносимой глюкозы, кишечник – 9 %, мышцы – 7 %, почки – 5 %. Селезенка и легкие почти совсем ее не задерживают.

Обмен углеводов у детей. У детей обмен углеводов совершается с большой интенсивностью, что объясняется высоким уровнем обмена веществ в детском организме. Углеводы в детском организме служат не только основным источником энергии, но и выполняют важную пластическую роль при формировании клеточных оболочек, вещества соединительной ткани. Участвуют углеводы и в окислении кислых продуктов белкового и жирового обмена, чем способствуют поддержанию кислотно-щелочного равновесия в организме.

Интенсивный рост детского организма требует значительных количеств пластического материала – белков и жиров, поэтому образование углеводов у детей из белков и жиров ограничено. Суточная потребность в углеводах у детей высокая и составляет в грудном возрасте 10–12 г на 1 кг массы тела. В последующие годы потребное количество углеводов колеблется от 8–9 до 12–15 г на 1 кг массы. Ребенку в возрасте от 1 до 3 лет нужно давать с пищей в сутки в среднем 193 г углеводов, от 4 до 7 лет – 287 г, от 9 до 13 лет – 370 г, от 14 до 17 лет – 470 г, взрослому – 500 г.

Усваиваются углеводы детским организмом лучше, чем взрослым (у грудных детей – на 98–99 %). Вообще дети отличаются относительно большей выносливостью к повышенному содержанию сахара в крови, нежели взрослые. У взрослых глюкоза появляется в моче, если ее поступает 2,5–3 г на 1 кг массы тела, а у детей это происходит лишь при поступлении 8-12 г глюкозы на 1 кг массы тела. Прием незначительных количеств углеводов с пищей может вызвать у детей увеличение сахара в крови в два раза, но уже через 1 ч содержание сахара в крови начинает снижаться и через 2 ч полностью нормализуется.

Водный и минеральный обмен. Витамины. Значение воды и минеральных солей. Все превращения веществ в организме совершаются в водной среде. Вода растворяет пищевые вещества, поступившие в организм, транспортирует растворенные вещества. Вместе с минеральными веществами она принимает участие в построении клеток и во многих реакциях обмена. Вода участвует в регуляции температуры тела: испаряясь, она охлаждает тело, предохраняя его от перегрева.

Вода и минеральные соли создают в основном внутреннюю среду организма, являясь основной составной частью плазмы крови, лимфы и тканевой жидкости. Некоторые соли, растворенные в жидкой части крови, участвуют в переносе газов кровью.

Вода и минеральные соли входят в состав пищеварительных соков, что определяет их значение для процессов пищеварения. И хотя ни вода, ни минеральные соли не являются источниками энергии в организме, нормальное поступление и выведение их из организма является условием его нормальной деятельности. Вода у взрослого человека составляет примерно 65 % массы тела, у детей – около 80 %.

Потеря организмом воды приводит к очень тяжелым нарушениям. Например, при расстройстве пищеварения у грудных детей большую опасность представляет обезвоживание организма, это влечет за собой судороги, потерю сознания. Лишение человека воды на несколько дней смертельно.

Водный обмен. Пополнение тела водой происходит постоянно за счет всасывания ее из пищеварительного тракта. Человеку в сутки нужно 2–2,5 л воды при нормальном пищевом режиме и нормальной температуре окружающей среды. Это количество воды поступает из следующих источников: воды, потребляемой при питье (около 1 л); воды, содержащейся в пище (около 1 л); воды, которая образуется в организме при обмене белков, жиров и углеводов (300–350 куб. см).

Основные органы, удаляющие воду из организма, – почки, потовые железы, легкие и кишечник. Почками за сутки из организма удаляется 1,2–1,5 л воды в составе мочи. Потовыми железами через кожу в виде пота удаляется 500–700 куб. см воды в сутки. При нормальной температуре и влажности воздуха на 1 кв. см кожного покрова каждые 10 мин выделяется около 1 мг воды. Легкими в виде водяных паров выводится 350 куб. см воды; это количество резко возрастает при углублении и учащении дыхания, и за сутки тогда может выделиться 700–800 куб. см воды. Через кишечник с калом выводится в сутки 100–150 куб. см воды; при расстройстве деятельности кишечника может выводиться большее количество воды, что приводит к обеднению организма водой.

Для нормальной деятельности организма важно, чтобы поступление воды в организм полностью покрывало ее расход. Если воды выводится из организма больше, чем поступает в него, возникает чувство жажды. Отношение количества потребленной воды к количеству выделенной составляет водный баланс.

В организме ребенка преобладает внеклеточная вода, это обусловливает большую гидролабильность детей, т. е. способность быстро терять и быстро накапливать воду. Потребность в воде на 1 кг массы тела с возрастом уменьшается, а абсолютное ее количество возрастает. Трехмесячному ребенку требуется 150–170 г воды на 1 кг массы, в 2 года – 95 г, в 12–13 лет – 45 г. Суточная потребность в воде у годовалого ребенка 800 мл, в 4 года – 950-1000 мл, в 5–6 лет – 1200 мл, в 7-10 лет – 1350 мл, в 11–14 лет – 1500 мл.

Значение минеральных солей в процессе роста и развития ребенка. С наличием минеральных веществ связано явление возбудимости и проводимости в нервной системе. Минеральные соли обеспечивают ряд жизненно важных функций организма, таких как рост и развитие костей, нервных элементов, мышц; определяют реакцию крови (рН), способствуют нормальной деятельности сердца и нервной системы; используются для образования гемоглобина (железо), соляной кислоты желудочного сока (хлор); поддерживают определенное осмотическое давление.

У новорожденного минеральные вещества составляют 2,55 % от массы тела, у взрослого – 5 %. При смешанном питании взрослый человек получает все необходимые ему минеральные вещества в достаточном количестве с пищей, и только поваренную соль добавляют к пище человека при ее кулинарной обработке. Растущий детский организм особенно нуждается в дополнительном поступлении многих минеральных веществ.

Минеральные вещества оказывают важное влияние на развитие ребенка. С кальциевым и фосфорным обменом связаны рост костей, сроки окостенения хрящей и состояние окислительных процессов в организме. Кальций влияет на возбудимость нервной системы, сократимость мышц, свертываемость крови, белковый и жировой обмен в организме. Фосфор нужен не только для роста костной ткани, но и для нормального функционирования нервной системы, большинства железистых и других органов. Железо входит в состав гемоглобина крови.

Наибольшая потребность в кальции отмечается на первом году жизни ребенка; в этом возрасте она в восемь раз больше, чем на втором году жизни, и в 13 раз больше, чем на третьем году; затем потребность в кальции снижается, несколько повышаясь в период полового созревания. У школьников суточная потребность в кальции – 0,68-2,36 г, в фосфоре – 1,5–4,0 г. Оптимальное соотношение между концентрацией солей кальция и фосфора для детей дошкольного возраста составляет 1: 1, в возрасте 8-10 лет – 1: 1,5, у подростков и старших школьников – 1: 2. При таких отношениях развитие скелета протекает нормально. В молоке имеется идеальное соотношение солей кальция и фосфора, поэтому включение молока в рацион питания детей обязательно.

Потребность в железе у детей выше, чем у взрослых: 1–1,2 мг на 1 кг массы в сутки (у взрослых – 0,9 мг). Натрия дети должны получать 25–40 мг в сутки, калия – 12–30 мг, хлора – 12–15 мг.

Витамины. Это органические соединения, совершенно необходимые для нормального функционирования организма. Витамины входят в состав многих ферментов, что объясняет важную роль витаминов в обмене веществ. Витамины способствуют действию гормонов, повышению сопротивляемости организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды (инфекциям, действию высокой и низкой температуры и т. д.). Они необходимы для стимулирования роста, восстановления тканей и клеток после травм и операций.

В отличие от ферментов и гормонов большинство витаминов не образуются в организме человека. Главным их источником являются овощи, фрукты и ягоды. Содержатся витамины также в молоке, мясе, рыбе. Витамины требуются в очень небольших количествах, но их недостача или отсутствие в пище нарушает образование соответствующих ферментов, что приводит к заболеваниям – авитаминозам.

Все витамины делят на две большие группы: а) растворимые в воде; б) растворимые в жирах. К водорастворимым витаминам относят группу витаминов В, витамины С и Р. К жирорастворимым витаминам – витамины А1 и А2, D, Е, К.

Витамин B1 (тиамин, аневрин) содержится в лесных орехах, неочищенном рисе, хлебе грубого помола, ячневой и овсяной крупах, особенно много его в пивных дрожжах и печени. Суточная потребность в витамине составляет у детей до 7 лет 1 мг, от 7 до 14 лет – 1,5 мг, с 14 лет – 2 мг, у взрослых – 2–3 мг.

При отсутствии в пище витамина B1 развивается заболевание бери-бери. Больной теряет аппетит, быстро утомляется, постепенно появляется слабость в мышцах ног. Затем наступают потеря чувствительности в мышцах ног, поражение слухового и зрительного нервов, гибнут клетки продолговатого и спинного мозга, наступает паралич конечностей, без своевременного лечения – смерть.

Витамин В2 (рибофлавин). У человека первым признаком отсутствия этого витамина является поражение кожи (чаще всего в области губ). Появляются трещины, которые мокнут и покрываются темной коркой. Позднее развивается поражение глаз и кожи, сопровождающееся отпадением ороговевших чешуек. В дальнейшем могут развиться злокачественное малокровие, поражение нервной системы, внезапное падение кровяного давления, судороги, потеря сознания.

Содержится витамин В2 в хлебе, гречневой крупе, молоке, яйцах, печени, мясе, томатах. Суточная потребность в нем составляет 2–4 мг.

Витамин РР (никотинамид) содержится в зеленых овощах, моркови, картофеле, горохе, дрожжах, гречневой крупе, ржаном и пшеничном хлебе, молоке, мясе, печени. Суточная потребность в нем у детей – 15 мг, у взрослых – 15–25 мг.

При авитаминозе РР отмечаются чувство жжения во рту, обильное слюнотечение и поносы. Язык становится малиново-красным. На руках, шее, лице появляются красные пятна. Кожа становится грубой и шероховатой, отчего заболевание получило название пеллагра (от итал. pelle agra – шершавая кожа). При тяжелом течении болезни ослабевает память, развиваются психозы и галлюцинации.

Витамин B12 (цианкобаламин) у человека синтезируется в кишечнике. Содержится в почках, печени млекопитающих и рыб. При его недостатке в организме развивается злокачественное малокровие, связанное с нарушением образования эритроцитов.

Витамин С (аскорбиновая кислота) широко распространен в природе в овощах, фруктах, хвое, в печени. Хорошо сохраняется аскорбиновая кислота в квашеной капусте. В 100 г хвои содержится 250 мг витамина С, в 100 г шиповника – 150 мг. Потребность в витамине С составляет 50-100 мг вдень.

Недостаток витамина С вызывает заболевание цингой. Обычно болезнь начинается с общего недомогания, угнетенности. Кожа приобретает грязновато-серый оттенок, десны кровоточат, выпадают зубы. На теле появляются темные пятна кровоизлияний, некоторые из них изъязвляются и причиняют резкую боль.

Витамин А (ретинол, аксерофтол) в организме человека образуется из распространенного природного пигмента каротина, находящегося в больших количествах в свежей моркови, помидорах, салате, абрикосах, рыбьем жире, сливочном масле, печени, почках, желтке яиц. Суточная потребность у детей в витамине А – 1 мг, взрослых – 2 мг.

При недостатке витамина А замедляется рост детей, развивается «куриная слепота», т. е. резкое падение остроты зрения при неярком освещении, приводящее в тяжелых случаях к полной, но обратимой слепоте.

Витамин D (эргокальциферол) особенно необходим детям для профилактики одной из наиболее распространенных болезней детского возраста – рахита. При рахите нарушается процесс формирования костей, кости черепа становятся мягкими и податливыми, конечности искривляются. На размягченных участках черепа образуются гипертрофированные теменные и лобные бугры. Вялые, бледные, с неестественно большой головой и коротким кривоногим телом, большим животом, такие дети резко отстают в развитии.

Все эти тяжелые нарушения связаны с отсутствием или недостатком в организме витамина D, который содержится в желтках, коровьем молоке, рыбьем жире.

Витамин D может образовываться в коже человека из провитамина эргостерола под влиянием ультрафиолетовых лучей. Рыбий жир, пребывание на солнце или искусственное ультрафиолетовое облучение являются средствами предупреждения и лечения рахита.

10.3. Возрастные особенности энергетического обмена

Даже в условиях полного покоя человек расходует некоторое количество энергии: в организме непрерывно тратится энергия на физиологические процессы, которые не останавливаются ни на минуту. Минимальный для организма уровень обмена веществ и энергетических затрат называют основным обменом. Основной обмен определяют у человека в состоянии мышечного покоя – лежа, натощак, т. е. через 12–16 ч после еды, при температуре окружающей среды 18–20 °C (температура комфорта). У человека среднего возраста основной обмен составляет 4187 Дж на 1 кг массы в час. В среднем это 7 140 000-7 560 000 Дж в сутки. Для каждого человека величина основного обмена относительно постоянна.

Особенности основного обмена у детей. Поскольку на единицу массы у детей приходится относительно большая поверхность тела, чем у взрослого человека, основной обмен у них интенсивнее, чем у взрослых. У детей также значительно преобладание процессов ассимиляции над процессами диссимиляции. Энергетические затраты на рост тем больше, чем моложе ребенок. Так, расход энергии, связанный с ростом, в возрасте 3 месяцев составляет 36 %, в возрасте 6 месяцев – 26 %, 9 месяцев – 21 % общей энергетической ценности пищи.

Основной обмен на 1 кг массы у взрослого человека составляет 96 600 Дж. Таким образом, у детей 8-10 лет основной обмен в два или два с половиной раза выше, чем у взрослых.

Величина основного обмена у девочек несколько ниже, чем у мальчиков. Это различие начинает проявляться уже во второй половине первого года жизни. Выполняемая работа у мальчиков влечет более высокий расход энергии, чем у девочек.

Определение величины основного обмена часто имеет диагностическое значение. Повышается основной обмен при избыточной функции щитовидной железы и некоторых других заболеваниях. При недостаточности функции щитовидной железы, гипофиза, половых желез основной обмен снижается.

Расход энергии при мышечной деятельности. Чем тяжелее мышечная работа, тем больше энергии тратит человек. У школьников подготовка к уроку, урок в школе требуют энергии на 20–50 % выше энергии основного обмена.

При ходьбе затраты энергии на 150–170 % превышают основной обмен. При беге, подъеме по лестнице затраты энергии превышают основной обмен в 3–4 раза.

Тренировка организма значительно сокращает расход энергии на выполняемую работу. Это связано с уменьшением числа мышц, принимающих участие в работе, а также с изменением дыхания и кровообращения.

У людей разных профессий затраты энергии различны. При умственном труде энергетические затраты ниже, чем при физическом. У мальчиков общий суточный расход энергии больше, чем у девочек.

Под обменом веществ понимается совокупность изменений, которые претерпевают вещества от момента их поступления в пищеварительный тракт до образования конечных продуктов распада, выделяемых из организма. То есть обмен веществ у всех организмов, от самых примитивных до самых сложных, в том числе организма человека, является основой жизни.

Характеристика анаболических и катаболических процессов организма

В процессе жизнедеятельности в организме происходят непрерывные перестройки: одни клетки погибают, другие их заменяют. У взрослого человека в течение суток гибнет, другие их заменяют. У взрослого человека в течение суток гибнет и заменяется 1/20 клеток кожного эпителия и половина всех клеток эпителия пищеварительного тракта, около 25 г крови и т.д.

В процессе роста обновление клеток организма возможно лишь тогда, когда в организм непрерывно поступает О 2 и питательные вещества, являющиеся строительным материалом, из которого строится организм. Но для построения новых клеток организма, их непрерывного обновления, а также для совершения человеком какой-то работы нужна энергия. Эту энергию организм человека получает при распаде и окислении в процессах обмена веществ (метаболизма). Причем процессы метаболизма (анаболизм и катаболизм) тонко согласованы друг с другом и протекают в определенной последовательности.

Под анаболизмом понимают совокупность реакций синтеза. Под катаболизмом - совокупность реакций распада. Необходимо учитывать, что оба эти процесса непрерывно связаны. Катаболические процессы обеспечивают анаболизм энергией и исходными веществами, а анаболические процессы - синтез структур, формирование новых тканей в связи с процессами роста организма, синтез гормонов и ферментов, необходимых для жизнедеятельности.

На протяжении индивидуального развития наиболее существенные изменения испытывает анаболическая фаза метаболизма и в меньшей степени катаболическая фаза.

По своему функциональному значению в анаболической фазе метаболизма различают следующие виды синтеза:

1) синтез роста - увеличение белковой массы органов в период усиленного деления клеток (пролиферации), роста организма в целом.

2) синтез функциональный и защитный - образование белков для других органов и систем, например, синтез белков плазмы крови в печени, образование ферментов пищеварительного тракта и гормонов.

3)синтез регенерации (восстановление) - синтез белков в регенерирующих тканях после травм или неполноценного питания.

4) синтез самообновления, связанный со стабилизацией организма, - постоянное восполнение компонентов внутренней среды, разрушающихся в ходе диссимиляции.

Все эти формы ослабевают, хотя и неравномерно, на протяжении индивидуального развития. При этом особенно значительные изменения наблюдаются в синтезе роста. Наиболее высокими темпами роста отличается внутриутробный период. Например, вес зародыша человека по сравнению с весом зиготы увеличивается в 1млрд. 20 млн. раз, а за 20 лет прогрессивного роста человека увеличивается не более чем в 20 раз.

Белковый обмен в развивающемся организме

Процессы роста, количественными показателями которых является увеличение массы тела и уровень положительного азотистого баланса - одна сторона развития. Вторая его сторона - дифференциация клеток и тканей, биохимической основой которого является синтез ферментативных, структурных и функциональных белков.

Белки синтезируются из аминокислот, которые поступают из органов пищеварительной системы. Причем эти аминокислоты делятся на незаменимые и заменимые. Если незаменимые аминокислоты (лейцин, метионин и триптофан и др.) не поступают с пищей, то в организме синтез белков нарушается. Особенно важно поступление незаменимых аминокислот для растущего организма, например, отсутствие лизина в пище приводит к задержке роста, истощении мышечной системы, недостаток валина - расстройствам равновесия у ребенка.

При отсутствии заменимых аминокислот в пище они могут синтезироваться из незаменимых (тирозин может синтезироваться из фенилаланина).

И наконец, белки, содержащие весь необходимый набор аминокислот, обеспечивающих нормальные процессы синтеза, относятся к биологически полноценным белкам. Биологическая ценность одного и того же белка для разных людей различна в зависимости от состояния организма, пищевого режима, возраста.

Суточная потребность белка на 1 кг веса у ребенка: в 1 год - 4,8 г, 1-3 года - 4-4,5 г; 6-10 лет - 2,5-3 г, 12 и более - 2,5 г, взрослые - 1,5-1,8 г. Следовательно, в зависимости от возраста дети до 4 лет должны получать 50 г белка, до 7 лет - 70 г, с 7 лет - 80 г в сутки.

О количестве поступивших в организм и разрушенных в нем белков судят по величине азотистого баланса, то есть соотношению количеств азота, которое поступает в организм с пищей и выводимого из организма с мочой, потом и другими выделениями.

Как показали исследования, прогрессивная фаза развития характеризуется интенсивным белковым обменом и положительным азотистым балансом. Чем моложе организм, тем выше величина положительного баланса и значительнее способность задерживать азот пищи. С понижением темпов роста снижается и способность к ретенции белкового обмена.

Как видно, способность удерживать азот и серу у детей подвержена значительным индивидуальным колебаниям и сохраняется на протяжении всего периода прогрессивного роста. С прекращением роста наблюдается резкое снижение ретенции из пищи азота и серы, что отмечается у взрослых и пожилых людей.

Как правило, взрослым людям не свойственна способность к задержке азота пищи, их метаболизм находится в состоянии азотистого равновесия. Это свидетельствует о том, что потенциальные возможности к белковому синтезу сохраняются длительное время - так, под влиянием физической нагрузки происходит нарастание массы мышц (положительный азотистый баланс).

В периоды стабильного и регрессивного развития, по достижению максимального веса и прекращения роста, основную роль начинают играть процессы самообновления, происходящие в течении всей жизни и которые к старости затухают гораздо медленнее, чем другие виды синтеза. Об интенсивности самообновления можно судить по коэффициенту изнашивания (Рубнер), характеризующим те минимальные траты, которые связаны с основными процессами жизнедеятельности при отсутствии белков в пище. Этот показатель рассчитывается по минимальному количеству азота, выделяемого с мочой, при достаточной по калорийности, но безбелковой диете, то есть по уровню "эндогенного" азота мочи.

Количество азота мочи при этих условиях снижается с возрастом, причем у мужчин он несколько выше, чем у женщин, но к старости половые отличия сглаживаются. Данные показывают, что с возрастом величина синтеза самообновления уменьшается.

Возрастные изменения затрагивают не только белковый, но также жировой и углеводный обмен.

В организме человека происходит постоянное обновление клеточных структур,
синтезируются и разрушаются различные химические соединения. Совокупность
всех химических реакций, протекающих в организме, называется обменом веществ
(метаболизмом). ■-);■

В процессе индивидуального развития-ччеловека обмен веществ и энергии претерпевает ряд количественных и качественных изменений, прежде всего су­щественно меняется соотношение между двумя фазами метаболизма: ассимиля­цией и диссимиляцией. Ассимиляция - процесс усвоения организмом внешних веществ, в результате этого процесса вещества становятся составной частью жи­вых структур и откладываются в виде запасов в организме.

Диссимиляция - процесс распада органических соединений на простые ве­щества, в результате происходит выделение энергии, которая необходима для жиз­недеятельности организма.

Обмен веществ происходит в тесной связи с окружающей средой. Для жиз­недеятельности необходимо поступление в организм из внешней среды белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных солей и воды. Количество, свойства и соотношение этих элементов должны соответствовать состоянию организма и условиям его существования. Например, если пищи поступило больше, чем необ­ходимо, человек прибавляет в весе, если меньше - теряет вес.

Главными особенностями обмена веществ у детей являются: ■ преобладание процессов ассимиляции над процессами диссимиляции; высокий основной обмен; повышенная потребность в белках; положительный азотистый баланс.

Обмен белков

Белки, или протеины, являются главной составной частью всех органов и тканей организма, с ними тесно связаны все жизненные процессы - обмен веществ, со­кратимость, раздражимость, способность к росту, размножению и мышлению.

Белки составляют 15-20 % общей массы тела человека (жиры и углеводы вмес­те - лишь 1-5 %). Белки поступают с пищей и относятся к незаменимым компо-

Нентам рациона. Биологическая активность других пищевых веществ проявляете только в присутствии белков.

Основные функции белков:

■ пластическая - участие в построении новых клеток и тканей, обеспечение
роста и развития молодых растущих организмов и регенерация изношенных
отживших клеток в зрелом возрасте;

" защитная - из белков пищи синтезируются антитела, обеспечивающие им­мунитет к инфекциям;

■ ферментативная - все ферменты являются белковыми соединениями;

■ гормональная - инсулин, гормон роста, тироксин, тестостерон, эстрогены и многие другие гормоны являются белками;

■ сократительная - белки актин и миозин обеспечивают мышечное сокращение;

■ транспортная - содержащийся в эритроцитах белок гемоглобин переносит кислород, белки сыворотки крови участвуют в транспорте липидов, углево­дов, некоторых витаминов, гормонов;

■ энергетическая - обеспечивают организм необходимой энергией.
Показателем уровня белкового обмена является азотистый баланс, он определя­
ется по результатам сравнения количества азота, поступившего с пищей и выве­
денного из организма. Азотистый баланс - это разность между потребленным с
пищей азотом и азотом, выделенным из организма (с мочой, калом и микропоте­
рями). Различают три вида азотистого баланса: азотистое равновесие, положитель­
ный и отрицательный азотистый баланс.

Азотистое равновесие - равенство количества поступившего с пищей и вы­деленного из организма азота.

Положительный азотистый баланс означает, что с пищей азота поступает больше, чем выводится из организма, характеризует накопление белка (азота) в организме. Задержка азота физиологична для детей, беременных и кормящих женщин, после голодания и т. д.

Отрицательный азотистый баланс - преобладание азота, выделенного из ор­ганизма, над азотом, который поступил с пищей; свидетельствует о потере собст­венных белков тканями организма. При этом источником свободных аминокислот становятся белки плазмы крови, печени, слизистой оболочки кишечника, мышеч ной ткани, что позволяет достаточно долго поддерживать обновление белков мозга и сердца. Отрицательный азотистый баланс наблюдается при голодании, недостатке в пище полноценных белков, ряде заболеваний, при травмах, ожогах, после опера­ций и пр. Длительный отрицательный азотистый баланс приводит к гибели.

Для раннего этапа развития организма характерен положительный азотис­тый баланс, зрелого возраста - азотистое равновесие, а для старости преимуще­ственно - отрицательный азотистый баланс.

В организме ребенка интенсивно происходят процессы роста и формирова­ния новых клеток и тканей. Поэтому потребность в белках у ребенка значительно выше, чем у взрослого.

В зависимости от возраста и массы тела количество белка в рационе ребенка оджно составлять: 1-3 года - 55 г, 4-6 лет - 72 г, 7-9 лет -- 89 г, 10-15 лет -100-1 Об г (норма взрослого).

За счет белков пищи должно покрываться приблизительно 10-15 % общего гуточного количества калорий.

Баланс и задержка азота в организме в организме ребенка зависит от его ин­дивидуальных особенностей, определяемых типом ВНД. У детей с преобладанием Процессов возбуждения над процессами торможеЦия задержка азота менее выра­жена, чем у детей с преобладанием процессов торможения. Самые высокие пока­затели задержки азота отмечаются у детей с уравновешенными процессами ВНД. Имеет значение не только количество, но и качество вводимого белка.

Соотношение белков, жиров и углеводов в пище ребенка должно составлять 1:1:4, в этих условиях азот максимально задерживается в организме.

В моче у новорожденного меньше азота мочевины, больше азота аммиака и азота мочевой кислоты. В период новорожденное™ аминокислоты составляют 10 % общего азота мочи, в то время как у взраслог»,- лишь 3-4 %. Особенностью белкового обмена детей является постоянное наличие в их моче креатина.

Одним из показателей нарушения белкового обмена у детей является накоп­ление остаточного азота в крови. У здоровых детей, от 3 мес. до 3 лет остаточный азот в крови колеблется в пределах от 17,69 до 26,15 мг (12,63-18,67 ммоль/л).

8.5.2. Обмен углеводов

Углеводы составляют основную часть пищевого рациона и обеспечивают 50-60 % его энергетической ценности. Содержатся углеводы главным образом в расти­тельных продуктах.

В организме человека углеводы могут синтезироваться из аминокислот и жи­ров, поэтому они не относятся к незаменимым факторам питания. Минимум по­требления углеводов соответствует примерно 150 г/сут. Депонируются углеводы в организме ограниченно и запасы их у человека невелики.

Основные функции углеводов: " энергетическая - при окислении 1 г усвояемых углеводов в организме выде­ляется 4 ккал;

пластическая - входят в состав структур многих клеток и тканей, участвуют в синтезе нуклеиновых кислот (в сыворотке крови поддерживается постоян­ный уровень глюкозы, гликоген есть в печени и мышцах, галактоза входит в состав липидов мозга, лактоза содержится в женском молоке и т. д.); регуляторная - участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия в ор­ганизме, препятствуют накоплению кетоновых тел при окислении жиров; защитная - гиалуроновая кислота препятствует проникновению бактерий через клеточную стенку; глюкуроновая кислота печени соединяется с токси­ческими веществами, образуя нетоксичные сложные эфиры, растворимые в воде, которые выводятся с мочой; пектины связывают токсины и радионук­лиды и выводят их из организма.

Кроме того, углеводы тонизируют ЦНС, обладают биологической активностью -. в комплексе с белками и липидами образуют некоторые ферменты, гормоны, сли­зистые секреты желез и др. Пищевые волокна являются физиологическими сти­муляторами двигательной функции желудочно-кишечного тракта.

Углеводы в организме ребенка выполняют не только энергетическую функцию, но и играют важную пластическую роль при создании основного вещества соедини­тельной ткани, клеточных оболочек и др. Обмен углеводов в организме ребенка ха­рактеризуется гораздо большей интенсивностью, чем обмен углеводов в организме взрослого. Необходимое количество сахара в крови у детей натощак в мг %:

Новорожденные 30-50

Грудные 70-90

Более старшие 80-100

12-14 лет 90-120

Углеводный обмен у детей характеризуется высокой усвояемостью углеводов (98-99 %) независимо от способа вскармливания. В детском организме ослаблено об­разование углеводов из белков и жиров, так как для роста необходим усиленный расход белковых и жировых запасов организма. Углеводы в организме ребенка де­понируются в меньшем количестве, чем в организме взрослого. Для детей раннего возраста характерно быстрое истощение углеводных запасов печени.

Суточная потребность в углеводах у детей высокая и составляет в грудном возрасте 10-12 г на 1 кг массы тела в сутки. В последующие годы количество уг­леводов, в зависимости от конституционных особенностей ребенка, колеблется от 8-9 г до 12-15 г на 1 кг массы тела в сутки. В первом полугодии жизни ребенок получает нужное количество углеводов в виде дисахаридов. С 6 мес. возникает потребность в полисахаридах.

Суточное количество углеводов, которое дети должны получать с пищей, значи­тельно увеличивается с возрастом:

■ от 1года до 3 лет - 193 г;

■ 4-7 лет - 287,9 г;

■ 8-13 лет -370 г;

■ 14-17 лет -470 г.

Обмен жиров

Жиры, или липиды, относятся к основным пищевым веществам и являются важ­ным компонентом питания. Жиры подразделяют на нейтральные (триглицериды) и жироподобные вещества {липоиды).

Жиры в организме человека выполняют следующие основные функции:

■ служат важным источником энергии, превосходящим в этом плане все пище­
вые вещества, - при окислении 1 г жира образуются 9 ккал (37,7 кДж);

» входят в состав всех клеток и тканей;

■ являются растворителями витаминов A, D, Е, К;

■ поставляют биологически активные вещества - ПНЖК, фосфатиды, стери-ны и др.;

■ создают защитные и термоизоляционные покровы - подкожный жировой слой предохраняет человека от переохлаждения;

■ улучшают вкус пищи;

■ вызывают чувство длительного насыщения. "■:

)Киры могут образовываться из углеводов и белков, но в полной мере заменяться ими не могут.

Жиры в организме ребенка выполняют энергетическую и пластическую фу< кцию. Обмен жира у детей характеризуется неустойчивостью, быстрым истоще­нием жировых депо при недостатке в пище углеводов или их усиленном расходе.

С жирами пищи в организм поступает ряд^жирных кислот, среди них три био­
логически ценные жирные кислоты: линолевая", линоленовая и арахидоновая. Эти
кислоты необходимы для обеспечения нормального роста и функционирования
кожи. С жирами в организм поступают растворимое в них витамины A, D, Е, К,
необходимые для роста и развития ребенка. Г ■

При составлении пищевого рациона детей нужно учитывать не только коли­чество, но и качество входящих в него жиров. Без жиров невозможна выработка общего и специфического иммунитета.

Потребность в жире с возрастом меняется. Грудные дети должны больше потреблять жиров. В этот период за счет жира покрывается 50 % всей калорий­ной потребности. Дети, находящиеся на грудном вскармливании, усваивают 96 % жира, дети, находящиеся на смешанном и искусственном питании, - 90 %.

С возрастом увеличивается суточное количество жира, которое необходимо для нормального развития детей. От 1-3 года ребенок должен получать в сутки 32,7 г, 4-7 - 39,2 г, 8-13 лет - 38,4 г, 14-17 лет - 47 г, что примерно соответствует норме взрослого человека - 50 г.

Правильное расщепление жиров возможно при условии надлежащей корре­ляции жиров с другими питательными ингредиентами. При питании детей ран­него возраста особенно следует выдерживать соотношение между жирами и уг­леводами 1:2.

Обмен воды

Вода входит в состав всех клеток и тканей организма, служит наилучшим раст­ворителем для многих биологически важных веществ, обеспечивает течение ме­таболических процессов, участвует в теплорегуляции, растворяет конечные про­дукты обмена веществ и способствует их выведению органами выделения.

Организм ребенка отличается от взрослого гидролабильностью, т. е. способ­ностью быстро терять и быстро накапливать воду. Существует связь между энер-

14 Возрастная анатомия

Гией роста и содержанием воды в тканях. Суточная прибавка в весе у детей грудн< го возраста составляет 25 г, на долю воды приходится 18 г, белка - 3 г, жира - 3 и 1 г приходится на долю минеральных солей.

Чем младше ребенок и быстрее он растет, тем больше у него потребность в воД| Потребность в воде на 1 кг массы тела:

Возраст Количество воды, мл
Новорожденные 150-200

Грудные 120-130

12-13 лет 40-50

Суточная потребность в воде:

Возраст, лет Количество воды, мл

800 950 1200 1350 1500

В раннем возрасте даже при небольших изменениях в каком-либо звене водного обмена нарушается его регуляция, в результате могут возникнуть патологические явления. Например, у детей наблюдается «лихорадка от жажды» вследствие уси­ления распада белка из-за недостатка воды в организме.

Потеря организмом 10 % воды отрицательно сказывается на жизнедеятель­ности и приводит к сгущению крови, нарушению кровотока, сдвигам психическо­го состояния, судорогам. Снижение количества воды на 20 % ведет к смерти.

8.5.5. Обмен минеральных веществ

Минеральные вещества относятся к жизненно необходимым компонентам пита­ния и обеспечивают поддержания гомеостаза. Минеральные вещества выполняют следующие основные функции:

■ формируют ткани, особенно велика их роль в построении костной ткани, где преобладают фосфор и кальций (пластическая функция);

■ участвуют во всех видах обмена веществ;

■ поддерживают осмотическое давление в клетках и межклеточных жидкостях; * обеспечивают кислотно-щелочное равновесие (состояние) в организме;

■ усиливают иммунитет;

■ активируют гормоны, витамины, ферменты;

■ способствуют кроветворению.

с ез минеральных веществ невозможна нормальная функция нервной, сердечно- с0 судистой, пищеварительной, выделительной и других систем.

Как правило, употребляемые в пищу вещества животного и растительного лроисхождения содержат в достаточном количестве все необходимые растуще­му организму минеральные вещества. Только поваренная соль добавляется при рациональном приготовлении пищи.

У детей баланс минерального обмена положительный, это связано с ростом организма и, в первую очередь, костной ткани. У новорожденного количество ми­неральных веществ составляет 2,55 % массы тела, у взрослого - 5 %.

Баланс отдельных минеральных веществ зависит от возраста ребенка, его ин­
дивидуальных особенностей и времени года. К""""

Для растущего организма большую роль играет кальций. Оптимальное обес­
печение организма кальцием требуется на протяжении всей жизни человека. Осо­
бенно важен кальций в период интенсивного роста, так как является необходимым
условием нормального развития скелета, достижения им необходимой прочности
и сохранности. , -v

Недостаток потребления кальция в детском и подростковом возрасте пре­пятствует достижению оптимальной массы и прочности костей, тем самым по­вышая риск развития остеопороза. Дефицит кальция увеличивает опасность ра­хита у детей, нарушает развитие скелета и зубов, повышает риск сердечно-сосу­дистых заболеваний.

Щитовидная и околощитовидная железы регулируют обмен кальция, поддер­живая постоянный уровень его в крови и обеспечивая организм нужными коли­чествами при возможных колебаниях.

Для нормального развития костей необходим также фосфор. Этот элемент ну­жен не только для роста костной ткани, но и для нормального функционирования нервной системы, большинства железистых клеток и других органов. С возрастом относительная потребность в фосфоре уменьшается. Оптимальное соотношение между концентрацией солей кальция и фосфора для детей дошкольного возраста составляет 1:1; в возрасте 8-10 лет - 1:1,5; в подростковом возрасте -1:2. При таких соотношениях развитие скелета протекает нормально. При отсутствии или недостатке витамина D понижается активность фосфатазы, уменьшается отложе­ние в костях фосфорнокислых солей кальция, развивается рахит.

Наиболее опасен избыток фосфора для детей в первые месяцы жизни, почки которых не справляются с его выведением. Это приводит к повышению в их кро­ви фосфора и уменьшению кальция, а в дальнейшем к развитию мочекаменной болезни.

Калий имеет важное значение для внутриклеточного обмена. Он необходим Для нормальной деятельности мышц, в частности, усиливает работу сердца, при­нимает участие в обмене углеводов, жиров, белков. Дети получают с пищей калия Меньше, чем взрослые, и меньше его выделяют. Дефицит калия в организме сопро­вождается вялостью, апатией, сонливостью, снижением тонуса мышц, аритмией сердечных сокращений, снижением АД.

Железо входит в состав гемоглобина. У детей потребность в железе больщ е чем у взрослых. Из-за дефицита железа в организме развивается железодефици т." ная анемия, быстрая утомляемость, мышечная слабость, сниженная умственная и физическая работоспособность.

Для нормального развития ребенка в его организм с пищей должны посту, пать все необходимые микроэлементы: медь, цинк, марганец, магний, фтор и др Грудной ребенок получает их с молоком матери.

Нормы и режим питания детей

При составлении пищевых рационов следует учитывать количественный и каче­ственный подбор питательных веществ. Важно, чтобы в пище были все необходи­мые вещества: белки, жиры, углеводы, вода, минеральные соли и витамины. Для детей младшего школьного возраста наилучшим считается соотношение белков, жиров и углеводов 1:1:6, для детей более раннего возраста -1:2:3, для взрос­лых - 1:1:4. В табл. 8.1 приведены суточные нормы белков, жиров и углеводов, которые необходимы для организации рационального питания детей. Пища долж­на быть достаточной по объему и калорийности, т. е. должна вызывать чувство сытости и покрывать все энергетические затраты организма.

Большое значение имеет режим питания детей. У школьников должен быть
четырехразовый прием пищи со следующим распределением общего количества:
завтрак - 30 %, обед - 40-45 %, полдник - 10 %, ужин - 20 %. Чем младше ре­
бенок, тем приемы пищи должны быть чаще: у грудного ребенка 6-7 раз в сутки,
у дошкольников - 5 раз. i

Таблица 8.1 Суточные нормы белков, жиров и углеводов в пище детей и подростков (в г)

Употребление перед сном богатой белками пищи неблагоприятно сказывается „ а пищеварении детей, поскольку такая еда дольше задерживается в желудке и для ее переработки требуется большее количество пищеварительных соков. Она повы­шает возбудимость нервной системы, а это в свою очередь препятствует быстрому наступлению глубокого сна. Поэтому ужин для детей должен быть малообъемный, из легких овощей и молочных блюд, за 1,5-2 часа до сна.

Нарушение полноценного рационального питания приводит к различным за­
болеваниям. Основы рационального питания разрабатываются специалистами по
гигиене питания и диетологии. S

Д.5.7. Обмен энергии

Обмен энергии - превращение потенциальной энергии питательных веществ в тепло и работу. Около 15 % общего расхода энергии у ребенка тратится на рост и отложение веществ. У него меньше, чем у взрослого, расходуется энергии на мышечную работу (15 %) и несколько больше анергий ребенок теряет с экскре­ментами. В раннем возрасте особенно велики затраты Энергии на крик и плач, при которых расход энергии может повышаться на 100 и дзже 200 %. Общий расход энергии у детей представлен в табл".г8.2.

Величина основного обмена у детей больше, чем у взрослых. Это обусловлено:

■ интенсивностью роста, напряженностью процессов синтеза;

■ свойствами молодых тканей, которые обладают более интенсивным метабо­лизмом по сравнению с тканями взрослого;

■ относительно большей поверхностью тела у детей.

У новорожденных обмен веществ низкий из-за недостаточного функционирова­ния щитовидной железы. Однако уже со второй половины первого года жизни основной обмен постепенно нарастает и к 1-2,5 годам достигает максимальной величины, после чего начинает постепенно снижаться, приближаясь к основному обмену взрослого.

Интенсивность основного обмена у ребенка зависит от возраста, пола, веса, роста, работы желез внутренней секреции, конституции, условий жизни и др. В течение первого полугодия жизни у девочек и мальчиков основной обмен поч-

этаблица 8.2. Распределение суточного расхода энергии у детей (в %)

Ти одинаков, но уже во втором полугодии жизни суточный основной обмен v мальчиков несколько превышает обмен девочек. В 12-13 лет девочки по энерщ,. основного обмена оказываются впереди мальчиков. В зрелом возрасте основной обмен у мужчин выше, чем у женщин. Основной обмен у каждого отдельного субъекта отличается постоянством и колеблется в пределах ±10 %.

Основной обмен на 1 кг массы тела в сутки:

Общий расход энергии, рассчитанный на 1 кг массы тела, претерпевает возраст­ные изменения. Суточный расход энергии у детей первого года жизни:

Суточный расход энергии в пределах определенной возрастной группы подвер­жен большим индивидуальным колебаниям, как в покое, так и при различных ви­дах деятельности. Это связано с различиями в физическом развитии детей, состо­янием их эндокринной и нервной систем, интенсивностью движений, труда и пр. Суточный расход энергии одного и того же ребенка в отдельные дни не одинаков и зависит от общего состояния ребенка, времени, затрачиваемого на мышечную деятельность.

8.5.8. Особенности терморегуляции у детей

Терморегуляция - совокупность физиологических процессов в организме челове­ка, которые направлены на поддержание постоянной температуры тела.

Основной особенностью системы терморегуляции у детей является недостаточ­ность ее регуляторных процессов. Механизмы терморегуляции у детей несовер­шенны вследствие:

" неразвитого центра химической терморегуляции;

■ несовершенных механизмов теплоотдачи - недостаточно развиты сосудо-двигательные реакции, регулирующие кровоснабжение кожи - и, следова­тельно, теплоотдачу;

■ большой удельной поверхности тела ребенка - чем моложе ребенок, тем боль­шая поверхность тела приходится на единицу массы. Так как величина тепло-

отдачи зависит от величины поверхности тела, то у детей этот процесс проис­ходит более интенсивно по сравнению с взрослыми, следовательно, потреб-(ность в образовании тепла у детей выше, чем у взрослых; особенностей строения кожи как периферического аппарата физической тер­морегуляции - обильное кровоснабжение, тонкие эпидермальный и роговой слои, слабо развитые потовые железы.

Усиление теплопродукции при охлаждении или ее ослабление при нагревании (хи­мическая терморегуляция) наблюдается уже у грудных детей. При увеличении теп­лопродукции у детей грудного возраста отсутствует терморегуляторная реакция дрожания. Усиление теплопродукции мышц при охлаждении достигается посред­ством повышения так называемого терморегуляторного тонуса. У новорожден­ных важным источником тепла является бурая жировая ткань.

Механизм отдачи тепла (физическая терморегуляция) у новорожденного и
грудного ребенка развиты недостаточно, поэтому, очень легко происходит столь
опасное для ребенка перегревание. "^

У новорожденных уже осуществляется рефлекторная регуляция просвета кож­ных сосудов: сосуды кожи сужаются при холодном воздействии, как на месте ох­лаждения, так и на симметричном участке кожи. Однако время латентного периода реакции достаточно велико, а интенсивность ее низка.

Таким образом, в раннем возрасте основным механизмом, поддерживающим постоянство температуры тела, является химическая терморегуляция. С возрас­том увеличивается роль физической терморегуляции. Девятилетний возраст яв­ляется границей перехода от одного типа поддержания постоянства температуры тела к другому.

После 1-1,5 лет до 4-5 лет отмечается большой поток тепла через единицу поверхности тела: скорость роста детского организма замедляется, но интенсив­ность основного обмена еще высокая. Высокий уровень теплопродукции в этом возрасте компенсирует слабые возможности физической терморегуляции. В 6-7 лет увеличиваются возможности физической терморегуляции и снижается роль химической.

В препубертатный период (10 лет для девочек и 11-12 лет для мальчиков) в результате гормональных перестроек снижаются возможности физической тер­морегуляции и возрастает роль химической терморегуляции. Физическая термо­регуляция совершенствуется тем интенсивнее, чем раньше начались закаливаю­щие мероприятия.

Из-за несовершенства механизмов терморегуляции организм ребенка отлича­ется термолабильностью (неустойчивостью температуры), которая резко выраже­на у детей раннего возраста. Так, прием пищи, беспокойство, движения, сон, голод, случайные охлаждения сказываются на их температурной кривой. С 6-10 месяцев колебания температуры тела становятся меньшими.

Плод способен к самостоятельной теплопродукции, поэтому температура тела У новорожденных обычно на 0,1-0,6 °С выше ректальной температуры матери. Че-

Рез 30-60 мин после рождения температура тела у ребенка заметно снижается ц через 2-3 часа падает на 2,0-2,5 °С. У здоровых детей температура вновь повыщ а. ется через 12-24 часа (иногда через 2-3 дня) достигает 36,0-37,0 °С. В течение ещ е нескольких дней температура у новорожденных носит несколько беспорядочный характер. Причинами первоначального снижения температуры тела у новорож­денных является резкое изменение температуры окружающей среды, а также еще не установившаяся физическая термориуляция.

Для грудного ребенка не характерна монотермия. Средние колебания разни­цы между максимальной и минимальной температурами в течение суток у но­ворожденных равны приблизительно 0,4 "С, а у детей более старших колебания температуры могут доходить до 1 "С.

Новорожденный легко переносит снижение температуры тела на 3-4 "С, но тяжело - повышение. Перегревание у ребенка наступает быстро. Если темпера­тура повышается более чем на 2 "С, то это вызывает не только болезненное состо­яние, но и предоставляет опасность для жизни, поскольку сосудистые реакции происходят как на согревание, так и на локальное охлаждение кожи.

Постепенно сосудистые реакции становятся более совершенными - сокра­щаются их латентный период, продолжительность, скорость возвращения к ис­ходному уровню. Но даже к 12-летнему возрасту они не достигают уровня разви­тия взрослых.

Имеются определенные возрастные особенности физической регуляции. Меж­ду величиной температуры кожи и возрастом существует обратная зависимость: чем младше возраст человека, тем выше температура кожи. У лиц женского пола в воз­расте 8-12 и 18-25 лет температура кожи выше, чем у мужчин. В возрасте 1-3 года, 4-7 лет половые отличия в температуре кожи не проявляются. Скорость восста­новления температуры кожи после местного охлаждения у лиц младшего возраста выше, чем у старших возрастов.

В адаптации к температурным воздействиям большое роль играет закали­вание, т. е. упражнение, тренировка сосудистых и нейрогуморальных процессов (холодное обтирание, купание, воздушные ванны и др.).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Значение ССС, ее строение и функции.

2. Основные онтогенетические направления в развитие ССС: изменение структу­ры, функциональных параметров, ЧСС, артериального давления и т. д.

3. Особенности ССС плода.

4. Особенности ССС новорожденного.

5. Особенности ССС детей.

6. Особенности ССС подростков.

7. Строение и функции органов дыхания человека.

8. Особенности дыхания плода и новорожденных.

9. Основные онтогенетические направления в развитие дыхательной системы: из­
менение частоты и глубины дыхания, жизненной емкости легких в зависимости
от пола, тренированности детей.

10. Возрастные особенности регуляции дыхания.

11. Значение пищеварительной системы, ее строение и функции.

12. Особенности пищеварения в полости рта у детей и подростков.

13. Особенности пищеварения в желудке у детей/и подростков.

14. Особенности пищеварения в кишечнике у Детей и подростков.

15. Особенности всасывания у детей. ?"">"

16. Нормы и режим питания детей.

17. Значение мочевыделительной системы, ее строение и функции.

18. Возрастные морфофункциональные изменения мочевыделительной системы.

19. Регуляция мочеотде/гения, энурез у детей. ; "

20. Понятие ассимиляции и диссимиляции. " - v *

21. Особенности белкового, углеводного и жироврго обмена у детей и подростков.

22. Возрастные изменения основного обмена. Половые различия в общем суточ­ном расходе энергии.

23. Формирование потовых и сальных желез в онтогенезе.

24. Терморегуляция у детей.

ИНДИВИДУАЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ (КОНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ) ОСОБЕННОСТИ РЕБЕНКА

Конституция - это совокупность морфологических и функциональных осо­бенностей организма, сложившихся на основе наследственных и приобретенных свойств и определяющих его дееспособность и реактивность, т. е. характер реаги­рования на различные воздействия. Поскольку организм - целостная структура, то необходимо выявить все межсистемные взаимосвязи для установления согла­сованности друг с другом морфологического, физиологического, биохимического, иммунологического, психического и других параметров организма. Конституция человека - интегральная биопсихическая характеристика организма, которая от­ражает его индивидуальность. При этом каждая личность проходит определен­ный путь в своем становлении, реализуя наследственные потенции в конкретных условиях окружающего мира.

Каждому типу конституции присущи характерные особенности не только в антропологических показателях, но и в деятельности нервной и эндокринной сис­тем, метаболизме, структуре и функциях внутренних органов. Конкретные типы конституции характеризуются различными особенностями иммунитета, предрас­положенностью к инфекционным и неинфекционным заболеваниям.

В процессе исторического развития общества в результате естественного от­бора и постоянной адаптации к меняющимся условиям среды обитания форми­ровались определенные конституциональные типы.

Подход к изучению типов конституции не должен быть оценочным, так как ни один из типов не является ни хорошим, ни плохим. Каждый тип оправдан и биоло­гически, и социально. В обществе должны быть представители различных консти­туциональных типов, что является гарантией устойчивого развития социума.

Конституциональный тип свидетельствует о том, какой образ жизни преду­смотрела природа для конкретного индивида. Понимание сильных и слабых сто­рон разных типов дает возможность выбрать соответствующий подход к режиму, питанию, поведению, профилактике и лечению заболеваний, профессиональной и спортивной ориентации, образовательной программе и образу жизни для каж­дого отдельного человека.

В детстве мы могли есть выпечку килограммами и объедаться шоколадом на ночь без всяких последствий для фигуры. Сейчас же боимся быстрых углеводов как огня, стараемся сбалансированно питаться, но все равно периодически страдаем от лишнего веса. Почему?! Давай обсудим каждую из возможных причин - ведь так будет легче противостоять коварной природе.

Обмен веществ в 20+

Пик метаболической активности

«У большинства женщин пик скорости обмена веществ приходится на 17-25 лет», - говорит к.м.н. Кристофер Охнер, специалист по похудению при больнице Маунт Синай в Нью-Йорке. Некоторые женщины переживают его раньше, другие позже. В основном, это зависит от генетики, но образ жизни тоже может повлиять. К примеру, чем раньше ты решила пойти на фитнес - тем большую мышечную массу нарастила, что помогает сжигать калории даже в состоянии покоя. Кроме того, примерно до 25 лет твое тело продолжает наращивать массу костной ткани, а на этот процесс тоже тратится много энергии.

Начало замедления обмена веществ

Согласно данным американского Комитета по физической культуре, скорость обмена веществ снижается приблизительно на 1,5% каждые 10 лет. «К 30 годам большинство женщин замечает, что они уже не могут употреблять калорийную пищу без негативных последствий для фигуры, да и лишние килограммы начинают уходить гораздо медленнее, - говорит Охнер. - Поскольку данное снижение метаболической активности приходится как раз на период, когда большинство из нас находит (в основном сидячую) постоянную работу и перестает поддерживать прежний уровень физической активности, - можно сказать, что карьера тоже играет неприятную роль в замедлении обмена веществ».

Обмен веществ в 30+

Порочный круг набора веса

На сидячей работе ты теряешь мышечную массу, это значит, что способность сжигать калории в состоянии покоя тоже ухудшается. «А при уменьшении мышечной массы и наборе жировой - висцеральный жир может прорастать внутрь мышц и еще сильнее снижать активность плюс провоцировать расстройства пищеварения, - говорит д.м.н. Каролин Седерквист, создатель диеты Bistro MD и автор книги The MD Factor. - Ну и дополняет эту безрадостную картину тот факт, что после тридцати организм перестает вырабатывать прежние объемы гормона роста, что тоже приводит к замедлению метаболизма».

Помочь нарастить мышечную массу и заставить организм вырабатывать больше гормона роста могут силовые тренировки . Тогда станет возможным ускорить метаболизм до прежнего (или даже более высокого) уровня.

Влияние беременности

Если ты решишься зачать, имей в виду, беременность может подстегнуть твой метаболизм. Но это не значит, что ты снова сможешь лопать все подряд или даже удваивать порции. «Во время беременности ты действительно ешь и за себя, и за ребенка, но речь тут скорее про качество пищи, а не ее количество. Беременность не оправдание большим порциям или повышенной калорийности рациона, особенно на ранних сроках, когда ребенок внутри тебя -совсем кроха», - говорит лицензированный диетолог Уэсли Делбридж, контактное лицо Академии нутрицевтики и диетологии.

«Во время беременности организм тратит приблизительно на 200 ккал в день больше обычного. Женщины, чей вес до беременности был в норме, не должны поправляться за эти девять месяцев больше чем на 10-15 кг». К сожалению, исследование, опубликованное в 2015 году в журнале «Акушерство и гинекология» сообщает, что около 50% всех беременных женщин набирают больше положенного веса , а это ведет к разрушению мышц, разрастанию висцерального жира и даже развитию инсулиновой резистентности (преддиабетного состояния).

Плюс кормления грудью

На период грудного вскармливания серьезно повышается трата калорий. «Женщины, кормящие ребенка грудью без добавления смесей, теряют в день до 500-1000 дополнительных ккал», - рассказывает Делбридж. К сожалению, как только любая из нас начинает вводить прикорм, скорость обмена веществ становится ровно такой же, какой была до беременности, - и то при условии, что ты не потеряла за эти месяцы много мышечной массы.

Обмен веществ в 40+

Гормоны бунтуют

Когда женщине около сорока, организм готовится к завершению детородного периода. «Уровни прогестерона, эстрогена и гормона роста падают (опять!)», - говорит доктор Седерквист. Следом замедляется и метаболизм. «Это означает, что необходимо сократить количество потребляемых калорий , чтобы поддерживать прежний вес», - советует Делбридж. Если ты регулярно тренируешься, достаточно будет сократить свой рациона на 150 ккал. В основном ведешь сидячий образ жизни? Придется жертвовать большим.

Необходимо наращивание мышечной массы

Разумеется, это требуется в любом возрасте, но после сорока мышечная масса начинает стремительно таять: у этого процесса даже есть медицинское название - саркопения. В этом возрасте для поддержания мышечной массы и помощи организму в борьбе со старением просто необходимо включить в свою программу тренировок силовые нагрузки. Согласно исследованию, проведенному Гарвардской школой общественного здоровья, люди, предпочитающие занятиям на кардиотренажерах работу с весами, меньше страдают от лишних кило в области талии. «Разумеется, любые типы упражнений помогают сжигать калории, - говорит Охнер. - Но силовые тренировки позволяют разогнать метаболизм и поддерживать его на более высоком уровне даже после завершения занятий».

Сохранять силу и развивать выносливость позволит также рацион с достаточным количеством белка (100-120 г в сутки). «Женщина, которая вела сидячий образ жизни в 20 и 30 лет, имеет все шансы обогнать своих подруг по скорости обмена веществ в 40 , если будет регулярно заниматься и внесет соответствующие изменения в свое питание», - обнадеживает Седерквист.