Caracteristicile de vârstă ale metabolismului și energiei. Vârsta caracteristici fiziologice ale metabolismului și energiei. termoreglarea metabolismului și anatomia vârstei energetice

În corpul uman, există o reînnoire constantă a structurilor celulare,
diverși compuși chimici sunt sintetizați și distruși. Agregat
toate reacţiile chimice care au loc în organism se numesc metabolism
(metabolism). ■-);■

În procesul de dezvoltare individuală a unui om, metabolismul și schimbul de energie suferă o serie de modificări cantitative și calitative, în primul rând, raportul dintre cele două faze ale metabolismului se modifică semnificativ: asimilarea și disimilarea. Asimilare- procesul de asimilare a substanțelor externe de către organism, ca urmare a acestui proces, substanțele devin parte integrantă a structurilor vii și se depun sub formă de rezerve în organism.

Disimilare- procesul de descompunere a compușilor organici în substanțe simple, ca urmare, se eliberează energie, care este necesară vieții organismului.

Metabolismul are loc în strânsă legătură cu mediul. Pentru viață, este necesar ca organismul să primească din mediul extern proteine, grăsimi, carbohidrați, vitamine, săruri minerale și apă. Cantitatea, proprietățile și raportul acestor elemente trebuie să corespundă stării organismului și condițiilor de existență a acestuia. De exemplu, dacă există mai multă mâncare decât este necesar, o persoană se îngrașă, dacă este mai puțină, pierde în greutate.

Principalele caracteristici ale metabolismului la copii sunt: ■ predominarea proceselor de asimilare asupra proceselor de disimilare; metabolism bazal ridicat; nevoie crescută de proteine; bilanț pozitiv de azot.

Metabolismul proteinelor

veverițe, sau proteine, sunt componenta principală a tuturor organelor și țesuturilor corpului, toate procesele de viață sunt strâns legate de acestea - metabolism, contractilitate, iritabilitate, capacitatea de a crește, de a reproduce și de a gândi.

Proteinele reprezintă 15-20% din greutatea totală a corpului uman (grăsimi și carbohidrați împreună - doar 1-5%). Proteinele vin cu alimente și sunt componente indispensabile.

Dieta Nentham. Arătați activitatea biologică a altor substanțe alimentare numai în prezența proteinelor.

Principalele funcții ale proteinelor:

■ plastic - participarea la construirea de noi celule și țesuturi, oferind
creșterea și dezvoltarea organismelor tinere în creștere și regenerarea celor uzate
celule învechite la vârsta adultă;

„protector – anticorpii sunt sintetizați din proteinele alimentare care asigură imunitate la infecții;

■ enzimatice - toate enzimele sunt compuşi proteici;

■ hormonale - insulina, hormonul de crestere, tiroxina, testosteronul, estrogenul si multi alti hormoni sunt proteine;

■ contractile - proteinele actina si miozina asigura contractia musculara;

■ transport - proteina hemoglobinei continuta in eritrocite transporta oxigen, proteinele din serul sangvin sunt implicate in transportul lipidelor, glucidelor, anumitor vitamine, hormoni;

■ energie - asigură organismului energia necesară.
Un indicator al nivelului metabolismului proteic este echilibrul de azot, defineste el
se bazează pe rezultatele comparării cantității de azot ingerată cu alimente și excretate
zi din corp. Bilanțul de azot este diferența dintre consumat cu
azotul alimentar și azotul excretat din organism (cu urină, fecale și microtranspirație)
ryami). Există trei tipuri de bilanţ de azot: bilanţ de azot, pozitiv
ny și balanța negativă a azotului.

Bilanțul de azot- egalitatea cantității de azot ingerată cu alimentele și excretată din organism.

bilanț pozitiv de azotînseamnă că cu alimentele intră mai mult azot decât este excretat din organism, caracterizează acumularea de proteine (azot) în organism. Retenția de azot este fiziologică pentru copii, femeile însărcinate și care alăptează, după post, etc.

Bilanț negativ de azot- predominanța azotului excretat din organism asupra azotului care venea cu alimente; indică pierderea propriilor proteine de către țesuturile corpului. În același timp, proteinele din plasma sanguină, ficatul, mucoasa intestinală, țesutul muscular devin o sursă de aminoacizi liberi, ceea ce face posibilă menținerea reînnoirii proteinelor creierului și inimii pentru o lungă perioadă de timp. Se observă un bilanţ negativ de azot în timpul înfometării, o lipsă de proteine complete în alimente, o serie de boli, răni, arsuri, după operaţii etc. Un bilanţ negativ prelungit de azot duce la moarte.

Pentru stadiul incipient de dezvoltare a organismului, este caracteristic un bilanţ pozitiv de azot, pentru vârsta matură - bilanţ de azot, iar pentru bătrâneţe, în mod predominant - un bilanţ negativ de azot.

În corpul unui copil, procesele de creștere și formare de noi celule și țesuturi se desfășoară intens. Prin urmare, nevoia de proteine la un copil este mult mai mare decât la un adult.

În funcție de vârstă și greutatea corporală, cantitatea de proteine din dieta unui copil poate fi: 1-3 ani - 55 g, 4-6 ani - 72 g, 7-9 ani - 89 g, 10- 15 ani - 100-1 Aproximativ g (norma adult).

Proteinele alimentare ar trebui să acopere aproximativ 10-15% din aportul caloric total.

Echilibrul și reținerea azotului în organism în corpul unui copil depinde de caracteristicile sale individuale, determinate de tipul de VNB. La copiii cu predominanța proceselor excitatorii asupra proceselor de inhibiție, retenția de azot este mai puțin pronunțată decât la copiii cu predominanța proceselor de inhibiție. Cele mai mari rate de retenție de azot sunt observate la copiii cu procese VNB echilibrate. Nu contează doar cantitatea, ci și calitatea proteinei injectate.

Raportul dintre proteine, grăsimi și carbohidrați din hrana copilului ar trebui să fie de 1:1:4, în aceste condiții, azotul este reținut în organism cât mai mult posibil.

În urina unui nou-născut, există mai puțin azot ureic, mai mult azot amoniac și azot din acid uric. În perioada neonatală, aminoacizii reprezintă 10% din azotul total din urină, în timp ce la adulți, doar 3-4%. O caracteristică a metabolismului proteic al copiilor este prezența constantă a creatinei în urină.

Unul dintre indicatorii tulburărilor metabolismului proteinelor la copii este acumularea de azot rezidual în sânge. La copiii sănătoși, de la 3 luni. până la 3 ani, azotul rezidual în sânge variază de la 17,69 la 26,15 mg (12,63-18,67 mmol / l).

8.5.2. Metabolismul carbohidraților

Carbohidrați alcătuiesc cea mai mare parte a dietei și asigură 50-60% din valoarea sa energetică. Carbohidrații se găsesc în principal în alimentele vegetale.

În corpul uman, carbohidrații pot fi sintetizați din aminoacizi și grăsimi, deci nu sunt considerați factori nutriționali esențiali. Aportul minim de carbohidrați corespunde cu aproximativ 150 g/zi. Carbohidrații sunt depozitați în organism într-o măsură limitată, iar rezervele lor la om sunt mici.

Principalele funcții ale carbohidraților: „energie – atunci când 1 g de carbohidrați digerabili sunt oxidați, se eliberează 4 kcal în organism;

plastic - fac parte din structurile multor celule și țesuturi, participă la sinteza acizilor nucleici (un nivel constant de glucoză este menținut în serul sanguin, există glicogen în ficat și mușchi, galactoza face parte din lipidele creierului, lactoza se găsește în laptele femeilor etc.) ; reglator - participă la reglarea echilibrului acido-bazic în organism, previne acumularea de corp cetonic în timpul oxidării grăsimilor; protector - acidul hialuronic previne patrunderea bacteriilor prin peretele celular; acidul glucuronic al ficatului se combină cu substanțe toxice, formând esteri netoxici, solubili în apă, care sunt excretați prin urină; pectinele leagă toxinele și radionuclizii și le elimină din organism.

În plus, carbohidrații tonifică sistemul nervos central, au activitate biologică. in combinatie cu proteinele si lipidele formeaza unele enzime, hormoni, secretii mucoase ale glandelor etc. Fibrele alimentare sunt stimulente fiziologice ale functiei motorii a tractului gastrointestinal.

Carbohidrații din corpul copilului îndeplinesc nu numai o funcție energetică, ci joacă și un rol plastic important în crearea substanței de bază a țesutului conjunctiv, a membranelor celulare etc. Metabolismul carbohidraților în corpul copilului se caracterizează printr-o intensitate mult mai mare decât cel metabolismul carbohidraților în corpul unui adult. Cantitatea necesară de zahăr din sânge la copii pe stomacul gol, în mg%:

Nou-născuți 30-50

Sân 70-90

Mai în vârstă 80-100

12-14 ani 90-120

Metabolismul carbohidraților la copii se caracterizează printr-o digestibilitate ridicată a carbohidraților (98-99%), indiferent de metoda de hrănire. În corpul copilului, formarea carbohidraților din proteine și grăsimi este slăbită, deoarece consumul crescut de proteine și rezerve de grăsime ale corpului este necesar pentru creștere. Carbohidrații din corpul unui copil sunt depozitați într-o cantitate mai mică decât în corpul unui adult. Pentru copiii mici, epuizarea rapidă a rezervelor de carbohidrați ale ficatului este caracteristică.

Necesarul zilnic de carbohidrați la copii este mare, iar la sugar este de 10-12 g la 1 kg de greutate corporală pe zi. În anii următori, cantitatea de carbohidrați, în funcție de caracteristicile constituționale ale copilului, variază de la 8-9 g la 12-15 g la 1 kg de greutate corporală pe zi. În primele șase luni de viață, copilul primește cantitatea potrivită de carbohidrați sub formă de dizaharide. De la 6 luni este nevoie de polizaharide.

Cantitatea zilnică de carbohidrați pe care copiii ar trebui să o primească din alimente crește semnificativ odată cu vârsta:

■ de la 1 an la 3 ani - 193 g;

■ 4-7 ani - 287,9 g;

■ 8-13 ani -370 g;

■ 14-17 ani -470

Metabolismul grăsimilor

grăsimi, sau lipide, aparțin principalelor nutrienți și sunt o componentă importantă a nutriției. Grăsimile sunt împărțite în neutre (trigliceride)și substanțe grase (lipoide).

Grăsimile din corpul uman îndeplinesc următoarele funcții principale:

■ servesc ca sursă importantă de energie, superioară în acest sens tuturor alimentelor
substanțe bogate, - în timpul oxidării a 1 g de grăsime se formează 9 kcal (37,7 kJ);

» fac parte din toate celulele și țesuturile;

■ sunt solvenţi pentru vitaminele A, D, E, K;

■ furnizarea de substanţe biologic active - acizi graşi polinesaturaţi, fosfatide, steroli etc.;

■ creați huse de protecție și termoizolatoare - stratul de grăsime subcutanat protejează o persoană de hipotermie;

■ îmbunătățirea gustului alimentelor;

■ provoacă o senzaţie de saţietate prelungită. "■:

) Kiras se poate forma din carbohidrați și proteine, dar nu pot fi înlocuite complet de acestea.

Grăsimile din corpul copilului îndeplinesc funcții energetice și plastice.< кцию. Обмен жира у детей характеризуется неустойчивостью, быстрым истощением жировых депо при недостатке в пище углеводов или их усиленном расходе.

Cu grăsimile alimentare, o serie de acizi grași intră în organism, printre care trei bio
acizi grași valoroși din punct de vedere logic: linoleic, linolenic și arahidonic
acizii sunt esențiali pentru creșterea și funcționarea normală
piele. Cu grăsimi, vitaminele A, D, E, K, solubile în ele, intră în organism,
necesare pentru cresterea si dezvoltarea copilului. G ■

La elaborarea dietei copiilor, este necesar să se țină cont nu numai de cantitatea, ci și de calitatea grăsimilor incluse în aceasta. Fără grăsime, este imposibil să se dezvolte imunitatea generală și specifică.

Nevoia de grăsime se modifică odată cu vârsta. Sugarii ar trebui să consume mai multe grăsimi. În această perioadă, 50% din necesarul caloric total este acoperit cu grăsimi. Copiii alăptați absorb 96% din grăsime, copiii cu alimentație mixtă și artificială - 90%.

Odată cu vârsta crește cantitatea zilnică de grăsime, ceea ce este necesar pentru dezvoltarea normală a copiilor. De la 1-3 ani, un copil ar trebui să primească 32,7 g pe zi, 4-7 - 39,2 g, 8-13 ani - 38,4 g, 14-17 ani - 47 g, ceea ce corespunde aproximativ cu norma unui adult - 50 g.

Defalcarea corectă a grăsimilor este posibilă dacă grăsimile sunt corelate corespunzător cu alte ingrediente nutritive. La hrănirea copiilor mici, este deosebit de necesar să se mențină un raport între grăsimi și carbohidrați de 1: 2.

Schimbul de apă

Apă face parte din toate celulele și țesuturile corpului, servește ca cel mai bun solvent pentru multe substanțe importante din punct de vedere biologic, asigură cursul proceselor metabolice, participă la termoreglare, dizolvă produșii finali ai metabolismului și promovează excreția acestora de către organele excretoare.

Corpul unui copil este diferit de cel al unui adult hidrolabilitate, adică capacitatea de a pierde și de a acumula rapid apă. Există o legătură între energie

14 Vârsta anatomie

Creșterea hiei și conținutul de apă în țesuturi. Creșterea zilnică în greutate la sugari< го возраста составляет 25 г, на долю воды приходится 18 г, белка - 3 г, жира - 3 и 1 г приходится на долю минеральных солей.

Cu cât copilul este mai mic și cu cât crește mai repede, cu atât are nevoie de apă mai mare | Necesarul de apă pentru 1 kg de greutate corporală:

Vârstă Cantitatea de apă, ml
Nou-născuți 150-200

Sân 120-130

12-13 ani 40-50

Necesarul zilnic de apă:

Vârsta, ani Cantitatea de apă, ml

800 950 1200 1350 1500

La o vârstă fragedă, chiar și cu mici modificări în orice legătură a metabolismului apei, reglarea acesteia este perturbată, ca urmare, pot apărea fenomene patologice. De exemplu, la copii există o „febră de la sete” din cauza defalcării crescute a proteinelor din cauza lipsei de apă din organism.

Pierderea a 10% din apă de către organism afectează negativ viața și duce la îngroșarea sângelui, afectarea fluxului sanguin, schimbări în starea mentală și convulsii. Reducerea cantității de apă cu 20% duce la moarte.

8.5.5. Metabolismul mineral

Mineralele sunt componente vitale ale nutriției și asigură menținerea homeostaziei. Mineralele îndeplinesc următoarele funcții principale:

■ formează ţesuturi, rolul lor este deosebit de mare în construcţia ţesutului osos, unde predomină fosforul şi calciul (funcţia plastică);

■ participa la toate tipurile de metabolism;

■ menţine presiunea osmotică în celule şi fluide intercelulare; * asigura echilibrul acido-bazic (conditie) in organism;

■ spori imunitatea;

■ activează hormonii, vitaminele, enzimele;

■ promovează hematopoieza.

Fără minerale, funcționarea normală a sistemului nervos, cardiovascular, digestiv, excretor și a altor sisteme este imposibilă.

De regulă, substanțele de origine animală și vegetală utilizate în alimentație conțin în cantități suficiente toate mineralele necesare unui organism în creștere. În timpul gătirii raționale se adaugă doar sare de masă.

La copii, echilibrul metabolismului mineral este pozitiv, acest lucru se datorează creșterii corpului și, în primul rând, a țesutului osos. La un nou-născut, cantitatea de minerale este de 2,55% din greutatea corporală, la un adult - 5%.

Echilibrul mineralelor individuale depinde de vârsta copilului, a lui
caracteristici individuale și anotimpuri. LA""""

Pentru un organism în creștere joacă un rol important calciu. Obezi optimi
Suplimentarea cu calciu este necesară pe tot parcursul vieții unei persoane. Oso
Calciul este deosebit de important în perioada de creștere intensivă, deoarece este necesar
o condiție pentru dezvoltarea normală a scheletului, obținerea rezistenței necesare
si siguranta. , -v

Lipsa aportului de calciu în timpul copilăriei și adolescenței împiedică atingerea masei și rezistenței osoase optime, crescând astfel riscul de osteoporoză. Deficiența de calciu crește riscul de rahitism la copii, perturbă dezvoltarea scheletului și a dinților și crește riscul de boli cardiovasculare.

Glandele tiroide și paratiroide reglează schimbul de calciu, menținând un nivel constant al acestuia în sânge și asigurând organismului cantitățile potrivite cu posibile fluctuații.

De asemenea, este necesar pentru dezvoltarea normală a oaselor fosfor. Acest element este necesar nu numai pentru creșterea țesutului osos, ci și pentru funcționarea normală a sistemului nervos, a majorității celulelor glandulare și a altor organe. Odată cu vârsta, necesarul relativ de fosfor scade. Raportul optim între concentrația de săruri de calciu și fosfor pentru copiii preșcolari este de 1:1; la vârsta de 8-10 ani - 1:1,5; în adolescență -1:2. Cu astfel de rapoarte, dezvoltarea scheletului decurge normal. În absența sau deficiența vitaminei D, activitatea fosfatazei scade, depunerea sărurilor de fosfat de calciu în oase scade și se dezvoltă rahitismul.

Cel mai periculos exces de fosfor pentru copiii din primele luni de viață, ai căror rinichi nu pot face față excreției sale. Acest lucru duce la o creștere a fosforului în sângele lor și la o scădere a calciului și, în continuare, la dezvoltarea urolitiază.

Potasiu este esențială pentru metabolismul intracelular. Este necesar pentru activitatea musculară normală, în special, îmbunătățește activitatea inimii, participă la metabolismul carbohidraților, grăsimilor, proteinelor. Copiii primesc mai puțin potasiu din alimente decât adulții și excretă mai puțin. Deficiența de potasiu în organism este însoțită de letargie, apatie, somnolență, scăderea tonusului muscular, aritmia contracțiilor inimii și scăderea tensiunii arteriale.

Fier face parte din hemoglobina. Copiii au o nevoie mai mare de fier decât adulții. Din cauza deficitului de fier din organism, se dezvoltă deficitul de fier, adică anemie, oboseală, slăbiciune musculară, performanță psihică și fizică redusă.

Pentru dezvoltarea normală a unui copil, toate microelementele necesare trebuie să fie în corpul său cu alimente: cupru, zinc, mangan, magneziu, fluor etc. Un bebeluș le primește cu laptele matern.

Principala caracteristică biologică a unui organism în creștere este o rată metabolică ridicată. La nivel biologic, acest lucru se manifestă prin rate mari de reacții metabolice.

După cum știți, metabolismul este un set de reacții chimice care au loc în mediul intern al corpului. Metabolismul, la rândul său, este împărțit în catabolism și anabolism. Catabolismul este un proces chimic în care macromoleculele sunt descompuse în molecule mai mici. Produșii finali ai catabolismului sunt dioxidul de carbon (CO 2 ), apa (H 2 O) și amoniacul (NH 3).

Catabolismul se caracterizează prin următoarele modele:

În procesul de catabolism predomină reacțiile de oxidare;
Procesul continuă cu consumul de oxigen;
Procesul este însoțit de eliberarea de energie, cea mai mare parte din care este stocată sub formă de ATP (adenozin trifosfat). O parte din energie este eliberată sub formă de căldură.

Anabolismul include diverse reacții de sinteză și se caracterizează prin următoarele caracteristici:

Reacțiile sunt de natură restaurativă;
procesul continuă cu consumul de hidrogen (sub formă de NADP H 2);
Anabolismul continuă cu consumul de energie, a cărei sursă este ATP.

La un adult, ambele procese se desfășoară aproximativ în același ritm, ceea ce asigură reînnoirea compoziției chimice a corpului.

La copii, adolescenți și bărbați tineri, catabolismul și anabolismul au ritmuri mai mari decât la adulți și, în același timp, anabolismul în viteza sa depășește semnificativ catabolismul, ceea ce duce la acumularea de substanțe chimice în organism și, în primul rând, proteine. . Acumularea de proteine în organism este o condiție prealabilă pentru creșterea și dezvoltarea acestuia.

Metabolismul proteinelor

Metabolismul proteic al unui organism în creștere are o anumită direcție și propriile sale caracteristici. Trebuie luat în considerare faptul că proteina este principalul material de construcție pentru celulele și țesuturile unui organism în creștere. În procesul de creștere a țesutului muscular în celulele sale, conținutul de proteine (sarcoplasmă, enzime, contractile etc., care alcătuiesc 80% din reziduul uscat) crește. Procentul raportului dintre greutatea țesutului muscular și greutatea corporală crește. La 16 ani, este de aproximativ 44,2% din greutatea corporală totală, în timp ce la 8 ani este de doar aproximativ 27,2%.

Proteinele îndeplinesc alte funcții importante în organism (catalitice, contractile, reglatoare, energetice, protectoare etc.).

Metabolismul proteic al unui organism în creștere, precum și metabolismul în ansamblu, se caracterizează prin intensitate ridicată și predominanța reacțiilor de anabolism asupra reacțiilor de catabolism, fapt dovedit de un bilanţ pozitiv de azot.

Echilibrul de azot este unul dintre cei mai importanți indicatori ai metabolismului proteinelor.

Cu un echilibru pozitiv, cantitatea de azot care intră în organism cu proteinele dietetice este mai mare decât cantitatea totală de azot excretat, excretat în principal prin urină (sub formă de uree, amoniac, creatinină și alți compuși care conțin azot). Procentul de utilizare și reținere a azotului care intră în organism este de două ori mai mare la un sugar decât la adulți.

Un indicator al intensității sintezei proteinelor într-un organism în creștere este, de asemenea, un conținut ridicat de ADN și ARN în celule.

Pentru a menține un echilibru pozitiv de azot, necesar pentru creșterea și dezvoltarea normală, o cantitate suficientă de proteine trebuie să fie furnizată unui organism în creștere cu alimente.

Necesarul mediu zilnic de proteine în țara noastră pentru adulți este de aproximativ 100 g; pentru copii, valoarea absolută este mai mică, dar pe kg de greutate corporală este mai mare: unui copil de 2-5 ani se recomandă 3,5-4 g/kg greutate corporală, unui copil de 12-13 ani - 2,5 g/ kg greutate corporală, un tânăr de 17-18 ani - 1,5 g/kg.

Valoarea biologică a proteinelor alimentare, activitatea motrică și natura activității fizice au un impact semnificativ asupra normei proteice.

Încălcarea creșterii și dezvoltării copilului poate fi cauzată atât de aportul insuficient, cât și de aportul excesiv de proteine din dietă.

O manifestare precoce a deficitului de proteine este o scădere a cantității de albumină din sânge și o scădere a raportului albumină-globulină (A/G). O scădere a ureei și a azotului total în urina zilnică a unui organism în creștere este, de asemenea, un semnal al aportului insuficient de proteine din alimente.

Deficitul de proteine poate duce la întârzierea creșterii, pubertatea, pierderea în greutate, slăbirea proprietăților protectoare ale organismului.

Intensitatea metabolismului în organismul unui atlet crește nevoia de proteine, în special în timpul sarcinilor de natură viteză-tărie, în timpul cărora descompunerea proteinelor, în principal a proteinelor musculare, crește.

Cu aportul excesiv de proteine în organism, enzimele digestive nu sunt capabile să le hidrolice complet. Activitatea enzimelor proteolitice care catalizează digestia proteinelor la aminoacizi (pepsină, tripsină, chimotripsină etc.) este scăzută la copiii sub 11-12 ani. Odată cu vârsta, funcția secretorie a sucului gastric crește, aciditatea acestuia crește, ajungând la nivelul adultului până la vârsta de 13 ani.

La o vârstă fragedă, funcția secretorie a pancreasului este, de asemenea, slab dezvoltată. Datorită permeabilității crescute a peretelui intestinal la copii, absorbția în sânge, împreună cu aminoacizii, este și proteinele parțial scindate - peptide care au proprietăți toxice.

Încălcarea digestiei proteinelor poate duce la perturbarea proceselor metabolice ale unui organism în creștere.

metabolismul carbohidraților

Metabolismul carbohidraților are, de asemenea, o serie de caracteristici specifice vârstei. Carbohidrații sunt principala sursă de energie. Mai mult de jumătate din valoarea energetică zilnică a dietei este asigurată de carbohidrați. Carbohidrații îndeplinesc, de asemenea, o serie de funcții specializate în organism (structurale, de protecție și altele).

Rolul deosebit al carbohidraților ca surse de energie se datorează faptului că aceștia pot fi oxidați în organism atât aerob cât și anaerob, în timp ce oxidarea proteinelor și grăsimilor se desfășoară doar aerob. Nevoia de carbohidrați pentru copiii de diferite vârste este foarte individuală, dar carbohidrații ar trebui să furnizeze mai mult de 50% din caloriile zilnice. Odată cu creșterea copilului, pe măsură ce consumul său de energie crește, nevoia absolută de carbohidrați ar trebui să crească.

Cu un aport redus de carbohidrați din alimente, organismul accelerează utilizarea grăsimilor și proteinelor ca surse de energie. Descompunerea crescută a proteinelor poate duce la scăderea conținutului acestora în celule și la apariția semnelor de „foamete de proteine”.

Din cauza imperfecțiunii reglării neuroendocrine a metabolismului, copiii sunt mai predispuși decât adulții să aibă tendință la hipoglicemie, mai ales în timpul efortului fizic asociat cu manifestarea rezistenței.

Spre deosebire de corpul unui adult, corpul unui copil nu are capacitatea de a mobiliza rapid rezervele de carbohidrați și de a menține o intensitate ridicată a metabolismului carbohidraților.

Consumul crescut de carbohidrați pe termen lung poate duce la tulburări metabolice la copii, deoarece digestia și absorbția carbohidraților au propriile caracteristici specifice. În procesul de creștere, are loc o modificare a compoziției de carbohidrați a alimentelor. Deci, la copiii sub 1 an, principalul carbohidrat alimentar este lactoza, care face parte din laptele matern. Apoi, acest carbohidrat lasa loc rolului principal in alimentatia zaharozei si polizaharidelor (amidon, glicogen). În plus, la copii, enzima salivară amilaza, care catalizează descompunerea polizaharidelor în cavitatea bucală, are o activitate scăzută și își atinge activitatea maximă abia la vârsta de 7 ani. Activitatea amilolitică a sucului pancreatic crește, de asemenea, încet, ceea ce face dificilă digerarea carbohidraților până la monozaharide (glucoză și altele).

Cel mai important criteriu de evaluare a stării metabolismului carbohidraților la copii este conținutul de glucoză din sânge pe stomacul gol. La copiii mici, este de 2,6 - 4,0 mmol / l și abia la vârsta de 14-16 ani ajunge la valoarea unui adult: 3,9 - 6,1 mmol / l.

Metabolismul grăsimilor

Metabolismul grăsimilor unui organism în creștere are, de asemenea, caracteristici specifice. Grăsimile (lipidele) joacă un rol biologic important. Sunt un material energetic care poate fi depus în depozite de grăsime și folosit în continuare ca combustibil. În ceea ce privește valoarea energetică, grăsimile sunt superioare carbohidraților și proteinelor. La oxidarea a 1 g de grăsime, se eliberează aproximativ 9 kcal de energie și 1 g de carbohidrați sau proteine - aproximativ 4 kcal. Lipidele joacă un rol semnificativ în procesele de termoreglare, au semnificație protectoare și mecanică, îndeplinesc funcții structurale etc.

Necesarul de grăsimi este determinat de vârstă, mediul extern, natura activității fizice etc. De exemplu, necesarul de grăsimi pe kg de greutate corporală pentru un copil de 7-10 ani este de 2,6 g pe zi, iar pentru copiii de 14-17 ani - 1,6-1,8 g pe zi. Necesarul absolut de grăsimi crește odată cu vârsta: pentru un copil de 7-10 ani, ar trebui să fie de aproximativ 80 g pe zi, iar pentru cei de 14-17 ani - aproximativ 90-95 g. Nevoia de grăsime în un adult are aproximativ 100 g.

Un rol important în procesele metabolice ale organismului îl au substanțele asemănătoare grăsimilor - lipoidele. Printre acestea, fosfolipidele și steroizii au o importanță deosebită. Fosfolipidele și colesterolul (reprezentant al steroizilor) sunt componente esențiale ale membranelor celulare implicate în îndeplinirea funcțiilor de barieră, transport, receptor și alte funcții. Steroizii (colesterolul și derivații săi) îndeplinesc o funcție hormonală (hormoni sexuali și corticosteroizi) și sunt implicați în formarea acizilor biliari.

Odată cu vârsta, crește formarea acizilor biliari, ceea ce vă permite să creșteți consumul de grăsimi și includerea lor în continuare în procesele metabolice.

Intensitatea metabolismului lipidic în diferite stadii de ontogeneză nu este aceeași. Descompunerea grăsimilor la sugari are loc sub acțiunea lipazei gastrice. În procesul de creștere a copilului și cu o schimbare a naturii nutriției, rolul principal în digestia grăsimilor este atribuit enzimei - lipaza sucului pancreatic și acizilor biliari.

Atât o restricție bruscă a aportului de grăsimi, cât și aportul excesiv al acestora cu alimente pot duce la tulburări metabolice la copii. În timpul activității fizice, în special a activității aerobe de lungă durată, la copii și adolescenți, grăsimile sunt folosite pentru aprovizionarea cu energie într-o măsură mai mare decât utilizarea carbohidraților, fapt dovedit de o creștere a concentrației de acizi grași liberi (FFA) și glicerol deja la începutul lucrului.

Valoarea coeficientului respirator la copii și adolescenți după efort prelungit este mai mică de 1, ceea ce indică o utilizare crescută a grăsimilor. După cum știți, coeficientul respirator este raportul dintre volumele de dioxid de carbon excretate din organism și oxigenul consumat (CO 2 /O 2) în timpul exercițiului. La sarcinile furnizate de descompunerea anaerobă a carbohidraților în lactat, acest coeficient este mai mare de 1. La sarcinile efectuate datorită oxidării aerobe a carbohidraților este 1. La sarcini prelungite, când grăsimile sunt principala sursă de energie, coeficientul respirator devine mai mic de 1.

Schimb de apă și minerale

Metabolismul apă-mineral pentru un organism în creștere este esențial și are propriile sale caracteristici.

Apa este mediul vital al organismului și este necesară în special în perioada de creștere, când formează cea mai mare parte a tuturor organelor și țesuturilor. Odată cu creșterea vârstei copilului, conținutul acestuia scade treptat, iar cantitatea de minerale crește. Cu cât organismul este mai tânăr, cu atât are mai multă apă extracelulară, care este implicată în principal în metabolismul apei. Cea mai mare parte a apei din corpul uman adult este apă intracelulară. Necesarul de apă la un copil din primul an de viață per kilogram de greutate corporală este de trei ori mai mare decât la adulți. În procesul de creștere, această valoare rămâne destul de mare, scăzând abia la vârsta de 14 până la 50-70 ml / kg.

Metabolismul apei la un copil se caracterizează prin intensitate mare, mobilitate mai mare și este ușor deranjat sub influența diverselor cauze. Acest lucru se datorează pierderii mai mari de apă prin piele și plămâni, imaturității rinichilor și imperfecțiunii reglării hormonale. Nevoia absolută de apă crește odată cu vârsta.

Schimbul de apă este strâns legat de schimbul de carbohidrați, grăsimi, proteine, dar mai ales săruri minerale. Mineralele joacă un rol important în multe procese fizico-chimice ale unui organism în creștere (formarea țesutului osos, sinteza enzimelor, hormonilor). Ele creează baza mediului intern al corpului, mențin presiunea osmotică și aciditatea mediului. Cele mai necesare elemente chimice pentru viață includ: sodiu, potasiu, clor, calciu, magneziu, fosfor, fier, cupru, iod, fluor, mangan, zinc etc.

Pentru formarea scheletului, creșterea și dezvoltarea țesutului osos, un organism în creștere are nevoie de un aport suficient de calciu și fosfor.

De asemenea, calciul este necesar pentru contracția musculară, tonusul sistemului nervos, activarea anumitor enzime, coagularea sângelui etc. Necesarul zilnic de calciu la sugari este de 0,15-0,18 g și ar trebui să crească treptat până la 1 gram la vârsta școlară. În același timp, necesarul relativ de calciu (pe kg greutate corporală) este deosebit de mare în primii ani de viață ai unui copil.

Rolul biologic al fosforului are mai multe fațete. După cum am menționat mai sus, formează baza țesutului osos, face parte din acizii nucleici, fosfolipide, joacă un rol important în metabolismul energetic, care se datorează capacității sale de a forma legături macroergice, adică. legături bogate în energie (ATP, ADP, CF).

Vitamina D joaca un rol important in metabolismul calciului si fosforului Hormonul paratiroidian, impreuna cu vitamina D, stimuleaza absorbtia calciului si fosforului din intestine, iar calcitonina cu vitamina D este implicata in incorporarea calciului si fosforului in tesutul osos. .

Educația fizică și sportul cresc semnificativ nevoia de minerale. Activitatea fizică de intensitate moderată are un efect pozitiv asupra metabolismului calciului și fosforului, iar intensă, mai ales în condiții anaerobe, poate duce la deteriorarea posturii, osteosinteza și dezvoltarea osteoporozei.

În procesele de hematopoieză, pe lângă fier, sunt implicate cuprul, cobaltul și nichelul. Lipsa iodului duce la disfuncția glandei tiroide, încetinirea creșterii și dezvoltării, lipsa fluorului duce la carii. Deficiența de zinc se reflectă în întârzierea creșterii și subdezvoltarea organelor genitale la bărbați tineri.

Fierul este un oligoelement esențial utilizat pentru sinteza hemoglobinei, mioglobinei, citocromilor - enzime de respirație tisulară etc.

Deficitul de fier este adesea observat la adolescenți, în special în perioada pubertății, ceea ce poate duce la dezvoltarea anemiei nutriționale. Anemia feriprivă apare la aproximativ 20% dintre femei, iar în rândul sportivelor de sex feminin această cifră este și mai mare.

În consecință, mineralele, precum apa, sunt necesare pentru desfășurarea normală a tuturor proceselor metabolice, în special pentru un organism în creștere. Cu toate acestea, creșterea și dezvoltarea copilului determină un anumit model de metabolism mineral la copii, care constă în faptul că intrarea lor în organism și excreția din organism nu sunt echilibrate între ele, așa cum este cazul adulților. Datorită imperfecțiunii proceselor de termoreglare a unui organism în creștere, copiii experimentează pierderi mari de minerale cu transpirație.

În reglarea proceselor metabolice ale unui organism în creștere, vitaminele au o mare importanță biologică - substanțe biologic active care intră în organism în principal cu alimente.

Rolul vitaminelor are mai multe fațete. Multe dintre ele asigură o serie de reacții catalitice, deoarece sunt implicate în construcția coenzimelor (compuși cu greutate moleculară mică implicați împreună cu enzima în cataliză). Aceste vitamine includ B 1 , B 2 , B 6 , PP etc. Vitaminele B 1 , C, PP etc. stimulează procesele oxidative, iar vitaminele A, E, C sunt cei mai puternici antioxidanți. Astfel, vitaminele pot fi considerate ca fiind cei mai importanți factori în creșterea, dezvoltarea și creșterea nivelurilor de aprovizionare cu energie și performanță a copilului.

În funcție de vârsta copiilor și adolescenților, aportul zilnic de vitamine variază.

Disimilare- procesul de descompunere a compușilor organici în substanțe simple, ca urmare, se eliberează energie, care este necesară vieții organismului.

Metabolismul proteinelor

Proteinele reprezintă 15-20% din greutatea totală a corpului uman (grăsimi și carbohidrați împreună - doar 1-5%). Proteinele vin cu alimente și sunt componente indispensabile.

Dieta Nentham. Arătați activitatea biologică a altor substanțe alimentare numai în prezența proteinelor.

Principalele funcții ale proteinelor:

„protector – anticorpii sunt sintetizați din proteinele alimentare care asigură imunitate la infecții;

■ enzimatice - toate enzimele sunt compuşi proteici;

■ hormonale - insulina, hormonul de crestere, tiroxina, testosteronul, estrogenul si multi alti hormoni sunt proteine;

■ contractile - proteinele actina si miozina asigura contractia musculara;

■ transport - proteina hemoglobinei continuta in eritrocite transporta oxigen, proteinele din serul sangvin sunt implicate in transportul lipidelor, glucidelor, anumitor vitamine, hormoni;

Bilanțul de azot- egalitatea cantității de azot ingerată cu alimentele și excretată din organism.

În corpul unui copil, procesele de creștere și formare de noi celule și țesuturi se desfășoară intens. Prin urmare, nevoia de proteine la un copil este mult mai mare decât la un adult.

Proteinele alimentare ar trebui să acopere aproximativ 10-15% din aportul caloric total.

Raportul dintre proteine, grăsimi și carbohidrați din hrana copilului ar trebui să fie de 1:1:4, în aceste condiții, azotul este reținut în organism cât mai mult posibil.

8.5.2. Metabolismul carbohidraților

Carbohidrați alcătuiesc cea mai mare parte a dietei și asigură 50-60% din valoarea sa energetică. Carbohidrații se găsesc în principal în alimentele vegetale.

Principalele funcții ale carbohidraților: „energie – atunci când 1 g de carbohidrați digerabili sunt oxidați, se eliberează 4 kcal în organism;

Nou-născuți 30-50

Sân 70-90

Mai în vârstă 80-100

12-14 ani 90-120

Cantitatea zilnică de carbohidrați pe care copiii ar trebui să o primească din alimente crește semnificativ odată cu vârsta:

■ de la 1 an la 3 ani - 193 g;

■ 4-7 ani - 287,9 g;

■ 8-13 ani -370 g;

■ 14-17 ani -470

Metabolismul grăsimilor

grăsimi, sau lipide, aparțin principalelor nutrienți și sunt o componentă importantă a nutriției. Grăsimile sunt împărțite în neutre (trigliceride)și substanțe grase (lipoide).

Grăsimile din corpul uman îndeplinesc următoarele funcții principale:

■ servesc ca sursă importantă de energie, superioară în acest sens tuturor alimentelor
substanțe bogate, - în timpul oxidării a 1 g de grăsime se formează 9 kcal (37,7 kJ);

» fac parte din toate celulele și țesuturile;

■ sunt solvenţi pentru vitaminele A, D, E, K;

■ furnizarea de substanţe biologic active - acizi graşi polinesaturaţi, fosfatide, steroli etc.;

■ creați huse de protecție și termoizolatoare - stratul de grăsime subcutanat protejează o persoană de hipotermie;

■ îmbunătățirea gustului alimentelor;

■ provoacă o senzaţie de saţietate prelungită. "■:

) Kiras se poate forma din carbohidrați și proteine, dar nu pot fi înlocuite complet de acestea.

Schimbul de apă

Corpul unui copil este diferit de cel al unui adult hidrolabilitate, adică capacitatea de a pierde și de a acumula rapid apă. Există o legătură între energie

14 Vârsta anatomie

Cu cât copilul este mai mic și cu cât crește mai repede, cu atât are nevoie de apă mai mare | Necesarul de apă pentru 1 kg de greutate corporală:

Vârstă Cantitatea de apă, ml
Nou-născuți 150-200

Sân 120-130

12-13 ani 40-50

Necesarul zilnic de apă:

Vârsta, ani Cantitatea de apă, ml

800 950 1200 1350 1500

8.5.5. Metabolismul mineral

Mineralele sunt componente vitale ale nutriției și asigură menținerea homeostaziei. Mineralele îndeplinesc următoarele funcții principale:

■ formează ţesuturi, rolul lor este deosebit de mare în construcţia ţesutului osos, unde predomină fosforul şi calciul (funcţia plastică);

■ participa la toate tipurile de metabolism;

■ menţine presiunea osmotică în celule şi fluide intercelulare; * asigura echilibrul acido-bazic (conditie) in organism;

■ spori imunitatea;

■ activează hormonii, vitaminele, enzimele;

■ promovează hematopoieza.

Fără minerale, funcționarea normală a sistemului nervos, cardiovascular, digestiv, excretor și a altor sisteme este imposibilă.

Echilibrul mineralelor individuale depinde de vârsta copilului, a lui
caracteristici individuale și anotimpuri. LA""""

Glandele tiroide și paratiroide reglează schimbul de calciu, menținând un nivel constant al acestuia în sânge și asigurând organismului cantitățile potrivite cu posibile fluctuații.

Normele și dieta copiilor

La compilarea rațiilor alimentare, trebuie luată în considerare selecția cantitativă și calitativă a nutrienților. Este important ca alimentele să conțină toate substanțele necesare: proteine, grăsimi, carbohidrați, apă, săruri minerale și vitamine. Pentru copiii de vârstă școlară primară, raportul de proteine, grăsimi și carbohidrați este de 1: 1: 6, pentru copiii mai mici - 1: 2: 3, pentru adulți - 1: 1: 4. În tabel. 8.1 prezintă normele zilnice de proteine, grăsimi și carbohidrați care sunt necesare pentru organizarea unei alimentații echilibrate a copiilor. Alimentele ar trebui să fie suficiente ca volum și conținut caloric, adică să provoace o senzație de sațietate și să acopere toate costurile energetice ale organismului.

De mare importanță este dieta copiilor. Scolarii trebuie sa aiba
patru mese pe zi cu următoarea distribuție a totalului:
mic dejun - 30%, prânz - 40-45%, ceaiul de după-amiază - 10%, cina - 20%. Cel mai tânăr re
benok, deci mesele ar trebui să fie mai frecvente: la un copil de 6-7 ori pe zi,
la preșcolari - de 5 ori. i

Tabelul 8.1 Norme zilnice de proteine, grăsimi și carbohidrați în dieta copiilor și adolescenților (în g)

Consumul de alimente bogate în proteine înainte de culcare este dăunător pentru digestia copiilor, deoarece aceste alimente rămân mai mult timp în stomac și pentru a ei prelucrarea necesită mai multe sucuri digestive. Crește excitabilitatea sistemului nervos, iar acest lucru, la rândul său, previne apariția rapidă a somnului profund. Prin urmare, cina pentru copii ar trebui să fie mică, din legume ușoare și preparate lactate, cu 1,5-2 ore înainte de culcare.

Încălcarea unei diete echilibrate cu drepturi depline duce la diverse
durere. Bazele nutriției raționale sunt dezvoltate de specialiști în
igiena alimentară și nutriția. S

E.5.7. schimb de energie

schimb de energie- conversia energiei potenţiale a nutrienţilor în căldură şi muncă. Aproximativ 15% din cheltuiala totală de energie a unui copil este cheltuită pentru creștere și depunere. Are mai puțină energie decât o cheltuiește un adult pentru munca musculară (15%) și copilul pierde puțin mai multă energie cu excremente. La o vârstă fragedă, costurile cu energia pentru țipăt și plâns sunt deosebit de mari, la care consumul de energie poate crește cu 100 și chiar 200%. Consumul total de energie la copii este prezentat în Tabelul „d8.2.

Rata metabolică bazală la copii este mai mare decât la adulți. Acest lucru se datorează:

■ intensitatea creşterii, intensitatea proceselor de sinteză;

■ proprietăţile ţesuturilor tinere, care au un metabolism mai intens comparativ cu ţesuturile adulte;

■ suprafaţa corporală relativ mai mare la copii.

La nou-născuți, metabolismul este scăzut din cauza funcționării insuficiente a glandei tiroide. Cu toate acestea, deja din a doua jumătate a primului an de viață, metabolismul bazal crește treptat și atinge valoarea maximă cu 1-2,5 ani, după care începe să scadă treptat, apropiindu-se de metabolismul bazal al unui adult.

Intensitatea metabolismului de bază la un copil depinde de vârstă, sex, greutate, înălțime, activitatea glandelor endocrine, constituție, condiții de viață etc. În primele șase luni de viață la fete și băieți, metabolismul de bază al sol

tabelul 8.2. Distribuția cheltuielilor zilnice de energie la copii (în%)

Ti este la fel, dar deja în a doua jumătate a vieții, metabolismul bazal zilnic v al băieților îl depășește oarecum pe cel al fetelor. La 12-13 ani, fetele sunt energice. schimburile bazale se găsesc a fi înaintea băieților. La vârsta adultă, rata metabolică bazală la bărbați este mai mare decât la femei. Metabolismul bazal la fiecare subiect individual este constant și fluctuează în ± 10%.

Schimb de bază pentru 1 kg de greutate corporală pe zi:

Consumul total de energie, calculat la 1 kg de greutate corporală, suferă modificări legate de vârstă. Cheltuieli zilnice de energie la copiii din primul an de viață:

Cheltuielile zilnice de energie într-o anumită grupă de vârstă sunt supuse unor mari fluctuații individuale, atât în repaus, cât și în timpul diferitelor activități. Acest lucru se datorează diferențelor de dezvoltare fizică a copiilor, stării sistemului lor endocrin și nervos, intensității mișcărilor, travaliului etc. Consumul zilnic de energie al aceluiași copil în zile individuale nu este același și depinde de generalul. starea copilului, timpul petrecut activității musculare.

8.5.8. Caracteristicile termoreglarii la copii

termoreglare- un set de procese fiziologice din corpul uman care au ca scop menținerea unei temperaturi constante a corpului.

Principala caracteristică a sistemului de termoreglare la copii este insuficiența proceselor sale de reglare. Mecanismele de termoreglare la copii sunt imperfecte din cauza:

„un centru nedezvoltat de termoreglare chimică;

■ mecanisme imperfecte de transfer de căldură - reacţii vasculo-motorii insuficient dezvoltate care reglează alimentarea cu sânge a pielii - şi, în consecinţă, transferul de căldură;

■ suprafaţa specifică mare a corpului copilului - cu cât copilul este mai mic, cu atât suprafaţa corporală este mai mare pe unitatea de masă. Deoarece valoarea căldurii

recul depinde de dimensiunea suprafeței corpului, apoi la copii acest proces are loc mai intens decât la adulți, prin urmare, nevoia de generare de căldură la copii este mai mare decât la adulți; caracteristicile structurale ale pielii ca aparat periferic pentru termoreglarea fizică - aport de sânge abundent, epidermă subțire și strat cornos, glande sudoripare slab dezvoltate.

O creștere a producției de căldură în timpul răcirii sau slăbirea acesteia în timpul încălzirii (termoreglare chimică) este deja observată la sugari. Odată cu creșterea producției de căldură la sugari, nu există o reacție de termoreglare a tremurului. O creștere a producției de căldură musculară în timpul răcirii se realizează prin creșterea așa-numitei tonul termoreglator. La nou-născuți, țesutul adipos maro este o sursă importantă de căldură.

Mecanismul transferului de căldură (termoreglarea fizică) la nou-născut și
copilul nu este suficient de dezvoltat, prin urmare, este foarte ușor pentru așa ceva
supraîncălzirea periculoasă pentru copil. „^

La nou-născuți, reglarea reflexă a lumenului vaselor pielii este deja efectuată: vasele pielii se îngustează în timpul expunerii la rece, atât la locul de răcire, cât și în zona simetrică a pielii. Cu toate acestea, timpul perioadei latente a reacției este destul de lung, iar intensitatea acesteia este scăzută.

Astfel, la o vârstă fragedă, principalul mecanism care menține o temperatură constantă a corpului este termoreglarea chimică. Odată cu vârsta, rolul termoreglării fizice crește. Vârsta de nouă ani este limita tranziției de la un tip de menținere constantă a temperaturii corpului la altul.

După 1-1,5 ani până la 4-5 ani are loc un flux mare de căldură printr-o unitate de suprafață corporală: rata de creștere a corpului copilului încetinește, dar intensitatea metabolismului principal este încă mare. Nivelul ridicat de producere de căldură la această vârstă compensează posibilitățile slabe de termoreglare fizică. La varsta de 6-7 ani cresc posibilitatile de termoreglare fizica si scade rolul termoreglarii chimice.

În perioada prepuberală (10 ani pentru fete și 11-12 ani pentru băieți), ca urmare a modificărilor hormonale, posibilitățile de termoreglare fizică scad și rolul termoreglării chimice crește. Termoreglarea fizică este îmbunătățită cu cât mai intens, cu cât au început măsurile de întărire mai devreme.

Datorită imperfecțiunii mecanismelor de termoreglare, corpul copilului se caracterizează prin termolabilitate (instabilitatea temperaturii), care este pronunțată la copiii mici. Deci, mâncatul, neliniștea, mișcarea, somnul, foamea, răcirea ocazională le afectează curba de temperatură. De la 6-10 luni, fluctuațiile temperaturii corpului devin mai mici.

Fătul este capabil să producă căldură independentă, astfel încât temperatura corpului la nou-născuți este de obicei cu 0,1-0,6 ° C mai mare decât temperatura rectală a mamei. Che-

Res 30-60 de minute după naștere, temperatura corpului copilului scade considerabil c după 2-3 ore scade cu 2,0-2,5 °C. La copiii sănătoși, temperatura crește din nou. după 12-24 ore (uneori după 2-3 zile) ajunge la 36,0-37,0 °C. Pentru încă câteva zile, temperatura la nou-născuți este oarecum neregulată. Motivele pentru scăderea inițială a temperaturii corporale la nou-născuți sunt o schimbare bruscă a temperaturii ambiante, precum și termoriularea fizică care nu a fost încă stabilită.

Monotermia nu este tipică pentru un copil. Fluctuațiile medii ale diferenței dintre temperaturile maxime și minime din timpul zilei la nou-născuți sunt de aproximativ 0,4 "CU, iar la copiii mai mari, fluctuațiile de temperatură pot ajunge până la 1 "C.

Un nou-născut tolerează cu ușurință o scădere a temperaturii corpului cu 3-4 "CU, dar greu - ridică-te. Supraîncălzirea la un copil vine rapid. Dacă temperatura crește cu mai mult de 2 "C, atunci aceasta provoacă nu numai o afecțiune dureroasă, ci și pune în pericol viața, deoarece reacțiile vasculare apar atât la încălzire, cât și la răcirea locală a pielii.

Treptat, reacțiile vasculare devin mai perfecte - perioada lor de latentă, durata și rata de revenire la nivelul inițial sunt reduse. Dar nici până la vârsta de 12 ani nu ating nivelul de dezvoltare adult.

Există anumite caracteristici legate de vârstă ale reglării fizice. Există o relație inversă între temperatura pielii și vârstă: cu cât persoana este mai tânără, cu atât temperatura pielii este mai mare. La femeile cu vârsta cuprinsă între 8-12 și 18-25 de ani, temperatura pielii este mai mare decât la bărbați. La vârsta de 1-3 ani, 4-7 ani, diferențele de temperatură a pielii nu apar pe sex. Rata de recuperare a temperaturii pielii după răcirea locală la tineri este mai mare decât la persoanele în vârstă.

În adaptarea la influențele de temperatură, întărirea joacă un rol important, adică exercițiul, antrenamentul proceselor vasculare și neuroumorale (burete la rece, scăldat, băi de aer etc.).

ÎNTREBĂRI DE CONTROL

1. Valoarea CCC, structura și funcțiile sale.

2. Principalele direcții ontogenetice în dezvoltarea CVS: modificări ale structurii, parametrii funcționali, ritmul cardiac, tensiunea arterială etc.

3. Caracteristicile CCC ale fătului.

4. Caracteristici ale sistemului cardiovascular al nou-născutului.

5. Caracteristici ale CCC la copii.

6. Caracteristici ale CCC la adolescenți.

7. Structura și funcțiile organelor respiratorii umane.

8. Caracteristici ale respirației fătului și nou-născuților.

9. Principalele direcţii ontogenetice în dezvoltarea aparatului respirator: din
modificarea frecvenței și adâncimii respirației, capacitatea vitală a plămânilor, în funcție
de sex, fitnessul copiilor.

10. Trăsături de vârstă ale reglării respirației.

11. Semnificația sistemului digestiv, structura și funcțiile acestuia.

12. Caracteristici ale digestiei în cavitatea bucală la copii și adolescenți.

13. Caracteristici ale digestiei la nivelul stomacului la copii/adolescenti.

14. Caracteristici ale digestiei în intestine la copii și adolescenți.

15. Caracteristici ale absorbției la copii. ?"">"

16. Normele și alimentația copiilor.

17. Importanța sistemului urinar, structura și funcțiile acestuia.

18. Modificări morfofuncționale legate de vârstă ale sistemului urinar.

19. Reglarea urinării/geniului, enurezis la copii. ; "

20. Conceptul de asimilare și disimilare. "-v*

21. Caracteristici ale metabolismului proteinelor, carbohidraților și grăsimilor la copii și adolescenți.

22. Modificări legate de vârstă în metabolismul bazal. Diferențele de sex în cheltuiala totală de energie zilnică.

23. Formarea glandelor sudoripare și sebacee în ontogeneză.

24. Termoregularea la copii.

CARACTERISTICI INDIVIDUAL-TIPOLOGICE (CONSTITUTIONALE) ALE COPILULUI

Constituţie- acesta este un set de caracteristici morfologice și funcționale ale organismului, format pe baza proprietăților ereditare și dobândite și care determină capacitatea și reactivitatea acestuia, adică natura răspunsului la diferite influențe. Întrucât corpul este o structură integrală, este necesar să se identifice toate relațiile intersistem pentru a stabili consistența între ele a parametrilor morfologici, fiziologici, biochimici, imunologici, mentali și de alții ai corpului. Constituția umană este o caracteristică biopsihică integrală a organismului, care reflectă individualitatea acestuia. În același timp, fiecare persoană parcurge un anumit drum în dezvoltarea sa, realizând potențiale ereditare în condițiile specifice ale lumii înconjurătoare.

Fiecare tip de constituție are trăsături caracteristice nu numai în indicatorii antropologici, ci și în activitatea sistemului nervos și endocrin, metabolismul, structura și funcțiile organelor interne. Tipuri specifice de constituție sunt caracterizate de diferite trăsături ale imunității, predispoziție la boli infecțioase și neinfecțioase.

În procesul dezvoltării istorice a societății, ca urmare a selecției naturale și a adaptării constante la condițiile de mediu în schimbare, s-au format anumite tipuri constituționale.

Abordarea studiului tipurilor de constituție nu trebuie să fie evaluativă, deoarece niciunul dintre tipuri nu este nici bun, nici rău. Fiecare tip este justificat atât biologic, cât și social. Într-o societate ar trebui să existe reprezentanți de diferite tipuri constituționale, ceea ce este o garanție a dezvoltării durabile a societății.

Tipul constituțional indică ce fel de stil de viață a oferit natura unui anumit individ. Înțelegerea punctelor forte și a punctelor slabe ale diferitelor tipuri face posibilă alegerea abordării adecvate a regimului, alimentației, comportamentului, prevenirii și tratarii bolilor, orientarea profesională și sportivă, programul educațional și stilul de viață pentru fiecare individ.

Plan.

Cursul 17

Subiect: „Caracteristicile metabolismului legate de vârstă”

12. Metabolismul și energia, caracteristicile sale legate de vârstă.

13. Nutrienții, compoziția acestora, valoarea energetică, normele nutriționale.

14. Prevenirea bolilor gastrointestinale.

Metabolismul este înțeles ca un ansamblu de modificări pe care le suferă substanțele din momentul în care intră în tubul digestiv și până la formarea produselor finale de degradare excretate din organism. Adică, metabolismul tuturor organismelor, de la cele mai primitive la cele mai complexe, inclusiv al corpului uman, stă la baza vieții.

În procesul de activitate vitală din organism are loc o restructurare continuă: unele celule mor, altele le înlocuiesc. La un adult, 1/20 din celulele epiteliului pielii și jumătate din toate celulele epiteliale ale tractului digestiv, aproximativ 25 g de sânge etc. mor și sunt înlocuite în timpul zilei.

În procesul de creștere, reînnoirea celulelor corpului este posibilă numai atunci când oxigenul și substanțele nutritive sunt furnizate în mod continuu corpului, care sunt materialul de construcție din care este construit corpul. Dar pentru construirea de noi celule ale corpului, reînnoirea lor continuă, precum și pentru efectuarea unui fel de muncă de către o persoană, este nevoie de energie. Corpul uman primește această energie în timpul descompunerii și oxidării în procesele de metabolism (metabolism). Mai mult, procesele metabolice (anabolism și catabolism) sunt fin coordonate între ele și decurg într-o anumită secvență.

Sub anabolismînţelege totalitatea reacţiilor de sinteză. Sub catabolism- un set de reacții de descompunere. Trebuie avut în vedere faptul că ambele procese sunt conectate continuu. Procesele catabolice asigură anabolismului energie și materii prime, iar procesele anabolice asigură sinteza structurilor, formarea de noi țesuturi în legătură cu procesele de creștere ale organismului, sinteza hormonilor și enzimelor necesare vieții.

În timpul dezvoltării individuale, cele mai semnificative schimbări sunt experimentate de faza anabolică a metabolismului și, într-o măsură mai mică, de faza catabolică.

După semnificația lor funcțională în faza anabolică a metabolismului, se disting următoarele tipuri de sinteză:

1) sinteza de creștere - o creștere a masei proteice a organelor în timpul unei perioade de creștere a diviziunii celulare, creșterea corpului în ansamblu.

2) sinteza funcțională și protectoare - formarea de proteine pentru alte organe și sisteme, de exemplu, sinteza proteinelor plasmatice din sânge în ficat, formarea enzimelor și hormonilor din tractul digestiv.

3) sinteza de regenerare (recuperare) - sinteza proteinelor in tesuturile regenerabile dupa leziuni sau malnutritie.

4) sinteza de auto-reînnoire asociată cu stabilizarea organismului - reînnoirea constantă a componentelor mediului intern care sunt distruse în timpul disimilării.

Toate aceste forme slăbesc, deși inegal, în cursul dezvoltării individuale. În același timp, se observă schimbări deosebit de semnificative în sinteza creșterii. Perioada intrauterina este caracterizata de cele mai mari rate de crestere. De exemplu, greutatea unui embrion uman în comparație cu greutatea unui zigot crește cu 1 miliard. de 20 de milioane de ori, iar pentru 20 de ani de creștere umană progresivă crește de cel mult 20 de ori.

În timpul vieții postnatale există o scădere suplimentară a nivelului de anabolism.

Metabolismul proteinelor în organismul în curs de dezvoltare. Procesele de creștere, cuantificate prin creșterea în greutate și un bilanț pozitiv de azot, reprezintă o parte a dezvoltării. A doua parte a acesteia este diferențierea celulelor și țesuturilor, a căror bază biochimică este sinteza proteinelor enzimatice, structurale și funcționale.

Proteinele sunt sintetizate din aminoacizi care provin din organele sistemului digestiv. Mai mult, acești aminoacizi sunt împărțiți în esențiali și neesențiali. Dacă aminoacizii esențiali (leucină, metionină și triptofan etc.) nu sunt furnizați cu alimente, atunci sinteza proteinelor în organism este perturbată. Aportul de aminoacizi esențiali pentru un organism în creștere este deosebit de important, de exemplu, lipsa lizinei din alimente duce la întârzierea creșterii, epuizarea sistemului muscular și lipsa valinei - tulburări de echilibru la un copil.

În absența aminoacizilor neesențiali din alimente, aceștia pot fi sintetizați din cei esențiali (tirozina poate fi sintetizată din fenilalanină).

În sfârșit, proteinele care conțin tot setul necesar de aminoacizi care asigură procesele normale de sinteză sunt proteine complete din punct de vedere biologic. Valoarea biologică a aceleiași proteine pentru diferiți oameni este diferită în funcție de starea corpului, dietă, vârstă.

Necesarul zilnic de proteine la 1 kg de greutate la un copil: la 1 an - 4,8 g, 1-3 ani - 4-4,5 g; 6-10 ani - 2,5-3 g, 12 și mai mult - 2,5 g, adulți - 1,5-1,8 g. Prin urmare, în funcție de vârstă, copiii sub 4 ani ar trebui să primească 50 g de proteine, până la 7 ani - 70 g , de la 7 ani - 80 g pe zi.

Cantitatea de proteine care intră în organism și sunt distruse în acesta este judecată după mărimea balanței de azot, adică raportul dintre cantitățile de azot care intră în organism cu alimente și este excretat din organism cu urină, transpirație și alte secretii.

Capacitatea de a reține azotul la copii este supusă unor fluctuații individuale semnificative și persistă pe toată perioada de creștere progresivă.

De regulă, adulții nu au capacitatea de a reține azotul alimentar, metabolismul lor este într-o stare de echilibru de azot. Acest lucru indică faptul că potențialul pentru sinteza proteinelor persistă mult timp - de exemplu, sub influența activității fizice, are loc o creștere a masei musculare (bilanț pozitiv de azot).

În perioadele de dezvoltare stabilă și regresivă, la atingerea greutății maxime și la încetarea creșterii, rolul principal începe să fie jucat de procesele de auto-reînnoire care au loc de-a lungul vieții și care, odată cu înaintarea în vârstă, se estompează mult mai lent decât alte tipuri de sinteză.

Modificările legate de vârstă afectează nu numai proteinele, ci și metabolismul grăsimilor și carbohidraților.

Dinamica vârstei a metabolismului grăsimilor și carbohidraților.

Rolul fiziologic al lipidelor - grăsimi, fosfatide și steroli în organism este acela că fac parte din structurile celulare (metabolismul plastic), și sunt, de asemenea, folosite ca surse bogate de energie (metabolismul energetic). Carbohidrații din organism sunt materialul energetic.

Odată cu vârsta, metabolismul grăsimilor și carbohidraților se modifică. În procesele de creștere și diferențiere, grăsimile joacă un rol esențial. Substanțele asemănătoare grăsimilor sunt deosebit de importante, în primul rând pentru că sunt necesare pentru maturarea morfologică și funcțională a sistemului nervos, pentru formarea tuturor tipurilor de membrane celulare. De aceea nevoia de ele în copilărie este mare. Cu o lipsă de carbohidrați în alimente, depozitele de grăsime la copii se epuizează rapid. Intensitatea sintezei depinde în mare măsură de natura nutriției.

Fazele dezvoltării stabile și regresive sunt caracterizate printr-un fel de reorientare a proceselor anabolice: trecerea anabolismului de la sinteza proteinelor la sinteza grăsimilor, care este una dintre trăsăturile caracteristice ale modificărilor legate de vârstă ale metabolismului în timpul îmbătrânirii.

Reorientarea anabolismului în funcție de vârstă spre acumularea de grăsime într-un număr de organe se bazează pe o scădere a capacității țesuturilor de a oxida grăsimile, drept urmare, cu o rată constantă și chiar redusă de sinteză a acizilor grași, organismul este îmbogățit cu grăsimi (de exemplu, dezvoltarea obezității a fost observată chiar și cu 1-2 mese pe zi). De asemenea, este fără îndoială că în reorientarea proceselor de sinteză, pe lângă factorii nutriționali și reglarea nervoasă, o schimbare a spectrului hormonal este de mare importanță, în special modificări ale ratei de formare a hormonului somatotrop, hormonilor tiroidieni, insulină, steroizi. hormoni.

se remodelează odată cu vârsta şi metabolismul carbohidraților. La copii, metabolismul carbohidraților are loc cu o intensitate mai mare, ceea ce se explică printr-un nivel ridicat al metabolismului. În copilărie, carbohidrații îndeplinesc nu numai o funcție energetică, ci și o funcție plastică, formând membrane celulare, substanțe ale țesutului conjunctiv. Carbohidrații sunt implicați în oxidarea produselor din metabolismul proteinelor și grăsimilor, ajutând astfel la menținerea echilibrului acido-bazic în organism. Necesarul zilnic de carbohidrați la copii este mare și se ridică la 10-12 g la 1 kg de greutate corporală la sugar. În anii următori, la vârsta de 8-9 ani, crește la 12-15 g la 1 kg de greutate corporală. De la 1 la 3 ani, un copil trebuie să primească aproximativ 193 g de carbohidrați pe zi cu alimente, 4-7 ani - 287, 9-13 - 370, 14-17 ani - 470, iar adulții - 500 g.

Carbohidrații sunt absorbiți de organismul copiilor mai bine decât adulții. Unul dintre indicatorii semnificativi ai modificărilor legate de vârstă în metabolismul carbohidraților este o creștere bruscă a bătrâneții în timpul eliminării hiperglicemiei cauzate de introducerea glucozei în timpul testelor de încărcare a zahărului.

O parte importantă a metabolismului organismului este metabolismul apă-sare.

Transformarea substanțelor din organism are loc într-un mediu acvatic, împreună cu substanțele minerale, apa participă la construcția celulelor și servește ca reactiv în reacțiile chimice celulare. Concentrația de săruri minerale dizolvate în apă determină mărimea presiunii osmotice a sângelui și a fluidului tisular, fiind astfel de mare importanță pentru absorbție și excreție. modificări ale cantității de apă din organism și modificări ale compoziției de sare a fluidului corporal și a structurilor tisulare implică o încălcare a stabilității coloizilor, ceea ce poate duce la deteriorarea ireversibilă și moartea celulelor individuale și apoi a corpului în ansamblu. De aceea, menținerea unei cantități constante de apă și compoziție minerală este o condiție necesară pentru viața normală.

În faza de creștere progresivă, apa este implicată în procesele de creare a masei corporale. Se știe, de exemplu, că dintr-o creștere în greutate zilnică de 25 g, apa reprezintă 18, proteine - 3, grăsimi - 3 și săruri minerale - 1 g. Cu cât organismul este mai tânăr, cu atât necesarul zilnic de apă este mai mare. În primele șase luni de viață, necesarul de apă al unui copil ajunge la 110-125 g la 1 kg de greutate, cu 2 ani scade la 115-136 g, la 6 ani - 90-100 g, 18 ani - 40 -50 g. Copiii sunt capabili să piardă rapid și, de asemenea, să depună rapid apă.

Modelul general al evoluției individuale este reducerea apei în toate țesuturile. Odată cu vârsta, are loc o redistribuire a apei în țesuturi - volumul de apă din spațiile intercelulare crește și volumul de apă intracelulară scade.

Echilibrul multor săruri minerale depinde de vârstă. La tineret, conținutul majorității sărurilor anorganice este mai mic decât la adulți. De o importanță deosebită este schimbul de calciu și fosfor. Cerințele crescute pentru aportul acestor elemente la copiii sub un an se explică prin formarea crescută a țesutului osos. Dar aceste elemente nu sunt mai puțin importante la bătrânețe. Prin urmare, persoanele în vârstă trebuie să introducă în alimentație alimente care conțin aceste elemente (lapte, produse lactate) pentru a evita consumul acestor elemente din țesutul osos. Și conținutul de clorură de sodiu, dimpotrivă, ar trebui redus în dietă din cauza slăbirii producției de mineralocorticoizi în glandele suprarenale odată cu vârsta.

Un indicator important al transformărilor energetice din organism este despre schimbul principal.

Dinamica vârstei a metabolismului bazal

Metabolismul de bază este înțeles ca nivelul minim al metabolismului și al consumului de energie pentru organism în condiții strict constante: cu 14-16 ore înainte de masă, în decubit dorsal în stare de repaus muscular la o temperatură de 8-20 C. o persoană de vârstă mijlocie, metabolismul de bază este de 4187 J per 1 kg de masă într-o oră. În medie, acesta este de 7-7,6 MJ pe zi. În același timp, pentru fiecare persoană, rata metabolică bazală este relativ constantă.

Metabolismul bazal la copii este mai intens decat la adulti, deoarece acestia au o suprafata corporala relativ mare pe unitatea de masa, iar procesele de disimilare, nu de asimilare, sunt predominante. Costurile energetice ale creșterii sunt mai mari cu cât copilul este mai mic. Deci cheltuiala energetică asociată creșterii la vârsta de 3 luni este de 36%, la vârsta de 6 luni. - 26%, 9 luni - 21% din valoarea energetică totală a alimentelor.

La bătrânețe extremă (faza dezvoltării regresive), are loc o scădere a greutății corporale, precum și o scădere a dimensiunilor liniare ale corpului uman, metabolismul principal scade la valori scăzute. Mai mult, gradul de scădere a metabolismului bazal la această vârstă se corelează, potrivit diverșilor cercetători, cu modul în care bătrânii dau semne de decrepitudine și pierderea capacității de muncă.

În ceea ce privește diferențele de sex în nivelul metabolismului bazal, acestea se găsesc în ontogenie deja de la 6-8 luni. În același timp, metabolismul bazal la băieți este mai mare decât la fete. Asemenea relații persistă în timpul pubertății, iar la bătrânețe ele sunt netezite.

În ontogeneză nu variază doar valoarea medie a metabolismului energetic, dar și posibilitățile de creștere a acestui nivel în condiții de intensă, de exemplu, activitatea musculară se modifică semnificativ.

În copilăria timpurie, maturitatea funcțională insuficientă a sistemului musculo-scheletic, cardiovascular și respirator limitează capacitățile adaptative ale reacției de metabolism energetic în timpul efortului fizic. La vârsta adultă, capacitatea de adaptare, precum și forța musculară ating un maxim. La bătrânețe, posibilitățile unei creșteri compensatorii a nivelului de respirație și a schimbului de energie sub stres sunt epuizate din cauza scăderii capacității vitale a plămânilor, a coeficientului de utilizare a oxigenului de către țesuturi și a scăderii funcțiilor Sistemul cardiovascular.

Au fost făcute diverse ipoteze și au fost propuse diverse expresii matematice pentru a stabili dependența producției de energie de parametrii care caracterizează trăsăturile structurale ale organismului. Deci, Rubner credea că schimbările legate de vârstă în metabolism sunt rezultatul unei scăderi a dimensiunii suprafeței relative a corpului odată cu vârsta.

S-a încercat explicarea scăderii nivelului proceselor metabolice la bătrânețe prin acumularea de grăsime subcutanată și scăderea temperaturii pielii la această vârstă.

De remarcat sunt lucrările în care modificările metabolismului energetic sunt luate în considerare în legătură cu formarea mecanismelor de termoreglare și participarea la acesta a mușchilor scheletici (Magnus, 1899; Arshavsky, 1966-71).

O creștere a tonusului mușchilor scheletici cu activitate insuficientă a centrului nervos vag în primul an de viață contribuie la creșterea metabolismului energetic. Rolul restructurării legate de vârstă a activității mușchilor scheletici în dinamica metabolismului energetic este deosebit de clar distins în studiul schimbului de gaze la persoanele de diferite vârste în repaus și în timpul activității fizice. Pentru creșterea progresivă, o creștere a metabolismului în repaus se caracterizează printr-o scădere a nivelului metabolismului bazal și o îmbunătățire a adaptării energetice la activitatea musculară. În perioada fazei stabile se menține un schimb ridicat de odihnă funcțională și schimbul în timpul muncii crește semnificativ, atingând un nivel stabil, minim al metabolismului bazal. Iar în faza regresivă diferența dintre schimbul de odihnă funcțională și schimbul principal scade continuu, timpul de odihnă se prelungește.

Mulți cercetători cred că scăderea metabolismului energetic al întregului organism în timpul ontogenezei se datorează în primul rând modificărilor cantitative și calitative ale metabolismului în țesuturile în sine, a căror amploare este judecată de raportul dintre principalele mecanisme de eliberare a energiei - anaerobe și aerobic. Acest lucru ne permite să aflăm capabilitățile potențiale ale țesuturilor de a genera și utiliza energia legăturilor macroergice.

Ca urmare a stăpânirii acestui capitol, studentul ar trebui: stiu

etape ale metabolismului și energiei: anabolism și catabolism;
caracteristicile metabolismului general și bazal;
acțiunea dinamică specifică a alimentelor;
modalități de evaluare a consumului de energie al organismului;
caracteristici legate de vârstă ale metabolismului; a fi capabil să
explicați importanța metabolismului pentru corpul uman;
să conecteze caracteristicile metabolismului legate de vârstă cu consumul de energie în diferite perioade de vârstă;

proprii

Cunoștințe despre participarea nutrienților în metabolism.

Caracteristicile metabolismului în organism

metabolism, sau metabolism(din greaca. metaboli- transformare) este un ansamblu de transformări chimice și fizice care au loc într-un organism viu și îi asigură activitatea vitală în legătură cu mediul extern. În metabolismul și metabolismul energetic, se disting două procese opuse interdependente: anabolismul, care stă la baza asimilare, și catabolismul, care se bazează pe disimilare.

Anabolism(din greaca. anabolic- creștere) - un set de procese pentru sinteza structurilor tisulare și celulare, precum și compuși necesari pentru viața corpului. Anabolismul asigură creșterea, dezvoltarea și reînnoirea structurilor biologice, acumularea unui substrat energetic. Energia este stocată sub formă de compuși fosfatați de înaltă energie (macroergi), cum ar fi ATP.

Catabolism(din greaca. catabole- droping down) - un set de procese de dezintegrare a structurilor tisulare și celulare și scindarea compușilor complecși pentru susținerea energetică și plastică a proceselor de viață. În timpul catabolismului se eliberează energie chimică, care este folosită de organism pentru a menține structura și funcția celulei, precum și pentru a asigura o activitate celulară specifică: contracția musculară, secreția glandelor etc. Produșii finali ai catabolismului - apă, dioxid de carbon, amoniac, uree, acid uric etc. - sunt îndepărtați din organism.

Astfel, procesele catabolice furnizează energie și materii prime pentru anabolism. Procesele anabolice sunt necesare pentru construirea și refacerea structurilor și celulelor, formarea țesuturilor în procesul de creștere, pentru sinteza hormonilor, enzimelor și alți compuși necesari vieții organismului. Pentru reacțiile de catabolism, acestea furnizează macromolecule care urmează să fie scindate. Procesele de anabolism și catabolism sunt interconectate și sunt în organism într-o stare echilibru dinamic. Starea de echilibru sau raportul de dezechilibru dintre anabolism și catabolism depinde de vârstă, starea de sănătate, sarcina fizică sau psihică. La copii, predominanța proceselor anabolice față de cele catabolice caracterizează procesele de creștere și acumulare a masei tisulare. Cea mai intensă creștere a greutății corporale se observă în primele trei luni de viață - 30 g/zi. Pana la an scade la 10 g/zi, in anii urmatori scaderea continua. Costul energetic al creșterii este, de asemenea, cel mai mare în primele trei luni și este de aproximativ 140 kcal/zi sau 36% din valoarea energetică a alimentelor. De la trei ani până la pubertate, scade la 30 kcal / zi, apoi crește din nou - până la 110 kcal / zi. Procesele anabolice sunt mai intense la adulți în perioada de recuperare după boală. Predominanța proceselor catabolice este tipică pentru persoanele în vârstă sau epuizate de o boală gravă de lungă durată. De regulă, acest lucru se datorează distrugerii treptate a structurilor tisulare și eliberării de energie.

Esența metabolismului este aportul în organism a diferitelor substanțe nutritive din mediul extern, asimilarea și utilizarea acestora ca surse de energie și material pentru construirea structurilor corpului și eliberarea produselor metabolice formate în procesul activității vitale. în mediul extern. În acest sens, alocați patru componente principale ale funcției de schimb.

extragerea energiei din mediu sub formă de energie chimică a substanțelor organice;
transformarea nutrienților din sărăcie în substanțe mai simple, din care se formează macromolecule care alcătuiesc componentele celulelor;
asamblarea proteinelor, acizilor nucleici și a altor componente celulare din aceste substanțe;
sinteza si distrugerea moleculelor necesare indeplinirii diverselor functii specifice organismului.

Metabolismul în organism are loc în mai multe etape. Primul stagiu - transformarea nutrienților în tractul digestiv. Aici, substanțele complexe ale dietei sunt descompuse în altele mai simple - glucoză, aminoacizi și acizi grași care pot fi absorbiți în sânge sau limfă. Când nutrienții sunt descompusi în tractul gastrointestinal, se eliberează energie, ceea ce se numește căldură primară. Este folosit de organism pentru a menține homeostazia temperaturii.

Faza a doua transformarea substanţelor are loc în interiorul celulelor corpului. Acesta este așa-numitul intracelular, sau intermediar, schimb valutar.În interiorul celulei, produsele din prima etapă a metabolismului - glucoză, acizi grași, glicerol, aminoacizi - sunt oxidați și fosforilați. Aceste procese sunt însoțite de eliberarea de energie, cea mai mare parte din care este stocată în legăturile macroergice ale ATP. Produșii de reacție oferă celulei blocuri de construcție pentru sinteza diferitelor componente moleculare. Numeroase enzime joacă un rol decisiv în acest sens. Cu participarea lor, în interiorul celulei se desfășoară reacții chimice complexe de oxidare și reducere, fosforilare, transaminare etc.. Metabolizarea în celulă este posibilă numai prin integrarea tuturor transformărilor biochimice complexe ale proteinelor, grăsimilor și carbohidraților cu participarea sursele lor comune de energie (ATP) și datorită existenței precursorilor comuni sau intermediarilor comuni. Aportul total de energie al celulei se formează datorită reacției de oxidare biologică.

Oxidarea biologică este fie aerobă, fie anaerobă. Aerobic(din lat. aeg - aer) procesele necesită prezența oxigenului, se desfășoară în mitocondrii și sunt însoțite de acumularea unei cantități mari de energie care acoperă principala cheltuială energetică a organismului. Anaerob procesele decurg fără participarea oxigenului, în principal în citoplasmă și sunt însoțite de acumularea unei cantități mici de energie sub formă de ATP, care este utilizată pentru a satisface nevoile limitate pe termen scurt ale celulei. Deci, pentru țesutul muscular al unui adult, procesele aerobe sunt caracteristice, în timp ce procesele anaerobe predomină în metabolismul energetic al fătului și al copiilor din primele zile de viață.

Odată cu oxidarea completă a glucozei sau aminoacizilor 1 M, se formează 25,5 M ATP, iar odată cu oxidarea completă a grăsimilor, 91,8 M ATP. Energia stocată în ATP este folosită de organism pentru a efectua lucrări utile și este transformată în căldură secundară. Astfel, energia eliberată în timpul oxidării nutrienților în celulă este în cele din urmă transformată în energie termică. Ca urmare a oxidării aerobe, produsele nutritive sunt transformate în CO 2 și H 2 0, care sunt inofensive pentru organism.

Cu toate acestea, în celulă poate apărea și o combinație directă de oxigen cu substanțe oxidabile fără participarea enzimelor, numită oxidare a radicalilor liberi. În acest caz, se formează radicali liberi și peroxizi foarte toxici. Ele deteriorează membranele celulare și distrug proteinele structurale. Acest tip de oxidare este prevenit prin consumul de vitamine E, A, C etc., precum și oligoelemente (Se, etc.), care transformă radicalii liberi în molecule stabile și previn formarea peroxizilor toxici. Acest lucru asigură cursul normal al oxidării biologice în celulă.

stadiu final metabolism - excreția produselor de carie cu urina și excrețiile glandelor sudoripare și sebacee.

Schimburile de plastic și energie acționează în organism în ansamblu, dar rolul diferiților nutrienți în implementarea lor nu este același. La un adult, produsele de descompunere a grăsimilor și carbohidraților sunt utilizate în principal pentru a furniza procese energetice, iar proteinele sunt folosite pentru a construi și a restabili structurile celulare. La copii, datorită creșterii și dezvoltării intensive a organismului, carbohidrații sunt implicați în procesele plastice. Oxidarea biologică servește ca sursă nu numai de fosfați bogati în energie, ci și de compuși de carbon utilizați în biosinteza aminoacizilor, carbohidraților, lipidelor și a altor componente celulare. Aceasta explică intensitatea semnificativ mai mare a metabolismului energetic la copii.

Toată energia legăturilor chimice ale nutrienților care intră în organism se transformă în cele din urmă în căldură (căldură primară și secundară), prin urmare, după cantitatea de căldură generată, se poate judeca cantitatea de costuri energetice pentru activitatea vitală.

Pentru a evalua consumul de energie al organismului, se folosesc metode de calorimetrie directă și indirectă, cu ajutorul cărora se poate determina cantitatea de căldură degajată de corpul uman. Calorimetrie directă se bazează pe măsurarea cantității de căldură pe care organismul o eliberează în mediu (de exemplu, pe oră sau pe zi). În acest scop, o persoană este plasată într-o cameră specială - calorimetru(Fig. 12.1). Pereții calorimetrului sunt spălați cu apă, a cărei temperatură de încălzire este folosită pentru a evalua cantitatea de energie eliberată. Calorimetria directă oferă o precizie ridicată în evaluarea consumului de energie al organismului, dar datorită volumului și complexității sale, această metodă este folosită doar în scopuri speciale.

Pentru a determina consumul de energie al unei persoane, se folosește adesea o metodă mai simplă și mai accesibilă. calorimet indirect-

Orez. 12.1.

Calorimetrul este folosit pentru cercetările efectuate pe oameni. Energia totală degajată este formată din: 1) căldura generată, măsurată prin creșterea temperaturii apei care curge în serpentina camerei; 2) căldura latentă de vaporizare, măsurată prin cantitatea de vapori de apă extrasă din aerul ambiant de către primul absorbant de H 2 0; 3) lucru care vizează obiecte din afara camerei. Consumul de 0 2 se măsoară prin cantitatea sa, care trebuie adăugată astfel încât conținutul său din cameră să rămână constant

rii - conform schimbului de gaze. Având în vedere că cantitatea totală de energie eliberată de organism este rezultatul defalcării proteinelor, grăsimilor și carbohidraților și, de asemenea, cunoașterea cantității de energie eliberată în timpul descompunerii fiecăreia dintre aceste substanțe (valoarea lor energetică) și cantitatea de substanțe degradate într-o anumită perioadă de timp, putem calcula cantitatea de energie eliberată. Pentru a determina ce substanțe au fost oxidate în organism (proteine, grăsimi sau carbohidrați), calculează coeficientul respirator(DC), care este înțeles ca raportul dintre volumul de dioxid de carbon eliberat și volumul de oxigen absorbit. Coeficientul respirator este diferit în oxidarea proteinelor, grăsimilor și carbohidraților. În prezența informațiilor despre volumele de oxigen absorbite și de dioxid de carbon expirat, metoda calorimetriei indirecte se numește „analiza totală a gazelor”. Pentru implementarea sa, este nevoie de echipamente care vă permit să determinați cantitatea de dioxid de carbon. În bioenergetica clasică, în acest scop, se utilizează o pungă Douglas, un ceas cu gaz și un analizor de gaz Holden, în care există absorbanți de dioxid de carbon și oxigen. Metoda permite estimarea procentului de 0 2 şi CO 2 din proba de aer studiată. Conform datelor de măsurare, se calculează volumul de oxigen absorbit și de dioxid de carbon expirat.

Să analizăm esența acestei metode folosind exemplul oxidării glucozei. Formula totală pentru descompunerea carbohidraților este exprimată prin ecuație

Pentru grăsimi, DC este 0,7. În timpul oxidării proteinelor și alimentelor amestecate, valoarea DC capătă o valoare intermediară: între 1 și 0,7.

Subiectul ia piesa bucală a pungii Douglas în gură (Fig. 12.2), i se închide nasul cu o clemă, iar tot aerul expirat într-o anumită perioadă de timp este colectat într-o pungă de cauciuc.

Volumul aerului expirat este determinat cu ajutorul unui ceas cu gaz. Se ia o probă de aer din pungă și se determină conținutul de oxigen și dioxid de carbon în acesta. Conținutul de gaze din aerul inhalat este cunoscut. Diferența procentuală este utilizată pentru a calcula cantitatea de oxigen consumată, dioxid de carbon eliberat și DC:

Cunoscând valoarea DC, ei găsesc echivalentul caloric al oxigenului (KEO2) (Tabelul 12.1), adică. cantitatea de căldură generată în organism la consumul a 1 litru de oxigen.

Orez. 12.2.

Prin înmulțirea valorii KE0 2 cu numărul de litri de 0 2 consumați, se obține valoarea de schimb pentru perioada de timp în care a fost determinat schimbul de gaze.

Acesta determină valoarea zilnică a schimbului.

În prezent, există analizoare automate de gaze care vă permit să determinați simultan volumul de 0 2 consumat și volumul de CO 2 expirat. Cu toate acestea, majoritatea dispozitivelor medicale disponibile fac posibilă determinarea doar a volumului de 0 2 absorbit, prin urmare, metoda este utilizată pe scară largă în practică. calorimetrie indirectă, sau analiza incompletă a gazelor. În acest caz, se determină doar volumul de 0 2 absorbit, astfel încât calculul DC este imposibil. Se acceptă condiționat că carbohidrații, proteinele, grăsimile sunt oxidate în organism. Se crede că DC în acest caz este egal cu 0,85. Ea corespunde cu KE0 2, egal cu 4,862 kcal/l. Alte calcule sunt efectuate ca în cazul analizei complete a gazului.

Tabelul 12.1

Valoarea DC și EC0 2 în timpul oxidării diferiților nutrienți din organism