Kenmerken van het metabolisme in verschillende organismen. Metabolisme en energie, de leeftijdsgerelateerde kenmerken ervan

Juiste stofwisseling en energie zorgen voor de vitale activiteit van het menselijk lichaam. Maar mensen zijn vatbaar voor verschillende ziekten. Waarom dit gebeurt, en wat stofwisseling te maken heeft met ziektes, leer je uit dit artikel.

Wat u moet weten over de stofwisseling

Wat is metabolisme? Dit is de activiteit van het lichaam, waardoor weefsels, organen en orgaansystemen de nodige voedingsstoffen (vetten, koolhydraten en eiwitten) krijgen en de vervalproducten van het lichaam (zouten, onnodige chemische verbindingen) afvoeren. Als deze processen goed werken in het lichaam, heeft een persoon geen gezondheidsproblemen, en omgekeerd ontwikkelen zich verschillende ziekten met stofwisselingsstoornissen.

Waarom heeft het lichaam voedingsstoffen nodig? In het menselijk lichaam is er een continue, intensieve synthese, dat wil zeggen, complexe chemische verbindingen worden gevormd uit eenvoudigere in organen, weefsels en op cellulair niveau. Tegelijkertijd is het tweede proces ononderbroken - het proces van ontbinding en oxidatie van organische verbindingen die het lichaam niet langer nodig heeft en eruit worden verwijderd. Dit complexe stofwisselingsproces zorgt voor de vitale activiteit, vorming en groei van nieuwe cellen, en voedingsstoffen zijn de bouwstof van alle organen en systemen als geheel.

Voedingsstoffen zijn niet alleen nodig om weefsels en organen op te bouwen, maar ook voor het intensieve, gevestigde werk van alle systemen - het cardiovasculaire, respiratoire, endocriene, urogenitale systeem en het maagdarmkanaal. Dit is de energie die het menselijk lichaam binnenkomt tijdens de oxidatie en afbraak van organische verbindingen in het stofwisselingsproces. Daarom zijn voedingsstoffen een belangrijke energiebron die nodig is voor het soepel functioneren van het hele organisme.

Over typen gesproken voedingsstoffen, dan zijn eiwitten, namelijk hun enzymen, het belangrijkste materiaal voor de structuur en groei van organen. Vetten en koolhydraten zijn bedoeld om energiekosten te produceren en te dekken. Alle soorten voedingsstoffen, inclusief mineralen en vitamines, moeten in een bepaalde dagelijkse hoeveelheid aan het lichaam worden geleverd. Gebrek aan vitamines of een norm die de toegestane overschrijdt, leidt tot stoornissen in het werk van het hele organisme en veroorzaakt verschillende ziekten. Daarom is de rol van het metabolisme zeker belangrijk voor het lichaam in elke zin van het woord.

Wanneer de stofwisseling wordt verstoord en vertraagd, is er vaak een probleem overgewicht. Veel mensen vragen: "Is het mogelijk om het stofwisselingsproces te versnellen?". Natuurlijk, maar het kost veel moeite om het gewenste resultaat te bereiken. Dus dromend van een ideaal gewicht en veel vrouwen nemen hun toevlucht tot slopende trainingen en sportoefeningen. Natuurlijk kan fysieke activiteit spiermassa opbouwen door lichaamsvet te vernietigen, maar hier heb je een geïntegreerde aanpak nodig om gewicht te verliezen, inclusief een uitgebalanceerd dieet. Regelmatige consumptie van groene thee helpt de stofwisseling te versnellen, wat bewezen is door bekende voedingsdeskundigen.

Veel mensen willen hun gewicht op buitengewone manieren veranderen. Sommigen beginnen zelfs met roken omdat ze denken dat roken de vetverbranding bevordert. Inderdaad, het lichaam besteedt vetreserves om het lichaam te herstellen van tabaksvergiften. In dit geval moet u nadenken of het de moeite waard is om de gezondheid van het hele organisme op te offeren omwille van het verdwijnen van een paar kilo.

Vaak veroorzaken erfelijke ziekten gewichtstoename en een vertraging van het stofwisselingsproces. Obesitas wordt dus waargenomen bij patiënten met diabetes mellitus, als gevolg van een verstoring van de schildklier. In de meeste gevallen worden deze ziekten via de genen doorgegeven aan kinderen. Daarom wordt de meest optimale dieetoptie voorgeschreven door een endocrinoloog.

Leeftijdgerelateerde kenmerken van het metabolisme

De voedingsbehoeften van het lichaam van een kind zijn veel hoger dan die van een volwassene. Daarom is er een intensief metabolisme, waarbij de processen van anabolisme (synthese) en katabolisme (verval) veel sneller zijn dan in het lichaam van een volwassene. Omdat er sprake is van een intensieve groei van cellen en de ontwikkeling van een jong organisme, is eiwit als bouwstof twee of zelfs meer keer nodig dan een volwassene. Dus indien kind jonger dan 4 jaar een dagtarief van 30 ... 50 g is vereist, dan heeft een 7-jarige tot 80 g eiwit per dag nodig. Eiwitenzymen in het menselijk lichaam hopen zich niet op zoals vetten. Als je de dagelijkse dosis eiwitten verhoogt, dreigt dit met spijsverteringsstoornissen.

Samen met vetten komen hormonen en vitamines die nodig zijn voor het leven het lichaam binnen. Ze zijn onderverdeeld in 2 hoofdgroepen: die worden afgebroken met behulp van vetten en die die alleen water nodig hebben. Hoe jonger het kind, hoe meer vetpercentage er nodig is voor zijn ontwikkeling. Zo krijgt een zuigeling met moedermelk ongeveer 90%, het lichaam van een ouder kind 80%. De verteerbaarheid van vetten hangt rechtstreeks af van de hoeveelheid koolhydraten, waarvan het tekort leidt tot verschillende ongewenste veranderingen in de spijsvertering, een toename van de zuurgraad in het lichaam. Het is een voldoende dagelijkse inname van vet dat helpt om het immuunsysteem te versterken.

Koolhydraten zijn in grote hoeveelheden nodig voor het kinderlichaam. Met de leeftijd neemt ook de behoefte aan een groeiend organisme voor hen toe. Het overschrijden van de norm voor koolhydraten verhoogt de bloedsuikerspiegel bij een kind slechts enkele uren na inname van koolhydraten, waarna het niveau wordt genormaliseerd. Daarom is het risico om ziek te worden met diabetes praktisch uitgesloten, bij volwassenen is het tegenovergestelde waar.

Het metabolisme van oudere mensen verandert aanzienlijk, omdat het wordt geassocieerd met hormonale veranderingen in het lichaam. 2 hoofdfasen van het metabolisme vertragen: de processen van synthese en afbraak van verbindingen. Dus 60-plussers moeten de inname van eiwitten met voedsel beperken. Daarom moet de vleesconsumptie worden beperkt, maar niet volledig. Omdat ouderen vatbaar zijn voor frequente constipatie en darmproblemen, is het nuttig voor hen om zure melkproducten, rauwe groenten en fruit te nemen. Het is beter om minimaal vetten te gebruiken, het is beter - plantaardig. Koolhydraten mogen ook niet worden meegesleept (dat wil zeggen snoep, maar zoete vruchten zijn toegestaan).

Onjuiste voeding, leeftijdsgebonden veranderingen, veroudering van organen, weefsels en cellen maakt het moeilijk en vertraagt ​​de stofwisseling in het lichaam. Daarom moeten ouderen matig eten en een actieve levensstijl leiden.

Invoering

1. Spiermassa en kracht op verschillende leeftijden

2. Leeftijdsgerelateerde kenmerken van het metabolisme

3. Leeftijdsdynamiek van basaal metabolisme

4. Biochemische onderbouwing van de methodiek van fysieke cultuur en sport bij kinderen en jongeren.

5. Biochemische onderbouwing van de methodiek van lichamelijke cultuurlessen bij ouderen.

Referenties

Invoering

De methode van fysieke oefeningen met mensen van verschillende leeftijden wordt gekenmerkt door een aantal onderscheidende kenmerken. Deze verschillen zijn gebaseerd op de kenmerken van een groeiend, volwassen en verouderend organisme. Wees vooral voorzichtig bij lichamelijke opvoeding met kinderen en ouderen. Dit komt door de grootste kwetsbaarheid van een groeiend en verouderend organisme voor verschillende soorten invloeden, waaronder fysieke oefeningen.

Er zijn de volgende leeftijdsperioden:

1. Leeftijd van kinderen - vanaf de geboorte tot het begin van de puberteit (12-13 jaar).

2. Adolescentie (puberteit) - van 12-13 tot 16 jaar voor meisjes en van 13-14 tot 17-18 jaar voor jongens.

3. Adolescentie - van 16 tot 25 jaar voor vrouwen en van 17 tot 26 jaar voor mannen.

4. Volwassen leeftijd - van 25 tot 40 jaar voor vrouwen en van 26 tot 45 jaar voor mannen. De periode van relatieve stabilisatie van morfologische en metabolische processen.

5. Oudere leeftijd - van 40 tot 55 jaar voor vrouwen en van 45 tot 60 jaar voor mannen. 6. Ouderdom - van 55 tot 75 jaar voor vrouwen en van 60 tot 75 jaar voor mannen.

7. Seniele leeftijd - meer dan 75 jaar voor vrouwen en mannen. De algemene involutie van het organisme begint zich te ontwikkelen.

De groeiperiode wordt gekenmerkt door niet-intensieve eiwit- en nucleïnezuursynthese. Er is een toename van het percentage spierweefsel ten opzichte van het lichaamsgewicht. Intensieve synthese van eiwitten en nucleïnezuren vereist aanzienlijke energiekosten. Het kind wordt ook gekenmerkt door verhoogde motorische activiteit en aanzienlijk warmteverlies (de verhouding tussen lichaamsoppervlak en gewicht bij kinderen is hoger dan bij volwassenen). Het vereist ook een aanzienlijke hoeveelheid energie. Een groeiend organisme wordt gekenmerkt door een verminderde anaërobe capaciteit. Dit komt door het relatief lage gehalte aan creatinefosfaat en glycogeen, beperkte buffercapaciteit van het lichaam en minder weerstand tegen anaërobe stofwisselingsproducten.

Een ouder wordend organisme wordt gekenmerkt door een algemene afname van de intensiteit van metabolische processen, een significante afname van het plastic metabolisme. Het proces van eiwitafbraak begint de overhand te krijgen op hun synthese, wat leidt tot een afname van het gehalte aan totaal eiwit en zijn fracties in cellen en lichaamsvloeistoffen. Veel zenuw-, spier- en andere cellen atrofiëren, het gehalte en de activiteit van eiwit-enzymen, het gehalte aan hemoglobine in het bloed en spiermyoglobine nemen af. Het gehalte aan mobiele energiebronnen neemt af, het bufferend vermogen en de weerstand van enzymen tegen veranderingen in de pH van het interne milieu neemt af.

Op oudere leeftijd neemt het gehalte aan zouten in het botweefsel toe, wat hun elasticiteit vermindert en de kwetsbaarheid verhoogt. De elasticiteit en sterkte van de ligamenten neemt af, de bloedtoevoer naar de spieren en andere organen en weefsels verslechtert. Dit alles maakt het voor de gezondheid gevaarlijk om intensieve oefeningen uit te voeren met een hoge snelheid en hoge snelheid: sprinten, verschillende sprongen, oefeningen met zware gewichten, enz. Op oudere leeftijd is er een afname van de functies van de endocriene klieren, met inbegrip van de klieren die zorgen voor "de bereidheid van het lichaam om te werken" - verhoogde activiteit van enzymen voor het energiemetabolisme, toevoer van werkende spieren met energiesubstraten, enz.

De taak van lichaamsbeweging op oudere leeftijd is om de ontwikkeling van leeftijdgerelateerde veranderingen te vertragen en de arbeidscapaciteit te behouden.

Ouderen moeten een alomvattend effect op het lichaam hebben, matige intensiteit van het werk en voldoende tijd voor rust.

MASSA EN KRACHT VAN SPIEREN OP VERSCHILLENDE LEEFTIJDEN

mechanisme van spiercontractie.

Skeletspieren hebben eigenschappen zoals prikkelbaarheid, geleidbaarheid en contractiliteit. De excitatie en samentrekking van de spier wordt veroorzaakt door zenuwimpulsen die uit de zenuwcentra komen. Zenuwimpulsen die aankomen in het contactgebied van de zenuw en spier leiden tot het vrijkomen van de mediator acetylcholine, die een actiepotentiaal veroorzaakt. Onder invloed van de actiepotentiaal komt calcium vrij, waardoor het hele systeem van spiercontractie wordt geactiveerd. In aanwezigheid van Ca-ionen, onder invloed van het actieve enzym myosine, begint de afbraak van adenosinetrifosfaat (ATP), de belangrijkste energiebron tijdens spiercontractie. Wanneer deze energie wordt overgedragen aan de myofibrillen, beginnen de eiwitfilamenten ten opzichte van elkaar te bewegen, waardoor de lengte van de myofibrillen verandert - de spieren samentrekken. Spieren werken op bothefbomen, zetten ze in beweging. Bij elke beweging zijn meerdere spieren betrokken. Spieren die in één richting werken, worden synergisten genoemd, spieren die in verschillende richtingen werken, worden antagonisten genoemd.

Massa en kracht van spieren in verschillende leeftijdsperioden

De kracht van de spieren hangt af van de kenmerken van hun gehechtheid aan de botten. De botten, samen met de spieren die eraan vastzitten, zijn een soort hefbomen, en de spier kan des te meer kracht ontwikkelen, hoe verder van het draaipunt van de hefboom en dichter bij het aangrijpingspunt van de zwaartekracht. Bij mensen is de spierkracht 5-10 kg. per 1 cm van de fysiologische diameter van de spier.

In de vroege kinderjaren ontwikkelen de spieren van de romp zich veel sneller dan de spieren van de bovenste en onderste ledematen. Met een jaar zijn de spieren van de bovenste ledematen meer ontwikkeld dan de spieren van de onderste ledematen. Op de leeftijd van 4-5 halen de spieren van de schouder en onderarm de spieren van de hand in ontwikkeling in. De versnelling van de ontwikkeling van de handspieren vindt plaats op de leeftijd van 6-7, wanneer het kind gewend is aan werken en schrijven. De ontwikkeling van de buigspieren begint de ontwikkeling van de strekspieren te overtreffen. De flexoren hebben meer massa dan de extensoren.

De spiermassa neemt intensief toe wanneer het kind begint te lopen, en op de leeftijd van 2-3 jaar is het ongeveer 23% van het lichaamsgewicht, daarna stijgt het tot 27% op de leeftijd van 8 jaar. Bij adolescenten van 15 jaar is dit 32,6% van het lichaamsgewicht. De snelste spiermassa neemt toe op de leeftijd van 15 tot 17-18 jaar en is 44,2%.

Een toename van de spiermassa wordt zowel bereikt door hun verlenging als door een toename van hun dikte, voornamelijk vanwege de diameter van de spiervezels. Tegen 3-4 jaar neemt de diameter van de spieren toe met 2-2,5 keer. Met de leeftijd neemt het aantal myofibrillen sterk toe. Tegen de leeftijd van 7 jaar, vergeleken met een pasgeborene, neemt het 15-20 keer toe. In de periode van 7 tot 14 jaar vindt de groei van spierweefsel plaats, zowel als gevolg van structurele transformaties van de spiervezel, als in verband met een significante toename van pezen.

Een toename van spiermassa en structurele transformaties (rekbaarheid, elasticiteit) van spiervezels leiden tot een toename van de spierkracht met de leeftijd. Op voorschoolse leeftijd is de spierkracht verwaarloosbaar. Na 4-5 jaar neemt de kracht van individuele spiergroepen toe. De spierkracht neemt het meest intensief toe tijdens de adolescentie. Bij jongens begint de toename in kracht op 13-14 jaar oud, bij meisjes - van 10-12 jaar oud. Op de leeftijd van 13-14 verschijnen geslachtsverschillen in spierkracht, de indicatoren van de relatieve spierkracht van meisjes zijn aanzienlijk inferieur aan de overeenkomstige indicatoren van jongens.

Op 18-jarige leeftijd vertraagt ​​​​de groei van kracht en eindigt op de leeftijd van 25-26.

De kracht van de spieren die de extensie van het lichaam uitvoeren, bereikt een maximum op 16-jarige leeftijd. De maximale kracht van de extensor en flexor van de bovenste en onderste ledematen wordt waargenomen op de leeftijd van 20-30 jaar.

Bij oude mensen neemt de gemiddelde skeletspiermassa af tot 25-30% van het lichaamsgewicht.

Berekening van de maximale kracht per 1 kg. lichaamsgewicht stelt u in staat om de perfectie van zenuwregulatie, chemie en spierstructuur te evalueren. Opgemerkt wordt dat op de leeftijd van 4-5 tot 6-7 jaar de toename van de maximale kracht bijna niet gepaard gaat met veranderingen in de relatieve index. De reden voor deze groei is de imperfectie van de zenuwregulatie en de functionele onvolgroeidheid van motorneuronen, die een effectieve mobilisatie van de spiermassa die op deze leeftijd is toegenomen, niet mogelijk maken. In de toekomst, na de leeftijd van 6-7 tot 9-11 jaar voor spieren, wordt vooral de toename van relatieve kracht merkbaar. Op dit moment is er een snel tempo van verbetering in de zenuwregulatie van vrijwillige spieractiviteit, evenals veranderingen in de biochemische en histologische structuur van spieren. Deze positie wordt bevestigd door het feit dat in de leeftijdsperiode van 4 tot 30 jaar de spiermassa 8 keer toeneemt en de spierkracht 9-14 keer.

LEEFTIJD KENMERKEN VAN METABOLISME

1. Eiwitmetabolisme in een zich ontwikkelend organisme.

Groeiprocessen, gekwantificeerd door gewichtstoename en een positieve stikstofbalans, zijn één kant van de ontwikkeling. De tweede kant is de differentiatie van cellen en weefsels, waarvan de biochemische basis de synthese van enzymatische, structurele en functionele eiwitten is.

Eiwitten worden gesynthetiseerd uit aminozuren die afkomstig zijn uit de organen van het spijsverteringsstelsel. Bovendien zijn deze aminozuren onderverdeeld in essentiële en niet-essentiële. Als essentiële aminozuren (leucine, methionine en tryptofaan, enz.) niet met voedsel worden geleverd, wordt de eiwitsynthese in het lichaam verstoord. De inname van essentiële aminozuren voor een groeiend organisme is vooral belangrijk, het gebrek aan lysine in voedsel leidt bijvoorbeeld tot groeiachterstand, uitputting van het spierstelsel en een gebrek aan valine - evenwichtsstoornissen bij een kind.

Bij afwezigheid van niet-essentiële aminozuren in voedsel, kunnen ze worden gesynthetiseerd uit essentiële (tyrosine kan worden gesynthetiseerd uit fenylalanine).

Ten slotte zijn eiwitten die alle noodzakelijke aminozuren bevatten die zorgen voor normale syntheseprocessen, biologisch complete eiwitten. De biologische waarde van hetzelfde eiwit voor verschillende mensen is verschillend, afhankelijk van de toestand van het lichaam, het dieet, de leeftijd.

Het vermogen om stikstof bij kinderen vast te houden is onderhevig aan aanzienlijke individuele schommelingen en blijft gedurende de gehele periode van progressieve groei bestaan.

In de regel hebben volwassenen niet het vermogen om voedselstikstof vast te houden, hun metabolisme bevindt zich in een staat van stikstofbalans. Dit geeft aan dat het potentieel voor eiwitsynthese lang aanhoudt - onder invloed van fysieke activiteit treedt bijvoorbeeld een toename van spiermassa op (positieve stikstofbalans).

Tijdens perioden van stabiele en regressieve ontwikkeling, bij het bereiken van het maximale gewicht en het stoppen van de groei, begint de hoofdrol te worden gespeeld door zelfvernieuwingsprocessen die gedurende het hele leven plaatsvinden en die, met de ouderdom, veel langzamer vervagen dan andere soorten synthese.

Aan leeftijd gerelateerde veranderingen hebben niet alleen invloed op het eiwit-, maar ook op het vet- en koolhydraatmetabolisme.

2. Leeftijdsdynamiek van vet- en koolhydraatmetabolisme.

De fysiologische rol van lipiden - vetten, fosfatiden en sterolen in het lichaam, is dat ze deel uitmaken van celstructuren (plastisch metabolisme) en ook worden gebruikt als rijke energiebronnen (energiemetabolisme). Koolhydraten in het lichaam zijn de energiestof.

Met de leeftijd verandert het vet- en koolhydraatmetabolisme. In de processen van groei en differentiatie spelen vetten een essentiële rol. Vooral vetachtige stoffen zijn belangrijk, vooral omdat ze nodig zijn voor de morfologische en functionele rijping van het zenuwstelsel, voor de vorming van alle soorten celmembranen. Daarom is de behoefte aan hen in de kindertijd groot. Bij een gebrek aan koolhydraten in de voeding raken de vetdepots bij kinderen snel uitgeput. De intensiteit van de synthese hangt grotendeels af van de aard van de voeding.

De fasen van stabiele en regressieve ontwikkeling worden gekenmerkt door een soort heroriëntatie van anabole processen: het overschakelen van anabolisme van eiwitsynthese naar vetsynthese, wat een van de karakteristieke kenmerken is van leeftijdsgebonden veranderingen in het metabolisme tijdens het ouder worden.

De leeftijdsgebonden heroriëntatie van anabolisme op de ophoping van vet in een aantal organen is gebaseerd op een afname van het vermogen van weefsels om vet te oxideren, waardoor, met een constante en zelfs verminderde snelheid van synthese van vetzuren, het lichaam is verrijkt met vetten (de ontwikkeling van obesitas werd bijvoorbeeld waargenomen, zelfs bij 1-2 maaltijden per dag). Het lijdt ook geen twijfel dat bij de heroriëntatie van syntheseprocessen, naast voedingsfactoren en zenuwregulatie, een verandering in het hormonale spectrum van groot belang is, met name veranderingen in de snelheid van vorming van somatotroop hormoon, schildklierhormonen, insuline en steroïde hormonen.

Herbouwt met leeftijd en koolhydraatmetabolisme. Bij kinderen vindt het koolhydraatmetabolisme met grotere intensiteit plaats, wat wordt verklaard door een hoog metabolisme. In de kindertijd vervullen koolhydraten niet alleen een energie-, maar ook een plastische functie, waarbij ze celmembranen vormen, bindweefselstoffen. Koolhydraten zijn betrokken bij de oxidatie van de producten van de eiwit- en vetstofwisseling en helpen zo het zuur-base-evenwicht in het lichaam in stand te houden.

Koolhydraten worden door het lichaam van kinderen beter opgenomen dan volwassenen. Een van de significante indicatoren van leeftijdgerelateerde veranderingen in het koolhydraatmetabolisme is een sterke toename van de ouderdom in de tijd om hyperglykemie te elimineren die wordt veroorzaakt door de introductie van glucose tijdens suikerbelastingtests.

3. Water-zoutuitwisseling.

De omzetting van stoffen in het lichaam vindt plaats in een aquatische omgeving, samen met minerale stoffen, water neemt deel aan de opbouw van cellen en dient als reagens in cellulaire chemische reacties. De concentratie van in water opgeloste minerale zouten bepaalt de grootte van de osmotische druk van bloed en weefselvocht en is dus van groot belang voor opname en uitscheiding. veranderingen in de hoeveelheid water in het lichaam en verschuivingen in de zoutsamenstelling van de lichaamsvloeistoffen en weefselstructuren leiden tot een schending van de stabiliteit van colloïden, wat kan leiden tot onomkeerbare schade en dood van individuele cellen en vervolgens van het lichaam als geheel. Daarom is het handhaven van een constante hoeveelheid water en minerale samenstelling een noodzakelijke voorwaarde voor een normaal leven.

In de fase van progressieve groei is water betrokken bij de processen van het creëren van lichaamsmassa. Het is bijvoorbeeld bekend dat van een dagelijkse gewichtstoename van 25 g water 18, eiwit - 3, vet - 3 en minerale zouten - 1 g vertegenwoordigt. Hoe jonger het lichaam, hoe groter de dagelijkse behoefte aan water. In de eerste zes maanden van het leven bereikt de behoefte van een kind aan water 110-125 g per 1 kg gewicht, met 2 jaar neemt het af tot 115-136 g, bij 6 jaar - 90-100 g, 18 jaar oud - 40 -50 g Kinderen kunnen snel water verliezen en ook snel storten.

Het algemene patroon van individuele evolutie is de vermindering van water in alle weefsels. Met de leeftijd is er een herverdeling van water in de weefsels - het watervolume in de intercellulaire ruimtes neemt toe en het volume intracellulair water neemt af.

De balans van veel minerale zouten is leeftijdsafhankelijk. Bij jongeren is het gehalte aan de meeste anorganische zouten lager dan bij volwassenen. Van bijzonder belang is de uitwisseling van calcium en fosfor. De verhoogde behoefte aan de inname van deze elementen bij kinderen jonger dan één jaar wordt verklaard door de verhoogde vorming van botweefsel. Maar deze elementen zijn niet minder belangrijk op oudere leeftijd. Daarom moeten ouderen voedingsmiddelen die deze elementen bevatten (melk, zuivelproducten) in het dieet opnemen om de consumptie van deze elementen uit botweefsel te voorkomen. En het gehalte aan natriumchloride moet daarentegen in de voeding worden verminderd vanwege de verzwakking van de productie van mineralocorticoïden in de bijnieren met de leeftijd.

4. Leeftijdsdynamiek van basaal metabolisme

Onder de basisstofwisseling wordt verstaan ​​het minimale metabolisme en energieverbruik van het lichaam onder strikt constante omstandigheden: 14-16 uur voor de maaltijd, in rugligging in spierrust bij een temperatuur van 8-20 C. een persoon van middelbare leeftijd is het basismetabolisme 4187 J per 1 kg massa in 1 uur, gemiddeld is dit 7-7,6 MJ per dag. Tegelijkertijd is het basaal metabolisme voor elke persoon relatief constant.

Het basaal metabolisme bij kinderen is intenser dan bij volwassenen, omdat ze een relatief groot lichaamsoppervlak per massa-eenheid hebben, en de processen van dissimilatie, niet assimilatie, overheersen. De energiekosten van groei zijn groter naarmate het kind jonger is. Dus het energieverbruik geassocieerd met groei op de leeftijd van 3 maanden is 36%, op de leeftijd van 6 maanden. - 26%, 9 maanden - 21% van de totale energiewaarde van voedsel.

Op extreme ouderdom (fase van regressieve ontwikkeling) is er een afname van het lichaamsgewicht, evenals een afname van de lineaire afmetingen van het menselijk lichaam, het hoofdmetabolisme daalt tot lage waarden. Bovendien correleert de mate van afname van het basaal metabolisme op deze leeftijd, volgens verschillende onderzoekers, met hoe oude mensen tekenen van verval vertonen en verloren gaan.

Bij ontogenese varieert niet alleen de gemiddelde waarde van het energiemetabolisme, maar de mogelijkheden om dit niveau te verhogen onder omstandigheden van intense, bijvoorbeeld spieractiviteit, veranderen ook aanzienlijk.

Een toename van de skeletspierspanning met onvoldoende activiteit van het nervus vaguscentrum tijdens het eerste levensjaar draagt ​​bij aan een toename van het energiemetabolisme. De rol van leeftijdsgebonden herstructurering van de activiteit van skeletspieren in de dynamiek van het energiemetabolisme wordt vooral duidelijk onderscheiden in de studie van gasuitwisseling bij mensen van verschillende leeftijden in rust en tijdens fysieke activiteit. Voor progressieve groei wordt een toename van het metabolisme in rust gekenmerkt door een afname van het niveau van basaal metabolisme en een verbetering van de energie-aanpassing aan spieractiviteit. Tijdens de periode van de stabiele fase wordt een hoge uitwisseling van functionele rust gehandhaafd en neemt de uitwisseling tijdens het werk aanzienlijk toe, waardoor een stabiel, minimaal niveau van basaal metabolisme wordt bereikt. En in de regressieve fase wordt het verschil tussen de uitwisseling van functionele rust en de hoofduitwisseling steeds kleiner, de rusttijd wordt langer.

Veel onderzoekers zijn van mening dat de afname van het energiemetabolisme van het hele organisme tijdens ontogenese voornamelijk te wijten is aan kwantitatieve en kwalitatieve veranderingen in het metabolisme in de weefsels zelf, waarvan de omvang wordt beoordeeld door de verhouding tussen de belangrijkste mechanismen van energieafgifte - anaërobe en aëroob. Dit stelt ons in staat om de potentiële mogelijkheden van weefsels te ontdekken om de energie van macro-erge bindingen te genereren en te gebruiken.

Als resultaat van het beheersen van dit hoofdstuk moet de student: weten

• stadia van metabolisme en energie: anabolisme en katabolisme;
• kenmerken van algemeen en basaal metabolisme;
• specifieke dynamische actie van voedsel;
• manieren om het energieverbruik van het lichaam te beoordelen;
• leeftijdsgerelateerde kenmerken van het metabolisme; in staat zijn om
• het belang van de stofwisseling voor het menselijk lichaam uitleggen;
• leeftijdsgebonden kenmerken van het metabolisme te koppelen aan energieverbruik in verschillende leeftijdsperioden;

eigen

Kennis over de deelname van nutriënten aan de stofwisseling.

Kenmerken van de stofwisseling in het lichaam

stofwisseling, of metabolisme(uit het Grieks. metabole- transformatie) is een reeks chemische en fysieke transformaties die plaatsvinden in een levend organisme en zorgen voor zijn vitale activiteit in combinatie met de externe omgeving. In het metabolisme en het energiemetabolisme worden twee tegengestelde onderling gerelateerde processen onderscheiden: anabolisme, dat ten grondslag ligt aan assimilatie en katabolisme, dat is gebaseerd op dissimilatie.

anabolisme(uit het Grieks. anabole- opkomst) - een reeks processen voor de synthese van weefsel- en cellulaire structuren, evenals verbindingen die nodig zijn voor het leven van het lichaam. Anabolisme zorgt voor de groei, ontwikkeling en vernieuwing van biologische structuren, de accumulatie van een energiesubstraat. Energie wordt opgeslagen in de vorm van hoogenergetische fosfaatverbindingen (macro-ergs) zoals ATP.

katabolisme(uit het Grieks. katabole- vallen) - een reeks processen van desintegratie van weefsel- en cellulaire structuren en splitsing van complexe verbindingen voor energie en plastic ondersteuning van levensprocessen. Tijdens katabolisme komt chemische energie vrij, die door het lichaam wordt gebruikt om de structuur en functie van de cel te behouden en om specifieke cellulaire activiteit te bieden: spiercontractie, afscheiding van klieren, enz. De eindproducten van katabolisme - water, kooldioxide, ammoniak, ureum, urinezuur, enz. - worden uit het lichaam verwijderd.

Zo leveren katabole processen energie en grondstoffen voor anabolisme. Anabole processen zijn nodig voor de constructie en het herstel van structuren en cellen, de vorming van weefsels tijdens het groeiproces, voor de synthese van hormonen, enzymen en andere verbindingen die nodig zijn voor het leven van het lichaam. Voor katabolismereacties leveren ze de te splitsen macromoleculen. De processen van anabolisme en katabolisme zijn met elkaar verbonden en bevinden zich in het lichaam in een toestand dynamisch evenwicht. De evenwichtstoestand of niet-evenwichtsverhouding van anabolisme en katabolisme hangt af van leeftijd, gezondheidstoestand, fysieke of mentale belasting. Bij kinderen kenmerkt het overwicht van anabole processen boven katabolische processen van groei en accumulatie van weefselmassa. De meest intensieve toename van het lichaamsgewicht wordt waargenomen in de eerste drie maanden van het leven - 30 g / dag. Met het jaar daalt het tot 10 g/dag, in de daaropvolgende jaren zet de daling zich voort. De energiekosten van groei zijn ook het hoogst in de eerste drie maanden en bedragen ongeveer 140 kcal/dag of 36% van de energiewaarde van voedsel. Van drie jaar tot de puberteit neemt het af tot 30 kcal / dag en neemt dan weer toe - tot 110 kcal / dag. Anabole processen zijn intenser bij volwassenen tijdens de herstelperiode na ziekte. Het overwicht van katabole processen is typisch voor mensen die oud zijn of uitgeput zijn door een ernstige langdurige ziekte. In de regel is dit te wijten aan de geleidelijke vernietiging van weefselstructuren en het vrijkomen van energie.

De essentie van het metabolisme is de opname van verschillende voedingsstoffen uit de externe omgeving in het lichaam, de assimilatie en het gebruik ervan als bronnen van energie en materiaal voor het opbouwen van de structuren van het lichaam en de afgifte van metabolische producten gevormd tijdens het proces van vitale activiteit naar de externe omgeving. Wijs in dit verband vier hoofdcomponenten van de uitwisselingsfunctie.

• winning van energie uit de omgeving in de vorm van chemische energie van organische stoffen;
• de transformatie van voedingsstoffen uit armoede in eenvoudiger stoffen, waaruit macromoleculen worden gevormd die de componenten van cellen vormen;
• assemblage van eiwitten, nucleïnezuren en andere cellulaire componenten uit deze stoffen;
• synthese en vernietiging van moleculen die nodig zijn om verschillende specifieke functies van het lichaam uit te voeren.

Metabolisme in het lichaam vindt plaats in verschillende stadia. eerste fase - de transformatie van voedingsstoffen in het spijsverteringskanaal. Hier worden de complexe stoffen van het dieet opgesplitst in eenvoudigere - glucose, aminozuren en vetzuren die kunnen worden opgenomen in het bloed of de lymfe. Wanneer voedingsstoffen in het maagdarmkanaal worden afgebroken, komt er energie vrij, die primaire warmte. Het wordt door het lichaam gebruikt om de temperatuurhomeostase te handhaven.

Tweede fase de transformatie van stoffen vindt plaats in de cellen van het lichaam. Dit is de zogenaamde intracellulaire, of tussenliggend, aandelenbeurs. In de cel worden de producten van de eerste fase van het metabolisme - glucose, vetzuren, glycerol, aminozuren - geoxideerd en gefosforyleerd. Deze processen gaan gepaard met het vrijkomen van energie, waarvan het grootste deel wordt opgeslagen in de macro-erge bindingen van ATP. De reactieproducten voorzien de cel van bouwstenen voor de synthese van verschillende moleculaire componenten. Talloze enzymen spelen daarbij een beslissende rol. Met hun deelname worden complexe chemische reacties van oxidatie en reductie, fosforylering, transaminering, enz. In de cel uitgevoerd. Metabolisme in de cel is alleen mogelijk met de integratie van alle complexe biochemische transformaties van eiwitten, vetten en koolhydraten met de deelname van hun gemeenschappelijke energiebronnen (ATP) en vanwege het bestaan ​​van gemeenschappelijke voorlopers of gemeenschappelijke tussenproducten. De totale energievoorziening van de cel wordt gevormd door de reactie van biologische oxidatie.

Biologische oxidatie is aëroob of anaëroob. aëroob(van lat. aer - lucht) processen vereisen de aanwezigheid van zuurstof, worden uitgevoerd in mitochondriën en gaan gepaard met de accumulatie van een grote hoeveelheid energie die het belangrijkste energieverbruik van het lichaam dekt. anaëroob processen verlopen zonder de deelname van zuurstof, voornamelijk in het cytoplasma, en gaan gepaard met de accumulatie van een kleine hoeveelheid energie in de vorm van ATP, dat wordt gebruikt om aan de beperkte kortetermijnbehoeften van de cel te voldoen. Dus voor het spierweefsel van een volwassene zijn aërobe processen kenmerkend, terwijl anaërobe processen de boventoon voeren in het energiemetabolisme van de foetus en kinderen van de eerste levensdagen.

Bij de volledige oxidatie van 1 M glucose of aminozuren wordt 25,5 M ATP gevormd en bij de volledige oxidatie van vetten 91,8 M ATP. De energie die is opgeslagen in ATP wordt door het lichaam gebruikt om nuttige arbeid te verrichten en wordt omgezet in secundaire warmte. Zo wordt de energie die vrijkomt bij de oxidatie van voedingsstoffen in de cel uiteindelijk omgezet in thermische energie. Als gevolg van aerobe oxidatie worden voedingsproducten omgezet in CO 2 en H 2 0, die onschadelijk zijn voor het lichaam.

In de cel kan echter ook een directe combinatie van zuurstof met oxideerbare stoffen plaatsvinden zonder de deelname van enzymen, de zogenaamde vrije radicalen oxidatie. In dit geval worden zeer giftige vrije radicalen en peroxiden gevormd. Ze beschadigen celmembranen en vernietigen structurele eiwitten. Dit type oxidatie wordt voorkomen door het eten van vitamine E, A, C, enz., evenals sporenelementen (Se, enz.), die vrije radicalen omzetten in stabiele moleculen en de vorming van giftige peroxiden voorkomen. Dit zorgt voor het normale verloop van biologische oxidatie in de cel.

laatste stadium metabolisme - uitscheiding van vervalproducten met urine en uitscheidingen van zweet en talgklieren.

Kunststof- en energie-uitwisselingen werken in het lichaam als geheel, maar de rol van verschillende voedingsstoffen bij hun implementatie is niet hetzelfde. Bij een volwassene worden de afbraakproducten van vetten en koolhydraten vooral gebruikt om te voorzien in energieprocessen, en eiwitten om celstructuren op te bouwen en te herstellen. Bij kinderen zijn koolhydraten door de intensieve groei en ontwikkeling van het lichaam betrokken bij plastische processen. Biologische oxidatie dient niet alleen als bron van energierijke fosfaten, maar ook van koolstofverbindingen die worden gebruikt bij de biosynthese van aminozuren, koolhydraten, lipiden en andere celcomponenten. Dit verklaart de significant hogere intensiteit van het energiemetabolisme bij kinderen.

Alle energie van chemische bindingen van voedingsstoffen die het lichaam binnenkomen, verandert uiteindelijk in warmte (primaire en secundaire warmte), daarom kan men aan de hand van de hoeveelheid gegenereerde warmte de hoeveelheid energiekosten voor vitale activiteit beoordelen.

Om het energieverbruik van het lichaam te beoordelen, worden methoden van directe en indirecte calorimetrie gebruikt, met behulp waarvan het mogelijk is om de hoeveelheid warmte te bepalen die door het menselijk lichaam wordt afgegeven. Directe calorimetrie is gebaseerd op het meten van de hoeveelheid warmte die het lichaam afgeeft aan de omgeving (bijvoorbeeld per uur of per dag). Hiervoor wordt een persoon in een speciale kamer geplaatst - calorimeter(Afb. 12.1). De wanden van de calorimeter worden gewassen door water, waarvan de verwarmingstemperatuur wordt gebruikt om de hoeveelheid vrijgekomen energie te beoordelen. Directe calorimetrie biedt een hoge nauwkeurigheid bij het beoordelen van het energieverbruik van het lichaam, maar vanwege de omvang en complexiteit wordt deze methode alleen voor speciale doeleinden gebruikt.

Om het energieverbruik van een persoon te bepalen, wordt vaak een eenvoudigere en meer betaalbare methode gebruikt. indirecte calorie-

Rijst. 12.1.

De calorimeter wordt gebruikt voor onderzoek op mensen. De totale vrijgekomen energie bestaat uit: 1) gegenereerde warmte, gemeten door de temperatuurstijging van het water dat in de kamerspoel stroomt; 2) de latente verdampingswarmte, gemeten aan de hand van de hoeveelheid waterdamp die door de eerste H20-absorbeerder aan de omgevingslucht wordt onttrokken; 3) werk gericht op objecten buiten de camera. Het verbruik van 0 2 wordt gemeten aan de hand van de hoeveelheid, die moet worden toegevoegd zodat de inhoud in de kamer constant blijft

rii - volgens gasuitwisseling. Aangezien de totale hoeveelheid energie die door het lichaam vrijkomt het resultaat is van de afbraak van eiwitten, vetten en koolhydraten, en ook de hoeveelheid energie kennen die vrijkomt bij de afbraak van elk van deze stoffen (hun energiewaarde), en de hoeveelheid verteerde stoffen over een bepaalde tijdsperiode kunnen we de hoeveelheid vrijkomende energie berekenen. Om te bepalen welke stoffen in het lichaam zijn geoxideerd (eiwitten, vetten of koolhydraten), bereken je ademhalingscoëfficiënt(DC), wat wordt opgevat als de verhouding van het vrijgekomen volume kooldioxide tot het volume geabsorbeerde zuurstof. De ademhalingscoëfficiënt is anders bij de oxidatie van eiwitten, vetten en koolhydraten. In aanwezigheid van informatie over de volumes zuurstof geabsorbeerd en uitgeademd kooldioxide, wordt de methode van indirecte calorimetrie "totale gasanalyse" genoemd. Voor de implementatie ervan is apparatuur nodig waarmee u de hoeveelheid koolstofdioxide kunt bepalen. In de klassieke bio-energie worden hiervoor een Douglas-zak, een gasklok en een Holden-gasanalysator gebruikt, waarin koolstofdioxide- en zuurstofabsorbers aanwezig zijn. De methode maakt het mogelijk om het percentage van 0 2 en CO 2 in het bestudeerde luchtmonster te schatten. Op basis van de meetgegevens wordt het volume geabsorbeerde zuurstof en uitgeademde kooldioxide berekend.

Laten we de essentie van deze methode analyseren aan de hand van het voorbeeld van glucose-oxidatie. De totale formule voor de afbraak van koolhydraten wordt uitgedrukt door de vergelijking

Voor vetten is DC 0,7. Tijdens de oxidatie van eiwit en gemengde voeding neemt de DC-waarde een tussenwaarde aan: tussen 1 en 0,7.

De proefpersoon neemt het mondstuk van de Douglas-zak in zijn mond (afb. 12.2), zijn neus wordt gesloten met een klem en alle uitgeademde lucht gedurende een bepaalde tijd wordt opgevangen in een rubberen zak.

Het volume uitgeademde lucht wordt bepaald met behulp van een gashorloge. Uit de zak wordt een luchtmonster genomen en daarin wordt het gehalte aan zuurstof en kooldioxide bepaald. Het gehalte aan gassen in de ingeademde lucht is bekend. Het procentuele verschil wordt gebruikt om de hoeveelheid verbruikte zuurstof, vrijgekomen kooldioxide en DC te berekenen:

Als ze de waarde van de DC kennen, vinden ze het calorische equivalent van zuurstof (KEO2) (Tabel 12.1), d.w.z. de hoeveelheid warmte die in het lichaam wordt gegenereerd bij het consumeren van 1 liter zuurstof.

Rijst. 12.2.

Door de waarde van KE0 2 te vermenigvuldigen met het aantal verbruikte liters 0 2, wordt de uitwisselingswaarde verkregen voor de periode waarin de gasuitwisseling werd bepaald.

Het bepaalt de dagelijkse waarde van de beurs.

Momenteel zijn er automatische gasanalysatoren waarmee u tegelijkertijd het volume verbruikte 0 2 en het volume uitgeademde CO 2 kunt bepalen. De meeste van de beschikbare medische apparaten maken het echter mogelijk om alleen het geabsorbeerde volume van de 02 te bepalen, daarom wordt de methode in de praktijk veel gebruikt. indirecte calorimetrie, of onvolledige gasanalyse. In dit geval wordt alleen het volume van geabsorbeerde 0 2 bepaald, dus de berekening van DC is onmogelijk. Het is voorwaardelijk aanvaard dat koolhydraten, eiwitten en vetten in het lichaam worden geoxideerd. Er wordt aangenomen dat DC in dit geval gelijk is aan 0,85. Het komt overeen met KE0 2, gelijk aan 4,862 kcal / l. Verdere berekeningen worden uitgevoerd zoals bij volledige gasanalyse.

Tabel 12.1

De waarde van DC en EC0 2 tijdens de oxidatie van verschillende voedingsstoffen in het lichaam

IN DE KINDERTIJD

IS. Grieg VolGMU

ONTWIKKELINGSPERIODEN VAN HET KIND

Intra-uteriene (antenatale) periode.

De neonatale periode (neonatale periode).

De kindertijd.

Vroege kinderjaren.

Voorschoolse leeftijd.

Lagere schoolleeftijd.

Middelbare schoolleeftijd (puberteit).

Tijdens het groeiproces van het lichaam van het kind treden niet alleen kwantitatieve, maar ook kwalitatieve veranderingen in metabolisme en energie op.

Elke leeftijdsperiode

komt overeen met een bepaalde verhouding

kunststof- en energieprocessen.

Anabolismeprocessen bij kinderen domineren over katabolisme.

Algemene kenmerken van metabole processen in de kindertijd

De prevalentie van anabole processen vereist een grotere toevoer van plastic materiaal en energie.

Kinderen hebben een positieve stikstofbalans,

positieve balans van minerale stoffen (bij 1 levensjaar). In het groeiproces wordt het kind en wordt het volwassen

metabolische processen. De uitdrukking hiervan is de labiliteit van het metabolisme, de instabiliteit van de homeostase.

De groei en ontwikkeling van het kind is onderworpen aan het genetische programma, dat wordt aangevuld met regelgevende invloeden van het neuro-endocriene systeem.

Kritische perioden van ontwikkeling. homeorese

Kritische perioden van ontwikkeling gescheiden

perioden van ontogenie(tijdens de ontwikkeling van de foetus - het 1e en laatste trimester van de zwangerschap, de perinatale periode - de overgang naar het buitenbaarmoederlijke bestaan, de kindertijd, de vroege kinderjaren, de voorschoolse en de puberteit), wanneer

kwalitatieve herstructurering van het metabolisme of de intensiteit van metabolische processen verandert.

Kritieke perioden worden gekenmerkt door een hoge gevoeligheid voor omgevingsfactoren.

homeorese

Homeorese - het vermogen om de groeisnelheid te stabiliseren en terug te keren naar een bepaald genetisch ontwikkelingsprogramma als het tijdelijk werd gestopt door ziekte of langdurige hongersnood van het kind.

Homeorese - het handhaven van de constantheid van het ontwikkelende systeem, in tegenstelling tot de homeostase van een volwassen organisme.

Homeorese is een manifestatie van genregulatie van groei en anabole oriëntatie van metabolische processen in het lichaam van het kind.

De eigenaardigheid van het metabolisme van verschillende leeftijdsgroepen van kinderen

Veel indicatoren die in één leeftijdsperiode als fysiologisch worden beschouwd, zijn pathologisch in

weer een groeiperiode.

Elke periode van het leven van een kind wordt gekenmerkt door een bepaalde chemische richting

transformaties in zijn organen en weefsels, d.w.z.

de originaliteit van het metabolisme wordt gevormd, inherent aan de specifieke leeftijd van het kind.

Het overwicht van anabole processen

(synthese van eiwitten, glycogeen, vetzuren, triacylglycerolen, enz.). De focus van metabole processen is om de foetus te voorzien van energiereserves (glycogeen, TAG).

In de laatste 3 maanden van het intra-uteriene leven - vetafzetting in het lichaam van de foetus in een hoeveelheid van 600 - 700 g.

Vorming van de placenta (systeem moeder -

placenta - foetus). Functies van de placenta: beschermend, transporterend, barrière, afzetting, endocrien, etc.

Biochemische kenmerken van de intra-uteriene ontwikkelingsperiode. Foetale stofwisseling

Vorming van het foetoplacentale endocriene systeem , die het lichaam van de moeder omvat, de placenta, die de VHF wordt, en de foetus.

Hormonen van de placenta

1. Choriongonadotrofine , dichtbij in actie

hypofyse luteïniserend hormoon, handhaaft het bestaan ​​van het corpus luteum.

2. Progesteron.

3. Oestrogenen (meestal oestriol). Synthese

oestriol wordt gedragen in een enkel systeem foetus - placenta. Het niveau van oestrogeen in de urine weerspiegelt de toestand van de foetus. Een afname van hun uitscheiding duidt op ernstige pathologie of zelfs de dood van de foetus.

4. Placenta lactogenen(placenta groeihormoon)

bezit de biologische eigenschappen van prolactine en groeihormoon.

Biochemische kenmerken van de intra-uteriene ontwikkelingsperiode. Foetale stofwisseling

De eigenaardigheid van het foetale metabolisme - versterking

anaërobe afbraak van glucose, een toename van metabole acidose.

Vorming van bruin vetweefsel

het uitvoeren van de functie van thermoregulatie.

Voorbijgaande toestanden van de neonatale periode - fysiologische azotemie, fysiologische geelzucht, fysiologische proteïnurie, enz.

De processen van metabolisme en energie zijn bijzonder intens tijdens de groei en ontwikkeling van kinderen en adolescenten, wat een van de karakteristieke kenmerken is van een groeiend organisme. In dit stadium van ontogenese overheersen plastische processen aanzienlijk over vernietigingsprocessen, en alleen bij een volwassen persoon wordt een dynamisch evenwicht tot stand gebracht tussen deze processen van metabolisme en energie. Dus in de kindertijd overheersen de processen van groei en ontwikkeling of assimilatie, op oudere leeftijd - de processen van dissimilatie. Dit patroon kan worden geschonden als gevolg van verschillende ziekten en andere extreme omgevingsfactoren.

Eiwitmetabolisme. De afwezigheid van een van de essentiële aminozuren in voedsel veroorzaakt ernstige verstoringen in de vitale activiteit van het organisme, vooral wanneer het groeit. Eiwithonger leidt tot een vertraging en vervolgens tot een volledige stopzetting van de groei en fysieke ontwikkeling.

Voor een groeiend organisme is de eiwitbehoefte veel hoger dan voor een volwassene. In het eerste jaar van de postnatale ontwikkeling moet een kind meer dan 4 g eiwit per 1 kg lichaamsgewicht krijgen, op 2-3 jaar oud - 4 g, op 3-5 jaar oud - 3,8 g, enz.

Metabolisme van vetten en koolhydraten. De behoeften van kinderen en jongeren aan vetten hebben hun eigen leeftijdskenmerken. Dus tot 1,5 jaar is er geen behoefte aan plantaardige vetten, en de totale behoefte is 50 g per dag, van 2 tot 10 jaar neemt de behoefte aan vetten toe met 80 g per dag, en voor plantaardige vetten - tot 15 g, tijdens puberteit de behoefte aan vet bij jongens is 110 g per dag, en bij meisjes - 90 g, en de behoefte aan plantaardige vetten bij beide geslachten is hetzelfde - 20 g per dag.

De koolhydraatbehoefte van kinderen en adolescenten is veel minder, vooral in de eerste levensjaren. Dus tot 1 jaar is de behoefte aan koolhydraten 110 g per dag, van 1,5 tot 2 jaar - 190 g, bij 5-6 jaar - 250 g, bij 11-13 jaar - 380 g en bij jonge mannen - 420 g, en voor meisjes - 370 g In het kinderlichaam is er een meer complete en snelle opname van koolhydraten en een grotere weerstand tegen overtollige suiker in het bloed.

Water-zout uitwisseling. Het watergehalte in het lichaam van het kind is veel hoger, vooral in de vroege ontwikkelingsstadia.De totale waterbehoefte van kinderen en adolescenten neemt toe naarmate het lichaam groeit. Als een kind van een jaar ongeveer 800 ml water per dag nodig heeft, dan op 4 jaar oud - 1000 ml, op 7-10 jaar oud - 1350 ml en op 11-14 jaar oud - 1500 ml.

uitwisseling van mineralen. De behoeften van een volwassene en een kind aan mineralen verschillen aanzienlijk, een gebrek aan mineralen in de voeding van een kind leidt sneller tot verschillende stofwisselingsstoornissen en bijgevolg tot een schending van de groei en ontwikkeling van het lichaam. Tegen het einde van de puberteit neemt de behoefte aan sporenelementen iets af.

Vitaminen. Ze zijn in verwaarloosbare hoeveelheden voor ons lichaam nodig, maar hun afwezigheid leidt tot de dood van het lichaam, en een gebrek aan voeding of een schending van hun absorptieprocessen leidt tot de ontwikkeling van verschillende ziekten die hypovitaminose worden genoemd.

Er zijn ongeveer 30 vitamines bekend die verschillende aspecten van het metabolisme beïnvloeden, zowel individuele cellen als het hele organisme. Dit komt door het feit dat veel vitamines een integraal onderdeel zijn van enzymen. Dientengevolge veroorzaakt het gebrek aan vitamines de stopzetting van de enzymsynthese en bijgevolg metabolische stoornissen.

Een persoon krijgt vitamines uit voedsel van plantaardige en dierlijke oorsprong. Voor een normaal leven heeft een persoon 16-18 van de 30 vitamines nodig. Een groeiend organisme is zeer gevoelig voor een gebrek aan vitamines in de voeding. De meest voorkomende hypovitaminose bij kinderen is een ziekte die rachitis wordt genoemd.Het ontwikkelt zich met een tekort aan vitamine D in babyvoeding en gaat gepaard met een schending van de vorming van het skelet. Rachitis komt voor bij kinderen jonger dan 5 jaar.

Er moet ook worden opgemerkt dat de inname van een overmatige hoeveelheid vitamines in het lichaam ernstige verslechtering van de functionele activiteit kan veroorzaken en zelfs kan leiden tot de ontwikkeling van ziekten die hypervitaminose worden genoemd.Daarom mag men vitaminepreparaten niet misbruiken en ze in het dieet opnemen alleen op advies van een arts.

Energie uitwisseling. Metabolisme in het lichaam hangt nauw samen met de omzetting van energie. Een van de belangrijkste indicatoren voor de intensiteit van metabolische processen in het lichaam is de waarde van het basaal metabolisme, dat afhangt van leeftijd, geslacht en gewicht.

Gemiddeld is het basaal metabolisme bij mannen 7140-7560 kJ per dag en bij vrouwen 6430-6800 kJ. De intensiteit van metabolische reacties bij kinderen in termen van 1 kg lichaamsgewicht of 1 m2 van het oppervlak is veel hoger dan bij volwassenen, hoewel de absolute waarden kleiner zijn. Dus bij jongens van 8 jaar is de waarde van het hoofdmetabolisme in termen van 1 m 2 oppervlakte 6190 kJ en bij meisjes 5110 kJ. Verder neemt met de leeftijd de waarde van het basaal metabolisme af en bij jongens van 15 jaar 4800 kJ, bij meisjes 4480 kJ.

Door de energiekosten van het lichaam te kennen, is het mogelijk om een ​​optimale voeding samen te stellen, zodat de hoeveelheid energie die met voedsel wordt geleverd, de energiekosten van het lichaam volledig dekt. Voor kinderen en adolescenten is vooral de samenstelling van de voeding belangrijk, aangezien het lichaam van het kind een bepaalde hoeveelheid eiwitten, vetten, koolhydraten, minerale zouten, water en vitamines nodig heeft voor een normale ontwikkeling en groei.

7. Thermoregulatie, de leeftijdsgerelateerde kenmerken ervan

thermoregulatie (Griekse thermē warmte en Latijnse regulare op bestelling)- een reeks fysiologische processen in het menselijk lichaam gericht op het handhaven van een constante lichaamstemperatuur (normaal 36,0-37,0 0 ).

De lichaamstemperatuur is afhankelijk van de warmteproductie en het warmteverlies.

De warmteproductie, d.w.z. de productie van warmte in het lichaam, hangt af van de intensiteit van de stofwisseling. Warmteoverdracht van het oppervlak van het lichaam naar de externe omgeving wordt op verschillende manieren uitgevoerd: door de intensiteit van de bloedcirculatie, transpiratie, warmteafgifte met uitgeademde lucht, evenals met urine en uitwerpselen te veranderen. Bij kinderen, vooral zuigelingen, wordt de warmteoverdracht verhoogd vanwege de overvloedige bloedtoevoer naar de huid, de dunheid van de huid zelf en de onvolgroeidheid van het thermoregulatiecentrum (wanneer een volwassen organisme afkoelt door een verlaging van de omgevingstemperatuur, worden de bloedvaten van zijn huid reflexmatig smal, waardoor u warmte kunt besparen).

Normaal gesproken wordt thermoregulatie reflexief uitgevoerd. Het thermoregulerende centrum bevindt zich in de hypothalamus.

Als het proces van warmteproductie de overhand heeft op het proces van warmteoverdracht, raakt het lichaam oververhit, tot zonnesteek. Als het proces van warmteoverdracht prevaleert boven warmteproductie, treedt onderkoeling van het lichaam op.

Overtreding van de thermoregulatie wordt waargenomen met koorts die gepaard gaat met ontstekings- en infectieziekten, stoornissen in de bloedsomloop, alcoholgebruik, enz.

Bij pasgeborenen en zuigelingen wordt de thermoregulatie niet volledig gevormd (warmteoverdracht prevaleert boven warmteproductie).

Isothermie - egalisatie in het proces van ontogenie van de lichaamstemperatuur van een kind met een volwassen organisme - ontwikkelt zich geleidelijk, pas tegen het 5e levensjaar. De rijping van het thermoregulatiesysteem bij postnatale ontogenese hangt nauw samen met de rijping van de mechanismen van neuro-endocriene regulatie en de implementatie van de staande houding, met de rijping van skeletspieren. Tegen de tijd van de geboorte kunnen thermoregulerende mechanismen, zelfs bij premature baby's, al in het werk worden opgenomen: verhoogde warmteontwikkeling van voornamelijk niet-rillende oorsprong, vasculaire reacties, zweten, gedragsreacties. Vanwege het feit dat de mechanismen van thermoregulatie bij een kind vanaf het moment van geboorte functioneren, moet zijn verharding zo vroeg mogelijk beginnen.

Vragen voor zelfonderzoek:

1. Wat is metabolisme en welke processen omvat het?

2. Noem de functies van eiwitten.

3. Wat zijn essentiële aminozuren?