ГИГИЕНА ПИТАНИЯ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
Рациональное питание детей и подростков является одним из важнейших условий, обеспечивающих их гармоничный рост, своевременное созревание морфологических структур и функций различных органов и тканей, оптимальные параметры психомоторного и интеллектуального развития, устойчивость организма к действию инфекций и других неблагоприятных внешних факторов. Рациональное питание детей, как и состояние их здоровья, должно быть предметом особого внимания государства.
Государственная политика в области здорового питания населения основывается на следующих принципах:
Здоровье человека - важнейший принцип государства;
Пищевые продукты не должны причинять ущерб здоровью человека;
Питание должно не только удовлетворять физиологические потребности организма человека в пищевых веществах и энергии, но и способствовать выполнению профилактических и лечебных задач;
Питание должно способствовать защите организма человека от неблагоприятных условий окружающей среды.
В области рационализации детского питания осуществляются программы по поддержке грудного вскармливания, обеспечению детей раннего возраста специализированными продуктами, обеспечению больных детей продуктами лечебного питания, по организации в установленном порядке горячего питания детей в учреждениях общего образования.
Питание может быть признано полноценным, если оно достаточно в количественном отношении и по качественному составу, а также покрывает энерготраты. Пищевой рацион детей должен быть сбалансирован в зависимости от возраста, пола, климатогеографической зоны проживания, характера деятельности и величины физической нагрузки.
ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ РАСТУЩЕГО ОРГАНИЗМА. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ НОРМЫ ПИТАНИЯ ДЕТЕЙ
В различные возрастные периоды характер обмена веществ меняется. В период роста и развития он характеризуется наибольшей интенсивностью, что обеспечивает пластические и структурные процессы. Потребность в белке в период роста в расчете на единицу массы тела существенно больше, чем у взрослых.
Величина основного обмена у детей в 1,5-2 раза превышает основной обмен взрослого человека. Относительная величина основного обмена (в килокалориях на 1 кг массы тела) с возрастом уменьшается: у детей 2-3 лет - 55, 6-7 лет - 42, 10-11 лет - 33, 12-13 лет - 34, у взрослых - 24.
Детский и подростковый периоды характеризуются относительно высоким расходом энергии. Энерготраты взрослого человека в среднем составляют 45 ккал на 1 кг массы тела, у детей в возрасте 1-5 лет - 80-100 ккал, у подростков 13-16 лет -50-65 ккал.
Повышенные основной обмен и энерготраты у детей и подростков диктуют необходимость особого подхода к организации их питания.
Так, в школьном и подростковом возрасте, когда энерготраты на различные виды деятельности существенно возрастают, необходимо учитывать, что их обеспечение в суточном рационе должно осуществляться за счет белков (около 14%), жиров (около 31%) и углеводов (около 55%). Обеспечение пластических процессов организма и энергетических функций наиболее полно осуществляется при сбалансированном питании.
Концепция сбалансированного питания основана на определении абсолютного количества каждого из пищевых факторов и их соотношения при учете физиологических особенностей конкретного возраста.
Разбалансированность основных компонентов питания неблагоприятно сказывается на обменных процессах, отрицательно влияя на рост. Особенно это проявляется при нарушении в питании соотношения белковых и жировых компонентов.
Рациональное соотношение белков и жиров в питании детей 1:1. Приблизительное содержание белков, жиров и углеводов в пище 1:1:3 для детей младшего возраста и 1:1:4 - старшего возраста.
В период роста и развития важна пластическая функция минеральных элементов, являющихся составной частью клеток и тканей организма, а также биокатализаторами обменных процессов. Особого внимания заслуживает кальций, являющийся структурным элементом костной ткани. Установлено, что обмен и усвоение кальция в организме зависят от содержания фосфора и магния. При избытке этих элементов ограничивается образование усвояемых форм кальция, и он выводится из организма. Оптимальное для усвоения организма соотношение кальция и фосфора в пищевых продуктах для грудного возраста 1,2:1, от 1 года до 3 лет - 1:1, старше 4 лет - 1:1,2 или 1:1,5. Оптимальное соотношение кальция и магния 1:0,7.
Лучшими источниками усвояемого кальция являются молоко и молочные продукты. Хорошая усвояемость и благоприятное соотношение с другими минеральными веществами характеризуют соединения кальция, входящие в состав фруктов и овощей. Это наряду с молочными продуктами делает их важным источником кальция в питании детей.
Повышена потребность детей в меди. Для детей грудного возраста она составляет 0,1 мг на 1 кг массы тела, у детей 3-6 лет - 0,6-0,85 мг/кг.
Велика роль воды в питании детей. Это прежде всего обусловлено тем, что вода является составной частью клеток и тканей, на ее долю приходится около 65% массы тела человека. Вода необходима и для выведения из организма конечных продуктов обмена. Дети теряют в сутки около 1,5-2 л воды. Дети 1-го года жизни в виде питья и с пищевыми продуктами должны употреблять около 150 мл, дети 1-3 лет - 100 мл, 3-7 лет - 60 мл и старше - 50 мл воды на 1 кг массы тела.
Полноценное питание должно обеспечивать организм достаточным количеством основных питательных веществ, витаминов, минеральных веществ и воды. Оно должно включать незаменимые, не синтезируемые в организме вещества, к которым относятся незаменимые аминокислоты, некоторые полиненасыщенные жирные кислоты, большинство витаминов и минеральных веществ. Питание должно полностью покрывать энерготраты организма.
Рацион должен включать вещества в сбалансированном соотношении, что обеспечивается за счет продуктов, хорошо усваиваемых детским организмом.
Питание должно быть адекватным возрастным возможностям организма, в частности развитию пищеварительного аппарата.
На основании изучения белкового, липидного, витаминного и минерального обмена у детей различных возрастных групп разработаны величины физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии, физиологические нормы питания, которые являются основой для организации питания различных групп населения, в том числе и организованных детских и подростковых контингентов.
Нормы физиологических потребностей в питании представлены дифференцированно по возрастным группам и в зависимости от пола (табл. 6.1-6.5).
Организация питания на 1-м году жизни имеет особенности. Рацион детей грудного возраста делится на 2 части: «молочную», которую в идеале составляет материнское молоко, а при его отсутствии - адаптированные молочные смеси промышленного выпуска; «немолочную», состоящую из разнообразных видов продуктового прикорма. Правильное соотношение этих компонентов рациона и его своевременное изменение в соответствии с меняющимися физиологическими потребностями младенца являются основой рационального питания детей. В силу этого оно должно служить объектом самого пристального внимания врачей.
Оптимальным видом питания для ребенка 1-го года жизни является вскармливание материнским молоком.
Важнейшие свойства женского молока:
Оптимальный сбалансированный уровень всех необходимых ребенку пищевых веществ;
Высокая усвояемость организмом ребенка;
Широкий спектр биологически активных веществ и защитных факторов;
Низкая осмолярность;
Стерильность;
Оптимальная температура.
Таблица 6.1. Суточная потребность детей в пищевых ингредиентах
Таблица 6.2. Среднедневная норма потребления витаминов
Таблица 6.3. Суточная потребность в минеральных веществах, мг/кг
Таблица 6.4. Содержание белков, жиров и углеводов в суточном рационе питания детей школьного возраста, %
Таблица 6.5. Ежедневная потребность детей в жидкости
Молоко матери - это источник не только всех необходимых ребенку пищевых веществ, но и большого количества биологически активных соединений и защитных факторов (таурин, полинуклеотиды, гормоны, иммуноглобулины, факторы роста, макрофаги и др.), оказывающих влияние на рост, развитие, иммунологическую резистентность, интеллектуальный потенциал, поведенческие и психические реакции, обучаемость детей. Грудное вскармливание обеспечивает оптимальные темпы физического и психического развития, устойчивость к инфекциям, низкую частоту пищевой аллергии.
Однако практическая реализация естественного вскармливания в нашей стране остается крайне неудовлетворительной. Распространенность грудного вскармливания в России детей до 3 мес составляет около 30% и с возрастом прогрессивно снижается. Снижение грудного вскармливания начинается с конца 1-го и прогрессивно нарастает на 2-3-м месяцах жизни детей. Это связано с двумя основными факторами: отсутствием у женщин «доминанты лактации», которая должна вырабатываться у них в ходе беременности; неправильным отношением к грудному вскармливанию медицинских работников, которые при первых же жалобах матери на нехватку (как правило, кажущуюся) грудного молока рекомендуют вводить докорм молочными смесями для профилактики гипотрофии.
Значительное число детей 1-го года жизни находится на искусственном вскармливании, основу которого составляют специализированные продукты детского питания промышленного выпуска, современные заменители женского молока - адаптированные молочные смеси («формулы» - по терминологии зарубежных авторов).
По мере роста ребенка возникает необходимость в применении дополнительных продуктов, традиционно обозначаемых как «пищевые добавки» и «прикорм». Условно у нас в стране к числу пищевых добавок относят соки, творог, желток, а к прикорму - различные виды пюре (овощные, мясные и др.), каши, а также молоко и кефир. За рубежом обе эти группы продуктов обозначаются термином «beikost». Постепенное расширение рациона ребенка и дополнение материнского молока (или его заменителей) продуктами и блюдами прикорма обусловлены следующими факторами:
Необходимостью восполнения возникающего в организме растущего ребенка дефицита энергии и ряда пищевых веществ (белка, железа, цинка и др.), поступление которых с женским молоком (или с имитирующими его состав молочными смесями) на определенном этапе развития младенцев (с 4-6 мес) становится недостаточным. В частности, на 4-м месяце лактации происходит существенное снижение содержания в женском молоке цинка и меди, в результате чего у ребенка, находящегося на грудном вскармливании, может возникать относительная недостаточность этих нутриентов;
Ребенку, находящемуся на грудном вскармливании, нецелесообразно вводить прикорм ранее 3-4 мес жизни, так как до этого возраста он физиологически не подготовлен к ассимиляции иной пищи, чем женское молоко или его заменители. Раннее введение прикорма может снижать частоту и интенсивность сосания и, как следствие, уменьшать выработку грудного молока. При таких условиях вводимый прикорм не столько дополняет грудное молоко, сколько частично замещает его, что является физиологически неоправданным.
Введение 1-го прикорма позднее 6-7 мес у ребенка может способствовать возникновению проблемы с адаптацией к пище более плотной консистенции, чем молоко. При достаточной лактации у матери основной прикорм целесообразно вводить ребенку в возрасте 4-6 мес.
При естественном вскармливании соки следует вводить в рацион ребенка в возрасте не ранее 3 мес жизни. Роль соков в удовлетворении физиологических потребностей детей в витамине С и других вита-
минах крайне невелика (2-3% от их суточной потребности). Раннее (в 1 мес) введение соков сопровождается их неудовлетворительной переносимостью у 60% детей. Первым в рацион ребенка целесообразно вводить яблочный сок, который характеризуется относительно низкой кислотностью и невысокой потенциальной аллергенностью. Затем можно рекомендовать сливовый, абрикосовый, персиковый, вишневый, малиновый, черносмородиновый соки и с некоторой осторожностью нектары и напитки. Кислые и терпкие соки следует разводить кипяченой водой. Апельсиновый, мандариновый и клубничный соки, принадлежащие к числу продуктов с высокой потенциальной аллергенностью, не следует давать детям до 6-7 мес. Это относится и к сокам из тропических и экзотических фруктов (манго, гуава, папайя и др.). Введение соков следует начинать с сока из одного вида фруктов (для исключения его возможного аллергического действия), и лишь только после привыкания к нему можно вводить в рацион детей соки из разных фруктов.
Фруктовое пюре рекомендуется детям, находящимся на естественном вскармливании, через 2-3 нед после назначения соков, т.е. с 3,5-4 мес. Для приготовления пюре используют примерно тот же ассортимент фруктов, что и для соков, и ту же последовательность их введения. С 4,5-5,5 мес в рацион ребенка можно вводить более густую пищу, или собственно «прикорм» (табл. 6.7).
В качестве 1-го прикорма предпочтительно назначать овощное пюре, а спустя 3-4 нед - злаковый прикорм (молочная каша). Однако в тех случаях, когда ребенок плохо набирает массу тела, имеет неустойчивый стул, целесообразнее начинать введение прикорма с молочной каши. Овощной прикорм начинают с одного вида овощей (картофель, кабачки), переходя потом к смеси овощей с постепенным расширением ассортимента и включением в рацион цветной капусты, моркови, а позднее томатов, зеленого горошка.
В качестве злакового прикорма наиболее удобны сухие растворимые каши. Преимуществами этих продуктов так же, как и консервов для детского питания, являются их гарантированный состав, безопасность и обогащение основными витаминами, а также кальцием и железом.
Для 1-го прикормакашамипредпочтительны безглютеновые злаки - рис, а также гречневая и кукурузная мука. Это обусловлено тем, что глютеносодержащие злаки (манная каша) могут индуцировать у детей первых месяцев жизни развитие глютеновой энтеропатии.
Таблица 6.7. Примерная схема сроков введения блюд прикорма при естествен-
ном вскармливании детей (И.Я. Конь)
Творог назначают здоровым, нормально развивающимся детям не ранее 5-6 мес, поскольку материнское молоко в сочетании с уже назначенным к этому времени прикормом способно удовлетворить потребности детей в белке, дополнительным источником которого является творог.
Желток при естественном вскармливании назначают с 6-го месяца жизни. Более раннее введение достаточно часто приводит к возникновению аллергических реакций у детей в связи с его высокой сенсибилизирующей активностью.
Мясо в рацион ребенка рекомендуется вводить с 7 мес, начиная с мясного пюре, которое позднее заменяют фрикадельками (8-9 мес) и паровыми котлетами (к концу 1-го года жизни). С 8-9-го месяца ребенку вместо мяса можно рекомендовать рыбу 1-2 раза в неделю.
Кисломолочные продукты характеризуются высокой пищевой и значительной физиологической ценностью, в том числе пробиотической (благоприятное влияние на кишечный микробиоценоз - подавление роста патогенных микроорганизмов в толстом кишечнике). В связи с этим обоснованным является их широкое применение в питании здоровых детей при заболеваниях кишечника, пищевой аллергии, лактазной недостаточности и других состояниях. Детям показано назначение только адаптированных кисломолочных смесей. Неадаптированные кисломолочные смеси можно вводить в прикорм не ранее 8-го месяца жизни.
У детей, находящихся на искусственном вскармливании, прикорм может быть введен в более ранние сроки, чем у детей, находящихся на естественном вскармливании (табл. 6.8).
Это обусловлено тем, что дети уже получают в составе заменителей женского молока значительное количество «чужеродных» пищевых продуктов: коровье молоко, глюкозные сиропы; растительные масла, содержащие достаточно большое количество новых пищевых веществ - белков, олигосахаридов, липидов, отличных по строению от этих ингредиентов женского молока.
Введение в рацион детей дополнительных (к заменителям женского молока) продуктов при искусственном вскармливании проводят в следующие сроки: 1-й прикорм (овощное пюре) с 4,5-5 мес и 2-й прикорм (на злаковой основе) с 5,5-6 мес. Для 1-го прикорма могут быть использованы и каши. Фруктовые соки и пюре назначают с 3 и 3,5 мес соответственно. Кисломолочные продукты, цельное коровье молоко при необходимости вводят в питание в более ранние сроки, чем при естественном вскармливании, - с 6-7 мес.
Таблица 6.8. Примерная схема искусственного вскармливания детей 1-го года
жизни (И.Я. Конь)
Примечание: *-В зависимости от состояния здоровья ребенка и степени адаптации используемого в его питании заменителя женского молока; ** - через 2 недели после введения сока; *** - при необходимости возможно более раннее введение (с 6-7-го месяца).
Введение
1. Масса и сила мышц в различном возрасте
2. Возрастные особенности обмена веществ
3. Возрастная динамика основного обмена
4. Биохимическое обоснование методики занятий физической культурой и спортом с детьми и подростками.
5. Биохимическое обоснование методики занятий физической культурой с лицами пожилого возраста.
Использованная литература
Введение
Методика занятий физическими упражнениями с лицами разного возраста характеризуется, рядом отличительных черт. В основе этих различий лежат особенности растущего, зрелого и стареющего организма. Особенно осторожным надо быть при занятиях физической культурой с детьми и лицами преклонного возраста. Это связано с наибольшей уязвимостью растущего и стареющего организма к различного рода воздействиям, в том числе и физическим упражнениям.
Различают следующие возрастные периоды:
1. Детский возраст - от рождения до начала периода полового созревания (12-13 лет).
2. Подростковый возраст (период полового созревания) - от 12-13 до 16 лет у девочек и от 13-14 до 17-18 лет у мальчиков.
3. Юношеский возраст - от 16 до 25 лет у женщин и от 17 до 26 лет у мужчин.
4. Взрослый возраст - от 25 до 40 лет у женщин и от 26 до 45 лет у мужчин. Период относительной стабилизации морфологических и обменных процессов.
5. Зрелый возраст - от 40 до 55 лет у женщин и от 45 до 60 лет у мужчин. 6. Пожилой возраст - от 55 до 75 лет у женщин и от 60 до 75 лет у мужчин.
7. Старческий возраст - свыше 75 лет у женщин и у мужчин. Начинает развиваться общая инволюция организма.
Период роста характеризуется неинтенсивным, синтезом белка и нуклеиновых кислот. Происходит увеличение процентного отношения мышечной ткани к весу тела. Интенсивный синтез белков и нуклеиновых кислот требует значительных энергетических затрат. Для ребенка характерна также повышенная двигательная активность и значительные теплопотери (отношение поверхности тела к весу у детей выше, чем у взрослых). Это также, требует значительных затрат энергии. Для растущего организма характерны пониженные анаэробные возможности. Это связано с относительно низким содержанием креатинфосфата и гликогена, ограниченными буферными возможностями организма, меньшей устойчивостью к продуктам анаэробного обмена.
Для стареющего организма характерно общее снижение интенсивности обменных процессов, значительное снижение пластического обмена. Процесс распада белков начинает преобладать над их синтезом, что приводит к снижению содержания общего белка и его фракций в клетках и жидкостях организма. Атрофируются многие нервные, мышечные и др. клетки, снижается содержание и активность белков-ферментов, содержание гемоглобина крови и миоглобина мышц. Снижается содержание мобильных источников энергии, уменьшаются буферные возможности и устойчивость ферментов к изменениям рН внутренней среды.
К старости увеличивается содержание солей в костной ткани, что снижает их эластичность и повышает ломкость. Снижается эластичность и прочность связок, ухудшается кровоснабжение мышц и других органов и тканей. Все это делает опасным для здоровья выполнение интенсивных упражнений скоростного и скоростно-силового характера: спринтерского бега, различных прыжков, упражнений с большим отягощением и т. п. К старости происходит снижение функций желез внутренней секреции, в том числе обеспечивающих «готовность организма к работе» - повышение активности ферментов энергетического обмена, снабжение работающих мышц энергетическими субстратами и т.п.
Задача физических упражнений в пожилом возрасте – замедлить развитие возрастных изменений и сохранить работоспособность.
Лицам пожилого возраста всесторонне воздействовать на организм, умеренная интенсивность работы и достаточное время для отдыха.
МАССА И СИЛА МЫШЦ В РАЗЛИЧНОМ ВОЗРАСТЕ
Механизм мышечного сокращения.
Скелетные мышцы обладают такими свойствами, как возбудимость, проводимость и сократимость. Возбуждение и сокращение мышцы вызывается нервными импульсами, поступающими из нервных центров. Нервные импульсы, приходящие в область контакта нерва и мышцы, приводят к выделению медиатора ацетилхолина, вызывающего потенциал действия. Под влиянием потенциала действия происходит высвобождение кальция, запускающего всю систему мышечного сокращения. В присутствии ионов Са под влиянием активного фермента миозина начинается расщепление аденозинтрифосфата (АТФ), являющегося основным источником энергии при мышечном сокращении. При передаче этой энергии на миофибриллы белковые нити начинают перемещаться относительно друг друга, в результате чего изменяется длина миофибрилл - мышцы сокращаются. Мышцы действуют на костные рычаги, приводят их в движение. В каждом движении участвует несколько мышц. Мышцы, действующие в одном направлении, называются синергистами, действующие в разных направлениях – антагонистами.
Масса и сила мышц в различные возрастные периоды
Сила мышц зависит от особенностей прикрепления их к костям. Кости вместе с прикрепляющимися к ним мышцами являются своеобразными рычагами, и мышца может развивать тем большую силу, чем дальше от точки опоры рычага и ближе к точке приложения силы тяжести она прикрепляется. У человека мышечная сила составляет 5-10 кг. на 1 см физиологического поперечника мышцы.
В раннем детстве мышцы туловища развиваются значительно быстрее мышц верхней и нижней конечности. К году мышцы верхней конечности более развиты, чем мышцы нижней конечности. К 4-5 годам мышцы плеча и предплечья обгоняют в развитии мышцы кисти. Ускорение развития мышц кисти происходит в 6-7 лет, когда ребенок приучается к труду и письму. Развитие мышц - сгибателей начинает опережать развитие мышц -разгибателей. У сгибателей масса больше, чем у разгибателей.
Масса мышц интенсивно нарастает, когда ребенок начинает ходить, и к 2-3 годам составляет примерно 23% массы тела, далее повышается к 8-ми годам до 27%. У подростков 15 лет она составляет 32,6% массы тела. Наиболее быстро масса мышц нарастает в возрасте от 15 до 17-18 лет и составляет 44,2%.
Увеличение мышечной массы достигается как их удлинением, так и увеличением их толщины, в основном за счет диаметра мышечных волокон. К 3-4 годам диаметр мышц возрастает в 2-2,5 раза. С возрастом резко увеличивается количество миофибрилл. К 7 годам по сравнению с новорожденным оно увеличивается в 15-20 раз. В период от 7 до 14 лет рост мышечной ткани происходит как за счет структурных преобразований мышечного волокна, так и в связи со значительным ростом сухожилий.
Увеличение мышечной массы и структурные преобразования (растяжимость, эластичность) мышечных волокон приводят к увеличению с возрастом мышечной силы. В дошкольном возрасте сила мышц незначительна. После 4-5 лет увеличивается сила отдельных мышечных групп. Наиболее интенсивно мышечная сила увеличивается в подростковом возрасте. У мальчиков прирост силы начинается в 13-14-лет, у девочек - с 10-12 лет. В 13-14 лет проявляются половые различия в мышечной силе, показатели относительной силы мышц девочек значительно уступают соответствующим показателям мальчиков.
В 18 лет рост силы замедляется и к 25-26 годам заканчивается.
Сила мышц, осуществляющих разгибание туловища, достигает максимума в 16 лет. Максимум силы разгибателей и сгибателей верхних и нижних конечностей отмечается в 20-30 лет.
У стариков средняя масса скелетных мышц уменьшается до 25-30% от массы тела.
Расчет величины максимальной силы на 1 кг. веса тела позволяет оценить совершенство нервной регуляции, химизма и строения мышц. Отмечено, что в возрасте от 4-5 до 6-7 лет нарастание максимальной силы почти не сопровождается изменениями ее относительного показателя. Причиной указанного роста являются несовершенство нервной регуляции и функциональная незрелость мотонейронов, не позволяющих эффективно мобилизовать увеличенную к этому возрасту мышечную массу. В дальнейшем в возрасте после 6-7 до 9-11 лет для мышц рост относительной силы становится особенно заметным. В это время наблюдаются быстрые темпы совершенствования нервной регуляции произвольной мышечной деятельности, а также изменения биохимической и гистологической структуры мышц. Это положение подтверждается тем, что в возрастной период от 4до 30 лет мышечная масса возрастает в 8 раз, а сила мышц в 9-14 раз.
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
1.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.
Способность удерживать азот у детей подвержена значительным индивидуальным колебаниям и сохраняется на протяжении всего периода прогрессивного роста.
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.
Возрастные изменения затрагивают не только белковый, но также жировой и углеводный обмен.
2.Возрастная динамика обмена жиров и углеводов.
Физиологическая роль липидов - жиров, фосфатидов и стеринов в организме заключается в том, что они входят в состав клеточных структур (пластический обмен), а также используются как богатые источники энергии (энергетический обмен). Углеводы в организме имеют значение энергетического материала.
С возрастом изменяется жировой и углеводный обмен. В процессах роста и дифференцировки жиры играют существенную роль. Особенно важны жироподобные вещества, прежде всего потому, что они необходимы для морфологического и функционального созревания нервной системы, для образования всех видов клеточных мембран. Вот почему потребность в них в детском возрасте велика. При недостатке углеводов в пище жировые депо у детей быстро истощаются. Интенсивность синтеза в значительной мере зависит от характера питания.
Фазы стабильного и регрессивного развития характеризуются своеобразной переориентацией анаболических процессов: переключение анаболизма с синтеза белков на синтез жиров, что составляет одну из характерных черт возрастных изменений метаболизма при старении.
В основе возрастной переориентации анаболизма в сторону накопления жира в ряде органов лежит понижение способности тканей к окислению жира, вследствие чего при неизменной и даже пониженной скорости синтеза жирных кислот организм обогащается жирами (так, наблюдалось развитие ожирения даже при 1-2 разовом питании). Несомненным является и то, что в переориентации процессов синтеза, помимо факторов питания и нервной регуляции, имеет большое значение изменение гормонального спектра, в частности изменения в скорости образования соматотропного гормона, гормонов щитовидной железы, инсулина, стероидных гормонов.
Перестраивается с возрастом и углеводный обмен. У детей обмен углеводов совершается с большей интенсивностью, что объясняется высоким уровнем обмена веществ. В детском возрасте углеводы выполняют не только энергетическую, но и пластическую функцию, формируя клеточные мембраны, вещества соединительной ткани. Углеводы участвуют в окислении продуктов белкового и жирового обмена, чем способствуют поддержанию кислотно-щелочного равновесия в организме.
Углеводы усваиваются детским организмом лучше, чем взрослым. Одним из существенных показателей возрастных изменений углеводного обмена является резкое увеличение к старости времени устранения гипергликемии, вызванной введением глюкозы при пробах на сахарную нагрузку.
3.Водно-солевой обмен.
Превращение веществ в организме совершается в водной среде, вместе с минеральными веществами вода принимает участие в построении клеток и служит реагентом в клеточных химических реакциях. Концентрация минеральных солей, растворенных в воде, обуславливает величину осмотического давления крови и тканевой жидкости, имея таким образом большое значения для всасывания и выделения. изменения количества воды в организме и сдвиги в солевом составе жидкости тела и тканевых структур влекут за собой нарушение устойчивости коллоидов, следствием чего могут быть необратимые нарушения и гибель отдельных клеток и далее организма в целом. Именно поэтому сохранение постоянного количества воды и минерального состава является необходимым условием нормальной жизнедеятельности.
В фазе прогрессивного роста вода участвует в процессах созидания массы тела. Известно, например, что из суточной прибавки массы тела в 25 г на долю воды приходится 18, белка - 3, жира - 3 и минеральных солей - 1 г. Чем моложе организм, тем больше суточная потребность в воде. В первые полгода жизни потребность ребенка в воде достигает 110-125 г на 1 кг веса, к 2 годам она снижается до 115-136 г, в 6 лет - 90-100 г, 18 лет - 40-50 г. Дети способны быстро терять и также быстро депонировать воду.
Общей закономерностью индивидуальной эволюции является уменьшение воды во всех тканях. С возрастом происходит перераспределение воды в тканях - увеличивается объем воды в межклеточных пространствах и уменьшается объем внутриклеточной воды.
Баланс многих минеральных солей зависит от возраста. В молодости содержание большинства неорганических солей меньше, чем у взрослых. Особое значение имеет обмен кальция и фосфора. Повышенные требования к поступлению этих элементов у детей до года объясняются усиленным образованием костной ткани. Но не меньшее значение эти элементы имеют и в старости. Поэтому пожилым людям необходимо вводить в рацион питания продукты, содержащие эти элементы (молоко, молочные продукты), во избежание расходования этих элементов из костной ткани. А содержание хлорида натрия, наоборот, следует снижать в рационе в связи с ослаблением продукции минералокортикоидов в надпочечниках с возрастом.
4.Возрастная динамика основного обмена
Под основным обменом понимается минимальный для организма уровень обмена веществ и энергетических затрат при строго постоянных условиях: за 14-16 часов до приема пищи, в положении лежа в состоянии мышечного покоя при температуре 8-20 С. У человека среднего возраста основной обмен составляет 4187 Дж на 1 кг массы в 1 ч. В среднем это 7-7,6 МДж в сутки. При этом для каждого человека величина основного обмена относительно постоянная.
Основной обмен у детей интенсивнее, чем у взрослых, так как на единицу массы у них приходится относительно большая поверхность тела, и процессы диссимиляции, а не ассимиляции являются преобладающими. Энергетические затраты на рост тем больше, чем моложе ребенок. Так что расход энергии, связанный с ростом, в возрасте 3 месяцев составляет 36%, в возрасте 6 мес. - 26%, 9 мес. - 21 % общей энергетической ценности пищи.
В глубокой старости (фаза регрессивного развития) наблюдается уменьшение веса тела, а также уменьшение линейных размеров тела человека, основной обмен падает до низких величин. Причем степень снижения основного обмена в этом возрасте коррелирует, по данным разных исследователей с тем, насколько у старых людей выражены признаки дряхлости и утрачена.
В онтогенезе варьирует не только средняя величина энергетического обмена, но и существенно изменяются возможности повышения этого уровня в условиях напряженной, например, мышечной деятельности.
Повышение тонуса скелетных мышц при недостаточной активности центра блуждающего нерва в течение первого года жизни способствует повышению энергетического обмена. Роль возрастной перестройки деятельности скелетной мускулатуры в динамике энергетического обмена особенно отчетливо выделяется при исследовании газообмена людей разного возраста в состоянии покоя и при физической деятельности. Для прогрессивного роста увеличение обмена в покое характеризуется снижением уровня основного обмена и совершенствованием энергетической адаптации к мышечной деятельности. В период стабильной фазы сохраняется высокий обмен функционального покоя и значительно повышается обмен при работе, достигая стабильного, минимального уровня основного обмена. И в регрессивной фазе, разница между обменом функционального покоя и основным обменом непрерывно уменьшается, удлиняется время отдыха.
Многие исследователи считают, что снижение энергетического обмена целостного организма на протяжении онтогенеза обусловлено, в первую очередь, количественными и качественными изменениями метаболизма в самих тканях, о величине которых судят по соотношению между основными механизмами освобождения энергии - анаэробным и аэробным. Это позволяет выяснить потенциальные возможности тканей генерировать и использовать энергию макроэргических связей.
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.
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.
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.
Понятие об обмене веществ, катаболизме, анаболизме
Обменом веществ называют сложный комплекс процессов, которые происходят в организме с момента поступления в него этих веществ до момента их выделения. В процессе обмена веществ происходят два противоположных и взаимосвязанных процесса: анаболизм и катаболизм. Анаболизмом называется реакция биологического синтеза сложных молекул из простых компонентов. Для протекания данной реакции необходима энергия. Энергия, необходимая для протекания анаболических процессов, поставляется процессами катаболизма. Катаболизмом называется реакция расщепления сложных органических соединений с высвобождением энергии. Конечные продукты катаболизма – вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, мочевая кислота – удаляются из организма.
Соотношение процессов анаболизма и катаболизма определяет три состояния: динамическое равновесие, рост, частичное разрушение структур тела. При динамическом равновесии, когда процессы анаболизма и катаболизма уравновешены, общее количество ткани не изменяется. Увеличение анаболических процессов приводит к накоплению тканей – происходит рост организма; преобладание катаболизма над анаболизмом приводит к разрушению ткани, то есть ведет к истощению организма. У взрослых обычно процессы анаболизма и катаболизма уравновешены.
Химические превращения пищевых веществ начинаются в желудочно-кишечном тракте, где сложные вещества пищи расщепляются до простых, которые могут всасываться в кровь и лимфу. Простые вещества приносятся в клетки, где происходит внутриклеточный обмен. На них действуют ферменты – особые белки-катализаторы. Ферменты сами не участвуют в реакциях, но благодаря им разрываются внутримолекулярные химические связи и высвобождается энергия. Особое значение здесь играют процессы окисления и восстановления, реакции фосфорилирования (перенос остатка фосфорной кислоты), переаминирования (перенос аминогруппы) и трансметилирования (перенос группы метила – СН 3). Конечные продукты внутриклеточного обмена частично идут на построение новых химических соединений в клетке, а не используемые вещества удаляются из организма органами выделения. Энергетический метаболизм клеток (образование и превращение энергии) происходит в митохондриях. Образование энергии в митохондриях при участии кислорода называется аэробным. В цитоплазме тоже может образовываться энергия, но без участия кислорода. Такая реакция называется анаэробной. Анаэробные процессы наиболее характерны для мышечной ткани. Основным аккумулятором и переносчиком энергии является АТФ.
Понятие об энергетическом обмене. Основной и общий обмен
Все пищевые вещества обладают определенным запасом энергии. Организм называют трансформатором энергии, ибо в нем постоянно происходят специфические превращения питательных веществ, приводящие к освобождению энергии и переходу ее из одного вида в другой. Соотношение между количеством энергии, получаемой с пищей, и количеством затрачиваемой энергии носит название энергетического баланса организма. Для его изучения необходимо определение энергетической ценности пищи.
Исследования показали, что каждый грамм полисахаридов и белков дает 17,2 кДж. При распаде грамма жиров освобождается 38,96 кДж. Отсюда следует, что энергетическая ценность различных продуктов питания неодинакова и зависит от того, какие в данном продукте содержатся питательные вещества. Так, например, энергетическая ценность орехов оказывается равной 2723,5 кДж, сливочного масла – 3322,2 кДж и т. д. Энергетическая ценность пищевых веществ не всегда совпадает с их физиологической ценностью, ибо последняя еще определяется способностью к усвоению. Пищевые вещества животного происхождения усваиваются лучше, чем растительного.
Количество энергии, освобождающееся в организме, зависит от химических превращений веществ в нем, т. е. от обменных процессов. Отсюда следует, что количество тепла, выделенное организмом, может служить показателем обмена веществ. Определение количества тепла, т. е. количества калорий, выделенных организмом, дает всю сумму энергетических превращений в виде конечного теплового итога. Такой способ определения энергии носит название прямой калориметрии. Определение количества калорий методом прямой калориметрии производится с помощью калориметрической камеры, или калориметра.
Все эти определения можно произвести гораздо проще, изучая газообмен. Определение количества энергии, выделенной организмом, с помощью изучения газообмена, получило название непрямой калориметрии. Зная, что все количество энергии, выделяемой в организме, есть результат распада белков, жиров и углеводов, зная также, какое количество энергии выделяется при распаде этих веществ, и какое количество их подверглось распаду за определенный промежуток времени, можно вычислить количество освобождающейся энергии.
Различают общий обмен веществ и основной обмен веществ. Основным обменом называется энергетические затраты организма в условиях покоя, связанные с поддержанием минимального уровня обменных процессов, необходимого для жизнедеятельности клеток. Основной обмен определяют в состоянии мышечного покоя – лежа, через 12 – 16 часов после еды при температуре 18 – 20°С. В этих условиях энергия тратится на работу сердца, дыхание, поддержание температуры тела и т. д. Но эта затрата энергии невелика. Главные затраты при определении основного обмена связаны с биохимическими процессами, всегда имеющими место в живых клетках. Величина основного обмена составляет от 4200 до 8400 кДж в сутки для мужчин и от 4 200 до 7 140 кДж – для женщин. В среднем у человека среднего возраста основной обмен составляет 4187 Дж на 1 кг массы в час или 7140 – 7560 тыс. Дж в сутки. У детей 8 – 9 лет основной обмен в 2 – 2,5 раза больше, чем у взрослого.
Чем меньше ребенок, тем больше расходуется энергии на его рост. Так, в возрасте 3 месяцев расход энергии составляет 36%, в 6 месяцев – 26%, 10 месяцев – 21% общей энергетической ценности пищи.
В дошкольном и младшем школьном возрасте отмечается соответствие интенсивности снижения основного обмена и динамики ростовых процессов: чем больше скорость относительного роста, тем значительнее изменения обмена покоя.
Величина основного обмена у девочек несколько ниже, чем у мальчиков. Это различие начинает проявляться во второй половине первого года жизни.
Второй после основного обмена составляющей энерготрат организма являются так называемые регулируемые затраты энергии . Они соответствуют потребности энергии, используемой на работу сверх основного обмена. Любой вид мышечной деятельности, даже изменение положения тела (из положения лежа в положение сидя), увеличивает энергозатраты организма. Изменение величины потребления энергии определяется продолжительностью, интенсивностью и характером мышечной работы. Увеличение обмена тем значительней, чем интенсивнее была мышечная нагрузка. В связи с этим работники различных профессий тратят неодинаковое количество энергии в сутки (от 12 600 до 21 000 кДж). Умственная работа вызывает незначительное повышение обмена веществ: всего на 2 – 3%. Всякие эмоциональные возбуждения неизбежно приводят к повышению обмена веществ. Обмен веществ изменяется и под влиянием приема пищи. После приема пищи обмен возрастает на 10 – 40%. Влияние пищи на обмен веществ не зависит от деятельности желудочно-кишечного тракта, оно обусловлено специфическим действием пищи на обмен. В связи с этим и принято говорить о специфическо-динамическом действии пищи на обмен, понимая под этим его увеличение после принятия пищи.
Возрастные особенности обмена белков, липидов и углеводов
Обмен белков. Белки входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, ферментов, многих гормонов, иммунных тел, поддерживают постоянство водно-солевой среды организма. Белки делятся на полноценные – в них присутствуют все аминокислоты, и неполноценные. Полноценные белки – это животные белки, а неполноценные – это растительные белки (кроме белков картофеля) и желатин. В пищеварительном тракте белки расщепляются на аминокислоты, которые всасываются в кровь. Существуют заменимые аминокислоты – они могут синтезироваться в организме, и незаменимые, которые поступают только с пищей. Белки в организме не откладываются про запас. Обмен белков оценивается по азотистому балансу, так как основой любого белка является азот, который в процессе метаболизма выводится с мочой.
Потребность в белке у растущего организма больше, чем у взрослого. В период роста белок необходим для формирования новых клеток и тканей. Чем меньше возраст ребенка, тем большее количество белка требуется на каждый килограмм массы тела. Так, суточная потребность в белке на 1 кг массы тела ребенка в возрасте от 0 до 1 года составляет 4 – 5 г, от года до 3 лет – 4 – 4,5 г, от 6 до 10 – 2,5 – 3 г, старше 12 лет – 2 – 2,5 г, у взрослых – 1,5 – 1,8 г. Следовательно, дети от 1 до 4 лет должны получать в сутки белка 30 – 50 г, от 4 до 7 лет – около 70 г, с 7 лет – 75 – 80 г. Взрослые должны получать 100 – 118 г/сут, при тяжелом физическом труде 130 – 140 г/сут.
Синтез белка в развивающемся организме преобладает над его распадом. Поэтому для детей характерен положительный азотистый баланс. Существуют оптимальные суточные дозы белков, при которых отмечается максимальная задержка, или ретенция, азота в организме. Например, в возрасте от 1,5 до 3 лет максимальная ретенция отмечается при 4 г белка на 1 кг массы тела. Увеличение количества белка выше этой нормы не сопровождается ростом задержки азота в организме. Ретенция азота зависит также от количественного соотношения белков, жиров и углеводов в питании ребенка. Наилучшая ретенция отмечается в тех случаях, когда это соотношение равно 1:1:4. Особенно необходимо, чтобы дети получали с пищей достаточные количества незаменимых аминокислот. Лизина, который способствует росту и кроветворению, требуется в сутки 3,2 – 4,8 г; суточное потребление триптофана, также необходимого для роста, равно 1 г и т. д. У детей в возрасте от 1 до 3 лет 75% белка, получаемого с пищей, должно быть животного происхождения, 25% – растительного.
С увеличением возраста содержание в пище белков животного происхождения должно уменьшаться, и в 5 лет количество того и другого белка должно быть одинаковым. В пище детей старшего школьного возраста, как и у взрослых, животный белок должен составлять 30%, а растительный – 70%.
Чем меньше возраст детей, тем менее интенсивно идет распад аминокислот до конечных продуктов обмена. Соответственно, у детей первых месяцев жизни выводится с мочой наибольшее количество аминокислот. К концу первого года количество их в моче становится таким же, как и у взрослых.
Азотистый обмен детей характеризуется наличием в их моче креатина, в то время как моча взрослых его не содержит. Считают, что это связано с недостаточным развитием мышц, удерживающих во взрослом состоянии креатин. Только к 17 – 18 годам креатин исчезает из мочи.
Относительное количество мочевины в моче детей до 6 лет возрастает, а затем начинает уменьшаться. Количество мочевой кислоты, также рассчитанное на 1 кг массы тела, с возрастом уменьшается.
Обмен липидов. Поступающие с пищей липиды в желудочно-кишечном тракте расщепляются на глицерин и жирные кислоты. Глицерин всасывается в кровь, жирные кислоты – в лимфу. Из этих веществ, а также из продуктов обмена углеводов и белков в организме синтезируются липиды, которые являются источником энергии. Кроме того, жир является обязательной составной частью цитоплазмы, ядра, клеточной мембраны. Не израсходованный жир откладывается в запас. Некоторые жирные кислоты не синтезируются организмом, поэтому они должны поступать с пищей. К этим кислотам относят линоленовую, линолевую и арахидоновую кислоты, которые содержатся в льняном, конопляном и подсолнечном масле. Конечный продукт обмена жиров – вода и углекислый газ.
Потребность организма детей в липидах тем выше, чем меньше возраст ребенка. В первое полугодие жизни потребность в энергии покрывается за счет жиров на 50%. В этом возрасте на каждый килограмм массы тела требуется 6 – 7 г жиров, в возрасте от 6 месяцев до 4 лет 3,5 – 4 г, в дошкольном и школьном возрасте 2,0 – 2,5 г. В возрасте от 6 месяцев до 4 лет суточная потребность в энергии удовлетворяется за счет жиров на 30 – 40%, а в дошкольном и школьном возрасте на 25 – 30%. Суточное количество жира в пище детей от 1 года до 3 лет должно быть 32,7 г, от 4 до 7 лет – 39,2 г, от 8 до 13 лет – 38,4 г, свыше 14 лет – 47 г. При грудном вскармливании усваивается до 98% жиров молока, при искусственном – 85%. В раннем возрасте не рекомендуется давать детям растительные жиры.
Исследования показали, что во время развития организма количество фосфолипидов в нервной системе увеличивается, а в период старения – уменьшается. Количество нейтральных жиров в организме растет по мере увеличения возраста, что связывают с уменьшением активности соответствующих ферментов. Изменения содержания в организме различных липидов вызывают постепенные нарушения проницаемости и плотности клеточных мембран, что сопровождается ухудшением функции клеток. Предполагают, что это один из механизмов их старения.
Обмен углеводов. Углеводы являются основным источником энергии в организме, они входят в состав нуклеиновых кислот, цитоплазмы. Углеводы участвуют в окислении продуктов белкового и жирового обмена, чем способствуют поддержанию кислотно-щелочного равновесия в организме. Расщепляются углеводы в желудочно-кишечном тракте до глюкозы, которая всасывается в кровь. Распад глюкозы идет с высвобождением энергии. Процесс распада глюкозы может идти двумя путями: аэробным и анаэробным. Неиспользуемая глюкоза откладывается в виде гликогена в печени. Углеводы могут синтезироваться из продуктов распада жиров и белков. Конечные продукты обмена углеводов – вода и СО 2 .
Суточная потребность в углеводах у детей высокая и составляет в грудном возрасте 10 – 12 г на 1 кг веса. В последующие годы потребное количество углеводов колеблется от 8 – 9 до 12 – 15 г на 1 кг массы тела. От 1 года до 3 лет в сутки ребенку надо дать с пищей в среднем 193 г, от 4 до 7 лет – 287 г, от 9 до 13 лет – 370 г, от 14 до 17 лет – 470 г, взрослому – 500 г.
Выносливость к сахару у детей больше, чем у взрослых. У последних глюкоза появляется в моче в случае, если ее потребляется организмом 2,5 – 3 г на 1 кг массы тела, у детей только после потребления 8 – 12 г глюкозы на 1 кг массы тела отмечается ее появление в моче. Это явление связано с тем, что у детей при избытке глюкозы интенсивно синтезируется гликоген, откладывающийся не только в печени, но и в других органах.
Роль витаминов, воды, минеральных солей в процессе роста и развития ребенка
Вода и минеральные соли являются составной частью плазмы крови, лимфы, тканевой жидкости. Вода является основным растворителем в организме, она участвует в терморегуляции. Вода составляет 65% массы тела взрослого и 75 – 80% массы тела ребенка, при этом в костях ее содержание 22%, в плазме – 92%, в мышцах – 76%. Потребность воды у взрослого составляет 2 – 2,5 литра: 1 литр – питье, 1 литр с пищей, 300 – 350 мл образуется в организме в процессе обмена. Ребенку в 3 месяца требуется 150 – 170 г воды на 1 кг массы тела, 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.
Минеральные вещества необходимы организму для нормального его функционирования. Так, кальций влияет на возбудимость нервной системы, сократимость мышц, свертываемость крови, белковый и жировой обмен. Фосфор нужен для роста костей, для нормального функционирования нервной системы и большинства железистых органов. Железо входит в состав гемоглобина, калий необходим для успешной работы сердечно-сосудистой системы, фосфор, калий и натрий необходимы для поддержания определенной реакции крови и осмотического давления.
Количество солей, содержащихся в организме ребенка, с возрастом увеличивается. У новорожденного соли составляют 2,55% от массы тела, а у взрослого – 5%. Особенно велика у детей потребность в кальции и фосфоре, которые необходимы для формирования костной ткани. Наибольшая потребность в кальции отмечается на первом году жизни и в период полового созревания. На первом году жизни кальция требуется в 8 раз больше, чем на втором. В дошкольном и школьном возрасте суточная потребность в кальции составляет 0,68 – 2,36 г.
Характерно, что при уменьшении количества кальция в организме у взрослых он начинает поступать в кровь из костной ткани, что поддерживает постоянное его содержание в ней. У детей в этом случае, наоборот, кальций задерживается костной тканью, что ведет к понижению его количества в крови. Для нормального процесса окостенения необходимо, чтобы в организм поступало достаточное количество фосфора. У детей дошкольного возраста отношение кальция и фосфора должно быть равным единице. В 8 – 10 лет кальция требуется несколько меньше, чем фосфора: их количества должны относиться как 1:1,5. В старшем школьном возрасте разница в количествах кальция и фосфора должна быть еще больше и их соотношение становится равным 1:2.
Количество Na + , K + и Сl – в пище детей должно быть меньшим, чем в пище взрослого. Натрия дети должны получать 25 – 40 мг в сутки, калия 12 – 30 мг, хлора 12 – 15 мг. Для взрослых потребление этих веществ, соответственно, равно: 60 – 80 мг, 60 мг и 100 – 120 мг. Железа ребенок должен получать с пищей больше, чем взрослый. Суточная потребность детей в нем составляет 1 – 1,2 мг на 1 кг массы тела, а взрослых – 0,9 мг. Помимо перечисленных элементов, растущий организм нуждается в меди, кобальте, марганце, цинке. Для меди и кобальта характерен для детей их положительный баланс, т. е. они накапливаются в организме.
Витамины – это органические соединения, которые не являются источниками энергии, но играют важную роль в регуляции обмена. Витамины играют роль коферментов в специфических обменных реакциях, способствуют действию гормонов, стимуляции роста, восстановлению тканей и клеток после травм и операций, а также повышают сопротивляемость организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды. В организме человека витамины почти не синтезируются, а лишь частично образуются из своих предшественников – провитаминов. Основное количество их поступает в организм вместе с пищей. Гиповитаминоз – это недостаток витаминов в организме, приводящий к специфическим нарушениям обмена. Авитаминоз – это отсутствие определенных витаминов, вызывающее специфические заболевания. Все витамины делятся на жирорастворимые и водорастворимые.
Сведения о потребностях организма в витаминах, нарушениях, возникающих при дефиците того или иного витамина, представлены в таблице 2.
Таблица 2. Основные группы витаминов
|
Функции витамина |
Потребность |
Специфические нарушения в организме при дефиците |
|||
| Водорастворимые витамины | |||||
| В1 (тиамин) | Дрожжи, лесные орехи, неочищенный рис, хлеб грубого помола, ячневая и овсяная крупы, печень. | Принимает участие в регуляции белкового, углеводного и жирового обмена. | Взрослые- 1,3 - 1.9мг, дети - 1мг. | Заболевание бери-бери: потеря аппетита, утомляемость, слабость и потеря чувствительности мышц ног, поражение слухового и зрительного нервов, гибель клеток спинного и головного мозга, паралич конечностей. | |
| В2 (рибофлавин) | Хлеб, гречневая крупа, молоко, яйца, печень, мясо, томаты. | Нормализует окислительно-восстановительные процессы, участвует в клеточном дыхании. | Взрослые-2- 4мг, дети до 12 лет до 2мг. | Трещины на губах, поражение кожи и глаз, малокровие, задержка роста, поражение нервной системы, судороги, падение кровяного давления. | |
| В6 (пиридоксин) | Печень, почки, мозг, горох, фасоль | Участвует в обмене и синтезе аминокислот, снижает накопление холестерина в стенках артерий, обеспечивает использование железа, нормализует работу ЦНС. | Взрослые- 1,5- 2мг, дети до 1 2 лет до 1,5мг. | Дерматиты, атеросклероз. | |
| В12 (цианокабаламин). | Печень трески, икра, телячья, печень, желток, молоко, творог. | Участвует в созревании эритроцитов, обмене аминокислот, обмене веществ в ЦНС. | Взрослые- 0,001-0,0015 мг, дети в зависимости от веса. | Малокровие - В12-дефицитная анемия. | |
| Витамин РР (никотинамид или никотиновая кислота). | Дрожжи, зеленые овощи, печень, мясо, морковь, картофель, гречневая крупа, ржаной и пшеничный хлеб, молоко. Синтезируется в организме человека. | Участвует в клеточном дыхании, образовании гормонов надпочечников, расширяет сосуды, ускоряет сердечную деятельность. | Взрослые- 1 5мг, при тяжелом физическом труде-20мг, при беременности и лактации 25мг, до 15мг детям. | Пеллагра- дерматит, диарея, деменция. | |
| Витамин С (аскорбиновая кислота) | В хвое, во всех фруктах и ягодах, в печени, в незрелых грецких орехах, квашенной капусте. | Участвует в следующих процессах: клеточного дыхания, всасывания сахара из кишечника, поддержания тонуса стенок капилляров, секреторной деятельности надпочечников. | 250мг | Цинга- кровоточивость десен, выпадение зубов, кровоизлияния на коже. | |
| Витамин Н (биотин). | В организме человека синтезируется бактериями кишечника. | Участвует в синтезе жирных и нуклеиновых кислот, мочевины. | 10мг |
Дерматиты, сонливость, нарушение аппетита. |
|
| Жирорастворимые витамины | |||||
| Витамин А (ретинол) - витамин роста. | Свежая морковь, дрожжи, помидоры, абрикосы, сливочное масло, рыбий жир, печень, желток яйца. В организме человека образуется из растительного пигмента каротина. | Регулирует синтез белков, стероидных гормонов, способствует окислению жирных кислот, а также принимает участие в образовании родопсина- зрительного пигмента. | Взрос лые-3- 5мг, дети и беременные женщины до 6-8мг. - | Сухость глаз (ксерофтальмия), куриная слепота, бельмо, задержка в росте скелета. | |
| Витамин D (эргокальциферол) | Рыбий жир, желток, коровье молоко. | Регулирует обмен Са и Р, повышая их всасываемость из кишечника, снижает вывод солей Са и Р из организма, способствует депонированию Са. | Взрослые- 0,003мг. Дети: гр. ребенок -10- 25мг, с 1 года до 7 лет- 5- 1 Омг, с 7 до 12лет-0,01- 0,02мг. | Рахит- искривление нижних конечностей, не зарастание родничков, «четки» на ребрах. | |
| Витамин Е (а-токоферол) -витамин размножения. | Печень, почки, молоки, икра. Синтезируется в организме человека. | Участвует в образовании АТФ, препятствует повышенному окислению ненасыщенных жирных кислот, снижает интенсивность дыхания. | 20-ЗОмг | Нарушение развития сперматозоидов в семенниках, наблюдается рассасывание эмбриона. | |
| Витамин К (дикумарол, филохинон). | Шпинат, цветная капуста, хвоя, фрукты и корнеплоды. В организме человека синтезируется бактериями | Способствует синтезу в печени компонентов свертывания крови-протромбина, способствует образованию АТФ. | 20-ЗОмг. | Нарушения свертывания крови-кровотечения. | |
Возрастные особенности энергетического обмена
Растущий организм характеризуется интенсивным поглощением кислорода и выделением углекислого газа, что свидетельствует о большой интенсивности протекающих у детей обменных процессов. Дети дошкольного возраста на 1 кг массы тела потребляют 6,1 см 3 кислорода, подростки 14-15 лет – 4,5 см 3 , а взрослые – 3,7 см 3 . Соответственно, с возрастом величина основного обмена сначала увеличивается, а затем уменьшается. У новорожденных основной обмен на 1 кг массы тела составляет 159,6 – 176,4 кДж, в 4 – 8 недель – 205,8 кДж, в 8 – 12 недель 226,8 кДж и к 1,5 годам достигает максимальной величины 231 – 252 кДж. В процессе последующего развития относительная величина основного обмена уменьшается: в 3 года она равна 214,2 кДж, в 7 лет – 176,4 кДж, в 10 лет – 155,4 кДж, в 15 лет – 121,8 кДж и у взрослых – 96,6 кДж.
Относительная величина общего суточного расхода энергии с возрастом уменьшается (табл. 3). Общее количество затрачиваемой энергии в пересчете на массу тела с возрастом увеличивается. Оно составляет у новорожденного 1890 –3045 кДж, в 4 – 7 лет 7560 кДж, в 7 – 12 лет – 9240 кДж и в 12 – 17 лет 13020 кДж. У мальчиков общий суточный расход энергии несколько больше, чем у девочек.
Таблица 3. Суточный расход энергии на 1 кг массы тела (по В. И. Молчанову)
Из общего количества расходуемой энергии 60% ребенок затрачивает на основной обмен, 15% – на рост и формирование тканей, 5% – на специфически-динамическое действие пищи, 15% – на двигательную активность и 5 – 10% теряется с экскрементами. Таким образом, у детей значительная часть энергии затрачивается на рост, причем величина ее тем больше, чем меньше ребенок. В 3 месяца на рост затрачивается 36% от всей расходуемой энергии, в 6 месяцев – 26% и в 9 месяцев – 21%.
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.
