ملامح التمثيل الغذائي في الكائنات الحية المختلفة. التمثيل الغذائي والطاقة ، سماتها المرتبطة بالعمر

التمثيل الغذائي السليموتوفر الطاقة النشاط الحيوي لجسم الإنسان. لكن الناس عرضة للإصابة بأمراض مختلفة. لماذا يحدث هذا ، وما علاقة التمثيل الغذائي بالأمراض ، سوف تتعلم من هذه المقالة.

ما تحتاج لمعرفته حول التمثيل الغذائي

ما هو التمثيل الغذائي؟ هذا هو نشاط الجسم ، ونتيجة لذلك تتلقى الأنسجة والأعضاء وأنظمة الأعضاء العناصر الغذائية الضرورية (الدهون والكربوهيدرات والبروتينات) وإزالة نواتج التسوس من الجسم (الأملاح والمركبات الكيميائية غير الضرورية). إذا كانت هذه العمليات تعمل بشكل جيد في الجسم ، فإن الشخص لا يعاني من مشاكل صحية ، وعلى العكس من ذلك ، تتطور الأمراض المختلفة مع اضطرابات التمثيل الغذائي.

لماذا يحتاج الجسم إلى المغذيات؟ يوجد في جسم الإنسان تركيب مستمر ومكثف ، أي أن المركبات الكيميائية المعقدة تتكون من مركبات أبسط في الأعضاء والأنسجة وعلى المستوى الخلوي. في الوقت نفسه ، لا تنقطع العملية الثانية - عملية تحلل وأكسدة المركبات العضوية التي لم يعد يحتاجها الجسم ويتم إزالتها منها. تضمن عملية التمثيل الغذائي المعقدة هذه النشاط الحيوي وتشكيل ونمو خلايا جديدة ، والمواد الغذائية هي مادة البناء لجميع الأعضاء والأنظمة ككل.

المغذيات ليست ضرورية فقط لبناء الأنسجة والأعضاء ، ولكن أيضًا للعمل المكثف والراسخ لجميع الأنظمة - القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي والغدد الصماء والجهاز البولي التناسلي والجهاز الهضمي. هذه هي الطاقة التي تدخل جسم الإنسان أثناء أكسدة وتحلل المركبات العضوية في عملية التمثيل الغذائي. لذلك ، تعتبر العناصر الغذائية مصدرًا مهمًا للطاقة اللازمة للعمل السلس للكائن الحي بأكمله.

يتحدث عن الأنواع العناصر الغذائيةثم البروتينات ، أي إنزيماتها ، هي المادة الرئيسية لبنية الأعضاء ونموها. تم تصميم الدهون والكربوهيدرات لإنتاج وتغطية تكاليف الطاقة. يجب تزويد الجسم بجميع أنواع العناصر الغذائية ، بما في ذلك المعادن والفيتامينات ، بكمية يومية معينة. يؤدي نقص الفيتامينات أو المعيار الذي يتجاوز المسموح به إلى اضطرابات في عمل الكائن الحي بأكمله ويثير أمراضًا مختلفة. لذلك ، فإن دور التمثيل الغذائي مهم بالتأكيد للجسم بكل معنى الكلمة.

عندما يتم اضطراب التمثيل الغذائي وإبطائه ، غالبًا ما تكون هناك مشكلة الوزن الزائد. يسأل الكثير من الناس: "هل من الممكن تسريع عملية التمثيل الغذائي؟". بالطبع لكن الأمر يتطلب الكثير من الجهد لتحقيق النتيجة المرجوة. لذا ، فإن الحلم بالحصول على وزن مثالي يلجأ الكثير من النساء إلى التدريبات الشاقة والتمارين الرياضية. بالطبع ، يمكن للنشاط البدني أن يبني كتلة العضلات عن طريق تدمير دهون الجسم ، ولكن هنا تحتاج إلى نهج متكامل لفقدان الوزن ، بما في ذلك اتباع نظام غذائي متوازن. يساعد الاستهلاك المنتظم للشاي الأخضر على تسريع عملية التمثيل الغذائي ، وهو ما أثبته خبراء التغذية المشهورون.

كثير من الناس يريدون تغيير أوزانهم بطرق غير عادية. حتى أن البعض يبدأ بالتدخين لأنهم يعتقدون أن التدخين يعزز حرق الدهون. وبالفعل ، فإن الجسم ينفق احتياطياته من الدهون لاستعادة الجسم من سموم التبغ. في هذه الحالة ، عليك التفكير فيما إذا كان الأمر يستحق التضحية بصحة الكائن الحي بأكمله من أجل اختفاء بضعة كيلوغرامات.

في كثير من الأحيان ، تؤدي الأمراض الوراثية إلى زيادة الوزن وإبطاء عملية التمثيل الغذائي. لذلك ، تُلاحظ السمنة لدى مرضى السكري ، بسبب اضطراب الغدة الدرقية. في معظم الحالات ، تنتقل هذه الأمراض عبر الجينات إلى الأطفال. لذلك ، فإن أفضل خيار للحمية يتم وصفه من قبل أخصائي الغدد الصماء.

ميزات التمثيل الغذائي المرتبطة بالعمر

المتطلبات الغذائية لجسم الطفل أعلى بكثير من تلك الخاصة بالبالغين. لذلك ، هناك عملية استقلاب مكثفة ، حيث تكون عمليات الاستقلاب (التوليف) والتقويض (الانحلال) أسرع بكثير مما هي عليه في جسم الشخص البالغ. نظرًا لوجود نمو مكثف للخلايا وتطور كائن حي صغير ، فإن البروتين كمواد بناء مطلوب مرتين أو حتى أكثر من الشخص البالغ. حتى إذا طفل أقل من 4 سنواتمطلوب معدل يومي 30 ... 50 جرامًا ، ثم يحتاج الطفل البالغ من العمر 7 سنوات إلى 80 جرامًا من البروتين يوميًا. لا تتراكم إنزيمات البروتين في جسم الإنسان مثل الدهون. إذا قمت بزيادة الجرعة اليومية من البروتينات ، فإنها تهدد باضطرابات الجهاز الهضمي.

جنبا إلى جنب مع الدهون والهرمونات والفيتامينات الضرورية للحياة تدخل الجسم. وهي مقسمة إلى مجموعتين رئيسيتين: تلك التي يتم تقسيمها بمساعدة الدهون وتلك التي تحتاج إلى الماء فقط. كلما كان الطفل أصغر سنًا ، زادت نسبة الدهون اللازمة لنموه. وهكذا ، فإن الرضيع الذي لديه حليب أمه يتلقى ما يقرب من 90٪ ، ويمتص جسم الطفل الأكبر سنًا 80٪. تعتمد هضم الدهون بشكل مباشر على كمية الكربوهيدرات التي يؤدي نقصها إلى تغيرات مختلفة غير مرغوب فيها في عملية الهضم وزيادة الحموضة في الجسم. وهي كمية يومية كافية من الدهون التي تساعد على تقوية جهاز المناعة.

يحتاج جسم الأطفال إلى الكربوهيدرات بكميات كبيرة. مع تقدم العمر ، تزداد أيضًا الحاجة إلى كائن حي متنامي. يؤدي تجاوز نسبة الكربوهيدرات إلى رفع نسبة السكر في الدم لدى الطفل لبضع ساعات فقط بعد تناول الكربوهيدرات ، ثم يتم تطبيع المستوى. لذلك ، فإن خطر الإصابة بمرض السكري مستبعد عمليًا ، والعكس هو الصحيح عند البالغين.

يتغير التمثيل الغذائي لكبار السن بشكل ملحوظ ، حيث يرتبط بالتغيرات الهرمونية في الجسم. تتباطأ مرحلتان رئيسيتان من التمثيل الغذائي: عمليات تخليق وتحلل المركبات. لذلك ، يحتاج الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 60 عامًا إلى الحد من تناول البروتينات مع الطعام. لذلك ، يجب أن يكون استهلاك اللحوم محدودًا ، ولكن ليس تمامًا. نظرًا لأن كبار السن معرضون للإمساك المتكرر والمشاكل المعوية ، فمن المفيد لهم تناول منتجات اللبن الزبادي والخضروات والفواكه النيئة. من الأفضل استخدام الدهون كحد أدنى ، فمن الأفضل - الخضار. لا ينبغي أيضًا التخلص من الكربوهيدرات (بمعنى الحلوى ، ولكن يُسمح بالفواكه الحلوة).

التغذية غير السليمة ، والتغيرات المرتبطة بالعمر ، وشيخوخة الأعضاء والأنسجة والخلايا تجعل الأمر صعبًا ويبطئ عملية التمثيل الغذائي في الجسم. لذلك ، يجب على كبار السن أن يأكلوا باعتدال وأن يعيشوا حياة نشطة.

مقدمة

1. كتلة العضلات وقوتها في مختلف الأعمار

2. سمات التمثيل الغذائي المرتبطة بالعمر

3. ديناميات العمر لعملية التمثيل الغذائي القاعدية

4. إثبات الكيمياء الحيوية لمنهجية التربية البدنية والرياضة مع الأطفال والمراهقين.

5. إثبات الكيمياء الحيوية لمنهج دروس الثقافة البدنية مع كبار السن.

مراجع

مقدمة

تتميز طريقة التمارين البدنية مع الأشخاص من مختلف الأعمار بعدد من السمات المميزة. تستند هذه الاختلافات إلى خصائص الكائن الحي المتنامي والناضج والشيخوخة. كن حذرًا بشكل خاص عند القيام بالتربية البدنية مع الأطفال وكبار السن. هذا يرجع إلى الضعف الأكبر للكائن الحي المتنامي والشيخوخة لأنواع مختلفة من التأثيرات ، بما في ذلك التمارين البدنية.

هناك الفترات العمرية التالية:

1. سن الأطفال - منذ الولادة وحتى سن البلوغ (12-13 سنة).

2. المراهقة (البلوغ) - من 12-13 إلى 16 سنة للفتيات ومن 13-14 إلى 17-18 سنة للأولاد.

3. المراهقة - من 16 إلى 25 سنة للنساء ومن 17 إلى 26 سنة للرجال.

4. سن البالغين - من 25 إلى 40 سنة للنساء ومن 26 إلى 45 سنة للرجال. فترة الاستقرار النسبي للعمليات المورفولوجية والتمثيل الغذائي.

5. سن النضج - من 40 إلى 55 سنة للنساء ومن 45 إلى 60 سنة للرجال. 6. الشيخوخة - من 55 إلى 75 سنة للنساء ومن 60 إلى 75 سنة للرجال.

7. سن الشيخوخة - أكثر من 75 سنة للنساء والرجال. يبدأ الالتفاف العام للكائن الحي في التطور.

تتميز فترة النمو بتخليق حمض نووي وبروتيني غير مكثف. هناك زيادة في نسبة الأنسجة العضلية إلى وزن الجسم. يتطلب التركيب المكثف للبروتينات والأحماض النووية تكاليف طاقة كبيرة. يتميز الطفل أيضًا بزيادة النشاط الحركي وفقدان الحرارة بشكل كبير (نسبة سطح الجسم إلى الوزن عند الأطفال أعلى منها عند البالغين). كما يتطلب كمية كبيرة من الطاقة. يتميز الكائن الحي المتنامي بانخفاض القدرة اللاهوائية. ويرجع ذلك إلى المحتوى المنخفض نسبيًا من فوسفات الكرياتين والجليكوجين ، ومحدودية قدرات التخزين المؤقت في الجسم ، ومقاومة أقل للمنتجات الأيضية اللاهوائية.

يتميز كائن الشيخوخة بانخفاض عام في كثافة عمليات التمثيل الغذائي ، وانخفاض كبير في التمثيل الغذائي للبلاستيك. تبدأ عملية تكسير البروتين في السيطرة على تركيبها ، مما يؤدي إلى انخفاض محتوى البروتين الكلي وأجزائه في الخلايا وسوائل الجسم. ضمور العديد من الأعصاب والعضلات والخلايا الأخرى ، ينخفض ​​محتوى ونشاط إنزيمات البروتين ، ومحتوى الهيموجلوبين في الدم والميوغلوبين العضلي. ينخفض ​​محتوى مصادر الطاقة المتنقلة ، وتقل قدرة التخزين المؤقت ومقاومة الإنزيمات للتغيرات في درجة الحموضة في البيئة الداخلية.

مع تقدم العمر ، يزداد محتوى الأملاح في أنسجة العظام ، مما يقلل من مرونتها ويزيد من هشاشتها. تقل مرونة الأربطة وقوتها ، ويتدهور تدفق الدم إلى العضلات والأعضاء والأنسجة الأخرى. كل هذا يجعل من الخطير على الصحة القيام بتمارين مكثفة ذات طبيعة عالية السرعة وعالية السرعة: الركض ، والقفزات المختلفة ، والتمارين ذات الأوزان الثقيلة ، وما إلى ذلك. مع تقدم العمر ، يحدث انخفاض في وظائف الغدد الصماء الغدد ، بما في ذلك تلك التي توفر "استعداد الجسم للعمل" - زيادة نشاط إنزيمات استقلاب الطاقة ، وإمداد العضلات العاملة بركائز الطاقة ، إلخ.

تتمثل مهمة التمرين البدني في الشيخوخة في إبطاء تطور التغييرات المرتبطة بالعمر والحفاظ على القدرة على العمل.

يجب أن يكون لكبار السن تأثير شامل على الجسم ، وشدة عمل معتدلة ووقت كافٍ للراحة.

كتلة وقوة العضلات في مختلف الأعمار

آلية تقلص العضلات.

عضلات الهيكل العظمي لها خصائص مثل الإثارة والتوصيل والانقباض. يحدث إثارة وتقلص العضلات بسبب النبضات العصبية القادمة من المراكز العصبية. تؤدي النبضات العصبية التي تصل إلى منطقة التلامس بين العصب والعضلات إلى إطلاق الوسيط أستيل كولين ، الذي يسبب إمكانية فعلية. تحت تأثير جهد الفعل ، يتم إطلاق الكالسيوم ، مما يؤدي إلى تقلص العضلات بالكامل. في وجود أيونات الكالسيوم ، وتحت تأثير إنزيم الميوسين النشط ، يبدأ تفكك الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، وهو المصدر الرئيسي للطاقة أثناء تقلص العضلات. عندما يتم نقل هذه الطاقة إلى اللييفات العضلية ، تبدأ خيوط البروتين في التحرك بالنسبة لبعضها البعض ، ونتيجة لذلك يتغير طول اللييفات العضلية - تنقبض العضلات. تعمل العضلات على رافعات العظام ، وتحركها. تتضمن كل حركة عدة عضلات. تسمى العضلات التي تعمل في اتجاه واحد المؤازرة ، وتسمى العضلات التي تعمل في اتجاهات مختلفة بالمضادات.

كتلة وقوة العضلات في فترات عمرية مختلفة

تعتمد قوة العضلات على سمات ارتباطها بالعظام. العظام ، إلى جانب العضلات المرتبطة بها ، هي نوع من الرافعات ، ويمكن للعضلة أن تطور القوة الأكبر ، وكلما كانت أبعد من نقطة ارتكاز الرافعة وأقرب إلى نقطة تطبيق الجاذبية ، يتم إرفاقها. في البشر ، قوة العضلات 5-10 كجم. لكل 1 سم من القطر الفسيولوجي للعضلة.

في مرحلة الطفولة المبكرة ، تتطور عضلات الجذع بشكل أسرع بكثير من عضلات الأطراف العلوية والسفلية. بحلول عام واحد ، تكون عضلات الطرف العلوي أكثر تطوراً من عضلات الطرف السفلي. في سن 4-5 ، تتفوق عضلات الكتف والساعد على عضلات اليد في النمو. يحدث تسارع نمو عضلات اليد في سن 6-7 ، عندما يعتاد الطفل على العمل والكتابة. يبدأ نمو العضلات المثنية في تجاوز نمو العضلات الباسطة. الثنيات لها كتلة أكبر من الباسطات.

تزداد كتلة العضلات بشكل مكثف عندما يبدأ الطفل في المشي ، وبحلول عمر 2-3 سنوات تكون حوالي 23٪ من وزن الجسم ، ثم ترتفع إلى 27٪ بعمر 8 سنوات. بالنسبة للمراهقين بعمر 15 عامًا ، تبلغ النسبة 32.6٪ من وزن الجسم. تزداد الكتلة العضلية الأسرع في سن 15 إلى 17-18 سنة وتبلغ 44.2٪.

يتم تحقيق زيادة في كتلة العضلات عن طريق إطالتها وزيادة سمكها ، ويرجع ذلك أساسًا إلى قطر ألياف العضلات. بحلول 3-4 سنوات ، يزيد قطر العضلات بمقدار 2-2.5 مرة. مع تقدم العمر ، يزداد عدد اللييفات العضلية بشكل حاد. في سن السابعة ، مقارنة بالمولود الجديد ، يزداد بنسبة 15-20 مرة. في الفترة من 7 إلى 14 عامًا ، يحدث نمو الأنسجة العضلية بسبب التحولات الهيكلية للألياف العضلية ، وكذلك بسبب الزيادة الكبيرة في الأوتار.

تؤدي زيادة كتلة العضلات والتحولات الهيكلية (التمدد والمرونة) للألياف العضلية إلى زيادة قوة العضلات مع تقدم العمر. في سن ما قبل المدرسة ، تكون قوة العضلات ضئيلة. بعد 4-5 سنوات ، تزداد قوة مجموعات العضلات الفردية. تزداد قوة العضلات بشكل مكثف خلال فترة المراهقة. في الأولاد ، تبدأ الزيادة في القوة في سن 13-14 عامًا ، عند الفتيات - من 10 إلى 12 عامًا. في سن 13-14 ، تظهر الفروق بين الجنسين في قوة العضلات ، ومؤشرات القوة النسبية للعضلات للفتيات أدنى بكثير من مؤشرات الأولاد المقابلة.

في سن 18 ، يتباطأ نمو القوة وينتهي في سن 25-26.

تصل قوة العضلات التي تقوم ببسط الجسم إلى الحد الأقصى عند سن 16 عامًا. لوحظ الحد الأقصى من قوة الباسطة والمثنية للأطراف العلوية والسفلية في عمر 20-30 سنة.

عند كبار السن ، ينخفض ​​متوسط ​​كتلة العضلات الهيكلية إلى 25-30٪ من وزن الجسم.

حساب القوة القصوى لكل 1 كجم. يسمح لك وزن الجسم بتقييم كمال التنظيم العصبي والكيمياء وهيكل العضلات. ويلاحظ أنه في سن 4-5 إلى 6-7 سنوات ، فإن الزيادة في القوة القصوى تكاد لا تكون مصحوبة بتغييرات في مؤشرها النسبي. والسبب في هذا النمو هو خلل في التنظيم العصبي وعدم النضج الوظيفي للخلايا العصبية الحركية ، والتي لا تسمح بالتعبئة الفعالة للكتلة العضلية المتزايدة مع هذا العمر. في المستقبل ، بعد سن 6-7 إلى 9-11 سنة للعضلات ، تصبح الزيادة في القوة النسبية ملحوظة بشكل خاص. في هذا الوقت ، هناك وتيرة سريعة للتحسن في التنظيم العصبي للنشاط العضلي الإرادي ، وكذلك التغيرات في التركيب الكيميائي الحيوي والنسجي للعضلات. يتم تأكيد هذا الموقف من خلال حقيقة أنه في الفترة العمرية من 4 إلى 30 عامًا ، تزداد كتلة العضلات بمقدار 8 مرات ، وقوة العضلات بنسبة 9-14 مرة.

خصائص الأيض العمر

1. التمثيل الغذائي للبروتين في الكائن الحي النامي.

تعتبر عمليات النمو ، التي يتم قياسها من خلال زيادة الوزن والتوازن الإيجابي للنيتروجين ، جانبًا واحدًا من جوانب التطور. جانبها الثاني هو تمايز الخلايا والأنسجة ، وأساسها الكيميائي الحيوي هو تخليق البروتينات الأنزيمية والهيكلية والوظيفية.

يتم تصنيع البروتينات من الأحماض الأمينية التي تأتي من أعضاء الجهاز الهضمي. علاوة على ذلك ، يتم تقسيم هذه الأحماض الأمينية إلى أساسية وغير أساسية. إذا لم يتم تزويد الأحماض الأمينية الأساسية (ليسين ، ميثيونين ، تريبتوفان ، إلخ) بالطعام ، فإن تخليق البروتين في الجسم يكون مضطربًا. يعتبر تناول الأحماض الأمينية الأساسية للكائن الحي أمرًا مهمًا بشكل خاص ، على سبيل المثال ، يؤدي نقص اللايسين في الطعام إلى تأخر النمو ، واستنزاف الجهاز العضلي ، ونقص الفالين - اضطرابات التوازن عند الطفل.

في حالة عدم وجود الأحماض الأمينية غير الأساسية في الطعام ، يمكن تصنيعها من الأحماض الأساسية (يمكن تصنيع التيروزين من فينيل ألانين).

أخيرًا ، البروتينات التي تحتوي على كل المجموعة الضرورية من الأحماض الأمينية التي تضمن عمليات التخليق الطبيعية هي بروتينات كاملة بيولوجيًا. تختلف القيمة البيولوجية لنفس البروتين باختلاف الأشخاص باختلاف حالة الجسم والنظام الغذائي والعمر.

تخضع القدرة على الاحتفاظ بالنيتروجين عند الأطفال لتقلبات فردية كبيرة وتستمر طوال فترة النمو التدريجي بأكملها.

كقاعدة عامة ، لا يمتلك البالغون القدرة على الاحتفاظ بالنيتروجين الغذائي ، ويكون التمثيل الغذائي لديهم في حالة توازن النيتروجين. يشير هذا إلى أن إمكانية تخليق البروتين تستمر لفترة طويلة - على سبيل المثال ، تحت تأثير النشاط البدني ، تحدث زيادة في كتلة العضلات (توازن النيتروجين الإيجابي).

خلال فترات التطور المستقر والتراجع ، عند الوصول إلى أقصى وزن ووقف النمو ، يبدأ الدور الرئيسي في أن تلعبه عمليات التجديد الذاتي التي تحدث طوال الحياة والتي ، مع تقدم العمر ، تتلاشى بشكل أبطأ بكثير من أنواع التخليق الأخرى.

لا تؤثر التغييرات المرتبطة بالعمر على البروتين فحسب ، بل تؤثر أيضًا على التمثيل الغذائي للدهون والكربوهيدرات.

2. ديناميات العمر من التمثيل الغذائي للدهون والكربوهيدرات.

يتمثل الدور الفسيولوجي للدهون - الدهون والفوسفاتيدات والستيرولات في الجسم في أنها جزء من الهياكل الخلوية (التمثيل الغذائي للبلاستيك) ، وتستخدم أيضًا كمصادر غنية للطاقة (استقلاب الطاقة). الكربوهيدرات في الجسم هي مادة الطاقة.

مع تقدم العمر ، يتغير التمثيل الغذائي للدهون والكربوهيدرات. تلعب الدهون دورًا أساسيًا في عمليات النمو والتمايز. المواد الشبيهة بالدهون مهمة بشكل خاص ، وذلك في المقام الأول لأنها ضرورية للنضج المورفولوجي والوظيفي للجهاز العصبي ، لتشكيل جميع أنواع أغشية الخلايا. هذا هو السبب في أن الحاجة إليهم في الطفولة كبيرة. مع نقص الكربوهيدرات في الطعام ، يتم استنفاد مخزون الدهون لدى الأطفال بسرعة. تعتمد شدة التوليف إلى حد كبير على طبيعة التغذية.

تتميز مراحل التطور المستقر والتراجع بنوع من إعادة توجيه العمليات الابتنائية: تحويل الابتنائية من تخليق البروتين إلى تخليق الدهون ، وهي إحدى السمات المميزة للتغيرات المرتبطة بالعمر في التمثيل الغذائي أثناء الشيخوخة.

تعتمد إعادة توجيه الابتنائية المرتبطة بالعمر نحو تراكم الدهون في عدد من الأعضاء على انخفاض قدرة الأنسجة على أكسدة الدهون ، ونتيجة لذلك ، مع معدل ثابت وحتى منخفض لتخليق الأحماض الدهنية ، يتم إثراء الجسم بالدهون (على سبيل المثال ، لوحظ تطور السمنة حتى مع تناول 1-2 وجبتين في اليوم). كما أنه مما لا شك فيه أنه في إعادة توجيه عمليات التوليف ، بالإضافة إلى العوامل الغذائية والتنظيم العصبي ، فإن التغيير في الطيف الهرموني له أهمية كبيرة ، ولا سيما التغيرات في معدل تكوين الهرمون الموجه للجسد ، وهرمونات الغدة الدرقية ، والأنسولين ، و هرمونات الستيرويد.

يعيد البناء مع تقدم العمر واستقلاب الكربوهيدرات. عند الأطفال ، يحدث استقلاب الكربوهيدرات بكثافة أكبر ، وهو ما يفسره ارتفاع مستوى التمثيل الغذائي. في مرحلة الطفولة ، لا تؤدي الكربوهيدرات طاقة فحسب ، بل تؤدي أيضًا وظيفة بلاستيكية ، وتشكل أغشية الخلايا ، ومواد النسيج الضام. تشارك الكربوهيدرات في أكسدة منتجات التمثيل الغذائي للبروتين والدهون ، مما يساعد على الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي في الجسم.

يمتص جسم الأطفال الكربوهيدرات أفضل من البالغين. أحد المؤشرات المهمة للتغيرات المرتبطة بالعمر في استقلاب الكربوهيدرات هو الزيادة الحادة في الشيخوخة في الوقت المناسب للقضاء على ارتفاع السكر في الدم الناجم عن إدخال الجلوكوز أثناء اختبارات حمل السكر.

3. تبادل الماء والملح.

يحدث تحول المواد في الجسم في بيئة مائية ، جنبًا إلى جنب مع المواد المعدنية ، يشارك الماء في بناء الخلايا ويعمل بمثابة كاشف في التفاعلات الكيميائية الخلوية. يحدد تركيز الأملاح المعدنية الذائبة في الماء حجم الضغط الأسموزي للدم وسوائل الأنسجة ، وبالتالي فهي ذات أهمية كبيرة للامتصاص والإفراز. التغيرات في كمية الماء في الجسم والتغيرات في تكوين الملح في سوائل الجسم وتركيبات الأنسجة تستتبع انتهاكًا لاستقرار الغرويات ، مما قد يؤدي إلى تلف لا رجعة فيه وموت الخلايا الفردية ثم الجسم ككل. هذا هو السبب في أن الحفاظ على كمية ثابتة من الماء والتكوين المعدني هو شرط ضروري للحياة الطبيعية.

في مرحلة النمو التدريجي ، يشارك الماء في عمليات تكوين وزن الجسم. من المعروف ، على سبيل المثال ، أنه من بين زيادة الوزن اليومية البالغة 25 جم ، يمثل الماء 18 ، والبروتين - 3 ، والدهون - 3 والأملاح المعدنية - 1 جم. وكلما كان الجسم أصغر سنًا ، زادت الحاجة اليومية إلى الماء. في الأشهر الستة الأولى من العمر ، تصل حاجة الطفل إلى الماء إلى 110-125 جم لكل 1 كجم من الوزن ، وبمرور عامين تنخفض إلى 115-136 جم ، في عمر 6 سنوات - 90-100 جم ، 18 عامًا - 40 -50 جرامًا يمكن للأطفال أن يفقدوا الماء بسرعة وأيضًا إيداعه بسرعة.

النمط العام للتطور الفردي هو تقليل الماء في جميع الأنسجة. مع تقدم العمر ، هناك إعادة توزيع للماء في الأنسجة - يزداد حجم الماء في الفراغات بين الخلايا ويقل حجم الماء داخل الخلايا.

يعتمد توازن العديد من الأملاح المعدنية على العمر. في الشباب ، يكون محتوى معظم الأملاح غير العضوية أقل من محتوى البالغين. أهمية خاصة هو تبادل الكالسيوم والفوسفور. يتم تفسير المتطلبات المتزايدة لتناول هذه العناصر لدى الأطفال دون سن عام واحد من خلال زيادة تكوين أنسجة العظام. لكن هذه العناصر لا تقل أهمية في الشيخوخة. لذلك يحتاج كبار السن إلى إدخال الأطعمة التي تحتوي على هذه العناصر (الحليب ومنتجات الألبان) في النظام الغذائي لتجنب استهلاك هذه العناصر من أنسجة العظام. وعلى العكس من ذلك ، يجب تقليل محتوى كلوريد الصوديوم في النظام الغذائي بسبب ضعف إنتاج القشرانيات المعدنية في الغدد الكظرية مع تقدم العمر.

4. ديناميات العمر من التمثيل الغذائي الأساسي

يُفهم التمثيل الغذائي الأساسي على أنه الحد الأدنى من التمثيل الغذائي ونفقات الطاقة للجسم في ظل ظروف ثابتة تمامًا: 14-16 ساعة قبل الوجبة ، في وضعية الاستلقاء في حالة راحة العضلات عند درجة حرارة 8-20 درجة مئوية. الشخص في منتصف العمر ، التمثيل الغذائي الأساسي هو 4187 J لكل 1 كجم من الكتلة في ساعة واحدة ، في المتوسط ​​، هذا هو 7-7.6 MJ في اليوم. في الوقت نفسه ، يكون معدل الأيض الأساسي ثابتًا نسبيًا لكل شخص.

يكون التمثيل الغذائي الأساسي عند الأطفال أكثر كثافة منه عند البالغين ، نظرًا لأن لديهم سطح جسم كبير نسبيًا لكل وحدة كتلة ، وعمليات التبديد ، وليس الاستيعاب ، هي السائدة. تكون تكاليف الطاقة للنمو أكبر كلما كان الطفل أصغر سنًا. لذا فإن إنفاق الطاقة المصاحب للنمو في عمر 3 أشهر هو 36٪ ، عند عمر 6 أشهر. - 26٪ 9 شهور - 21٪ من إجمالي قيمة الطاقة للغذاء.

في الشيخوخة المتطرفة (مرحلة التطور التراجعي) ، هناك انخفاض في وزن الجسم ، وكذلك انخفاض في الأبعاد الخطية لجسم الإنسان ، ينخفض ​​التمثيل الغذائي الرئيسي إلى قيم منخفضة. علاوة على ذلك ، ترتبط درجة الانخفاض في التمثيل الغذائي الأساسي في هذا العمر ، وفقًا للعديد من الباحثين ، بكيفية ظهور علامات التدهور والضياع لدى كبار السن.

في عملية التكوُّن ، لا يختلف متوسط ​​قيمة استقلاب الطاقة فحسب ، بل إن احتمالات زيادة هذا المستوى في ظل ظروف شديدة ، على سبيل المثال ، يتغير النشاط العضلي أيضًا بشكل كبير.

تساهم زيادة توتر العضلات الهيكلية مع نشاط غير كافٍ لمركز العصب المبهم خلال السنة الأولى من العمر في زيادة التمثيل الغذائي للطاقة. يتميز دور إعادة الهيكلة المرتبطة بالعمر لنشاط العضلات الهيكلية في ديناميات استقلاب الطاقة بشكل خاص في دراسة تبادل الغازات لدى الأشخاص من مختلف الأعمار أثناء الراحة وأثناء النشاط البدني. للنمو التدريجي ، تتميز الزيادة في التمثيل الغذائي أثناء الراحة بانخفاض مستوى التمثيل الغذائي الأساسي وتحسين تكيف الطاقة مع نشاط العضلات. خلال فترة المرحلة المستقرة ، يتم الحفاظ على تبادل عالي للراحة الوظيفية ويزداد التبادل أثناء العمل بشكل كبير ، ليصل إلى مستوى ثابت ومستقر من التمثيل الغذائي الأساسي. وفي مرحلة الانحدار ، يتناقص باستمرار الفرق بين تبادل الراحة الوظيفية والتبادل الرئيسي ، ويطول وقت الراحة.

يعتقد العديد من الباحثين أن الانخفاض في استقلاب الطاقة للكائن الحي بأكمله أثناء التكوّن يرجع أساسًا إلى التغيرات الكمية والنوعية في التمثيل الغذائي في الأنسجة نفسها ، والتي يتم الحكم على حجمها من خلال النسبة بين الآليات الرئيسية لإطلاق الطاقة - اللاهوائية و الهوائية. هذا يسمح لنا باكتشاف القدرات المحتملة للأنسجة لتوليد واستخدام طاقة الروابط الكبيرة.

نتيجة إتقان هذا الفصل ، يجب على الطالب: أعرف

• مراحل التمثيل الغذائي والطاقة: الابتنائية والتقويض.
• خصائص التمثيل الغذائي العام والقاعدية.
• عمل ديناميكي محدد للغذاء ؛
• طرق تقييم استهلاك الطاقة في الجسم ؛
• ميزات التمثيل الغذائي المرتبطة بالعمر. يكون قادرا على
• شرح أهمية التمثيل الغذائي لجسم الإنسان ؛
• لربط سمات التمثيل الغذائي المرتبطة بالعمر باستهلاك الطاقة في فترات عمرية مختلفة ؛

ملك

معرفة حول مشاركة العناصر الغذائية في عملية التمثيل الغذائي.

خصائص التمثيل الغذائي في الجسم

التمثيل الغذائي ، أو التمثيل الغذائي(من اليونانية. الأيض-التحول) عبارة عن مجموعة من التحولات الكيميائية والفيزيائية التي تحدث في كائن حي وتضمن نشاطه الحيوي بالتزامن مع البيئة الخارجية. في عملية التمثيل الغذائي واستقلاب الطاقة ، يتم التمييز بين عمليتين مترابطتين متعاكستين: الاستقلاب ، الذي يقوم عليه الاستيعاب، والتقويض ، الذي يقوم على تبديد.

بناء(من اليونانية. أنابول-الارتفاع) - مجموعة من العمليات لتخليق الأنسجة والهياكل الخلوية ، وكذلك المركبات الضرورية لحياة الجسم. يضمن Anabolism نمو وتطوير وتجديد الهياكل البيولوجية ، وتراكم ركيزة الطاقة. يتم تخزين الطاقة في شكل مركبات فوسفات عالية الطاقة (macroergs) مثل ATP.

الهدم(من اليونانية. هدم-انخفاض) - مجموعة من عمليات تفكك الأنسجة والهياكل الخلوية وتقسيم المركبات المعقدة للطاقة ودعم البلاستيك لعمليات الحياة. أثناء التقويض ، يتم إطلاق الطاقة الكيميائية ، والتي يستخدمها الجسم للحفاظ على بنية الخلية ووظيفتها ، وكذلك لتوفير نشاط خلوي محدد: تقلص العضلات ، وإفراز الغدد ، إلخ. تتم إزالة المنتجات النهائية للتقويض - الماء ، وثاني أكسيد الكربون ، والأمونيا ، واليوريا ، وحمض البوليك ، وما إلى ذلك - من الجسم.

وبالتالي ، فإن عمليات تقويضي توفر الطاقة والمواد الخام من أجل الابتنائية. عمليات الابتنائية ضرورية لبناء وترميم الهياكل والخلايا ، وتشكيل الأنسجة في عملية النمو ، لتخليق الهرمونات والإنزيمات والمركبات الأخرى الضرورية لحياة الجسم. بالنسبة لتفاعلات التقويض ، فإنها توفر الجزيئات الكبيرة المراد شقها. مترابطة عمليات الابتنائية والتقويض في الجسم في حالة توازن ديناميكي.تعتمد حالة التوازن أو نسبة عدم التوازن في الابتنائية والتقويض على العمر والحالة الصحية والحمل البدني أو العقلي. في الأطفال ، فإن غلبة العمليات الابتنائية على تقويضي يميز عمليات النمو وتراكم كتلة الأنسجة. لوحظت الزيادة الأكثر كثافة في وزن الجسم في الأشهر الثلاثة الأولى من العمر - 30 جم / يوم. بحلول العام ينخفض ​​إلى 10 جرام / يوم ، في السنوات اللاحقة يستمر الانخفاض. تكون تكلفة الطاقة للنمو هي الأعلى أيضًا في الأشهر الثلاثة الأولى وتبلغ حوالي 140 كيلو كالوري / يوم أو 36٪ من قيمة الطاقة للأغذية. من ثلاث سنوات إلى سن البلوغ ، ينخفض ​​إلى 30 كيلو كالوري في اليوم ، ثم يزيد مرة أخرى - حتى 110 كيلو كالوري في اليوم. تكون عمليات الابتنائية أكثر كثافة عند البالغين خلال فترة الشفاء بعد المرض. إن غلبة العمليات التقويضية نموذجية للأشخاص المسنين أو المنهكين بسبب مرض شديد طويل الأمد. كقاعدة عامة ، يرجع ذلك إلى التدمير التدريجي لهياكل الأنسجة وإطلاق الطاقة.

جوهر عملية التمثيل الغذائي هو تناول العناصر الغذائية المختلفة من البيئة الخارجية إلى الجسم ، واستيعابها واستخدامها كمصادر للطاقة والمواد لبناء هياكل الجسم وإطلاق المنتجات الأيضية التي تشكلت في عملية النشاط الحيوي في البيئة الخارجية. في هذا الصدد ، تخصيص أربعة مكونات رئيسية لوظيفة التبادل.

• استخراج الطاقة من البيئة في شكل طاقة كيميائية من المواد العضوية ؛
• تحول المغذيات من الفقر إلى مواد أبسط ، تتشكل منها الجزيئات الكبيرة التي تشكل مكونات الخلايا ؛
• تجميع البروتينات والأحماض النووية والمكونات الخلوية الأخرى من هذه المواد ؛
• تخليق وتدمير الجزيئات اللازمة لأداء وظائف محددة مختلفة في الجسم.

يحدث التمثيل الغذائي في الجسم على عدة مراحل. المرحلة الأولى -تحول العناصر الغذائية في الجهاز الهضمي. هنا ، يتم تقسيم المواد المعقدة للنظام الغذائي إلى مواد أبسط - الجلوكوز والأحماض الأمينية والأحماض الدهنية التي يمكن امتصاصها في الدم أو الليمفاوية. عندما يتم تكسير العناصر الغذائية في الجهاز الهضمي ، يتم إطلاق الطاقة ، وهو ما يسمى الحرارة الأولية.يتم استخدامه من قبل الجسم للحفاظ على التوازن في درجة الحرارة.

المرحلة الثانيةيحدث تحول المواد داخل خلايا الجسم. هذا هو ما يسمى داخل الخلايا ، أو متوسط, تبادل.داخل الخلية ، تتأكسد منتجات المرحلة الأولى من عملية التمثيل الغذائي - الجلوكوز والأحماض الدهنية والجلسرين والأحماض الأمينية - وتتأكسد. هذه العمليات مصحوبة بإطلاق الطاقة ، والتي يتم تخزين معظمها في الروابط الكبيرة من ATP. تزود نواتج التفاعل الخلية بوحدات بناء لتخليق المكونات الجزيئية المختلفة. تلعب العديد من الإنزيمات دورًا حاسمًا في هذا. بمشاركتهم ، يتم إجراء تفاعلات كيميائية معقدة للأكسدة والاختزال ، الفسفرة ، النقل ، وما إلى ذلك داخل الخلية.الاستقلاب في الخلية ممكن فقط من خلال دمج جميع التحولات الكيميائية الحيوية المعقدة للبروتينات والدهون والكربوهيدرات بمشاركة مصادر الطاقة المشتركة (ATP) وبسبب وجود السلائف المشتركة أو الوسطاء المشتركين. يتكون إجمالي إمداد الطاقة للخلية بسبب تفاعل الأكسدة البيولوجية.

الأكسدة البيولوجية هي إما هوائية أو لا هوائية. الهوائية(من اللات. ايه اي جي -الهواء) تتطلب وجود الأكسجين ، ويتم إجراؤها في الميتوكوندريا ويصاحبها تراكم كمية كبيرة من الطاقة التي تغطي نفقات الطاقة الرئيسية للجسم. اللاهوائيةتستمر العمليات دون مشاركة الأكسجين ، خاصة في السيتوبلازم ويصاحبها تراكم كمية صغيرة من الطاقة في شكل ATP ، والذي يستخدم لتلبية الاحتياجات المحدودة قصيرة المدى للخلية. لذلك ، بالنسبة للأنسجة العضلية للبالغين ، تعتبر العمليات الهوائية مميزة ، بينما تسود العمليات اللاهوائية في استقلاب الطاقة للجنين والأطفال في الأيام الأولى من الحياة.

مع أكسدة 1 مولار من الجلوكوز أو الأحماض الأمينية ، يتكون 25.5 M ATP ، ومع الأكسدة الكاملة للدهون ، 91.8 M ATP. يستخدم الجسم الطاقة المخزنة في ATP لأداء عمل مفيد ويتم تحويلها إلى حرارة ثانوية. وهكذا ، فإن الطاقة المنبعثة أثناء أكسدة العناصر الغذائية في الخلية تتحول في النهاية إلى طاقة حرارية. نتيجة للأكسدة الهوائية ، تتحول منتجات المغذيات إلى ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون ، وهي مواد غير ضارة بالجسم.

ومع ذلك ، يمكن أن يحدث أيضًا مزيج مباشر من الأكسجين مع المواد القابلة للتأكسد في الخلية دون مشاركة الإنزيمات ، والتي تسمى أكسدة الجذور الحرة. في هذه الحالة ، يتم تشكيل الجذور الحرة عالية السمية والبيروكسيدات. إنها تدمر أغشية الخلايا وتدمر البروتينات الهيكلية. يتم منع هذا النوع من الأكسدة عن طريق تناول فيتامينات E و A و C وما إلى ذلك ، وكذلك العناصر النزرة (Se ، إلخ) ، والتي تحول الجذور الحرة إلى جزيئات مستقرة وتمنع تكوين البيروكسيدات السامة. هذا يضمن المسار الطبيعي للأكسدة البيولوجية في الخلية.

المرحلة الأخيرةالتمثيل الغذائي - إفراز منتجات التسوس مع البول وإفرازات العرق والغدد الدهنية.

تعمل تبادلات اللدائن والطاقة في الجسم ككل ، لكن دور العناصر الغذائية المختلفة في تنفيذها ليس هو نفسه. في البالغين ، تُستخدم منتجات تحلل الدهون والكربوهيدرات بشكل أساسي لتوفير عمليات الطاقة ، وتستخدم البروتينات لبناء واستعادة هياكل الخلايا. عند الأطفال ، بسبب النمو المكثف للجسم وتطوره ، تشارك الكربوهيدرات في العمليات البلاستيكية. تعمل الأكسدة البيولوجية كمصدر ليس فقط للفوسفات الغني بالطاقة ، ولكن أيضًا لمركبات الكربون المستخدمة في التخليق الحيوي للأحماض الأمينية والكربوهيدرات والدهون ومكونات الخلايا الأخرى. هذا ما يفسر الكثافة العالية لاستقلاب الطاقة لدى الأطفال.

تتحول كل طاقة الروابط الكيميائية للعناصر الغذائية التي تدخل الجسم في النهاية إلى حرارة (حرارة أولية وثانوية) ، لذلك يمكن استخدام كمية الحرارة المتولدة للحكم على مقدار تكاليف الطاقة للحياة.

لتقييم استهلاك الطاقة في الجسم ، يتم استخدام طرق القياس المباشر وغير المباشر ، والتي يمكن من خلالها تحديد كمية الحرارة التي يطلقها جسم الإنسان. المسعرات المباشرةيعتمد على قياس كمية الحرارة التي يطلقها الجسم في البيئة (على سبيل المثال ، في الساعة أو في اليوم). لهذا الغرض ، يتم وضع الشخص في غرفة خاصة - المسعر(الشكل 12.1). تُغسل جدران المسعر بالماء ، وتُستخدم درجة حرارة التسخين للحكم على كمية الطاقة المنبعثة. يوفر قياس المسعرات المباشرة دقة عالية في تقييم إنفاق الطاقة في الجسم ، ولكن نظرًا لضخامته وتعقيده ، يتم استخدام هذه الطريقة فقط لأغراض خاصة.

لتحديد استهلاك الطاقة لشخص ما ، غالبًا ما يتم استخدام طريقة أبسط وبأسعار معقولة. مسعر غير مباشر

أرز. 12.1.

يستخدم المسعر للبحث الذي يتم إجراؤه على البشر. تتكون الطاقة الكلية المنبعثة من: 1) الحرارة المتولدة ، مقاسة بارتفاع درجة حرارة الماء المتدفق في ملف الغرفة ؛ 2) الحرارة الكامنة للتبخر ، مقاسة بكمية بخار الماء المستخرج من الهواء المحيط بواسطة ماص H 2 0 الأول ؛ 3) عمل يستهدف كائنات خارج الكاميرا. يتم قياس استهلاك 0 2 من خلال الكمية التي يجب إضافتها حتى يظل محتواها في الغرفة ثابتًا

ري -حسب تبادل الغازات. مع الأخذ في الاعتبار أن إجمالي كمية الطاقة التي يطلقها الجسم هي نتيجة انهيار البروتينات والدهون والكربوهيدرات ، وكذلك معرفة كمية الطاقة المنبعثة أثناء تكسير كل من هذه المواد (قيمة طاقتها) ، وكمية المواد المتحللة خلال فترة زمنية معينة ، يمكننا حساب كمية الطاقة المنبعثة. لتحديد المواد التي تتأكسد في الجسم (بروتينات أو دهون أو كربوهيدرات) ، احسب معامل التنفس(DC) ، والتي تُفهم على أنها نسبة حجم ثاني أكسيد الكربون المنطلق إلى حجم الأكسجين الممتص. يختلف معامل التنفس في أكسدة البروتينات والدهون والكربوهيدرات. في ظل وجود معلومات حول حجم الأكسجين الممتص وثاني أكسيد الكربون الزفير ، فإن طريقة القياس غير المباشر تسمى "تحليل الغاز الكلي". لتنفيذه ، هناك حاجة إلى معدات تسمح لك بتحديد كمية ثاني أكسيد الكربون. في الطاقة الحيوية الكلاسيكية ، لهذا الغرض ، يتم استخدام كيس دوغلاس وساعة غاز ومحلل غاز هولدن ، حيث يوجد ثاني أكسيد الكربون وامتصاص الأكسجين. تسمح الطريقة بتقدير النسبة المئوية 0 2 و CO 2 في عينة الهواء قيد الدراسة. وفقًا لبيانات القياس ، يتم حساب حجم الأكسجين الممتص وثاني أكسيد الكربون الزفير.

دعونا نحلل جوهر هذه الطريقة باستخدام مثال أكسدة الجلوكوز. يتم التعبير عن الصيغة الإجمالية لتحليل الكربوهيدرات بواسطة المعادلة

بالنسبة للدهون ، DC هو 0.7. أثناء أكسدة البروتين والمواد الغذائية المختلطة ، تأخذ قيمة DC قيمة وسيطة: بين 1 و 0.7.

يأخذ الشخص لسان حال كيس دوغلاس في فمه (الشكل 12.2) ، ويغلق أنفه بمشبك ، ويتم جمع كل الهواء الذي يتم زفيره لفترة زمنية معينة في كيس مطاطي.

يتم تحديد حجم هواء الزفير باستخدام ساعة الغاز. يتم أخذ عينة هواء من الكيس وتحديد محتوى الأكسجين وثاني أكسيد الكربون فيه. محتوى الغازات في الهواء المستنشق معروف. يتم استخدام فرق النسبة المئوية لحساب كمية الأكسجين المستهلك ، وثاني أكسيد الكربون المنطلق والتيار المستمر:

بمعرفة قيمة التيار المباشر ، وجدوا المكافئ من السعرات الحرارية للأكسجين (KEO2) (الجدول 12.1) ، أي كمية الحرارة المتولدة في الجسم عند استهلاك لتر واحد من الأكسجين.

أرز. 12.2.

بضرب قيمة KE0 2 في عدد لترات 0 2 المستهلكة ، يتم الحصول على قيمة التبادل للفترة الزمنية التي تم خلالها تحديد تبادل الغازات.

يحدد القيمة اليومية للتبادل.

يوجد حاليًا محلل غاز أوتوماتيكي يسمح لك في نفس الوقت بتحديد حجم الاستهلاك 0 2 وحجم ثاني أكسيد الكربون الزفير. ومع ذلك ، فإن معظم الأجهزة الطبية المتاحة تجعل من الممكن تحديد حجم الامتصاص 0 2 فقط ، وبالتالي ، فإن الطريقة مستخدمة على نطاق واسع في الممارسة العملية. المسعر غير المباشر، أو تحليل الغاز غير المكتمل. في هذه الحالة ، يتم تحديد حجم الامتصاص 0 2 فقط ، وبالتالي فإن حساب DC مستحيل. من المقبول بشروط أن تتأكسد الكربوهيدرات والبروتينات والدهون في الجسم. يُعتقد أن DC في هذه الحالة يساوي 0.85. يتوافق مع KE0 2 ، يساوي 4.862 كيلو كالوري / لتر. يتم إجراء المزيد من الحسابات كما في حالة التحليل الكامل للغاز.

الجدول 12.1

قيمة DC و EC0 2 أثناء أكسدة العناصر الغذائية المختلفة في الجسم

في الطفولة

هو. جريج فولجمو

فترات تنمية الطفل

فترة ما قبل الولادة.

فترة الوليد (فترة حديثي الولادة).

فترة الرضاعة.

الطفولة المبكرة.

سن ما قبل المدرسة.

سن المدرسة الابتدائية.

سن المدرسة الثانوية (سن البلوغ).

في عملية نمو جسم الطفل ، لا تحدث تغيرات كمية فحسب ، بل تحدث أيضًا تغييرات نوعية في التمثيل الغذائي والطاقة.

كل فترة عمرية

يتوافق مع نسبة معينة

عمليات البلاستيك والطاقة.

عمليات الابتنائية عند الأطفال تهيمن على الهدم.

الخصائص العامة لعمليات التمثيل الغذائي في مرحلة الطفولة

يتطلب انتشار العمليات الابتنائية إمدادًا أكبر بالمواد البلاستيكية والطاقة.

الأطفال لديهم توازن نيتروجين إيجابي ،

التوازن الإيجابي للمواد المعدنية (في 1 سنة من العمر). في عملية النمو ، يصبح الطفل وينضج

عمليات التمثيل الغذائي.التعبير عن هذا هو عدم القدرة على التمثيل الغذائي ، وعدم استقرار التوازن.

يخضع نمو الطفل وتطوره للبرنامج الجيني الذي يكمله تنظيمي تأثيرات نظام الغدد الصماء العصبية.

فترات التطور الحرجة. homeoresis

فترات التطور الحرجة منفصلة

فترات تطور الجنين(أثناء نمو الجنين - الثلث الأول والأخير من الحمل ، فترة ما حول الولادة - الانتقال إلى الوجود خارج الرحم ، والرضاعة ، والطفولة المبكرة ، ومرحلة ما قبل المدرسة والبلوغ) ، متى

إعادة الهيكلة النوعية لعملية التمثيل الغذائي أو تغييرات شدة عمليات التمثيل الغذائي.

تتميز الفترات الحرجة بحساسية عالية للعوامل البيئية.

homeoresis

Homeoresis - القدرة على تثبيت معدلات النمو والعودة إلى برنامج تطوير وراثي معين إذا تم إيقافه مؤقتًا بسبب المرض أو الجوع المطول للطفل.

Homeoresis - الحفاظ على ثبات النظام النامي ، على عكس التوازن في الكائن الحي البالغ.

Homeoresis هو مظهر من مظاهر التنظيم الجيني للنمو والتوجيه الابتنائي لعمليات التمثيل الغذائي في جسم الطفل.

خصوصية التمثيل الغذائي لمختلف الفئات العمرية للأطفال

العديد من المؤشرات التي تعتبر فسيولوجية في فترة عمرية واحدة مرضية في

فترة أخرى من النمو.

تتميز كل فترة من حياة الطفل باتجاه معين من المواد الكيميائية

التحولات في أعضائه وأنسجته ، أي

تتشكل أصالة التمثيل الغذائي المتأصلة في عمر الطفل المحدد.

غلبة عمليات الابتنائية

(تخليق البروتين ، الجليكوجين ، الأحماض الدهنية ، ثلاثي الجلسرين ، إلخ). ينصب تركيز عمليات التمثيل الغذائي على تزويد الجنين باحتياطيات الطاقة (الجليكوجين ، TAG).

في الأشهر الثلاثة الأخيرة من الحياة داخل الرحم - ترسب الدهونفي جسم الجنين بكمية 600-700 جم.

تكوين المشيمة (أم النظام -

المشيمة - الجنين). وظائف المشيمة: الحماية ، النقل ، الحاجز ، الترسب ، الغدد الصماء ، إلخ.

الخصائص البيوكيميائية لفترة التطور داخل الرحم. التمثيل الغذائي للجنين

تشكيل جهاز الغدد الصماء الجنيني ، والتي تشمل جسم الأم والمشيمة التي تصبح VHF والجنين.

هرمونات المشيمة

1. موجهة الغدد التناسلية المشيمية قريب في العمل

هرمون الغدة النخامية ، يحافظ على وجود الجسم الأصفر.

2. البروجسترون.

3. الإستروجين (في الغالب إستريول). تركيب

يتم حمل الإستريول في نظام جنين واحد - المشيمة. يعكس مستوى هرمون الاستروجين في البول حالة الجنين. يشير انخفاض إفرازها إلى أمراض خطيرة أو حتى موت الجنين.

4. لاكتوجينات المشيمة(هرمون النمو المشيمي)

يمتلك الخصائص البيولوجية لهرمون البرولاكتين وهرمون النمو.

الخصائص البيوكيميائية لفترة التطور داخل الرحم. التمثيل الغذائي للجنين

خصوصية التمثيل الغذائي للجنين - تقوية

الانهيار اللاهوائي للجلوكوز ، زيادة في الحماض الأيضي.

تكوين الأنسجة الدهنية البنية

أداء وظيفة التنظيم الحراري.

حالات عابرة في فترة حديثي الولادة - آزوتيميا فسيولوجية ، يرقان فسيولوجي ، بيلة بروتينية فسيولوجية ، إلخ.

تكون عمليات التمثيل الغذائي والطاقة مكثفة بشكل خاص أثناء نمو وتطور الأطفال والمراهقين ، وهي إحدى السمات المميزة للكائن الحي المتنامي. في هذه المرحلة من التكوُّن ، تسود العمليات البلاستيكية بشكل كبير على عمليات التدمير ، وفقط في الشخص البالغ ، يتم إنشاء توازن ديناميكي بين عمليات التمثيل الغذائي والطاقة هذه. وهكذا ، في مرحلة الطفولة ، تسود عمليات النمو والتطور أو الاستيعاب ، في الشيخوخة - عمليات التبديد. يمكن انتهاك هذا النمط نتيجة لأمراض مختلفة وعوامل بيئية متطرفة أخرى.

استقلاب البروتين.يتسبب عدم وجود أي من الأحماض الأمينية الأساسية في الغذاء في حدوث اضطرابات خطيرة في النشاط الحيوي للكائن الحي ، خاصة عندما ينمو. تجويع البروتين يؤدي إلى تأخير ، ومن ثم إلى توقف كامل للنمو والتطور البدني.

بالنسبة للكائن الحي المتنامي ، تكون متطلبات البروتين أعلى بكثير من متطلبات الشخص البالغ. في السنة الأولى من نمو ما بعد الولادة ، يجب أن يتلقى الطفل أكثر من 4 جم من البروتين لكل 1 كجم من وزن الجسم ، في عمر 2-3 سنوات - 4 جم ، عند 3-5 سنوات - 3.8 جم ، إلخ.

استقلاب الدهون والكربوهيدرات.احتياجات الأطفال والمراهقين من الدهون لها خصائصها العمرية. لذلك ، حتى 1.5 سنة ليست هناك حاجة للدهون النباتية ، وتبلغ الحاجة الإجمالية 50 جرامًا في اليوم ، ومن 2 إلى 10 سنوات تزيد الحاجة إلى الدهون 80 جرامًا يوميًا ، وبالنسبة للدهون النباتية - حتى 15 جرامًا ، خلال سن البلوغ يحتاج الأولاد للدهون إلى 110 غرام في اليوم ، وفي البنات - 90 غرامًا ، والحاجة إلى الدهون النباتية في كلا الجنسين هي نفسها - 20 غرامًا في اليوم.

إن متطلبات الكربوهيدرات للأطفال والمراهقين أقل بكثير ، خاصة في السنوات الأولى من العمر. لذلك ، حتى عام واحد ، تكون الحاجة إلى الكربوهيدرات 110 غرامًا في اليوم ، من 1.5 إلى 2 سنة - 190 غرام ، من 5 إلى 6 سنوات - 250 غرام ، من 11 إلى 13 سنة - 380 غرام وفي الشباب - 420 ز ، للفتيات - 370 جم.في جسم الأطفال ، هناك امتصاص كامل وسريع للكربوهيدرات ومقاومة أكبر للسكر الزائد في الدم.

تبادل الماء والملح.المحتوى المائي في جسم الطفل أعلى بكثير ، خاصة في المراحل الأولى من النمو ، حيث يزداد إجمالي الاحتياجات المائية للأطفال والمراهقين مع نمو الجسم. إذا كان الطفل البالغ من العمر عامًا واحدًا يحتاج إلى حوالي 800 مل من الماء يوميًا ، فعندئذٍ في سن 4 سنوات - 1000 مل ، من 7 إلى 10 سنوات - 1350 مل ، وفي سن 11-14 عامًا - 1500 مل.

تبادل المعادن.تختلف احتياجات الشخص البالغ والطفل من المعادن بشكل كبير ، ونقص المعادن في طعام الطفل بشكل أسرع يؤدي إلى اضطرابات التمثيل الغذائي المختلفة ، وبالتالي إلى انتهاك نمو وتطور الجسم. بحلول نهاية سن البلوغ ، تقل الحاجة إلى العناصر النزرة بشكل طفيف.

فيتامينات.إنها مطلوبة لجسمنا بكميات ضئيلة ، لكن غيابها يؤدي بالجسم إلى الموت ، ونقص التغذية أو انتهاك عمليات امتصاصها يؤدي إلى الإصابة بأمراض مختلفة تسمى نقص الفيتامين.

من المعروف أن حوالي 30 نوعًا من الفيتامينات تؤثر على جوانب مختلفة من التمثيل الغذائي ، سواء في الخلايا الفردية أو الكائن الحي بأكمله. هذا يرجع إلى حقيقة أن العديد من الفيتامينات جزء لا يتجزأ من الإنزيمات. وبالتالي ، فإن نقص الفيتامينات يؤدي إلى توقف تخليق الإنزيم ، وبالتالي اضطرابات التمثيل الغذائي.

يتلقى الشخص الفيتامينات من طعام من أصل نباتي وحيواني. للحياة الطبيعية ، يحتاج الشخص إلى 16-18 فيتامينًا من أصل 30 نوعًا من الفيتامينات. إن الكائن الحي المتنامي حساس للغاية لنقص الفيتامينات في الطعام. أكثر أنواع نقص الفيتامين شيوعًا بين الأطفال هو مرض يسمى الكساح ، يتطور مع نقص فيتامين د في أغذية الأطفال ويصاحبه انتهاك لتكوين الهيكل العظمي. يحدث الكساح عند الأطفال دون سن 5 سنوات.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن تناول كميات زائدة من الفيتامينات في الجسم يمكن أن يسبب ضعفًا خطيرًا في نشاطه الوظيفي وحتى يؤدي إلى الإصابة بأمراض تسمى فرط الفيتامين ، لذلك لا ينبغي إساءة استخدام مستحضرات الفيتامينات وإدراجها في النظام الغذائي فقط بناء على نصيحة الطبيب.

تبادل الطاقة. يرتبط التمثيل الغذائي في الجسم ارتباطًا وثيقًا بتحويل الطاقة. من أهم مؤشرات شدة عمليات التمثيل الغذائي في الجسم قيمة التمثيل الغذائي القاعدي والتي تعتمد على العمر والجنس والوزن.

في المتوسط ​​، معدل الأيض الأساسي عند الرجال هو 7140-7560 كيلوجول في اليوم ، وللنساء 6430-6800 كيلوجول. تكون شدة التفاعلات الأيضية عند الأطفال من حيث 1 كجم من وزن الجسم أو 1 م 2 من سطحه أعلى بكثير منها عند البالغين ، على الرغم من أن القيم المطلقة أصغر. لذلك ، في الأولاد بعمر 8 سنوات ، تبلغ قيمة التمثيل الغذائي الرئيسي من حيث 1 م 2 من السطح 6190 كيلو جول ، وفي الفتيات - 5110 كيلو جول. علاوة على ذلك ، مع تقدم العمر ، تنخفض قيمة التمثيل الغذائي الأساسي وفي الأولاد بعمر 15 عامًا تبلغ 4800 كيلوجول ، وفي الفتيات 4480 كيلوجول.

بمعرفة تكاليف الطاقة في الجسم ، من الممكن تكوين نظام غذائي مثالي بحيث تغطي كمية الطاقة المزودة بالطعام بالكامل تكاليف الطاقة في الجسم. بالنسبة للأطفال والمراهقين ، فإن تكوين الطعام مهم بشكل خاص ، لأن جسم الطفل يحتاج إلى كمية معينة من البروتينات والدهون والكربوهيدرات والأملاح المعدنية والماء والفيتامينات للنمو الطبيعي والنمو.

7. التنظيم الحراري ، سماته المرتبطة بالعمر

التنظيم الحراري (الحرارة اليونانية واللاتينية regulare حسب الطلب)- مجموعة من العمليات الفسيولوجية في جسم الإنسان تهدف إلى الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم (عادة 36.0-37.0 0 درجة مئوية).

تعتمد درجة حرارة الجسم على إنتاج الحرارة وفقدان الحرارة.

يعتمد إنتاج الحرارة ، أي إنتاج الحرارة في الجسم ، على شدة التمثيل الغذائي. يتم نقل الحرارة من سطح الجسم إلى البيئة الخارجية بعدة طرق: عن طريق تغيير شدة الدورة الدموية ، والعرق ، وإطلاق الحرارة مع هواء الزفير ، وكذلك مع البول والبراز. في الأطفال ، وخاصة الرضع ، يزداد انتقال الحرارة بسبب وفرة تدفق الدم للجلد ، ونحافة الجلد نفسه ، وعدم نضج مركز التنظيم الحراري (عندما يبرد الكائن البالغ بسبب انخفاض درجة الحرارة المحيطة ، فإن الأوعية من جلده يضيق بشكل انعكاسي ، مما يسمح لك بتوفير الحرارة).

عادة ، يتم إجراء التنظيم الحراري بشكل انعكاسي. يقع مركز التنظيم الحراري في منطقة ما تحت المهاد.

إذا سادت عملية إنتاج الحرارة على عملية نقل الحرارة ، فإن الجسم يسخن ، حتى ضربة شمس. إذا سادت عملية نقل الحرارة على إنتاج الحرارة ، يحدث انخفاض حرارة الجسم.

لوحظ انتهاك التنظيم الحراري مع الحمى المصاحبة للأمراض الالتهابية والمعدية واضطرابات الدورة الدموية واستهلاك الكحول وما إلى ذلك.

في الأطفال حديثي الولادة والرضع ، لا يتشكل التنظيم الحراري بشكل كامل (يسود انتقال الحرارة على إنتاج الحرارة).

يتطور تساوي الحرارة - معادلة درجة حرارة جسم الطفل مع كائن بالغ - تدريجياً ، فقط بحلول السنة الخامسة من العمر. إن نضج نظام التنظيم الحراري في مرحلة ما بعد الولادة يرتبط ارتباطًا وثيقًا بنضج آليات تنظيم الغدد الصم العصبية وتنفيذ وضعية الوقوف ، مع نضوج عضلات الهيكل العظمي. بحلول وقت الولادة ، يمكن بالفعل تضمين آليات التنظيم الحراري ، حتى في الأطفال الخدج ، في العمل: زيادة توليد الحرارة من أصل غير مرتعش في الغالب ، تفاعلات الأوعية الدموية ، التعرق ، ردود الفعل السلوكية. نظرًا لحقيقة أن آليات التنظيم الحراري تعمل لدى الطفل منذ لحظة الولادة ، يجب أن يبدأ تصلبه في أقرب وقت ممكن.

أسئلة للفحص الذاتي:

1. ما هو التمثيل الغذائي وما هي العمليات التي يشملها؟

2. قائمة وظائف البروتينات.

3. ما هي الأحماض الأمينية الأساسية؟