Лекции по "Возрастной анатомии"

Катаболизм - это совокупность процессов расщепления сложных молекул до более простых веществ с использованием части из них в качестве субстратов для биосинтеза и расщеплением другой части до конечных продуктов метаболизма с образованием энергии. К конечным продуктам метаболизма относятся вода (у человека примерно 350 мл в день), двуокись углерода (около 230 мл/мин), окись углерода (0,007 мл/мин), мочевина (около 30 г/день), а также другие вещества, содержащие азот (примерно б г/день).

Процессы анаболизма и катаболизма находятся в организме в состоянии динамического равновесия. Преобладание анаболических процессов над катаболическими приводит к росту, накоплению массы тканей, а преобладание катаболических процессов ведет к частичному разрушению тканевых структур. Состояние равновесного или неравновесного соотношения анаболизма и катаболизма зависит от возраста (в детском возрасте преобладает анаболизм, у взрослых обычно наблюдается равновесие, в старческом возрасте преобладает катаболизм), состояния здоровья, выполняемой организмом физической или психоэмоциональной нагрузки

Особенности обмена веществ  у детей и подростков

Процессы обмена веществ  и энергии особенно интенсивно идут во время роста и развития детей  и подростков, что является одной  из характерных черт растущего организма. На этом этапе онтогенеза пластические процессы значительно преобладают над процессами разрушения, и только у взрослого человека между этими процессами обмена веществ и энергии устанавливается динамическое равновесие. Таким образом, в детстве преобладают процессы роста и развития или ассимиляции, в старости – процессы диссимиляции. Эта закономерность может нарушаться в результате различных заболеваний и действия других экстремальных факторов окружающей среды.

в состав клеток входит около 70 химических элементов, образующих в организме два основных типа химических соединений: органические и неорганические вещества. В теле здорового взрослого человека средней массы (70 кг) содержится примерно: воды – 40-45; белков– 15-17; жиров – 7-10; минеральных солей – 2,5-3; углеводов – 0,5-0,8. Непрерывные процессы синтеза и распада, происходящие в организме, требуют регулярного поступления материала, необходимого для замещения уже отживших частиц организма. Этот «строительный материал» поступает в организм с пищей. Количество пищи, которую съедает человек за свою жизнь, во много раз превышает его собственную массу. Все это говорит о высокой скорости процессов обмена веществ в организме человека.

Обмен белков. Белки составляют около 25% от общей массы тела. Это самая сложная его составная часть. Белки представляют собой полимерные соединения, состоящие из аминокислот. Белковый набор каждого человека является строго уникальным, специфичным. В организме белок пищи под действием пищеварительных соков расщепляется на свои простые составные части – пептиды и аминокислоты, которые затем всасываются в кишечнике и поступают в кровь. Из 20 аминокислот только 8 являются незаменимыми для человека. К ним относятся: триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин и фе нилаланин. Для растущего организма необходим также гистидин.

Отсутствие в пище любой из незаменимых аминокислот  вызывает серьезные нарушения жизнедеятельности  организма, особенно растущего. Белковое голодание приводит к задержке, а  затем и к полному прекращению роста и физического развития. Ребенок становится вялым, наблюдается резкое похудание, обильные отеки, поносы, воспаление кожных покровов, малокровие, снижение сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям и т. д. Это объясняется тем, что белок является основным пластическим материалом организма, из которого образуются различные клеточные структуры. Кроме того, белки входят в состав ферментов, гормонов, нуклеопротеидов, образуют гемоглобин и антитела крови.

Если работа не связана с интенсивными физическими нагрузками, организм человека в среднем нуждается в получении в сутки примерно 1,1-1,3 г белка на 1 кг массы тела. С увеличением физических нагрузок возрастают и потребности организма в белке. Для растущего организма потребности в белке значительно выше. На первом году постнатального развития ребенок должен получать более 4 г белка на 1 кг массы тела, в 2-3 года – 4 г, в 3-5 лет – 3,8 г и т. д.

Обмен жиров и углеводов. Эти органические вещества имеют более простое строение, они состоят из трех химических элементов: углерода, кислорода и водорода. Одинаковый химический состав жиров и углеводов дает возможность организму при излишке углеводов строить из них жиры, и, наоборот, при необходимости из жиров в организме легко образуются углеводы.

Общее количество жира в  организме человека в среднем  составляет около 10-20%, а углеводов  – 1%. Большая часть жиров находится  в жировой ткани и составляет резервный энергетический запас. Меньшая часть жиров идет на построение новых мембранных структур клеток и на замену старых. Некоторые клетки организма способны накапливать жир в огромных количествах, выполняя в организме роль тепловой и механической изоляции.

В рационе здорового  взрослого человека жиры должны составлять около 30% общей калорийности пищи, т. е. 80-100 г в день. Недостаточное поступление этих жирных кислот в организм человека приводит к нарушению обмена веществ и развитию атеросклеротических процессов в сердечно-сосудистой системе.

Потребности детей и  подростков в жирах имеют свои возрастные особенности. Так, до 1,5 года потребности в растительных жирах нет, а общая потребность составляет 50 г в день, с 2 до 10 лет потребность в жирах увеличивается 80 г в день, а в растительных – до 15 г, в период полового созревания потребность в жирах у юношей составляет 110 г в сутки, а у девушек – 90 г, причем потребность в растительных жирах у обоих полов одинакова – 20 г в сутки.

Углеводы в организме  расщепляются до глюкозы, фруктозы, галактозы  и т. д. и затем всасываются  в кровь. Содержание глюкозы в крови взрослого человека постоянно и равно в среднем 0,1%. При повышении количества сахара в крови до 0,11-0,12% глюкоза поступает из крови в печень и мышечные ткани, где откладывается в запас в виде животного крахмала – гликогена. При дальнейшем увеличении содержания сахара в крови до 0,17% в его выведение из организма включаются почки, в моче появляется сахар. Это явление называют глюкозурией.

Организм использует углеводы в основном как энергетический материал. Так, до 1 года потребность  в углеводах составляет 110 г в сутки, от 1,5 до 2 лет – 190 г, в 5-6 лет – 250 г, в 11-13 лет – 380 г и у юношей – 420 г, а у девушек – 370 г. В детском организме наблюдается более полноценное и быстрое усвоение углеводов и большая устойчивость к избытку сахара в крови.

Водно-солевой  обмен. Для жизнедеятельности организма вода играет намного большую роль, чем остальные составные части пищи. Дело в том, что вода в организме человека является одновременно строительным материалом, катализатором всех обменных процессов и терморегулятором тела. Общее количество воды в организме зависит от возраста, пола и массы. В среднем в организме мужчины содержится свыше 60% воды, в организме женщины – 50%.

Содержание воды в  детском организме значительно  выше, особенно на первых этапах развития. По данным эмбриологов, содержание воды в теле 4-месячного плода достигает 90%, а у 7-месячного – 84%. В организме новорожденного объем воды составляет от 70 до 80%. В постнатальном онтогенезе содержание воды быстро падает. Так, у ребенка 8 мес. содержание воды составляет 60%, у 4,5летнего ребенка – 58%, у мальчиков 13 лет – 59%, а у девочек этого же возраста – 56%. Большее содержание воды в организме детей, очевидно, связано с большей интенсивностью обменных реакций, связанных с их быстрым ростом и развитием. Общая потребность в воде детей и подростков возрастает по мере роста организма. Если годовалому ребенку необходимо в день примерно 800 мл воды, то в 4 года – 1000 мл, в 7-10 лет – 1350 мл, а в 11-14 лет – 1500 мл.

Минеральный обмен. Роль микроэлементов сводится к тому, что они являются тонкими регуляторами обменных процессов. Соединяясь с белками, многие микроэлементы служат материалом для построения ферментов, гормонов и витаминов.

Потребности взрослого  и ребенка в минеральных веществах  значительно отличаются, недостаток минеральных веществ в пище ребенка более быстро приводит к различным нарушениям обменных реакций и соответственно к нарушению роста и развития организма..

Витамины. Они требуются для нашего организма в ничтожно малых количествах, но их отсутствие приводит организм к гибели, а недостаток в питании или нарушение процессов их усвоения – к развитию различных заболеваний, называемых гиповитаминозами.Отсутствие витаминов вызывает прекращение синтеза ферментов и соответственно нарушение обмена веществ.

Следует также отметить, что поступление в организм избыточного  количества витаминов может вызвать  серьезные нарушения его функциональной деятельности и даже привести к развитию заболеваний, получивших название гипервитаминозы. Поэтому не следует злоупотреблять препаратами витаминов и включать их в питание только по рекомендации врача.

Энергетический обмен  у детей и подростков

Обмен веществ в организме  тесно связан с превращением энергии. Определить количество продуцируемой  в организме энергии можно методами прямой и непрямой калориметрии. Одним из важнейших показателей интенсивности обменных процессов в организме является величина основного обмена, под которой понимается уровень обменных реакций при комнатной температуре и в полном функциональном покое. Величина основного обмена зависит от возраста, пола и массы.

Важно помнить, что для  детей и подростков нормальное питание  – необходимое условие их физического  и психического развития. Пренебрежение  едой так же вредно, как и злоупотребление ею.

В 1929 г. Уолтер Кэннон ввел термин гомеостаз. В настоящее время под гомеостазом понимают как динамическое постоянство внутренней среды организма, так и регулирующие механизмы, которые обеспечивают это состояние. Главная роль в поддержании гомеостаза принадлежит крови. В 1939 г. Г.Ф. Ланг создал представление о системе крови, в которую он включил периферическую кровь, циркулирующую по сосудам, органы кроветворения и кроверазрушения, а также регулирующий нейрогуморальный аппарат.

Кровь, лимфа и тканевая жидкость образуют внутреннюю среду организма, которая окружает его клетки. Химический состав и физико-химические свойства внутренней среды относительно постоянны, поэтому клетки организма существуют в сравнительно стабильных условиях и мало подвержены воздействию внешней среды. Обеспечение постоянства внутренней среды достигается непрерывной работой многих органов (сердца, пищеварительной, дыхательной, выделительной системами), которые поставляют клеткам организма необходимые для жизнедеятельности вещества и удаляют из них продукты распада. Регуляторную функцию по поддержанию постоянства внутренней среды осуществляют нервная и эндокринная системы.

Между тремя составляющими  внутренней среды организма —  кровью, лимфой и тканевой жидкостью  — существует тесная взаимосвязь.

Тканевая жидкость образуется из жидкой части крови — плазмы, проникающей через стенки капилляров в межклеточное пространство, а также из продуктов жизнедеятельности, поступающих из клеток.

Большая часть тканевой жидкости успевает возвратиться обратно в кровяное русло, а меньшая ее часть поступает в слепо замкнутые капилляры лимфатических сосудов, образуя лимфу.

Лимфа —это полупрозрачная жидкость желтоватого цвета.

Кровь — третья составляющая внутренней среды организма. Это ярко-красная жидкость, непрерывно циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов человека. Ее объем составляет 4,5—6 л, т. е. около 6—8% массы тела. Потеря одной трети объема крови приводит к гибели человека.

Кровь — основная транспортная система внутри организма, осуществляющая перенос различных веществ. Она выполняет следующие функции:

1. питательную —за счеттранспорта растворенных питательных веществ от пищеварительного тракта к тканям, местам резервных запасов и от них;
2. дыхательную — путем транспорта газов (кислорода и углекислого газа) от дыхательных органов к тканям и в обратном направлении;
3. транспорт гормонов от желез внутренней секреции к органам (гуморальная регуляция);
4. транспорт конечных продуктов метаболизма из тканей к органам выделения;
5. защитную — обеспечение клеточного и гуморального иммунитета, свертывания крови;
6. терморегуляторную — перераспределение тепла между органами, регуляцию теплоотдачи через кожу;
7. механическую — придание тургорного напряжения органам за счет прилива к ним крови, а также обеспечения ультрафильтрации в капиллярах капсул нефрона почек и др.;
8. гомеостатическую — поддержание постоянства внутренней среды организма, пригодной для клеток в отношении ионного состава, концентрации водородных ионов и др.

Кровь состоит из жидкой части — плазмы (55%) и взвешенных в ней клеточных (форменных) элементов (45%).

Плазма – это желтоватая полупрозрачная жидкость, содержащая 90–92 % воды и 8–10 % белков, жиров, углеводов и некоторых других веществ. Белки объединены в три основные группы: альбумины, глобулины и фибриноген. С помощью белков осуществляется транспорт веществ из крови к тканям. Белки придают крови вязкость, участвуют в ее свертывании, осуществляют защитную функцию. Плазма крови, лишенная белка фибриногена, называется сывороткой. Содержание жиров в крови непостоянно, а углеводы удерживаются в плазме на относительно постоянном уровне.

Минеральные вещества плазмы составляют 0,9%. В их состав входят преимущественно  катионы натрия, калия, кальция, магния и анионы хлора, гидрокарбоната, гидрофосфата.

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Эритроциты — красные безъядерные клетки крови диаметром 7—8 мкм, определяющие ее цвет.

Основной функцией эритроцитов  является транспорт кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Осуществояется эта функция благодаря наличию в эритроцитах дыхательного пигмента — гемоглобина. В процессе связывания кислорода гемоглобин превращается в оксигемоглобин, благодаря которому артериальная кровь приобретает ярко-алый цвет. В капиллярах тканей кислорода меньше, и здесь оксигемоглобин распадается на гемоглобин и кислород, где он потребляется клетками. Гемоглобин, отдавший кислород, называют восстановленным. Здесь же, в тканях, он присоединяет углекислый газ и превращается в карбогемоглобин. Именно он придает венозной крови, оттекающей от тканей, темно-вишневый цвет.