жиров матери. Они содержат больше насыщенных кислот. 80% жира откладывается у плода под кожей. К моменту рождения в организме содержится около 560 г жира.
Во второй половине внутриутробного периода к гемотрофному питанию присоединяется амниотрофное. Часть питательных веществ амниотической жидкости переваривается ее собственными ферментами (аутолитическое пищеварение), а другая часть – ферментами, продуцируемыми железами ЖКТ плода (собственное пищеварение).
Эмбриональная фаза развития характеризуется высокими темпами роста, снижающимися к концу внутриутробного периода. За весь период внутриутробной жизни вес зародыша человека по сравнению с массой зиготы увеличивается в 1 миллиард 20 миллионов раз (1,02x109), а за 20 лет постнатального периода жизни – лишь в 20 раз. На протяжении внутриутробного периода развития человека происходит 30 удвоений массы тела, а в течение 20 лет после рождения – не более 5 удвоений.
Характерной особенностью эмбриогенеза человека является длительный период внутриутробного развития, что обеспечивает благоприятные условия для сложной дифференцировки клеток, органогенеза и функционального созревания нервной системы.
Обмен энергии у плода
Энергетические потребности у плода обеспечиваются материнским организмом. Поэтому основной обмен у беременных женщин повышен.
Плод в организме матери находится в условиях, близких к условиям определения основного обмена. Практически отсутствуют затраты энергии на терморегуляцию, пищеварение, вентиляцию легких, концентрирование мочи. Незначительное количество энергии тратится на сокращения скелетных мышц даже во 2-й половине беременности.
Обмен энергии у плода происходит более интенсивно, чем у взрослых. В расчете на 1 кг массы тела во 2-й половине беременности потребление кислорода в 1,2-1,5 раза выше, чем у взрослых. Высокая интенсивность энергетического обмена у плодов во многом определяется анаэробными процессами диссимиляции, особенно гликолиза. У плода относительно много энергии расходуется на деятельность внутренних органов в связи с относительно большой их массой. В последней трети внутриутробного периода масса сердца, печени, почек и мозга составляет 20%, а у взрослых – лишь 5% от массы тела.
У плода затраты энергии на рост достигают максимального уровня к 9-му месяцу, а затем снижаются. На 6-м месяце внутриутробного периода затраты энергии на рост составляют 15 ккал в сутки, к 9-му месяцу – 100 ккал в сутки, а к концу беременности уменьшаются до 75 ккал в сутки.
Изменения расхода энергии на рост определяются двумя факторами. Во-первых, изменяется прирост (прибавка) массы тела плода. Во-вторых, развитие плода сопровождается увеличением энергетической стоимости роста. На 6-м месяце на 1 г прибавки массы тела расходуется 0,9 ккал, к 9-му месяцу – 3,1 ккал, а в последние 3 недели внутриутробного периода – уже 4,5 ккал, что объясняется усилением синтеза и отложения жира.
Обмен веществ у детей
В постнатальный период развития происходит понижение уровня анаболизма и темпов роста, наиболее выраженное в течение первого года жизни ребенка, после чего наблюдается повышение интенсивности роста, особенно в период полового созревания. К 18-ти годам рост практически прекращается.
Несмотря на снижение темпа роста после рождения, он продолжает оставаться достаточно высоким в первые месяцы жизни детей, о чем свидетельствует значительная прибавка массы тела.
Вес тела ребенка является объективным показателем его физического развития, так как нарастание массы идет, главным образом, за счет нежирового компонента. В первый месяц жизни ребенка весовая прибавка составляет 400-600 г, во второй – 900-1200 г. К 4-5-ти месяцам масса тела удваивается, а к году утраивается.
81
Прибавка массы тела за сутки на 1-м месяце жизни составляет в среднем 30 г, на 6-м месяце – 20 г, в 1 год – 10 г, а в 5 лет – 5 г в сутки. В пубертатном возрасте она увеличивается до 18 г в сутки.
Поступление питательных веществ в организм ребенка в течение первых суток не удовлетворяет потребности в энергии, расход которой после рождения резко увеличивается. Поэтому организм новорожденного вынужден использовать запасы питательных веществ, находящихся в пищевых депо. Для поддержания необходимой концентрации глюкозы в крови используются запасы гликогена. Его содержание в печени в первые 2-3 часа после рождения быстро уменьшается и к концу вторых суток почти полностью исчерпывается, что обеспечивает энергетическую потребность новорожденного первых дней жизни, когда ребенок получает мало молока. Со второй недели жизни содержание гликогена в печени начинает увеличиваться и уже на 3-й неделе достигает уровня взрослых. Распаду гликогена способствует увеличение концентрации глюкагона в крови. Образующаяся глюкоза быстро используется в обмене веществ. Концентрация глюкозы в крови у детей при рождении составляет 4,1 ммоль/л. В последующие часы она снижается и к концу первых суток равняется 2,9 ммоль/л (физиологическая гипогликемия), а затем постепенно повышается и к концу 1-й недели вновь составляет 4,1 ммоль/л. У детей в возрасте 1-го года содержание глюкозы в крови достигает 4,4 ммоль/л, а к 12-ти годам жизни возрастает до 5,5-6,6, ммоль/л, то есть достигает уровня взрослых. Более низкое содержание глюкозы в крови у детей до 8-10-ти лет объясняется, главным образом, повышенной утилизацией глюкозы клетками молодого растущего организма. У детей меньше выражена реакция гипергликемии на сахарную нагрузку.
Доля углеводов в рационе питания детей в значительной степени зависит от возраста. У детей 1-го года жизни содержание углеводов, обеспечивающее потребности энергетического обмена, составляет 40%.
Характерной особенностью углеводного обмена у детей грудного возраста является высокая усвояемость углеводов (до 99%), что в значительной степени обусловлено высокой активностью лактазы кишечника. В первые месяцы жизни потребность в углеводах покрывается за счет лактозы, входящей в состав женского молока. После введения прикорма в организм начинают поступать полисахариды (крахмал, частично гликоген), которые в основном покрывают потребности организма в углеводах.
Поскольку углеводы являются не только энергетическим, но и пластическим материалом, потребность углеводов на единицу массы тела у детей больше, чем у взрослых. У новорожденных и грудных детей она составляет 13 г/кг массы в сутки (у взрослых – 6 г/кг). Наибольшая потребность в углеводах отмечается у детей в возрасте от 1-го года до 3-х лет (16 г/кг). Затем она постепенно снижается до 6,5-7,5 г/кг в сутки в возрасте 14-17 лет.
Ввиду очень быстрого истощения запасов гликогена в организме основным источником энергии новорожденных становятся жиры. Их интенсивное расщепление начинается уже через несколько часов после рождения. В течение суток концентарция жирных кислот в крови достигает максимального уровня, а затем постепенно снижается на протяжении 6-12 месяцев. Окисление жирных кислот имеет большое значение в органах, деятельность которых характеризуется большими энергетическими тратами – в сердце, корковом веществе почек, тонкой кишке. Полное окисление жиров не может происходить при недостатке углеводов. Часть жира расщепляется до кетоновых тел. Поэтому у ребенка в первые дни жизни наблюдается кетонемия. Через неделю концентрация кетоновых тел снижается до их обычного уровня.
Несмотря на то что в первые дни после рождения возрастает значение расщепления жира, глюкоза остается важным источником энергии, прежде всего для ЦНС. Интенсивный гликогенолиз сменяется усилением глюконеогенеза. В отличие от взрослых относительно большое количество глюкозы у новорожденных образуется из глицерола. Глюконеогенез из аминокислот у новорожденных выражен слабее, чем у взрослых. Распад белков имеет небольшое значение в энергетическом обеспечении организма ребенка. Он дает лишь 5-10% энергии (у взрослых – 17%).
82
Состав жира у новорожденных отличается от материнского, так как плод синтезирует свой жир из неэстерифицированных жирных кислот и глюкозы, поступающих через плаценту. Доля жира в теле новорожденного зависит от его массы: при массе тела 1500 г – 3%, при массе 2500 г – 8%, а при массе 3500 г – 16%. Жировая ткань новорожденных содержит до 8% бурого жира, играющего важную роль в процессах терморегуляции, недостаток которого может привести к переохлаждению организма.
Вкрови новорожденных отмечается сравнительно небольшая концентрация липидов
илипопротеидов. Содержание этих веществ подвержено значительным колебаниям, которые зависят от характера принимаемой пищи и соотношения в ней углеводов и жиров.
Ввиду того, что степень окисления жирных кислот у детей очень высока, они мало откладываются в жировых депо. Уменьшение запасов жира в детском организме особенно выражено при дефиците углеводов. Потребность в жирах на 1 кг массы тела у детей значительно выше, чем у взрослых, и зависит от возраста. Особенно она велика в первое полугодие жизни (6,0-6,5 г/кг). С возрастом потребность в жирах уменьшается: до 5,5 г/кг – к концу 1- го года жизни, до 3,5 г/кг – к 4-6-ти годам, до 2,5 г/кг – к 7-10-ти годам. В возрасте 14-17-ти лет она составляет 1,6-1,8 г/кг (у взрослых – 1,4 г/кг).
С началом полового созревания количество жировой ткани в организме возрастает, причем у девочек в большей степени, чем у мальчиков.
У плода дыхательный коэффициент близок к 1. За 12 часов после рождения его величина снижается до 0,75. Со вторых суток значения дыхательного коэффициента постепенно возрастают и к 5-му дню после рождения достигают 0,85.
Характерной особенностью растущего детского организма является положительный белковый (азотистый) баланс (ретенция азота). Однако в течение первых трех дней жизни баланс азота является отрицательным, что обусловлено недостаточным поступлением белков с пищей. При этом отмечается физиологическая потеря веса ребенка. В последующие периоды жизни ребенка белковый обмен характеризуется положительным азотистым балансом и накоплением азота в организме.
Потребность в белках у новорожденных и грудных детей до 3-х месячного возраста составляет 2,5 г/кг массы тела. Начиная с 4-5-ти месяцев потребность в белках увеличивается
иу детей в возрасте 1-3-х лет достигает 4 г/кг, что обусловлено включением в пищевой рацион менее усвояемых и менее биологически ценных белков. После 3-х лет потребность в белках на 1 кг массы тела постепенное уменьшается и в возрасте 14-17 лет составляет 1,6-1,8 г/кг (у взрослых – 1,0-1,2 г/кг).
Белковый оптимум для детей первых лет жизни значительно больше, чем у взрослых,
иравняется 4 г/кг. Величина суточной ретенции азота у детей в возрасте 2-3-х лет составляет 30%, к 7-8-ми годам она уменьшается до 21%, а к 11-13 годам – до 13%.
Показатели баланса азота зависят от количества и качества белков в пище, их соотношения с другими компонентами пищи. Поступление белка в организм важно не только для физического, но и умственного развития ребенка. В пищевом рационе детей должно содержаться больше незаменимых аминокислот, чем у взрослых, источником которых являются белки животного происхождения. Ежедневная прибавка массы тела растущего организма на 1/5 часть происходит за счет белков. Женское молоко по составу аминокислот является оптимальным. К нему приближается лишь белки куриных яиц.
Соотношение белков, жиров и углеводов в пищевом рационе детей 1-го года жизни в 3 месяца должно быть 1:3:6, в 6 месяцев – 1:2:5, а у детей одного года и старше, как у взрос-
лых – 1:1,2:4,6.
Организм взрослого человека на 60% состоит из воды, которая содержится внутри клеток и во внеклеточной жидкости: интерстициальной жидкости, плазме крови и лимфоплазме.
Впроцессе индивидуального развития человека происходит относительное уменьшение общего содержания воды в организме. У плода общее содержание воды в организме составляет 85% от массы тела, у новорожденных – 75%, у грудных детей – 70%, у детей в воз-
83
расте от 1-го до 5-ти лет – 65%, а у детей старше 5-ти лет – 60%, то есть становится таким же, как у взрослых.
Относительно большая часть воды, находящаяся у новорожденных в межклеточных пространствах, представляет собой функциональный резерв, используемый при внезапном увеличении расхода воды.
С возрастом изменяется соотношение между количеством воды, входящей в состав внутриклеточной и внеклеточной жидкостей: относительный объем внутриклеточной воды увеличивается, а внеклеточной уменьшается. У новорожденных детей относительный объем внутриклеточной воды составляет 30% от массы тела, а внеклеточной – 45%. У детей грудного возраста относительные объемы внутриклеточной и внеклеточной воды становятся равными (по 35% каждый), а у детей в возрасте 1-5-ти лет относительный объем внутриклеточной воды (35%) превышает содержание внеклеточной воды (30%). У детей в возрасте 6-ти лет и старше относительный объем внутриклеточной воды становится таким же, как у взрослых (40-45%). Уменьшение относительного содержания внеклеточной воды объясняется уменьшением с возрастом объема интерстициальных пространств за счет увеличения объема клеток.
Характерной особенностью детей раннего возраста является неустойчивость показателей водно-солевого обмена, что обусловлено незрелостью почек и их нейроэндокринного регуляторного аппарата. При этом потери воды у детей значительно выше, чем у взрослых.
В первые дни после рождения масса тела у детей уменьшается на 10%, что обусловлено в основном выведением из организма избытка жидкости. Дети грудного возраста теряют относительно много воды: через кожу – 100 мл на 1 кг массы тела, через легкие – 40 мл/кг, через кишечник – 40-80 мл/кг и через почки – 90-100 мл/кг. Общее количество воды, выводимой из детского организма значительно больше, чем у взрослых (0,7 г/кг массы тела в 1 час) и составляет 1,3 г/кг массы тела в 1 час. Поэтому дети чаще страдают от дефицита воды, чем взрослые. Кроме того, у новорожденных и грудных детей не развито чувство жажды. Этим объясняется предрасположенность детского организма к дегидратации (обезвоживанию). На выведение из организма грудных детей одинакового количества мочевины и других шлаковых веществ затрачивается в 2-3 раза больше воды, чем у взрослых. Выведение мочи у грудных детей относительно массы тела существенно больше, чем у взрослых. За сутки выделение воды может достигать по объему 50% от объема выпитой жидкости, особенно при перегревании ребенка. Такие большие потери воды обусловливают у детей более высокую потребность в воде, чем у взрослых.
Суточная потребность в воде у новорожденных составляет 130-150 мл/кг массы тела, грудных детей – 120-130 мл/кг, у детей в возрасте 3-х лет – 100 мл/кг, в 6 лет – 90 мл/кг, а в 12-13 лет – 60 мл/кг (у взрослых – 25 мл/кг).
Недостаточное потребление ребенком воды (или избыточное введение в организм солей) может явиться причиной «солевой лихорадки» (повышения температуры тела).
Основная особенность минерального обмена у детей заключается в том, что поступление в организм минеральных солей не уравновешено с их выведением. Поступление минеральных веществ в пищеварительный тракт превышает их выведение из организма, что обусловлено ростом тканей и формированием скелета ребенка. При этом ионный состав крови и внеклеточной жидкости существенным изменениям в процессе роста не подвергается. Суточная потребность в электролитах у ребенка первого года жизни составляет: в натрии – 0,1- 0,4 г, в калии – 0,4-0,8 г, в кальции – 0,4-0,6 г, в фосфоре – 0,4-1,0 г, в хлоре – 0,4-0,7 г.
Потребность детей до 4-5-ти месяцев в кальции, фосфоре и натрии при грудном вскармливании полностью удовлетворяется женским молоком.
Обмен энергии у детей
Измерение основного обмена энергии у новорожденных осложнено целым рядом физиологических особенностей детского организма. Необходимость частых кормлений не позволяет производить определение обмена энергии натощак. Большую часть суток новорож-
84
денные спят, а во время бодрствования у них нельзя исключить двигательную активность. Поэтому у детей раннего возраста определяют так называемый стандартный обмен энергии – во время сна, через 30-60 минут после кормления. Стандартный обмен энергии у детей близок к величине основного обмена.
Основной обмен энергии у новорожденных относительно массы тела примерно в 2 раза больше (50 ккал/кг/сутки), чем у взрослых (24 ккал/кг/сутки). В течение первых 6-ти месяцев жизни основной обмен продолжает расти (до 56 ккал/кг/сутки), а затем начинает медленно понижаться. У детей в возрасте 1,5 лет он еще в 2 раза выше, чем у взрослых (48 ккал/кг/сутки), а в 5 лет его величина уменьшается до 45 ккал/кг/сутки. В период полового созревания значения основного обмена продолжают оставаться в 1,5 раза выше, чем у взрослых, и лишь после окончания пубертатного периода они приближаются к уровню взрослых.
Таким образом, у детей любого возраста величина основного обмена, приходящаяся на 1 кг массы тела, выше, чем у взрослых. Высокий уровень основного обмена у детей связан с высокой интенсивностью клеточного метаболизма в молодом организме, с синтезом, обеспечивающим рост ребенка, а также с большей отдачей тепла в окружающую среду вследствие большего отношения площади поверхности тела к его массе.
Уровень гликолитических процессов у детей на 30-35% выше, чем у взрослых. Особенно он высок в первые 3 месяца жизни ребенка. Затем уровень гликолиза постепенно снижается, а уровень окислительных процессов возрастает.
Общий (рабочий) обмен энергии представляет собой совокупность основного обмена
ирасхода энергии, обеспечивающего деятельность организма в различных условиях.
Вотличие от взрослого человека, у детей значительная часть общего обмена энергии расходуется на рост (пластический обмен). Для накопления 1 г массы тела, то есть построения новой ткани, необходимо затратить около 7 ккал.
У детей приход энергии в организм превышает ее расход. В детском организме происходит накопление энергии, заключенной в химических связях вновь образующихся тканей. В процессе дифференцировки и увеличения массы растущих тканей происходит синтез высокомолекулярных соединений. Для этого требуются затраты энергии синтеза, которая имеет КПД, равный 10-30%. Остальная часть энергии синтеза рассеивается в виде тепла.
Сумму энергии синтеза и энергии накопления (или энергии депонирования в новой ткани) называют энергетической стоимостью роста. Ввиду того, что темп роста у детей изменяется с возрастом, изменяется и величина энергетической стоимости роста. С наибольшей скоростью (30 г в сутки) масса тела увеличивается у новорожденных. В этом возрасте энергетическая стоимость роста наибольшая – 140 ккал в сутки. Затем интенсивность роста уменьшается. У детей 1-го года жизни суточная прибавка массы тела составляет 10 г, а энергетическая стоимость роста – 60 ккал. Энергетическая стоимость в возрасте от 5-ти лет до периода полового созревания имеет низкие значения – 30 ккал в сутки. В пубертатный период энергетическая стоимость роста резко возрастает до 110 ккал в сутки, что свидетельствует о повышении уровня пластического обмена.
Относительная энергетическая стоимость роста у детей с возрастом непрерывно уменьшается. У новорожденных она составляет 37 ккал на 1 кг массы тела в сутки (или около 70% основного обмена), в 1 год – 6 ккал/кг/сутки, а с 5-ти лет и до пубертатного возраста
– 2 ккал/кг/сутки (около 4-8% основного обмена).
Другая часть общего обмена энергии у детей расходуется на совершение двигательной активности и поддержание мышечного тонуса. Наименьшее количество энергии затрачивают на мышечные сокращения новорожденные – 15 ккал в сутки. К концу 1-го месяца жизни рабочая прибавка у детей повышается до 60 ккал/сутки, а к концу 1-го года – до 200 ккал/сутки, что обусловлено увеличением количества движений, повышением мышечного тонуса, нарастанием мышечной массы, увеличением продолжительности бодрствования. Следует заметить, что у ребенка затраты энергии, расходуемые на совершение движений, выше, чем у взрослого, что обусловлено недостаточной зрелостью нервной системы, а следовательно и недостаточной координацией двигательной активности. Повышенный расход
85
энергии у детей, особенно первых лет жизни, связан также с незрелостью механизмов терморегуляции.
Рабочая прибавка продолжает увеличиваться в абсолютном и относительном выражении в течение всего детства. Расход энергии на движения у детей одного возраста зависит от подвижности ребенка, его режима (продолжительности прогулок и активных игр). У мальчиков затраты энергии на движения больше, чем у девочек. С возрастом, особенно в первые 2-3 года, совершенствуется координация движений. Они становятся более экономными, что уменьшает расход энергии. Во время настольных игр, занятий в детском саду или школе расход энергии превышает основной обмен на 20-50%, во время физических упражнений – на 75-125%, при ходьбе – на 125-175%. У маленьких детей при плаче и крике затраты энергии возрастают на 100-200%.
Часть общего обмена энергии у детей связана с увеличением расхода энергии, возникающего под влиянием приема пищи (специфически-динамического действия пищи). Чем меньше возраст ребенка, тем слабее у него выражен прирост расхода энергии после приема пищи в расчете на 1 кг массы тела. У грудных детей специфически-динамическое действие пищи выражено слабее, чем у взрослых.
С возрастом общий обмен энергии у детей увеличивается. У детей до 8-ми лет отсутствуют половые различия значений общего обмена энергии. У детей грудного возраста величина общего обмена энергии составляет 300-800 ккал в сутки, в возрасте 1-3-х лет – 1000 ккал/сутки, 3-5-ти лет – 1500 ккал/сутки, а в возрасте 5-7-ми лет – 1800 ккал/сутки. В 7-12 лет у мальчиков общий обмен выше (2200 ккал/сутки), чем у девочек (1800 ккал/сутки). В возрасте 12-16-ти лет валовый расход энергии у мальчиков равен 3200 ккал/сутки, а у девочек – 2650 ккал/сутки.
ОСОБЕННОСТИ ФИЗИОЛОГИИ СИСТЕМЫ ВЫДЕЛЕНИЯ У ПЛОДА И ДЕТЕЙ
Выделительная функция почек в антенатальном периоде
В течение эмбрионального периода последовательно функционируют три парных выделительных органа: предпочка, первичная почка и окончательная почка. Окончательная почка появляется у эмбриона на 5-й неделе внутриутробного развития. Первые нефроны образуются на границе коркового и мозгового вещества почки. Дальнейшее их развитие происходит в коре почки по направлению к капсуле Шумлянского-Боумена.
Почка начинает функционировать на 11-12-й неделе внутриутробного периода. Образующаяся моча выводится в околоплодную жидкость. Концентрация конечных продуктов белкового обмена, выделяемых с мочой в околоплодные воды, незначительна, так как в растущем организме плода происходит ретенция азота. Поступившие в околоплодные воды азотсодержащие продукты белкового обмена переходят через плаценту в кровь матери, а затем выводятся из ее организма с мочой. Таким образом, основным органом выделения у плода является плацента. При отсутствии почек или непроходимости мочевыводящих путей уремия у плода не возникает, так как большая часть конечных токсичных продуктов обмена, образующихся в его организме, переходит в кровь матери через плацентарную мембрану.
Образуемая моча, как правило, гипотонична и выделяется в околоплодную жидкость в небольших количествах: в 5 месяцев – 2 мл/час, а в конце внутриутробного периода 27 мл/час. Таким образом, выделительная функция почек у плода слабо выражена. Эту функцию выполняет плацента. Небольшое количество образующейся в почках мочи у плода обусловлено незрелостью структур почечных клубочков и низким артериальным давлением, определяющим скорость клубочковой фильтрации. Незрелыми у плода остаются и почечные канальцы, длина и диаметр которых имеют малые размеры.
Выделительная функция почек в постнатальном периоде
Образование новых и созревание нефронов в почках продолжается в постнатальном периоде развития. Однако у новорожденных в корковом веществе еще содержится большое
86
количество недифференцированных почечных клубочков. Не полностью развита и канальциевая часть нефронов. Соотношение толщины коркового и мозгового вещества у новорожденных составляет 1:4, а у взрослых – 1:2. В течение 1-го года жизни ребенка масса коркового вещества почек увеличивается в два раза, а мозгового вещества – лишь на 40%. Наиболее интенсивный рост почек отмечается в течение 1-го года жизни.
В дальнейшем формируются поверхностные нефроны, увеличивается диаметр почечных клубочков, длина и диаметр канальцев, изменяется структура эпителия.
Величина клубочковой фильтрации у новорожденных значительно ниже, чем у взрослых. В расчете на 1 м2 поверхности тела она составляет 30% от уровня взрослых. Низкая скорость клубочковой фильтрации у новорожденных объясняется малым диаметром почечных клубочков и малыми размерами пор в фильтрующей мембране, что в свою очередь обусловливает малую площадь фильтрующей мембраны и ее низкую проницаемость. Небольшая величина клубочковой фильтрации обусловлена также низким артериальным (гидростатическим) давлением и небольшим почечным кровотоком, который у новорожденных составляет лишь 5% от минутного объема крови (у взрослых 25% - 1200 мл/мин). В течение 2-х месяцев кровоток через почки значительно увеличивается и к 3-м годам его объем приближается к уровню взрослых.
Клубочковая фильтрация у грудных детей повышается вследствие созревания почечных клубочков и повышения уровня артериального давления. По мере роста клубочков эндотелий почечных капилляров и эпителий висцерального листка капсулы ШумлянскогоБоумена уплощаются, фильтрующая мембрана становится тоньше, площадь ее увеличивается. Увеличивается также количество и диаметр пор в фильтрующей мембране, что обусловливает повышение ее проницаемости. Увеличивается кровоток и гидростатическое давление в капиллярах клубочков. Все это приводит к повышению скорости клубочковой фильтрации, которая в течение 1-го года жизни нарастает очень быстро, а в дальнейшем – значительно медленнее.
К моменту рождения ребенка канальцевый аппарат нефрона еще менее сформирован, чем почечные клубочки. Если диаметр клубочков в 2,5 раза меньше, чем у взрослых, то длина проксимальных канальцев меньше в 10 раз. Поэтому реабсорбция веществ в проксимальном сегменте нефрона у новорожденных происходит медленнее. Несмотря на это белки и глюкоза реабсорбируются в проксимальных канальцах полностью и, как правило, не содержатся в конечной моче. К моменту рождения механизмы реабсорбции глюкозы уже в основном сформированы и при малом количестве фильтрата удовлетворительно возвращают ее в кровь. Менее интенсивно у новорожденных реабсорбируются аминокислоты, что может приводить к их появлению в конечной моче.
Ионы натрия в проксимальных канальцах и петле Генле реабсорбируются с низкой скоростью. Зато в дистальных канальцах и собирательных трубочках реабсорбция ионов натрия протекает очень интенсивно благодаря высокой активности ренин-ангиотензин-II- альдостероновой системы. В результате этого у новорожденных и детей грудного возраста ионов натрия реабсорбируется в 5 раз больше, чем у взрослых, а их концентрация в конечной моче очень низка. При введении в организм ребенка избыточного количества натрия он задерживается в организме, что обусловливает увеличение объема внеклеточной жидкости и может привести к развитию отеков. Избыточное поступление в организм ребенка воды вызывает развитие водного диуреза. При этом с мочой выводится не только вода, но и натрий, что может привести к значительным его потерям.
По сравнению со взрослыми способность почек к концентрированию мочи у детей значительно ниже. Дети, питающиеся материнским молоком, выделяют гипотоничную мочу, а получающие коровье молоко – гипертоничную мочу, так как в коровьем молоке содержится больше солей и белков, чем в женском. С возрастом способность почек концентрировать мочу возрастает и к концу 1-го года жизни приближается к уровню взрослых, что обусловлено не только увеличением длины петли Генле, но и изменением проницаемости эпителия со-
87
бирательных трубочек, контролируемой антидиуретическим гормоном (АДГ). У новорожденных почки нечувствительны к АДГ.
Особенностью почек новорожденных является низкий уровень канальциевой секреции. Механизмы канальциевой секреции продолжают развиваться и совершенствоваться после рождения. У детей парааминогиппуровая кислота активно секретируется в проксимальных извитых канальцах, хотя и вдвое медленнее, чем у взрослых.
Основные показатели функции почек приближаются к уровню взрослых людей в возрасте 2-3-х лет, однако при водной нагрузке почки выводят еще недостаточное количество воды.
Новорожденные дети выделяют 90-100 мл мочи на 1 кг массы тела в сутки, то есть значительно больше, чем взрослые (20-30 мл/кг/сутки). У детей первых дней жизни количество мочи может колебаться в довольно широких пределах – от 220 до 260 мл в сутки. К концу 1-го месяца оно достигает 330 мл в сутки, а к концу 1-го года жизни – 450 мл в сутки. В возрасте 4-5-ти лет диурез возрастает до 900 мл в сутки, а в 10 лет достигает уровня взрослых – около 1,5 л в сутки.
Мочеиспускание у новорожденных имеет непроизвольный характер. В мочевом пузыре ребенка сразу после рождения находится небольшое количество гипотоничной мочи (5-6 мл) с низким содержанием электролитов, которая имеет кислую реакцию. В первые 12 часов мочеиспускание может отсутствовать. В последующие 5 дней частота мочеиспусканий не превышает 4-5 раз в сутки, что обусловлено ограниченным содержанием воды в молозиве и потерями воды через кожу и с выдыхаемым воздухом. Через 7 дней в связи со стабилизацией питания молоком частота мочеиспусканий увеличивается до 20-25 раз в сутки. У грудных детей она уменьшается до 15 раз в сутки, в возрасте 2-5-ти лет – до 10 раз в сутки, а у детей 5-10-ти лет – до 6-8 раз в сутки. В возрасте 10-15-ти лет количество мочеиспусканий становится таким же, как у взрослых – 3-5 раз в сутки. Одной из причин частого мочеиспускания у детей раннего возраста является малый объем мочевого пузыря. У годовалых детей он равняется 50 мл, а у 10-летних – 200 мл. Высокая частота мочеиспусканий у детей обусловлена также относительно большим количеством образуемой мочи, что объясняется более интенсивным обменом веществ и особенностями питания (большим содержанием воды и углеводов в молоке).
Втечение первого года жизни мочеиспускание сохраняет непроизвольный характер. Вместе с тем по мере роста грудных детей пороговый объем мочи в мочевом пузыре, при котором возникает рефлекс мочеиспускания, увеличивается. В дальнейшем, обычно к 2- летнему возрасту, по мере созревания центральных нервных регуляторных механизмов и воспитания, формируется условнорефлекторный механизм мочеиспускания – оно становится произвольным. Однако приучать ребенка сигнализировать о предстоящем мочеиспускании следует с 3-4-х месяцев. У детей суточный ритм выведения мочи появляется к концу 1-го месяца. У большинства детей дневной диурез преобладает над ночным.
Моча новорожденных и грудных детей содержит мало хлоридов и фосфатов. Ионы натрия и хлориды легко всасываются из канальцев в кровь. Поэтому их содержание в моче в 10 раз меньше, чем у взрослых. Азотистых веществ в моче в 5 раз меньше, чем у взрослых, главным образом, за счет низкого содержания мочевины, обусловленного ретенцией азота. Плотность мочи у детей грудного возраста низкая – 1,003-1,005, а в возрасте 4-5-ти лет приближается к значениям взрослых – 1,012-1,020.
Осмотическое давление мочи у детей в первое полугодие низкое. Оно начинает повышаться с 4-го месяца жизни и в начале 2-го года становится таким же, как у взрослых.
Впервые месяцы жизни нервная регуляция мочеобразования осуществляется за счет симпатических вазомоторных влияний на скорость клубочковой фильтрации. Незрелая почка уже обладает выраженной чувствительностью к альдостерону, который задерживает ионы натрия в организме. Чувствительность почек к АДГ и адреналину снижена. Отчетливо выраженная реакция уменьшения диуреза после введения АДГ появляется в конце 2-го месяца жизни. У новорожденного еще не полностью сформированы центральные механизмы регу-
88
ляции секреции АДГ и его выделения в кровь. Впервые антидиуретическая активность крови обнаруживается у 4-х месячных детей, а к концу 1-го года она приближается к уровню взрослых.
Почки ребенка способны удовлетворительно поддерживать кислотно-щелочное состояние, особенно при грудном вскармливании. Замена грудного молока коровьим вызывает избыточное образование кислых продуктов. Компенсация сдвигов кислотно-щелочного равновесия у ребенка осуществляется в более узких пределах, чем у взрослого. Этим объясняется склонность детей к ацидозам экзогенного и эндогенного происхождения.
Низкая способность незрелой почки концентрировать мочу обусловлена низким содержанием АДГ, малой чувствительностью к нему почки и небольшой длиной петли Генле и собирательной трубочки. Недостаточная способность незрелой почки концентрировать мочу приводит к тому, что ребенок теряет воды примерно в 2 раза больше, чем взрослый, при выведении одного и того же количества осмотически активных веществ. Это создает опасность дегидратации организма. При грудном вскармливании эта опасность выражена меньше, чем при вскармливании коровьим молоком, так как сыворотка женского молока изоосмотична плазме крови. Кроме того, лактоза женского молока не увеличивает осмотическую нагрузку на почку, но является дополнительным источником метаболической воды. Наряду с опасностью дегидратации, у детей грудного возраста существует и опасность развития гидремии в случае поступления избыточного количества воды в организм, поскольку способность незрелой почки выводить воду ограничена из-за малой величины клубочковой фильтрации.
Регуляция водно-солевого обмена у детей первых месяцев жизни затруднена вследствие незрелости всех звеньев регуляции выделительной функции почек, в том числе низкой чувствительности центральных и периферических осморецепторов, а также незрелости волюморецепторных рефлексов, которые реализуются с помощью АДГ и альдостерона.
Несмотря на незрелость механизмов, регулирующих величину осмотического давления и объема жидкости в организме, гомеостаз в развивающемся организме ребенка поддерживается на достаточном уровне для обеспечения нормального течения метаболических процессов.
89