ملامح العمر من التمثيل الغذائي والطاقة. الخصائص الفسيولوجية لعملية التمثيل الغذائي والطاقة المرتبطة بالعمر. استقلاب التنظيم الحراري وتشريح عمر الطاقة

في جسم الإنسان ، هناك تجديد مستمر للبنى الخلوية ،
يتم تصنيع وتدمير المركبات الكيميائية المختلفة. الإجمال
من جميع التفاعلات الكيميائية في الجسم يسمى التمثيل الغذائي
(التمثيل الغذائي). ■ -) ؛ ■

في عملية التطور الفردي للإنسان ، يخضع التمثيل الغذائي والطاقة لعدد من التغييرات الكمية والنوعية ، أولاً وقبل كل شيء ، تتغير العلاقة بين مرحلتي التمثيل الغذائي بشكل كبير: الاستيعاب والتشتت. الاستيعاب- عملية امتصاص المواد الخارجية من قبل الجسم ، ونتيجة لهذه العملية ، تصبح المواد جزءًا لا يتجزأ من الهياكل الحية وتترسب على شكل احتياطيات في الجسم.

التشتت- عملية تحلل المركبات العضوية إلى مواد بسيطة ينتج عنها إطلاق الطاقة اللازمة للنشاط الحيوي للجسم.

يحدث التمثيل الغذائي في اتصال وثيق مع البيئة. للحياة ، من الضروري دخول الجسم من البيئة الخارجية من البروتينات والدهون والكربوهيدرات والفيتامينات والأملاح المعدنية والماء. يجب أن تتوافق كمية وخصائص ونسبة هذه العناصر مع حالة الكائن الحي وظروف وجوده. على سبيل المثال ، إذا تم الحصول على طعام أكثر من اللازم ، فإن وزن الشخص يكتسب ، إذا كان أقل ، يفقد وزنه.

السمات الرئيسية لعملية التمثيل الغذائي عند الأطفال هي: ■ غلبة عمليات الاستيعاب على عمليات التشوه. ارتفاع معدل الأيض الأساسي. زيادة الحاجة للبروتينات. توازن النيتروجين الإيجابي.

استقلاب البروتين

البروتينات ،أو البروتيناتهي المكون الرئيسي لجميع أعضاء وأنسجة الجسم ، وجميع عمليات الحياة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بها - التمثيل الغذائي ، والانقباض ، والتهيج ، والقدرة على النمو والتكاثر والتفكير.

تشكل البروتينات 15-20٪ من إجمالي وزن جسم الإنسان (الدهون والكربوهيدرات معًا - 1-5٪ فقط). تأتي البروتينات من الطعام وهي مكونات لا غنى عنها

حصص نينتام. أنت تعرض النشاط البيولوجي للمغذيات الأخرى فقط في وجود البروتينات.

الوظائف الرئيسية للبروتينات:

■ البلاستيك - المشاركة في بناء خلايا وأنسجة جديدة ، ضمان
نمو وتطور الكائنات الحية النامية وتجديد الكائنات البالية
الخلايا الميتة في مرحلة البلوغ.

"الأجسام المضادة الواقية يتم تصنيعها من البروتينات الغذائية التي توفر مناعة ضد العدوى ؛

■ الأنزيمية - جميع الإنزيمات عبارة عن مركبات بروتينية ؛

■ الهرمونات - الأنسولين وهرمون النمو وهرمون الغدة الدرقية والتستوستيرون والإستروجين والعديد من الهرمونات الأخرى عبارة عن بروتينات ؛

■ مقلص - يوفر بروتين الأكتين والميوسين تقلصًا للعضلات ؛

■ النقل - بروتين الهيموجلوبين الموجود في كريات الدم الحمراء يحمل الأكسجين ، وتشارك بروتينات المصل في نقل الدهون والكربوهيدرات وبعض الفيتامينات والهرمونات ؛

■ نشيط - يمد الجسم بالطاقة اللازمة.
مؤشر على مستوى التمثيل الغذائي للبروتين هو توازن النيتروجين ،يعرّف
يعتمد على نتائج مقارنة كمية النيتروجين التي يتم تناولها مع الطعام و
من الجسد. توازن النيتروجين هو الفرق بين المستهلكة
نيتروجين الطعام والنيتروجين يفرزان من الجسم (مع البول والبراز والعرق الدقيق
ريامي). هناك ثلاثة أنواع من توازن النيتروجين: توازن النيتروجين ، الإيجابي
نيويورك وتوازن النيتروجين السالب.

توازن النيتروجين- تساوي كمية النيتروجين التي تزود بالغذاء وتفرز من الجسم.

توازن النيتروجين الإيجابييعني أن الغذاء يزود بالنيتروجين أكثر مما يفرز من الجسم ، ويميز تراكم البروتين (النيتروجين) في الجسم. احتباس النيتروجين فسيولوجي للأطفال والحوامل والمرضعات بعد الصيام وما إلى ذلك.

توازن النيتروجين السلبي- غلبة النيتروجين الذي يفرز من الجسم على النيتروجين الذي يتم تناوله مع الطعام ؛ يشير إلى فقدان أنسجة الجسم للبروتينات الخاصة به. في هذه الحالة ، تصبح بروتينات بلازما الدم والكبد والغشاء المخاطي المعوي وأنسجة العضلات مصدرًا للأحماض الأمينية الحرة ، مما يسمح بالحفاظ على تجديد بروتينات الدماغ والقلب لفترة طويلة. لوحظ توازن نيتروجين سلبي أثناء الجوع ، ونقص البروتينات عالية الجودة في الطعام ، وعدد من الأمراض ، والإصابات ، والحروق ، وبعد العمليات ، وما إلى ذلك. يؤدي توازن النيتروجين السلبي طويل الأمد إلى الوفاة.

تتميز المرحلة المبكرة من تطور الكائن الحي بتوازن النيتروجين الإيجابي ، والعمر الناضج - توازن النيتروجين ، وللشيخوخة ، توازن النيتروجين السلبي في الغالب.

تحدث عمليات نمو وتكوين خلايا وأنسجة جديدة بشكل مكثف في جسم الطفل. لذلك ، فإن حاجة الطفل للبروتينات أعلى بكثير من حاجة الشخص البالغ.

اعتمادًا على العمر ووزن الجسم ، يجب أن تكون كمية البروتين في النظام الغذائي للطفل: 1-3 سنوات - 55 جرام ، 4-6 سنوات - 72 جرام ، 7-9 سنوات - 89 جرام ، 10-15 سنة -100-1 حول g (معيار الكبار).

يجب أن تغطي البروتينات الغذائية ما يقرب من 10-15٪ من إجمالي السعرات الحرارية اليومية.

يعتمد توازن النيتروجين والاحتفاظ به في جسم الطفل في جسم الطفل على خصائصه الفردية التي تحددها نوع الدخل القومي الإجمالي. في الأطفال مع غلبة عمليات الإثارة على عمليات التثبيط ، يكون الاحتفاظ بالنيتروجين أقل وضوحًا من الأطفال الذين يغلبون عمليات التثبيط. لوحظت أعلى معدلات الاحتفاظ بالنيتروجين عند الأطفال ذوي العمليات المتوازنة للدخل القومي الإجمالي. لا يقتصر الأمر على الكمية فحسب ، بل أيضًا على جودة البروتين الذي يتم إدخاله.

يجب أن تكون نسبة البروتينات والدهون والكربوهيدرات في طعام الطفل 1: 1: 4 ؛ في ظل هذه الظروف ، يحتفظ الجسم بالنيتروجين قدر الإمكان.

في بول الأطفال حديثي الولادة ، يوجد عدد أقل من نيتروجين اليوريا ، و نيتروجين الأمونيا و نيتروجين حمض اليوريك. في فترة حديثي الولادة ، تشكل الأحماض الأمينية 10٪ من إجمالي النيتروجين في البول ، بينما في البالغين 3-4٪ فقط. من سمات عملية التمثيل الغذائي للبروتين لدى الأطفال الوجود المستمر للكرياتين في بولهم.

أحد مؤشرات ضعف التمثيل الغذائي للبروتين لدى الأطفال هو تراكم النيتروجين المتبقي في الدم. في الأطفال الأصحاء ، من 3 أشهر. حتى سن 3 سنوات ، يتراوح النيتروجين المتبقي في الدم من 17.69 إلى 26.15 مجم (12.63-18.67 ملي مول / لتر).

8.5.2. التمثيل الغذائي للكربوهيدرات

الكربوهيدراتتشكل الجزء الأكبر من النظام الغذائي وتوفر 50-60٪ من قيمتها من الطاقة. يحتوي على الكربوهيدرات بشكل رئيسي في الأطعمة النباتية.

في جسم الإنسان ، يمكن تصنيع الكربوهيدرات من الأحماض الأمينية والدهون ، لذا فهي ليست عوامل غذائية أساسية. يتوافق الحد الأدنى من تناول الكربوهيدرات مع حوالي 150 جرام / يوم. تترسب الكربوهيدرات في الجسم إلى حدٍّ محدود ويكون احتياطيها لدى الإنسان ضئيلاً.

الوظائف الرئيسية للكربوهيدرات: "الطاقة - عندما يتأكسد 1 جرام من الكربوهيدرات القابلة للهضم ، يتم إطلاق 4 كيلو كالوري في الجسم ؛

البلاستيك - هم جزء من هياكل العديد من الخلايا والأنسجة ، ويشاركون في تخليق الأحماض النووية (يتم الحفاظ على مستوى ثابت من الجلوكوز في مصل الدم ، والجليكوجين في الكبد والعضلات ، والجلاكتوز هو جزء من الدهون في الجسم. المخ ، يوجد اللاكتوز في حليب الأم ، إلخ) ؛ تنظيمي - المشاركة في تنظيم التوازن الحمضي القاعدي في الجسم ، ومنع تراكم أجسام الكيتون أثناء أكسدة الدهون ؛ وقائي - يمنع حمض الهيالورونيك البكتيريا من اختراق جدار الخلية ؛ يتحد حمض الجلوكورونيك في الكبد مع المواد السامة لتكوين استرات غير سامة ، قابلة للذوبان في الماء ، والتي تفرز في البول ؛ تربط البكتين السموم والنويدات المشعة وتزيلها من الجسم.

بالإضافة إلى ذلك ، الكربوهيدرات تقوي الجهاز العصبي المركزي ، ولها نشاط بيولوجي -. بالاقتران مع البروتينات والدهون ، فإنها تشكل بعض الإنزيمات والهرمونات والإفرازات المخاطية للغدد ، إلخ. الألياف الغذائية هي محفزات فسيولوجية للوظيفة الحركية للجهاز الهضمي.

لا تؤدي الكربوهيدرات في جسم الطفل وظيفة طاقة فحسب ، بل تلعب أيضًا دورًا بلاستيكيًا مهمًا في تكوين المادة الأساسية للنسيج الضام وأغشية الخلايا وما إلى ذلك. يتميز استقلاب الكربوهيدرات في جسم الطفل بكثافة أكبر بكثير من استقلاب الكربوهيدرات في جسم الشخص البالغ. الكمية المطلوبة من السكر في الدم عند الأطفال على معدة فارغة بالملجم٪:

حديثو الولادة 30-50

صدرية 70-90

أقدم 80-100

12-14 سنة 90-120

يتميز استقلاب الكربوهيدرات عند الأطفال بقابلية هضم عالية للكربوهيدرات (98-99٪) ، بغض النظر عن طريقة التغذية. في جسم الطفل ، يضعف تكوين الكربوهيدرات من البروتينات والدهون ، لأن النمو يتطلب زيادة استهلاك البروتين والدهون في الجسم. تترسب الكربوهيدرات في جسم الطفل بكميات أقل من تلك الموجودة في جسم الشخص البالغ. يتميز الأطفال الصغار بالنضوب السريع لاحتياطيات الكبد من الكربوهيدرات.

الاحتياج اليومي من الكربوهيدرات عند الأطفال مرتفع ويصل إلى 10-12 جرام لكل 1 كجم من وزن الجسم يوميًا في مرحلة الطفولة. في السنوات اللاحقة ، تتراوح كمية الكربوهيدرات ، اعتمادًا على الخصائص الدستورية للطفل ، من 8-9 جم إلى 12-15 جم لكل 1 كجم من وزن الجسم يوميًا. في الأشهر الستة الأولى من الحياة ، يتلقى الطفل الكمية المطلوبة من الكربوهيدرات على شكل سكريات ثنائية. من 6 شهور هناك حاجة للسكريات.

تزداد الكمية اليومية من الكربوهيدرات التي يجب أن يحصل عليها الأطفال من الطعام بشكل ملحوظ مع تقدم العمر:

■ من سنة إلى 3 سنوات - 193 جم ؛

■ 4-7 سنوات - 287.9 جم ؛

■ 8-13 سنة -370 جم ؛

■ 14-17 سنة -470 جم.

التمثيل الغذائي للدهون

الدهون ،أو الدهون ،تنتمي إلى العناصر الغذائية الرئيسية وهي عنصر مهم في التغذية. تنقسم الدهون إلى محايدة (الدهون الثلاثية)والمواد الدهنية (دهون).

تؤدي الدهون في جسم الإنسان الوظائف الرئيسية التالية:

■ بمثابة مصدر مهم للطاقة ، متفوق في هذا الصدد على جميع الأطعمة
المواد ، - عندما يتأكسد 1 جرام من الدهون ، يتم تكوين 9 كيلو كالوري (37.7 كيلو جول) ؛

»هي جزء من جميع الخلايا والأنسجة.

■ هي مذيبات الفيتامينات أ ، د ، هـ ، ك ؛

■ توفير المواد النشطة بيولوجيًا - PUFA ، والفوسفاتيدات ، والستيرولات ، وما إلى ذلك ؛

■ إنشاء أغطية واقية وعازلة للحرارة - الطبقة الدهنية تحت الجلد تحمي الشخص من انخفاض حرارة الجسم ؛

■ تحسين مذاق الطعام.

■ يسبب الشعور بالشبع على المدى الطويل. "■:

) يمكن أن تتشكل كيرز من الكربوهيدرات والبروتينات ، ولكن لا يمكن استبدالها بالكامل.

تقوم الدهون في جسم الطفل بوظيفة حيوية وبلاستيكية< кцию. Обмен жира у детей характеризуется неустойчивостью, быстрым истощением жировых депо при недостатке в пище углеводов или их усиленном расходе.

يدخل عدد من الأحماض الدهنية الجسم مع الدهون الغذائية ، من بينها ثلاثة أحماض بيولوجية
أحماض دهنية ذات قيمة منطقية: لينوليك "ولينولينيك وأراكيدونيك
الأحماض ضرورية للنمو الطبيعي والوظيفة
جلد. مع الدهون والفيتامينات أ ، د ، هـ ، ك القابلة للذوبان فيها تدخل الجسم ،
ضروري لنمو وتطور الطفل. د ■

عند تجميع النظام الغذائي للأطفال ، من الضروري مراعاة ليس فقط كمية الدهون الموجودة فيه ، ولكن أيضًا جودة الدهون الموجودة فيه. من المستحيل تطوير المناعة العامة والخاصة بدون الدهون.

الحاجة إلى الدهون تتغير مع تقدم العمر. يجب أن يستهلك الأطفال المزيد من الدهون. خلال هذه الفترة ، يتم تغطية 50٪ من إجمالي متطلبات السعرات الحرارية بالدهون. الأطفال الذين يرضعون من الثدي يمتصون 96٪ من الدهون ، والأطفال الذين يتناولون التغذية المختلطة والصناعية - 90٪.

مع تقدم العمر ، تزداد كمية الدهون اليومية الضرورية لنمو الأطفال الطبيعي. من سن 1-3 سنوات ، يجب أن يحصل الطفل على 32.7 جم يوميًا ، 4-7 - 39.2 جم ، 8-13 عامًا - 38.4 جم ، 14-17 عامًا - 47 جم ، وهو ما يتوافق تقريبًا مع معيار الشخص البالغ - 50 غ.

يمكن التفكيك الصحيح للدهون إذا كانت الدهون مرتبطة بشكل صحيح بمكونات غذائية أخرى. عند إطعام الأطفال الصغار ، يجب الحفاظ على نسبة 1: 2 بين الدهون والكربوهيدرات بشكل خاص.

تبادل المياه

ماءهو جزء من جميع خلايا وأنسجة الجسم ، ويعمل كأفضل مذيب للعديد من المواد المهمة بيولوجيًا ، ويضمن مسار عمليات التمثيل الغذائي ، ويشارك في تنظيم الحرارة ، ويذوب المنتجات النهائية لعملية التمثيل الغذائي ويعزز إفرازها من قبل أعضاء الإخراج.

يختلف جسم الطفل عن جسم الشخص البالغ القابلية المائية ،أي القدرة على فقدان الماء بسرعة وتراكمه بسرعة. هناك علاقة بين الطاقة

14 العمر التشريح

نظافة النمو ومحتوى الماء في الأنسجة. زيادة الوزن اليومية عند الرضع< го возраста составляет 25 г, на долю воды приходится 18 г, белка - 3 г, жира - 3 и 1 г приходится на долю минеральных солей.

كلما كان الطفل أصغر سنًا وكلما نما أسرع زادت حاجته إلى الماء | الاحتياجات المائية لكل 1 كجم من وزن الجسم:

العمر كمية الماء ، مل
حديثو الولادة 150-200

صدرية 120-130

12-13 سنة 40-50

الاحتياجات المائية اليومية:

العمر ، سنوات كمية الماء ، مل

800 950 1200 1350 1500

في سن مبكرة ، حتى مع وجود تغييرات طفيفة في أي رابط لاستقلاب الماء ، يتم تعطيل تنظيمه ، ونتيجة لذلك ، قد تحدث ظواهر مرضية. على سبيل المثال ، يعاني الأطفال من "حمى العطش" بسبب زيادة تكسير البروتين بسبب نقص الماء في الجسم.

يؤثر فقدان الجسم لـ 10٪ من الماء سلبًا على الحياة ويؤدي إلى زيادة سماكة الدم ، واضطراب تدفق الدم ، وتحولات في الحالة العقلية ، وتشنجات. تقليل كمية الماء بنسبة 20٪ يؤدي إلى الوفاة.

8.5.5. التمثيل الغذائي للمعادن

المعادن هي مكونات حيوية للتغذية والحفاظ على التوازن. تؤدي المعادن الوظائف الرئيسية التالية:

■ أنها تشكل الأنسجة ، ودورها كبير بشكل خاص في بناء أنسجة العظام ، حيث يسود الفوسفور والكالسيوم (وظيفة البلاستيك) ؛

■ المشاركة في جميع أنواع التمثيل الغذائي.

■ الحفاظ على الضغط الاسموزي في الخلايا والسوائل بين الخلايا. * توفير التوازن الحمضي القاعدي (الحالة) في الجسم ؛

■ تعزيز المناعة.

■ تنشيط الهرمونات والفيتامينات والإنزيمات.

■ تعزيز تكون الدم.

بدون المواد المعدنية ، فإن الوظيفة الطبيعية للجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية والجهاز الهضمي والإخراج وغيرها من الأنظمة أمر مستحيل.

كقاعدة عامة ، تحتوي المواد ذات الأصل الحيواني والنباتي المستخدمة في الغذاء بكميات كافية على جميع المعادن اللازمة للجسم المتنامي. يضاف ملح الطعام فقط للطبخ الرشيد.

في الأطفال ، يكون توازن التمثيل الغذائي للمعادن إيجابيًا ، ويرجع ذلك إلى نمو الجسم ، وقبل كل شيء ، أنسجة العظام. عند حديثي الولادة ، تكون كمية المعادن 2.55٪ من وزن الجسم ، في البالغين - 5٪.

يعتمد توازن المعادن الفردية على عمر الطفل
الخصائص الفردية والمواسم. ل""""

بالنسبة للكائن الحي المتنامي ، يلعب دورًا مهمًا الكالسيوم.الوزن الأمثل
مطلوب خبز الجسم بالكالسيوم طوال حياة الشخص. أوسو
الكالسيوم مهم بشكل خاص خلال فترة النمو المكثف ، لأنه ضروري
شرط للتطور الطبيعي للهيكل العظمي ، لتحقيق القوة اللازمة
والسلامة. ، -الخامس

يتعارض نقص تناول الكالسيوم أثناء الطفولة والمراهقة مع تحقيق الكتلة والقوة المثلى للعظام ، مما يزيد من خطر الإصابة بهشاشة العظام. يزيد نقص الكالسيوم من خطر الإصابة بالكساح عند الأطفال ، ويعطل نمو الهيكل العظمي والأسنان ، ويزيد من مخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية.

تنظم الغدة الدرقية والغدة الجار درقية تبادل الكالسيوم وتحافظ على مستوى ثابت منه في الدم وتزود الجسم بالكميات اللازمة في حالة حدوث تقلبات محتملة.

من أجل النمو الطبيعي للعظام ، من الضروري أيضًا الفوسفور.هذا العنصر ضروري ليس فقط لنمو أنسجة العظام ، ولكن أيضًا من أجل الأداء الطبيعي للجهاز العصبي ، ومعظم الخلايا الغدية والأعضاء الأخرى. مع تقدم العمر ، تنخفض الحاجة النسبية للفوسفور. النسبة المثلى بين تركيز الكالسيوم وأملاح الفوسفور للأطفال في سن ما قبل المدرسة هي 1: 1 ؛ في سن 8-10 سنوات - 1: 1.5 ؛ في فترة المراهقة -1: 2. مع هذه النسب ، يستمر تطور الهيكل العظمي بشكل طبيعي. في غياب أو نقص فيتامين د ، ينخفض نشاط الفوسفاتيز ، ويقل ترسب أملاح فوسفات الكالسيوم في العظام ، ويتطور الكساح.

يعتبر الفائض من الفوسفور أكثر خطورة على الأطفال في الأشهر الأولى من العمر ، الذين لا تستطيع كليتهم التعامل مع إفرازه. هذا يؤدي إلى زيادة الفوسفور في دمائهم وانخفاض الكالسيوم ، وفي المستقبل إلى تطور تحص بولي.

البوتاسيومضروري لعملية التمثيل الغذائي داخل الخلايا. إنه ضروري للنشاط العضلي الطبيعي ، على وجه الخصوص ، فهو يعزز عمل القلب ، ويشارك في التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والدهون والبروتينات. يحصل الأطفال على نسبة أقل من البوتاسيوم من الطعام مقارنة بالبالغين ، ويخرجون كميات أقل من البوتاسيوم. يترافق نقص البوتاسيوم في الجسم مع الخمول ، واللامبالاة ، والنعاس ، وانخفاض قوة العضلات ، وعدم انتظام ضربات القلب ، وانخفاض ضغط الدم.

حديدوهو جزء من الهيموجلوبين. عند الأطفال ، تكون الحاجة إلى الحديد أكبر من البالغين. بسبب نقص الحديد في الجسم ، يتطور نقص الحديد. "فقر الدم نايا ، التعب السريع ، ضعف العضلات ، انخفاض الأداء العقلي والجسدي.

من أجل النمو الطبيعي للطفل ، يجب إدخال جميع العناصر النزرة الضرورية في جسمه مع الطعام: النحاس والزنك والمنغنيز والمغنيسيوم والفلورايد ، إلخ. يستقبلها الرضيع مع حليب الأم.

السمة البيولوجية الرئيسية للكائن الحي هي معدل الأيض المرتفع. على المستوى البيولوجي ، يتجلى ذلك في معدلات عالية من التفاعلات الأيضية.

كما تعلم ، التمثيل الغذائي هو مجموعة من التفاعلات الكيميائية التي تحدث في البيئة الداخلية للجسم. الأيض ، بدوره ، ينقسم إلى تقويض وابتناء. يشير التقويض إلى العمليات الكيميائية التي يتم فيها تقسيم الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات أصغر. المنتجات النهائية للتقويض هي ثاني أكسيد الكربون (CO 2) والماء (H 2 O) والأمونيا (NH 3).

الأنماط التالية هي سمة من سمات الهدم:

· في عملية الهدم ، تسود تفاعلات الأكسدة ؛
· تستمر العملية باستهلاك الأكسجين.
· تترافق العملية مع إطلاق الطاقة ، والتي يتراكم معظمها على شكل ATP (أدينوزين ثلاثي الفوسفات). يتم إطلاق بعض الطاقة على شكل حرارة.

يتضمن الابتنائية تفاعلات تخليقية مختلفة ويتميز بالسمات التالية:

· ردود الفعل ذات طبيعة تصالحية.
· تستمر العملية باستهلاك الهيدروجين (على شكل NADPH 2) ؛
· يحدث الابتنائية مع استهلاك الطاقة ، ومصدرها هو ATP.

في البالغين ، تجري هاتان العمليتان بنفس السرعة تقريبًا ، مما يضمن تجديد التركيب الكيميائي للجسم.

في الأطفال والمراهقين والشباب ، يستمر الهدم والتمثيل الغذائي بمعدلات أعلى من البالغين ، وفي الوقت نفسه ، يتجاوز التمثيل الغذائي في سرعته بشكل كبير الهدم ، مما يؤدي إلى تراكم المواد الكيميائية في الجسم ، وقبل كل شيء ، البروتينات . يعتبر تراكم البروتينات في الجسم شرطًا أساسيًا لنموه وتطوره.

استقلاب البروتين

التمثيل الغذائي للبروتين في الكائن الحي النامي له اتجاه معين وخصائصه الخاصة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن البروتين هو مادة البناء الرئيسية لخلايا وأنسجة الكائن الحي المتنامي. أثناء نمو الأنسجة العضلية في خلاياها ، يزداد محتوى البروتينات (ساركوبلازما ، إنزيمات ، مقلص ، إلخ ، والتي تشكل 80 ٪ من المخلفات الجافة). تزداد النسبة المئوية لنسبة وزن أنسجة العضلات إلى وزن الجسم. في عمر 16 سنة يكون حوالي 44.2٪ من إجمالي وزن الجسم ، بينما في سن 8 سنوات يكون حوالي 27.2٪ فقط.

تؤدي البروتينات أيضًا وظائف مهمة أخرى في الجسم (حفاز ، مقلص ، تنظيمي ، نشط ، وقائي ، إلخ).

يتميز التمثيل الغذائي للبروتين في الكائن الحي المتنامي ، مثل التمثيل الغذائي ككل ، بكثافة عالية وهيمنة التفاعلات الابتنائية على التفاعلات التقويضية ، كما يتضح من توازن النيتروجين الإيجابي.

يعد توازن النيتروجين أحد أهم مؤشرات التمثيل الغذائي للبروتين.

مع وجود توازن إيجابي ، تكون كمية النيتروجين التي يتم إدخالها في الجسم بالبروتينات الغذائية أكبر من الكمية الإجمالية للنيتروجين المفرز الذي يتم إفرازه بشكل رئيسي في البول (في شكل اليوريا والأمونيا والكرياتينين ومركبات أخرى تحتوي على النيتروجين). النسبة المئوية لاستخدام النيتروجين والاحتفاظ به التي تدخل الجسم هي ضعف النسبة عند الرضيع مقارنة بالبالغ.

مؤشر كثافة تخليق البروتين في الكائن الحي المتنامي هو أيضًا المحتوى العالي من DNA و RNA في الخلايا.

للحفاظ على توازن النيتروجين الإيجابي ، وهو أمر ضروري للنمو والتطور الطبيعي ، يجب أن يتلقى الجسم النامي كمية كافية من البروتين من الطعام.

يبلغ متوسط متطلبات البروتين اليومية في بلدنا للبالغين حوالي 100 جرام ؛ بالنسبة للأطفال ، تكون القيمة المطلقة أقل ، ولكن لكل كيلوجرام من الوزن أعلى: يوصى بطفل يبلغ من العمر 2-5 سنوات 3.5 - 4 جم / كجم من وزن الجسم ، والأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 12 و 13 عامًا - 2.5 جم / كجم من وزن الجسم 17-18 سنة - 1.5 جم / كجم.

تؤثر القيمة البيولوجية للبروتينات الغذائية والنشاط البدني وطبيعة النشاط البدني بشكل كبير على معيار البروتين.

يمكن أن يكون سبب ضعف نمو الطفل وتطوره هو تناول البروتينات الغذائية غير الكافية والمفرطة.

يتمثل أحد المظاهر المبكرة لنقص البروتين في انخفاض كمية الألبومين في الدم وانخفاض معامل الألبومين الجلوبيولين (A / G). يعد انخفاض اليوريا والنيتروجين الكلي في البول اليومي للجسم النامي إشارة إلى عدم كفاية تناول البروتينات مع الطعام.

يمكن أن يؤدي نقص البروتين إلى تأخر النمو ، والبلوغ ، وفقدان الوزن ، وضعف دفاعات الجسم.

تزيد شدة التمثيل الغذائي في جسم الرياضي من الحاجة إلى البروتينات ، خاصة أثناء الأحمال عالية السرعة ، والتي يزيد خلالها تحلل البروتينات ، وخاصة بروتينات العضلات.

مع الإفراط في تناول البروتينات في الجسم ، فإن الإنزيمات الهاضمة غير قادرة على تحللها تمامًا. يكون نشاط الإنزيمات المحللة للبروتين التي تحفز هضم البروتينات إلى الأحماض الأمينية (البيبسين ، التربسين ، الكيموتريبسين ، إلخ) منخفضًا عند الأطفال الذين تقل أعمارهم عن 11-12 عامًا. مع تقدم العمر ، تزداد الوظيفة الإفرازية لعصير المعدة ، وتزداد حموضتها ، لتصل إلى مؤشرات البالغين في سن 13 عامًا.

في سن مبكرة ، تكون الوظيفة الإفرازية للبنكرياس ضعيفة أيضًا. بسبب زيادة نفاذية جدار الأمعاء عند الأطفال ، من الممكن للأطفال أن يمتصوا في الدم ، جنبًا إلى جنب مع الأحماض الأمينية ، البروتينات المنقسمة جزئيًا - الببتيدات ذات الخصائص السامة.

يمكن أن يؤدي اضطراب هضم البروتين إلى تعطيل عمليات التمثيل الغذائي للكائن الحي المتنامي.

التمثيل الغذائي للكربوهيدرات

يحتوي التمثيل الغذائي للكربوهيدرات أيضًا على عدد من الخصائص العمرية. الكربوهيدرات هي المصدر الرئيسي للطاقة. يتم توفير أكثر من نصف قيمة الطاقة اليومية للنظام الغذائي بسبب الكربوهيدرات. تؤدي الكربوهيدرات أيضًا عددًا من الوظائف المتخصصة في الجسم (الهيكلية والوقائية وغيرها).

يرجع الدور الخاص للكربوهيدرات كمصادر للطاقة إلى حقيقة أنها يمكن أن تتأكسد في الجسم سواء بالهوائي أو اللاهوائي ، في حين أن أكسدة البروتينات والدهون لا تتم إلا بطريقة هوائية. تعتبر حاجة الأطفال من مختلف الأعمار للكربوهيدرات فردية جدًا ، ولكن الكربوهيدرات يجب أن توفر أكثر من 50٪ من السعرات الحرارية اليومية. مع نمو الطفل وزيادة إنفاقه على الطاقة ، يجب أن تزداد الحاجة المطلقة للكربوهيدرات.

مع انخفاض تناول الكربوهيدرات من الطعام ، يسرع الجسم من استخدام الدهون والبروتينات كمصادر للطاقة. يمكن أن يؤدي الانهيار المتزايد للبروتينات إلى انخفاض محتواها في الخلايا وظهور علامات "تجويع البروتين".

بسبب النقص في تنظيم الغدد الصماء لعملية التمثيل الغذائي ، عند الأطفال في كثير من الأحيان أكثر من البالغين ، هناك ميل إلى نقص السكر في الدم ، خاصة أثناء المجهود البدني المرتبط بمظهر من مظاهر التحمل.

على عكس جسم الشخص البالغ ، لا يمتلك جسم الطفل القدرة على تعبئة احتياطيات الكربوهيدرات بسرعة والحفاظ على كثافة عالية من التمثيل الغذائي للكربوهيدرات.

يمكن أن يؤدي الاستهلاك المتزايد للكربوهيدرات لفترات طويلة إلى تعطيل عمليات التمثيل الغذائي لدى الأطفال ، لأن هضم وامتصاص الكربوهيدرات لهما خصائصه الخاصة. في عملية النمو ، يحدث تغيير في تكوين الكربوهيدرات في الطعام. لذلك ، في الأطفال الذين تقل أعمارهم عن سنة واحدة ، فإن الكربوهيدرات الغذائية الرئيسية هي اللاكتوز ، وهو جزء من حليب الثدي. ثم تفسح هذه الكربوهيدرات الطريق للدور الرائد في التغذية للسكروز والسكريات (النشا والجليكوجين). بالإضافة إلى ذلك ، عند الأطفال ، فإن الإنزيم اللعابي الأميليز ، الذي يحفز تكسير السكريات في تجويف الفم ويصل إلى أقصى نشاط له فقط في سن 7 سنوات ، له نشاط منخفض. كما يزداد نشاط تحلل النشواني لعصير البنكرياس ببطء ، مما يعقد أيضًا هضم الكربوهيدرات إلى السكريات الأحادية (الجلوكوز وغيرها).

المعيار الأكثر أهمية لتقييم حالة التمثيل الغذائي للكربوهيدرات عند الأطفال هو صيام جلوكوز الدم. عند الأطفال الصغار ، تكون 2.6 - 4.0 مليمول / لتر وفقط في سن 14-16 تصل إلى حجم الشخص البالغ: 3.9 - 6.1 مليمول / لتر.

التمثيل الغذائي للدهون

إن التمثيل الغذائي للدهون في الكائن الحي المتنامي له أيضًا سمات محددة. تلعب الدهون (الدهون) دورًا بيولوجيًا مهمًا. إنها مادة نشطة يمكن ترسيبها في مستودعات الدهون واستخدامها كوقود. من حيث قيمة الطاقة ، تتفوق الدهون على الكربوهيدرات والبروتينات. أثناء أكسدة 1 جرام من الدهون ، يتم إطلاق حوالي 9 كيلو كالوري من الطاقة ، و 1 جرام من الكربوهيدرات أو البروتينات - حوالي 4 كيلو كالوري. تلعب الدهون دورًا مهمًا في عمليات التنظيم الحراري ، ولها أهمية وقائية وميكانيكية ، وتؤدي وظائف هيكلية ، وما إلى ذلك.

يتم تحديد الحاجة إلى الدهون حسب العمر والبيئة الخارجية وطبيعة النشاط البدني وما إلى ذلك. على سبيل المثال ، تبلغ الحاجة إلى الدهون لكل كيلوغرام من وزن الجسم للطفل الذي يتراوح عمره بين 7 و 10 سنوات 2.6 غرام في اليوم ، وللأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 14 و 17 سنة - 1.6-1.8 غرام في اليوم. تزداد الحاجة المطلقة للدهون مع تقدم العمر: بالنسبة للطفل الذي يبلغ من العمر 7-10 سنوات ، يجب أن يكون حوالي 80 جرامًا في اليوم ، وبالنسبة للأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 14 و 17 عامًا - حوالي 90-95 جرامًا. الحاجة إلى الدهون في يبلغ وزن الشخص البالغ حوالي 100 جم.

تلعب المواد الشبيهة بالدهون دورًا مهمًا في عمليات التمثيل الغذائي في الجسم. من بينها ، الفسفوليبيدات والمنشطات ذات أهمية خاصة. الفوسفوليبيدات والكوليسترول (ممثل المنشطات) هي مكونات أساسية لأغشية الخلايا المشاركة في أداء الحاجز والنقل والمستقبلات والوظائف الأخرى. تؤدي الستيرويدات (الكوليسترول ومشتقاته) وظائف هرمونية (الهرمونات الجنسية والكورتيكوستيرويدات) وتشارك في تكوين الأحماض الصفراوية.

مع تقدم العمر ، يزداد تكوين الأحماض الصفراوية ، مما يجعل من الممكن زيادة استهلاك الدهون وإدراجها بشكل أكبر في عمليات التمثيل الغذائي.

شدة التمثيل الغذائي للدهون في مراحل مختلفة من التكوّن ليست هي نفسها. يحدث تكسير الدهون عند الرضع تحت تأثير الليباز المعدي. في عملية نمو الطفل ومع حدوث تغيير في طبيعة التغذية ، يتم تعيين الدور الرئيسي في هضم الدهون للإنزيم - عصير البنكرياس الليباز والأحماض الصفراوية.

يمكن أن تكون اضطرابات عمليات التمثيل الغذائي لدى الأطفال ناجمة عن كل من التقييد الحاد لتناول الدهون والإفراط في تناولهم مع الطعام. أثناء المجهود البدني ، وخاصة على المدى الطويل ، الهوائية ، عند الأطفال والمراهقين ، تُستخدم الدهون لتزويد الطاقة إلى حد أكبر من استخدام الكربوهيدرات ، كما يتضح من زيادة تركيز الأحماض الدهنية الحرة (FFA) والجلسرين بالفعل في بداية العمل.

قيمة معامل التنفس عند الأطفال والمراهقين بعد مجهود طويل أقل من 1 ، مما يشير إلى زيادة استخدام الدهون. كما تعلم ، فإن المعامل التنفسي هو النسبة بين أحجام ثاني أكسيد الكربون المزالة من الجسم والأكسجين المستهلك (СО 2 / О 2) أثناء التمرين. تحت الأحمال التي يوفرها التحلل اللاهوائي للكربوهيدرات إلى اللاكتات ، يكون هذا المعامل أكبر من 1. تحت الأحمال التي يتم إجراؤها بسبب الأكسدة الهوائية للكربوهيدرات ، يكون 1. مع التمرين المطول ، عندما تكون الدهون هي المصدر الرئيسي للطاقة ، يصبح معامل التنفس أقل من 1.

تبادل المياه المعدنية

التمثيل الغذائي للمياه والمعادن لكائن حي متنام أمر ضروري وله خصائصه الخاصة.

الماء هو الوسط الحيوي للجسم وهو ضروري بشكل خاص خلال فترة النمو ، حيث يشكل الجزء الأكبر من جميع الأعضاء والأنسجة. مع تقدم عمر الطفل ينخفض محتواه تدريجياً وتزداد كمية المعادن. كلما كان الجسم أصغر سنًا ، كانت المياه خارج الخلية أكثر نسبيًا ، والتي تشارك بشكل أساسي في تبادل المياه. معظم الماء في جسم الشخص البالغ هو ماء داخل الخلايا. إن حاجة الطفل في السنة الأولى من العمر إلى الماء لكل كيلوغرام من وزن الجسم تزيد ثلاث مرات عن حاجة البالغين. في عملية النمو ، تظل هذه القيمة عالية جدًا ، حيث تتناقص فقط في سن 14 إلى 50-70 مل / كجم.

تبادل المياه عند الطفل شديد للغاية ، وأكثر قدرة على الحركة ، ويسهل إزعاجه تحت تأثير أسباب مختلفة. ويرجع ذلك إلى زيادة فقدان الماء من خلال الجلد والرئتين ، وعدم نضج الكلى ، وعدم اكتمال تنظيم الهرمونات. تزداد الحاجة المطلقة للماء مع تقدم العمر.

يرتبط تبادل المياه ارتباطًا وثيقًا بتبادل الكربوهيدرات والدهون والبروتينات ، ولكن بشكل خاص الأملاح المعدنية. تلعب المواد المعدنية دورًا مهمًا في العديد من العمليات الفيزيائية والكيميائية للكائن الحي المتنامي (تكوين العظام ، تخليق الإنزيمات ، الهرمونات). أنها تشكل أساس البيئة الداخلية للجسم ، وتحافظ على الضغط الأسموزي وحموضة البيئة. من أهم العناصر الكيميائية الأساسية للحياة: الصوديوم والبوتاسيوم والكلور والكالسيوم والمغنيسيوم والفوسفور والحديد والنحاس واليود والفلور والمنغنيز والزنك ، إلخ.

يحتاج الجسم المتنامي إلى إمدادات كافية من الكالسيوم والفوسفور لتشكيل الهيكل العظمي ونمو وتطور أنسجة العظام.

الكالسيوم ضروري أيضًا لتقلص العضلات ، وتوتر الجهاز العصبي ، وتنشيط بعض الإنزيمات ، وتخثر الدم ، وما إلى ذلك. الاحتياج اليومي من الكالسيوم للرضع هو 0.15-0.18 جم ويجب أن يزداد تدريجياً في سن المدرسة إلى 1 جرام. في الوقت نفسه ، تكون الحاجة النسبية للكالسيوم (لكل كيلوغرام من وزن الجسم) مرتفعة بشكل خاص في السنوات الأولى من حياة الطفل.

الدور البيولوجي للفوسفور متعدد الأوجه. كما ذكرنا سابقًا ، فهو يشكل أساس أنسجة العظام ، وهو جزء من الأحماض النووية ، فوسفوليبيدات ، ويلعب دورًا مهمًا في استقلاب الطاقة ، ويرجع ذلك إلى قدرته على تكوين روابط عالية الطاقة ، أي روابط غنية بالطاقة (ATP ، ADP ، KF).

يلعب فيتامين د دورًا مهمًا في تبادل الكالسيوم والفوسفور. يحفز هرمون الغدة الجار درقية ، جنبًا إلى جنب مع فيتامين د ، امتصاص الكالسيوم والفوسفور من الأمعاء ، ويشارك الكالسيتونين مع فيتامين د في دمج الكالسيوم والفوسفور في التركيبة من أنسجة العظام.

تزيد التربية البدنية والرياضة بشكل كبير من الحاجة إلى المعادن. النشاط البدني ذو الشدة المعتدلة له تأثير إيجابي على استقلاب الكالسيوم والفوسفور ، ويمكن أن يؤدي النشاط البدني الشديد ، خاصة في ظل الظروف اللاهوائية ، إلى ضعف الموقف وتكوين العظام وتطور هشاشة العظام.

في عمليات تكون الدم ، بالإضافة إلى الحديد والنحاس والكوبالت والنيكل تشارك. يؤدي نقص اليود إلى اختلال وظيفي في الغدة الدرقية ، وتأخر النمو والتطور ، ونقص الفلوريد - إلى تسوس الأسنان. ينعكس نقص الزنك في تأخر النمو وتخلف الأعضاء التناسلية عند الشباب.

الحديد هو أهم عنصر تتبع يستخدم لتخليق الهيموغلوبين ، الميوغلوبين ، السيتوكروم - إنزيمات التنفس الأنسجة ، إلخ.

نقص الحديد شائع عند المراهقين ، خاصة خلال فترة البلوغ ، ويمكن أن يؤدي إلى فقر الدم التغذوي. يحدث فقر الدم الناجم عن نقص الحديد في حوالي 20٪ من النساء ، وهذا الرقم أعلى بين الرياضيات.

وبالتالي ، فإن المعادن ، مثل الماء ، ضرورية للمسار الطبيعي لجميع عمليات التمثيل الغذائي ، وخاصة الكائن الحي المتنامي. ومع ذلك ، فإن نمو الطفل وتطوره يحدد نمطًا معينًا من التمثيل الغذائي للمعادن لدى الأطفال ، والذي يتمثل في حقيقة أن تناولهم وإفرازهم من الجسم غير متوازنين مع بعضهما البعض ، كما هو الحال عند البالغين. بسبب النقص في عمليات التنظيم الحراري في الجسم المتنامي ، يعاني الأطفال من خسائر كبيرة في المعادن مع العرق.

في تنظيم عمليات التمثيل الغذائي في الكائن الحي النامي ، تعتبر الفيتامينات ذات أهمية بيولوجية كبيرة - المواد النشطة بيولوجيًا التي تدخل الجسم بشكل أساسي مع الطعام.

دور الفيتامينات متعدد الأوجه. يقدم العديد منهم عددًا من التفاعلات التحفيزية ، حيث يشاركون في بناء الإنزيمات المساعدة (مركبات منخفضة الوزن الجزيئي تشارك مع الإنزيم في التحفيز). تشمل هذه الفيتامينات ب 1 ، ب 2 ، ب 6 ، PP ، إلخ. الفيتامينات B 1 ، C ، PP وغيرها تحفز عمليات الأكسدة ، والفيتامينات A ، E ، C هي أقوى مضادات الأكسدة. وبالتالي ، يمكن اعتبار الفيتامينات من أهم العوامل في نمو وتطور وتحسين مستويات إمداد الطاقة وأداء الطفل.

يختلف المدخول اليومي من الفيتامينات حسب عمر الأطفال والمراهقين.

التشتت- عملية تحلل المركبات العضوية إلى مواد بسيطة ينتج عنها إطلاق الطاقة اللازمة للنشاط الحيوي للجسم.

استقلاب البروتين

حصص نينتام. أنت تعرض النشاط البيولوجي للمغذيات الأخرى فقط في وجود البروتينات.

الوظائف الرئيسية للبروتينات:

"الأجسام المضادة الواقية يتم تصنيعها من البروتينات الغذائية التي توفر مناعة ضد العدوى ؛

■ الأنزيمية - جميع الإنزيمات عبارة عن مركبات بروتينية ؛

■ مقلص - يوفر بروتين الأكتين والميوسين تقلصًا للعضلات ؛

توازن النيتروجين- تساوي كمية النيتروجين التي تزود بالغذاء وتفرز من الجسم.

يجب أن تغطي البروتينات الغذائية ما يقرب من 10-15٪ من إجمالي السعرات الحرارية اليومية.

8.5.2. التمثيل الغذائي للكربوهيدرات

حديثو الولادة 30-50

صدرية 70-90

أقدم 80-100

12-14 سنة 90-120

تزداد الكمية اليومية من الكربوهيدرات التي يجب أن يحصل عليها الأطفال من الطعام بشكل ملحوظ مع تقدم العمر:

■ من سنة إلى 3 سنوات - 193 جم ؛

■ 4-7 سنوات - 287.9 جم ؛

■ 8-13 سنة -370 جم ؛

■ 14-17 سنة -470 جم.

التمثيل الغذائي للدهون

تؤدي الدهون في جسم الإنسان الوظائف الرئيسية التالية:

»هي جزء من جميع الخلايا والأنسجة.

■ هي مذيبات الفيتامينات أ ، د ، هـ ، ك ؛

■ توفير المواد النشطة بيولوجيًا - PUFA ، والفوسفاتيدات ، والستيرولات ، وما إلى ذلك ؛

■ إنشاء أغطية واقية وعازلة للحرارة - الطبقة الدهنية تحت الجلد تحمي الشخص من انخفاض حرارة الجسم ؛

■ تحسين مذاق الطعام.

■ يسبب الشعور بالشبع على المدى الطويل. "■:

) يمكن أن تتشكل كيرز من الكربوهيدرات والبروتينات ، ولكن لا يمكن استبدالها بالكامل.

تبادل المياه

14 العمر التشريح

كلما كان الطفل أصغر سنًا وكلما نما أسرع زادت حاجته إلى الماء | الاحتياجات المائية لكل 1 كجم من وزن الجسم:

العمر كمية الماء ، مل
حديثو الولادة 150-200

صدرية 120-130

12-13 سنة 40-50

الاحتياجات المائية اليومية:

العمر ، سنوات كمية الماء ، مل

800 950 1200 1350 1500

8.5.5. التمثيل الغذائي للمعادن

المعادن هي مكونات حيوية للتغذية والحفاظ على التوازن. تؤدي المعادن الوظائف الرئيسية التالية:

■ المشاركة في جميع أنواع التمثيل الغذائي.

■ تعزيز المناعة.

■ تنشيط الهرمونات والفيتامينات والإنزيمات.

■ تعزيز تكون الدم.

يعتمد توازن المعادن الفردية على عمر الطفل
الخصائص الفردية والمواسم. ل""""

القواعد والنظام الغذائي للأطفال

عند صياغة الحصص الغذائية ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار الاختيار الكمي والنوعي للمغذيات. من المهم أن يحتوي الطعام على جميع المواد الضرورية: البروتينات والدهون والكربوهيدرات والماء والأملاح المعدنية والفيتامينات. بالنسبة للأطفال في سن المدرسة الابتدائية ، فإن أفضل نسبة من البروتينات والدهون والكربوهيدرات هي 1: 1: 6 ، للأطفال في سن مبكرة -1: 2: 3 ، للبالغين - 1: 1: 4. جدول يوضح 8.1 المعايير اليومية للبروتينات والدهون والكربوهيدرات اللازمة لتنظيم نظام غذائي رشيد للأطفال. يجب أن يكون الطعام كافياً من حيث الحجم والسعرات الحرارية ، أي أنه يجب أن يسبب الشعور بالشبع ويغطي جميع تكاليف طاقة الجسم.

النظام الغذائي للأطفال له أهمية كبيرة. يجب أن يكون لدى تلاميذ المدارس
أربع وجبات في اليوم مع التوزيع التالي للمبلغ الإجمالي:
الإفطار - 30٪ ، الغداء - 40-45٪ ، شاي بعد الظهر - 10٪ ، العشاء - 20٪. إعادة الأصغر
بينوك ، لذلك يجب أن تكون الوجبات في كثير من الأحيان: للرضيع 6-7 مرات في اليوم ،
لمرحلة ما قبل المدرسة - 5 مرات. أنا

الجدول 8.1 المعايير اليومية للبروتينات والدهون والكربوهيدرات في النظام الغذائي للأطفال والمراهقين (بالجرام)

إن تناول الأطعمة الغنية بالبروتين قبل النوم يؤثر سلبًا على هضم الأطفال ، حيث تبقى هذه الأطعمة لفترة أطول في المعدة وللحصول على لهاتتطلب المعالجة المزيد من عصارات الجهاز الهضمي. يزيد من استثارة الجهاز العصبي ، وهذا بدوره يمنع البداية السريعة للنوم العميق. لذلك ، يجب أن يكون عشاء الأطفال منخفض الحجم ، ويتكون من الخضار الخفيفة وأطباق الألبان ، قبل موعد النوم بساعة ونصف إلى ساعتين.

يؤدي انتهاك نظام غذائي متوازن كامل إلى أسباب مختلفة
الأمراض. تم تطوير أساسيات النظام الغذائي المتوازن من قبل خبراء في
النظافة الغذائية وعلم التغذية. س

هاء 5-7. تبادل الطاقة

تبادل الطاقة- تحويل الطاقة الكامنة للعناصر الغذائية إلى حرارة وعمل. يتم إنفاق حوالي 15 ٪ من إجمالي إنفاق الطفل على الطاقة على النمو والترسب. ينفق طاقة أقل من شخص بالغ في العمل العضلي (15٪) ويفقد الطفل طاقة أكثر بقليل مع البراز. في سن مبكرة ، يكون إنفاق الطاقة على الصراخ والبكاء مرتفعًا بشكل خاص ، حيث يمكن أن يزيد إنفاق الطاقة بنسبة 100 أو حتى 200٪. ويوضح الجدول "d8.2" إجمالي إنفاق الطاقة لدى الأطفال.

معدل الأيض الأساسي عند الأطفال أكبر منه لدى البالغين. هذا يرجع إلى:

■ شدة النمو ، كثافة عمليات التوليف ؛

■ خصائص الأنسجة الشابة ، التي لديها استقلاب أكثر كثافة مقارنة بأنسجة الشخص البالغ ؛

■ سطح جسم أكبر نسبيًا عند الأطفال.

عند الأطفال حديثي الولادة ، يكون التمثيل الغذائي منخفضًا بسبب عدم كفاية وظائف الغدة الدرقية. ومع ذلك ، منذ النصف الثاني من السنة الأولى من العمر ، يزداد التمثيل الغذائي الأساسي تدريجياً ويصل إلى قيمته القصوى بمقدار 1-2.5 سنة ، وبعد ذلك يبدأ في الانخفاض تدريجياً ، ويقترب من عملية التمثيل الغذائي الأساسية للبالغين.

تعتمد شدة معدل الأيض الأساسي لدى الطفل على العمر والجنس والوزن والطول وعمل الغدد الصماء والتكوين وظروف المعيشة وما إلى ذلك.

الجدول 8.2. توزيع الإنفاق اليومي على الطاقة لدى الأطفال (في%)

Ti هو نفسه ، ولكن بالفعل في النصف الثاني من العمر ، فإن معدل الأيض الأساسي اليومي v عند الأولاد يتجاوز قليلاً معدل الأيض لدى الفتيات. في سن 12-13 سنة ، تكون الفتيات نشيطات. تبين أن التمثيل الغذائي الأساسي يتفوق على الأولاد. في مرحلة البلوغ ، يكون معدل الأيض الأساسي لدى الرجال أعلى منه لدى النساء. معدل الأيض الأساسي في كل فرد ثابت ويتقلب في حدود ± 10٪.

التمثيل الغذائي القاعدي لكل 1 كغم من وزن الجسم يومياً:

يخضع إجمالي إنفاق الطاقة ، المحسوب لـ 1 كجم من وزن الجسم ، لتغيرات مرتبطة بالعمر. إنفاق الطاقة اليومي لدى الأطفال في السنة الأولى من العمر:

يخضع الإنفاق اليومي للطاقة ضمن فئة عمرية معينة لتقلبات فردية كبيرة ، سواء أثناء الراحة أو أثناء الأنشطة المختلفة. هذا بسبب الاختلافات في النمو البدني للأطفال ، وحالة الغدد الصماء والجهاز العصبي لديهم ، وشدة الحركات ، والعمل ، وما إلى ذلك. استهلاك الطاقة اليومي للطفل نفسه في أيام معينة ليس هو نفسه ويعتمد على العام حالة الطفل ، الوقت الذي يقضيه في نشاط العضلات.

8.5.8. ميزات التنظيم الحراري عند الأطفال

التنظيم الحراري- مجموعة من العمليات الفسيولوجية في جسم الإنسان ، والتي تهدف إلى الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم.

السمة الرئيسية لنظام التنظيم الحراري عند الأطفال هي عدم وجود عمليات تنظيمية. آليات التنظيم الحراري عند الأطفال غير كاملة بسبب:

"مركز غير مطور للتنظيم الحراري الكيميائي ؛

■ آليات غير كاملة لانتقال الحرارة - تفاعلات الأوعية الحركية غير المتطورة بشكل كافٍ والتي تنظم إمداد الدم بالجلد - وبالتالي ، نقل الحرارة ؛

■ مساحة كبيرة ومحددة من جسم الطفل - فكلما كان الطفل أصغر سنًا ، زاد حجم سطح الجسم لكل وحدة من الكتلة. منذ قيمة الحرارة

يعتمد العائد على حجم سطح الجسم ، ثم تحدث هذه العملية عند الأطفال بشكل مكثف أكثر من البالغين ، لذلك فإن الحاجة إلى (الحاجة إلى توليد الحرارة عند الأطفال أعلى منها عند البالغين ؛ السمات الهيكلية للجلد كجهاز طرفي من التنظيم الحراري الفيزيائي - وفرة إمدادات الدم ، والبشرة الرقيقة والطبقة القرنية ، وضعف نمو الغدد العرقية.

لوحظ بالفعل زيادة في إنتاج الحرارة أثناء التبريد أو ضعفها أثناء التسخين (التنظيم الحراري الكيميائي) عند الرضع. مع زيادة إنتاج الحرارة عند الرضع ، لا يوجد تفاعل رعاش منظم للحرارة. يتم تحقيق زيادة في إنتاج الحرارة للعضلات أثناء التبريد عن طريق زيادة ما يسمى لهجة تنظيم الحرارة.في الأطفال حديثي الولادة ، تعتبر الأنسجة الدهنية البنية مصدرًا مهمًا للدفء.

آلية إطلاق الحرارة (التنظيم الحراري الفيزيائي) عند حديثي الولادة و
الرضيع ليس متطورًا بشكل كافٍ ، لذلك فهو سهل جدًا لمثل هذا
ارتفاع درجة الحرارة يشكل خطورة على الطفل. "^

في الأطفال حديثي الولادة ، يتم إجراء التنظيم الانعكاسي لتجويف أوعية الجلد بالفعل: تضيق أوعية الجلد تحت التعرض للبرد ، سواء في مكان التبريد أو في منطقة متناظرة من الجلد. ومع ذلك ، فإن فترة الكمون للتفاعل طويلة بدرجة كافية ، وشدتها منخفضة.

وبالتالي ، في سن مبكرة ، فإن الآلية الرئيسية التي تحافظ على ثبات درجة حرارة الجسم هي التنظيم الحراري الكيميائي. مع تقدم العمر ، يزداد دور التنظيم الحراري الفيزيائي. سن التاسعة هو الحد الفاصل للانتقال من نوع واحد من الحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة إلى نوع آخر.

بعد 1-1.5 سنة إلى 4-5 سنوات ، هناك تدفق كبير للحرارة عبر وحدة من سطح الجسم: يتباطأ معدل نمو جسم الطفل ، لكن شدة التمثيل الغذائي الأساسي لا تزال مرتفعة. يعوض المستوى المرتفع من إنتاج الحرارة في هذا العصر ضعف إمكانيات التنظيم الحراري الفيزيائي. في عمر 6-7 سنوات ، تزداد احتمالات التنظيم الحراري الفيزيائي ويقل دور المادة الكيميائية.

في فترة ما قبل البلوغ (10 سنوات للفتيات و 11-12 سنة للأولاد) ، نتيجة للتغيرات الهرمونية ، تقل احتمالات التنظيم الحراري الفيزيائي ويزداد دور التنظيم الحراري الكيميائي. تم تحسين التنظيم الحراري الفيزيائي بشكل مكثف ، كلما بدأت أنشطة التصلب مبكراً.

بسبب النقص في آليات التنظيم الحراري ، يتميز جسم الطفل بالثبات الحراري (عدم استقرار درجة الحرارة) ، والذي يتم التعبير عنه بشكل حاد عند الأطفال الصغار. وبالتالي ، يؤثر تناول الطعام والقلق والحركة والنوم والجوع والتبريد العرضي على منحنى درجة الحرارة. من 6 إلى 10 أشهر ، تقل تقلبات درجة حرارة الجسم.

الجنين قادر على إنتاج الحرارة بشكل مستقل ، وبالتالي ، فإن درجة حرارة جسم الأطفال حديثي الولادة عادة ما تكون 0.1-0.6 درجة مئوية أعلى من درجة حرارة المستقيم للأم. تشي

الدقة 30-60 دقيقة بعد الولادة ، تنخفض درجة حرارة جسم الطفل بشكل ملحوظ جبعد 2-3 ساعات ينخفض بمقدار 2.0-2.5 درجة مئوية. عند الأطفال الأصحاء ، سترتفع درجة الحرارة مرة أخرى. يستمر بعد 12-24 ساعة (أحيانًا بعد 2-3 أيام) تصل إلى 36.0-37.0 درجة مئوية. لعدة أيام أخرى ، تكون درجة الحرارة عند الأطفال حديثي الولادة غير منتظمة إلى حد ما. أسباب الانخفاض الأولي في درجة حرارة الجسم عند الأطفال حديثي الولادة هي التغير الحاد في درجة الحرارة المحيطة ، فضلاً عن عدم وجود تنظيم حراري فيزيائي بعد.

مونوثرميا ليس نموذجيًا للرضيع. يبلغ متوسط التقلبات في الفرق بين درجات الحرارة القصوى والدنيا أثناء النهار عند الأطفال حديثي الولادة حوالي 0.4 "مع،وفي الأطفال الأكبر سنًا ، يمكن أن تصل تقلبات درجات الحرارة إلى 1 درجة مئوية.

يمكن للمولود أن يتحمل بسهولة انخفاض درجة حرارة الجسم بمقدار 3-4 "مع،لكنه صعب - الترقية. يأتي ارتفاع درجة حرارة الطفل بسرعة. إذا ارتفعت درجة الحرارة بأكثر من 2 درجة مئوية ، فإن هذا لا يتسبب فقط في حالة مؤلمة ، ولكنه يمثل أيضًا خطرًا على الحياة ، حيث تحدث تفاعلات الأوعية الدموية لكل من الاحترار والتبريد المحلي للجلد.

تدريجيًا ، تصبح تفاعلات الأوعية الدموية أكثر كمالًا - يتم تقليل فترة الكمون والمدة وسرعة العودة إلى المستوى الأولي. لكن حتى في سن الثانية عشرة ، لا يصلون إلى مستوى نمو البالغين.

هناك سمات معينة تتعلق بالعمر للتنظيم البدني. هناك علاقة عكسية بين قيمة درجة حرارة الجلد والعمر: فكلما كان عمر الشخص أصغر ، ارتفعت درجة حرارة الجلد. الإناث اللواتي تتراوح أعمارهن بين 8-12 و18-25 يكون لديهن ارتفاع في درجة حرارة الجلد مقارنة بالرجال. في سن 1-3 سنوات ، 4-7 سنوات ، لا تظهر الفروق بين الجنسين في درجة حرارة الجلد. معدل استعادة درجة حرارة الجلد بعد التبريد الموضعي لدى الشباب أعلى منه لدى كبار السن.

في التكيف مع تأثيرات درجة الحرارة ، يلعب التصلب دورًا مهمًا ، أي ممارسة الرياضة ، وتدريب عمليات الأوعية الدموية والرطوبة العصبية (التدليك البارد ، والاستحمام ، وحمامات الهواء ، وما إلى ذلك).

أسئلة التحكم

1. قيمة CVS وهيكلها ووظائفها.

2. الاتجاهات الجينية الرئيسية في تطوير CVS: التغييرات في البنية ، المعلمات الوظيفية ، معدل ضربات القلب ، ضغط الدم ، إلخ.

3. ملامح الجهاز القلبي الوعائي للجنين.

4. ملامح CVS لحديثي الولادة.

5. ملامح CVS عند الأطفال.

6. ملامح CVS لدى المراهقين.

7. هيكل ووظيفة الجهاز التنفسي للإنسان.

8. ملامح تنفس الجنين وحديثي الولادة.

9. الاتجاهات الجينية الرئيسية في تطوير الجهاز التنفسي: من
تغير في وتيرة وعمق التنفس ، والقدرة الحيوية للرئتين ، حسب
من الأرض ولياقة الأطفال.

10. ميزات العمر للتنفس التنظيم.

11. قيمة الجهاز الهضمي وهيكله ووظيفته.

12. ملامح الهضم في تجويف الفم عند الأطفال والمراهقين.

13. خصائص الهضم في المعدة عند الأطفال / والمراهقين.

14. خصائص الهضم المعوي عند الأطفال والمراهقين.

15. سمات الاستيعاب عند الأطفال. ؟ ""> "

16. القواعد والنظام الغذائي للأطفال.

17. قيمة الجهاز البولي وهيكله ووظيفته.

18. التغيرات المورفوفينية الوظيفية المرتبطة بالعمر في الجهاز البولي.

19. تنظيم تدفق البول / عبقرية ، سلس البول عند الأطفال. ؛ "

20. مفهوم الاستيعاب والاستيعاب. "- الخامس *

21. ملامح التمثيل الغذائي للبروتينات والكربوهيدرات والدهون لدى الأطفال والمراهقين.

22. التغيرات المرتبطة بالعمر في معدل الأيض الأساسي. الفروق بين الجنسين في إجمالي الإنفاق اليومي على الطاقة.

23. تكوين العرق والغدد الدهنية في التكوّن.

24. التنظيم الحراري عند الأطفال.

سمات الفرد النموذجية (الدستورية) للطفل

دستور- هذه مجموعة من الخصائص المورفولوجية والوظيفية للكائن الحي ، تتشكل على أساس الخصائص الوراثية والمكتسبة وتحديد قدرتها وتفاعلها ، أي طبيعة استجابتها للتأثيرات المختلفة. نظرًا لأن الكائن الحي هو بنية متكاملة ، فمن الضروري تحديد جميع العلاقات بين النظام لإثبات الاتساق مع بعضها البعض للمعلمات المورفولوجية والفسيولوجية والكيميائية الحيوية والمناعة والعقلية وغيرها من المعلمات للكائن الحي. يُعد الدستور البشري سمةً نفسية حيوية متكاملة للكائن الحي ، والتي تعكس شخصيته الفردية. في الوقت نفسه ، يمر كل شخص بمسار معين في تكوينه ، محققًا الإمكانات الوراثية في الظروف المحددة للعالم المحيط.

كل نوع من أنواع الدستور له سمات مميزة ليس فقط في المؤشرات الأنثروبولوجية ، ولكن أيضًا في نشاط الجهاز العصبي والغدد الصماء ، والتمثيل الغذائي ، وهيكل ووظائف الأعضاء الداخلية. تتميز أنواع معينة من الدستور بسمات مختلفة من المناعة ، والاستعداد للإصابة بالأمراض المعدية وغير المعدية.

في عملية التطور التاريخي للمجتمع ، نتيجة للانتقاء الطبيعي والتكيف المستمر مع الظروف البيئية المتغيرة ، تم تشكيل أنواع دستورية معينة.

لا ينبغي أن يكون نهج دراسة أنواع الدستور حكميًا ، حيث لا يوجد أي نوع من الأنواع ليس جيدًا ولا سيئًا. كل نوع له ما يبرره بيولوجيًا واجتماعيًا. يجب أن يكون لدى المجتمع ممثلين من مختلف الأنواع الدستورية ، وهو ما يضمن التنمية المستدامة للمجتمع.

يشير النوع الدستوري إلى طريقة الحياة التي قدمتها الطبيعة لفرد معين. إن فهم نقاط القوة والضعف لمختلف الأنواع يجعل من الممكن اختيار النهج المناسب للنظام والنظام الغذائي والسلوك والوقاية والعلاج من الأمراض والتوجيه المهني والرياضي والبرنامج التعليمي ونمط الحياة لكل فرد.

يخطط.

المحاضرة 17

الموضوع: "السمات العمرية لعملية التمثيل الغذائي"

12. التمثيل الغذائي والطاقة ، خصائصها العمرية.

13. العناصر الغذائية وتكوينها وقيمة الطاقة والمعايير الغذائية.

14. الوقاية من أمراض الجهاز الهضمي.

يشير التمثيل الغذائي إلى مجموع التغييرات التي تخضع لها المواد من اللحظة التي تدخل فيها الجهاز الهضمي إلى تكوين منتجات الاضمحلال النهائية التي تفرز من الجسم. أي أن التمثيل الغذائي لجميع الكائنات الحية ، من الأكثر بدائية إلى الأكثر تعقيدًا ، بما في ذلك جسم الإنسان ، هو أساس الحياة.

في عملية الحياة في الجسم ، تحدث عمليات إعادة ترتيب مستمرة: تموت بعض الخلايا ، وبعضها الآخر يحل محلها. في البالغين ، تموت 1/20 من خلايا ظهارة الجلد ونصف جميع خلايا ظهارة الجهاز الهضمي ويتم استبدالها خلال النهار بحوالي 25 جرامًا من الدم ، إلخ.

في عملية النمو ، لا يمكن تجديد خلايا الجسم إلا عندما يتم تزويد الجسم بالأكسجين والمواد الغذائية باستمرار ، وهي مادة البناء التي يُبنى منها الجسم. ولكن من أجل بناء خلايا جديدة في الجسم ، وتجديدها المستمر ، وكذلك لكي يقوم الشخص ببعض الأعمال ، هناك حاجة إلى الطاقة. يتلقى جسم الإنسان هذه الطاقة أثناء التحلل والأكسدة في عمليات التمثيل الغذائي (التمثيل الغذائي). علاوة على ذلك ، يتم تنسيق عمليات التمثيل الغذائي (الابتنائية والتقويض) بمهارة مع بعضها البعض والمضي قدمًا في تسلسل معين.

تحت بناءفهم مجمل التفاعلات التركيبية. تحت الهدم- مجموعة من تفاعلات الاضمحلال. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن كلتا العمليتين متصلتان بشكل مستمر. توفر عمليات تقويضية الابتنائية مع الطاقة والمواد الأولية ، وتوفر عمليات الابتنائية تخليق الهياكل ، وتشكيل أنسجة جديدة فيما يتعلق بعمليات نمو الجسم ، وتوليف الهرمونات والإنزيمات اللازمة للحياة.

أثناء التطور الفردي ، تحدث أهم التغييرات في المرحلة الاستقلابية من التمثيل الغذائي ، وبدرجة أقل ، مرحلة التقويض.

وفقًا لأهميتها الوظيفية في مرحلة التمثيل الغذائي ، يتم تمييز الأنواع التالية من التوليف:

1) توليف النمو - زيادة في كتلة البروتين للأعضاء خلال فترة زيادة انقسام الخلايا ، ونمو الكائن الحي ككل.

2) التركيب الوظيفي والوقائي - تكوين البروتينات للأعضاء والأنظمة الأخرى ، على سبيل المثال ، تخليق بروتينات بلازما الدم في الكبد ، وتشكيل إنزيمات الجهاز الهضمي والهرمونات.

3) تخليق التجديد (الترميم) - تخليق البروتينات في تجدد الأنسجة بعد الإصابة أو سوء التغذية.

4) توليف التجديد الذاتي ، المرتبط باستقرار الكائن الحي ، هو التجديد المستمر لمكونات البيئة الداخلية ، التي يتم تدميرها أثناء التشتت.

كل هذه الأشكال تضعف ، وإن كان ذلك بشكل غير متساو ، أثناء التطور الفردي. علاوة على ذلك ، لوحظت تغييرات كبيرة بشكل خاص في تركيب النمو. لوحظت أعلى معدلات النمو في فترة داخل الرحم. على سبيل المثال ، يزيد وزن الجنين البشري مقارنة بوزن الزيجوت بمقدار مليار. 20 مليون مرة ، وأكثر من 20 عامًا من النمو البشري التدريجي لا يزيد عن 20 مرة.

خلال فترة ما بعد الولادة ، هناك انخفاض آخر في مستوى الابتنائية.

التمثيل الغذائي للبروتين في الكائن الحي النامي.عمليات النمو ، المؤشرات الكمية التي تتمثل في زيادة وزن الجسم ومستوى توازن النيتروجين الإيجابي - جانب واحد من جوانب التطور. جانبها الثاني هو تمايز الخلايا والأنسجة ، وأساسها الكيميائي الحيوي هو تخليق البروتينات الأنزيمية والهيكلية والوظيفية.

يتم تصنيع البروتينات من الأحماض الأمينية التي تأتي من الجهاز الهضمي. علاوة على ذلك ، يتم تقسيم هذه الأحماض الأمينية إلى لا غنى عنها وغير ضرورية. إذا لم يتم تزويد الأحماض الأمينية الأساسية (ليسين ، ميثيونين ، تريبتوفان ، إلخ) بالطعام ، فإن تخليق البروتين في الجسم سيتعطل. يعتبر تناول الأحماض الأمينية الأساسية أمرًا مهمًا بشكل خاص للكائن الحي المتنامي ، على سبيل المثال ، يؤدي نقص اللايسين في الطعام إلى تأخر النمو ، ونضوب الجهاز العضلي ، ونقص الفالين - اضطرابات في توازن الطفل.

في حالة عدم وجود أحماض أمينية غير أساسية في الطعام ، يمكن تصنيعها من الأحماض الأساسية (يمكن تصنيع التيروزين من فينيل ألانين).

وأخيرًا ، البروتينات التي تحتوي على كل المجموعة الضرورية من الأحماض الأمينية التي تضمن عمليات التخليق الطبيعية هي بروتينات كاملة بيولوجيًا. تختلف القيمة البيولوجية لنفس البروتين بالنسبة لأشخاص مختلفين باختلاف حالة الجسم والمدخول الغذائي والعمر.

متطلبات البروتين اليومية لكل 1 كجم من وزن الجسم عند الطفل: في عمر 1 سنة - 4.8 جم ، 1-3 سنوات - 4-4.5 جم ؛ 6-10 سنوات - 2.5-3 جم ، 12 وأكثر - 2.5 جم ، للبالغين - 1.5-1.8 جم.لذلك ، اعتمادًا على العمر ، يجب أن يتلقى الأطفال دون سن 4 سنوات 50 جم من البروتين ، حتى 7 سنوات - 70 جم من 7 سنوات - 80 جم في اليوم.

يتم الحكم على كمية البروتينات التي دخلت الجسم ودمرت فيه بقيمة توازن النيتروجين ، أي نسبة كميات النيتروجين التي تدخل الجسم مع الطعام وتفرز من الجسم مع البول والعرق وغيرها. إفرازات.

تخضع القدرة على الاحتفاظ بالنيتروجين لدى الأطفال لتقلبات فردية كبيرة وتستمر طوال فترة النمو التدريجي بأكملها.

كقاعدة عامة ، لا يتميز البالغون بالقدرة على الاحتفاظ بالنيتروجين في الطعام ؛ الأيض يكون في حالة توازن النيتروجين. يشير هذا إلى أن إمكانية تخليق البروتين تستمر لفترة طويلة - على سبيل المثال ، تحت تأثير النشاط البدني ، تزداد كتلة العضلات (توازن النيتروجين الإيجابي).

خلال فترات التطور المستقر والتراجع ، عند الوصول إلى الحد الأقصى للوزن ووقف النمو ، تبدأ عمليات التجديد الذاتي التي تحدث طوال الحياة في لعب الدور الرئيسي وتتلاشى بشكل أبطأ بكثير مع تقدم العمر أكثر من أنواع التخليق الأخرى.

لا تؤثر التغييرات المرتبطة بالعمر على البروتين فحسب ، بل تؤثر أيضًا على التمثيل الغذائي للدهون والكربوهيدرات.

ديناميات التمثيل الغذائي للدهون والكربوهيدرات المرتبطة بالعمر.

يتمثل الدور الفسيولوجي للدهون - الدهون والفوسفاتيدات والستيرولات في الجسم في أنها جزء من الهياكل الخلوية (التمثيل الغذائي للبلاستيك) ، وتستخدم أيضًا كمصادر غنية للطاقة (استقلاب الطاقة). الكربوهيدرات في الجسم لها قيمة المواد النشطة.

يتغير التمثيل الغذائي للدهون والكربوهيدرات مع تقدم العمر. تلعب الدهون دورًا أساسيًا في عمليات النمو والتمايز. المواد الشبيهة بالدهون مهمة بشكل خاص ، وذلك في المقام الأول لأنها ضرورية للنضج المورفولوجي والوظيفي للجهاز العصبي ، لتشكيل جميع أنواع أغشية الخلايا. هذا هو السبب في أن الحاجة إليهم في الطفولة كبيرة. مع نقص الكربوهيدرات في الطعام ، يتم استنفاد مخزون الدهون لدى الأطفال بسرعة. تعتمد شدة التوليف إلى حد كبير على طبيعة النظام الغذائي.

تتميز مراحل التطور المستقر والتراجع بنوع من إعادة توجيه العمليات الابتنائية: تحويل الابتنائية من تخليق البروتين إلى تخليق الدهون ، وهي إحدى السمات المميزة للتغيرات المرتبطة بالعمر في التمثيل الغذائي أثناء الشيخوخة.

تعتمد إعادة توجيه الابتنائية المرتبطة بالعمر نحو تراكم الدهون في عدد من الأعضاء على انخفاض قدرة الأنسجة على أكسدة الدهون ، ونتيجة لذلك ، بمعدل ثابت وحتى منخفض من تخليق الأحماض الدهنية ، يتم إثراء الجسم بالدهون (على سبيل المثال ، لوحظ تطور السمنة حتى مع 1-2 وجبتين في اليوم). ليس هناك شك في أنه في إعادة توجيه عمليات التخليق ، بالإضافة إلى عوامل التنظيم الغذائي والعصبي ، فإن التغيير في الطيف الهرموني له أهمية كبيرة ، على وجه الخصوص ، التغيرات في معدل تكوين هرمون النمو ، وهرمونات الغدة الدرقية ، والأنسولين ، هرمونات الستيرويد.

يعيد بناء مع تقدم العمر و التمثيل الغذائي للكربوهيدرات.عند الأطفال ، يحدث استقلاب الكربوهيدرات بكثافة أكبر ، وهو ما يفسره ارتفاع مستوى التمثيل الغذائي. في مرحلة الطفولة ، لا تؤدي الكربوهيدرات طاقة فحسب ، بل تؤدي أيضًا وظيفة بلاستيكية ، وتشكل أغشية الخلايا ، ومواد النسيج الضام. تشارك الكربوهيدرات في أكسدة منتجات التمثيل الغذائي للبروتين والدهون ، مما يساهم في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي في الجسم. الاحتياج اليومي من الكربوهيدرات عند الأطفال مرتفع ويصل إلى 10-12 جرام لكل 1 كجم من وزن الجسم في مرحلة الرضاعة. في السنوات اللاحقة ، في سن 8-9 سنوات ، يزداد إلى 12-15 جم لكل 1 كجم من وزن الجسم. من 1 إلى 3 سنوات ، يحتاج الطفل إلى حوالي 193 جرامًا من الكربوهيدرات يوميًا مع الطعام ، 4-7 سنوات - 287 ، 9-13-370 ، 14-17 عامًا - 470 ، والبالغون - 500 جرام.

يمتص جسم الطفل الكربوهيدرات بشكل أفضل من البالغين. أحد المؤشرات المهمة للتغيرات المرتبطة بالعمر في استقلاب الكربوهيدرات هو الزيادة الحادة في وقت التخلص من ارتفاع السكر في الدم الناجم عن إدخال الجلوكوز أثناء اختبارات حمل السكر مع تقدم العمر.

جزء مهم من عملية التمثيل الغذائي في الجسم هو استقلاب الماء والملح.

يحدث تحول المواد في الجسم في بيئة مائية ، جنبًا إلى جنب مع المواد المعدنية ، يشارك الماء في بناء الخلايا ويعمل بمثابة كاشف في التفاعلات الكيميائية الخلوية. يحدد تركيز الأملاح المعدنية الذائبة في الماء حجم الضغط الأسموزي للدم وسوائل الأنسجة ، وبالتالي فهي ذات أهمية كبيرة للامتصاص والإخراج. التغيرات في كمية الماء في الجسم والتغيرات في تكوين الملح لسوائل الجسم وتركيبات الأنسجة تستتبع انتهاكًا لاستقرار الغرويات ، مما قد يؤدي إلى اضطرابات لا رجعة فيها وموت الخلايا الفردية ثم الجسم ككل. هذا هو السبب في أن الحفاظ على كمية ثابتة من الماء والتكوين المعدني هو شرط ضروري للحياة الطبيعية.

في مرحلة النمو التدريجي ، يشارك الماء في عمليات تكوين كتلة الجسم. من المعروف ، على سبيل المثال ، أنه من بين زيادة الوزن اليومية البالغة 25 جم ، يمثل الماء 18 ، والبروتين - 3 ، والدهون - 3 ، والأملاح المعدنية - 1 جم. وكلما كان الجسم أصغر سنًا ، زادت الحاجة اليومية إلى الماء . في الأشهر الستة الأولى من العمر ، تصل حاجة الطفل إلى الماء إلى 110-125 جم لكل 1 كجم من الوزن ، وبمرور عامين تنخفض إلى 115-136 جم ، في عمر 6 سنوات - 90-100 جم ، 18 عامًا - 40 -50 جرام يمكن للأطفال أن يفقدوا الماء بسرعة وأيضًا يودعونه بسرعة.

النمط العام للتطور الفردي هو انخفاض في الماء في جميع الأنسجة. مع تقدم العمر ، هناك إعادة توزيع للماء في الأنسجة - يزداد حجم الماء في الفراغات بين الخلايا ويقل حجم الماء داخل الخلايا.

يعتمد توازن العديد من الأملاح المعدنية على العمر. في الشباب ، يكون محتوى معظم الأملاح غير العضوية أقل من محتوى البالغين. تبادل الكالسيوم والفوسفور له أهمية خاصة. يتم تفسير المتطلبات المتزايدة لتناول هذه العناصر لدى الأطفال دون سن عام واحد من خلال زيادة تكوين أنسجة العظام. لكن هذه العناصر لا تقل أهمية في الشيخوخة. لذلك ، يحتاج كبار السن إلى إدخال الأطعمة التي تحتوي على هذه العناصر (الحليب ومنتجات الألبان) في نظامهم الغذائي لتجنب استهلاك هذه العناصر من أنسجة العظام. وعلى العكس من ذلك ، يجب تقليل محتوى كلوريد الصوديوم في النظام الغذائي بسبب ضعف إنتاج القشرانيات المعدنية في الغدد الكظرية مع تقدم العمر.

مؤشر مهم لتحولات الطاقة في الجسم هو حول التبادل الأساسي.

ديناميات التمثيل الغذائي الأساسية المتعلقة بالعمر

يُفهم التمثيل الغذائي القاعدي على أنه الحد الأدنى من التمثيل الغذائي واستهلاك الطاقة للجسم في ظل ظروف ثابتة تمامًا: 14-16 ساعة قبل الوجبات ، في وضع الاستلقاء في حالة من الراحة العضلية عند درجة حرارة 8-20 درجة مئوية. الفرد البالغ ، التمثيل الغذائي الأساسي هو 4187 جول لكل 1 كجم من الكتلة في ساعة واحدة ، بمعدل 7-7.6 ميجا جول في اليوم. علاوة على ذلك ، بالنسبة لكل شخص ، فإن قيمة معدل الأيض الأساسي ثابتة نسبيًا.

يكون التمثيل الغذائي الرئيسي عند الأطفال أكثر كثافة منه عند البالغين ، نظرًا لأن لديهم سطح جسم كبير نسبيًا لكل وحدة كتلة ، وعمليات التشتت ، بدلاً من الاستيعاب ، هي السائدة. كلما كان الطفل أصغر سنًا ، زادت تكاليف الطاقة للنمو. لذا فإن نفقات الطاقة المرتبطة بالنمو في 3 أشهر هي 36٪ في 6 أشهر. - 26٪ 9 شهور - 21٪ من إجمالي قيمة الطاقة للغذاء.

في الشيخوخة المتطرفة (مرحلة التطور التراجعي) ، لوحظ انخفاض في وزن الجسم ، وكذلك انخفاض في الأبعاد الخطية لجسم الإنسان ، ينخفض معدل الأيض الأساسي إلى قيم منخفضة. علاوة على ذلك ، ترتبط درجة الانخفاض في التمثيل الغذائي الأساسي في هذا العمر ، وفقًا للعديد من الباحثين ، بمدى ظهور علامات التدهور وفقدان القدرة على العمل لدى كبار السن.

أما بالنسبة للاختلافات بين الجنسين في مستوى التمثيل الغذائي القاعدي ، فهي موجودة بالفعل في عملية التكوُّن من 6 إلى 8 أشهر. في الوقت نفسه ، فإن التمثيل الغذائي الأساسي للذكور أعلى من التمثيل الغذائي للفتيات. تستمر هذه العلاقات خلال فترة البلوغ وتتلاشى مع تقدم العمر.

في عملية التكوُّن ، لا يختلف متوسط قيمة استقلاب الطاقة فحسب ، بل تتغير أيضًا احتمالات زيادة هذا المستوى في ظل ظروف شديدة ، مثل نشاط العضلات ، بشكل ملحوظ.

في مرحلة الطفولة المبكرة ، يحد النضج الوظيفي غير الكافي للجهاز العضلي الهيكلي والقلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي من القدرات التكيفية لرد فعل استقلاب الطاقة أثناء المجهود البدني. في مرحلة البلوغ ، تصل القدرة على التكيف ، وكذلك قوة العضلات ، إلى أقصى حد لها. في الشيخوخة ، يتم استنفاد احتمالات الزيادة التعويضية في مستوى التنفس وتبادل الطاقة في ظل ظروف الإجهاد بسبب انخفاض القدرة الحيوية للرئتين ، ومعامل استخدام الأنسجة للأكسجين ، وانخفاض وظائف نظام القلب والأوعية الدموية.

تم وضع افتراضات مختلفة وتم اقتراح العديد من التعبيرات الرياضية لتحديد اعتماد إنتاج الطاقة على المعلمات التي تميز السمات الهيكلية للكائن الحي. لذلك ، يعتقد روبنر أن التغيرات المرتبطة بالعمر في عملية التمثيل الغذائي هي نتيجة انخفاض مع تقدم العمر في حجم السطح النسبي للجسم.

جرت محاولة لتفسير الانخفاض في مستوى عمليات التمثيل الغذائي في الشيخوخة عن طريق تراكم الدهون تحت الجلد وانخفاض درجة حرارة الجلد في هذا العمر.

تجدر الإشارة إلى الأعمال التي يتم فيها النظر في التغيرات في استقلاب الطاقة فيما يتعلق بتشكيل آليات التنظيم الحراري ومشاركة العضلات الهيكلية فيها (Magnus ، 1899 ؛ Arshavsky ، 1966-1971).

تساهم زيادة توتر العضلات الهيكلية مع نشاط غير كافٍ لمركز العصب المبهم خلال السنة الأولى من العمر في زيادة التمثيل الغذائي للطاقة. يتميز دور إعادة الهيكلة المرتبطة بالعمر لنشاط العضلات الهيكلية في ديناميات استقلاب الطاقة بشكل خاص في دراسة تبادل الغازات لدى الأشخاص من مختلف الأعمار أثناء الراحة وأثناء النشاط البدني. للنمو التدريجي ، تتميز الزيادة في التمثيل الغذائي أثناء الراحة بانخفاض مستوى التمثيل الغذائي الأساسي وتحسين تكيف الطاقة مع نشاط العضلات. خلال فترة المرحلة المستقرة ، يتم الحفاظ على تبادل عالي للراحة الوظيفية ويزداد التبادل أثناء العمل بشكل كبير ، ليصل إلى مستوى ثابت ومستقر من التمثيل الغذائي الأساسي. وفي مرحلة الانحدار ، يتناقص باستمرار الفرق بين تبادل الراحة الوظيفية والتبادل الأساسي ، ويتم إطالة وقت الراحة.

يعتقد العديد من الباحثين أن الانخفاض في استقلاب الطاقة لكائن حي بأكمله أثناء التكوّن يرجع أساسًا إلى التغيرات الكمية والنوعية في التمثيل الغذائي في الأنسجة نفسها ، والتي يتم الحكم على حجمها من خلال النسبة بين الآليات الرئيسية لإطلاق الطاقة - اللاهوائية و الهوائية. وهذا يجعل من الممكن اكتشاف قدرة الأنسجة على توليد واستخدام طاقة الروابط عالية الطاقة.

نتيجة إتقان هذا الفصل ، يجب على الطالب: أعرف

مراحل التمثيل الغذائي والطاقة: الابتنائية والتقويض.
خصائص التمثيل الغذائي العام والأساسي.
عمل ديناميكي محدد للغذاء ؛
طرق تقييم استهلاك الطاقة في الجسم ؛
ميزات التمثيل الغذائي المرتبطة بالعمر. يكون قادرا على
شرح أهمية التمثيل الغذائي لجسم الإنسان ؛
لربط خصائص التمثيل الغذائي المرتبطة بالعمر بإنفاق الطاقة في فترات عمرية مختلفة ؛

ملك

معرفة حول مشاركة العناصر الغذائية في عملية التمثيل الغذائي.

خصائص التمثيل الغذائي في الجسم

التمثيل الغذائي ، أو التمثيل الغذائي(من اليونانية. الأيض -التحول) عبارة عن مجموعة من التحولات الكيميائية والفيزيائية التي تحدث في كائن حي وتضمن نشاطه الحيوي بالتزامن مع البيئة الخارجية. في عملية التمثيل الغذائي والطاقة ، يتم إطلاق عمليتين مترابطتين متعاكستين: الاستقلاب ، وهو الأساس الاستيعاب، والتقويض ، الذي يقوم على تبديد.

بناء(من اليونانية. أنابول -الارتفاع) - مجموعة من عمليات تخليق الأنسجة والهياكل الخلوية ، وكذلك المركبات الضرورية للنشاط الحيوي للجسم. يضمن Anabolism نمو وتطوير وتجديد الهياكل البيولوجية ، وتراكم ركيزة الطاقة. يتم تخزين الطاقة في شكل مركبات فوسفات عالية الطاقة (macroergs) مثل ATP.

الهدم(من اليونانية. katabole -انخفاض) - مجموعة من عمليات تفكك الأنسجة والهياكل الخلوية وتقسيم المركبات المعقدة للطاقة ودعم البلاستيك للعمليات الحيوية. أثناء التقويض ، يتم إطلاق الطاقة الكيميائية ، والتي يستخدمها الجسم للحفاظ على بنية الخلية ووظيفتها ، وكذلك لضمان نشاط خلوي محدد: تقلص العضلات ، وإفراز إفرازات غدية ، إلخ. تتم إزالة المنتجات النهائية للتقويض - الماء ، وثاني أكسيد الكربون ، والأمونيا ، واليوريا ، وحمض البوليك ، وما إلى ذلك - من الجسم.

وهكذا ، فإن عمليات تقويضي توفر الطاقة والسلائف للابتناء. عمليات الابتنائية ضرورية لبناء وترميم الهياكل والخلايا ، وتشكيل الأنسجة أثناء النمو ، لتخليق الهرمونات والإنزيمات والمركبات الأخرى الضرورية للنشاط الحيوي للجسم. للتفاعلات التقويضية ، فإنها تزود الجزيئات الكبيرة المراد شقها. مترابطة عمليات الابتنائية والتقويض في الجسم في حالة توازن ديناميكي.تعتمد حالة التوازن أو نسبة عدم التوازن في الابتنائية والتقويض على العمر أو الحالة الصحية أو الإجهاد البدني أو العقلي الذي يتم إجراؤه. في الأطفال ، فإن غلبة الابتنائية على عمليات تقويضية تميز عمليات النمو وتراكم كتلة الأنسجة. لوحظت أكبر زيادة في وزن الجسم في الأشهر الثلاثة الأولى من العمر - 30 جم / يوم. بحلول العام ينخفض إلى 10 جرام / يوم ، في السنوات اللاحقة يستمر الانخفاض. كما أن تكلفة الطاقة للنمو هي الأعلى أيضًا في الأشهر الثلاثة الأولى وتصل إلى حوالي 140 كيلو كالوري في اليوم ، أو 36٪ من قيمة الطاقة للأغذية. من ثلاث سنوات إلى سن البلوغ ، ينخفض إلى 30 سعرة حرارية / يوم ، ثم يرتفع مرة أخرى - إلى 110 سعرة حرارية / يوم. تكون عمليات الابتنائية أكثر كثافة عند البالغين خلال فترة الشفاء بعد المرض. إن غلبة العمليات التقويضية هي سمة مميزة للأشخاص المسنين أو المنهكين بسبب مرض شديد طويل الأمد. كقاعدة عامة ، يرجع ذلك إلى التدمير التدريجي لهياكل الأنسجة وإطلاق الطاقة.

يتمثل جوهر التمثيل الغذائي في تناول العديد من العناصر الغذائية من البيئة الخارجية إلى الجسم ، واستيعابها واستخدامها كمصادر للطاقة والمواد لبناء هياكل الجسم وإطلاق المنتجات الأيضية التي تشكلت في عملية النشاط الحيوي في البيئة الخارجية. في هذا الصدد ، هناك المكونات الأربعة الرئيسية لوظيفة التبادل ".

استخراج الطاقة من البيئة في شكل طاقة كيميائية من المواد العضوية ؛
تحويل المغذيات من الفقراء إلى مواد أبسط ، تتشكل منها الجزيئات الكبيرة التي تشكل مكونات الخلايا ؛
تجميع البروتينات والأحماض النووية والمكونات الخلوية الأخرى من هذه المواد ؛
تخليق وتدمير الجزيئات اللازمة لأداء وظائف محددة مختلفة من الجسم.

يحدث التمثيل الغذائي في الجسم على عدة مراحل. المرحلة الأولى -تحول المغذيات في الجهاز الهضمي. هنا ، يتم تقسيم المواد المعقدة للفقر إلى مواد أبسط - الجلوكوز والأحماض الأمينية والأحماض الدهنية التي يمكن امتصاصها في الدم أو الليمفاوية. عندما يتم تكسير العناصر الغذائية في الجهاز الهضمي ، يتم إطلاق الطاقة ، وهو ما يسمى الحرارة الأولية.يتم استخدامه من قبل الجسم للحفاظ على التوازن الحراري.

المرحلة الثانيةيحدث تحول المواد داخل خلايا الجسم. هذا هو ما يسمى داخل الخلايا ، أو متوسط, تبادل.داخل الخلية ، تتأكسد منتجات المرحلة الأولى من عملية التمثيل الغذائي - الجلوكوز والأحماض الدهنية والجلسرين والأحماض الأمينية - وتفسفر. هذه العمليات مصحوبة بإطلاق الطاقة ، والتي يتم تخزين معظمها في الروابط الكبيرة من ATP. تزود نواتج التفاعل الخلية بوحدات البناء لتخليق مجموعة متنوعة من المكونات الجزيئية. تلعب العديد من الإنزيمات دورًا حاسمًا في هذا. بمشاركتهم ، يتم إجراء تفاعلات كيميائية معقدة من الأكسدة والاختزال ، الفسفرة ، النقل ، إلخ داخل الخلية.السلائف الشائعة أو الوسطاء المشتركين. يتكون احتياطي الطاقة الكلي للخلية بسبب تفاعل الأكسدة البيولوجي.

الأكسدة البيولوجية الهوائية واللاهوائية. الهوائية(من اللات. ايه اي جي -الهواء) تتطلب عمليات الأكسجين ، ويتم إجراؤها في الميتوكوندريا ويصاحبها تراكم كمية كبيرة من الطاقة ، والتي تغطي استهلاك الطاقة الرئيسي للجسم. اللاهوائيةتستمر العمليات دون مشاركة الأكسجين ، وخاصة في السيتوبلازم ويصاحبها تراكم كمية صغيرة من الطاقة في شكل ATP ، والتي تستخدم لتلبية الاحتياجات المحدودة قصيرة المدى للخلية. لذلك ، بالنسبة للأنسجة العضلية للبالغين ، تتميز العمليات الهوائية بخصائصها ، بينما تسود العمليات اللاهوائية في استقلاب الطاقة للجنين والأطفال في الأيام الأولى من الحياة.

مع أكسدة 1 مولار من الجلوكوز أو الأحماض الأمينية ، يتكون 25.5 M ATP ، ومع الأكسدة الكاملة للدهون ، 91.8 M ATP. يستخدم الجسم الطاقة المخزنة في ATP للقيام بعمل مفيد ويتم تحويلها إلى حرارة ثانوية. وهكذا ، فإن الطاقة المنبعثة من أكسدة العناصر الغذائية في الخلية تتحول في النهاية إلى طاقة حرارية. نتيجة للأكسدة الهوائية ، تتحول المنتجات الغذائية إلى ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون ، وهي غير ضارة بالجسم.

ومع ذلك ، في الخلية ، يمكن أيضًا أن يكون هناك مزيج مباشر من الأكسجين مع المواد القابلة للتأكسد دون مشاركة الإنزيمات ، وهو ما يسمى أكسدة الجذور الحرة. ينتج عن هذا الجذور الحرة والبيروكسيدات شديدة السمية للجسم. إنها تدمر أغشية الخلايا وتدمر البروتينات الهيكلية. التحذير من هذا النوع من الأكسدة هو استهلاك الفيتامينات E ، A ، C ، إلخ ، وكذلك العناصر النزرة (Se ، إلخ) ، والتي تحول الجذور الحرة إلى جزيئات مستقرة وتمنع تكوين البيروكسيدات السامة. هذا يضمن المسار الطبيعي للأكسدة البيولوجية في الخلية.

المرحلة الأخيرةالتمثيل الغذائي - إفراز منتجات التسوس مع البول وإفرازات العرق والغدد الدهنية.

يعمل التمثيل الغذائي للبلاستيك والطاقة في الجسم ككل واحد ، لكن دور العناصر الغذائية المختلفة في تنفيذها ليس هو نفسه. في البالغين ، تُستخدم منتجات تكسير الدهون والكربوهيدرات بشكل أساسي لتوفير عمليات الطاقة ، والبروتينات - لبناء واستعادة هياكل الخلايا. عند الأطفال ، بسبب النمو المكثف للجسم وتطوره ، تشارك الكربوهيدرات في العمليات البلاستيكية. تعمل الأكسدة البيولوجية كمصدر ليس فقط للفوسفات الغني بالطاقة ، ولكن أيضًا لمركبات الكربون المستخدمة في التخليق الحيوي للأحماض الأمينية والكربوهيدرات والدهون ومكونات الخلايا الأخرى. هذا ما يفسر الكثافة العالية لاستقلاب الطاقة لدى الأطفال.

تتحول كل طاقة الروابط الكيميائية للمغذيات التي تدخل الجسم في النهاية إلى حرارة (حرارة أولية وثانوية) ، وبالتالي ، من خلال كمية الحرارة المتولدة ، يمكن للمرء أن يحكم على قيمة تكاليف الطاقة لتنفيذ النشاط الحيوي.

لتقييم استهلاك الطاقة في الجسم ، يتم استخدام طرق القياس المباشر وغير المباشر ، والتي يمكن من خلالها تحديد كمية الحرارة التي يطلقها جسم الإنسان. المسعرات المباشرةيعتمد على قياس كمية الحرارة التي يبثها الجسم في البيئة (على سبيل المثال ، في الساعة أو في اليوم). لهذا الغرض ، يتم وضع الشخص في زنزانة خاصة - المسعر(الشكل 12.1). تُغسل جدران المسعر بالماء ، وتُستخدم درجة حرارة التسخين للحكم على كمية الطاقة المنبعثة. توفر المسعرات المباشرة دقة عالية في تقييم استهلاك الجسم للطاقة ، ولكن نظرًا لإرهاقها وتعقيدها ، لا تُستخدم هذه الطريقة إلا لأغراض خاصة.

لتحديد استهلاك الطاقة لشخص ما ، غالبًا ما يتم استخدام طريقة أبسط وأكثر سهولة. كالوريميت غير مباشر

أرز. 12.1.

يستخدم المسعر للدراسات البشرية. يتكون إجمالي الطاقة المنبعثة من: 1) الحرارة المتولدة ، مقاسة بزيادة درجة حرارة الماء المتدفق في ملف الغرفة ؛ 2) حرارة التبخر الكامنة ، مقاسة ولكن كمية بخار الماء المستخرجة من الهواء المحيط بواسطة الماص الأول H 2 0 ؛ 3) عمل يستهدف كائنات خارج الكاميرا. يتم قياس استهلاك 0 2 بكميته ، والتي يجب إضافتها حتى يظل محتواها في الغرفة ثابتًا.

ري -وفقًا لبيانات تبادل الغازات. بالنظر إلى أن إجمالي كمية الطاقة التي يطلقها الجسم هي نتيجة تكسير البروتينات والدهون والكربوهيدرات ، وكذلك معرفة كمية الطاقة المنبعثة أثناء تكسير كل من هذه المواد (قيمة طاقتها) ، وكميتها من المواد المتحللة خلال فترة زمنية معينة ، من الممكن حساب كمية الطاقة المحررة. لتحديد المواد التي تعرضت للأكسدة في الجسم (البروتينات أو الدهون أو الكربوهيدرات) ، احسب معدل التنفس(DC) ، والتي تُفهم على أنها نسبة حجم ثاني أكسيد الكربون المنبعث إلى حجم الأكسجين الممتص. يختلف حاصل الجهاز التنفسي عندما تتأكسد البروتينات والدهون والكربوهيدرات. يسمى القياس غير المباشر بتحليل الغاز الكلي عندما تكون كمية الأكسجين الممتصة وزفير ثاني أكسيد الكربون معروفة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى معدات تسمح لك بتحديد حجم ثاني أكسيد الكربون. في الطاقة الحيوية الكلاسيكية ، تستخدم لهذا الغرض كيس دوغلاس وساعة غاز ومحلل غاز هولدن ، حيث توجد ممتصات لثاني أكسيد الكربون والأكسجين. تسمح لك الطريقة بتقدير النسبة المئوية 0 2 و C0 2 في عينة الهواء التي تم فحصها. تُستخدم بيانات القياس لحساب حجم الأكسجين الممتص وثاني أكسيد الكربون الزفير.

دعونا نحلل جوهر هذه الطريقة باستخدام مثال أكسدة الجلوكوز. يتم التعبير عن الصيغة الإجمالية لتحليل الكربوهيدرات بواسطة المعادلة

بالنسبة للدهون ، فإن DC هو 0.7. مع أكسدة البروتين والمواد الغذائية المختلطة ، تأخذ قيمة DC قيمة وسيطة: بين 1 و 0.7.

يأخذ الموضوع لسان الحال من كيس دوغلاس في فمه (الشكل 12.2) ، ويغلق أنفه بمشبك ، ويتم جمع كل الهواء الذي يتم زفيره خلال فترة زمنية معينة في كيس مطاطي.

يتم تحديد حجم هواء الزفير باستخدام ساعة الغاز. يتم أخذ عينة هواء من الكيس وتحديد محتوى الأكسجين وثاني أكسيد الكربون فيه. محتوى الغاز في الهواء المستنشق معروف. يستخدم الفرق في النسبة المئوية لحساب كمية الأكسجين المستهلك وثاني أكسيد الكربون المنبعث والتيار المستمر:

بمعرفة قيمة التيار المباشر ، تم العثور على المكافئ من السعرات الحرارية للأكسجين (KEO2) (الجدول 12.1) ، أي كمية الحرارة المتولدة في الجسم عند استهلاك لتر واحد من الأكسجين.

أرز. 12.2.

بضرب قيمة KE0 2 في عدد لترات الاستهلاك 0 2 ، يتم الحصول على قيمة التبادل للفترة الزمنية التي تم خلالها تحديد تبادل الغازات.

وفقًا لذلك ، يتم تحديد سعر الصرف اليومي.

يوجد حاليًا محلل غاز أوتوماتيكي يسمح لك في نفس الوقت بتحديد حجم الاستهلاك 0 2 وحجم ثاني أكسيد الكربون الزفير. ومع ذلك ، فإن معظم الأجهزة الطبية المتاحة يمكنها فقط تحديد حجم الامتصاص 0 2 ، وبالتالي ، فإن الطريقة مستخدمة على نطاق واسع في الممارسة المسعر غير المباشر، أو تحليل الغاز غير المكتمل. في هذه الحالة ، يتم تحديد حجم الامتصاص 0 2 فقط ، وبالتالي فإن حساب DC مستحيل. يُفترض تقليديًا أن الكربوهيدرات والبروتينات والدهون تتأكسد في الجسم. يُعتقد أن التيار المستمر في هذه الحالة هو 0.85. يتوافق مع KE0 2 ، يساوي 4.862 كيلو كالوري / لتر. يتم إجراء مزيد من الحسابات كما هو الحال في تحليل الغاز الكامل.

الجدول 12.1

قيمة DC و EC0 2 في أكسدة العناصر الغذائية المختلفة في الجسم