Лекция 15.  ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ, ЭНЕРГООБМЕТА И ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ

 

 

В процессе обмена веществ постоянно происходит превращение энергии: потенциальная энергия сложных органических соединений, поступивших с пищей, превращается в тепловую, механическую и электрическую. Энергия расходуется не только на поддержание температуры тела и выполнение работы, но и на воссоздание структурных элементов клеток, обеспечение их жизнедеятельности, роста и развития организма.

Теплообразование в организме имеет двухфазный характер. При окислении белков, жиров и углеводов одна часть энергии используется для синтеза АТФ, другая превращается в теплоту. Теплота, выделяющаяся непосредственно при окислении питательных веществ, получила название первичной теплоты. Обычно на этом этапе большая часть энергии превращается в тепло (первичная теплота), а меньшая используется на синтез АТФ и вновь аккумулируется в ее химических макроэргических связях. Аккумулированная в АТФ энергия используется в дальнейшем для механической работы, химических, транспортных, электрических процессов и в конечном счете тоже превращается в теплоту, обозначаемую вторичной теплотой.

Энергетический обмен присущ каждой живой клетке, сопровождая ее функциональный и структурный метаболизм. Единицей измерения энергообмена является 1 ккал (4,19 кДж).

Интенсивность энергообмена зависит от характера деятельности. В зависимости от этого выделяют понятия основной обмен и рабочий обмен.

В 60-х годах прошлого столетия Биддером и Шмидтом было установлено, что расход энергии в покое отличается значительным постоянством. Оказалось, что у человека и животных наиболее низкие величины расхода энергии наблюдаются при исключении мышечной деятельности и приема пищи, и при температуре среды, соответствующей минимальной активности механизмов терморегуляции. Этот уровень получил название основного обмена. Энерготраты в условиях основного обмена связаны с поддержанием минимально необходимого для жизни клеток уровня окислительных процессов и с деятельностью постоянно работающих органов и систем — дыхательной мускулатуры, сердца, почек, печени. Некоторая часть энерготрат в условиях основного обмена связана с поддержанием мышечного тонуса. Освобождение в ходе всех этих процессов тепловой энергии обеспечивает ту теплопродукцию, которая необходима для поддержания температуры тела на постоянном уровне, как правило, превышающем температуру внешней среды.

Для определения основного обмена обследуемый должен находиться: 1) в состоянии мышечного покоя (положение лежа с расслабленной мускулатурой), не подвергаясь раздражениям, вызывающим эмоциональное напряжение; 2) натощак, т. е. через 12— 16 ч после приема пищи; 3) при внешней температуре «комфорта» (18—20 °С), не вызывающей ощущения холода или жары. Исследование продолжается 10-15 минут. Основной обмен определяют в состоянии бодрствования. Во время сна уровень окислительных процессов и, следовательно, энергетических затрат организма на 8—10 % ниже, чем в состоянии покоя при бодрствовании.

Нормальные величины основного обмена человека. Величину основного обмена обычно выражают количеством тепла в килоджоулях (килокалориях) на 1 кг массы тела или на 1 м² поверхности тела за 1 ч или за одни сутки. Для мужчины среднего возраста (примерно 35 лет), среднего роста (примерно 165 см) и со средней массой тела (примерно 70 кг) основной обмен равен 4,19 кДж (1 ккал) на 1 кг массы тела в час, или 7117 кДж (1700 ккал) в сутки. У женщин той же массы он примерно на 10 % ниже.

Интенсивность основного обмена, пересчитанная на 1 кг массы тела, у детей значительно выше, чем у взрослых. Величина основного обмена человека в возрасте 20—40 лет сохраняется на довольно постоянном уровне. В пожилом возрасте основной обмен снижается.

Обмен энергии при физическом труде. Мышечная работа значительно увеличивает расход энергии, поэтому суточный расход энергии у здорового человека, проводящего часть суток в движении и физической работе, значительно превышает величину основного обмена. Это увеличение энерготрат составляет рабочую прибавку, которая тем больше, чем интенсивнее мышечная работа. При мышечной деятельности обмен веществ в мускулатуре и в организме в целом сильно возрастает. Так, по сравнению с уровнем обмена лежа сидение вызывает повышение обмена на 12%, стояние - на 20%, ходьба - на 80-100%, бег - на 300-400%. Весьма интенсивная работа может повысить обмен веществ в 10 раз.

Затраты энергии тем больше, чем интенсивнее совершаемая организмом мышечная работа. Степень энергетических затрат при различной физической активности определяется коэффициентом физической активности (КФА), который представляет собой отношение общих энерготрат на все виды деятельности за сутки к величине основного обмена. По этому принципу все мужское население разделено на 5 групп (табл. 1)

Таблица 1. Величина энергозатрат в зависимости от особенностей профессии

Группа	Особенности профессии	Коэффициент физической активности	Общий суточный расход энергии, .кДж (ккал)
Первая	Работники, занятые преимущественно умственным трудом	1,4	9 799—10 265 (2 100—2 450)
Вторая	Работники, занятые легким физическим трудом	1,6	10 475—11732 (2 500—2 800)
Третья	Работники, занятые трудом средней тяжести	1,9	12 360—13 827 (2 950—3 300)
Четвертая	Работники, занятые тяжелым физическим трудом	2,2	14 246—16 131 (3 400—3 850)
Пятая (только для мужчин).	Работники, занятые особо тяжелым физическим трудом	2,5	16 131—17 598 (3 850—4 200)

При умственном труде энергетические затраты значительно ниже, чем при физическом. Однако в гипнозе может быть большое повышение.

Значительные различия энергетической потребности в группах зависят от пола (у мужчин больше), возраста (снижаются после 40 лет), степени активности отдыха и уровня коммунального обслуживания. Женское население разделено по энерготратам на 4 группы (см. табл. 1). Суточный расход энергии детей и подростков зависит от возраста (табл. 3).

Таблица 2. Суточный расход энергии у детей и подростков в зависимости от возраста.

Возраст	Суточный расход энергии, кДж (ккал)	Возраст	Суточный расход энергии, кДж (ккал)
6мес-1 год	3 349 (800)	7-10 лет	10 048 (2400)
1-1,5 года	5443 (1300)	11-14 лет	11932 (2850)
1,5-2 года	6280 (1500)	Юноши 14-17	13 188 (3150)
3-4 года	7536 (1800)	Девушки 13-17	11514 (2750)
5-6 лет	8374 (2 000)

В старости энерготраты снижаются и к 80 годам составляют 2000—2200 ккал.

Специфическое динамическое действие пищи. Уровень обмена веществ неразрывно связан с процессами питания. На обмен веществ оказывают влияние как отдельные примы пищи, так и общее количество принятой с пищей веществ, а также их качественный состав. Всякий прием пищи вызывает повышение обмена веществ в организме, находящемся в условиях мышечного покоя. Это повышение обмена называется специфически динамическим действием пищи (СДП). После приема пищи интенсивность обмена веществ и энерготраты организма увеличиваются по сравнению с их уровнем в условиях основного обмена. Увеличение обмена веществ и энергии начинается через час, достигает максимума через 3 ч после приема пищи и сохраняется в течение нескольких часов.

Наибольшее СДП оказывает прием белков. Повышение обмена может достигать при этом 30-40% общей энергетической ценности введенного в организм белка. Для углеводов СДП составляет 4-6%, для жиров - еще меньше.

Регуляция обмена энергии. Уровень энергетического обмена находится в тесной зависимости от физической активности, эмоционального напряжения, характера питания, степени напряженности терморегуляции и ряда других факторов.

Получены многочисленные данные, свидетельствующие об условно рефлекторном изменении потребления О₂ и энергообмена. У спортсмена в предстартовом состоянии резко увеличивается потребление О₂, а следовательно, и энергообмен. То же происходит во время прихода на работу и при действии факторов рабочей обстановки у рабочих, деятельность которых связана с мышечными усилиями. Если испытуемому под гипнозом внушить, что он выполняет тяжелую мышечную работу, то обмен у него может значительно повыситься, хотя в действительности испытуемый не производит никакой работы. Все это свидетельствует о том, что уровень энергетического обмена в организме может изменяться под влиянием коры большого мозга.

Особую роль в регуляции обмена энергии играет гипоталамическая область мозга. Здесь формируются регуляторные влияния, которые реализуются вегетативными нервами или гуморальным звеном за счет увеличения секреции ряда эндокринных желез. Особенно выраженно усиливают обмен энергии гормоны щитовидной железы — тироксин и трийодтиронин, и гормон мозгового вещества надпочечника адреналин.

Питание — процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ (нутриентов), необходимых для покрытия пластических и энергетических нужд организма, образования его физиологически активных веществ.

Теоретические основы питания. Каждый организм сочетает в себе биохимические признаки, характерные только для него, и признаки, общие для данной биологической группы (вид, род, семейство). Это значит, что нет идеальной диеты (диета — рацион и режим питания), если она рассчитывается на весь вид, даже при учете возраста, пола, климата, вида трудовой деятельности. Каждому человеку необходим индивидуальный набор компонентов рациона (рацион — порция пищи на определенный срок), отвечающий индивидуальным особенностям его обмена веществ. Однако на современном этапе развития науки и практики индивидуальный рацион питания внедрить нельзя. Для оптимизации питания людей объединяют на однородные по большому числу признаков группы. Полагают, что разнообразие рационов позволяет человеку самому отбирать необходимые ему вещества, поэтому смешанный рацион создает возможности для приспособления питания к индивидуальным биохимическим особенностям обмена веществ.

В настоящее время принята теория сбалансированного питания. Сбалансированное полноценное питание характеризуется оптимальным соответствием количества и соотношений всех компонентов пищи физиологическим потребностям организма. Принимаемая пища должна с учетом ее усвояемости восполнять энергетические затраты человека, которые определяются как сумма основного обмена, специфического динамического действия пищи и расхода энергии на выполняемую человеком работу.

В рационе должны быть сбалансированы белки, жиры и углеводы. Среднее соотношение их массы составляет 1:1,2:4, энергетической ценности — 15:30:55 %. Такое соотношение удовлетворяет энергетические и пластические потребности организма, компенсирует израсходованные белки, жиры и углеводы. Следовательно, должен быть приблизительный баланс между количеством каждого пищевого вещества в рационе и их количеством, утилизируемым в организме; их расход и соотношение зависят от вида и напряженности труда, возраста, пола и ряда других факторов.

Несбалансированность пищевых веществ может вызвать серьезные нарушения обмена веществ. Так, при длительной белково-калорийной недостаточности не только уменьшается масса тела, но и снижается физическая и умственная работоспособность человека. Избыточность питания, повышение в рационе жиров, особенно животных, вызывают ожирение (превышение должной массы тела на 15 % и более). При нем поражаются практически все физиологические системы организма, но чаще и раньше сердечнососудистая (атеросклероз, артериальная гипертензия и др.), пищеварительная, эндокринная (в том числе половая), нарушается водно-солевой обмен. Избыточный прием пищевого сахара способствует развитию сахарного диабета, дисбактериозу, кариесу зубов и др.

Должны быть оптимизированы (сбалансированы) в рационе белки с незаменимыми и заменимыми аминокислотами, жиры с разной насыщенностью жирных кислот, углеводы с разным числом в них мономеров и наличием балластных веществ в виде пищевых волокон (целлюлоза, пектин и др.). В суточном рационе должны быть сбалансированы продукты животного и растительного происхождения.

Важно наличие в рационе витаминов и минеральных веществ, которые соотносятся (балансируются) с расходом и потребностями в них организма в зависимости от возраста, пола, вида труда, времени года и ряда других факторов, влияющих на обмен веществ.

В рациональном питании важны регулярный прием пищи в одно и то же время суток, дробность приема пищи, распределение ее между завтраком, обедом, ужином, вторым завтраком, полдником. При 3-разовом питании в сутки первые два приема составляют ²/з суточной энергетической ценности («калоража») пищи и ужин— '/з. Часто суточный рацион по энергетической ценности распределяется следующим образом: завтрак — 25—30 %, обед — 45—50 %, ужин — 20—25 %. Время между завтраком и обедом, обедом и ужином должно составлять 5—6 ч, между ужином и отходом ко сну — 3—4 ч.

Для лиц, живущих в районах Севера, где энерготраты увеличены на 10—15 % относительно населения основных климатических зон России. Населению Севера рекомендуется иное соотношение в рационе белков, жиров и углеводов, соответственно 15, 35 и 50 % от общей энергетической ценности рациона, что составляет их соотношение 1:2,3:3,3. В этом соотношении увеличена доля энергоемких жиров и уменьшено относительное количество углеводов.

Принципы составления пищевых рационов. В зависимости от энергетических затрат стоит задача составления правильных пищевых рационов. Пищевой рацион должен включать не менее 60 г. жиров и 400-500 г. углеводов. У взрослых при трехразовом питании 30% рациона должно приходиться на завтрак, 40% на обед и 25% на ужин. Необходимо помнить также и о минеральном составе, витаминах. заменимых и незаменимых аминокислотах и др.

Таким образом, при составлении пищевого рациона необходимо руководствоваться следующими принципами:

1. Соответствие энергетическим затратам.

2. Удовлетворение нормы белков, жиров и углеводов в питании.

3. Учет усвояемости пищевых веществ.

4. Минеральный и витаминный состав.

5. Учет состояния организма и способов приготовления пищи (диетология).

6. Правильное распределение рациона по часам суток.

7. Разнообразие пищи и ее органолептика.

8. Учет потребностей роста.

 

Обмен веществ и энергии у детей имеет ряд существенных особенностей, связанных с высокой потребностью в энергии, бурным процессом увеличения массы тела, интенсивностью мышечной деятельности, особенностями химического состава тканей тела, недостаточным развитием нервно-гуморальных механизмов регуляции обменных процессов. Указанные особенности существенно сказываются на всех видах обменных процессов.

                          ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА

 

До 2-3 лет определить основной обмен у детей трудно, так как они часто едят, много пят, а во время бодрствования двигаются. Поэтому у маленьких детей определяют стандартный обмен энергии во время сна через 30-60 минут после кормления. Он близок к основному.

По данным Кудрявцева у новорожденного ребенка до 3-х месячного возраста основной обмен ниже, чем у взрослого. Это связано с недостаточной функцией щитовидной железы в этот период, малой подвижностью ребенка. Затем основной обмен начинает увеличиваться, к 6-ти месячному возрасту приравнивается к уровню взрослого человека, а к 1 году значительно превышает его при расчете на вес тела и единицу поверхности. Увеличение основного обмена происходит до 2-х летнего возраста, после чего постепенно снижается. До наступления половой зрелости ОО у девочек выше, чем у мальчиков.

В процессе дальнейшего развития снижение интенсивности основного обмена продолжается, причем теперь уже в тесной связи с процессами полового созревания. На начальных стадиях полово­го созревания интенсивность метаболизма у подростков пример­но на 30 % выше, чем у взрослых. Резкое снижение показателя начинается на III стадии, когда активируются гонады, и продол­жается вплоть до наступления половой зрелости. Как известно, пубертатный скачок роста также совпадает с достижением III ста­дии полового созревания, т. е. и в этом случае сохраняется законо­мерность снижения интенсивности метаболизма в периоды наи­более интенсивного роста. Мальчики в своем развитии в этот период отстают от девочек примерно на 1 год. В строгом соответствии с этим фактом интенсивность обменных процессов у мальчиков всегда выше, чем у девочек того же календарного возраста. Различия эти невелики (10%), но стабильны на протяжении всего периода полового созревания.

Обмен покоя (основной обмен) у детей школьного возраста. Измерить основной обмен можно только в клинике: для этого требуются особые усло­вия. А вот обмен покоя можно измерить у каждого человека: дос­таточно, чтобы он был в состоянии натощак и несколько десят­ков минут находился в мышечном покое. Обмен покоя немного выше, чем основной обмен, но эта разница не принципиальна. Динамика возрастных изменений обмена покоя не сводится к простому понижению интенсивности метаболизма. Периоды, ха­рактеризующиеся быстрым снижением интенсивности обмена, сменяются возрастными интервалами, в которых обмен покоя ста­билизируется.

При этом обнаруживается тесная связь между характером из­менения интенсивности метаболизма и скоростью роста. Оказывается, чем больше относитель­ная скорость роста, тем значительнее в этот период снижение интенсивности обмена покоя.

Девочки примерно на год опережают мальчиков по измене­нию темпов роста и интенсивности обмена. При этом обнаружи­вается тесная связь между интенсивностью обмена покоя и темпами роста детей в период полуростового скачка — от 4 до 7 лет. В этот же период начинается смена молочных зубов на постоянные, что также может служить одним из показателей морфофункционального созревания.

Основной особенностью обмена энергии у ребенка является его относительно высокая интенсивность, причем энергия расходуется иначе, чем в организме взрослого. В частности, до 15% общего расхода энергии идет на рост и накопление необходимых для жизни органических и неорганических веществ. С другой стороны, у ребенка меньше, чем у взрослого, энергии расходуется на мышечную работу, но относительно больше теряется ее с экскрементами. Лишь расход энергии на основной обмен у ребенка и взрослого составляет примерно одинаковый процент. Вместе тем величина основного обмена у ребенка выше, чем у взрослых, что обусловлено большей интенсивностью процессов окисления у ребенка. У детей первого года в период реализации и закрепления позы стояния величина энергозатрат достигает 56-69 ккал/кг веса в утки, т.е. в 2,5 раза больше, чем у взрослых.

При голодании обмен у детей снижается сильнее, чем у взрослых. Следует помнить, что при выраженном беспокойстве, крике у детей раннего возраста расход энергии может резко повыситься (иногда на 100-200%).

 

 ОСОБЕННОСТИ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА

 

Вследствие того, что в организме ребенка происходит постоянное формирование клеток и тканей, потребность в белках у ребенка значительно выше, чем у взрослого, и тем выше, чем ребенок моложе и чем интенсивнее идет процесс рост. У детей грудного возраста она составляет 3-5 г\кг, у взрослых - 1,1-1,3 г/кг массы тела. Общее количество белка в суточном рационе в среднем составляет в 1-3 года - 55 г, в 4-6 лет - 72 г, в 7-9 лет - 89 г. в 10-15 лет и далее - 100-106 г. При этом белки должны доставлять 10-15% общего суточного количества калорий.

Энергичный рост, преобладание процессов синтеза над процессами распада находит свое выражение в том, что организм ребенка в отличие от взрослого обладает способностью накапливать белок. В связи с этим у детей не существует характерного для взрослых азотистого равновесия. За исключением первых двух-трех дней жизни у детей азотистый баланс является положительным, т.е. общее количество азота, выделяемого с мочой у детей, ниже количества азота, усвоенного из пищи.

Избыток азота оказывает неблагоприятное действие, в частности, создает условия для развития метаболического ацидоза, компенсация которого происходит за счет мобилизации кальция и фосфора из костной ткани, в результате чего может нарушиться процесс формирования костей и становления статических функций.

Не менее опасна и противоположная ситуация, т.е. неудовлетворение высокой потребности организма ребенка в белке. При этом закономерно замедление или даже остановка развития и роста, падение веса тела, возникновение гипопротеинемии, отеков, падение содержания ферментов в пищеварительных соках, ослабление иммунологической реактивности и т.д.

Необходимо также учитывать, что для детского организма имеет значение не только количество, но и качество вводимых белков, поскольку дети особенно нуждаются в незаменимых аминокислотах. Для детей раннего возраста белки молока не служат источником энергии, так как в основном используются для биосинтеза собственных белков организма.

У детей, находящихся на грудном вскармливании, усваивается в среднем 91% всего введенного с пищей азота, при смешанном вскармливании - 88%, при искусственном - 82,5%. Правильное развитие ребенка возможно только при условии поступления в организм оптимального количества полноценных белков. Вместе с тем необходимо помнить, что использование белков для пластических целей в организме ребенка возможно только при условии оптимального количества в пище жиров и углеводов и достаточной общей калорийности пищи. При низкой калорийности пищи большая часть ее белков используется для удовлетворения энергетических потребностей.

 ОСОБЕННОСТИ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА.

 

Отличительные особенности обмена углеводов в организме ребенка обусловлены в первую очередь более высокой интенсивностью обмена и толерантностью к глюкозе.

В первые часы после рождения содержание сахара в крови ребенка такое же, как и в крови матери, но уже через несколько часов развивается гипогликемия (50-70 мг%), что связано с недостаточной ферментативной активностью печени. Однако гипогликемия не приносит вреда организму ребенка. Дело в том, что новорожденные, а особенно недоношенные, высоко устойчивы к гипогликемии, которая считается физиологической и сохраняется несколько недель. За счет углеводов в грудном возрасте покрывается до 35% , а в последующие года даже до 60% всей калорийной потребности. Со временем содержание сахара в крови детей натощак постепенно возрастает, но лишь в пубертатном периоде достигает уровня, характерного для взрослых людей.

Потребность детского организма в углеводах значительно выше, чем у взрослого, так как углеводы выполняют не только энергетическую, но и пластическую функцию. Характерной особенностью углеводного обмена детей является высокая усвояемость вводимых в организм углеводов (98-99%) независимо от способов вскармливания. Высокая усвояемость углеводов сочетается с резким ослаблением способности депонировать их, а также быстрой истощаемостью имеющихся депо.

Для полного удовлетворения потребности организма в углеводах в разные возрастные периоды требуется неодинаковое их количество. Так, в грудном возрасте на каждый килограмм веса необходимо в сутки 10-12г углеводов, в возрасте 1-3 года - 193 г, в 4-7 лет - 287 г, в 8-13 лет - 370 г, в 14-17 лет - 470 г.

К особенностям углеводного обмена в детском возрасте относится сравнительно умеренная мобилизация внутренних углеводных ресурсов для поддержания необходимой энергии при выполнении физической нагрузки В частности, у детей и подростков, выполняющих физические упражнения, наблюдается снижение сахара в крови, в то время как у взрослых выполнение тех же упражнений приводит к повышению уровня сахара крови.

 

         ОСОБЕННОСТИ ЖИРОВОГО И ЛИПИДНОГО ОБМЕНА

Жиры в организме ребенка выполняют энергетическую и пластическую функции, являясь абсолютно необходимым компонентом детского пищевого рациона. Наибольшая потребность в жирах отмечается у грудных детей. В первые 6 месяцев ребенок должен получать 6-7 г/кг в сутки, что покрывает около 50% всей калорийной потребности. С возрастом потребность в жирах снижается, и одновременно падает доля жиров (до30-40%) в покрытии энергетической потребности.

Усвоение жиров у детей высокое: 96% при грудном вскармливании и около 90% при смешанном и искусственном.

У новорожденных отмечается низкое содержание холестерина в крови - 65 мг%, что примерно в 2 раза ниже, чем у взрослого. Потребность детского организма в холестерине очень велика, так как он необходим для построения клеточных и субклеточных мембран.

Основным энергетическим материалом в организме ребенка являются триглицериды, но для окисления жира требуется много углеводов. Если последних в пище мало, то ребенка появляется значительное количество недоокисленных продуктов жирового обмена. Кормление же детей смесями, бедными жирами, приводит к недостатку в организме жирорастворимых витаминов.

У детей количество всосавшегося в кишечнике пищевого жира меньше, чем у взрослого, вследствие неполного расщепления жира.

Количество липоидов в крови в течение первых 4-6 недель быстро увеличивается, а затем нарастание происходит более медленно, вплоть до 11 лет, когда концентрация липоидов достигает уровня, характерного для взрослого человека (700 мг%). Часть жира, поступившего в организм ребенка, откладывается в жировых депо, которые относительно быстро истощаются, особенно в условиях распада жиров или при недостатке в пище углеводов.

 

                  ОСОБЕННОСТИ ВОДНО-СОЛЕВОГО ОБМЕНА.

 

Наиболее существенной особенностью водно-солевого обмена является его высокая интенсивность, лабильность, а также задержка жидкости и минеральных солей в организме ребенка (положительный водно-солевой обмен).

Наиболее распространенным и важным соединением в орга­низме человека является вода. В водной среде осуществляются все химические, обменные и транспортные процессы, она служит универсальным растворителем продуктов питания и обмена. На долю жидкости приходится 58—80 % массы тела.

К моменту рождения ребенка содержание воды в организме со­ставляет 75—80 % его массы и зависит от степени зрелости. У не­доношенных количество жидкости больше в связи с незрелостью регуляторных механизмов, повышенной гидрофильностью тканей и незначительным содержанием жира. С возрастом относительное количество ее уменьшается, особенно интенсивно в первые годы жизни. К 3—5 годам общее количество жидкости (в %) достигает уровня взрослого человека. С возрастом абсолютная потребность в воде увеличивается, а относительная уменьшается с 150—200 мл/кг у новорожденного до 40-50 мл/кг у взрослого.

Вода в организме находится в трех секторах: сосудис­том (плазма крови), интерстициальном (межтканевая жидкость) и внутриклеточном (клеточная плазма).  По мере развития организма относительный объем внеклеточной жидкости уменьшается глав­ным образом за счет интерстициального пространства, а внутриклеточный сектор возрастает в основном благодаря увеличению количества клеток.

Несмотря на то, что в раннем возрасте на единицу массы тела приходится больше воды, детский организм существенно хуже взрослого противостоит потерям жидкости. Такое напряжение вод­ного баланса в определенной степени связано с тем, что у детей интенсивность обмена веществ и площадь поверхности тела, приходящиеся на единицу массы, относительно больше, чем у взрослых. В результате этого потери воды через легкие и кожу у новорожденных в 2 раза превышают аналогичные потери у взрослых.

С возрастом изменяется и количество жидкости, экскретируемой почками. Хотя абсолютная скорость мочеотделения увели­чивается, однако в расчете на 1 кг массы тела (или другую стан­дартную величину) наблюдается снижение суточного диуреза с 110 мл/кг у новорожденных до 60—80 мл/кг в 2—3 года и 20— 30 мл/кг у взрослых. На выведение одного и того же количества органических и неорганических веществ новорожденные дети затрачивают в 2—3 раза больше воды, чем взрослые. Именно это обстоятельство и диктует повышенную потребность ребенка в воде.

У детей по сравнению со взрослыми существенно выше суточ­ный обмен воды. У новорожденных он составляет примерно поло­вину объема внеклеточной жидкости (700 мл из 1400 мл), тогда как в зрелом возрасте — 1/7 (200 из 1400 мл). Кроме того, у детей фиксированный резерв жидкости весьма мал, вода более подвиж­на в связи с недоразвитием соединительной ткани. У новорожден­ных и грудных детей не развито чувство жажды, что также обус­ловливает их склонность к обезвоживанию.

 ОСОБЕННОСТИ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ ДЕТЕЙ ГРУДНОГО ВОЗРАСТА

 

Терморегуляция – поддержание постоянной температуры тела определяется процессами химической продукции тепла – термогенезом и теплоотдачей. У новорожденных температура тела и теплоотдача выше, чем у взрослых.

При понижении температуры среды новорожденный ребенок может увеличить теплопродукцию почти до тех же величин, что и взрослый. Однако в виду малой теплоизоляции диапазон терморегуляции у новорожденного составляет не более 5° С. У взрослого человека термогенез включается при снижении температуры среды больше чем на 15° С. При этом следует учесть, что критическая температура, при которой включается термогенез у новорожденного составляет 33° С, тогда как у взрослого – 23–27° С.

Механизмы термогенеза новорожденного и ребенка раннего возраста отличаются от термогенеза взрослого. Взрослый человек в ответ на охлаждение начинает дрожать, включая так называемый «сократительный» термогенез, т.е. дополнительную теплопродукцию в скелетных мышцах. У новорожденных холодовая дрожь отсутствует.

У детей имеет место, так называемый «несократительный» термогенез, локализованный, прежде всего, в печени и бурой жировой ткани, масса которой равна 35-40 г. Активацию теплопродукции бурой жировой ткани у здорового ребенка можно заметить по повышению температуры кожи в тех местах, где она расположена близко к поверхности. Это шея и межлопаточная область.

По изменению температуры в этих областях можно судить о состоянии механизмов терморегу­ляции ребенка, о степени его закаленности. Так называемый «го­рячий затылок» ребенка первых месяцев жизни связан именно с активностью бурого жира.

В течение первого года жизни активность химической терморе­гуляции снижается. У ребенка 5—6 мес роль физической терморе­гуляции заметно возрастает. С возрастом основная масса бурого жира исчезает, но еще до 3-летнего возраста сохраняется реакция самой крупной части бурого жира — межлопаточной. Имеются сообще­ния, что у взрослых людей, работающих на Севере, на открытом воздухе, бурая жировая ткань продолжает активно функционировать. В обычных условиях у ребенка старше 3 лет активность несок­ратительного термогенеза ограничена, а главенствующую роль в повышении теплопродукции при активации химической термо­регуляции начинает играть специфическая сократительная актив­ность скелетных мышц — мышечный тонус и мышечная дрожь. Если такой ребенок оказывается в условиях обычной комнатной температуры (+20 °С) в трусах и майке, у него в 80 случаях из 100 активируется теплопродукция.

У детей формирование аппарата терморегуляции завершается к концу первого года жизни. Это обусловлено тем, что в механизме физической терморегуляции существенная роль отводится периферическим сосудистым реакциям, нейрогенные механизмы регуляции которых к моменту рождения ребенка еще недоразвиты. Только спустя несколько недель, или даже месяцев после рождения на охлаждение ребенок отвечает изменением теплоотдачи. У трех- четырехмесячного ребенка во время сна температура кожи на закрытых местах практически такая же, как и на открытых, и лишь в возрасте 9-10 месяцев температура кожи закрытых участков на 1-3^о С выше, чем открытых. Устанавливающееся сразу после рождения относительное постоянство температуры тела обеспечивается высоким уровнем теплопродукции, достигаемым большими энергозатратами за счет тонического напряжения мускулатуры. По мере приближения температуры окружающей среды к 30-32^оС мышца расслабляются, и теплопродукция в них почти прекращается. Конечно, способность физиологически зрелых новорожденных устанавливать температуру тела достигается и за счет теплоотдачи через кожу и потоотделение, однако последние развиты относительно слабо.

Вследствие несовершенной терморегуляции в первое время организм ребенка отличается неустойчивостью температуры при охлаждении, перегревании, приеме пищи, крике, двигательной активности, засыпании и водных процедурах, но с 6-10 месяца эти колебания становятся значительно меньше. Суточный ритм колебаний температуры с максимумов во второй половине дня и минимумом ночью устанавливается на протяжении первого года жизни.

Из-за более выраженного развития механизмов теплопродукции по сравнению с механизмами теплоотдачи новорожденные достаточно легко переносят снижение температуры тела на 3-4^о, но очень плохо переносят повышение температуры. Перегревание ребенка наступает чрезвычайно легко. Если температура тела новорожденного повышается более чем на 2^о, то это представляет опасность для его жизни.

 Даже у детей более старшего возраста при интенсивной физической работе, приводящей к повышению теплопродукции из-за относительного несовершенства теплоотдачи, температура тела может значительно повышаться. Иногда это наблюдается и у детей школьного возраста. У новорожденных значительно усилена отдача тепла через кожу в связи с обильно развитой сетью кровеносных сосудов, слабо развитыми мышцами, относительно большой поверхностью тела по сравнению с его объемом, и большой потерей воды через тонкий эпидермис. Слабо выражена у новорожденных функция потовых желез.

Таким образом, механизмы терморегуляции отличаются у ребенка недоразвитием, что может при нарушениях теплового режима привести к серьезным расстройствам в деятельности организма в целом. В то же время сформировавшиеся к моменту рождения аппараты терморегуляции вполне достаточны для поддержания температурного гомеостазиса в условиях окружающей среды, не превышающих физиологических возможностей детского организма.

Усиление ростовых процессов в период ростового скачка (5—6 лет) приводит к увеличению длины и площади поверхно­сти конечностей, что обеспечивает регулируемый теплообмен организма с окружающей средой. Это в свою очередь приводит к тому, что начиная с 5,5—6 лет (особенно отчетливо у девочек) происходят значительные изменения терморегуляторной функ­ции. Теплоизоляция тела возрастает, а активность химической терморегуляции существенно снижается. Такой способ регуля­ции температуры тела более экономичен, и именно он в ходе дальнейшего возрастного развития становится преобладающим. Этот период развития терморегуляции является сенситивным для проведения закаливающих процедур.

С началом полового созревания наступает следующий этап развития терморегуляции, проявляющийся в расстройстве складывавшейся функциональной системы. У 11—12-летних девочек и 13-летних мальчиков, несмотря на продолжающееся снижение интенсивности обмена покоя, соответствующей подстройки сосудистой регуляции не происходит. Лишь в юношеском возрасте после завершения полового созревания возможности терморегуляции достигают дефинитивного уровня развития. Повышение теплоизоляции тканей собственного тела позволяет обходиться без включения