Водно-солевой обмен и возраст

В фазе прогрессивного роста вода участвует в процессах созидания массы тела. Известно, например, что из суточной прибавки массы тела в 25 г на долю Н2О приходится 18, белка - 3, жира - 3 и минеральных солей - 1 г. Чем моложе организм, тем больше суточная потребность в Н2О. В первые полгода жизни потребность ребенка в Н2О достигает 110-125 г на 1 кг веса, к 2 годам она снижается до 115-136 г, в 6 лет - 90-100 г, 18 лет - 40-50 г. Дети способны быстро терять и также быстро депонировать воду. При проведении пробы Кларка-Олдриджа рассасывание стандартного количества физиологического раствора, введенного под кожу у грудных детей происходит в среднем за 29 мин, 1-5 лет - за 34 мин, 6-13 лет - через 52 мин.

Общей закономерностью индивидуальной эволюции является возрастная дегидратация протоплазмы организма, уменьшение воды во всех тканях. С возрастом происходит перераспределение воды в тканях - увеличивается объем воды в межклеточных пространствах и уменьшается объем внутриклеточной воды.

Баланс многих минеральных солей зависит от возраста. В молодости содержание большинства неорганических солей меньше, чем у взрослых. Особое значение имеет обмен Са и Р. Повышенные требования к поступлению этих элементов у детей до года объясняются усиленным образованием костной ткани. Но не меньшее значение эти элементы имеют и в старости. Поэтому в пожилым людям необходимо вводить в рацион питания продукты, содержащие эти элементы (молоко, молочные продукты), во избежание расходования этих элементов из костной ткани. А содержание NaCl, наоборот, следует снижать в рационе в связи с ослаблением продукции минералокортикоидов в надпочечниках с возрастом.

Важным показателем энергетических превращений в организме является основной обмен.

Возрастная динамика основного обмена

Под основным обменом понимается минимальный для организма уровень обмена веществ и энергетических затрат при строго постоянных условиях: за 14-16 часов до приема пищи, в положении лежа в состоянии мышечного покоя при температуре 8-20 С. У человека среднего возраста основной обмен составляет 4187 Дж на 1 кг массы в 1 ч. В среднем это 7-7,6 МДж в сутки. При этом для каждого человека величина основного обмена относительно постоянная.

Основной обмен у детей интенсивнее, чем у взрослых, так как на единицу массы у них приходится относительно большая поверхность тела, и процессы диссимиляции, а не ассимиляции являются преобладающими. Энергетические затраты на рост тем больше, чем моложе ребенок. Так что расход энергии, связанный с ростом, в возрасте 3 месяцев составляет 36%, в возрасте 6 мес. - 26%, 9 мес. - 21 % общей энергетической ценности пищи. Калорическая стоимость пищи определяется при сжигании этих веществ в калориметрических бомбах, он оценивается в калориях.

Ясно выражены динамика изменений величины основного обмена и большая его интенсивность в младшем возрасте при расчете как на единицу массы, так и на единицу поверхности (рис.28).

Как видно из этого рисунка, у человека, как и у всех незрелорождающихся млекопитающих, установлено первоначальное повышение уровня основного обмена от момента рождения до определенного возраста в раннем детстве, сменяющееся затем медленным снижением на протяжении всей последующей жизни. Как показано выше, наиболее значительные изменения происходят на протяжении первого года жизни. Они связаны с переходом новорожденных из состояния теплового равновесия в условиях организма матери в среду с пониженной температурой, а также с перестройкой физиологических отправлений организма. Эта перестройка состоит в функциональном созревании механизмов терморегуляции, в которых значительная роль принадлежит на этом этапе скелетной мускулатуре, а также в возникновении и закреплении антигравитационных реакций - удерживание головы в вертикальном положении, позы сидения и позы стояния.

В глубокой старости (фаза регрессивного развития) наблюдается уменьшение веса тела, а также уменьшение линейных размеров тела человека, основной обмен падает до низких величин. Причем степень снижения основного обмена в этом возрасте коррелирует, по данным разных исследователей с тем, насколько у старых людей выражены признаки дряхлости и утрачена работоспособность.

Что касается половых отличий в уровне основного обмена, то они обнаруживаются в онтогенезе уже с 6-8 месяца. При этом основной обмен у мальчиков выше, чем у девочек. Такие отношения сохраняются в период половой зрелости, а к старости они сглаживаются.

В онтогенезе варьирует не только средняя величина энергетического обмена, но и существенно изменяются возможности повышения этого уровня в условиях напряженной, например, мышечной деятельности.

В раннем детском возрасте недостаточная функциональная зрелость скелетно-мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем лимитирует адаптационные возможности реакции энергетического обмена при физических нагрузках. В зрелом возрасте приспособительная возможность, так же как и мышечная сила, достигают максимума. В старости исчерпываются возможности компенсаторного повышения уровня дыхания и энергообмена в условиях стресса за счет снижения ЖЕЛ, коэффициента использования кислорода тканями, снижением функций сердечно-сосудистой системы.

Высказывались разные предположения и предлагались различные математические выражения для установления зависимости энергообразования от параметров, характеризующих особенности строения организма. Так, Рубнер считал, что возрастные изменения обмена есть результат уменьшения с возрастом размеров относительной поверхности тела. Однако, вопреки правилу поверхности, в раннем онтогенезе у многих животных наблюдается повышение интенсивности газового и энергетического обмена, в то время как относительная поверхность снижена. Причем это прослеживается не только при пересчетах на единицу веса, но и на единицу поверхности, что также необъяснимо правилом поверхности.

Была сделана попытка объяснить падение уровня обменных процессов в старости накоплением подкожного жира и снижением температуры кожи в этом возрасте. Возрастное снижение интенсивности энергетического обмена связывали с возрастным уменьшением массы так называемой "активной протоплазмы" при определении внутриклеточной и внеклеточной воды. По данным Берже (1950) содержание внутриклеточной воды, рассчитанное по пространству, доступному для радиоактивного брома с возрастом уменьшается. Например, у мужчин в возрасте 10-39 лет оно составляет 266 мг/кг массы, у старых людей 80 и более лет - 194 мг/кг. Таким образом, с возрастом клеточной массы становится все меньше и меньше, а клетки ее все суше и суше, и, стало быть, при расчетах интенсивности основного обмена на единицу "активных" клеточных элементов возрастное снижение уровня энергетического обмена будет менее выражено.

Тема 10. Возрастные особенности органов выделения. Значение органов выделения. Мочевыделительная система и ее возрастные особенности. Возрастные особенности функции почек. Энурез у детей. Возрастные изменения строение и функции кожи. Гигиена кожи у детей и подростков. Профилактика кожных заболеваний. Различные системы очищения организма.

Возрастные особенности функции почек

К моменту рождения в почках млекопитающих не завершены морфологические и функциональные перестройки. Причем их степень и сроки окончательного созревания у разных млекопитающих существенно различаются. Человек принадлежит к группе относительно незрелых и медленно созревающих организмов. Почки на ранних этапах постнатального существования способны удовлетворительно поддерживать гомеостаз. Однако, их функция более ранима, чем у взрослого, не только при заболеваниях, но и при изменениях привычных условий существования, особенно заметно это при изменении характера.

В почках человека образование нефронов завершается примерно к 20-му дню постнатальной жизни. И дальнейшее увеличение массы почки происходит уже не за счет новых функциональных структур, а за счет роста уже существующих. К моменту рождения фильтрующая поверхность клубочка значительно снижена. Канальцы относительно коротки, петли Генле не развиты, и, кроме того, АКД также значительно ниже (известно, что основной фильтрующей силой клубочков является кровяное давление.

Процессы реабсорбции в онтогенетически незрелой почке также отстают от уровня взрослого. Так, например, реабсорбция глюкозы составляет по Генецкому (1953) у щенков всего 20-25% от этой величины для взрослых собак. Он же предполагал, что реабсорбция глюкозы у ребенка снижена, и достигает уровня взрослых лишь к 2 годам жизни, поэтому глюкозурия может наблюдаться у детей при меньшей нагрузке нефрона глюкозой. В отличие от этого реабсорбция Na соответствует уровню для взрослого человека, что является основной причиной склонности ребенка к отекам и другим проявлениям гиперсалиемии.

Онтогенетически незрелая почка отличается от органа взрослого и его способности поддерживать кислотно-щелочное равновесие. Эффективность такого процесса к началу постнатальной жизни меньше, чем у взрослого (рис.23). Так, например, почка взрослого выводит за 8 часов 20% от общего количества введенной кислоты, а детская - 10%. Этим объясняется склонность детей к ацидозам.

Также снижена в онтогенетически незрелой почке и способность концентрировать мочу, что свидетельствует о незрелости структур почечных нефронов, и в первую очередь, петли Генле и собирательной трубки. В связи с ограничением способности концентрировать мочу ребенок затрачивает примерно вдвое больше воды, чем взрослый, на выведение одного и того же количества осмотически активных веществ.

В период усиленного роста организма значительная часть вводимых с пищей веществ расходуется на синтез, построение органов и тканей, не превращаясь как у взрослого в конечные продукты обмена, подлежащие выделению почками. Следовательно, преобладание процессов ассимиляции как бы разгружает деятельность почки. Характерным также является для растущего организма и положительный баланс калия, кальция, фосфора и других ионов.

Таким образом, почки новорожденного полноценно функционируют лишь при определенных условиях. Все основные показатели почечной функции у ребенка снижены и достигают уровня взрослого примерно к 2 годам, затем сохраняется на этом уровне до 45-50 лет, после чего начинает снижаться. При этом одной из существенных причин является, по-видимому, постепенное нарушение системы кровоснабжения почки.

Раньше были рассмотрены процессы, характеризующие преимущественно постнатальный период становления функции почек. Между тем динамика их в зрелом возрасте и в старости значительно меньше.

На рис.24 изображены кривые возрастных изменений количества почечных клубочков у крыс и веса почек у человека. Обращает внимание, что они идеально совпадают по форме. Как мы видим, достигнув дефинитивного уровня, рост и развитие почки устанавливаются на плато, а затем наблюдается регресс. Регресс обусловлен, видимо, нарушением кровоснабжения с последующей атрофией отдельных функциональных единиц. При этом параллельно происходит заместительная гипертрофия оставшихся, но это не полностью компенсирует потерю.

ТЕМА 11. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ.

Эндокринная система в разные возрастные периоды. Среди показателей, характеризующих возрастные изменения желез внутренней секреции, в наибольшей степени известно их морфологическое строение. Несколько хуже изучены сдвиги функциональных характеристик и биохимизма эндокринных желез. На рис. 31 представлены возрастные изменения веса главных желез эндокринной системы человека. Как видно из рисунка, вначале наблюдается начальный стремительный рост органов, отмечается гетерохрония в росте отдельных желез. В первом (22-35 лет) и втором (36-60 лет) периодах зрелости отмечается длинный период относительного постоянства массы, затем происходит некоторое падение массы, особенно заметное у яичников и почти незаметное для надпочечников.

Железы внутренней секреции начинают функционировать в эмбриональном периоде, гетерохронно развивают функциональные возможности в периоды детства и достигают уровня взрослого человека в период юношества (18-21 год) и затем медленно и неравномерно для каждой железы снижают свою активность к старости. Однако в старости имеются исключения, в ряде случаев весьма существенные, ведущие вплоть до повышения гормонообразования. Остановимся несколько подробнее на этих особенностях.