6 курс / Неонатология / Детские_болезни_Часть_1_Тюрин_Н_А_,_Кузьменко_Л_Г_

У человека существует еще два уровня регуляции обмена веществ и энергии, которые связывают между собой метаболизм, происходящий в раз­ ных органах и тканях, благодаря чему обеспечиваются функции, присущие всему организму в целом.

Четвертый уровень регуляции обмена веществ и энергии связан с эн­ докринной системой. Гормоны, секретируемые эндокринными железами, являются химическими медиаторами, стимулирующими или подавляющими определенные метаболические процессы. Например, если поджелудочная железа начинает меньше продуцировать инсулина, в клетки поступает мень­ ше глюкозы. Это приведет к появлению вторичных метаболических эффек­ тов, в частности, к уменьшению биосинтеза жирных кислот из глюкозы и усилению синтеза печенью кетоновых тел.

Пятым (высшим) уровнем регуляции является нервная регуляция. Чаще всего нервная система осуществляет свою регулирующую роль через эндок­ ринные железы, усиливая или подавляя поступление гормонов в кровь. Хо­ рошо известно, например, влияние на метаболизм эмоций: предстартовое повышение обмена веществ и энергии у спортсменов, усиленная продукция адреналина и связанное с этим повышение уровня сахара в крови у студентов во время экзамена и т. п. Регулирующее влияние нервной системы на мета­ болизм всегда направлено на наиболее эффективное приспособление орга­ низма к изменившимся условиям. В целом регуляция обмена веществ и энер­ гии имеет иерархическую подчиненность.

Обмен веществ и энергии не прекращается и в состоянии полного по­ коя: для обеспечения роста, функционирования внутренних органов, в том числе для переваривания и усвоения пищи, поддержания тонуса мышц и обеспечения других функций организма, расходуется некоторое количество энергии. Для оценки индивидуальных особенностей у разных людей услови­ лись производить определение интенсивности обмена в стандартных услови­ ях, и получаемую величину расхода энергии назвали основным обменом.

Основной обмен - это энергия, расходуемая организмом для поддер­

жания жизни при полном физическом и психическом покое в лежачем по­ ложении, не менее чем через 14 ч после последнего приема пищи," при ок­ ружающей температуре, обеспечивающей ощущение комфорта. У молодых мужчин основной обмен колеблется в пределах 1300-1600 ккал/сут. (или 40 ккал/м2/ч), у женщин он на 6-8% ниже. Основной обмен наиболее интен­ сивен у детей до 1,5 лет, затем он снижается. Величина основного обмена у 6-летних мальчиков составляет 52 ккал/м2/ч.

В отличие от взрослого человека, у детей много энергии затра­ чивается на рост и дифференцировку тканей. Установлено, что для накопления 1 г массы тела (новой ткани) необходимо затратить 7 ккал. Наиболее интенсивен рост во внутриутробном периоде,

301

когда масса зародыша человека увеличивается в 1 млрд. 200 млн. раз. Темп роста продолжает оставаться очень высоким и в пер­ вые месяцы жизни. Энерготраты детского организма складыва­ ются из:

-расхода энергии на основной обмен;

-расхода энергии, затрачиваемой на усиление обмена ве­ ществ после приема пищи;

Доля энергии, расходуемой на обеспечение роста, составляет у детей первых 3 мес. 46%, 4-6 мес. - 28%, 7-9 мес. - 13%, 10¬ 12 мес. - 6%. Однако неравномерность роста сказывается и на расходе энергии: в периоды более интенсивного роста происходит значительное увеличение пластического обмена. По мере увеличе­ ния возраста увеличивается расход энергии на мышечную работу.

Обмен белков. Белки являются жизненно необходимыми продуктами питания. В организм человека они поступают с пи­ щей, запасов белков в организме нет. Важнейшими источниками белка для человека являются: мясо, рыба, яйца, молоко и молоч­ ные продукты, хлеб, картофель, фасоль, соя, горох. Пищевая цен­ ность белков зависит от их аминокислотного состава, особенно от содержания в них незаменимых аминокислот, которые в организме человека не синтезируются.

В соответствии с концепцией сбалансированного питания полнота ис­ пользования белков пищи зависит именно от соотношения незаменимых аминокислот. Если будет наблюдаться дефицит какой-либо из этих амино­ кислот, то другие аминокислоты организмом не используются. Значение де­ фицита определенной незаменимой аминокислоты может быть представлено более ясно по аналогии с производством какого-либо изделия, когда нехватка одной из деталей не позволяет собрать изделие в целом.

С этой точки зрения продукты питания не равноценны. Изучение ами­ нокислотного состава различных продуктов показало, что белки животного происхождения больше соответствуют структуре человеческого тела. Так, например, усвоение организмом человека белков куриного яйца приближает­ ся к 100%, молока - к 75-80%, мяса - к 70-75%, рыбы - к 70-80%.

Усвоение продуктов растительного происхождения совершается ху­ же. Многие растительные продукты, особенно злаковые, содержат белки

302

растительного происхождения имеется дефицит серосодержащих амино­ кислот.

Однако дефицит аминокислот в продуктах растительного происхожде­ ния может корригироваться при их сочетании с рядом животных белков. В частности, гречневая каша с молоком по соотношению пищевых веществ, по мнению И.П. Павлова, является примером идеального блюда. Выгодными с точки зрения соответствия идеальной аминокислотной формуле являются мучные изделия с творогом, мучные блюда с мясом. Вместе с тем пирожки с рисом и другими крупами, повидлом, капустой, картофелем, с точки зрения удовлетворения оптимальных потребностей организма в аминокислотах, яв­ ляются менее оправданными.

При недостатке белков в организме происходит распад тканей. Белки в них расщепляются с высвобождением аминокислот, которые идут на под­ держание белкового состава других более жизненно важных тканей и клеток. Поэтому нормальный рост организма без достаточного количества белка не­ возможен, так как жиры и углеводы не могут заменить белки.

Белки являются составной частью различных ферментов, гормонов, ге­ моглобина, антител. Около 2% белков мышечной ткани являются постоянно обновляющимися ферментами. Белки выполняют роль буферов, участвуя в поддержании постоянной реакции среды в различных жидкостях (плазма, кровь, ликвор, кишечные секреты и т. п.). Они являются и источником энер­ гии: 1 г белка при полном распаде образует 4 ккал. Однако использование белка для энергетических затрат нерационально, поскольку в результате рас­ пада аминокислот образуется много кислых радикалов и аммиака, которые небезразличны для организма ребенка.

Для изучения белкового обмена используют критерий баланса азота, т. е. определяют количество азота, поступившего с пищей, и количество азо­ та, которое теряется с фекальными массами и выводится с мочой. Использо­ вание критерия баланса азота при изучении белкового обмена основано на том, что практически весь азот пищи находится в белках.

По разнице между азотом пищи и выделением его из организма судят о степени его потребления организмом. У взрослых лиц обычно количество выведенного азота равно количеству азота, поступившего с пищей. В дет­ ском возрасте наблюдается положительный азотистый баланс, т. е. коли­ чество поступившего с пищей азота больше его потери с мочой и фекалиями. Положительный азотистый баланс в организме ребенка является показате­ лем здоровья.

Группа экспертов ФАО/ВОЗ (1971 г.) считает, что безопасный уровень потребления белка в пересчете на белок коровьего молока или яичный белок составляет в день 0,57 г на 1 кг массы тела взрослого мужчины и 0,52 г - на 1 кг массы тела взрослой женщи­ ны. Для детей безопасный уровень потребления белка выше, чем у взрослых, и в грудном возрасте, например, при искусственном вскармливании может достигать уровня 3,5-4 г на 1 кг массы тела

303

в сутки. Это объясняется тем, что у детей более энергично проис­ ходит самообновление тканей и, главное, белок необходим для образования новых клеток и других структур, обеспечивающих рост ребенка.

Усвоение азота организмом зависит как от количества, так и от качества белка, его аминокислотного состава (и прежде всего от уровня незаменимых аминокислот). Ребенку необходимо амино­ кислот в 6 раз больше, чем взрослому, при этом особенно велика потребность в лейцине, фенилаланине, лизине, валине, треонине. У детей в возрасте до 5 лет незаменимой является также такая ами­ нокислота, как гистидин, а у детей первых 3-х мес. жизни и цистин. Поскольку белок необходим для синтеза антител, то дефи­ цит его в питании способствует возникновению различных инфек­ ций, которые, в свою очередь, повышают потребность организма ребенка в белке.

Длительная недостаточность белка в питании детей первых 3-х лет жизни может вызвать необратимые изменения, сохраняю­ щиеся пожизненно. Имеются данные, что интеллектуальный ин­ декс школьников, испытывавших до 3-летнего возраста белковую недостаточность, ниже, чем у их сверстников, получавших полно­ ценное питание. Даже взрослые, голодавшие в раннем детстве, хуже переносят стрессовые ситуации, у них наблюдается замед­ ленная реакция в ситуациях, когда требуется принятие быстрых решений и их выполнение.

У детей дефицит белка в питании проявляется изменением поведения. Вначале они становятся раздражительными, беспокой­ ными. При продолжающемся голодании беспокойство сменяется вялостью, апатией, сонливостью. Уменьшается подкожный жиро­ вой слой, замедляется, а затем прекращается прибавка массы тела,

ачерез 3-6 мес. и роста.

Удетей раннего возраста появляется отечный синдром (осо­ бенно характерны отеки стоп). Волосы становятся тонкими, ред­ кими, может возникнуть их депигментация. У детей более старше­ го возраста длительная белково-калорийная недостаточность про­ является мышечным истощением. При биохимическом исследова­ нии крови выявляется снижение уровня белка и прежде всего аль­ буминов.

Переваривание белков пищи происходит в желудке и кишеч­ нике. Под влиянием ферментов (пепсин, трипсин, поли- и дипеп-

304

тидазы) белки расщепляются до аминокислот, которые активиру­ ются и резорбируются через слизистую оболочку кишечника. В случае снижения протеолитической активности желудка и подже­ лудочной железы наблюдается нарушение переваривания белков.

Избыток белков небезразличен для организма ребенка. Вопервых, в таких случаях резко возрастает нагрузка на почки. Вовторых, чрезмерная белковая нагрузка у детей (особенно у детей раннего возраста) легко приводит к аминоацидемии, что в дет­ ском возрасте способно вызвать задержку нервно-психического развития.

В-третьих, у детей (и прежде всего у детей первых двух лет жизни) в силу физиологически невысокой протеолитической актив­ ности при перегрузке белком часть его может оказаться недостаточ­ но расщепленной. Однако в силу анатомо-физиологических особен­ ностей желудочно-кишечного тракта детей этого возраста недоста­ точно расщепленный белок может резорбироваться и попасть во внутреннюю среду организма, что способно явиться одной из при­ чин пищевой аллергии.

Следует иметь в виду, что у некоторых людей, в том числе и у детей, имеется непереносимость некоторых белков растительного происхождения. Это, в частности, касается белка глиадина. В та­ ких случаях после включения в питание продуктов, содержащих глиадин и глютен (продукты из пшеницы, ржи, ячменя), развива­ ется такое заболевание, как целиакия.

Регуляция обмена белка осуществляется нейрогуморальным путем. Не­ которые гормоны гипофиза (соматотропин), половых желез (андрогены, тес­ тостерон), щитовидной железы (тироксин) в физиологических дозах усили­ вают синтез белка в организме. Глюкокортикоидные гормоны надпочечников усиливают распад белка. Большое влияние на метаболизм белка оказывают витамины, особенно витамин B6 , который принимает участие приблизитель­ но в 20 реакциях обмена аминокислот.

Для суждения о белковом обмене используют некоторые по­ казатели и прежде всего уровень белка и его фракций в плазме крови, что является суммарным выражением процессов синтеза и распада белка в организме.

Содержание общего белка в крови новорожденного ребенка ниже, чем у его матери, и относительно низкий уровень белка в плдзме продолжает сохраняться на протяжении первого полугодия жизни с пиком снижения показателей в возрасте 2-6 недель. На­ чиная с 6-месячного возраста, уровень белка в крови начинает по-

305

вышаться. Аналогично уровню общего белка наблюдается и сни­ жение уровня у-глобулиновой фракции. Особенно низкие показа­ тели у-глобулинов имеются у детей первого полугодия жизни. Уровень других фракций ( а г , а2 -, P-) мало чем отличается от пока­ зателей взрослых лиц.

В целом в организме здорового человека, в том числе у детей старшего возраста, в белковом спектре крови преобладают альбу­ мины, составляя около 60% уровня общего белка плазмы.

Основная функция альбуминов - питательно-пластическая, но благодаря своей низкой молекулярной массе они оказывают серь­ езное влияние на коллоидно-осмотическое давление. Альбумины также играют существенную роль в транспорте билирубина, каль­ ция, магния, цинка, ртути и других минеральных веществ, участ­ вуют в транспорте липидов и других компонентов.

На долю глобулиновых фракций приходится около 40% об­ щего белка. Соотношение а г , а2 -, P- и у-глобулинов составляет приблизительно 1:2:3:4 (соответственно 4, 8, 12, 16%).

В первые дни жизни у новорожденных детей наблюдается физиологическая азотемия (до 70 ммоль/л), к 5-му дню уровень азота крови приходит в соответствие с показателями взрослого человека (около 28 ммоль/л). Азотемию в неонатальном периоде связывают с относительным обезвоживанием и функциональной недостаточностью почек.

Существенное влияние на уровень остаточного азота в кро­ ви оказывает пищевая белковая нагрузка. Так, при получении ребенком 0,5 г/кг белка уровень мочевины в крови составляет 3,2 ммоль/л, при 1,5 г/кг - 6,4 ммоль/л, при 2,5 г/кг - 7,6 ммоль/л.

Увзрослого человека продукты азотистого обмена выводятся

смочой преимущественно в виде малотоксичной мочевины, син­ тез которой осуществляется клетками печени. Мочевина у взрос­ лых составляет 60-80% общего количества выводимого азота. У новорожденных детей мочевина составляет 20-30% общего азота мочи, и у детей до 3 мес. мочевины выделяется 0,14 г/кг/сут., у де­ тей 9-12 мес. - 0,25 г/кг/сут.

Уноворожденных детей в общем азоте мочи значительное

количество составляет мочевая кислота: дети в возрасте до 3 мес. ее выделяют 28,3 мг/кг/сут. (взрослые - 8,7 мг/кг/сут.). Высокий уровень мочевой кислоты объясняет частоту возникновения у но­ ворожденных детей мочекислых инфарктов почек.

306

Помимо этого ребенок первых месяцев жизни выводит азот в виде токсического соединения - аммиака, удельный вес которого в моче детей этого возраста достигает 10-15% от всех азотистых соединений (у взрослого 2,5-4,5%). Высокий уровень аммиака в моче детей первых месяцев жизни объясняется функциональной недостаточностью печени, благодаря чему избыточная белковая нагрузка может привести к появлению токсических продуктов об­ мена и их накоплению в крови.

С мочой ребенка выделяется и креатинин. Его выделение у доношенных новорожденных составляет в сутки 10-13 мг/кг (у недоношенных - 3 мг/кг), у взрослых - 1,5 мг/кг.

Обмен углеводов. Углеводы являются основным источником энергии: 1 г углеводов при полном их расщеплении выделяет 4 ккал. Углеводы в виде мукополисахаридов входят в состав соединитель­ ной ткани, а в виде сложных соединений (глюкопротеиды, липополисахариды) являются структурными элементами клеток. Углеводы также входят в состав ферментов, гормонов, иммунных тел.

Важнейшими источниками углеводов являются хлеб, крупа (гречневая, манная, рис), сахар, картофель, белокочанная капуста, морковь, свекла, виноград, яблоки, а также бананы, финики. Доля углеводов в рационе питания детей зависит от возраста. У детей первого года жизни суточная потребность в углеводах составляет 12-14 г/кг. Они обеспечивают до 40% энергии.

В первые месяцы жизни углеводы поступают преимущест­ венно в виде молочного сахара (лактозы). При искусственном вскармливании с молочными смесями ребенок, помимо лактозы, получает сахарозу или мальтозу, а после введения прикорма - по­ лисахариды (крахмал).

Такой характер питания способствует началу выделения ами­ лазы со слюной, секреция которой у детей в первые 2-3 мес. жиз­ ни практически отсутствует. Усиление выделения амилазы слюны

и самого процесса слюноотделения с 3-4-го мес. жизни сочетается

сусилением синтеза амилазы поджелудочной железой, что обес­ печивает процесс расщепления углеводов.

Под воздействием слюны и панкреатического сока происходит гидро­ лиз крахмала, при этом он расщепляется до мальтозы и изомальтозы. Наряду с дисахаридами пищи (лактозой и сахарозой) мальтоза и изомальтоза под влиянием дисахаридаз в кишечнике расщепляется до моносахаридов (глюко­ зы и фруктозы) и всасывается через слизистую оболочку.

307

Расщепляющие углеводы дисахариды начинают проявлять свою актив­ ность до рождения ребенка, при этом она зависит от гестационного возраста плода: активность мальтазы и сахаразы выявляется у плода 6-8-месячного возраста, а лактазы - 8-10-месячного возраста. При сравнении активности разных дисахаридаз у новорожденных детей самой низкой оказывается ак­ тивность лактазы. Этим, в частности, можно объяснить, почему у грудных детей при хорошей переносимости кисломолочных продуктов само молоко часто вызывает появление диареи.

Непереносимость лактозы может быть врожденным состоянием. Ее проявления при грудном вскармливании наблюдаются с рождения в виде частого (более 5 раз) пенистого стула с кислой реакцией испражнений (рН менее 6,0); при этом может возникнуть дегидратация. В ряде случаев лактазная недостаточность может быть траизиторной, и по мере увеличения возрас­ та ребенка и возрастания активности лактазы исчезает непереносимость мо­ лока.

Следует помнить, что лица, хорошо переносившие лактозу в грудном и раннем возрасте, в последующем могут страдать лактазной недостаточностью, поскольку активность данного фермен­ та с возрастом может снижаться. Это, в частности, отмечается у 90% коренных жителей азиатского, 75% - африканского конти­ нентов и у 20% жителей Кавказского региона.

Значительно реже наблюдается врожденная недостаточность сахаразы и изомальтазы. Клинические проявления аналогичны лактазной недостаточно­ сти, но чаще возникают при искусственном вскармливании, поскольку боль­ шинство смесей обогащены сахарозой, а также после введения в рацион пи­ тания соков, фруктов или овощей, содержащих данные дисахариды.

В организме человека существует резервный углевод - гликоген. Син­ тез его осуществляется из глюкозы группой различных ферментов. В случае необходимости гликоген способен вновь расщепляться до глюкозы. Соотно­ шение интенсивности процессов гликогенеза и гликогенолиза определяет уровень сахара в крови - гликемию. Эта величина относительно стабильная.

Регуляция гликемии сложная. Центральным ее звеном является сахар­ ный центр - функциональное объединение нервных центров головного мозга, расположенных в чечевичном ядре, полосатом теле, гипоталамической об­ ласти, продолговатом мозге. Вместе с этим в регуляции углеводного обмена принимают участие поджелудочная, щитовидная, надпочечные железы.

Могут наблюдаться врожденные дефекты энзимных систем, при кото­ рых синтез или распад гликогена в печени или мышцах может нарушаться. К числу таких болезней, например, относятся разные типы гликогенозов.

Одним из показателей углеводного обмена является содержа­ ние сахара в крови. В момент рождения уровень гликемии ребенка соответствует таковому у его матери, что объясняется транспла­ центарной диффузией глюкозы. Затем у новорожденного наблю-

308

дается снижение уровня сахара в крови. Это происходит благодаря влиянию следующих причин.

Во-первых, у новорожденного ребенка имеется дефицит контринсулярных гормонов, и в этот период повышение уровня саха­ ра в крови может обеспечиваться адреналином и глюкагоном. Вовторых, у новорожденных детей имеются ограниченные запасы гликогена, и если таких детей в течение нескольких часов не при­ кладывать к груди, то эти запасы расходуются.

К 5-6-му дню уровень сахара в крови повышается, но он имеет более низкие значения, чем у взрослых. Увеличение гли­ кемии наблюдается к 6-ти и к 12-ти годам, что совпадает с уси­ лением темпов роста и более высоким уровнем соматотропного гормона.

Утилизация глюкозы у детей происходит быстрее, чем у взрослых, поэтому толерантность детей к нагрузке углеводами выше, что нужно учитывать при проведении пробы с нагрузкой. Так, при исследовании гликемической кривой взрослому дается нагрузка глюкозой в среднем из расчета 1 г/кг.

Для того чтобы получить аналогичный тип сахарной кривой, детям дается нагрузка глюкозой из расчета: до 1,5 лет - 2,5 г/кг, 1,5-3 года - 2 г/кг, 3-12 лет - 1,75 г/кг, старше 12 лет - 1,25 г/кг. Однако при такой нагрузке уровень сахара в крови у детей ниже, чем у взрослых.

Обмен жиров. Жировой обмен включает обмен нейтральных жиров, фосфатидов, гликолипидов, холестерина и стероидов. Липиды участвуют в построении оболочки клеток нервной ткани, в синтезе гормонов надпочечников, в защите организма от чрезмер­ ной теплоотдачи, в транспортировке жирорастворимых витаминов. В организме человека жиры быстро обновляются. Так, половина всего жйра взрослого обновляется в течение 5-9 дней, жир жиро­ вой ткани - в течение 6 дней, а в печени его обновление происхо­ дит каждые 3 дня.

Жирам отводится большая роль в энергетическом обмене. Однако, несмотря на большой прирост энергии при расщеплении жиров (1 г жира освобождает 9,3 ккал), организм в качестве источ­ ника энергии предпочитает использовать углеводы. Жиры орга­ низмом человека используются и в пластических целях: содержа­ щиеся в них жирные кислоты утилизируются при формировании клеточных мембран.

309

Жиры состоят из глицерина и жирных кислот. При нормальной темпе­ ратуре продукты, содержащие жир, могут быть твердыми и жидкими. В со­ став твердых (тугоплавких) жиров входят насыщенные жирные кислоты: стеариновая, пальмитиновая, масляная и др., в состав жидких (растительные масла) - ненасыщенные жирные кислоты: олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая и др.

Часть жирных кислот относится к числу незаменимых, т. е. они не мо­ гут синтезироваться в организме и без регулярного их поступления с пищей невозможно поддержать нормальное состояние организма. Недостаток неза­ менимых жирных кислот в рационе питания приводит к задержке роста орга­ низма, нарушениям структуры и функции клеточных мембран, сухости и воспалению кожных покровов и ряду других признаков расстройства здоро­ вья. К числу незаменимых жирных кислот относятся линолевая и арахидоно­ вая. Потребность человека в этих кислотах относительно невысока и состав­ ляет 3 - 5 г в день.

Накопление жира у плода происходит в последние недели внутриутробного развития. Этим объясняется слабое развитие подкожной клетчатки у недоношенных детей, придающей им ха­ рактерный внешний вид старичков. В организме доношенного но­ ворожденного ребенка удельный вес жира составляет 12-16% мас­ сы тела, затем количество жира начинает интенсивно нарастать и к 6-му мес. он уже составляет 26% массы тела.

Это соответствует тому периоду, когда ребенок получает пре­ имущественно молочное питание, половина калорийности которого покрывается за счет жира. После 6 мес. содержание жира относи­ тельно массы тела уменьшается. Наименьшее его количество на­ блюдается у детей в возрасте 6-9 лет. В период полового созревания происходит увеличение жировых запасов (с выраженными разли­ чиями отложения в зависимости от пола). Одновременно с увеличе­ нием жировых запасов возрастает содержание гликогена.

Синтез жира происходит в цитоплазме клеток. Интенсивность образо­ вания жирных кислот зависит от интенсивности пентозного цикла расщепле­ ния углеводов, т. е. между жировым и углеводным обменом существует тес­ ная связь.

Определенное влияние на жировой обмен оказывает характер вскарм­ ливания. Так, естественное вскармливание женским молоком в первый ме­ сяц жизни вызывает транзиторное повышение уровня холестерина. Это, в свою очередь, является стимулом к раннему синтезу фермента липопротеинлипазы, что, как полагают, тормозит развитие атероматоза в последую­ щие годы.

Следует иметь в виду, что избыточное питание детей раннего возраста стимулирует образование жировых клеток, что в дальнейшем проявляется склонностью к ожирению.

310