Возрастные особенности обмена веществ и энергии. Возрастная физиология Возрастные анатомо физиологические особенности обмена веществ
Углеводы служат основным источником энергии, больше всего углеводов содержится в злаках, картофеле. Большое количество углеводов имеется также в овощах и фруктах. Расщепляясь в пищеварительном тракте до глюкозы, углеводы попадают в кровь и усваиваются клетками организма. Неиспользуемая глюкоза в печени преобразуется в гликоген - полисахарид, который откладывается в печени и мышцах и служит резервом, углеводов в организме. Если углеводов нет в пище, они могут вырабатываться из продуктов распада белков и жиров.
Очень чувствительна к снижению уровня глюкозы в крови (глипогликемии) центральная нервная система. Уже небольшое понижение сахара в крови приводит к появлению слабости, головокружения, при значительном падении углеводов, происходят разные вегетативные расстройства, судороги, потеря сознания.
Распад углеводов с высвобождением энергии может происходить как в бескислородных условиях, так и в присутствии кислорода. Конечными продуктами обмена углеводов являются углекислый газ и вода.
Углеводы способны быстро распадаться и окисляться. Быстрота распада глюкозы и то, что при ее распаде происходит быстрое извлечение и переработка ее резерва - гликогена, образуют условия для экстренной мобилизации энергетических ресурсов в случае резкого эмоционального возбуждения, интенсивных мышечных нагрузок.
Если человек испытывает сильное утомление во время продолжительных спортивных соревнований, прием нескольких кусочков сахара значительно улучшает состояние организма.
Значение глюкозы для организма не ограничивается ее ролью как источника энергии. Она является одним из составных элементов нуклеиновых кислот, входит в состав цитоплазмы и, следовательно, необходима для образования новых клеток, особенно в период роста.
В организме ребенка во время его роста и развития углеводы являются не только основными источниками энергии, но и играют важную пластическую роль при образовании клеточных оболочек, вещества соединительной ткани. Углеводы принимают участие в окислении продуктов белкового и жирового обмена, благодаря чему способствуют поддержанию кислотно-щелочного равновесия в организме.
Белкам в обмене веществ отводится особое место. Всюду, где есть жизнь, находится белок, который является сложным веществом, в которое входит азот. Белки нельзя заменить никакими другими веществами.
Белки входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, гормонов, иммунных тел. Они поддерживают постоянство водно-солевой среды организма. Белки обеспечивают процесс роста организма. Поэтому особенно важно ребенку в период роста и развития получать необходимое количество белков. Ферменты, которые необходимы на всех этапах обмена веществ, тоже являются белками.
Жир, который поступает в пищеварительный тракт, расщепляется на глицерин и жирные кислоты, всасываемые в основном в лимфу и только частично в кровь. В организме из них и из продуктов обмена углеводов и белков образуется жир, который используется организмом, прежде всего, как богатый источник энергии.
В организме ребенка в первые полгода за счет жиров покрывается около 50% потребности в энергии. Вез жиров не происходит выработка общего и специфического иммунитета.
И. Козлова
"Возрастные особенности обмена веществ" - статья из раздела
В ДЕТСКОМ ВОЗРАСТЕ
И.С. Григ ВолГМУ 
ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ РЕБЕНКА
Внутриутробный (антенатальный) период.
Период новорожденности (неонатальный период).
Период грудного возраста.
Ранний детский возраст.
Дошкольный возраст.
Младший школьный возраст.
Старший школьный возраст (пубертатный период).
В процессе роста детского организма происходят не только количественные, но и качественные изменения обмена веществ и энергии.
Каждому возрастному периоду
соответствует определенное соотношение
пластических и энергетических процессов.
Процессы анаболизма у детей 
преобладают над процессами катаболизма. 
Общая характеристика обменных процессов в детском возрасте
Превалирование анаболических процессов требует большего поступления пластического материала и энергии.
У детей –положительный азотистый баланс,
положительный баланс минеральных веществ (на 1 году жизни). В процессе роста у ребенка происходит становление и созревание
обменных процессов. Выражением этого являются лабильность обмена, неустойчивость гомеостаза.
Рост и развитие ребенка подчинены генетической программе, которая дополняется регуляторными 
влияниями нейроэндокринной системы.
Критические периоды развития. Гомеорезис
Критические периоды развития отделяют
периоды онтогенеза (в период внутриутробного развития – 1 и последний триместры беременности, перинатальный период – переход на внеутробное существование, грудной возраст, ранний детский возраст, дошкольный и пубертатный периоды), когда происходит
качественная перестройка обмена веществ или изменяется интенсивность процессов обмена.
Критические периоды характеризуются высокой чувствительностью к воздействию факторов внешней среды.
Гомеорезис
Гомеорезис - способность стабилизировать темпы роста и возвращаться к заданной генетической программе развития, если оно было временно остановлено болезнью или длительным голоданием ребенка.
Гомеорезис - поддержание постоянства развивающейся системы в отличие от гомеостаза взрослого организма.
Гомеорезис – проявление генной регуляции роста и анаболической направленности процессов обмена веществ в организме ребенка.
Cвоеобразие метаболизма различных возрастных групп детей
Многие показатели, которые считаются физиологическими в одном возрастном периоде, являются патологическими в
другом периоде роста.
Каждый период жизни ребенка характеризуется определенной направленностью химических
превращений в его органах и тканях, т.е.
формируется своеобразие метаболизма, присущее конкретному возрасту ребенка.
Преобладание анаболических процессов
(синтез белка, гликогена, жирных кислот, триацилглицеролов и т.д.). Направленность метаболических процессов - обеспечение плода энергетическими резервами (гликоген, ТАГ).
В последние 3 месяца внутриутробной жизни - депонирование жира в организме плода в количестве 600 – 700 г.
Формирование плаценты (система мать –
плацента – плод). Функции плаценты: защитная, транспортная, барьерная, депонирующая, эндокринная и др. 
Биохимическая характеристика внутриутробного периода развития. Метаболизм плода
Образование фетоплацентарной эндокринной системы, включающей организм матери, плаценту, которая становится ЖВС, и плод.
Гормоны плаценты
1. Хорионический гонадотропин, по действию близок
лютеинезирующему гормону гипофиза, поддерживает существование желтого тела.
2. Прогестерон.
3. Эстрогены (в наибольшем количестве эстриол). Синтез
эстриола осуществляется в единой системе плод – плацента. Уровень эстрогенов в моче отражает состояние плода. Снижение их экскреции указывает на тяжелую патологию или даже гибель плода.
4. Плацентарные лактогены (плацентарный гормон роста),
обладает биологическими свойстами пролактина и гормона роста. 
Биохимическая характеристика внутриутробного периода развития. Метаболизм плода
Своеобразие метаболизма плода – усиление
анаэробного распада глюкозы, нарастание метаболического ацидоза.
Образование бурой жировой ткани,
выполняющей функцию терморегуляции.
Транзиторные состояния периода новорожденности – физиологическая азотемия, физиологическая желтуха, физиологическая протеинурия и т. д.
На протяжении жизни человека существенно изменяются два параметра обмена веществ: его общая интенсивность и соотношение анаболических и катаболических процессов. Наибольшая интенсивность обменных процессов наблюдается у новорожденного. В течение некоторого времени она сохраняется, а затем начинает постепенно снижаться. Это продолжается практически до завершения роста организма. В различные периоды роста это снижение происходит неравномерно. Оно может то ускоряться, то замедляться.
После завершения роста наблюдается относительная стабилизация интенсивности обмена веществ. Иногда может наблюдаться тенденция к некоторому снижению его интенсивности. В старости вновь обнаруживается отчетливое снижение интенсивности обменных процессов.
Скорость обменных процессов – это скорость обновления структурных веществ, ферментных систем и других соединений, образующих органы и ткани организма. В молодом организме с высокой скоростью идут и анаболические и катаболические реакции. Это обеспечивает быстрое обновление веществ, из которых построен живой организм и, как следствие этого, хорошее их состояние. В зрелом возрасте скорость обновления тканей снижается, но остается еще достаточно высокой. В стареющем организме скорость обновления всех веществ организма замедляется, что не может не отразиться на состоянии, функциональных возможностях различных органов и тканей.
Организм человека устроен так, что, если в детском, юношеском возрасте обменные процессы самопроизвольно, за счет имеющихся механизмов саморегуляции идут с достаточно высокой скоростью, то с годами эти регуляторные воздействия уменьшаются. В итоге интенсивность обменных процессов в пожилом и даже в зрелом возрасте может снижаться ниже оптимального уровня. Наиболее естественным и эффективным регулятором интенсивности обменных процессов является двигательная активность, занятия физической культурой и спортом. Подробнее об этом – в главе 17.
Другое важное изменение обмена веществ на протяжении жизни проявляется в соотношении анаболических и катаболических процессов. В молодом растущем организме анаболические процессы преобладают над катаболическими, то есть синтезируется больше веществ, из которых построен организм, чем их распадается. Именно это и лежит в основе роста организма. Степень превышения скорости анаболических реакций над катаболическими наибольшая сразу после рождения. С годами она постепенно уменьшается до момента прекращения роста в длину (14-15 лет у девочек, 17-19 – у мальчиков). Эти изменения соотношения анаболических и катаболических процессов, как и снижение интенсивности обменных процессов, происходит неравномерно.
В зрелом возрасте анаболические и катаболические процессы сбалансированы: сколько веществ, образующих организм человека, распадается в течение суток, столько и синтезируется взамен распавшихся.
К старости начинают преобладать катаболические процессы: распадается веществ больше, чем синтезируется. Однако, это справедливо только в отношении наиболее жизненно важных соединений: структурных веществ, сократительных белков, белков-ферментов, наиболее удобных запасных источников энергии (креатинфосфата, гликогена) и т.п. В результате уменьшается количество клеток в разных органах и тканях, снижаются их функциональные возможности, ухудшаются двигательные способности человека.
В тоже время объем балластных веществ, в первую очередь жиров, может увеличиваться. Это приводит к увеличению параметров организма (массы, объема) и как бы маскирует преобладание катаболических процессов.
Совсем устранить данное возрастное изменение обмена веществ невозможно. Однако, отодвинуть время наступления преобладания катаболических процессов, сгладить разрыв между анаболизмом и катаболизмом можно. И опять можно говорить о физических упражнениях, двигательной активности как о наиболее эффективном средстве, позволяющем достичь желаемого эффекта. Во время выполнения физических упражнений, требующих значительных затрат энергии, усиливаются катаболические реакции, обеспечивающие энергетические потребности органов и тканей, участвующих в выполнении работы. Процессы ассимиляции, также требующие значительных энерготрат, из-за дефицита энергии, идущей на обеспечение мышечной работы, приостанавливаются. В итоге к концу работы в организме снижается содержание ряда веществ: запасных источников энергии, ферментов, структурных соединений и т.п. После завершения работы происходит переключение энергетического обмена на преимущественное обеспечение анаболических реакций – восстановления веществ, распавшихся за время работы. И чем глубже были сдвиги, тем в большей степени стимулируются анаболические реакции, т.е. чем больше объем выполняемой мышечной работы, тем выше ее положительный эффект.
10.2. Основные формы обмена веществ в организме
Обмен белков. Роль белков в обмене веществ. Белки в обмене веществ занимают особое место. Они входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, многих гормонов, иммунных тел, поддерживают постоянство водно-солевой среды организма, обеспечивают его рост. Ферменты, обязательно участвующие во всех этапах , являются белками.
Биологическая ценность белков пищи. Аминокислоты, идущие на построение белков организма, неравноценны. Некоторые аминокислоты (лейцин, метионин, фенилаланин и др.) незаменимы для организма. Если в пище отсутствует незаменимая аминокислота, то синтез белков в организме резко нарушается. Аминокислоты, которые могут быть заменены другими или синтезированы в самом организме в процессе обмена веществ, называются заменимыми.
Белки пищи, содержащие весь необходимый набор аминокислот для нормального синтеза белка организма, называют полноценными. К ним относят преимущественно животные белки. Белки пищи, не содержащие всех необходимых для синтеза белка организма аминокислот, называют неполноценными (например, желатин, белок кукурузы, белок пшеницы). Наиболее высокая биологическая ценность у белков яиц, мяса, молока, рыбы. При смешанном питании, когда в пище есть продукты животного и растительного происхождения, в организм обычно доставляется необходимый для синтеза белков набор аминокислот.
Особенно важно поступление всех незаменимых аминокислот для растущего организма. Например, отсутствие в пище аминокислоты лизина приводит к задержке роста ребенка, к истощению его мышечной системы. Недостаток валина вызывает расстройство вестибулярного аппарата у детей.
Из питательных веществ только в состав белков входит азот, поэтому о количественной стороне белкового питания можно судить по азотистому балансу. Азотистый баланс - это соотношение количества азота, поступившего в течение суток с пищей, и азота, выделенного за сутки из организма с мочой, калом. В среднем в белке содержится 16 % азота, т. е. 1 г азота содержится в 6,25 г белка. Умножая величину усвоенного азота на 6,25, можно определить количество полученного организмом белка.
У взрослого человека обычно наблюдается азотистое равновесие - количества введенного с пищей азота и выведенного с продуктами выделения совпадают. Когда азота с пищей поступает в организм больше, чем его выводится из организма, говорят о положительном азотистом балансе. Такой баланс наблюдается у детей из-за увеличения массы тела при росте, во время беременности, при больших физических нагрузках. Отрицательный баланс характеризуется тем, что количество введенного азота меньше выведенного. Он может быть при белковом голодании, тяжелых болезнях.
Распад белков в организме. Те аминокислоты, которые не пошли на синтез специфических белков, подвергаются превращениям, во время которых освобождаются азотистые соединения. Азот отщепляется от аминокислоты в виде аммиака (NH3) или в виде аминогруппы NH2. Аминогруппа, отщепившись от одной аминокислоты, может переноситься на другую, благодаря чему строятся недостающие аминокислоты. Эти процессы идут преимущественно в печени, мышцах, почках. Безазотистый остаток аминокислоты подвергается дальнейшим превращениям с образованием углекислого газа и воды.
Аммиак, образовавшийся при распаде белков в организме (вещество ядовитое), обезвреживается в печени, где превращается в мочевину; последняя в составе мочи выводится из организма.
Конечные продукты распада белков в организме - это не только мочевина, но и мочевая кислота и другие азотистые вещества. Они выводятся из организма с мочой и потом.
Особенности белкового обмена у детей. В организме ребенка идут интенсивно процессы роста и формирования новых клеток и тканей. Потребность в белке детского организма больше, чем взрослого человека. Чем интенсивнее идут процессы роста, тем больше потребность в белке.
У детей наблюдается положительный азотистый баланс, когда количество азота, вводимого с белковой пищей, превышает количество азота, выводимого с мочой, что обеспечивает потребность растущего организма в белке. Суточная потребность в белке на 1 кг массы тела у ребенка на первом году жизни составляет 4-5 г, от 1 до 3 лет - 4-4,5 г, от 6 до 10 лет - 2,5-3 г, старше 12 лет - 2-2,5 г, у взрослых - 1,5-1,8 г. Отсюда следует, что в зависимости от возраста и массы тела дети от 1 до 4 лет должны получать 30-50 г белка в сутки, от 4 до 7 лет - около 70 г, с 7 лет - 75-80 г. При этих показателях азот максимально задерживается в организме. Белки не откладываются в организме про запас, поэтому если давать их с пищей больше, чем это требуется организму, то увеличения задержки азота и нарастания синтеза белка не произойдет. Слишком низкое количество белка в пище вызывает у ребенка ухудшение аппетита, нарушает кислотно-щелочное равновесие, усиливает выведение азота с мочой и калом. Ребенку нужно давать оптимальное количество белка с набором всех необходимых аминокислот, при этом важно, чтобы соотношение количества белков, жиров и углеводов в пище ребенка было 1:1:3; при этих условиях азот максимально задерживается в организме.
В первые дни после рождения азот составляет 6-7 % суточного количества мочи. С возрастом относительное содержание его в моче уменьшается.
Обмен жиров. Значение жиров в организме. Поступивший с пищей жир в пищеварительном тракте расщепляется на глицерин и жирные кислоты, которые всасываются в основном в лимфу и лишь частично в кровь. Через лимфатическую и кровеносную системы жиры поступают в жировую ткань. Много жира в подкожной клетчатке, вокруг некоторых внутренних органов (например, почек), а также в печени и мышцах. Жиры входят в состав клеток (цитоплазма, ядро, клеточные мембраны), там их количество постоянно. Скопления жира могут выполнять и другие функции. Например, подкожный жир препятствует усиленной отдаче тепла, околопочечный жир предохраняет почку от ушибов и т. д.
Жир используется организмом как богатый источник энергии. При распаде 1 г жира в организме освобождается энергии в два с лишним раза больше, чем при распаде такого же количества белков или углеводов. Недостаток жиров в пище нарушает деятельность центральной нервной системы и органов размножения, снижает выносливость к различным заболеваниям.
Жир синтезируется в организме не только из глицерина и жирных кислот, но и из продуктов обмена белков и углеводов. Некоторые непредельные жирные кислоты, необходимые организму (линолевая, линоленовая и арахидоновая), должны поступать в организм в готовом виде, так как он не способен самостоятельно их синтезировать. Главным источником непредельных жирных кислот являются растительные масла. Больше всего их в льняном и конопляном масле, но много линолевой кислоты и в подсолнечном масле.
С жирами в организм поступают растворимые в них витамины (A, D, Е и др.), имеющие для человека жизненно важное значение.
На 1 кг массы взрослого человека в сутки должно поступать с пищей 1,25 г жиров (80-100 г в сутки).
Конечные продукты обмена жиров - углекислый газ и вода.
Особенности обмена жиров у детей. В организме ребенка с первого полугодия жизни за счет жиров покрывается примерно на 50 % потребность в энергии. Без жиров невозможна выработка общего и специфического иммунитета. Обмен жиров у детей неустойчив, при недостатке в пище углеводов или при усиленном их расходе быстро истощаются депо жира.
Всасывание жиров у детей идет интенсивно. При грудном вскармливании усваивается до 90 % жиров молока, при искусственном - 85-90 %. У более взрослых детей жиры усваиваются на 95-97 %.
Для более полноценного использования жира в пище детей обязательно должны присутствовать углеводы, так как при их недостатке в питании происходит неполное окисление жиров и в крови накапливаются кислые продукты обмена.
Потребность организма в жирах на 1 кг массы тела тем выше, чем меньше возраст ребенка. С возрастом увеличивается абсолютное количество жира, необходимое для нормального развития детей. От 1 до 3 лет суточная потребность в жире составляет 32,7 г, от 4 до 7 лет - 39,2 г, от 8 до 13 лет - 38,4 г.
Обмен углеводов. Роль углеводов в организме. В течение жизни человек съедает около 10 т углеводов. Они поступают в организм главным образом в виде крахмала. Расщепившись в пищеварительном тракте до глюкозы, углеводы всасываются в кровь и усваиваются клетками. Особенно богата углеводами растительная пища: хлеб, крупы, овощи, фрукты. Продукты животного происхождения (за исключением молока) содержат мало углеводов.
Углеводы - главный источник энергии, особенно при усиленной мышечной работе. У взрослых людей больше половины энергии организм получает за счет углеводов. Распад углеводов с освобождением энергии может идти как в бескислородных условиях, так и в присутствии кислорода. Конечные продукты обмена углеводов - углекислый газ и вода. Углеводы обладают способностью быстро распадаться и окисляться. При сильном утомлении, при больших физических нагрузках прием нескольких граммов сахара улучшает состояние организма.
В крови количество глюкозы поддерживается на относительно постоянном уровне (около 110 мг%). Уменьшение содержания глюкозы вызывает понижение температуры тела, расстройство деятельности нервной системы, утомление. Печень играет большую роль в поддержании постоянного уровня сахара в крови. Повышение количества глюкозы вызывает ее отложение в печени в виде запасного животного крахмала - гликогена, который мобилизуется печенью при снижении содержания сахара в крови. Гликоген образуется не только в печени, но и в мышцах, где его может накапливаться до 1-2 %. Запасы гликогена в печени достигают 150 г. При голодании и мышечной работе эти запасы истощаются.
Однако в крови может наблюдаться стойкое повышение содержания сахара. Это происходит при нарушении функции желез внутренней секреции. Нарушение функционирования поджелудочной железы приводит к развитию сахарного диабета. При этом заболевании утрачивается способность тканей организма усваивать сахар, а также превращать его в гликоген и откладывать в печени. Поэтому уровень сахара в крови постоянно повышен, что приводит к усиленному выделению его с мочой.
Значение глюкозы для организма не исчерпывается ее ролью как источника энергии. Она входит в состав цитоплазмы и поэтому необходима для образования новых клеток, особенно в период роста. Входят углеводы и в состав нуклеиновых кислот.
Углеводы имеют важное значение и в обмене веществ в центральной нервной системе. При резком снижении количества сахара в крови отмечаются резкие расстройства деятельности нервной системы. Наступают судороги, бред, потеря сознания, изменение деятельности сердца. Если такому человеку ввести в кровь глюкозу или дать съесть обычный сахар, то через некоторое время эти тяжелые симптомы исчезают.
Полностью сахар из крови не исчезает даже при отсутствии его в пище, так как в организме углеводы могут образовываться из белков и жиров.
Потребность в глюкозе различных органов неодинакова. Мозг задерживает до 12 % приносимой глюкозы, кишечник - 9 %, мышцы - 7 %, почки - 5 %. Селезенка и легкие почти совсем ее не задерживают.
Обмен углеводов у детей. У детей обмен углеводов совершается с большой интенсивностью, что объясняется высоким уровнем обмена веществ в детском организме. Углеводы в детском организме служат не только основным источником энергии, но и выполняют важную пластическую роль при формировании клеточных оболочек, вещества соединительной ткани. Участвуют углеводы и в окислении кислых продуктов белкового и жирового обмена, чем способствуют поддержанию кислотно-щелочного равновесия в организме.
Интенсивный рост детского организма требует значительных количеств пластического материала - белков и жиров, поэтому образование углеводов у детей из белков и жиров ограничено. Суточная потребность в углеводах у детей высокая и составляет в грудном возрасте 10-12 г на 1 кг массы тела. В последующие годы потребное количество углеводов колеблется от 8-9 до 12-15 г на 1 кг массы. Ребенку в возрасте от 1 до 3 лет нужно давать с пищей в сутки в среднем 193 г углеводов, от 4 до 7 лет - 287 г, от 9 до 13 лет - 370 г, от 14 до 17 лет - 470 г, взрослому - 500 г.
Усваиваются углеводы детским организмом лучше, чем взрослым (у грудных детей - на 98-99 %). Вообще дети отличаются относительно большей выносливостью к повышенному содержанию сахара в крови, нежели взрослые. У взрослых глюкоза появляется в моче, если ее поступает 2,5-3 г на 1 кг массы тела, а у детей это происходит лишь при поступлении 8-12 г глюкозы на 1 кг массы тела. Прием незначительных количеств углеводов с пищей может вызвать у детей увеличение сахара в крови в два раза, но уже через 1 ч содержание сахара в крови начинает снижаться и через 2 ч полностью нормализуется.
Водный и минеральный обмен. Витамины. Значение воды и минеральных солей. Все превращения веществ в организме совершаются в водной среде. Вода растворяет пищевые вещества, поступившие в организм, транспортирует растворенные вещества. Вместе с минеральными веществами она принимает участие в построении клеток и во многих реакциях обмена. Вода участвует в регуляции температуры тела: испаряясь, она охлаждает тело, предохраняя его от перегрева.
Вода и минеральные соли создают в основном внутреннюю среду организма, являясь основной составной частью плазмы крови, лимфы и тканевой жидкости. Некоторые соли, растворенные в жидкой части крови, участвуют в переносе газов кровью.
Вода и минеральные соли входят в состав пищеварительных соков, что определяет их значение для процессов пищеварения. И хотя ни вода, ни минеральные соли не являются источниками энергии в организме, нормальное поступление и выведение их из организма является условием его нормальной деятельности. Вода у взрослого человека составляет примерно 65 % массы тела, у детей - около 80 %.
Потеря организмом воды приводит к очень тяжелым нарушениям. Например, при расстройстве пищеварения у грудных детей большую опасность представляет обезвоживание организма, это влечет за собой судороги, потерю сознания. Лишение человека воды на несколько дней смертельно.
Водный обмен. Пополнение тела водой происходит постоянно за счет всасывания ее из пищеварительного тракта. Человеку в сутки нужно 2-2,5 л воды при нормальном пищевом режиме и нормальной температуре окружающей среды. Это количество воды поступает из следующих источников: воды, потребляемой при питье (около 1 л); воды, содержащейся в пище (около 1 л); воды, которая образуется в организме при обмене белков, жиров и углеводов (300-350 куб. см).
Основные органы, удаляющие воду из организма, - почки, потовые железы, легкие и кишечник. Почками за сутки из организма удаляется 1,2-1,5 л воды в составе мочи. Потовыми железами через кожу в виде пота удаляется 500-700 куб. см воды в сутки. При нормальной температуре и влажности воздуха на 1 кв. см кожного покрова каждые 10 мин выделяется около 1 мг воды. Легкими в виде водяных паров выводится 350 куб. см воды; это количество резко возрастает при углублении и учащении дыхания, и за сутки тогда может выделиться 700-800 куб. см воды. Через кишечник с калом выводится в сутки 100-150 куб. см воды; при расстройстве деятельности кишечника может выводиться большее количество воды, что приводит к обеднению организма водой.
Для нормальной деятельности организма важно, чтобы поступление воды в организм полностью покрывало ее расход. Если воды выводится из организма больше, чем поступает в него, возникает чувство жажды. Отношение количества потребленной воды к количеству выделенной составляет водный баланс.
В организме ребенка преобладает внеклеточная вода, это обусловливает большую гидролабильность детей, т. е. способность быстро терять и быстро накапливать воду. Потребность в воде на 1 кг массы тела с возрастом уменьшается, а абсолютное ее количество возрастает. Трехмесячному ребенку требуется 150-170 г воды на 1 кг массы, в 2 года - 95 г, в 12-13 лет - 45 г. Суточная потребность в воде у годовалого ребенка 800 мл, в 4 года - 950-1000 мл, в 5-6 лет - 1200 мл, в 7-10 лет - 1350 мл, в 11-14 лет - 1500 мл.
Значение минеральных солей в процессе роста и развития ребенка. С наличием минеральных веществ связано явление возбудимости и проводимости в нервной системе. Минеральные соли обеспечивают ряд жизненно важных функций организма, таких как рост и развитие костей, нервных элементов, мышц; определяют реакцию крови (рН), способствуют нормальной деятельности сердца и нервной системы; используются для образования гемоглобина (железо), соляной кислоты желудочного сока (хлор); поддерживают определенное осмотическое давление.
У новорожденного минеральные вещества составляют 2,55 % от массы тела, у взрослого - 5 %. При смешанном питании взрослый человек получает все необходимые ему минеральные вещества в достаточном количестве с пищей, и только поваренную соль добавляют к пище человека при ее кулинарной обработке. Растущий детский организм особенно нуждается в дополнительном поступлении многих минеральных веществ.
Минеральные вещества оказывают важное влияние на развитие ребенка. С кальциевым и фосфорным обменом связаны рост костей, сроки окостенения хрящей и состояние окислительных процессов в организме. Кальций влияет на возбудимость нервной системы, сократимость мышц, свертываемость крови, белковый и жировой обмен в организме. Фосфор нужен не только для роста костной ткани, но и для нормального функционирования нервной системы, большинства железистых и других органов. Железо входит в состав гемоглобина крови.
Наибольшая потребность в кальции отмечается на первом году жизни ребенка; в этом возрасте она в восемь раз больше, чем на втором году жизни, и в 13 раз больше, чем на третьем году; затем потребность в кальции снижается, несколько повышаясь в период полового созревания. У школьников суточная потребность в кальции - 0,68-2,36 г, в фосфоре - 1,5-4,0 г. Оптимальное соотношение между концентрацией солей кальция и фосфора для детей дошкольного возраста составляет 1: 1, в возрасте 8-10 лет - 1: 1,5, у подростков и старших школьников - 1: 2. При таких отношениях развитие скелета протекает нормально. В молоке имеется идеальное соотношение солей кальция и фосфора, поэтому включение молока в рацион питания детей обязательно.
Потребность в железе у детей выше, чем у взрослых: 1-1,2 мг на 1 кг массы в сутки (у взрослых - 0,9 мг). Натрия дети должны получать 25-40 мг в сутки, калия - 12-30 мг, хлора - 12-15 мг.
Витамины. Это органические соединения, совершенно необходимые для нормального функционирования организма. Витамины входят в состав многих ферментов, что объясняет важную роль витаминов в обмене веществ. Витамины способствуют действию гормонов, повышению сопротивляемости организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды (инфекциям, действию высокой и низкой температуры и т. д.). Они необходимы для стимулирования роста, восстановления тканей и клеток после травм и операций.
В отличие от ферментов и гормонов большинство витаминов не образуются в организме человека. Главным их источником являются овощи, фрукты и ягоды. Содержатся витамины также в молоке, мясе, рыбе. Витамины требуются в очень небольших количествах, но их недостача или отсутствие в пище нарушает образование соответствующих ферментов, что приводит к заболеваниям - авитаминозам.
Все витамины делят на две большие группы: а) растворимые в воде; б) растворимые в жирах. К водорастворимым витаминам относят группу витаминов В, витамины С и Р. К жирорастворимым витаминам - витамины А1 и А2, D, Е, К.
Витамин B1 (тиамин, аневрин) содержится в лесных орехах, неочищенном рисе, хлебе грубого помола, ячневой и овсяной крупах, особенно много его в пивных дрожжах и печени. Суточная потребность в витамине составляет у детей до 7 лет 1 мг, от 7 до 14 лет - 1,5 мг, с 14 лет - 2 мг, у взрослых - 2-3 мг.
При отсутствии в пище витамина B1 развивается заболевание бери-бери. Больной теряет аппетит, быстро утомляется, постепенно появляется слабость в мышцах ног. Затем наступают потеря чувствительности в мышцах ног, поражение слухового и зрительного нервов, гибнут клетки продолговатого и спинного мозга, наступает паралич конечностей, без своевременного лечения - смерть.
Витамин В2 (рибофлавин). У человека первым признаком отсутствия этого витамина является поражение кожи (чаще всего в области губ). Появляются трещины, которые мокнут и покрываются темной коркой. Позднее развивается поражение глаз и кожи, сопровождающееся отпадением ороговевших чешуек. В дальнейшем могут развиться злокачественное малокровие, поражение нервной системы, внезапное падение кровяного давления, судороги, потеря сознания.
Содержится витамин В2 в хлебе, гречневой крупе, молоке, яйцах, печени, мясе, томатах. Суточная потребность в нем составляет 2-4 мг.
Витамин РР (никотинамид) содержится в зеленых овощах, моркови, картофеле, горохе, дрожжах, гречневой крупе, ржаном и пшеничном хлебе, молоке, мясе, печени. Суточная потребность в нем у детей - 15 мг, у взрослых - 15-25 мг.
При авитаминозе РР отмечаются чувство жжения во рту, обильное слюнотечение и поносы. Язык становится малиново-красным. На руках, шее, лице появляются красные пятна. Кожа становится грубой и шероховатой, отчего заболевание получило название пеллагра (от итал. pelle agra - шершавая кожа). При тяжелом течении болезни ослабевает память, развиваются психозы и галлюцинации.
Витамин B12 (цианкобаламин) у человека синтезируется в кишечнике. Содержится в почках, печени млекопитающих и рыб. При его недостатке в организме развивается злокачественное малокровие, связанное с нарушением образования эритроцитов.
Витамин С (аскорбиновая кислота) широко распространен в природе в овощах, фруктах, хвое, в печени. Хорошо сохраняется аскорбиновая кислота в квашеной капусте. В 100 г хвои содержится 250 мг витамина С, в 100 г шиповника - 150 мг. Потребность в витамине С составляет 50-100 мг вдень.
Недостаток витамина С вызывает заболевание цингой. Обычно болезнь начинается с общего недомогания, угнетенности. Кожа приобретает грязновато-серый оттенок, десны кровоточат, выпадают зубы. На теле появляются темные пятна кровоизлияний, некоторые из них изъязвляются и причиняют резкую боль.
Витамин А (ретинол, аксерофтол) в организме человека образуется из распространенного природного пигмента каротина, находящегося в больших количествах в свежей моркови, помидорах, салате, абрикосах, рыбьем жире, сливочном масле, печени, почках, желтке яиц. Суточная потребность у детей в витамине А - 1 мг, взрослых - 2 мг.
При недостатке витамина А замедляется рост детей, развивается «куриная слепота», т. е. резкое падение остроты зрения при неярком освещении, приводящее в тяжелых случаях к полной, но обратимой слепоте.
Витамин D (эргокальциферол) особенно необходим детям для профилактики одной из наиболее распространенных болезней детского возраста - рахита. При рахите нарушается процесс формирования костей, кости черепа становятся мягкими и податливыми, конечности искривляются. На размягченных участках черепа образуются гипертрофированные теменные и лобные бугры. Вялые, бледные, с неестественно большой головой и коротким кривоногим телом, большим животом, такие дети резко отстают в развитии.
Все эти тяжелые нарушения связаны с отсутствием или недостатком в организме витамина D, который содержится в желтках, коровьем молоке, рыбьем жире.
Витамин D может образовываться в коже человека из провитамина эргостерола под влиянием ультрафиолетовых лучей. Рыбий жир, пребывание на солнце или искусственное ультрафиолетовое облучение являются средствами предупреждения и лечения рахита.
← + Ctrl + →
10.1. Характеристика обменных процессов
10.3. Возрастные особенности энергетического обмена
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).
Статьи по теме
