U ljudskom tijelu dolazi do stalnog obnavljanja ćelijskih struktura,
sintetišu se i uništavaju različita hemijska jedinjenja. Agregat
svih hemijskih reakcija u organizmu naziva se metabolizam
(metabolizam). ■ -); ■
U procesu individualnog razvoja čovjeka metabolizam i energija prolaze kroz niz kvantitativnih i kvalitativnih promjena, prije svega bitno se mijenja odnos između dvije faze metabolizma: asimilacije i disimilacije. Asimilacija- proces asimilacije vanjskih supstanci od strane tijela, kao rezultat ovog procesa, tvari postaju sastavni dio živih struktura i talože se u obliku rezervi u tijelu.
Disimilacija- proces razgradnje organskih jedinjenja u jednostavne supstance, što rezultira oslobađanjem energije koja je neophodna za vitalnu aktivnost organizma.
Metabolizam se odvija u bliskoj vezi sa okolinom. Za život je neophodno u organizam uneti iz spoljašnje sredine proteini, masti, ugljeni hidrati, vitamini, mineralne soli i voda. Količina, svojstva i odnos ovih elemenata moraju odgovarati stanju organizma i uslovima njegovog postojanja. Na primjer, ako je primljeno više hrane nego što je potrebno, osoba dobija na težini, ako manje, gubi na težini.
Glavne karakteristike metabolizma kod djece su: ■ prevlast procesa asimilacije nad procesima disimilacije; visoka bazalna metabolička stopa; povećana potreba za proteinima; pozitivan bilans azota.
Metabolizam proteina
proteini, ili proteini, su glavna komponenta svih organa i tkiva u tijelu, svi životni procesi su usko povezani s njima - metabolizam, kontraktilnost, razdražljivost, sposobnost rasta, reprodukcije i mišljenja.
Proteini čine 15-20% ukupne ljudske tjelesne težine (masti i ugljikohidrati zajedno – samo 1-5%). Proteini dolaze iz hrane i nezamjenjivi su sastojci
Nentam Ration. Biološku aktivnost drugih nutrijenata pokazujete samo u prisustvu proteina.
Glavne funkcije proteina:
■ plastika - učešće u izgradnji novih ćelija i tkiva, obezbeđivanje
rast i razvoj mladih organizama u razvoju i regeneraciju istrošenih
mrtve ćelije u odrasloj dobi;
„zaštitni – antitijela se sintetiziraju iz proteina hrane koji pružaju imunitet na infekcije;
■ enzimski - svi enzimi su proteinska jedinjenja;
■ hormonalni - insulin, hormon rasta, tiroksin, testosteron, estrogeni i mnogi drugi hormoni su proteini;
■ kontraktilni – proteini aktin i miozin obezbeđuju kontrakciju mišića;
■ transport - protein hemoglobina koji se nalazi u eritrocitima prenosi kiseonik, proteini seruma učestvuju u transportu lipida, ugljenih hidrata, nekih vitamina, hormona;
■ energični – obezbjeđuju tijelu potrebnu energiju.
Indikator nivoa metabolizma proteina je balans azota, on definiše
zasniva se na rezultatima poređenja količine dušika unesenog hranom i
iz tela. Bilans dušika je razlika između konzumiranog sa
azot hrane i azot koji se izlučuje iz organizma (sa urinom, izmetom i mikro-znojem
ryami). Postoje tri vrste azotnog balansa: ravnoteža azota, pozitivna
ny i negativan balans dušika.
Balans dušika- jednakost količine azota koji se isporučuje hranom i izlučuje iz organizma.
Pozitivan balans azota znači da se hranom unosi više dušika nego što se izlučuje iz tijela, karakterizira nakupljanje proteina (azota) u tijelu. Zadržavanje dušika je fiziološko kod djece, trudnica i dojilja, nakon posta itd.
Negativan balans azota- prevlast azota koji se izlučuje iz organizma nad azotom koji je unet hranom; ukazuje na gubitak vlastitih proteina u tkivima tijela. U ovom slučaju, proteini krvne plazme, jetre, crijevne sluznice i mišićnog tkiva postaju izvor slobodnih aminokiselina, što omogućava dugotrajno održavanje obnavljanja proteina mozga i srca. Negativan bilans azota uočava se tokom gladovanja, nedostatka kvalitetnih proteina u hrani, niza bolesti, kod povreda, opekotina, posle operacija i sl. Dugotrajno negativan balans azota dovodi do smrti.
Ranu fazu razvoja organizma karakteriše pozitivna ravnoteža azota, zrela dob - azotna ravnoteža, a za stariju životnu dob pretežno negativna ravnoteža dušika.
U djetetovom tijelu intenzivno se odvijaju procesi rasta i stvaranja novih ćelija i tkiva. Stoga je potreba za proteinima kod djeteta mnogo veća nego kod odrasle osobe.
U zavisnosti od starosti i telesne težine, količina proteina u ishrani deteta treba da bude: 1-3 godine - 55 g, 4-6 godina - 72 g, 7-9 godina - 89 g, 10-15 godina -100-1 Oko g (norma za odrasle).
Proteini hrane bi trebali pokrivati otprilike 10-15% ukupnih dnevnih kalorija.
Ravnoteža i zadržavanje azota u organizmu u djetetovom tijelu zavisi od njegovih individualnih karakteristika, određenih tipom BND. Kod djece kod kojih prevladavaju procesi ekscitacije nad procesima inhibicije, retencija dušika je manje izražena nego kod djece kod kojih prevladavaju procesi inhibicije. Najveće stope retencije azota primećene su kod dece sa uravnoteženim procesima BND. Nije bitna samo količina, već i kvalitet unesenog proteina.
Omjer bjelančevina, masti i ugljikohidrata u dječjoj hrani trebao bi biti 1:1:4, u tim uvjetima dušik se zadržava što je više moguće u tijelu.
U urinu novorođenčeta ima manje azota uree, više amonijačnog azota i mokraćne kiseline. U neonatalnom periodu aminokiseline čine 10% ukupnog azota u urinu, dok kod odraslih samo 3-4%. Karakteristika metabolizma proteina kod djece je stalno prisustvo kreatina u urinu.
Jedan od pokazatelja poremećenog metabolizma proteina kod djece je nakupljanje zaostalog dušika u krvi. Kod zdrave djece, od 3 mjeseca. do 3 godine života, rezidualni dušik u krvi kreće se od 17,69 do 26,15 mg (12,63-18,67 mmol/l).
8.5.2. Metabolizam ugljikohidrata
Ugljikohidratičine najveći deo ishrane i obezbeđuju 50-60% njene energetske vrednosti. Sadrži ugljikohidrate uglavnom u biljnoj hrani.
U ljudskom tijelu ugljikohidrati se mogu sintetizirati iz aminokiselina i masti, tako da nisu bitni nutritivni faktori. Minimalni unos ugljikohidrata odgovara oko 150 g dnevno. Ugljikohidrati se talože u tijelu u ograničenoj mjeri i njihove rezerve kod ljudi su male.
Glavne funkcije ugljikohidrata: „energija – kada se 1 g probavljivih ugljikohidrata oksidira, u tijelu se oslobađa 4 kcal;
plastike - dio su struktura mnogih ćelija i tkiva, učestvuju u sintezi nukleinskih kiselina (u krvnom serumu se održava konstantan nivo glukoze, glikogen je u jetri i mišićima, galaktoza je dio lipida u mozak, laktoza se nalazi u ljudskom mlijeku, itd.) ; regulatorni - učestvuju u regulaciji acido-bazne ravnoteže u organizmu, sprečavaju nakupljanje ketonskih tijela tokom oksidacije masti; zaštitna - hijaluronska kiselina sprečava prodiranje bakterija kroz ćelijski zid; glukuronska kiselina jetre se spaja s toksičnim tvarima, stvarajući netoksične estere, topive u vodi, koji se izlučuju urinom; pektini vezuju toksine i radionuklide i uklanjaju ih iz organizma.
Osim toga, ugljikohidrati toniziraju centralni nervni sistem, imaju biološku aktivnost -. u kombinaciji sa proteinima i lipidima stvaraju neke enzime, hormone, sluzokože žlijezda itd. Dijetalna vlakna su fiziološki stimulatori motoričke funkcije gastrointestinalnog trakta.
Ugljikohidrati u djetetovom tijelu obavljaju ne samo energetsku funkciju, već imaju i važnu plastičnu ulogu u stvaranju osnovne tvari vezivnog tkiva, ćelijskih membrana itd. Metabolizam ugljikohidrata u djetetovom organizmu karakterizira znatno veći intenzitet. nego metabolizam ugljikohidrata u tijelu odrasle osobe. Potrebna količina šećera u krvi kod djece na prazan želudac u mg%:
Novorođenčad 30-50
Pektoral 70-90
Stariji 80-100
12-14 godina 90-120
Metabolizam ugljenih hidrata kod dece karakteriše visoka probavljivost ugljenih hidrata (98-99%), bez obzira na način ishrane. U djetetovom tijelu je oslabljeno stvaranje ugljikohidrata iz proteina i masti, jer rast zahtijeva povećanu potrošnju proteina i masnih rezervi tijela. Ugljikohidrati u tijelu djeteta se talože u manjoj količini nego u tijelu odrasle osobe. Malu djecu karakterizira brzo iscrpljivanje rezervi ugljikohidrata u jetri.
Dnevne potrebe za ugljikohidratima kod djece su visoke i iznose 10-12 g na 1 kg tjelesne težine dnevno u dojenčadi. U narednim godinama količina ugljikohidrata, ovisno o konstitucijskim karakteristikama djeteta, kreće se od 8-9 g do 12-15 g na 1 kg tjelesne težine dnevno. U prvih šest mjeseci života dijete prima potrebnu količinu ugljikohidrata u obliku disaharida. Od 6 mjeseci postoji potreba za polisaharidima.
Dnevna količina ugljikohidrata koju bi djeca trebala dobiti iz hrane značajno se povećava s godinama:
■ od 1 godine do 3 godine - 193 g;
■ 4-7 godina - 287,9 g;
■ 8-13 godina -370 g;
■ 14-17 godina -470 g.
Metabolizam masti
masti, ili lipidi, spadaju u glavne nutrijente i važna su komponenta ishrane. Masti se dijele na neutralne (trigliceridi) i masne supstance (lipoidi).
Masti u ljudskom tijelu obavljaju sljedeće glavne funkcije:
■ služe kao važan izvor energije, superiorniji u tom pogledu u odnosu na svu hranu
tvari, - kada se 1 g masti oksidira, nastaje 9 kcal (37,7 kJ);
»Deo su svih ćelija i tkiva;
■ su rastvarači vitamina A, D, E, K;
■ snabdijevanje biološki aktivnim supstancama - PUFA, fosfatidi, steroli, itd.;
■ stvoriti zaštitne i termoizolacione pokrivače - potkožni masni sloj štiti osobu od hipotermije;
■ poboljšati ukus hrane;
■ izazivaju osjećaj dugotrajne sitosti. "■:
) Kirs se mogu formirati od ugljikohidrata i proteina, ali se njima ne mogu u potpunosti zamijeniti.
Masti u djetetovom tijelu vrše energetsku i plastičnu fu< кцию. Обмен жира у детей характеризуется неустойчивостью, быстрым истощением жировых депо при недостатке в пище углеводов или их усиленном расходе.
Određeni broj ^ masnih kiselina ulazi u tijelo s mastima iz hrane, među njima tri bio
logički vrijedne masne kiseline: linolna", linolenska i arahidonska.
kiseline su neophodne za normalan rast i funkciju
kože. Sa mastima u organizam ulaze vitamini A, D, E, K rastvorljivi u njima,
neophodna za rast i razvoj djeteta. D ■
Prilikom sastavljanja prehrane djece potrebno je uzeti u obzir ne samo količinu, već i kvalitetu masti koje su u njoj uključene. Razvoj opšteg i specifičnog imuniteta je nemoguć bez masti.
Potreba za masnim naslagama se mijenja sa godinama. Bebe bi trebalo da konzumiraju više masti. Tokom ovog perioda, 50% ukupnih kalorijskih potreba pokriveno je mastima. Djeca koja su dojena apsorbiraju 96% masti, djeca koja su na mješovitoj i vještačkoj ishrani - 90%.
S godinama se povećava dnevna količina masti koja je neophodna za normalan razvoj djece. Od 1-3 godine, dijete treba dobiti 32,7 g dnevno, 4-7 - 39,2 g, 8-13 godina - 38,4 g, 14-17 godina - 47 g, što približno odgovara normi odrasle osobe. - 50 g.
Ispravna razgradnja masti je moguća ako su masti pravilno povezane sa drugim nutritivnim sastojcima. Prilikom hranjenja male djece treba posebno održavati omjer 1:2 između masti i ugljikohidrata.
Razmjena vode
Voda dio je svih ćelija i tkiva tijela, služi kao najbolji rastvarač za mnoge biološki važne tvari, osigurava tijek metaboličkih procesa, učestvuje u regulaciji topline, rastvara krajnje produkte metabolizma i potiče njihovo izlučivanje putem organa za izlučivanje.
Dječije tijelo se razlikuje od tijela odrasle osobe hidrolabilnost, odnosno sposobnost brzog gubitka i brzog nakupljanja vode. Postoji veza između energije
14 Age Anatomy
Higijena rasta i sadržaj vode u tkivima. Svakodnevno povećanje telesne težine kod novorođenčadi< го возраста составляет 25 г, на долю воды приходится 18 г, белка - 3 г, жира - 3 и 1 г приходится на долю минеральных солей.
Što je dete mlađe i što brže raste, veća je njegova potreba za vodom | Potrebe za vodom po 1 kg tjelesne težine:
Starost Količina vode, ml
Novorođenčad 150-200
Pektoral 120-130
12-13 godina 40-50
Dnevne potrebe za vodom:
Starost, godine Količina vode, ml
| 800 950 1200 1350 1500 |
U ranoj dobi, čak i uz male promjene u bilo kojoj karici metabolizma vode, njegova regulacija je poremećena, kao rezultat toga, mogu se pojaviti patološki fenomeni. Na primjer, djeca imaju "groznicu žeđi" zbog povećanog razgradnje proteina zbog nedostatka vode u tijelu.
Gubitak 10% vode u tijelu negativno utječe na život i dovodi do zgušnjavanja krvi, poremećaja krvotoka, pomaka u psihičkom stanju, konvulzija. Smanjenje količine vode za 20% dovodi do smrti.
8.5.5. Mineralni metabolizam
Minerali su vitalne komponente ishrane i održavaju homeostazu. Minerali obavljaju sljedeće glavne funkcije:
■ formiraju tkiva, njihova uloga je posebno velika u izgradnji koštanog tkiva, gdje dominiraju fosfor i kalcijum (plastična funkcija);
■ učestvuje u svim vrstama metabolizma;
■ održava osmotski pritisak u ćelijama i međućelijskim tečnostima; * obezbeđuju acido-baznu ravnotežu (stanje) u organizmu;
■ jačanje imuniteta;
■ aktivirati hormone, vitamine, enzime;
■ promoviraju hematopoezu.
bez mineralnih materija nemoguća je normalna funkcija nervnog, kardiovaskularnog, probavnog, izlučnog i drugih sistema.
U pravilu, tvari životinjskog i biljnog porijekla koje se koriste u hrani sadrže u dovoljnim količinama sve minerale neophodne za organizam koji raste. Za racionalno kuvanje dodaje se samo kuhinjska so.
Kod djece je ravnoteža mineralnog metabolizma pozitivna, to je zbog rasta tijela i prije svega koštanog tkiva. Kod novorođenčeta količina minerala je 2,55% tjelesne težine, kod odrasle osobe - 5%.
Ravnoteža pojedinih minerala zavisi od uzrasta deteta, njegovog
individualne karakteristike i godišnja doba. DO""""
Za organizam koji raste, igra važnu ulogu kalcijum. Optimalna težina
pečenje tela kalcijumom je potrebno tokom celog života osobe. Oso
Kalcijum je posebno važan u periodu intenzivnog rasta, jer je neophodan
uslov za normalan razvoj skeleta, za postizanje potrebne snage
i sigurnost. , -v
Nedostatak unosa kalcijuma u djetinjstvu i adolescenciji ometa postizanje optimalne koštane mase i snage, čime se povećava rizik od osteoporoze. Nedostatak kalcijuma povećava rizik od rahitisa kod djece, remeti razvoj skeleta i zuba, te povećava rizik od kardiovaskularnih bolesti.
Štitnjača i paratireoidne žlijezde regulišu razmjenu kalcija, održavajući njegov konstantan nivo u krvi i osiguravajući tijelu potrebne količine u slučaju mogućih fluktuacija.
Za normalan razvoj kostiju, takođe je neophodan fosfor. Ovaj element je potreban ne samo za rast koštanog tkiva, već i za normalno funkcionisanje nervnog sistema, većine ćelija žlezda i drugih organa. S godinama se relativna potreba za fosforom smanjuje. Optimalni omjer koncentracije kalcijevih i fosfornih soli za predškolsku djecu je 1:1; u dobi od 8-10 godina - 1: 1,5; u adolescenciji -1:2. Sa takvim omjerima, razvoj skeleta se odvija normalno. U nedostatku ili nedostatku vitamina D smanjuje se aktivnost fosfataze, smanjuje se taloženje soli kalcijum fosfata u kostima i razvija se rahitis.
Višak fosfora najopasniji je za djecu u prvim mjesecima života, čiji bubrezi ne mogu da podnose njegovo izlučivanje. To dovodi do povećanja fosfora u krvi i smanjenja kalcija, a u budućnosti i do razvoja urolitijaze.
Kalijum neophodan je za intracelularni metabolizam. Neophodan je za normalnu mišićnu aktivnost, posebno pospješuje rad srca, učestvuje u metabolizmu ugljikohidrata, masti, proteina. Djeca unose manje kalija iz hrane nego odrasli i izlučuju manje kalija. Nedostatak kalijuma u organizmu praćen je letargijom, apatijom, pospanošću, smanjenim mišićnim tonusom, srčanim aritmijama i sniženim krvnim pritiskom.
Iron dio je hemoglobina. Kod djece je potreba za gvožđem veća nego kod odraslih. Zbog nedostatka gvožđa u organizmu nastaje nedostatak gvožđa.“Naya anemija, brzi zamor, slabost mišića, smanjene mentalne i fizičke performanse.
Za normalan razvoj djeteta, svi potrebni elementi u tragovima moraju se unositi u njegovo tijelo hranom: bakar, cink, mangan, magnezijum, fluor itd. Odojče ih prima sa majčinim mlijekom.
Glavna biološka karakteristika rastućeg organizma je njegova visoka brzina metabolizma. Na biološkom nivou, to se očituje u visokim stopama metaboličkih reakcija.
Kao što znate, metabolizam je skup hemijskih reakcija koje se odvijaju u unutrašnjem okruženju organizma. Metabolizam se, pak, dijeli na katabolizam i anabolizam. Katabolizam se odnosi na hemijske procese u kojima se makromolekule razlažu na manje molekule. Krajnji proizvodi katabolizma su ugljični dioksid (CO 2), voda (H 2 O) i amonijak (NH 3).
Sljedeći obrasci su karakteristični za katabolizam:
- · U procesu katabolizma dominiraju oksidacijske reakcije;
- · Proces se odvija uz potrošnju kiseonika;
- · Proces je praćen oslobađanjem energije, koja se najvećim dijelom akumulira u obliku ATP-a (adenozin trifosfat). Dio energije se oslobađa kao toplina.
Anabolizam uključuje različite reakcije sinteze i karakteriziraju ga sljedeće karakteristike:
- · Reakcije su restorativne prirode;
- · Proces se odvija uz potrošnju vodonika (u obliku NADPH 2);
- · Anabolizam se odvija uz potrošnju energije čiji je izvor ATP.
Kod odrasle osobe oba se ova procesa odvijaju približno istom brzinom, što osigurava obnovu hemijskog sastava tijela.
Kod djece, adolescenata i mladića katabolizam i anabolizam se odvijaju brže nego kod odraslih, a istovremeno anabolizam po svojoj brzini znatno nadmašuje katabolizam, što dovodi do nakupljanja kemikalija u tijelu i prije svega proteina. . Akumulacija proteina u tijelu je preduvjet za njegov rast i razvoj.
Metabolizam proteina
Metabolizam proteina rastućeg organizma ima određeni smjer i svoje karakteristike. Treba imati na umu da je protein glavni građevinski materijal za ćelije i tkiva rastućeg organizma. Tokom rasta mišićnog tkiva u njegovim ćelijama povećava se sadržaj proteina (sarkoplazme, enzima, kontraktilnih itd., koji čine 80% suvog ostatka). Povećava se postotak omjera težine mišićnog tkiva i tjelesne težine. Sa 16 godina iznosi oko 44,2% ukupne tjelesne težine, dok je sa 8 godina tek oko 27,2%.
Proteini također obavljaju i druge važne funkcije u tijelu (katalitičke, kontraktilne, regulatorne, energetske, zaštitne, itd.).
Metabolizam proteina rastućeg organizma, kao i metabolizam u cjelini, karakterizira visok intenzitet i prevlast anaboličkih reakcija nad kataboličkim reakcijama, o čemu svjedoči pozitivna ravnoteža dušika.
Ravnoteža dušika jedan je od najvažnijih pokazatelja metabolizma proteina.
Uz pozitivnu ravnotežu, količina dušika unesenog u organizam s proteinima iz ishrane veća je od ukupne količine izlučenog dušika koji se izlučuje uglavnom urinom (u obliku uree, amonijaka, kreatinina i drugih spojeva koji sadrže dušik). Procenat iskorišćenja i zadržavanja azota koji ulazi u organizam duplo je veći kod odojčeta nego kod odrasle osobe.
Pokazatelj intenziteta sinteze proteina u rastućem organizmu je i visok sadržaj DNK i RNK u ćelijama.
Za održavanje pozitivnog balansa dušika, koji je neophodan za normalan rast i razvoj, tijelo koje raste mora dobiti dovoljnu količinu proteina iz hrane.
Prosječna dnevna potreba za proteinima u našoj zemlji za odrasle je oko 100 g; za djecu je apsolutna vrijednost niža, ali po kg težine viša: djetetu od 2-5 godina preporučuje se 3,5 - 4 g/kg tjelesne težine, djeci od 12-13 godina - 2,5 g/kg tjelesna težina, 17-18-godišnjaci - 1,5 g / kg.
Biološka vrijednost proteina u hrani, fizička aktivnost i priroda fizičke aktivnosti značajno utiču na normu proteina.
Smetnje u rastu i razvoju djeteta mogu biti uzrokovane kako nedovoljnim, tako i prekomjernim unosom proteina u ishrani.
Rana manifestacija nedostatka proteina je smanjenje količine albumina u krvi i smanjenje koeficijenta albumin-globulina (A/G). Smanjenje uree i ukupnog dušika u dnevnom urinu rastućeg tijela također je signal nedovoljnog unosa proteina hranom.
Nedostatak proteina može dovesti do usporavanja rasta, puberteta, gubitka težine i slabljenja obrambenih snaga organizma.
Intenzitet metabolizma u organizmu sportiste povećava potrebu za proteinima, posebno pri opterećenjima velikom brzinom, tokom kojih se povećava razgradnja proteina, uglavnom proteina mišića.
Uz preveliki unos proteina u organizam, probavni enzimi nisu u stanju da ih potpuno hidroliziraju. Aktivnost proteolitičkih enzima koji katalizuju varenje proteina do aminokiselina (pepsin, tripsin, himotripsin itd.) je niska kod djece mlađe od 11-12 godina. S godinama se sekretorna funkcija želučanog soka povećava, njegova kiselost se povećava, dostižući pokazatelje odraslih do 13. godine.
U ranoj dobi, sekretorna funkcija pankreasa je također slabo razvijena. Zbog povećane propusnosti crijevnog zida kod djece, moguće je da djeca apsorbiraju u krv, uz aminokiseline, i djelimično razdvojene proteine - peptide toksičnih svojstava.
Poremećaj probave proteina može dovesti do poremećaja metaboličkih procesa rastućeg organizma.
Metabolizam ugljikohidrata
Metabolizam ugljikohidrata također ima niz starosnih karakteristika. Ugljikohidrati su glavni izvor energije. Više od polovine dnevne energetske vrednosti ishrane obezbeđuje se zahvaljujući ugljenim hidratima. Ugljikohidrati također obavljaju niz specijaliziranih funkcija u tijelu (strukturne, zaštitne i druge).
Posebna uloga ugljikohidrata kao izvora energije je zbog činjenice da se u tijelu mogu oksidirati i aerobno i anaerobno, dok se oksidacija proteina i masti odvija samo aerobno. Potrebe za ugljikohidratima za djecu različitog uzrasta su vrlo individualne, ali bi ugljikohidrati trebali osigurati više od 50% dnevnih kalorija. Kako dijete raste, kako se povećava njegova potrošnja energije, apsolutna potreba za ugljikohidratima bi trebala rasti.
Smanjenim unosom ugljikohidrata iz hrane tijelo ubrzava korištenje masti i proteina kao izvora energije. Povećana razgradnja proteina može dovesti do smanjenja njihovog sadržaja u ćelijama i pojave znakova "proteinskog gladovanja".
Zbog nesavršenosti neuroendokrine regulacije metabolizma, kod djece češće nego kod odraslih postoji sklonost hipoglikemiji, posebno pri fizičkom naporu povezanom s ispoljavanjem izdržljivosti.
Za razliku od tijela odrasle osobe, tijelo djeteta nema sposobnost brzog mobiliziranja rezervi ugljikohidrata i održavanja visokog intenziteta metabolizma ugljikohidrata.
Dugotrajna povećana konzumacija ugljikohidrata može dovesti do poremećaja metaboličkih procesa kod djece, jer probava i apsorpcija ugljikohidrata imaju svoje specifične karakteristike. U procesu rasta dolazi do promjene sastava ugljikohidrata u hrani. Dakle, kod djece mlađe od 1 godine, glavni ugljikohidrat u ishrani je laktoza, koja je dio majčinog mlijeka. Tada ovaj ugljikohidrat ustupa mjesto vodećoj ulozi u ishrani saharozi i polisaharidima (škrob, glikogen). Osim toga, kod djece slabu aktivnost ima enzim pljuvačke amilaza, koji katalizuje razgradnju polisaharida u usnoj šupljini i dostiže maksimalnu aktivnost tek u dobi od 7 godina. Amilolitička aktivnost soka pankreasa također se polako povećava, što također otežava probavu ugljikohidrata do monosaharida (glukoze i drugih).
Najvažniji kriterij za procjenu stanja metabolizma ugljikohidrata kod djece je glukoza u krvi natašte. Kod male djece iznosi 2,6 - 4,0 mmol / l i tek u dobi od 14-16 godina dostiže veličinu odrasle osobe: 3,9 - 6,1 mmol / l.
Metabolizam masti
Metabolizam masti rastućeg organizma također ima svoje specifičnosti. Masti (lipidi) igraju važnu biološku ulogu. Oni su energetski materijal koji se može deponovati u depoima masti i dalje koristiti kao gorivo. Što se tiče energetske vrijednosti, masti su superiornije od ugljikohidrata i proteina. Prilikom oksidacije 1 g masti oslobađa se oko 9 kcal energije, a 1 g ugljikohidrata ili proteina - oko 4 kcal. Lipidi imaju značajnu ulogu u procesima termoregulacije, imaju zaštitni i mehanički značaj, vrše strukturne funkcije itd.
Potreba za mastima određena je godinama starosti, spoljašnjim okruženjem, prirodom fizičke aktivnosti itd. Na primjer, potreba za masti po kg tjelesne težine za dijete od 7-10 godina je 2,6 g dnevno, a za djecu od 14-17 godina - 1,6-1,8 g dnevno. Apsolutna potreba za mastima raste sa godinama: za dete od 7-10 godina trebalo bi da bude oko 80 g dnevno, a za decu od 14-17 godina oko 90-95 g. odrasla osoba ima oko 100 g.
Važnu ulogu u metaboličkim procesima u tijelu imaju tvari slične mastima - lipoidi. Među njima, fosfolipidi i steroidi su od posebnog značaja. Fosfolipidi i holesterol (predstavnik steroida) su bitne komponente ćelijskih membrana koje učestvuju u izvođenju barijere, transporta, receptora i drugih funkcija. Steroidi (holesterol i njegovi derivati) obavljaju hormonalne funkcije (spolni hormoni i kortikosteroidi) i učestvuju u stvaranju žučnih kiselina.
S godinama se povećava stvaranje žučnih kiselina, što omogućava povećanje potrošnje masti i njihovo dalje uključivanje u metaboličke procese.
Intenzitet metabolizma lipida u različitim fazama ontogeneze nije isti. Razgradnja masti kod dojenčadi nastaje pod djelovanjem želučane lipaze. U procesu djetetovog rasta i sa promjenom prirode ishrane, glavna uloga u varenju masti pripisuje se enzimu - lipazi soka pankreasa i žučnim kiselinama.
Poremećaji metaboličkih procesa kod djece mogu biti uzrokovani i oštrim ograničenjem unosa masti i njihovim prekomjernim unosom hranom. Prilikom fizičkog napora, posebno dugotrajnog, aerobnog, kod djece i adolescenata, masti se koriste za snabdijevanje energijom u većoj mjeri nego iskorištavanje ugljikohidrata, o čemu svjedoči povećanje koncentracije slobodnih masnih kiselina (FFA) i glicerola već na početku rada.
Vrijednost respiratornog koeficijenta kod djece i adolescenata nakon dužeg naprezanja je manja od 1, što ukazuje na povećanu iskorišćenost masti. Kao što znate, respiratorni koeficijent je omjer između volumena ugljičnog dioksida koji je uklonjen iz tijela i utrošenog kisika (SO 2 / O 2) tokom vježbe. Pod opterećenjima koja se obezbeđuju anaerobnim razgradnjom ugljenih hidrata do laktata, ovaj koeficijent je veći od 1. Pod opterećenjima koja se vrše usled aerobne oksidacije ugljenih hidrata, on je 1. Kod dužeg vežbanja, kada su masti glavni izvor energije, respiratorni koeficijent postaje manji. od 1.
Razmjena vode i minerala
Metabolizam vode i minerala za organizam koji raste je bitan i ima svoje karakteristike.
Voda je vitalni medij tijela i posebno je neophodna u periodu rasta, kada čini glavninu svih organa i tkiva. Sa povećanjem starosti djeteta, njegov sadržaj se postepeno smanjuje, a količina minerala se povećava. Što je tijelo mlađe, ima relativno više vanćelijske vode, koja je uglavnom uključena u razmjenu vode. Većina vode u tijelu odrasle osobe je unutarćelijska voda. Potreba za vodom djeteta prve godine života po kilogramu tjelesne težine je tri puta veća nego kod odraslih. U procesu rasta ova vrijednost ostaje prilično visoka, smanjujući se tek do 14. godine na 50-70 ml/kg.
Izmjena vode kod djeteta je vrlo intenzivna, pokretljivija i lako se poremeti pod utjecajem različitih razloga. To je zbog povećanog gubitka vode kroz kožu i pluća, nezrelosti bubrega i nesavršene hormonske regulacije. Apsolutna potreba za vodom raste sa godinama.
Razmjena vode usko je povezana s razmjenom ugljikohidrata, masti, proteina, ali posebno mineralnih soli. Mineralne supstance igraju važnu ulogu u mnogim fizičko-hemijskim procesima organizma koji raste (formiranje kostiju, sinteza enzima, hormona). Oni čine osnovu unutrašnje sredine tela, održavaju osmotski pritisak i kiselost sredine. Najvažniji hemijski elementi za život su: natrijum, kalijum, hlor, kalcijum, magnezijum, fosfor, gvožđe, bakar, jod, fluor, mangan, cink itd.
Rastućem tijelu potrebna je dovoljna količina kalcija i fosfora za formiranje skeleta, rast i razvoj koštanog tkiva.
Kalcijum je takođe neophodan za kontrakciju mišića, tonus nervnog sistema, aktivaciju određenih enzima, zgrušavanje krvi itd. Dnevna potreba za kalcijumom kod dojenčadi je 0,15-0,18 g i trebala bi se postepeno povećavati u školskom uzrastu na 1 gram. Istovremeno, relativna potreba za kalcijumom (po kg tjelesne težine) je posebno visoka u prvim godinama života djeteta.
Biološka uloga fosfora je višestruka. Kao što je već spomenuto, čini osnovu koštanog tkiva, dio je nukleinskih kiselina, fosfolipida, igra važnu ulogu u energetskom metabolizmu, što je posljedica njegove sposobnosti stvaranja visokoenergetskih veza, tj. energetski bogate veze (ATP, ADP, KF).
Vitamin D ima važnu ulogu u izmjeni kalcijuma i fosfora Paratiroidni hormon zajedno sa vitaminom D stimuliše apsorpciju kalcijuma i fosfora iz crijeva, a kalcitonin sa vitaminom D učestvuje u ugrađivanju kalcija i fosfora u sastav koštanog tkiva.
Fizičko vaspitanje i sport značajno povećavaju potrebu za mineralima. Fizička aktivnost umjerenog intenziteta pozitivno djeluje na metabolizam kalcija i fosfora, a intenzivna, posebno u anaerobnim uvjetima, može dovesti do lošeg držanja tijela, osteosinteze i razvoja osteoporoze.
U procesima hematopoeze, pored gvožđa, učestvuju bakar, kobalt i nikl. Nedostatak joda dovodi do disfunkcije štitne žlijezde, usporavanja rasta i razvoja, nedostatka fluora - do karijesa. Nedostatak cinka se ogleda u usporavanju rasta i nerazvijenosti genitalija kod mladića.
Gvožđe je najvažniji element u tragovima koji se koristi za sintezu hemoglobina, mioglobina, citohroma – enzima tkivnog disanja itd.
Nedostatak gvožđa je čest kod adolescenata, posebno tokom puberteta, i može dovesti do nutritivne anemije. Anemija izazvana nedostatkom gvožđa javlja se kod oko 20% žena, a ova brojka je još veća kod sportistkinja.
Shodno tome, minerali, poput vode, neophodni su za normalan tok svih metaboličkih procesa, a posebno organizma koji raste. Međutim, rast i razvoj djeteta određuju određeni obrazac metabolizma minerala kod djece, koji se sastoji u tome da njihov unos i izlučivanje iz organizma nisu međusobno uravnoteženi, kao što je to slučaj kod odraslih. Zbog nesavršenosti procesa termoregulacije u rastućem tijelu, djeca doživljavaju velike gubitke minerala sa znojem.
U regulaciji metaboličkih procesa u rastućem organizmu veliki biološki značaj imaju vitamini – biološki aktivne supstance koje u organizam uglavnom ulaze hranom.
Uloga vitamina je višestruka. Mnogi od njih pružaju brojne katalitičke reakcije, jer su uključeni u izgradnju koenzima (jedinjenja niske molekularne težine koja zajedno sa enzimom učestvuju u katalizi). Ovi vitamini uključuju B 1, B 2, B 6, PP itd. Vitamini B 1, C, PP i drugi stimulišu oksidativne procese, a vitamini A, E, C su najjači antioksidansi. Dakle, vitamini se mogu smatrati najvažnijim faktorima u rastu, razvoju i poboljšanju nivoa snabdijevanja energijom i performansi djeteta.
Dnevni unos vitamina varira u zavisnosti od uzrasta dece i adolescenata.
U ljudskom tijelu dolazi do stalnog obnavljanja ćelijskih struktura,
sintetišu se i uništavaju različita hemijska jedinjenja. Agregat
svih hemijskih reakcija u organizmu naziva se metabolizam
(metabolizam). ■ -); ■
U procesu individualnog razvoja čovjeka metabolizam i energija prolaze kroz niz kvantitativnih i kvalitativnih promjena, prije svega bitno se mijenja odnos između dvije faze metabolizma: asimilacije i disimilacije. Asimilacija- proces asimilacije vanjskih supstanci od strane tijela, kao rezultat ovog procesa, tvari postaju sastavni dio živih struktura i talože se u obliku rezervi u tijelu.
Disimilacija- proces razgradnje organskih jedinjenja u jednostavne supstance, što rezultira oslobađanjem energije koja je neophodna za vitalnu aktivnost organizma.
Metabolizam se odvija u bliskoj vezi sa okolinom. Za život je neophodno u organizam uneti iz spoljašnje sredine proteini, masti, ugljeni hidrati, vitamini, mineralne soli i voda. Količina, svojstva i odnos ovih elemenata moraju odgovarati stanju organizma i uslovima njegovog postojanja. Na primjer, ako je primljeno više hrane nego što je potrebno, osoba dobija na težini, ako manje, gubi na težini.
Glavne karakteristike metabolizma kod djece su: ■ prevlast procesa asimilacije nad procesima disimilacije; visoka bazalna metabolička stopa; povećana potreba za proteinima; pozitivan bilans azota.
Metabolizam proteina
proteini, ili proteini, su glavna komponenta svih organa i tkiva u tijelu, svi životni procesi su usko povezani s njima - metabolizam, kontraktilnost, razdražljivost, sposobnost rasta, reprodukcije i mišljenja.
Proteini čine 15-20% ukupne ljudske tjelesne težine (masti i ugljikohidrati zajedno – samo 1-5%). Proteini dolaze iz hrane i nezamjenjivi su sastojci
Nentam Ration. Biološku aktivnost drugih nutrijenata pokazujete samo u prisustvu proteina.
Glavne funkcije proteina:
■ plastika - učešće u izgradnji novih ćelija i tkiva, obezbeđivanje
rast i razvoj mladih organizama u razvoju i regeneraciju istrošenih
mrtve ćelije u odrasloj dobi;
„zaštitni – antitijela se sintetiziraju iz proteina hrane koji pružaju imunitet na infekcije;
■ enzimski - svi enzimi su proteinska jedinjenja;
■ hormonalni - insulin, hormon rasta, tiroksin, testosteron, estrogeni i mnogi drugi hormoni su proteini;
■ kontraktilni – proteini aktin i miozin obezbeđuju kontrakciju mišića;
■ transport - protein hemoglobina koji se nalazi u eritrocitima prenosi kiseonik, proteini seruma učestvuju u transportu lipida, ugljenih hidrata, nekih vitamina, hormona;
■ energični – obezbjeđuju tijelu potrebnu energiju.
Indikator nivoa metabolizma proteina je balans azota, on definiše
zasniva se na rezultatima poređenja količine dušika unesenog hranom i
iz tela. Bilans dušika je razlika između konzumiranog sa
azot hrane i azot koji se izlučuje iz organizma (sa urinom, izmetom i mikro-znojem
ryami). Postoje tri vrste azotnog balansa: ravnoteža azota, pozitivna
ny i negativan balans dušika.
Balans dušika- jednakost količine azota koji se isporučuje hranom i izlučuje iz organizma.
Pozitivan balans azota znači da se hranom unosi više dušika nego što se izlučuje iz tijela, karakterizira nakupljanje proteina (azota) u tijelu. Zadržavanje dušika je fiziološko kod djece, trudnica i dojilja, nakon posta itd.
Negativan balans azota- prevlast azota koji se izlučuje iz organizma nad azotom koji je unet hranom; ukazuje na gubitak vlastitih proteina u tkivima tijela. U ovom slučaju, proteini krvne plazme, jetre, crijevne sluznice i mišićnog tkiva postaju izvor slobodnih aminokiselina, što omogućava dugotrajno održavanje obnavljanja proteina mozga i srca. Negativan bilans azota uočava se tokom gladovanja, nedostatka kvalitetnih proteina u hrani, niza bolesti, kod povreda, opekotina, posle operacija i sl. Dugotrajno negativan balans azota dovodi do smrti.
Ranu fazu razvoja organizma karakteriše pozitivna ravnoteža azota, zrela dob - azotna ravnoteža, a za stariju životnu dob pretežno negativna ravnoteža dušika.
U djetetovom tijelu intenzivno se odvijaju procesi rasta i stvaranja novih ćelija i tkiva. Stoga je potreba za proteinima kod djeteta mnogo veća nego kod odrasle osobe.
U zavisnosti od starosti i telesne težine, količina proteina u ishrani deteta treba da bude: 1-3 godine - 55 g, 4-6 godina - 72 g, 7-9 godina - 89 g, 10-15 godina -100-1 Oko g (norma za odrasle).
Proteini hrane bi trebali pokrivati otprilike 10-15% ukupnih dnevnih kalorija.
Ravnoteža i zadržavanje azota u organizmu u djetetovom tijelu zavisi od njegovih individualnih karakteristika, određenih tipom BND. Kod djece kod kojih prevladavaju procesi ekscitacije nad procesima inhibicije, retencija dušika je manje izražena nego kod djece kod kojih prevladavaju procesi inhibicije. Najveće stope retencije azota primećene su kod dece sa uravnoteženim procesima BND. Nije bitna samo količina, već i kvalitet unesenog proteina.
Omjer bjelančevina, masti i ugljikohidrata u dječjoj hrani trebao bi biti 1:1:4, u tim uvjetima dušik se zadržava što je više moguće u tijelu.
U urinu novorođenčeta ima manje azota uree, više amonijačnog azota i mokraćne kiseline. U neonatalnom periodu aminokiseline čine 10% ukupnog azota u urinu, dok kod odraslih samo 3-4%. Karakteristika metabolizma proteina kod djece je stalno prisustvo kreatina u urinu.
Jedan od pokazatelja poremećenog metabolizma proteina kod djece je nakupljanje zaostalog dušika u krvi. Kod zdrave djece, od 3 mjeseca. do 3 godine života, rezidualni dušik u krvi kreće se od 17,69 do 26,15 mg (12,63-18,67 mmol/l).
8.5.2. Metabolizam ugljikohidrata
Ugljikohidratičine najveći deo ishrane i obezbeđuju 50-60% njene energetske vrednosti. Sadrži ugljikohidrate uglavnom u biljnoj hrani.
U ljudskom tijelu ugljikohidrati se mogu sintetizirati iz aminokiselina i masti, tako da nisu bitni nutritivni faktori. Minimalni unos ugljikohidrata odgovara oko 150 g dnevno. Ugljikohidrati se talože u tijelu u ograničenoj mjeri i njihove rezerve kod ljudi su male.
Glavne funkcije ugljikohidrata: „energija – kada se 1 g probavljivih ugljikohidrata oksidira, u tijelu se oslobađa 4 kcal;
plastike - dio su struktura mnogih ćelija i tkiva, učestvuju u sintezi nukleinskih kiselina (u krvnom serumu se održava konstantan nivo glukoze, glikogen je u jetri i mišićima, galaktoza je dio lipida u mozak, laktoza se nalazi u ljudskom mlijeku, itd.) ; regulatorni - učestvuju u regulaciji acido-bazne ravnoteže u organizmu, sprečavaju nakupljanje ketonskih tijela tokom oksidacije masti; zaštitna - hijaluronska kiselina sprečava prodiranje bakterija kroz ćelijski zid; glukuronska kiselina jetre se spaja s toksičnim tvarima, stvarajući netoksične estere, topive u vodi, koji se izlučuju urinom; pektini vezuju toksine i radionuklide i uklanjaju ih iz organizma.
Osim toga, ugljikohidrati toniziraju centralni nervni sistem, imaju biološku aktivnost -. u kombinaciji sa proteinima i lipidima stvaraju neke enzime, hormone, sluzokože žlijezda itd. Dijetalna vlakna su fiziološki stimulatori motoričke funkcije gastrointestinalnog trakta.
Ugljikohidrati u djetetovom tijelu obavljaju ne samo energetsku funkciju, već imaju i važnu plastičnu ulogu u stvaranju osnovne tvari vezivnog tkiva, ćelijskih membrana itd. Metabolizam ugljikohidrata u djetetovom organizmu karakterizira znatno veći intenzitet. nego metabolizam ugljikohidrata u tijelu odrasle osobe. Potrebna količina šećera u krvi kod djece na prazan želudac u mg%:
Novorođenčad 30-50
Pektoral 70-90
Stariji 80-100
12-14 godina 90-120
Metabolizam ugljenih hidrata kod dece karakteriše visoka probavljivost ugljenih hidrata (98-99%), bez obzira na način ishrane. U djetetovom tijelu je oslabljeno stvaranje ugljikohidrata iz proteina i masti, jer rast zahtijeva povećanu potrošnju proteina i masnih rezervi tijela. Ugljikohidrati u tijelu djeteta se talože u manjoj količini nego u tijelu odrasle osobe. Malu djecu karakterizira brzo iscrpljivanje rezervi ugljikohidrata u jetri.
Dnevne potrebe za ugljikohidratima kod djece su visoke i iznose 10-12 g na 1 kg tjelesne težine dnevno u dojenčadi. U narednim godinama količina ugljikohidrata, ovisno o konstitucijskim karakteristikama djeteta, kreće se od 8-9 g do 12-15 g na 1 kg tjelesne težine dnevno. U prvih šest mjeseci života dijete prima potrebnu količinu ugljikohidrata u obliku disaharida. Od 6 mjeseci postoji potreba za polisaharidima.
Dnevna količina ugljikohidrata koju bi djeca trebala dobiti iz hrane značajno se povećava s godinama:
■ od 1 godine do 3 godine - 193 g;
■ 4-7 godina - 287,9 g;
■ 8-13 godina -370 g;
■ 14-17 godina -470 g.
Metabolizam masti
masti, ili lipidi, spadaju u glavne nutrijente i važna su komponenta ishrane. Masti se dijele na neutralne (trigliceridi) i masne supstance (lipoidi).
Masti u ljudskom tijelu obavljaju sljedeće glavne funkcije:
■ služe kao važan izvor energije, superiorniji u tom pogledu u odnosu na svu hranu
tvari, - kada se 1 g masti oksidira, nastaje 9 kcal (37,7 kJ);
»Deo su svih ćelija i tkiva;
■ su rastvarači vitamina A, D, E, K;
■ snabdijevanje biološki aktivnim supstancama - PUFA, fosfatidi, steroli, itd.;
■ stvoriti zaštitne i termoizolacione pokrivače - potkožni masni sloj štiti osobu od hipotermije;
■ poboljšati ukus hrane;
■ izazivaju osjećaj dugotrajne sitosti. "■:
) Kirs se mogu formirati od ugljikohidrata i proteina, ali se njima ne mogu u potpunosti zamijeniti.
Masti u djetetovom tijelu vrše energetsku i plastičnu fu< кцию. Обмен жира у детей характеризуется неустойчивостью, быстрым истощением жировых депо при недостатке в пище углеводов или их усиленном расходе.
Određeni broj ^ masnih kiselina ulazi u tijelo s mastima iz hrane, među njima tri bio
logički vrijedne masne kiseline: linolna", linolenska i arahidonska.
kiseline su neophodne za normalan rast i funkciju
kože. Sa mastima u organizam ulaze vitamini A, D, E, K rastvorljivi u njima,
neophodna za rast i razvoj djeteta. D ■
Prilikom sastavljanja prehrane djece potrebno je uzeti u obzir ne samo količinu, već i kvalitetu masti koje su u njoj uključene. Razvoj opšteg i specifičnog imuniteta je nemoguć bez masti.
Potreba za masnim naslagama se mijenja sa godinama. Bebe bi trebalo da konzumiraju više masti. Tokom ovog perioda, 50% ukupnih kalorijskih potreba pokriveno je mastima. Djeca koja su dojena apsorbiraju 96% masti, djeca koja su na mješovitoj i vještačkoj ishrani - 90%.
S godinama se povećava dnevna količina masti koja je neophodna za normalan razvoj djece. Od 1-3 godine, dijete treba dobiti 32,7 g dnevno, 4-7 - 39,2 g, 8-13 godina - 38,4 g, 14-17 godina - 47 g, što približno odgovara normi odrasle osobe. - 50 g.
Ispravna razgradnja masti je moguća ako su masti pravilno povezane sa drugim nutritivnim sastojcima. Prilikom hranjenja male djece treba posebno održavati omjer 1:2 između masti i ugljikohidrata.
Razmjena vode
Voda dio je svih ćelija i tkiva tijela, služi kao najbolji rastvarač za mnoge biološki važne tvari, osigurava tijek metaboličkih procesa, učestvuje u regulaciji topline, rastvara krajnje produkte metabolizma i potiče njihovo izlučivanje putem organa za izlučivanje.
Dječije tijelo se razlikuje od tijela odrasle osobe hidrolabilnost, odnosno sposobnost brzog gubitka i brzog nakupljanja vode. Postoji veza između energije
14 Age Anatomy
Higijena rasta i sadržaj vode u tkivima. Svakodnevno povećanje telesne težine kod novorođenčadi< го возраста составляет 25 г, на долю воды приходится 18 г, белка - 3 г, жира - 3 и 1 г приходится на долю минеральных солей.
Što je dete mlađe i što brže raste, veća je njegova potreba za vodom | Potrebe za vodom po 1 kg tjelesne težine:
Starost Količina vode, ml
Novorođenčad 150-200
Pektoral 120-130
12-13 godina 40-50
Dnevne potrebe za vodom:
Starost, godine Količina vode, ml
| 800 950 1200 1350 1500 |
U ranoj dobi, čak i uz male promjene u bilo kojoj karici metabolizma vode, njegova regulacija je poremećena, kao rezultat toga, mogu se pojaviti patološki fenomeni. Na primjer, djeca imaju "groznicu žeđi" zbog povećanog razgradnje proteina zbog nedostatka vode u tijelu.
Gubitak 10% vode u tijelu negativno utječe na život i dovodi do zgušnjavanja krvi, poremećaja krvotoka, pomaka u psihičkom stanju, konvulzija. Smanjenje količine vode za 20% dovodi do smrti.
8.5.5. Mineralni metabolizam
Minerali su vitalne komponente ishrane i održavaju homeostazu. Minerali obavljaju sljedeće glavne funkcije:
■ formiraju tkiva, njihova uloga je posebno velika u izgradnji koštanog tkiva, gdje dominiraju fosfor i kalcijum (plastična funkcija);
■ učestvuje u svim vrstama metabolizma;
■ održava osmotski pritisak u ćelijama i međućelijskim tečnostima; * obezbeđuju acido-baznu ravnotežu (stanje) u organizmu;
■ jačanje imuniteta;
■ aktivirati hormone, vitamine, enzime;
■ promoviraju hematopoezu.
bez mineralnih materija nemoguća je normalna funkcija nervnog, kardiovaskularnog, probavnog, izlučnog i drugih sistema.
U pravilu, tvari životinjskog i biljnog porijekla koje se koriste u hrani sadrže u dovoljnim količinama sve minerale neophodne za organizam koji raste. Za racionalno kuvanje dodaje se samo kuhinjska so.
Kod djece je ravnoteža mineralnog metabolizma pozitivna, to je zbog rasta tijela i prije svega koštanog tkiva. Kod novorođenčeta količina minerala je 2,55% tjelesne težine, kod odrasle osobe - 5%.
Ravnoteža pojedinih minerala zavisi od uzrasta deteta, njegovog
individualne karakteristike i godišnja doba. DO""""
Za organizam koji raste, igra važnu ulogu kalcijum. Optimalna težina
pečenje tela kalcijumom je potrebno tokom celog života osobe. Oso
Kalcijum je posebno važan u periodu intenzivnog rasta, jer je neophodan
uslov za normalan razvoj skeleta, za postizanje potrebne snage
i sigurnost. , -v
Nedostatak unosa kalcijuma u djetinjstvu i adolescenciji ometa postizanje optimalne koštane mase i snage, čime se povećava rizik od osteoporoze. Nedostatak kalcijuma povećava rizik od rahitisa kod djece, remeti razvoj skeleta i zuba, te povećava rizik od kardiovaskularnih bolesti.
Štitnjača i paratireoidne žlijezde regulišu razmjenu kalcija, održavajući njegov konstantan nivo u krvi i osiguravajući tijelu potrebne količine u slučaju mogućih fluktuacija.
Za normalan razvoj kostiju, takođe je neophodan fosfor. Ovaj element je potreban ne samo za rast koštanog tkiva, već i za normalno funkcionisanje nervnog sistema, većine ćelija žlezda i drugih organa. S godinama se relativna potreba za fosforom smanjuje. Optimalni omjer koncentracije kalcijevih i fosfornih soli za predškolsku djecu je 1:1; u dobi od 8-10 godina - 1: 1,5; u adolescenciji -1:2. Sa takvim omjerima, razvoj skeleta se odvija normalno. U nedostatku ili nedostatku vitamina D smanjuje se aktivnost fosfataze, smanjuje se taloženje soli kalcijum fosfata u kostima i razvija se rahitis.
Višak fosfora najopasniji je za djecu u prvim mjesecima života, čiji bubrezi ne mogu da podnose njegovo izlučivanje. To dovodi do povećanja fosfora u krvi i smanjenja kalcija, a u budućnosti i do razvoja urolitijaze.
Kalijum neophodan je za intracelularni metabolizam. Neophodan je za normalnu mišićnu aktivnost, posebno pospješuje rad srca, učestvuje u metabolizmu ugljikohidrata, masti, proteina. Djeca unose manje kalija iz hrane nego odrasli i izlučuju manje kalija. Nedostatak kalijuma u organizmu praćen je letargijom, apatijom, pospanošću, smanjenim mišićnim tonusom, srčanim aritmijama i sniženim krvnim pritiskom.
Iron dio je hemoglobina. Kod djece je potreba za gvožđem veća nego kod odraslih. Zbog nedostatka gvožđa u organizmu nastaje nedostatak gvožđa.“Naya anemija, brzi zamor, slabost mišića, smanjene mentalne i fizičke performanse.
Za normalan razvoj djeteta, svi potrebni elementi u tragovima moraju se unositi u njegovo tijelo hranom: bakar, cink, mangan, magnezijum, fluor itd. Odojče ih prima sa majčinim mlijekom.
Norme i prehrana djece
Prilikom formulisanja obroka hrane treba voditi računa o kvantitativnom i kvalitativnom odabiru nutrijenata. Važno je da hrana sadrži sve potrebne supstance: proteine, masti, ugljene hidrate, vodu, mineralne soli i vitamine. Za djecu osnovnoškolskog uzrasta najbolji omjer proteina, masti i ugljikohidrata je 1:1:6, za djecu starijeg uzrasta -1:2:3, za odrasle - 1:1:4. Table 8.1 prikazuje dnevne norme proteina, masti i ugljikohidrata, koji su neophodni za organizaciju racionalne prehrane za djecu. Hrana treba da bude dovoljna po obimu i sadržaju kalorija, odnosno treba da izaziva osećaj sitosti i da pokrije sve energetske troškove organizma.
Ishrana dece je od velikog značaja. Školarci bi trebali
četiri obroka dnevno sa sledećom raspodelom ukupne količine:
doručak - 30%, ručak - 40-45%, popodnevni čaj - 10%, večera - 20%. Mlađi re
benok, pa obroci trebaju biti češći: za odojče 6-7 puta dnevno,
za predškolce - 5 puta. i
Tabela 8.1 Dnevne norme proteina, masti i Ugljikohidrati u ishrani djece i adolescenata (u g)
Konzumiranje hrane bogate proteinima prije odlaska u krevet negativno utiče na probavu djece, jer se ove namirnice duže zadržavaju u želucu i ona za preradu je potrebno više probavnih sokova. Povećava razdražljivost nervnog sistema, a to zauzvrat sprečava brzi početak dubokog sna. Stoga bi večera za djecu trebala biti malog obima, od laganog povrća i mliječnih jela, 1,5-2 sata prije spavanja.
Kršenje punopravne uravnotežene prehrane dovodi do raznih
bolesti. Osnove uravnotežene prehrane razvili su stručnjaci za
higijena hrane i dijetetika. S
E.5.7. Razmjena energije
Razmjena energije- pretvaranje potencijalne energije nutrijenata u toplotu i rad. Oko 15% ukupne potrošnje energije djeteta troši se na rast i taloženje. Na rad mišića troši manje energije od odrasle osobe (15%), a dijete gubi malo više energije sa izmetom. U ranom uzrastu, trošenje Energije za vrisku i plač je posebno veliko, pri čemu se potrošnja energije može povećati za 100, pa čak i 200%. Ukupna potrošnja energije kod djece prikazana je u tabeli „d8.2.
Bazalni metabolizam kod djece je veći nego kod odraslih. Ovo je zbog:
■ intenzitet rasta, intenzitet procesa sinteze;
■ svojstva mladih tkiva, koja imaju intenzivniji metabolizam u odnosu na tkiva odrasle osobe;
■ relativno veća tjelesna površina kod djece.
Kod novorođenčadi je metabolizam nizak zbog nedovoljnog funkcioniranja štitne žlijezde. Međutim, već od druge polovice prve godine života, bazalni metabolizam se postupno povećava i dostiže svoju maksimalnu vrijednost za 1-2,5 godine, nakon čega počinje postupno opadati, približavajući se osnovnom metabolizmu odrasle osobe.
Intenzitet bazalnog metabolizma kod djeteta zavisi od starosti, pola, težine, visine, rada endokrinih žlijezda, konstitucije, uslova života itd.
Tabela 8.2. Distribucija dnevne potrošnje energije kod djece (u%)
Ti je isti, ali već u drugoj polovini života dnevna osnovna stopa metabolizma v dječaka neznatno premašuje onu djevojčica. U dobi od 12-13 godina, djevojčice su energične. ispostavilo se da je osnovni metabolizam ispred dječaka. U odrasloj dobi bazalni metabolizam kod muškaraca je veći nego kod žena. Bazalni metabolizam kod svakog pojedinačnog subjekta je konstantan i fluktuira unutar ± 10%.
Bazalni metabolizam na 1 kg tjelesne težine dnevno:
Ukupna potrošnja energije, izračunata za 1 kg tjelesne težine, podliježe promjenama vezanim za dob. Dnevna potrošnja energije kod djece prve godine života:
Dnevna potrošnja energije unutar određene starosne grupe podložna je velikim individualnim fluktuacijama, kako u mirovanju, tako i tokom različitih aktivnosti. To je zbog razlika u tjelesnom razvoju djece, stanju njihovog endokrinog i nervnog sistema, intenzitetu pokreta, trudova i sl. Dnevna potrošnja energije istog djeteta u pojedinim danima nije ista i ovisi o općem stanje djeteta, vrijeme provedeno na mišićnoj aktivnosti.
8.5.8. Osobine termoregulacije kod djece
Termoregulacija- skup fizioloških procesa u ljudskom tijelu, koji su usmjereni na održavanje stalne tjelesne temperature.
Osnovna karakteristika termoregulacionog sistema kod dece je nedostatak njegovih regulacionih procesa. Mehanizmi termoregulacije kod djece su nesavršeni zbog:
„nerazvijeni centar hemijske termoregulacije;
■ nesavršeni mehanizmi prijenosa topline - nedovoljno razvijene vazomotorne reakcije koje regulišu dotok krvi u kožu - i, posljedično, prijenos topline;
■ velika specifična tjelesna površina djeteta – što je dijete mlađe, to je veća površina tijela po jedinici mase. Pošto je vrednost toplote
povrat ovisi o veličini površine tijela, tada se kod djece ovaj proces odvija intenzivnije nego kod odraslih, dakle, potreba za (potreba za stvaranjem topline kod djece je veća nego kod odraslih; strukturne karakteristike kože kao perifernog aparata fizičke termoregulacije - obilna opskrba krvlju, tanak epidermalni i rožnati sloj, slabo razvijene znojne žlijezde.
Povećanje proizvodnje toplote tokom hlađenja ili njeno slabljenje tokom grejanja (hemijska termoregulacija) primećuje se već kod dojenčadi. S povećanjem proizvodnje topline kod dojenčadi, nema termoregulacijske reakcije tremora. Povećanje proizvodnje toplote mišića pri hlađenju postiže se povećanjem tzv termoregulatorni ton. Kod novorođenčadi, smeđe masno tkivo je važan izvor topline.
Mehanizam oslobađanja toplote (fizička termoregulacija) kod novorođenčeta i
dojenče nije dovoljno razvijeno, pa mu je vrlo lako
pregrijavanje opasno za dijete. "^
Kod novorođenčadi se već provodi refleksna regulacija lumena žila kože: žile kože se sužavaju kada su izložene hladnoći, kako na mjestu hlađenja, tako i na simetričnom dijelu kože. Međutim, period latencije reakcije je dovoljno dug, a njen intenzitet nizak.
Dakle, u ranoj dobi, glavni mehanizam koji održava konstantnost tjelesne temperature je hemijska termoregulacija. S godinama se povećava uloga fizičke termoregulacije. Devet godina je granica prijelaza s jedne vrste održavanja stalne tjelesne temperature na drugu.
Nakon 1-1,5 godine do 4-5 godina dolazi do velikog protoka topline kroz jedinicu tjelesne površine: stopa rasta djetetovog tijela se usporava, ali je intenzitet bazalnog metabolizma i dalje visok. Visok nivo proizvodnje toplote u ovom uzrastu kompenzuje slabe mogućnosti fizičke termoregulacije. Sa 6-7 godina povećavaju se mogućnosti fizičke termoregulacije, a smanjuje se uloga hemijske.
U predpubertetskom periodu (10 godina za djevojčice i 11-12 godina za dječake), kao rezultat hormonskih promjena, smanjuju se mogućnosti fizičke termoregulacije i povećava uloga hemijske termoregulacije. Fizička termoregulacija se poboljšava utoliko intenzivnije, što su ranije počele aktivnosti očvršćavanja.
Zbog nesavršenosti mehanizama termoregulacije, djetetov organizam karakterizira termička labilnost (temperaturna nestabilnost), koja je oštro izražena kod male djece. Dakle, unos hrane, anksioznost, kretanje, san, glad i povremeno hlađenje utiču na njihovu temperaturnu krivu. Od 6-10 mjeseci fluktuacije tjelesne temperature postaju manje.
Fetus je sposoban za samostalnu proizvodnju topline, stoga je tjelesna temperatura novorođenčadi obično 0,1-0,6 °C viša od rektalne temperature majke. Che-
Nakon 30-60 minuta nakon rođenja, djetetova tjelesna temperatura značajno opada c nakon 2-3 sata pada za 2,0-2,5 °C. Kod zdrave dece temperatura će ponovo porasti. traje nakon 12-24 sata (ponekad nakon 2-3 dana) dostiže 36,0-37,0 °C. Još nekoliko dana temperatura kod novorođenčadi je nešto nestalna. Razlozi početnog smanjenja tjelesne temperature kod novorođenčadi su nagla promjena temperature okoline, kao i još neuspostavljena fizička termoregulacija.
Monotermija nije tipična za novorođenče. Prosječne fluktuacije razlike između maksimalne i minimalne temperature tokom dana kod novorođenčadi su oko 0,4 "SA, a kod starije djece fluktuacije temperature mogu doseći i do 1 "C.
Novorođenče lako podnosi pad tjelesne temperature za 3-4 "SA, ali teško je - promocija. Pregrijavanje kod djeteta dolazi brzo. Ako temperatura poraste za više od 2°C, to uzrokuje ne samo bolno stanje, već predstavlja i opasnost po život, jer se vaskularne reakcije javljaju i na zagrijavanje i na lokalno hlađenje kože.
Postupno, vaskularne reakcije postaju savršenije - njihov period latencije, trajanje, brzina povratka na početni nivo se smanjuju. Ali ni sa 12 godina ne dostižu nivo razvoja odraslih.
Postoje određene starosne karakteristike fizičke regulacije. Postoji inverzna veza između vrijednosti temperature kože i starosti: što je osoba mlađa, temperatura kože je viša. Žene starosti 8-12 i 18-25 imaju višu temperaturu kože od muškaraca. U dobi od 1-3 godine, 4-7 godina, spolne razlike u temperaturi kože se ne pojavljuju. Brzina oporavka temperature kože nakon lokalnog hlađenja kod mladih je veća nego kod starijih osoba.
U prilagođavanju temperaturnim uticajima važnu ulogu ima očvršćavanje, odnosno vježbanje, vježbanje vaskularnih i neurohumoralnih procesa (hladno trljanje, kupanje, zračne kupke itd.).
KONTROLNA PITANJA
1. Vrijednost CVS-a, njegova struktura i funkcije.
2. Glavni ontogenetski pravci razvoja KVS: promene u strukturi, funkcionalnim parametrima, otkucaju srca, krvnom pritisku itd.
3. Osobine fetalnog kardiovaskularnog sistema.
4. Osobine CVS-a novorođenčeta.
5. Osobine KVS-a kod djece.
6. Osobine KVS-a kod adolescenata.
7. Struktura i funkcija ljudskog respiratornog sistema.
8. Osobine disanja fetusa i novorođenčadi.
9. Glavni ontogenetski pravci razvoja respiratornog sistema: od
promjena frekvencije i dubine disanja, vitalnog kapaciteta pluća, ovisno o
od poda, fitnes djece.
10. Starosne karakteristike regulacije disanja.
11. Vrijednost probavnog sistema, njegova struktura i funkcija.
12. Osobine probave u usnoj šupljini kod djece i adolescenata.
13. Osobenosti probave u želucu kod djece i adolescenata.
14. Osobitosti crijevne probave kod djece i adolescenata.
15. Osobine apsorpcije kod djece. ? ""> "
16. Norme i ishrana dece.
17. Vrijednost urinarnog sistema, njegova struktura i funkcija.
18. Starostne morfofunkcionalne promjene u urinarnom sistemu.
19. Regulacija protoka urina/genijalnost, enureza kod djece. ; "
20. Koncept asimilacije i disimilacije. "- v *
21. Osobine metabolizma proteina, ugljikohidrata i masti kod djece i adolescenata.
22. Promjene bazalnog metabolizma povezane sa godinama. Polne razlike u ukupnoj dnevnoj potrošnji energije.
23. Formiranje znojnih i lojnih žlijezda u ontogenezi.
24. Termoregulacija kod djece.
INDIVIDUALNO-TIPOLOŠKE (USTAVNE) OSOBINE DJETETA
Ustav- To je skup morfoloških i funkcionalnih karakteristika organizma, formiranih na osnovu naslednih i stečenih svojstava i koji određuju njegov kapacitet i reaktivnost, odnosno prirodu njegovog odgovora na različite uticaje. Budući da je organizam integralna struktura, potrebno je identifikovati sve međusistemske odnose kako bi se uspostavila međusobna konzistentnost morfoloških, fizioloških, biohemijskih, imunoloških, mentalnih i drugih parametara organizma. Ljudska konstitucija je integralna biopsihička karakteristika organizma, koja odražava njegovu individualnost. Istovremeno, svaka osoba prolazi kroz određeni put u svom formiranju, ostvarujući nasljedne potencijale u specifičnim uvjetima okolnog svijeta.
Svaka vrsta konstitucije ima karakteristične karakteristike ne samo u antropološkim pokazateljima, već iu aktivnosti nervnog i endokrinog sistema, metabolizmu, strukturi i funkcijama unutrašnjih organa. Specifične tipove konstitucije karakteriziraju različita svojstva imuniteta, predispozicija za zarazne i nezarazne bolesti.
U procesu istorijskog razvoja društva, kao rezultat prirodne selekcije i stalnog prilagođavanja promenljivim uslovima životne sredine, formirali su se određeni konstitucionalni tipovi.
Pristup proučavanju tipova ustava ne treba da bude osuđujući, jer nijedan od tipova nije ni dobar ni loš. Svaki tip je opravdan i biološki i socijalno. Društvo treba da ima predstavnike različitih konstitutivnih tipova, što je garancija održivog razvoja društva.
Konstitucijski tip ukazuje na to kakav je način života priroda obezbijedila određenom pojedincu. Razumijevanje prednosti i mana različitih tipova omogućava odabir odgovarajućeg pristupa režimu, ishrani, ponašanju, prevenciji i liječenju bolesti, profesionalnoj i sportskoj orijentaciji, obrazovnom programu i načinu života za svakog pojedinca.
Plan.
Predavanje 17
Tema: "Dobne karakteristike metabolizma"
12. Metabolizam i energija, njegove starosne karakteristike.
13. Nutrijenti, njihov sastav, energetska vrijednost, nutritivne norme.
14. Prevencija gastrointestinalnih bolesti.
Metabolizam se odnosi na ukupnost promjena koje tvari prolaze od trenutka ulaska u probavni trakt do stvaranja konačnih produkata raspadanja koji se izlučuju iz tijela. Odnosno, metabolizam svih organizama, od najprimitivnijih do najsloženijih, uključujući i ljudsko tijelo, je osnova života.
U procesu života u tijelu dolazi do kontinuiranih preuređivanja: neke ćelije umiru, druge ih zamjenjuju. Kod odrasle osobe 1/20 ćelija epitela kože i polovina svih ćelija epitela probavnog trakta umire i zamenjuje se u toku dana oko 25 g krvi itd.
U procesu rasta, obnova tjelesnih stanica je moguća samo kada se tijelo kontinuirano snabdijeva kisikom i hranjivim tvarima, koji su građevinski materijal od kojeg je tijelo građeno. Ali za izgradnju novih ćelija u tijelu, njihovo kontinuirano obnavljanje, kao i za obavljanje nekog posla potrebna je energija. Ljudsko tijelo ovu energiju prima tokom raspadanja i oksidacije u metaboličkim procesima (metabolizam). Štaviše, metabolički procesi (anabolizam i katabolizam) suptilno su međusobno usklađeni i odvijaju se određenim redoslijedom.
Ispod anabolizam razumjeti ukupnost reakcija sinteze. Ispod katabolizam- skup reakcija raspadanja. Treba imati na umu da su oba ova procesa kontinuirano povezana. Katabolički procesi obezbeđuju anabolizam energijom i početnim supstancama, a anabolički procesi obezbeđuju sintezu struktura, stvaranje novih tkiva u vezi sa procesima rasta organizma, sintezu hormona i enzima neophodnih za život.
Tokom individualnog razvoja, najznačajnije promjene doživljava anabolička faza metabolizma i, u manjoj mjeri, katabolička faza.
Prema svom funkcionalnom značaju u anaboličkoj fazi metabolizma razlikuju se sljedeće vrste sinteze:
1) sinteza rasta - povećanje proteinske mase organa u periodu povećane diobe ćelija, rast organizma u cjelini.
2) funkcionalna i zaštitna sinteza - stvaranje proteina za druge organe i sisteme, na primjer, sinteza proteina krvne plazme u jetri, stvaranje enzima i hormona probavnog trakta.
3) sinteza regeneracije (restauracija) - sinteza proteina u regenerirajućim tkivima nakon ozljede ili pothranjenosti.
4) sinteza samoobnavljanja, povezana sa stabilizacijom organizma, je stalno nadopunjavanje komponenti unutrašnjeg okruženja koje se uništavaju tokom disimilacije.
Svi ovi oblici slabe, iako neravnomjerno, tokom individualnog razvoja. Štaviše, posebno značajne promjene uočavaju se u sintezi rasta. Najveće stope rasta zabilježene su u intrauterinom periodu. Na primjer, težina ljudskog embrija u usporedbi s težinom zigota povećava se za 1 milijardu. 20 miliona puta, a tokom 20 godina progresivnog ljudskog rasta povećava se ne više od 20 puta.
Tokom postnatalnog života dolazi do daljeg pada nivoa anabolizma.
Metabolizam proteina u organizmu u razvoju. Procesi rasta, čiji su kvantitativni pokazatelji povećanje tjelesne težine i nivo pozitivne ravnoteže dušika - jedna strana razvoja. Njegova druga strana je diferencijacija ćelija i tkiva, čija je biohemijska osnova sinteza enzimskih, strukturnih i funkcionalnih proteina.
Proteini se sintetiziraju iz aminokiselina koje dolaze iz probavnog sistema. Štaviše, ove aminokiseline se dijele na nezamjenjive i neesencijalne. Ako se esencijalne aminokiseline (leucin, metionin i triptofan, itd.) ne snabdijevaju hranom, onda je poremećena sinteza proteina u tijelu. Unos esencijalnih aminokiselina posebno je važan za organizam koji raste, na primjer, nedostatak lizina u hrani dovodi do usporavanja rasta, iscrpljivanja mišićnog sistema, manjka valina – poremećaja djetetove ravnoteže.
U nedostatku neesencijalnih aminokiselina u hrani, mogu se sintetizirati iz esencijalnih (tirozin se može sintetizirati iz fenilalanina).
I konačno, proteini koji sadrže sav potreban skup aminokiselina koje osiguravaju normalne procese sinteze su biološki potpuni proteini. Biološka vrijednost istog proteina za različite ljude je različita ovisno o stanju organizma, unosu hranom, dobi.
Dnevna potreba za proteinima po 1 kg tjelesne težine djeteta: za 1 godinu - 4,8 g, za 1-3 godine - 4-4,5 g; 6-10 godina - 2,5-3 g, 12 i više - 2,5 g, odrasli - 1,5-1,8 g. Dakle, ovisno o dobi, djeca mlađa od 4 godine trebaju dobiti 50 g proteina, do 7 godina - 70 g , od 7 godina - 80 g dnevno.
Količina proteina koja je ušla u organizam i u njemu se uništila prosuđuje se po vrijednosti azotnog balansa, odnosno omjera količina azota koje u organizam ulazi hranom i izlučuje se iz organizma urinom, znojem i dr. sekreta.
Sposobnost zadržavanja dušika kod djece podložna je značajnim individualnim fluktuacijama i opstaje tokom cijelog perioda progresivnog rasta.
Odrasle osobe u pravilu ne karakteriše sposobnost zadržavanja dušika u hrani, njihov metabolizam je u stanju ravnoteže dušika. To ukazuje da potencijal za sintezu proteina dugo traje – na primjer, pod utjecajem fizičke aktivnosti povećava se mišićna masa (pozitivna ravnoteža dušika).
U periodima stabilnog i regresivnog razvoja, po dostizanju maksimalne težine i prestanku rasta, glavnu ulogu počinju da igraju procesi samoobnavljanja koji se dešavaju tokom života i koji sa starošću propadaju mnogo sporije od ostalih vrsta sinteze.
Promjene vezane za dob utječu ne samo na metabolizam proteina, već i na metabolizam masti i ugljikohidrata.
Starosna dinamika metabolizma masti i ugljikohidrata.
Fiziološka uloga lipida – masti, fosfatida i sterola u organizmu je da su dio ćelijskih struktura (plastični metabolizam), a koriste se i kao bogati izvori energije (energetski metabolizam). Ugljikohidrati u tijelu imaju vrijednost energetskog materijala.
Metabolizam masti i ugljikohidrata mijenja se s godinama. Masti igraju bitnu ulogu u procesima rasta i diferencijacije. Masnolike supstance su posebno važne, prvenstveno jer su neophodne za morfološko i funkcionalno sazrijevanje nervnog sistema, za formiranje svih vrsta ćelijskih membrana. Zato je potreba za njima u detinjstvu velika. S nedostatkom ugljikohidrata u hrani, zalihe masti kod djece se brzo iscrpljuju. Intenzitet sinteze u velikoj mjeri ovisi o prirodi prehrane.
Faze stabilnog i regresivnog razvoja karakteriše svojevrsna preorijentacija anaboličkih procesa: prebacivanje anabolizma sa sinteze proteina na sintezu masti, što je jedna od karakterističnih karakteristika starosnih promena metabolizma tokom starenja.
Starosna preorijentacija anabolizma ka nakupljanju masti u brojnim organima zasniva se na smanjenju sposobnosti tkiva da oksidira masnoće, zbog čega se, uz konstantnu, pa čak i smanjenu stopu sinteze masnih kiselina, tijelo je obogaćeno mastima (na primjer, razvoj gojaznosti je uočen čak i kod 1-2 obroka dnevno). Nema sumnje da je u preusmjeravanju procesa sinteze, pored faktora nutritivne i nervne regulacije, od velike važnosti promjena hormonskog spektra, a posebno promjene u brzini stvaranja hormona rasta, hormona štitnjače, inzulina, steroidni hormoni.
Obnavlja se sa godinama i metabolizam ugljikohidrata. Kod djece se metabolizam ugljikohidrata odvija većim intenzitetom, što se objašnjava visokim stupnjem metabolizma. U djetinjstvu ugljikohidrati obavljaju ne samo energetsku, već i plastičnu funkciju, formirajući ćelijske membrane, tvari vezivnog tkiva. Ugljikohidrati su uključeni u oksidaciju proizvoda metabolizma proteina i masti, što doprinosi održavanju acidobazne ravnoteže u tijelu. Dnevna potreba za ugljikohidratima kod djece je velika i iznosi 10-12 g na 1 kg tjelesne težine u dojenčadi. U narednim godinama, u dobi od 8-9 godina, povećava se na 12-15 g po 1 kg tjelesne težine. Od 1 do 3 godine dijete treba oko 193 g ugljikohidrata dnevno s hranom, 4-7 godina - 287, 9-13 - 370, 14-17 godina - 470, a odrasli - 500 g.
Ugljikohidrate tijelo djeteta apsorbira bolje nego odrasla osoba. Jedan od značajnih pokazatelja starosnih promjena u metabolizmu ugljikohidrata je naglo povećanje vremena eliminacije hiperglikemije uzrokovano uvođenjem glukoze u testove opterećenja šećerom do starosti.
Važan dio tjelesnog metabolizma je metabolizam vode i soli.
Transformacija supstanci u organizmu odvija se u vodenoj sredini, zajedno sa mineralnim materijama, voda učestvuje u izgradnji ćelija i služi kao reagens u ćelijskim hemijskim reakcijama. Koncentracija mineralnih soli rastvorenih u vodi određuje veličinu osmotskog pritiska krvi i tkivne tečnosti, te je stoga od velikog značaja za apsorpciju i izlučivanje. Promjene količine vode u organizmu i promjene u slanom sastavu tjelesnih tekućina i struktura tkiva uzrokuju narušavanje stabilnosti koloida, što može rezultirati nepovratnim poremećajima i odumiranjem pojedinih ćelija, a potom i organizma u cjelini. Zato je održavanje stalne količine vode i mineralnog sastava neophodan uslov za normalan život.
U fazi progresivnog rasta voda učestvuje u procesima stvaranja tjelesne mase. Poznato je, na primjer, da od dnevnog prirasta od 25 g vode otpada 18, proteina - 3, masti - 3, a mineralnih soli - 1 g. Što je tijelo mlađe, to je veća dnevna potreba za vodom. U prvih šest mjeseci života, djetetova potreba za vodom dostiže 110-125 g po 1 kg težine, do 2 godine se smanjuje na 115-136 g, sa 6 godina - 90-100 g, 18 godina - 40 -50 g. Djeca mogu brzo izgubiti i brzo taložiti vodu.
Opći obrazac individualne evolucije je smanjenje vode u svim tkivima. S godinama dolazi do preraspodjele vode u tkivima - povećava se volumen vode u međućelijskim prostorima, a smanjuje se volumen intracelularne vode.
Ravnoteža mnogih mineralnih soli zavisi od starosti. U mladosti je sadržaj većine anorganskih soli manji nego kod odraslih. Razmjena kalcijuma i fosfora je od posebne važnosti. Povećani zahtjevi za unosom ovih elemenata kod djece mlađe od godinu dana objašnjavaju se povećanim stvaranjem koštanog tkiva. Ali ovi elementi nisu ništa manje važni u starosti. Zbog toga starije osobe moraju u svoju prehranu uvesti namirnice koje sadrže ove elemente (mlijeko, mliječni proizvodi) kako bi se izbjegla potrošnja ovih elemenata iz koštanog tkiva. A sadržaj natrijevog klorida, naprotiv, treba smanjiti u prehrani zbog slabljenja proizvodnje mineralokortikoida u nadbubrežnim žlijezdama s godinama.
Važan pokazatelj energetskih transformacija u organizmu je oko osnovna razmena.
Starosna dinamika bazalnog metabolizma
Pod bazalnim metabolizmom podrazumeva se minimalni nivo metabolizma i potrošnje energije za organizam pod strogo stalnim uslovima: 14-16 sati pre obroka, u ležećem položaju u stanju mišićnog odmora na temperaturi od 8-20 C. U sredini -staroj osobi, bazalni metabolizam je 4187 J po 1 kg mase za 1 sat, u prosjeku je to 7-7,6 MJ dnevno. Štaviše, za svaku osobu bazalni metabolizam je relativno konstantan.
Glavni metabolizam kod djece je intenzivniji nego kod odraslih, jer imaju relativno veliku tjelesnu površinu po jedinici mase, a prevladavaju procesi disimilacije, a ne asimilacije. Što je dijete mlađe, to je više energije za rast. Dakle, potrošnja energije vezana za rast nakon 3 mjeseca iznosi 36% za 6 mjeseci. - 26%, 9 mjeseci - 21% ukupne energetske vrijednosti hrane.
U ekstremnoj starosti (faza regresivnog razvoja) uočava se smanjenje tjelesne težine, kao i smanjenje linearnih dimenzija ljudskog tijela, bazalni metabolizam pada na niske vrijednosti. Štaviše, stepen smanjenja bazalnog metabolizma u ovoj dobi korelira, prema različitim istraživačima, sa mjerom u kojoj stari ljudi pokazuju znakove oronulosti i izgubljene radne sposobnosti.
Što se tiče spolnih razlika u nivou bazalnog metabolizma, one se nalaze u ontogenezi već od 6-8 mjeseci. Istovremeno, osnovni metabolizam dječaka je viši nego kod djevojčica. Takvi odnosi traju tokom puberteta, a do starosti se izjednačavaju.
U ontogenezi ne varira samo prosječna vrijednost energetskog metabolizma, već se značajno mijenjaju i mogućnosti povećanja ovog nivoa u uslovima intenzivne, na primjer, mišićne aktivnosti.
U ranom djetinjstvu, nedovoljna funkcionalna zrelost mišićno-koštanog, kardiovaskularnog i respiratornog sistema ograničava adaptivne sposobnosti reakcije energetskog metabolizma pri fizičkom naporu. U odrasloj dobi, adaptivni kapacitet, kao i snaga mišića, dostižu svoj maksimum. U starijoj dobi iscrpljuju se mogućnosti kompenzacijskog povećanja nivoa disanja i razmjene energije u stresnim uvjetima zbog smanjenja vitalnog kapaciteta pluća, koeficijenta iskorištenja kisika u tkivima i smanjenja funkcija kardiovaskularni sistem.
Napravljene su različite pretpostavke i predloženi različiti matematički izrazi za utvrđivanje zavisnosti proizvodnje energije od parametara koji karakterišu strukturne karakteristike organizma. Dakle, Rubner je vjerovao da su promjene u metabolizmu povezane sa starenjem rezultat smanjenja veličine relativne površine tijela s godinama.
Pad nivoa metaboličkih procesa u starijoj dobi pokušalo se objasniti nakupljanjem potkožne masti i smanjenjem temperature kože u ovoj dobi.
Zanimljivi su radovi u kojima se razmatraju promjene u energetskom metabolizmu u vezi sa formiranjem mehanizama termoregulacije i učešćem skeletnih mišića u njemu (Magnus, 1899; Arshavsky, 1966-71).
Povećanje tonusa skeletnih mišića uz nedovoljnu aktivnost centra vagusnog živca tokom prve godine života doprinosi povećanju energetskog metabolizma. Uloga starosnog restrukturiranja aktivnosti skeletnih mišića u dinamici energetskog metabolizma posebno je jasno istaknuta u proučavanju izmjene plinova kod ljudi različite dobi u mirovanju i tokom fizičke aktivnosti. Za progresivni rast, povećanje metabolizma u mirovanju karakterizira smanjenje razine bazalnog metabolizma i poboljšanje energetske adaptacije na mišićnu aktivnost. U periodu stabilne faze održava se visoka razmena funkcionalnog odmora i razmena tokom rada se značajno povećava, dostižući stabilan, minimalan nivo osnovnog metabolizma. A u regresivnoj fazi, razlika između razmene funkcionalnog odmora i bazalne razmene se kontinuirano smanjuje, vreme odmora se produžava.
Mnogi istraživači vjeruju da je smanjenje energetskog metabolizma cijelog organizma tijekom ontogeneze prvenstveno posljedica kvantitativnih i kvalitativnih promjena u metabolizmu u samim tkivima, čija se veličina procjenjuje odnosom između glavnih mehanizama oslobađanja energije - anaerobnog i aerobna. Ovo omogućava otkrivanje potencijala tkiva da generira i koristi energiju visokoenergetskih veza.
Kao rezultat savladavanja ovog poglavlja, student mora: znam
- faze metabolizma i energije: anabolizam i katabolizam;
- karakteristike opšteg i osnovnog metabolizma;
- specifično dinamičko djelovanje hrane;
- metode za procjenu potrošnje energije tijela;
- starosne karakteristike metabolizma; biti u mogućnosti
- objasniti značaj metabolizma za ljudski organizam;
- povezati starosne karakteristike metabolizma sa potrošnjom energije u različitim starosnim periodima;
vlastiti
Znanje o učešću nutrijenata u metabolizmu.
Karakteristike metabolizma u organizmu
Metabolizam, ili metabolizam(od grčkog. metabol - transformacija) je skup hemijskih i fizičkih transformacija koje se dešavaju u živom organizmu i obezbeđuju njegovu vitalnu aktivnost u sprezi sa spoljašnjim okruženjem. U metabolizmu i energiji oslobađaju se dva suprotna međusobno povezana procesa: anabolizam koji je osnova asimilacija, i katabolizam, koji se zasniva na disimilacija.
Anabolizam(od grčkog. anabole - porast) - skup procesa sinteze tkiva i ćelijskih struktura, kao i jedinjenja neophodnih za vitalnu aktivnost organizma. Anabolizam osigurava rast, razvoj i obnavljanje bioloških struktura, akumulaciju energetskog supstrata. Energija se skladišti u obliku visokoenergetskih jedinjenja fosfata (makroerga) kao što je ATP.
Katabolizam(od grčkog. katabole - padanje) - skup procesa dezintegracije tkiva i ćelijskih struktura i cijepanja složenih spojeva za energetsku i plastičnu podršku vitalnih procesa. U toku katabolizma oslobađa se hemijska energija koju tijelo koristi za održavanje strukture i funkcije ćelije, kao i za osiguranje specifične ćelijske aktivnosti: mišićne kontrakcije, izlučivanja žljezdanog sekreta itd. Krajnji produkti katabolizma – voda, ugljični dioksid, amonijak, urea, mokraćna kiselina itd. – uklanjaju se iz tijela.
Dakle, katabolički procesi opskrbljuju energiju i prekursore za anabolizam. Anabolički procesi su neophodni za izgradnju i obnavljanje struktura i ćelija, formiranje tkiva tokom rasta, za sintezu hormona, enzima i drugih jedinjenja neophodnih za vitalnu aktivnost organizma. Za kataboličke reakcije, oni opskrbljuju makromolekule za cijepanje. Procesi anabolizma i katabolizma su međusobno povezani i nalaze se u tijelu u stanju dinamička ravnoteža. Stanje ravnotežnog ili neravnotežnog odnosa anabolizma i katabolizma zavisi od starosti, zdravstvenog stanja, fizičkog ili mentalnog stresa koji se izvodi. Kod djece, prevlast anaboličkih nad kataboličkim procesima karakterizira procese rasta i akumulacije tkivne mase. Najintenzivnije povećanje tjelesne težine opaženo je u prva tri mjeseca života - 30 g / dan. Do godine se smanjuje na 10 g / dan, u narednim godinama pad se nastavlja. Energetski trošak rasta je također najveći u prva tri mjeseca i iznosi oko 140 kcal/dan, odnosno 36% energetske vrijednosti hrane. Od tri godine do puberteta, smanjuje se na 30 kcal / dan, a zatim ponovo raste - na 110 kcal / dan. Anabolički procesi su intenzivniji kod odraslih tokom perioda oporavka nakon bolesti. Prevladavanje kataboličkih procesa karakteristično je za osobe koje su stare ili iscrpljene teškom dugotrajnom bolešću. U pravilu, to je zbog postupnog uništavanja struktura tkiva i oslobađanja energije.
Suština metabolizma sastoji se u unosu različitih hranjivih tvari iz vanjskog okruženja u tijelo, asimilaciji i korištenju istih kao izvora energije i materijala za izgradnju struktura tijela i oslobađanje metaboličkih produkata koji nastaju u procesu vitalne aktivnosti. u spoljašnje okruženje. U tom smislu postoje četiri glavna sastojka funkcije razmjene".
- ekstrakcija energije iz okoline u obliku hemijske energije organskih supstanci;
- transformacija nutrijenata iz siromašnih u jednostavnije tvari, od kojih se formiraju makromolekule koje čine komponente stanica;
- sastavljanje proteina, nukleinskih kiselina i drugih ćelijskih komponenti iz ovih supstanci;
- sinteza i uništavanje molekula neophodnih za obavljanje različitih specifičnih funkcija tijela.
Metabolizam tijela odvija se u nekoliko faza. prva faza - transformacija nutrijenata u digestivnom traktu. Ovdje se složene supstance siromaštva razlažu na jednostavnije – glukozu, aminokiseline i masne kiseline koje se mogu apsorbirati u krv ili limfu. Kada se hranljive materije razgrađuju u digestivnom traktu, oslobađa se energija, što se naziva primarna toplota. Tijelo ga koristi za održavanje termalne homeostaze.
Druga faza transformacija supstanci se odvija unutar ćelija tijela. To je takozvani intracelularni, odnosno srednji, razmjena. Unutar ćelije, proizvodi prve faze metabolizma - glukoza, masne kiseline, glicerol, aminokiseline - oksidiraju se i fosforiliraju. Ovi procesi su praćeni oslobađanjem energije, koja se najvećim dijelom pohranjuje u makroergijskim vezama ATP-a. Reakcioni proizvodi daju ćeliji gradivne blokove za sintezu raznih molekularnih komponenti. Brojni enzimi igraju odlučujuću ulogu u tome. Uz njihovo učešće, unutar ćelije se odvijaju složene hemijske reakcije oksidacije i redukcije, fosforilacije, transaminacije itd. zajednički prekursori ili uobičajeni intermedijeri. Ukupna energetska rezerva ćelije nastaje usled reakcije biološke oksidacije.
Biološka oksidacija je aerobna i anaerobna. Aerobik(od lat. aeg - vazduh) procesi zahtevaju kiseonik, odvijaju se u mitohondrijama i praćeni su akumulacijom velike količine energije koja pokriva glavnu potrošnju energije organizma. Anaerobna procesi se odvijaju bez učešća kiseonika, uglavnom u citoplazmi i praćeni su akumulacijom male količine energije u obliku ATP-a, koji se koristi za zadovoljavanje ograničenih kratkoročnih potreba ćelije. Dakle, za mišićno tkivo odrasle osobe karakteristični su aerobni procesi, dok u energetskom metabolizmu fetusa i djece prvih dana života prevladavaju anaerobni procesi.
Potpunom oksidacijom 1 M glukoze ili aminokiselina nastaje 25,5 M ATP-a, a potpunom oksidacijom masti 91,8 M ATP-a. Energija pohranjena u ATP-u tijelo koristi za obavljanje korisnog rada i pretvara se u sekundarnu toplinu. Tako se energija oslobođena oksidacijom nutrijenata u ćeliji na kraju pretvara u toplinsku energiju. Kao rezultat aerobne oksidacije, hranljivi proizvodi se pretvaraju u C0 2 i H 2 0, koji su bezopasni za organizam.
Međutim, u ćeliji može doći i do direktne kombinacije kisika sa oksidirajućim tvarima bez sudjelovanja enzima, što se naziva oksidacija slobodnih radikala. To stvara slobodne radikale i perokside koji su vrlo toksični za tijelo. Oštećuju ćelijske membrane i uništavaju strukturne proteine. Upozorenje na ovu vrstu oksidacije je konzumacija vitamina E, A, C itd., kao i elemenata u tragovima (Se i dr.), koji pretvaraju slobodne radikale u stabilne molekule i sprečavaju stvaranje toksičnih peroksida. Time se osigurava normalan tok biološke oksidacije u ćeliji.
Završna faza metabolizam - izlučivanje produkata raspadanja urinom i izlučivanje znojnih i lojnih žlijezda.
Plastični i energetski metabolizam u organizmu djeluju kao jedinstvena cjelina, ali uloga različitih nutrijenata u njihovom provođenju nije ista. Kod odrasle osobe, proizvodi razgradnje masti i ugljikohidrata uglavnom se koriste za osiguravanje energetskih procesa, a proteini - za izgradnju i obnavljanje staničnih struktura. Kod djece, zbog intenzivnog rasta i razvoja organizma, ugljikohidrati su uključeni u plastične procese. Biološka oksidacija služi kao izvor ne samo energetski bogatih fosfata, već i spojeva ugljika koji se koriste u biosintezi aminokiselina, ugljikohidrata, lipida i drugih ćelijskih komponenti. To objašnjava značajno veći intenzitet energetskog metabolizma kod djece.
Sva energija hemijskih veza nutrijenata koja ulazi u tijelo na kraju se pretvara u toplinu (primarnu i sekundarnu toplinu), pa se prema količini proizvedene topline može suditi o količini energije koja se troši za provedbu vitalne aktivnosti.
Za procjenu potrošnje energije tijela koriste se metode direktne i indirektne kalorimetrije, uz pomoć kojih je moguće odrediti količinu topline koju oslobađa ljudsko tijelo. Direktna kalorimetrija zasniva se na mjerenju količine topline koju tijelo emituje u okolinu (na primjer, po satu ili po danu). U tu svrhu, osoba se smešta u posebnu ćeliju - kalorimetar(sl.12.1). Zidovi kalorimetra se ispiru vodom, čija se temperatura zagrijavanja koristi za procjenu količine oslobođene energije. Direktna kalorimetrija daje visoku tačnost u procjeni potrošnje energije tijela, ali zbog svoje glomaznosti i složenosti ova metoda se koristi samo u posebne svrhe.
Za određivanje potrošnje energije osobe često se koristi jednostavnija i pristupačnija metoda. indirektni kalorimet
Rice. 12.1.
Kalorimetar se koristi za istraživanja na ljudima. Ukupna oslobođena energija se sastoji od: 1) proizvedene toplote, merene povećanjem temperature vode koja teče u zavojnici komore; 2) latentna toplota isparavanja, merena ali količina vodene pare izvučena iz vazduha okoline prvim apsorberom H 2 0; 3) rad usmjeren na objekte izvan kamere. Potrošnja 0 2 se mjeri njegovom količinom, koja se mora dodati da bi njegov sadržaj u komori ostao konstantan.
rii - prema podacima o razmjeni gasa. S obzirom na to da je ukupna količina energije koju tijelo oslobađa rezultat razgradnje bjelančevina, masti i ugljikohidrata, kao i poznavanja količine energije koja se oslobađa pri razgradnji svake od ovih tvari (njihova energetska vrijednost), te količine razloženih supstanci u određenom vremenskom periodu, moguće je izračunati količinu oslobođene energije. Da biste utvrdili koje su tvari u tijelu oksidirale (proteini, masti ili ugljikohidrati), izračunajte brzina disanja(DC), što se podrazumijeva kao omjer volumena emitiranog ugljičnog dioksida i volumena apsorbiranog kisika. Respiratorni kvocijent je drugačiji kada se proteini, masti i ugljikohidrati oksidiraju. Indirektna kalorimetrija se naziva totalna gasna analiza kada je poznata količina apsorbiranog kisika i izdahnutog ugljičnog dioksida. Da biste to izvršili, potrebna vam je oprema koja vam omogućava da odredite volumen ugljičnog dioksida. U klasičnoj bioenergiji u tu svrhu se koriste Douglas vrećica, plinski sat i Holden gasni analizator u kojem se nalaze apsorberi ugljičnog dioksida i kisika. Metoda vam omogućava da procenite procentualni odnos 0 2 i C0 2 u ispitivanom uzorku vazduha. Podaci mjerenja se koriste za izračunavanje volumena apsorbiranog kisika i izdahnutog ugljičnog dioksida.
Analizirajmo suštinu ove metode na primjeru oksidacije glukoze. Ukupna formula za razgradnju ugljikohidrata izražena je jednadžbom
Za masti, DC je 0,7. Kod oksidacije proteina i miješane hrane, DC vrijednost poprima međuvrijednost: između 1 i 0,7.
Ispitanik uzima usnik Douglas vrećice u usta (slika 12.2), nos mu se zatvara kopčom, a sav izdahnuti vazduh tokom određenog vremenskog perioda skuplja se u gumenu vreću.
Zapremina izdahnutog vazduha se određuje pomoću gasnog sata. Iz vreće se uzima uzorak zraka i određuje se sadržaj kisika i ugljičnog dioksida u njoj. Sadržaj gasa u udahnutom vazduhu je poznat. Razlika u procentima koristi se za izračunavanje količine potrošenog kisika, emitiranog ugljičnog dioksida i DC:
Poznavajući vrijednost DC, nalazi se kalorijski ekvivalent kisika (KEO2) (tabela 12.1), tj. količina toplote koja se stvara u tijelu kada se potroši 1 litar kisika.
Rice. 12.2.
Množenjem vrijednosti KE0 2 sa brojem utrošenih litara 0 2 dobija se razmjenska vrijednost za vremenski period tokom kojeg je određena razmjena plina.
Prema njemu se utvrđuje dnevni kurs.
Trenutno postoje automatski analizatori gasa koji vam omogućavaju da istovremeno odredite zapreminu potrošenog 0 2 i zapreminu izdahnutog CO2. Međutim, većina dostupnih medicinskih uređaja može odrediti samo zapreminu apsorbiranog 0 2, stoga se metoda široko koristi u praksi. indirektna kalorimetrija ili nepotpuna analiza gasa. U ovom slučaju se određuje samo zapremina apsorbovanog 0 2, pa je proračun DC nemoguć. Konvencionalno se pretpostavlja da se ugljikohidrati, proteini i masti oksidiraju u tijelu. Vjeruje se da je DC u ovom slučaju 0,85. Odgovara KE0 2, jednakom 4,862 kcal / l. Daljnji proračuni se izvode kao u potpunoj analizi gasa.
Tabela 12.1
Vrijednost DC i EC0 2 u oksidaciji različitih nutrijenata u tijelu
Učitavanje ...