Тема 6. Особливості обміну речовин у різні вікові періоди. Терморегуляція (4 години)

Під обміном речовин розуміють сукупність змін, якій підлягають речовини від моменту їхнього надходження в травний тракт до утворення кінцевих продуктів розпаду, виділюваних з організму. Тобто обмін речовин у всіх організмів, від самих примітивних до самих складних, у тому числі організму людини, є основою життя.

1. Характеристика анаболічних і катаболічних процесів організму

У процесі життєдіяльності в організмі відбуваються безперервні перебудови: одні клітки гинуть, інші їх замінюють. У дорослої людини протягом доби гине і замінюється 1/20 клітин шкірного епітелію і половина всіх клітин епітелію травного тракту, близько 25 г крові і т.д.

У процесі росту оновлення клітин організму можливе лише тоді, коли в організм безупинно надходить кисень і поживні речовини, що є пластичним матеріалом, з якого будується організм. Але для побудови нових клітин організму, їхнього безперервного відновлення, а також для здійснення людиною певної роботи потрібна також енергія. Цю енергію організм людини одержує при розпаді й окисленні органічних сполук у процесах обміну речовин (метаболізму). Причому процеси метаболізму (анаболізм і катаболізм) чітко узгоджені між собою і протікають у визначеній послідовності.

Під анаболізмом розуміють сукупність реакцій синтезу. Під катаболізмом - сукупність реакцій розпаду. Необхідно враховувати, що обидва ці процеси безупинно пов'язані. Катаболічні процеси забезпечують анаболізм енергією і вихідними речовинами, анаболічні процеси - синтез структур, формування нових тканин у зв'язку з процесами росту організму, синтез гормонів і ферментів, необхідних для життєдіяльності.

Протягом індивідуального розвитку найбільш істотні зміни зазнає анаболічна фаза метаболізму й у меншій мірі катаболічна фаза.

За своїм функціональним значенням в анаболічній фазі метаболізму розрізняють наступні види синтезу:

1) синтез росту - збільшення білкової маси органів у період посиленого поділу клітин (проліферації), росту організму в цілому;

2) синтез функціональний і захисний - утворення білків для інших органів і систем, наприклад, синтез білків плазми крові в печінки, утворення ферментів травного тракту і гормонів;

3) синтез регенерації (відновлення) - синтез білків у тканинах, що регенерують, після травм або неповноцінного харчування;

4) синтез самовідновлення, пов'язаний зі стабілізацією організму, - постійне заповнення компонентів внутрішнього середовища, що руйнуються в ході дисиміляції.

Усі ці форми слабшають, хоча і нерівномірно, протягом індивідуального розвитку. При цьому особливо значні зміни спостерігаються в синтезі росту. Найбільш високими темпами росту відрізняється внутрішньоутробний період. Наприклад, вага зародка людини в порівнянні з вагою зиготи збільшується в 1 млрд. 20 млн. разів, а за 20 років прогресивного росту людини збільшується не більш ніж у 20 разів. ротягом постнатального життя відбувається подальше падіння рівня анаболізму.

2. Білковий обмін в організмі, що розвивається

Процеси росту, кількісними показниками яких є збільшення маси тіла і рівень позитивного азотистого балансу, - одна сторона розвитку. Друга його сторона - диференціація клітин і тканин, біохімічною основою якого є синтез ферментативних, структурних і функціональних білків.

Білки синтезуються з амінокислот, що надходять з органів травної системи. Причому ці амінокислоти поділяються на незамінні і замінні. Якщо незамінні амінокислоти (лейцин, метіонін і триптофан і ін.) не надходять з їжею, то в організмі синтез білків порушується. Особливо важливе надходження незамінних амінокислот для зростаючого організму, наприклад, відсутність лізина в їжі приводить до затримки росту, виснаження м'язової системи, нестача валіну - до розладів вестибулярного апарату в дитини.

При відсутності замінних амінокислот у їжі вони можуть синтезуватися з незамінних (тирозин може синтезуватися з фенілаланіну).

І нарешті, білки, що містять весь необхідний набір амінокислот, що забезпечують нормальні процеси синтезу, належать до біологічно повноцінних білків. Біологічна цінність того самого білку для різних людей різна в залежності від стану організму, харчового режиму, віку.

Добова потреба у білку на 1 кг ваги в дитини: у 1 рік - 4,8 г, 1-3 роки - 4-4,5 г; 6-10 років - 2,5-3 г, 12 і більш - 2,5 г, дорослі - 1,5-1,8 г. Отже, у залежності від віку діти до 4 років повинні одержувати 50 г білка, до 7 років - 70 г, з 7 років - 80 г за добу.

Про кількість білків, які надійшли в організм і зруйновались у ньому, судять за величиною азотистого балансу, тобто співвідношенню кількості азоту, що надходить в організм із їжею і виведеного з організму із сечею, потом і іншими виділеннями.

Як показали дослідження, прогресивна фаза розвитку характеризується інтенсивним білковим обміном і позитивним азотистим балансом. Чим молодший організм, тим вища величина позитивного балансу і значніша здатність затримувати азот їжі. Зі зниженням темпів росту знижується і здатність до затримки білкового обміну. Здатність утримувати азот і сірку в дітей підлягає значним індивідуальним коливанням і зберігається протягом усього періоду прогресивного росту. З припиненням росту спостерігається різке зниження затримки з їжі азоту і сірки, що відзначається в дорослих і людей похилого віку.

Як правило, дорослим людям не властива здатність до затримки азоту їжі, їхній метаболізм знаходиться в стані азотистої рівноваги. Це свідчить про те, що потенційні можливості до білкового синтезу зберігаються тривалий час - так, під впливом фізичного навантаження відбувається наростання маси м'язів (позитивний азотистий баланс).

У періоди стабільного і регресивного розвитку, по досягненню максимальної ваги і припинення росту, основну роль починають відігравати процеси самовідновлення, що відбуваються впродовж всього життя і які до старості згасають набагато повільніше, ніж інші види синтезу. Про інтенсивність самовідновлення можна судити за коефіцієнтом зношування (Рубнер), що характеризує ті мінімальні витрати, що пов'язані з основними процесами життєдіяльності при відсутності білків у їжі. Цей показник розраховується за мінімальною кількостю азоту, виділюваного із сечею, при достатній по калорійності, але безбілковій дієті, тобто за рівнем "ендогенного" азоту сечі.

Кількість азоту сечі за цих умов знижується з віком, причому в чоловіків цей показник трохи вищий, ніж у жінок, але до старості статеві відмінності зникають. Показано, що з віком величина синтезу самовідновлення зменшується.

Вікові зміни торкаються не тільки білкового, але також жирового і вуглеводного обміну.