Возрастные физиологические особенности обмена веществ и энергии

1. Лекция №4. Тема: Возрастные физиологические особенности обмена веществ и энергии

2.

В организме человека происходит постоянное
обновление клеточных структур, синтезируются и
разрушаются различные химические соединения
Совокупность
всех
химических
реакций,
протекающих в организме, называется обменом
веществ (метаболизмом)
В процессе индивидуального развития человека обмен
веществ и энергии претерпевает ряд количественных и
качественных изменений. Прежде всего существенно
меняется
соотношение
между
двумя
фазами
метаболизма: ассимиляцией и диссимиляцией

3.

Ассимиляция – процесс усвоения организмом
питательных веществ, в результате которого они
становятся составной частью живых структур или
откладываются в виде запасов в организме
Диссимиляция – процесс распада органических
соединений на простые вещества, в результате которого
происходит выделение энергии, необходимой для
жизнедеятельности организма
Для жизнедеятельности необходимо поступление в
организм из внешней среды белков, жиров, углеводов,
витаминов, минеральных солей и воды

4.

Расщепление
больших макромолекул
на простые
молекулы
Расщепление простых
молекул на ацетил-КоА,
сопровождающееся
производством
небольшого
количества АТФ и НАД∙Н
Клеточная
мембрана
эукариотической
клетки
Матрикс
митохондрий
Мембраны
митохондрий
Полное окисление
ацетил-КоА до СО2 и Н2О,
сопровождающееся
производством большого
количества АТФ и НАД∙Н
Продукты
обмена
Белки,
липиды
и
полисахариды,
составляющие
большую часть того, что мы едим,
должны расщепляться в меньшие
молекулы перед тем, как наши
клетки смогут использовать их –
либо как источники энергии, либо
как строительные блоки для
более крупных молекул
Процесс
расщепления
сложных молекул на более
простые
с
использованием
ферментов
называют
катаболизмом.
Еда,
поступающая
извне,
должна
пройти через катаболизм, в
отличие от макромолекул внутри
наших собственных клеток

5.

Пируват
Ацетил-КоА
Типичная
эукариотическая
клетка способна к синтезу около
30000
различных
белков,
катализирующих тысячи реакций, в
которых
образуются
сотни
метаболитов
–
многие
задействованы
в
нескольких
метаболических путях
Клетки обладают потрясающей
способностью одновременно
и
экономно осуществлять все эти
взаимосвязанные метаболические
превращения и получать каждый
продукт в строго определённом
количестве
и
в
строго
определённый момент времени
при
изменяющихся
условиях
внешней среды

6.

Главными особенностями обмена веществ у детей являются:
- Преобладание процессов ассимиляции над процессами
диссимиляции, что приводит к росту и увеличению массы
тела, дифференцировке тканей
- Высокая интенсивность обменных процессов
- Высокая лабильность метаболических процессов,
обусловливающая неустойчивость гомеостаза
- Повышенная потребность в белках для построения новых
структур, самообновления, регенерации
- Положительный азотистый баланс
- Высокая подверженность обменных процессов действию
повреждающих факторов (гипоксии, нарушениям питания,
травмам, болезням, нагрузкам и т.д.)

7. Обмен белков. Особенности обмена белков у детей

Белки (протеины) – главная составная часть всех органов и
тканей организма, с ними тесно связаны все жизненные процессы
Белки составляют 15-20% общей массы человека (жиры и
углеводы вместе – 1-5%; соотношение белков, жиров и углеводов
должно составлять 1:1:4). Белки поступают с пищей и относятся к
незаменимым компонентам рациона
Показателем уровня белкового обмена является азотистый
баланс, он определяется по результатам сравнения количества
азота, поступившего с пищей и выведенного из организма
Азотистое равновесие –
Положительный азотистый баланс –
Отрицательный азотистый баланс –

8.

Класс белков
Пример
Ферменты
- Цитохром с
- Трипсин
Транспортные белки
- Миоглобин
- Гемоглобин
- Липопротеины
Пищевые и запасные
белки
- Яичный альбумин
- Казеин
- Ферритин
Сократительные и
двигательные белки
- Актин и миозин
- Тубулин
Функционируют в сократительной
скелетных мышц
Компонент микротрубочек
Структурные белки
- Коллаген
- Кератин
Компонент хрящей и сухожилий
Содержится в волосах, ногтях и перьях
Защитные белки
- Антитела
Распознают проникшие в организм бактерии,
вирусы или чужеродные белки и нейтрализуют
их
Участвуют в процессе свёртывания крови
- Фибриноген и
тромбин
Регуляторные белки
Гормоны, белкиактиваторы, белкирепрессоры
Функция
Участвует в переносе электронов
Гидролиз пептидов
Перенос О2 в мышцах
Перенос О2 в крови
Перенос липидов из печени в другие органы
Основной компонент яичного белка
Главный белок молока
Депо железа
Участвуют
в
системе
физиологической активности
системе
клеточной
и

9.

Для раннего этапа развития организма характерен положительный
азотистый баланс, для зрелого возраста – азотистое равновесие, а для
старости преимущественно – отрицательный азотистый баланс
В организме ребёнка интенсивно происходят процессы роста и
формирования новых клеток и тканей, поэтому потребность в белках у
него значительно выше, чем у взрослого
В пересчёте на массу тела в организме грудного ребёнка усваивается
вдвое больше белков, чем у взрослого
В зависимости от возраста и массы тела количество белка в рационе
ребёнка должно составлять в:
1-3 года – 55 гр.
4-6 лет – 72 гр.
7-9 лет – 89 гр.
10-15 лет – 100-106 гр. (норма взрослого)

10. Белковый оптимум для детей и подростков

Возраст
Оптимальное
Возраст
Оптимальное
содержание белка
содержание белка
в суточном
в суточном
рационе,
рационе,
г/кг массы тела
г/кг массы тела
До 1 года
5,0 - 5,5
8 – 12 лет
3,0
1 – 3 года
3,0 – 3,5
4 – 7 лет
4,0 – 4,5
Старше
12 лет
Старше
20 лет
2,0 – 2,5
1,5 – 2,0

11.

В организме человека содержится примерно 15 кг белков. Количество
свободных аминокислот составляет около 35 г. Ежесуточно в организме
распадается до аминокислот почти 400 г белков и столько же синтезируется.
Основным источником белков для человека являются пищевые белки.
Суточная норма потребления белков составляет около 100 г. Все 20
аминокислот, которые встречаются в белках, можно разделить на 4 группы:
1) заменимые аминокислоты – аланин, аспарагин, глутаминовая
кислота, глутамин, пролин, глицин, серин – синтезируются в необходимых
количествах в организме;
2) незаменимые аминокислоты – валин, лейцин, изолейцин, метионин,
фенилаланин, триптофан, лизин, треонин – не могут синтезироваться в
организме;
3) частично заменимые аминокислоты – гистидин, аргинин синтезируются в организме очень медленно, в количествах, не покрывающих
потребностей организма, особенно в детском возрасте;
4) условно заменимые аминокислоты – цистеин, тирозин –
синтезируются из незаменимых аминокислот метионина и фенилаланина,
соответственно.

12. Обмен углеводов. Возрастные особенности обмена углеводов

Углеводы составляют основную часть пищевого
рациона
и
обеспечивают
50-60%
его
энергетической ценности. Содержатся углеводы
главным образом в растительных продуктах
В
организме
человека
углеводы
могут
синтезироваться из аминокислот и жиров, поэтому
они не относятся к незаменимым факторам
питания. Депонируются углеводы в организме
ограниченно и запасы их у человека не велики

13.

Основные функции углеводов:
- Энергетическая – при окислении 1 гр. Углеводов в организме
выделяется 4 ккал
- Пластическая – входят в состав структур многих клеток и тканей,
участвуют в синтезе нуклеиновых кислот (в сыворотке крови
поддерживается постоянный уровень глюкозы – до 6,0 ммоль/л;
гликоген в печени и мышцах; галактоза входит в состав липидов мозга;
лактоза содержится в женском молоке и т.д.)
- Регуляторная – участвуют в регуляции кислотно-щелочного
равновесия в организме, препятствуют накоплению кетоновых тел при
окислении жиров
- Защитная – гиалуроновая кислота препятствует проникновению
бактерий через клеточную стенку; глюкуроновая кислота печени
соединяется с токсическими веществами, образуя нетоксичные
сложные эфиры, растворимые в воде, которые выводятся с мочой;
пектины связывают токсины и радионуклиды и выводят их из организма

14.

Углеводы в организме ребёнка выполняют не только
энергетическую функцию, но в виде гликопротеинов и
мукополисахаридов играют важную пластическую роль при
создании основного вещества соединительной ткани, клеточных
оболочек и др. Обмен углеводов в организме ребёнка
характеризуется гораздо большей интенсивностью (в 3-4 раза),
чем у взрослого
Характерной особенностью регуляции углеводного обмена
детей являются более значительные колебания концентрации
глюкозы в крови по сравнению со взрослыми, обусловленные
усиленной утилизацией глюкозы растущим организмом и
незрелостью поджелудочной железы

15.

Содержание глюкозы в плазме крови
натощак
Возраст
Содержание глюкозы
мг, %
Ммоль/л
Новорожденные
30 - 50
1,67 – 2,77
Грудной
70 - 90
3,89 – 5,00
3 – 10 лет
80 - 100
4,40 – 5,55
11 – 15 лет
90 - 120
5,00 – 6,66

16.

Суточная потребность в углеводах у детей высокая и составляет в
грудном возрасте 10-12 г/кг массы тела, за счёт которых должно
покрываться около 40% всей калорийной потребности ребёнка. В
последующие годы количество углеводов, в зависимости от
конституционных особенностей ребёнка, колеблется от 8-9 до 12-15 г/кг
массы тела в сутки. В этот период за счёт углеводов покрывается уже
50-60% все калорийной потребности
Абсолютное количество углеводов, которое дети должны получать с
пищей в сутки, значительно увеличивается с возрастом:
от 1 года до 3 лет – 193 гр.
от 4 до 7 лет – 288 гр.
от 8 до 13 лет – 370 гр.
от 14 до 17 лет – 470 гр.
норма взрослого – 500 гр.

17.

Возрастные особенности обмена жиров
Жиры, или липиды относятся к основным пищевым веществам
и являются важным компонентом питания
Жиры в организме человека выполняют следующие основные
функции:
- Служат важным источником энергии (при окислении 1 гр. жира
образуется 9 ккал, или 37,7 кДж)
- Входят в состав всех клеток и тканей
- Являются растворителями витаминов A, D, E, K
Поставляют
биологически
активные
вещества
(полиненасыщенные жирные кислоты – ПНЖК, стероидные
гормоны и др.)
- Создают защитные и термоизоляционные покровы (подкожный
жировой слой предохраняет человека от переохлаждения)

18.

- Улучшают вкус пищи
- Вызывают чувство длительного
насыщения
Жиры могут образовываться из
углеводов и белков, но в полной мере
заменяться ими не могут
Состав жира у новорожденного
отличается от материнского
Потребность в жире на 1 кг массы
тела составляет: в грудном возрасте –
4-6 гр., 2-6 лет – 3-3,5 гр., 6-10 лет – 23 гр., старше 10 лет – 1-3 гр. (норма
взрослого)

19.

Самостоятельная работа №4
1. Особенности водно-минерального обмена у детей и подростков
2. Возрастные особенности терморегуляции
Самостоятельная работа №4
1. Значение опорно-двигательного аппарата
2. Общий обзор скелета человека. Основные отделы скелета
3. Виды костей, их функции и связь со строением. Химический состав,
физические свойства костей и их соединения
4. Нарушения опорно-двигательного аппарата
5. Мышцы туловища. Функции, строение мышц, их виды. Развитие
мышц в разные периоды онтогенеза. Сила и работа мышц
6. Роль движений в физическом и психическом развитии детей и
подростков
7. Развитие двигательной активности и координации движений

20. Спасибо за внимание и работу!