Обмен веществ и энергии. Возрастные особенности энергетического обмена

Учебная дисциплина: Анатомия, физиология и гигиена(2ч)

Тема урока: Обмен веществ и энергии. Возрастные особенности энергетического обмена

Тип урока: УФНЗ

Цель занятия: изучить строение и функции пищеварительной системы

Тип урока: КУ

Изучить особенности обмена веществ и энергии у детей;

развить представление о регуляции обменных процессов и их динамики;

формировать целостное представление об обмене веществ и физиологических процессах;

Ход занятия

1. Организационный момент

2. Формулирование целей и задач урока

3. Актуализация знаний

4. Объяснение нового материала с элементами закрепления.

5.Закрепление материала

6.Задание на дом. [ 1 ] c. 161-201[ 1 ] c. 494-520 составить тест

3. Актуализация знаний

? Что понимаем под обменом веществ.

? Какие основные вещества в рационе питания..

4. Объяснение нового материала с элементами закрепления.

4.1.1. Возрастные особенности обмена веществ и энергии.

4.1.2. Особенности энергетического обмена

4.1.3. Возрастная динамика основного обмена.

4.1.4. Обмен покоя (основной обмен) у детей школьного возраста.

4.1.5. Особенности белкового обмена

4.1.6. Преобладание процессов синтеза над процессами распада

4.1.7. Особенности углеводного обмена

4.1.8. Особенности липидного обмена

4.1.9. Особенности водно-солевого обмена

5. Закрепление материала

? Перечислить виды обмена веществ

? Что понимается под ОО

? Динамика изменения обмена веществ у растущего организма.

5.1.Рефлексия.

Материал к занятию

Возрастные особенности обмена веществ и энергии

Обмен веществ и энергии у детей имеет ряд существенных особенностей, связанных :

• с высокой потребностью в энергии,

• бурным процессом увеличения массы тела,

• интенсивностью мышечной деятельности,

• особенностями химического состава тканей тела,

• недостаточным развитием нервно-гуморальных механизмов регуляции обменных процессов. Указанные особенности существенно сказываются на всех видах обменных процессов.

Особенности энергетического обмена

У новорожденного ребенка до 3-месячного возраста основной обмен ниже, чем у взрослого. Затем основной обмен начинает увеличиваться, к 6-месячному возрасту приравнивается к уровню взрослого человека, а к 1 году значительно превышает его при расчете на вес тела и единицу поверхности. Увеличение основного обмена происходит до 2-летнего возраста, после чего постепенно снижается. Основной обмен на 1 кг веса составляет у новорожденного 38–42 ккал, в 2 года – 56–69 ккал, в 7 лет – 44 ккал, в 12 лет – 32 ккал. До наступления половой зрелости ОО у девочек выше, чем у мальчиков.

Возрастная динамика основного обмена.

Девочки примерно на год опережают мальчиков по изменению темпов роста и интенсивности обмена. При этом обнаруживается тесная связь между интенсивностью обмена покоя и сменой молочных зубов на постоянные, что также может служить одним из показателей морфофункционального созревания.

Обмен покоя (основной обмен) у детей школьного возраста.

Основной особенностью обмена энергии у ребенка является его относительно высокая активность, причем энергия расходуется иначе, чем в организме взрослого. В частности, до 15 % общего расхода энергии идет на рост и накопление необходимых для жизни органических и неорганических веществ. С другой стороны, у ребенка меньше, чем у взрослого, энергии расходуется на мышечную работу.

У детей первого года в период реализации и закрепления позы стояния величина энергозатрат достигает 56–69 ккал/кг веса в сутки, т. е. в 2,5 раза больше, чем у взрослых

Педиатрам следует помнить, что при выраженном беспокойстве, крике у детей раннего возраста расход энергии может резко повыситься (иногда на 100–200 %).

Особенности белкового обмена

Вследствие того, что в организме ребенка происходит постоянное формирование клеток и тканей, потребность в белках у ребенка значительно выше, чем у взрослого, и тем выше, чем ребенок моложе и чем интенсивнее идет процесс рост. У детей грудного возраста она составляет 3–5 г/кг, у взрослых – 1,1–1,3 г/кг массы тела. Общее количество белка в суточном рационе в среднем составляет в 1–3 года – 55 г, в 4–6 лет – 72 г, в 7–9 лет – 89 г в 10–15 лет и далее – 100–106 г. При этом белки должны доставлять 10–15 % общего суточного количества калорий.

Энергичный рост, преобладание процессов синтеза над процессами распада находит свое выражение в том, что организм ребенка, в отличие от взрослого, обладает способностью накапливать белок. В связи с этим у детей не существует характерного для взрослых азотистого равновесия.

Оптимальная ретенция (задержка) азота у детей в возрасте до 1,5–3 лет наблюдается при суточной дозе 2,8–3 г. Избыток азота оказывает неблагоприятное действие, в частности, создает условия для развития метаболического ацидоза, компенсация которого происходит за счет мобилизации кальция и фосфора из костной ткани, в результате чего может нарушиться процесс формирования костей и становления статических функций.

Для детей раннего возраста белки молока не служат источником энергии, т. к. в основном используются для биосинтеза собственных белков организма.

Правильное развитие ребенка возможно только при условии поступления в организм оптимального количества полноценных белков. При низкой ее калорийности большая часть белков используется для удовлетворения энергетических потребностей. Следует помнить и о необходимости достаточного введения витаминов, являющихся коферментами белкового обмена.

Особенности углеводного обмена

Отличительные особенности обмена углеводов в организме ребенка обусловлены в первую очередь более высокой интенсивностью обмена и толерантностью к глюкозе.

В первые часы после рождения содержание сахара в крови ребенка такое же, как и в крови матери, но уже через несколько часов развивается гипогликемия (50–70 мг%), что связано с недостаточной ферментативной активностью печени. Однако гипогликемия не приносит вреда организму ребенка.

Потребность детского организма в углеводах значительно выше, чем у взрослого, т. к. углеводы выполняют не только энергетическую, но и пластическую функцию. Характерной особенностью углеводного обмена детей является высокая усвояемость вводимых в организм углеводов (98–99 %) независимо от способов вскармливания.

Так, в грудном возрасте на каждый килограмм веса необходимо в сутки 10–12 г углеводов, в возрасте 1–3 года – 193 г, в 4–7 лет – 287 г, в 8–13 лет – 370 г, в 14–17 лет – 470 г. Необходимо помнить, что избыток углеводов в пище ребенка, не сбалансированный с другими составными частями рациона, может привести к расстройствам фосфорно-кальциевого обмена, стать причиной развития рахита.

Особенности жирового и липидного обмена

Жиры в организме ребенка выполняют энергетическую и пластическую функции, Наибольшая потребность в жирах отмечается у грудных детей. В первые 6 месяцев ребенок должен получать 6–7 г/кг в сутки, что покрывает около 50 % всей калорийной потребности. С возрастом потребность в жирах снижается, и одновременно падает доля жиров (до 30–40 %) в покрытии энергетической потребности.

Усвоение жиров у детей высокое: 96 % – при грудном вскармливании и около 90 % – при смешанном и искусственном.

Основным энергетическим материалом в организме ребенка являются триглицериды, но для окисления жира требуется много углеводов.

Часть жира, поступившего в организм ребенка, откладывается в жировых депо, которые относительно быстро истощаются, особенно в условиях распада жиров или при недостатке в пище углеводов.

Особенности водно-солевого обмена

На долю жидкости приходится 58–80 % массы тела.

К моменту рождения ребенка содержание воды в его организме составляет 75–80 % его массы и зависит от степени зрелости. У недоношенных количество жидкости больше в связи с незрелостью регуляторных механизмов, повышенной гидрофильностью тканей и незначительным содержанием жира. С возрастом относительное количество ее уменьшается, особенно интенсивно в первые годы жизни. К 3–5 годам общее количество жидкости (в %) достигает уровня взрослого человека (табл. 1). С возрастом абсолютная потребность в воде увеличивается, а относительная уменьшается с 150–200 мл/кг у новорожденного до 40–50 мл/кг у взрослого.

Вода в организме находится в трех секторах: сосудистом (плазма крови), интерстициальном (межтканевая жидкость) и внутриклеточном (клеточная плазма). Несмотря на то, что в раннем возрасте на единицу массы тела приходится больше воды, детский организм существенно хуже взрослого противостоит потерям жидкости. Такое напряжение водного баланса в определенной степени связано с тем, что у детей интенсивность обмена веществ и площадь поверхности тела, приходящиеся на единицу массы, относительно больше, чем у взрослых. В результате этого потери воды через легкие и кожу у новорожденных в 2 раза превышают аналогичные потери у взрослых.

У детей по сравнению со взрослыми существенно выше суточный обмен воды. У новорожденных он составляет примерно половину объема внеклеточной жидкости (700 мл из 1400 мл), тогда как в зрелом возрасте – 1/7 (200 из 1400 мл). Кроме того, у детей фиксированный резерв жидкости весьма мал, вода более подвижна в связи с недоразвитием соединительной ткани. У новорожденных и грудных детей не развито чувство жажды, что также обусловливает их склонность к обезвоживанию.

В целом у детей водный обмен характеризуется высокой лабильностью и напряженностью, а при патологических состояниях происходит значительно быстрее, чем у взрослых, развиваются его нарушения.

Регуляция водно-солевого обмена. к 7 годам детский организм достаточно эффективно устраняет избыток воды и экономит жидкость при ее недостатке. Что же касается ионной регуляции, то она формируется только к 10–11 годам. При этом у детей одного и того же календарного возраста не всегда одинаковый уровень развития функций почек. То есть у разных детей-одногодок уровень развития гомеостатической системы может соответствовать более старшему или младшему возрасту.

Так, новорожденный за 2 часа выводит только 10 % выпитой воды, тогда как трехмесячный за это же время удаляет всю полученную воду. Новорожденные дети не могут быстро удалить избыток соли, вследствие чего у них легко возникает нарушение осмотического равновесия, или вторичная задержка жидкости. У ребенка значительно большее количество воды, чем у взрослых, выводится, минуя почки. Экстраренальные потери воды у ребенка зависят от различных факторов: волнения, общего беспокойства, крика, плача, изменения температуры, влажности и т. п. Все эти факторы увеличивают объем внепочечных потерь и тем самым нарушают равновесие воды между кровью и тканями.

Баланс минерального обмена у детей положительный, что связано с ростом организма и главным образом костной ткани. Особенно много задерживается солей фосфора, кальция, калия и натрия. Нельзя недоучитывать и значение обмена микроэлементов (меди, цинка кобальта, магния, брома, фтора и др.). Хотя эти вещества требуются в ничтожно малых количествах, они играют важную биологическую роль.