В чем заключаются главные различия обмена веществ у ребенка и взрослого? В какие периоды развития родителям надо быть особенно бдительными, чтобы избежать набора лишнего веса у ребенка?
В организме ребенка все обменные процессы протекают намного интенсивнее, чем у взрослого. Процессы ассимиляции преобладают над процессами диссимиляции. Другими словами, детский организм стремится создать резерв веществ и энергии, в том числе, жиров.
Основной обмен, или обмен «покоя», у детей повышен за счет построения новых тканей. По этой же причине повышены и энергетические затраты, причем, чем меньше ребенок, тем энергетические расходы больше. Исходя из этого, становится очевидно, что потребность детского организма в белках, жирах и углеводах выше, чем у взрослых.
Основной обмен и расход энергии у детей за сутки
Из таблицы видно, что у детей основной обмен и расход энергии в расчете ккал\кг массы тела в 1,5-2 раза превышает величины потребностей взрослых.
Однако детский организм имеет некоторое функциональное несовершенство, в частности, это касается нервной системы. В детском возрасте преимущественно развиты низшие отделы нервной системы, которые отвечают за регуляцию трофических (питательных) функций организма. Кора больших полушарий головного мозга развита слабее, следовательно ее влияние на регуляцию обмена снижена. Именно поэтому у детей легко возникают различные обменные нарушения. Причем, чем младше ребенок, тем больше вероятность подобных сбоев.
Почему происходит нарушение обмена веществ у детей
Врачам известно, что легче всего вызвать сдвиги в обменных процессах в период наиболее интенсивного роста организма. Эти периоды принято называть «периодами вытягивания». Первый приходится на 7-8 лет, второй – на 12-15 лет.
Почему так происходит? Дело в том, что эндокринные железы у мальчиков и у девочек до 7-8 лет выделяют практически одинаковое количество половых гормонов. С 7-8 лет продукция гормонов постепенно нарастает, а они, в свою очередь, усиливают синтез белка, построение новых клеток и рост ребенка. Затем в организме устанавливается относительное гормональное равновесие, а следующий пик наступает в период полового созревания, когда значительно увеличивается секреция гормонов, вырабатываемых надпочечниками и гипофизом – главными регуляторами деятельности эндокринных желез.
В пиковые периоды резко возрастает потребность в белках – строительном материале, который крайне необходим растущему организму. То есть, удельный вес продуктов животного происхождения в рационе достаточно высок. Разумеется, растет потребность и в жирах, и в углеводах, а также в регуляторах обменных процессов – витаминах и минералах.
Однако во всем надо соблюдать меру. Дело в том, что часть углеводов превращается в печени и мышцах в гликоген, который является энергетическим депо сахаров. При избытке сахара в крови углеводы под воздействием гормона инсулина переходят в жиры, которые, в свою очередь, тоже откладываются про запас в жировой ткани.
Еще одна особенность детского организма заключается в том, что у ребенка, в отличие от взрослого, небольшая часть жира, всосавшегося в кишечнике, сгорает и используется для энергетических целей, а значительная часть жира откладывается в жировых депо и в подкожной жировой клетчатке. Причина этого заключается в том, что пищевая липемия (содержание в крови жировых веществ) держится у детей очень долго, а жировые депо истощаются очень быстро. Таким образом, организм старается их восполнить и обеспечить себя энергетическими запасами.
Знать об особенностях детского организма полезно всем, а вот особенно бдительными нужно быть семьям, где дети имеют наследственную предрасположенность к избыточной массе тела. Эти дети в первую очередь находятся в группе риска по развитию ожирения при условии избыточного питания.
Комплекс химических реакций в человеческом организме – поступление питательных веществ, всасывание их из системы пищеварения, ферментация и расщепление, усвоение и выведение, называется обменом веществ, или метаболизмом. В случае, когда происходит сбой на одном из уровней этой сложной биологической системы детского организма, говорят о нарушенном обмене веществ.
Особенности обмена веществ у детей и причины нарушений
Обмен веществ у ребенка имеет свои особенности, и он значительно отличается от процесса метаболизма у взрослых людей. Детским организмом на переваривание пищи и усвоение ее полезных веществ требуется гораздо больше ресурсов и энергии, ведь развитие детей происходит в интенсивном режиме.
Особенности обмена веществ у детей в том, что значительная часть энергии, которая поступает в организм в виде пищи, расходуется на рост и развитие малыша. Дети грудного возраста нуждаются в продуктах, богатых жирами и холестерином, которые так необходимы для развития мозга и правильного формирования нервной системы.
Для нормального роста и развития детский организм нуждается в белковой пище, которая содержит в себе все незаменимые аминокислоты. В рационе ребенка возрастом до 3 лет должно быть полноценных белков не менее 75%, от трех до семи лет – 60%, от семи до четырнадцати – 50%. Критерием здоровья растущего детского организма служит азотистый баланс. Высокий его уровень обеспечивается большой степенью всасывания белков в ЖКТ ребенка.
Липидный обмен регулируется эндокринной системой и ЦНС. Углеводный обмен у детей проходит гораздо быстрее, чем у взрослых, что обусловлено большой затратой энергии в качестве пластического и энергетического материала в условиях интенсивного роста и развития.
Обмен веществ у ребенка до года значительно ускорен. Однако нередко бывает так, что детскому организму становится сложно регулировать собственный процесс метаболизма. Известно множество причин нарушения обмена веществ у детей, но чаще всего такой сбой происходит в результате нестабильности желез внутренней секреции и ЦНС. Кроме того, любые нарушения процесса метаболизма могут быть вызваны отсутствием культуры питания, когда малыш начинает переедать, особенно на ночь. Слабая двигательная активность тоже часто вызывает нарушение обмена веществ у детей.
Почему у детей нарушен обмен веществ
Неправильный обмен веществ у ребенка – серьезное нарушение, препятствующее нормальному развитию. Такой сбой проявляется на всех уровнях биологической системы организма, но больше всего выражен он на клеточном уровне.
Симптомы нарушения обмена веществ у детей могут быть разными, так как проявление их зависит от того, на каком именно уровне произошел сбой.
Если у детей нарушен обмен веществ из-за избыточного количества белка, распознать отклонения от нормы помогут такие признаки:
- нарушение стула – диарея или запоры;
- снижение аппетита или полное его отсутствие;
- развитие болезней почек, почечная недостаточность;
- резкое увеличение или снижение веса;
- развитие остеопороза;
- отложение солей.
Нарушение обмена веществ у грудного ребенка и детей-подростков
Как правило, такое нарушение обмена веществ у грудного ребенка возникает в результате переизбытка белоксодержащих продуктов. Подтвердить подозрения на нарушение обмена белков поможет анализ крови – отмечается повышенное количество этих веществ в плазме.
При нехватке белка в организме происходит нарушение обмена веществ у детей и подростков, наблюдаются следующие симптомы:
- отечность;
- слабость;
- сонливость;
- ацетонический запах мочи;
- значительное снижение веса;
- задержка в развитии;
- нарушение интеллекта.
Белковый дефицит является распространенной причиной развития многих патологий в развитии детского организма.
Узнать о нарушении обмена жиров, когда их недостаточно, у своего ребенка родители могут по таким симптомам, как:
- истощение;
- потеря веса;
- проблемы с кожными покровами – высыпания, шелушение, воспаления;
- выпадение волос.
Липиды выполняют важные функции в нашем организме – энергетическую, терморегулирующую, защитную, поэтому при нарушении их обмена происходят серьезные сбои. Обычно недостаток жиров вызван несбалансированным питанием, наследственными заболеваниями и нарушениями в работе пищеварительной системы.
Нарушение обмена веществ у детей на фоне ожирения
Первыми признаками переизбытка жиров является сильный аппетит и стремительный набор веса. При избыточном количестве липидов возникает такое нарушение обмена веществ у детей, как ожирение. Кроме этого заболевания на фоне избытка жиров возможным становится развитие многих других патологических процессов.
У ребенка признаками нарушения обмена веществ, а именно – углеводного обмена, считаются следующие явления и процессы:
- нарушение обмена белков и липидов;
- сонливость;
- снижение веса;
- плохой аппетит.
Как правило, такой сбой в организме могут вызвать генетические болезни и голодание.
Заболевания обмена веществ у детей: самые распространенные болезни
При неправильном обмене белков, липидов, углеводов и других веществ неизбежным становится развитие многих болезней.
Самыми распространенными являются такие заболевания обмена веществ у детей, как:
- Анемия – патологический процесс, возникающий на фоне недостатка белка и железа. Чтобы избежать этого, с первых дней жизни малыша необходимо обеспечить полноценной белковой пищей.
- Рахит – болезнь обмена веществ у детей, возникающая при дефиците фосфора и кальция. Еще рахит может быть вызван патологиями, препятствующими усвоению детским организмом кальция. Кальцию и фосфору отводится первостепенная роль в формировании и развитии костной и хрящевой системы организма человека. Особенно важно обеспечить этими веществами новорожденных и младенцев первых месяцев жизни, когда происходит формирование костно-хрящевой системы.
- Тетания , или спазмофилия . Это еще одна распространенная болезнь нарушения обмена веществ у детей, вызванная сбоем фосфорно-кальциевого обмена или переизбытком кальция. Распознать развитие спазмофилии можно по таким признакам, как судорожный синдром и спазмы.
- Амилоидоз – патологический процесс, вызванный сбоем физиологического уровня метаболизма. Признаками болезни становится поражение почечных и сердечных мышц в результате отложения в мышечных тканях таких веществ, как амилоиды – структурно измененные белки.
- Гипергликемия . Возникает на фоне протекания в детском организме скрытого сахарного диабета, когда нарушается обмен глюкозы.
- Гипогликемия – патологический процесс, который обозначается в медицине, как инсулиновый шок. Эта патология связана с пониженным уровнем глюкозы в крови ребенка. Причиной развития болезни служит перенесенный сильный стресс или заболевание сахарным диабетом матери.
- Ожирение – это одно из наиболее распространенных на сегодня нарушений процесса метаболизма у детей и подростков. Его протекание неблагоприятно отражается на работе всего организма в целом. Последствием протекания ожирения в детском возрасте является изменение осанки, искривление позвоночника, серьезные психологические травмы, гормональные расстройства, остеохондроз, артроз, булимия и анорексия.
Как улучшить нарушения обмена веществ у детей при наследственных болезнях
Фенилкетонурия – одна из самых серьезных и опасных патологий, возникших на фоне нарушения обмена ароматической альфа-аминокислоты, известной под названием фенилаланина. Это вещество накапливается в детском организме и приводит к поражению ЦНС и заметному отставанию малыша в развитии. Фенилкетонурия диагностируется крайне редко, так как патологический процесс протекает практически бессимптомно, первые признаки заболевания можно обнаружить ближе ко второму полугодию жизни новорожденного. Это нарушение принадлежит к числу наследственных болезней обмена веществ у детей.
Среди наследственных нарушений обмена веществ у детей часто встречается и галактоземия, вызванная сбоем метаболизма углеводов. Заболевание проявляется в виде поражения центральной нервной системы, глаз, печени и других внутренних органов. К возникновению патологии приводит накопление в детском организме такого фермента, как галактозо-1-фосфат-уридилтрансфераза. Она может стать причиной возникновения желудочно-кишечных расстройств, отека головного мозга, гипогликемии, анемии. Улучшить обмен веществ у детей при этом нарушении поможет длительная безмолочная диета.
Что делать, если у ребенка нарушен обмен веществ, как его восстановить и ускорить
Обнаружив некоторые признаки сбоя многоуровневого процесса метаболизма, следует посетить кабинет специалиста и узнать, что делать, если у ребенка нарушен обмен веществ. После лабораторных исследований и подтверждения диагноза, как правило, врачи назначают маленьким пациентам гормональные препараты, нормализующие метаболизм на том его уровне, где произошел сбой.
Необходимым становится и прием витаминно-минеральных комплексов согласно схеме, назначенной врачом. Практически всегда при лечении нарушения обмена веществ у детей применяются ферменты, нейтрализующие действие гиалуроновой кислоты.
При ожирении важно ускорить обмен веществ у ребенка. Для этого необходимо соблюдать диету, составленную специалистом. Такое питание, направленное на ускорение метаболизма, состоит из большого количества фруктов, особенно цитрусовых. В рационе ребенка, страдающего ожирением, также должен быть полноценный белок – говядина и нежирная свинина. Среди препаратов для лечения этого заболевания может применяться Струмель Т, но только по назначению специалиста.
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 фенилаланин. 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. Необходимо использовать в пищу жиры и животного, и растительного происхождения, в соотношении 2:1, так как некоторые составные компоненты растительных жиров не могут синтезироваться в организме. Это так называемые непредельные жирные кислоты: линолевая, линоленовая и арахидоновая. 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 глюкозыв 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. В обычных условиях в среднем для взрослого мужчины, занятого умственным или легким физическим трудом, в день требуется 400-500 г углеводов. Потребности в углеводах детей и подростков значительно меньше, особенно в первые годы жизни. 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 водаиграет 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. Так, норма потребления кальция в организме годовалого ребенка составляет 1000 мг в день, фосфора – 1500 мг. В возрасте от 7 до 10 лет потребность в микроэлементах увеличивается, кальция требуется 1200 мг в день, фосфора – 2000 мг. К концу периода полового созревания потребность в микроэлементах немного снижается.
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.
Известно около 30 витаминов, влияющих на различные стороны обмена веществ, как отдельных клеток, так и всего организма в целом. Это связано с тем, что многие витамины являются составной частью ферментов. Следовательно, отсутствие витаминов вызывает прекращение синтеза ферментов и соответственно нарушение обмена веществ.
Человек получает витамины с пищей растительного и животного происхождения. Для нормальной жизнедеятельности человеку из 30 витаминов необходимо обязательно поступление 16-18. Особенно важное значение имеют витамины В 1 , В 2 , В 12 , РР, С, А и D. До одного года норма потребности витамина А составляет 0,5 мг, В 1 – 0,5 мг, В 2 – 1 мг, РР – 5 мг, В 6 – 0,5 мг, С – 30 мг и D – 0,15 мг. В период от 3 до 7 лет норма потребности витамина А составляет 1 мг, В 1 – 1,5 мг, В 2 – 2,5 мг, РР – 10 мг, В 6 – 1,5 мг, С – 50 мг, а потребность в витамине D остается такой же – 0,15 мг. На момент полового созревания норма потребности витамина А составляет 1,5 мг, В 1 – 2 мг, В 2 – 3 мг, РР – 20 мг, В 6 – 2 мг, С – 70 мг и D – 0,15 мг.
Растущий организм обладает высокой чувствительностью к недостатку витаминов в пище. Наиболее распространенным гиповитаминозом среди детей является заболевание, называемое рахитом.Оно развивается при недостатке в детском питании витамина D и сопровождается нарушением формирования скелета. Встречается рахит у детей до 5 лет.
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.
Особенности обмена веществ у детей:
- · Во время роста ребенка анаболические процессы превышают катаболические. Чем быстрее растет ребенок, тем более выражено это преобладание;
- · в зависимости от периода детского возраста изменяется соотношение между
- · увеличением массы тела и дифференцированием структур. Так, в грудном периоде наиболее выражено повышение массы тела. В преддошкольном - на первом месте находится процесс формирования структур. В школьном возрасте - более завершенное дифференцирование тканей;
- · только в детском возрасте происходит необходимое созревание обменных процессов и окончательное формирование органов.
Энергия, которая образуется в организме человека в результате обмена веществ в течение жизни, в основном, используется на основной обмен, пластический обмен, переваривание и всасывание пищевых продуктов (специфически--динамическое действие пищи), деятельность мышечной системы.
Основной обмен - это минимальное количество энергии, которое необходимо для поддержания жизни организма в состоянии полного покоя; устанавливается у ребенка, который не спит и находится в состоянии полного мышечного и эмоционального покоя, при комфортной температуре - 18-20°С, утром, натощак. Обмен измеряется количеством килокалорий (ккал), которые выделяются при указанных условиях, на 1 кг массы тела или на 1 м2 поверхности тела за 1 час или за 1 сутки (по системе СИ -- в кДж; 1 ккал = 4,184 кДж).
У новорожденных наблюдается повышение основного обмена, который к 1,5 годам постепенно уменьшается. Благодаря высокому пластическому обмену в этом возрасте основной обмен ниже, чем у взрослого. У взрослого он составляет 60 % от общей энергии, у ребенка первых 3-х месяцев жизни - 36 %, т.е. в 2 раза меньше.
Пластический обмен - расход энергии на рост ребенка. Известно, что для накопления 1г массы тела расходуется приблизительно 29,3 кДж (7 ккал). Наиболее интенсивный рост отмечается во внутриутробном периоде развития. Темп роста остается достаточно высоким в первые месяцы жизни, что подтверждается значительным увеличением массы тела Так, у детей первых 3-х месяцев доля пластического обмена составляет 46 %, в 9 месяцев - 13 %, в 10-12 -6 %. С 4-х лет, особенно в препубертатный период, наблюдается увеличение интенсивности роста и, соответственно, пластического обмена.
В среднем за 20 лет жизни масса тела человека увеличивается приблизительно в 20 раз.
Определенное количество энергии расходуется на деятельность мышечной системы . Расход энергии на мышечную работу с возрастом увеличивается и у взрослых составляет 1/3 от суточного расхода энергии. Доля расхода энергии зависит от воспитания ребенка, школьной нагрузки и др.
Доля энергии, расходуемая на способность организма принимать, переваривать и усваивать пищу (специфически-динамическое действие пищи), изменяется в зависимости от характера питания. Она больше при богатой белками пище, менше -- при приеме жиров и углеводов. У детей, особенно раннего возраста, специфически-динамическое действие пищи выражено слабее (0,5% суточного расхода энергии), чем у взрослых (10%).
ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГООБМЕНА В РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРИОДЫ ДЕТСТВА
Особенности энергетического обмена у детей обусловлены его интенсивным ростом, высоким уровнем биосинтетической деятельности, а также функциональной незрелостью регуляторных систем.
В процессе роста детского организма обмен веществ и энергии характеризуєтся значительными количественными и качественными изменениями:
- · Внутриутробно происходит максимальное дифференцирование тканей, формирование органов и систем. В этот период масса тела увеличивается в наибольшей мере, что сопровождается, соответственно, наибольшим расходом энергии на пластический обмен (на формирование 1 г ткани требуется 7 ккал);
- · перинатальный период характеризуется активным процессом адаптации обмена веществ к новым условиям существования. Особенностью первых дней жизни ребенка является относительно низкий основной обмен, что может быть обусловлено снижением функции щитовидной железы в этот период. К концу неонатального периода основной обмен увеличивается. Пластический обмен в данном возрасте продолжает преобладать в расходе энергии над другими видами ее затрат. В этом возрасте включается обмен на переваривание и всасывание пищи, а также увеличивается мышечный обмен;
- · грудной период характеризуется наиболее интенсивным обменом веществ и энергии в связи с ростом ребенка, развитием функциональных систем, постепенной отменой грудного вскармливания, стабилизацией иммунитета и др. Основной обмен продолжает расти и уже во втором квартале первого года жизни превышает пластический обмен в 1,5 раза. В конце грудного периода основной обмен достигает максимума и превышает пластический более, чем в 8 раз.
Расход энергии на процессы переваривания и всасывания пищи обусловлен потребностями ребенка первого года жизни в белках, жирах и углеводах.. Для переваривания и усвоения белков энергии необходимо больше, чем для жиров и углеводов. Соответственно, чем больше белков входит в состав пищи ребенка, тем больше энергии необходимо для ее переваривания и усвоения.
- · преддошкольный и дошкольный возраст: до двух лет жизни сохраняется стабилизация процессов основного обмена, с 3-го года происходит постепенное снижение его интенсивности; дошкольный возраст характеризуется увеличением пластического обмена;
- · в период полового созревания под влиянием половых гормонов происходят значительные изменения процессов метаболизма. Процессы основного обмена в 16-17 лет соответствуют уровню взрослого человека.
В организме наряду с расщеплением веществ происходит не только высвобождение энергии, но и особый вид ее накопления .
В детском и подростковом возрастах осуществляются разнообразные изменения обменных процессов (метаболизма). Каждому возрастному периоду соответствует состояние метаболизма, обеспечивающее оптимальное состояние пластических и энергетических процессов. Основными особенностями метаболизма у детей и подростков являются:
Наличие специфических процессов в пластическом материале (белки и др.), обусловленных необходимостью роста и развития организма;
Изменения ряда метаболических путей и циклов, что связано с депрессией генов-регуляторов, индукцией или подавлением синтеза многих ферментов;
Развитие адекватной нейрогуморальной регуляции обмена веществ;
Увеличение чувствительности органов и тканей (органы-мишени) к деятельности гормонов и биологически активных веществ;
Гетерохронность (не одновременность во времени) роста и развития различных анатомических систем организма;
Увеличение энергетических резервов организма в процессе роста;
Относительное уменьшение объема внутренней среды за счет увеличения клеточной массы органов и тканей;
Наличие явления гомеорезиса – поддержания постоянства в развивающихся системах, отражающее генную регуляцию процессов роста и развития, анаболической направленности обмена веществ (преобладание процессов синтеза).
Обмен аминокислот у детей 6-12-летнего возраста протекает очень активно, обеспечивая поддержку процессов роста и развития. Для интенсивного синтеза белков необходимо достаточное количество полноценных белков, богатых незаменимыми аминокислотами. Потребность в белках у детей в возрасте 7-11 лет составляет 63 г в сутки. Суточная потребность детей школьного возраста в незаменимых аминокислотах равна от 19 мг (гистидин) до 196 мг (лейцин). Отсутствие или недостаточное количество хотя бы одной аминокислоты может в этом возрасте проявиться замедлением ростовых процессов, потерей массы тела, склонностью к различным инфекционным заболеваниям (снижение иммунитета), наличием отрицательного азотистого баланса, который в растущем организме всегда положительный. Обмен углеводов и липидов у детей почти не отличается от такового у взрослых людей. У детей дошкольного и раннего школьного возрастов наблюдается некоторая склонность к гипогликемии (снижению концентрации глюкозы в крови) при недостаточном поступлении с пищей глюкозы. Это связано с несовершенством нейрогуморальной регуляции мобилизации гликогена в печени и повышенной утилизацией глюкозы тканями. Утилизация глюкозы соответствует ее уровню у взрослых людей, начиная с 8-14-летнего возраста. Потребность в углеводах у детей достаточно высокая. Она равна 305 г в сутки в младшем школьном возрасте и от 334 г до 421 г – в старшем школьном возрасте (при отсутствии дополнительных физических нагрузок). Обмен жиров в детском возрасте носит неустойчивый характер. У детей в возрасте до 10 лет определяется повышенная склонность к образованию кетоновых тел (продуктов неполного окисления жирных кислот) и кетозу (снижение pH крови в связи с накоплением кетоновых тел). Уровень холестерина (как свободного, так и связанного) после рождения быстро повышается. Начиная с периода полового созревания, у девочек наблюдается более высокие показатели в крови общего холестерина, липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) и липопротеидов высокой плотности (ЛПВП), чем у мальчиков, что во многом связано с половыми различиями в гормональной регуляции обмена веществ. Физиологические и обменные особенности, характерные для детского и подросткового возраста, являются важными факторами, определяющими физическую работоспособность, возможности организма переносить нагрузки.
Аэробная и анаэробная производительность у детей и подростков
Аэробная производительность
В младшем школьном возрасте энергообеспечение мышечной деятельности идет по пути увеличения аэробных возможностей (производительности) организма (аэробная производительность – все те функции, которые обеспечивают поступление, транспорт и утилизацию кислорода). В этом возрасте мышечные волокна в составе мускулатуры конечностей окончательно не дифференцированы, в составе мышц преобладают медленно сокращающиеся («оксидативные») мышечные волокна. В возрасте 12-13 лет их удельный вес в структуре мышц в среднем незначительно уменьшается, по сравнению с 7-летними детьми, увеличивается в 14-летнем возрасте, и почти в три раза снижается в возрасте 16-17 лет.
В возрасте 6-12 лет ребенок легче переносит экстенсивные нагрузки (большой мощности), чем интенсивные. Дети младшего школьного возраста обладают высокой выносливостью при работе умеренной интенсивности. При нормальном протекании адаптационных реакций у юных спортсменов на нагрузки связанные с выносливостью отмечается последовательное улучшение функционирования систем организма. Это выражается в экономизации функций сердечно-сосудистой системы при стандартных нагрузках разной мощности, в прогрессивном нарастании аэробных возможностей организма. Начиная с 12 лет, в энергетическом обеспечении мышечной деятельности наступает определенный «переломный момент», который характеризуется снижением аэробной работоспособности. Он обусловлен началом пубертатного скачка роста и возрастанием доли анаэробных механизмов энергопродукции. Величина максимальной аэробной производительности у мальчиков больше, по сравнению с девочками. Наибольший годовой прирост аэробной производительности отмечается у мальчиков в возрасте 13-14 лет (максимальное потребление кислорода (МКП) – на 28%), у девочек – 12-13 лет (МКП – на 17%) (Гольдберг Н.Д., Дондуковская Р.Р., 2007).
К юношескому возрасту происходит экономизация двигательной деятельности и стабилизация энергетических затрат при физической нагрузке (при беге, при ходьбе и др.). Максимальный абсолютный уровень аэробной производительности достигается у юношей в возрасте 18 лет, у девушек – в 15-летнем возрасте. Относительное значение этого показателя с возрастом почти не изменяется, что обуславливает достаточно высокую аэробную работоспособность у детей и подростков, с ее максимумом в возрасте 15-16 лет (Гольдберг Н.Д., Дондуковская Р.Р., 2007).
