Возрастная анатомия и физиология Лекция Возрастные особенности обмена

Возрастная анатомия и физиология Лекция Возрастные особенности обмена энергии и терморегуляции

План I. Особенности обмена веществ у детей и подростков. II. Энергетический обмен у детей и подростков. III. Возрастное развитие механизмов терморегуляции.

I. Особенности обмена веществ у детей и подростков • Обмен веществ (метаболизм) – это совокупность всех химических реакций, протекающих в организме.

Обменные процессы

• 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 и условиям его существования.

• Пищевые вещества несут в своих химических связях запас энергии. Все процессы высвобождения энергии, требующие участия кислорода, образуют систему аэробного обмена. Если высвобождение энергии происходит без кислорода – такой обмен называется анаэробным обменом.

• Основной «валютой» организма является энергия связей АТФ. • Образование АТФ может идти в организме как в процессе аэробного обмена, так и анаэробно. • Аэробные процессы гораздо эффективнее анаэробных: выход АТФ на одну молекулу глюкозы в 18 раз больше.

• 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 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.

Этапы обмена веществ

• Синтез роста оценивают по азотистому обмену. Азотист обмен, характеризующий обмен белков. • Общей особенностью белкового обмена является положительный баланс (ретенция) азота, что служит результатом роста. Белковый оптимум для детей первых лет жизни (3 -4 г/л) значительно выше, чем у взрослых (1, 2 г/л).

• Согласно современным требованиям, при сбалансированном питании дети первого года жизни при естественном вскармливании должны получать белки, жиры и углеводы в соотношении 1: 3: 6, при искусственном – 1: 2: 4, дети старше 1 года – 1: 1: 4, как у взрослых.

Обмен жиров. • Общее количество жира в организме человека в среднем составляет около 1020%, а углеводов – 1%. • В рационе здорового взрослого человека жиры должны составлять около 30% общей калорийности пищи, т. е. 80 -100 г в день.

• до 1, 5 года потребности в растительных жирах нет, а общая потребность составляет 50 г в день, с 2 до 10 лет потребность в жирах увеличивается 80 г в день, а в растительных – до 15 г, в период полового созревания потребность в жирах у юношей составляет 110 г в сутки, а у девушек – 90 г, причем потребность в растительных жирах у обоих полов одинакова – 20 г в сутки.

Обмен углеводов

• Углеводы в организме расщепляются до глюкозы, фруктозы, галактозы и т. д. и затем всасываются в кровь. Содержание глюкозы в крови взрослого человека постоянно и равно в среднем 0, 1%. При повышении количества сахара в крови до 0, 11 -0, 12% глюкоза поступает из крови в печень и мышечные ткани, где откладывается в запас в виде животного крахмала – гликогена. При дальнейшем увеличении содержания сахара в крови до 0, 17% в его выведение из организма включаются почки, в моче появляется сахар. Это явление называют глюкозурией.

• Организм использует углеводы в основном как энергетический материал. • до 1 года потребность в углеводах составляет 110 г в сутки, от 1, 5 до 2 лет – 190 г, в 5 -6 лет – 250 г, в 11 -13 лет – 380 г и у юношей – 420 г, а у девушек – 370 г.

• Мобилизация углеводных ресурсов при выполнении физических упражнений у детей происходит хуже, чем у взрослых, изза сниженной продукции адреналина, обусловленной недоразвитием мозгового слоя надпочечников.

Обмен воды и минеральных солей

• Общее количество воды в организме зависит от возраста, пола и массы. В среднем в организме мужчины содержится свыше 60% воды, в организме женщины – 50%. • Содержание воды в детском организме значительно выше, особенно на первых этапах развития. По данным эмбриологов, содержание воды в теле 4 -месячного плода достигает 90%, а у 7 месячного – 84%. В организме новорожденного объем воды составляет от 70 до 80%. • у ребенка 8 мес. содержание воды составляет 60%, у 4, 5 летнего ребенка – 58%, у мальчиков 13 лет – 59%, а у девочек этого же возраста – 56%.

Обмен солей • Потребности взрослого и ребенка в минеральных веществах значительно отличаются, недостаток минеральных веществ в пище ребенка более быстро приводит к различным нарушениям обменных реакций и соответственно к нарушению роста и развития организма.

• Возрастные особенности обмена кальция и фосфора обусловливаются системами нейроэндокринной регуляции. Важнейшую роль при этом играют витамин D, кальцитонин, гормоны желудочнокишечного тракта.

Витамины. • Они требуются для нашего организма в ничтожно малых количествах, но их отсутствие приводит организм к гибели, а недостаток в питании или нарушение процессов их усвоения – к развитию различных заболеваний, называемых гиповитаминозами.

II. Энергетический обмен у детей и подростков общий обмен – это вся энергия, которую тратит человек в процессе обычной жизнедеятельности в течение суток основной обмен усвоение пищи – специфически динамическое действие пищи физическую (нервномышечную) деятельность – рабочая прибавка

• Основной обмен – это энергозатраты организма на поддержание основных процессов жизнедеятельности: дыхательной, сердечно-сосудистой и выделительной систем, системы терморегуляции и поддержание определенного мышечного тонуса человека, находящегося в состоянии полного мышечного и эмоционального покоя, спустя 12 -16 часов после приема пищи, при комфортной температуре окружающей среды 20 -22 о С.

• Специфически динамическое действие пищи (СДДП) проявляется в усилении интенсивности обмена веществ и увеличении расхода энергии организма на прием и усвоение пищи. Наибольший расход энергии отмечается при усвоении белков и в меньшей степени – углеводов и жиров. При обычном смешанном питании уровень СДДП составляет 10 -15% от уровня основного обмена.

Рабочая прибавка – это расход энергии на движения и трудовую деятельность на производстве и в домашних условиях. Она определяется преимущественно мышечной работой, ее интенсивностью и продолжительностью. Рабочий обмен складывается из основного обмена и расхода энергии, обеспечивающего жизнедеятельность организма в различных условиях (общий расход энергии).

• Общий расход энергии у ребенка и у взрослого распределяется следующим образом: основной обмен у ребенка – 60 % (у взрослого также 60 %), затраты энергии на рост и депонирование веществ – 15%(у взрослого 0%), на работу мышц – 15% (у взрослого 25%); специфически динамическое действие пищи – 0 -5% (у взрослого 10%), энергопотери с экскрементами – 5 -10% (у взрослого 5%).

III. Возрастное развитие механизмов терморегуляции. • Терморегуляция - это поддержание постоянной температуры тела, определяется двумя основными процессами: продукцией тепла и теплоотдачей. • Различают терморегуляцию химическую и физическую.

• У новорожденных детей имеются особые, специфические, отсутствующие у взрослых механизмы термогенеза. Взрослый человек в ответ на охлаждение начинает дрожать, включая так называемый «сократительный» термогенез, т. е. дополнительную теплопродукцию в скелетных мышцах (холодовая дрожь).

Рецептор холода

• Особенности конструкции тела ребенка делают такой механизм теплопродукции неэффективным, поэтому у детей активируется так называемый «несократительный» термогенез, локализованный не в скелетных мышцах, а совсем в других органах. • Это внутренние органы (прежде всего, печень) и специальная бурая жировая ткань, насыщенная митохондриями (от того и ее бурый цвет) и обладающая высокими энергетическими возможностями.

• В течение первого года жизни активность химической терморегуляции снижается. У ребенка 5 -6 мес. роль физической терморегуляции заметно возрастает. С возрастом основная масса бурого жира исчезает, но еще до 3 -летнего возраста сохраняется реакция самой крупной части бурого жира – межлопаточной.

• У 11 -12 -летних девочек и 13 -летних мальчиков, несмотря на продолжающееся снижение интенсивности обмена покоя, соответствующей подстройки сосудистой регуляции не происходит.

• Постоянство температуры тела у человека обеспечивается сложными рефлекторными реакциями. Изменения температуры воспринимаются терморецепторами (холодовыми и тепловыми). Они распределены по всей поверхности тела и в центральной нервной системе. Нервные импульсы от терморецепторов по чувствительным волокнам поступают в гипоталамус к центрам терморегуляции, которые посылают сигналы к исполнительным органам, обеспечивающим теплопродукцию либо теплоотдачу.