В совокупности химических реакций происходит обмен веществ и энергии, так необходимый для жизнедеятельности организма. Здесь выделяют основные этапы - это подготовительный и метаболизм. На первом вещество, поступая в организм алиментарным путем, подвергается химическому превращению и далее поступает в кровь и в клетки. Вторым этапом является метаболизм - поступившие в клетки соединения тоже подвергаются химическим преобразованиям.

Обмен веществ и энергии в клетке выполняет специфические функции. Это извлечение из окружающей среды энергии и преобразование ее в высокоэнергетические соединения, необходимые для обеспечения клеток энергетическими потребностями. В ходе этого процесса происходит образование промежуточных соединений, которые являются предшественниками высокомолекулярных клеточных компонентов, а также синтез белков, липидов, нуклеиновых кислот и сахаров. Кроме этого данный процесс сопровождается разрушением и синтезом специальных биомолекул. Если говорить более простым языком, то самые сложные типа деградируют в более простые, а организм, затрачивая энергию на это превращение, синтезирует клеточные компоненты.

Обмен веществ и энергии позволяет организму размножаться и расти, сохраняет его структуры и отвечает на воздействия окружающей среды. Чтобы понимать его сущность, нужно учитывать клеточное энергетическое своеобразие. Клетка изотермична, то есть у всех частей клеток примерно одна температура. Между собой различные клетки практически не отличаются и по давлению.

Обмен веществ и энергии - это не только основа всех жизнедеятельных процессов, но он принадлежит к числу самых важных специфических признаков, отличающих живую материю от мертвой. Все элементы, которые естественным образом попадают в организм, превращаются в собственные вещества ткани, а в дальнейшем в конечные продукты.

Осуществляется обмен веществ и энергии не только в клетке, но и в межклеточной жидкости, а постоянство ее состава поддерживается при помощи кровообращения. За время прохождения крови по капиллярам плазма способна 40 раз полностью обновиться. Немаловажную роль в этих процессах играют ферменты. Они выступают а также регулируют метаболические пути.

Абсолютно во всех живых организмах, в независимости от их примитивности или, наоборот, сложности, основа всей жизни - это обмен веществ и энергии в организме. Он определяет весь жизненный цикл, начиная с рождения, роста, старения и заканчивая смертью.

В организме происходят различные процессы - это жиров, воды, минеральных солей, углеводов. К ним относят и при котором создаются новые структуры и соединения, характерные для каждого организма. Результатами является выделение энергии, необходимой для жизнедеятельности организма, тканей и клеток. Исходными продуктами являются образования аммиака, соединения натрия, хлора, фтора и углекислого газа. Обмен веществ и энергии в организме завершается стадией выведения отработанных соединений из организма, в реализации которой участвуют кровь, легкие, органы мочевыделения.

Закон сохранения веществ и энергии - это теоретическая основа для важнейшего метода исследования такого процесса, как обмен веществ и энергии или установление баланса. То есть определяется количество энергии и веществ, которые поступают и выделяются из организма в виде тепла и прочих конечных продуктов обмена. Чтобы определить их суммарный баланс, необходимы знания точных химических методов и путей выделения из организма различных элементов. Баланс энергии определяется калорийностью пищевых веществ и количеством выделенного тепла, которое можно измерить и подсчитать.

Обмен веществ и энергии, или метаболизм ,— совокупность химических и физических превращений веществ и энергии, происходящих в живом организме и обеспечивающих его жизнедеятельность. Обмен веществ и энергии составляет единое целое и подчиняется закону сохранения материи и энергии.

Обмен веществ складывается из процессов ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция (анаболизм) — процесс усвоения организмом веществ, при котором расходуется энергия. Диссимиляция (катаболизм) — процесс распада сложных органических соединений, протекающий с высвобождением энергии.

Единственным источником энергии для организма человека является окисление органических веществ, поступающих с пищей. При расщеплении пищевых продуктов до конечных элементов — углекислого газа и воды,— выделяется энергия, часть которой переходит в механическую работу, выполняемую мышцами, другая часть используется для синтеза более сложных соединений или накапливается в специальных макроэргических соединениях.

Макроэргическими соединениями называют вещества, расщепление которых сопровождается выделением большого количества энергии. В организме человека роль макроэргических соединений выполняют аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) и креатинфосфат (КФ).

ОБМЕН БЕЛКОВ .

Белками (протеинами) называют высокомолекулярные соединения, построенные из аминокислот. Функции:

Структурная, или пластическая, функция состоит в том, что белки являются главной составной частью всех клеток и межклеточных структур. Каталитическая, или ферментная, функция белков заключается в их способности ускорять биохимические реакции в организме.

Защитная функция белков проявляется в образовании иммунных тел (антител) при поступлении в организм чужеродного белка (например, бактерий). Кроме того, белки связывают токсины и яды, попадающие в организм, и обеспечивают свертывание крови и остановку кровотечения при ранениях.

Транспортная функция заключается в переносе многих веществ. Важнейшей функцией белков является передача наследственных свойств , в которой ведущую роль играют нуклеопротеиды. Различают два основных типа нуклеиновых кислот: рибонуклеиновые кислоты (РНК) и дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК).

Регуляторная функция белков направлена на поддержание биологических констант в организме.

Энергетическая роль белков состоит в обеспечении энергией всех жизненных процессов в организме животных и человека. При окислении 1 г белка в среднем освобождается энергия, равная 16,7 кДж (4,0 ккал).

Потребность в белках. В организме постоянно происходит распад и синтез белков. Единственным источником синтеза нового белка являются белки пищи. В пищеварительном тракте белки расщепляются ферментами до аминокислот и в тонком кишечнике происходит их всасывание. Из аминокислот и простейших пептидов клетки синтезируют собственный белок, который характерен только для данного организма. Белки не могут быть заменены другими пищевыми веществами, так как их синтез в организме возможен только из аминокислот. Вместе с тем белок может замещать собой жиры и углеводы, т. е. использоваться для синтеза этих соединений.

Биологическая ценность белков. Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме человека и должны обязательно поступать с пищей в готовом виде. Эти аминокислоты принято называть незаменимыми , или жизненно-необходимыми. К ним относятся: валин, метионин, треонин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, триптофан и лизин, а у детей еще аргинин и гистидин. Недостаток незаменимых кислот в пище приводит к нарушениям белкового обмена в организме. Заменимые аминокислоты в основном синтезируются в организме.

Белки, содержащие весь необходимый набор аминокислот, называют биологически полноценными . Наиболее высока биологическая ценность белков молока, яиц, рыбы, мяса. Биологически неполноценными называют белки, в составе которых отсутствует хотя бы одна аминокислота, которая не может быть синтезирована в организме. Неполноценными белками являются белки кукурузы, пшеницы, ячменя.

Азотистый баланс. Азотистым балансом называют разность между количеством азота, содержащегося в пище человека, и его уровнем в выделениях.

Азотистое равновесие — состояние, при котором количество выведенного азота равно количеству поступившего в организм. Азотистое равновесие наблюдается у здорового взрослого человека.

Положительный азотистый баланс — состояние, при котором количество азота в выделениях организма значительно меньше, чем содержание его в пище, то есть наблюдается задержка азота в организме. Положительный азотистый баланс отмечается у детей в связи с усиленным ростом, у женщин во время беременности, при усиленной спортивной тренировке, приводящей к увеличению мышечной ткани, при заживлении массивных ран или выздоровлении после тяжелых заболеваний.

Азотистый дефицит (отрицательный азотистый баланс) отмечается тогда, когда количество выделяющегося азота больше содержания его в пище, поступающей в организм. Отрицательный азотистый баланс наблюдается при белковом голодании, лихорадочных состояниях, нарушениях нейроэндокринной регуляции белкового обмена.

Распад белка и синтез мочевины. Важнейшими азотистыми продуктами распада белков, которые выделяются с мочой и потом, являются мочевина, мочевая кислота и аммиак.

ОБМЕН ЖИРОВ .

Жиры делят на простые липиды (нейтральные жиры, воски), сложные липиды (фосфолипиды, гликолипиды, сульфолипиды) и стероиды (холестерин и др.). Основная масса липидов представлена в организме человека нейтральными жирами. Нейтральные жиры пищи человека являются важным источником энергии. При окислении 1 г жира выделяется 37,7 кДж (9,0 ккал) энергии.

Суточная потребность взрослого человека в нейтральном жире составляет 70—80 г, детей 3—10 лет — 26—30 г.

Нейтральные жиры в энергетическом отношении могут быть заменены углеводами. Однако есть ненасыщенные жирные кислоты — линолевая, линоленовая и арахидоновая, которые должны обязательно содержаться в пищевом рационе человека, их называют не заменимыми жирными кислотами .

Нейтральные жиры, входящие в состав пищи и тканей человека, представлены главным образом триглицеридами, содержащими жирные кислоты — пальмитиновую, стеариновую, олеиновую, линолевую и линоленовую.

В обмене жиров важная роль принадлежит печени. Печень — основной орган, в котором происходит образование кетоновых тел (бета-оксимасляная, ацетоуксусная кислоты, ацетон). Кетоновые тела используются как источник энергии.

Фосфо- и гликолипиды входят в состав всех клеток, но главным образом в состав нервных клеток. Печень является практически единственным органом, поддерживающим уровень фосфолипидов в крови. Холестерин и другие стероиды могут поступать с пищей или синтезироваться в организме. Основным местом синтеза холестерина является печень.

В жировой ткани нейтральный жир депонируется виде триглицеридов.

Образование жиров из углеводов. Избыточное употребление углеводов с пищей приводит к отложению жира в организме. В норме у человека 25—30% углеводов пищи превращается в жиры.

Образование жиров из белков. Белки являются пластическим материалом. Только при чрезвычайных обстоятельствах белки используются для энергетических целей. Превращение белка в жирные кислоты происходит, вероятнее всего, через образование углеводов.

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ .

Биологическая роль углеводов для организма человека определяется прежде всего их энергетической функцией. Энергетическая ценность 1 г углеводов составляет 16,7 кДж (4,0 ккал). Углеводы являются непосредственным источником энергии для всех клеток организма, выполняют пластическую и опорную функции.

Суточная потребность взрослого человека в углеводах составляет около 0,5 кг . Основная часть их (около 70%) окисляется в тканях до воды и углекислого газа. Около 25—28% пищевой глюкозы превращается в жир и только 2—5% ее синтезируется в гликоген — резервный углевод организма.

Единственной формой углеводов, которая может всасываться, являются моносахара. Они всасываются главным образом в тонком кишечнике, током крови переносятся в печень и к тканям. В печени из глюкозы синтезируется гликоген. Этот процесс носит название гликогенеза . Гликоген может распадаться до глюкозы. Это явление называют гликогенолизом . В печени возможно новообразование углеводов из продуктов их распада (пировиноградной или молочной кислоты), а также из продуктов распада жиров и белков (кетокислот), что обозначается как гликонеогенез . Гликогенез, гликогенолиз и гликонеогенез — тесно взаимосвязанные и протекающие в печени процессы, обеспечивающие оптимальный уровень сахара крови.

В мышцах, так же как и в печени, синтезируется гликоген. Распад гликогена является одним из источников энергии мышечного сокращения. При распаде мышечного гликогена процесс идет до образования пировиноградной и молочной кислот. Этот процесс называют гликолизом . В фазе отдыха из молочной кислоты в мышечной ткани происходит ре-синтез гликогена.

Головной мозг содержит небольшие запасы углеводов и нуждается в постоянном поступлении глюкозы. Глюкоза в тканях мозга преимущественно окисляется, а небольшая часть ее превращается в молочную кислоту. Энергетические расходы мозга покрываются исключительно за счет углеводов. Снижение поступления в мозг глюкозы сопровождается изменением обменных процессов в нервной ткани и нарушением функций мозга.

Образование углеводов из белков и жиров (гликонеогенез). В результате превращения аминокислот образуется пировиноградная кислота, при окислении жирных кислот — ацетилкоэнзим А, который может превращаться в пировиноградную кислоту — предшественник глюкозы. Это наиболее важный общий путь биосинтеза углеводов.

Между двумя основными источниками энергии — углеводами и жирами — существует тесная физиологическая взаимосвязь. Повышение содержания глюкозы в крови увеличивает биосинтез триглицеридов и уменьшает распад жиров в жировой ткани. В кровь меньше поступает свободных жирных кислот. Если возникает гипогликемия, то процесс синтеза триглицеридов тормозится, ускоряется распад жиров и в кровь в большом количестве поступают свободные жирные кислоты.

ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН.

Все химические и физико-химические процессы, протекающие в организме, осуществляются в водной среде. Вода выполняет в организме следующие важнейшие функции : 1) служит растворителем продуктов питания и обмена; 2) переносит растворенные в ней вещества; 3) ослабляет трение между соприкасающимися поверхностями в теле человека; 4) участвует в регуляции температуры тела за счет большой теплопроводности, большой теплоты испарения.

Общее содержание воды в организме взрослого человека составляет 50 —60% от его массы, то есть достигает 40—45 л .

Принято делить воду на внутриклеточную, интрацеллюлярную (72%) и внеклеточную, экстрацеллюлярную (28%). Внеклеточная вода размещена внутри сосудистого русла (в составе крови, лимфы, цереброспинальной жидкости) и в межклеточном пространстве.

Вода поступает в организм через пищеварительный тракт в виде жидкости или воды, содержащейся в плотных пищевых продуктах. Некоторая часть воды образуется в самом организме в процессе обмена веществ.

При избытке в организме воды наблюдается общая гипергидратация (водное отравление), при недостатке воды нарушается метаболизм. Потеря 10% воды приводит к состоянию дегидратации (обезвоживание), при потере 20% воды наступает смерть.

Вместе с водой в организм поступают и минеральные вещества (соли). Около 4% сухой массы пищи должны составлять минеральные соединения.

Важной функцией электролитов является участие их в ферментативных реакциях.

Натрий обеспечивает постоянство осмотического давления внеклеточной жидкости, участвует в создании биоэлектрического мембранного потенциала, в регуляции кислотно-основного состояния.

Калий обеспечивает осмотическое давление внутриклеточной жидкости, стимулирует образование ацетилхолина. Недостаток ионов калия тормозит анаболические процессы в организме.

Хлор является также важнейшим анионом внеклеточной жидкости, обеспечивая постоянство осмотического давления.

Кальций и фосфор находятся в основном в костной ткани (свыше 90%). Содержание кальция в плазме и крови является одной из биологических констант, так как даже незначительные сдвиги в уровне этого иона могут приводить к тяжелейшим последствиям для организма. Снижение уровня кальция в крови вызывает непроизвольные сокращения мышц, судороги, и вследствие остановки дыхания наступает смерть. Повышение содержания кальция в крови сопровождается уменьшением возбудимости нервной и мышечной тканей, появлением парезов, параличей, образованием почечных камней. Кальций необходим для построения костей, поэтому он должен поступать в достаточном количестве в организм с пищей.

Фосфор участвует в обмене многих веществ, так как входит в состав макроэргических соединений (например, АТФ). Большое значение имеет отложение фосфора в костях.

Железо входит в состав гемоглобина, миоглобина, ответственных за тканевое дыхание, а также в состав ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях. Недостаточное поступление в организм железа нарушает синтез гемоглобина. Уменьшение синтеза гемоглобина ведет к анемии (малокровию). Суточная потребность в железе взрослого человека составляет 10—30 мкг .

Йод в организме содержится в небольшом количестве. Однако его значение велико. Это связано с тем, что йод входит в состав гормонов щитовидной железы, оказывающих выраженное влияние на все обменные процессы, рост и развитие организма.

Образование и расход энергии.

Энергия, освобождающаяся при распаде органических веществ, накапливается в форме АТФ, количество которой в тканях организма поддерживается на высоком уровне. АТФ содержится в каждой клетке организма. Наибольшее количество ее обнаруживается в скелетных мышцах — 0,2—0,5%. Любая деятельность клетки всегда точно совпадает по времени с распадом АТФ.

Разрушившиеся молекулы АТФ должны восстановиться. Это происходит за счет энергии, которая освобождается при распаде углеводов и других веществ.

О количестве затраченной организмом энергии можно судить по количеству тепла, которое он отдает во внешнюю среду.

Методы измерения затрат энергии (прямая и непрямая калориметрия).

Дыхательный коэффициент.

Прямая калориметрия основана на непосредственном определении тепла, высвобождающегося в процессе жизнедеятельности организма. Человека помещают в специальную калориметрическую камеру, в которой учитывают все количество тепла, отдаваемого телом человека. Тепло, выделяемое организмом, поглощается водой, протекающей по системе труб, проложенных между стенками камеры. Метод очень громоздок, применение его возможно в специальных научных учреждениях. Вследствие этого в практической медицине широко используют метод непрямой калориметрии. Сущность этого метода заключается в том, что сначала определяют объем легочной вентиляции, а затем — количество поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа. Отношение объема выделенного углекислого газа к объему поглощенного кислорода носит название дыхательного коэффициента . По величине дыхательного коэффициента можно судить о характере окисляемых веществ в организме.

При окислении углеводов дыхательный коэффициент равен 1 так как для полного окисления 1 молекулы глюкозы до углекислого газа и воды потребуется 6 молекул кислорода, при этом выделяется 6 молекул углекислого газа:

С 6 Н12О 6 +60 2 =6С0 2 +6Н 2 0

Дыхательный коэффициент при окислении белка равен 0,8, при окислении жиров — 0,7.

Определение расхода энергии по газообмену. Количество тепла, высвобождающегося в организме при потреблении 1 л кислорода — калорический эквивалент кислорода — зависит от того, на окислении каких веществ используется кислород. Калорический эквивалент кислорода при окислении углеводов равен 21,13 кДж (5,05 ккал), белков — 20,1 кДж (4,8 ккал), жиров — 19,62 кДж (4,686 ккал).

Расход энергии у человека определяют следующим образом. Человек дышит в течение 5 мин, через мундштук (загубник), взятый в рот. Мундштук, соединенный с мешком из прорезиненной ткани, имеет клапаны. Они устроены так, что человек свободно вдыхает атмосферный воздух, а выдыхает воздух в мешок. С помощью газовых часов измеряют объем выдохнутого воздуха. По показателям газоанализатора определяют процентное содержание кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом человеком воздухе. Затем рассчитывают количество поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа, а также дыхательный коэффициент. С помощью соответствующей таблицы по величине дыхательного коэффициента устанавливают калорический эквивалент кислорода и определяют расход энергии.

Основной обмен и его значение.

Основной обмен — минимальное количество энергии, необходимое для поддержания нормальной жизнедеятельности организма в состоянии полного покоя при исключении всех внутренних и внешних влияний, которые могли бы повысить уровень обменных процессов. Основной обмен веществ определяют утром натощак (через 12—14 ч после последнего приема пищи), в положении лежа на спине, при полном расслаблении мышц, в условиях температурного комфорта (18—20° С). Выражается основной обмен количеством энергии, выделенной организмом (кДж/сут).

В состоянии полного физического и психического покоя организм расходует энергию на: 1) постоянно совершающиеся химические процессы; 2) механическую работу, выполняемую отдельными органами (сердце, дыхательные мышцы, кровеносные сосуды, кишечник и др.); 3) постоянную деятельность железисто-секреторного аппарата.

Основной обмен веществ зависит от возраста, роста, массы тела, пола. Самый интенсивный основной обмен веществ в расчете на 1 кг массы тела отмечается у детей. С увеличением массы тела усиливается основной обмен веществ. Средняя величина основного обмена веществ у здорового человека равна приблизительно 4,2 кДж (1 ккал) в 1 ч на 1 кг массы тела .

По расходу энергии в состоянии покоя ткани организма неоднородны. Более активно расходуют энергию внутренние органы, менее активно — мышечная ткань.

Интенсивность основного обмена веществ в жировой ткани в 3 раза ниже, чем в остальной клеточной массе организма. Худые люди производят больше тепла на 1 кг массы тела, чем полные.

У женщин основной обмен веществ ниже, чем у мужчин. Это связано с тем, что у женщин меньше масса и поверхность тела. Согласно правилу Рубнера основной обмен веществ приблизительно пропорционален поверхности тела.

Отмечены сезонные колебания величины основного обмена веществ - повышение его весной и снижение зимой. Мышечная деятельность вызывает повышение обмена веществ пропорционально тяжести выполняемой работы.

К значительным изменениям основного обмена приводят нарушения функций органов и систем организма. При повышенной функции щитовидной железы, малярии, брюшном тифе, туберкулезе, сопровождающихся лихорадкой, основной обмен веществ усиливается.

Расход энергии при физической нагрузке.

При мышечной работе значительно увеличиваются энергетические затраты организма. Это увеличение энергетических затрат составляет рабочую прибавку, которая тем больше, чем интенсивнее работа.

По сравнению со сном при медленной ходьбе расход энергии увеличивается в 3 раза, а при беге на короткие дистанции во время соревнований — более чем в 40 раз.

При кратковременных нагрузках энергия расходуется за счет окисления углеводов. При длительных мышечных нагрузках в организме расщепляются преимущественно жиры (80% всей необходимой энергии). У тренированных спортсменов энергия мышечных сокращений обеспечивается исключительно за счет окисления жиров. У человека, занимающегося физическим трудом, энергетические затраты возрастают пропорционально интенсивности труда.

ПИТАНИЕ.

Восполнение энергетических затрат организма происходит за счет питательных веществ. В пище должны содержаться белки, углеводы, жиры, минеральные соли и витамины в небольших количествах и правильном соотношении. Усвояемость пищевых веществ зависит от индивидуальных особенностей и состояния организма, от количества и качества пищи, соотношения различных составных частей ее, способа приготовления. Растительные продукты усваиваются хуже, чем продукты животного происхождения, потому что в растительных продуктах содержится большее количество клетчатки.

Белковый режим питания способствует осуществлению процессов всасывания и усвояемости пищевых веществ. При преобладании в пище углеводов усвоение белков и жиров снижается. Замена растительных продуктов продуктами животного происхождения усиливает обменные процессы в организме. Если вместо растительных давать белки мясных или молочных продуктов, а вместо ржаного хлеба — пшеничный, то усвояемость продуктов питания значительно повышается.

Таким образом, чтобы обеспечить правильное питание человека, необходимо учитывать степень усвоения продуктов организмом. Кроме того, пища должна обязательно содержать все незаменимые (обязательные) питательные вещества: белки и незаменимые аминокислоты, витамины, высоконепредельные жирные кислоты, минеральные вещества и воду.

Основную массу пищи (75-80%) составляют углеводы и жиры.

Пищевой рацион - количество и состав продуктов питания, необходимых человеку в сутки. Он должен восполнять суточные энергетические затраты организма и включать в достаточном количестве все питательные вещества.

Для составления пищевых рационов необходимо знать содержание белков, жиров и углеводов в продуктах и их энергетическую ценность. Имея эти данные, можно составить научно обоснованных пищевой рацион для людей разного возраста, пола и рода занятий.

Режим питания и его физиологическое значение. Необходимо соблюдать определенный режим питания, правильно его организовать: постоянные часы приема пищи, соответствующие интервалы между ними, распределение суточного рациона в течение дня. Принимать пищу следует всегда в определенное время не реже 3 раз в сутки: завтрак, обед и ужин. Завтрак по энергетической ценности должен составлять около 30% от общего рациона, обед — 40—50%, а ужин — 20—25%. Рекомендуется ужинать за 3 ч до сна.

Правильное питание обеспечивает нормальное физическое развитие и психическую деятельность, повышает работоспособность, реактивность и устойчивость организма к влиянию окружающей среды.

Согласно учению И. П. Павлова об условных рефлексах, организм человека приспосабливается к определенному времени приема пищи: появляется аппетит и начинают выделяться пищеварительные соки. Правильные промежутки между приемами пищи обеспечивают чувство сытости в течение этого времени.

Трехкратный прием пищи в общем физиологичен. Однако предпочтительнее четырехразовое питание, при котором повышается усвоение пищевых веществ, в частности белков, не ощущается чувство голода в промежутках между отдельными приемами пищи и сохраняется хороший аппетит. В этом случае энергетическая ценность завтрака составляет 20%, обед — 35%, полдник—15%, ужин — 25%.

Рациональное питание. Питание считается рациональным, если полностью удовлетворяется потребность в пище в количественном и качественном отношении, возмещаются все энергетические затраты. Оно содействует правильному росту и развитию организма, увеличивает его сопротивляемость вредным воздействиям внешней среды, способствует развитию функциональных возможностей организма и повышает интенсивность труда. Рациональное питание предусматривает разработку пищевых рационов и режимов питания применительно к различным контингентам населения и условиям жизни.

Как уже указывалось, питание здорового человека строится на основании суточных пищевых рационов. Рацион и режим питания больного называются диетой. Каждая диета имеет определенные составные части пищевого рациона и характеризуется следующими признаками: 1) энергетической ценностью; 2) химическим составом; 3) физическими свойствами (объем, температура, консистенция); 4)режимом питания.

Регуляция обмена веществ и энергии.

Условнорефлекторные изменения обмена веществ и энергии наблюдаются у человека в предстартовых и предрабочих состояниях. У спортсменов до начала соревнования, а у рабочего перед работой отмечается повышение обмена веществ, температуры тела, увеличивается потребление кислорода и выделение углекислого газа. Можно вызвать условнорефлекторные изменения обмена веществ, энергетических и тепловых процессов у людей на словесный раздражитель.

Влияние нервной системы на обменные и энергетические процессы в организме осуществляется несколькими путями:

Непосредственное влияние нервной системы (через гипоталамус, эфферентные нервы) на ткани и органы;

Опосредованное влияние нервной системы через гипофиз (соматотропин) ;

Опосредованное влияние нервной системы через тропные гормоны гипофиза и периферические железы внутренней секреции;

Прямое влияниенервной системы (гипоталамус) на активность желез внутренней секреции и через них на обменные процессы в тканях и органах.

Основным отделом центральной нервной системы, который регулирует все виды обменных и энергетических процессов, является гипоталамус. Выраженное влияние на обменные процессы и теплообразование оказывают железы внутренней секреции. Гормоны коры надпочечников и щитовидной железы в больших количествах усиливают катаболизм, т. е. распад белков.

В организме ярко проявляется тесное взаимосвязанное влияние нервной и эндокринной систем на обменные и энергетические процессы. Так, возбуждение симпатической нервной системы не только оказывает прямое стимулирующее влияние на обменные процессы, но при этом увеличивается секреция гормонов щитовидной железы и надпочечников (тироксин и адреналин). За счет этого дополнительно усиливается обмен веществ и энергии. Кроме того, эти гормоны сами повышают тонус симпатического отдела нервной системы. Значительные изменения в метаболизме и теплообмене происходят при дефиците в организме гормонов желез внутренней секреции. Например, недостаток тироксина приводит к снижению основного обмена. Это связано с уменьшением потребления кислорода тканями и ослаблением теплообразования. В результате снижается температура тела.

Гормоны желез внутренней секреции участвуют в регуляции обмена веществ и энергии, изменяя проницаемость клеточных мембран (инсулин), активируя ферментные системы организма (адреналин, глюкагон и др.) и влияя на их биосинтез (глюкокортикоиды) .

Таким образом, регуляция обмена веществ и энергии осуществляется нервной и эндокринной системами, которые обеспечивают приспособление организма к меняющимся условиям его обитания.

Обмен веществ, или как его еще именуют "метаболизм" – это сложный процесс, в котором участвует много различных систем. Этот процесс настолько сложен и значим для нашего организма, что не останавливается ни на секунду.

Что такое обмен веществ:

Обмен веществ в организме человека:

Процесс, который подразумевает под собой расщепление белков , жиров и углеводов , позволяющий организму получать необходимую энергию, для обеспечения полноценной жизнедеятельности. Функционирует наш организм благодаря работе обменных процессов в клетках. Для того, чтобы работа организма была полноценной, должно поступать достаточное количество пищи, которая преобразуется в гормоны и ферменты в результате химических реакций.

Что такое ферменты:

Ферменты - это вещества, которые участвуют в процессе химических реакций, в результате которых расщепляются жиры, белки и углеводы. Жизнедеятельность клеток поддерживается за счет таких процессов. Современные исследования показали наличие около 3,5 тыс. ферментов. Однако, ферменты не могут полностью выполнять процессы без помощи гормонов, потому как находятся под контролем самих гормонов.

Что такое гормоны:

Гормоны вырабатываются железами эндокринной системы. Они взаимодействуют с одним видом ферментов и тормозят работу других. Стоит отметить, что те люди, которые принимают гормоны в виде таблеток, не могут полностью и правильно контролировать их баланс в организме. Гормоны действуют на организм по - разному, улучшая работу одних органов и ухудшить деятельность других в одно время. В качестве примера можно рассмотреть прием гормонов для лечения суставов, после которых может ухудшиться зрение.

Виды обмена веществ:

Выделяют 2 типа основоного обмена веществ в организме:

Анаболизм

Под этим понятием подразумевается химический процесс, который предусматривает обновление и образование новых клеток, тканей, органических веществ. Этот процесс скапливает определенное количество энергии, которая постепенно расходуется для защиты организма от внешних, неблагоприятных факторов, таких как различные болезни и инфекции, а также способствует росту организма в целом.

Катаболизм

Противоположный анаболизму процесс, при котором происходит расщепление жиров, углеводов и белков для выработки энергии. Этот процесс не менее важен для организма, и входит в общий процесс метаболизма. Катаболическая химическая реакция разрушает крупные молекулярные формулы на более мелкие, таким образом выделяя энергию. Однако, в случае переизбытка выделяемой энергии, организм откладывает ее в виде жировой ткани.

Наш организм особенно нуждается в необходимых для него веществах, таких как:

• Вода
  
• Белки
  
• Углеводы
  
• Жиры
  
• Минералы и витамины
  

Эти составляющие являются строительным материалом для нашего организма, они помогают в образовании новых тканей и клеток, которые способствуют росту. Множество различных факторов имеют серьезное влияние на обмен веществ. К таким относят: физическую активность, телосложение, количество съеденных калорий, и другие.

Замедление обмена веществ, причиной этому служат жесткие диеты, голодание, недостаток сна, отказ от углеводов. Если организм недополучает необходимые ему для жизнедеятельности калории и полезные вещества, тогда это расценивается как голодание, и запускается процесс экономии всех ресурсов, начинается накопление жира. Организм бережет вас от смерти, он заботится о вас.

Физические нагрузки тяжелого характера также замедляют обмен веществ. Ну и самое интересное то, что сидячий образ жизни, также зставляет организм накапливать жир, это тоже расценивается организмом как проблема.

Как ускорить процесс обмена веществ? Во всём нужен правильный подход, а именно:

• Питаться часто и небольшими порциями,соблюдать диету.
• Уделить внимание спорту
• Обеспечить организм витаминами и минералами в необходимых количествах
• Не пропускать завтрак
• Употребление достаточного количества воды

Что касается тренировок, то здесь должны преобладать силовые тренировки (бодибилдинг) и кардиотренинг (бег, плавание, велосипед и т.д.).Ваши тренировки должны быть тяжелыми, чтобы вы могли честно похвалить себя после хороших нагрузок, но, они не должны быть изнурительными. Много - не значит хорошо, во всём должна быть золотая середина. Почему нельзя пропускать завтрак? Завтрак - важнейший из всех приемов пищи, который запускает процесс метаболизма, и еще напомню, что после ночи обмен веществ замедляется, но мы его ускорим, вовремя позавтракав. Витамины и минералы нужно принимать дополнительно, чтобы поддерживать оптимальный баланс в организме, опять же - нельзя злоупотреблять фруктами, в них много фруктозы, помните это. Питание часто и небольшими порциями ускоряет ваш метаболизм, оптимально питаться через каждые 2.5 - 3 часа. Ну а вода - неотъемлемая часть всего вышеописанного, употребление нужного количества воды важно необходимо для организма и во время тренировок.

Мой совет: нужно научиться уделять внимание каждой мелочи. Если что - то не учитывать, это скажется на результате, в итоге.

Желаю всем успехов и терпения!

Обмен веществ - это совокупность протекающих в живых организмах химических превращений, обеспечивающих их рост, развитие, процессы жизнедеятельности, воспроизведение потомства, активное взаимодействие с окружающей средой.
Во всех живых организмах, от самых примитивных до самых сложных, каким является человек, основа жизни - это обмен веществ и энергии. Благодаря ему каждый организм не только поддерживает своё существование, но развивается и растет. Обмен веществ определяет цикличность жизни: рождение, рост и развитие, старение и смерть.

Пластический и энергетический обмен

Под пластическим обменом понимают такие процессы, в ходе которых в клетках создаются новые соединения и новые структуры, характерные для данного организма. Под энергетическим обменом понимают такие превращения энергии, в ходе которых в результате биологического окисления выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности клеток, тканей и всего организма в целом.
Результатом биологического окисления является образование углекислого газа, аммиака, соединений фосфора , натрия , хлора , которые выводятся из организма. Эта заключительная стадия обмена веществ. Она осуществляется кровью, легкими, потовыми железами, органами мочевыделения.

Обмен веществ и энергии - совокупность химических и физических превращений, происходящих в клетках и тканях живого организма и обеспечивающих его жизнеспособность. Сущность обмена веществ или метаболизма заключается в последовательном потреблении организмом из внешней среды различных веществ, усвоении, использовании, накоплении и потери веществ и энергии в течение жизни, позволяющие организму самосохраняться, расти, развиваться, адаптироваться к окружающей среде и самовоспроизводиться.

Обменные процессы протекают в виде последовательных фаз: 1) извлечение энергии из органических веществ, попавших в организм с пищей; 2) превращение продуктов расщепления пищевых веществ в «строительные блоки» для синтеза веществ, специфических для организма; 3) синтез белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов и других элементов клетки; 4) синтез и разрушение тех биологически активных молекул, которые необходимы для осуществления специфических функций организма.

Назначение обмена веществ и энергии заключается: во-первых, в обеспечении пластических нужд организма, то есть в доставке организму химических веществ, необходимых для построения его структурных элементов и восстановления распадающихся в организме и теряемых из организма веществ; во-вторых, в обеспечении всех жизненных функций организма энергией.

Выделяют основной обмен (происходящий при полном покое) и промежуточный обмен (совокупность химических превращений с момента поступления переваренных пищевых веществ в кровь до выделения продуктов обмена из организма).

Обмен веществ делится на два взаимосвязанных и одновременно протекающих в клетке процесса - ассимиляцию (анаболизм) и диссимиляцию (катаболизм). При анаболизме происходит биосинтез сложных веществ из более простых молекул-предшественников. При этом каждая клетка синтезирует характерные для нее белки , жиры , углеводы и другие соединения. При катаболизме происходит расщепление крупных органических молекул до простых соединений с одновременным выделением энергии, которая запасается, главным образом, в виде АТФ. Катаболизм относят к энергетическому обмену, обеспечивающему доставку к клеткам энергии, необходимой для жизнедеятельности. В течение жизни наблюдаются разные количественные соотношения процессов ассимиляции и диссимиляции: в растущем организме преобладает ассимиляция; примерно в возрасте от 22-25 лет до 60 лет устанавливается относительное равновесие анаболизма и катаболизма; после 60 лет процессы диссимиляции несколько превышают процессы ассимиляции, что сопровождается изменениями функциональных возможностей различных систем организма.

Основные этапы обмена веществ и их значение. Основными веществами, необходимыми для жизнедеятельности организма являются белки , жиры , углеводы , минеральные вещества , витамины и вода . Процессы обмена этих веществ имеют свои характерные особенности. Но на ряду с этим существуют общие закономерности, позволяющие выделить три этапа обмена веществ: 1) переработку пищевых продуктов в органах пищеварения, 2) межуточный обмен веществ, 3) образование конечных продуктов метаболизма.

Первый этап - это последовательное расщепление химических компонентов пищи в желудочно-кишечном тракте до низкомолекулярных структур и всасывание образовавшихся простых химических продуктов в кровь или лимфу.

Расщепление белков, жиров и углеводов происходит под влиянием специфических ферментов. Белки расщепляются пептидами до аминокислот, жиры - липазами до глицерина и жирных кислот, сложные углеводы - амилазами до моносахаридов. Энергетическая ценность первого этапа обмена веществ незначительна и состоит главным образом в переводе питательных веществ в простейшие формы, которые могут в дальнейшем служить энергетическим источником. Этими формами являются аминокислоты (около 20), три гексозы (глюкоза, фруктоза и галактоза), пентоза, некоторые более редкие сахара, глицерин и жирные кислоты. Они легко всасываются в кровь и лимфу, разносятся током крови к печени и периферическим тканям, где подвергаются дальнейшим превращениям.

Второй этап обмена веществ объединяет превращения аминокислот, моносахаридов, глицерина и жирных кислот. Процесс межуточного обмена веществ приводит к образованию немногих ключевых соединений, которые обуславливают перекрестную взаимосвязь между отдельными путями обмена веществ, а также между процессами синтеза и распада; образно их называют метаболическим котлом, или общим котлом обмена веществ (рис. 21). Таким соединением, например, является пировиноградная кислота, пируват, играющая роль связующего звена между углеводами, жирами и большинством аминокислот. Пировиноградная кислота является общим продуктом распада углеводов, жиров и безазотистого остатка некоторых аминокислот. Наряду с этим пировиноградная кислота может служить продуктом для синтеза углеводов и жиров, а также участвовать в переаминировании аминокислот.

Основной ключевой продукт - ацетилкоэнзим А («активный ацетат»), образующийся в результате многоступенчатого окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты и последующего присоединения коэнзима А. Ацетилкоензим А - нуклеотид, содержащий богатую энергией сульфидную связь. 0н легко подвергается дальнейшему окислению, а также служит объединяющим звеном для обмена жирных кислот и некоторых аминокислот.

В итоге обмен жиров, белков и углеводов сводится к общему пути - циклу трикарбоновых кислот (циклу Кребса), окислительному распаду конечных продуктов обмена углеводов, жиров и аминокислот. Таким образом процессы обмена углеводов, жиров и белков взаимосвязаны на стадии ключевых продуктов метаболизма и имеют общий конечный путь (рис. 21).

Белки		Углеводы		Жиры
âá		âá		â
Аминокислоты		Моносахариды		Глицерин		Жирные кислоты
â		âá		âá
	Пировиноградная кислота
		â
		Ацетилкоэнзим А
		â
		Цикл трикарбоновых кислот	2Н	Дыхательная цепь
		à
		ß
		2Н
		à
		â â	2Н
		Н 2 О СО 2

Рис. 21. Схема взаимосвязи обмена углеводов, белков, и жиров (по: Држевецкая , 1994)

Процессы межуточного обмена веществ приводят к синтезу видоспецифических белков, жиров и углеводов и их комплексов - нуклеопротеидов, фосфолипидов и др., то есть к образованию составных частей организма. Наряду с этим процессы межуточного обмена служат основным источником энергии. Основная часть энергии (2 / 3) освобождается в результате окисления в цикле Кребса. При межуточных превращениях углеводов, жиров и белков освободившаяся энергия превращается в энергию особых химических соединений, так называемых макроэргами , то есть соединений, в которых накапливается много энергии.

В организме человека функцию макроэргов выполняют различные фосфорные соединения, главным образом аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Именно в АТФ аккумулируется 60-70% всей энергии, освобождающейся при межуточном обмене питательных веществ. И лишь 30-40% энергии, выделяющейся при окислении белков, жиров и углеводов, превращается в тепловую энергию и выделяется из организма во внешнюю среду в процессе теплоотдачи.

Третий этап обмена заключается в образовании и выделении конечных продуктов обмена. Азотосодержащие продукты выделяются с мочой (главным образом), калом и в небольших количествах через кожу. Углерод выделяется главным образом в виде СО 2 через легкие и частично с мочой и калом. Выделение водорода происходит преимущественно в виде воды через легкие и кожу, а также с мочой и калом. Таким же путем экскретируются минеральные соединения.

Обмен белков. Значение белков . Белками или протеинами называют высокомолекулярные органические соединения, построенные из остатков аминокислот. Белки занимают ведущее место среди органических элементов, на их долю приходится более 50% сухой массы клетки. Они выполняют следующие функции:

1) пластическую - основной строительный материал клеточных структур (входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, многих гормонов);

2) ферментативную - белки ферменты катализируют процессы обмена веществ (дыхание, пищеварение, выделение);

3) энергетическую - обеспечивают организм энергией, образующейся при расщеплении белков;

4) защитную - белки плазмы крови обеспечивают иммунитет;

5) гомеостатическую - поддерживают постоянство водно-солевой среды организма;

6) двигательную - взаимодействие сократительных белков актина и миозина при мышечном сокращении.

Белки являются материальными носителями жизни, составляют основу всех клеточных структур. Биосинтез белков определяет рост, развитие и самообновление всех структурных элементов в организме. Важная роль белков определяет необходимость их частого обновления. Скорость обновления белков неодинакова для различных тканей. С наибольшей скоростью обнавляются белки печени, слизистой оболочки кишечника, а также других органов и плазмы крови. Так например, в печени человека ежедневно образуется около 25 г нового белка, в цитоплазме в сутки заменяется около 20 г, в составе гемоглобина - около 8 г. В нормальных условиях в организме взрослого человека ежедневно продуцируется до 400 г нового белка и столько же распадается. Половина белкового состава печени замещается новым белком на протяжении всего 5-7 дней. Медленнее обновляются белки, входящие в состав клеток мозга, сердца, половых желез, и еще медленнее - белки мышц, кожи и особенно опорных тканей (сухожилей, костей, хрящей).

Полноценные и неполноценные белки . Белковый обмен организма тесно связан с белковым питанием. Для синтеза белков большое значение имеет аминокислотный состав пищи. Все аминокислоты, используемые в синтезе белка, делятся на две группы: 1) заменимые, недостаток которых в пище может быть восполнен за счет других аминокислот, и 2) незаменимые или жизненно необходимые, не образующиеся в организме, недостаток которых вызывает нарушение синтеза белков.

Установлено, что из 20 входящих в состав белков-аминокислот 12 синтезируются (заменимые аминокислоты), а 8 не синтезируются (незаменимые аминокислоты). Без незаменимых аминокислот синтез белка резко нарушается: останавливается рост, падает масса тела. К незаменимым аминокислотам относятся валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилалалин, триптофан, лизин. Например, отсутствие в пище аминокислоты лизина приводит к задержке роста ребенка, к истощению его мышечной системы. Недостаток валина вызывает расстройство равновесия у детей.

Пища животного происхождения содержит больше незаменимых аминокислот, чем растительная. Белки, включающие весь необходимый набор аминокислот, называют биологически полноценными . Наиболее высока биологическая ценность белков молока, яиц, рыбы, мяса. Неполноценными белками являются белки кукурузы, пшеницы, ячменя. Следует отметить, что два неполноценных белка с различным составом аминокислот могут совместно обеспечить потребность организма. В связи с этим пища ребенка должна не только содержать достаточное количество белка, но и включать белки с высокой биологической ценностью, то есть животного происхождения.

Этапы белкового обмена . Обмен белков - процесс усвоения (синтеза, распада и выведения) клетками и тканями организма азотосодержащих соединений (главным образом белков и аминокислот).

Синтез белка происходит из аминокислот и низкомолекулярных полипептидов, которые образуются при расщеплении белков в пищеварительной системе до аминокислот и всасываются в кровь.

Ферментативное расщепление белков осуществляется протеипазами пищеварительных соков - желудочного, поджелудочного, кишечного.

Межуточный обмен белков . Всосавшиеся в кишечнике аминокислоты и пептиды переносятся кровью в печень и к периферическим тканям. Здесь часть их используется для синтеза белков организма, часть идет на образование ряда производных аминокислот (пуриновых и фосфатидных оснований). Наконец, часть аминокислот подвергается дезаминированию, то есть удалению аминогруппы из аминокислот и превращение их в безазотистые продукты. Аминогруппы, отщепившиеся при дезаминировании, выводятся из организма с мочей в виде аммиака и мочевины.

Таким образом, межуточный обмен белков состоит из нескольких фаз: 1) биосинтез белков; 2) расщепление тканевых белков, 3) превращение аминокислот. В процессе межуточного обмена аминокислот появляются физиологически активные вещества: гормоны, нуклеотиды, коферменты (рис. 22).

В результате межуточного обмена белков образуются конечные продукты (аммиак, мочевая кислота, креатин). Мочевина основной конечный продукт, образующийся в процессе белкового метаболизма. Она синтезируется в печени из аммиака, освобождающегося при дезаминировании аминокислот.

Азотистый баланс - соотношение количества азота, поступившего в организм с пищей и выделившегося из него. Так как в состав белков входит азот, то по азотистому балансу можно судить о соотношении количества поступившего и разрушенного в организме белка:

Зная, сколько азота усвоено, легко рассчитать количество введенного в организм белка. В среднем в белке содержится 16% азота, то есть 1г азота в 6,25 г белка, следовательно, умножив величину усвоенного азота на 6,25 можно определить количество введенного в организм белка. Точно также определяют и величину суточного распада белка. Между количеством азота, введенного с белками пищи, и количеством азота, выводимого из организма, существует определенная взаимосвязь. Это состояние получило название азотистого равновесия . Следовательно, в состоянии азотистого равновесия распад белковых структур организма количественно уравновешивается белками пищи. Азотистое равновесие характеризует нормальное протекание процессов белкового обмена в организме в условиях достаточного белкового питания.

Белки пищи		Тканевые белки
â распад		â распад
Пептиды		Пептиды
â		â
	Аминокислоты
новообразование â		âвзаимопревращение
Вещества небелковой природы		Аминокислоты
Аминокислоты	NH 3	Мочевина
â
Тканевые белки	синтез	распад
	Биологически активные вещества: гормоны, нуклеотиды, коферменты	распад	Метаболиты цикла трикарбоновых кислот
		â
		СО 2 Н 2 О

Рис. 22. Пути использования аминокислот во внутриклеточном обмене
(по: Андреева и др., 1998)

В тех случаях, когда поступление азота превышает его выделение - положительный азотистый баланс . При этом синтез белка преобладает над его распадом. Устойчивый положительный азотистый баланс наблюдается всегда при увеличении массы тела и отмечается в период роста организма, во время беременности в связи с ростом плода, в период выздоровления после тяжелых заболеваний, а также при усиленных спортивных тренировках, сопровождающихся увеличением массы мышц. В этих случаях происходит задержка азота в организме (ретенция азота).

Белки в организме не депонируются, то есть не откладываются в запас. Поэтому при поступлении с пищей значительного количества белка только часть его расходуется на пластические цели, большая же часть - на энергетические цели. В связи с этим ребенку нужно давать оптимальное количество белка, с набором всех аминокислот.

Когда количество выведенного из организма азота превышает количество поступившего, то определяется как отрицательный азотистый баланс . Отрицательный азотистый баланс возникает при полном отсутствии или недостаточном количестве белка в пище, а также при потреблении пищи, содержащей неполноценные белки. Во всех этих случаях имеет место белковое голодание. При белковом голодании снижается интенсивность синтеза и распада белка.

Понижение активности синтеза белков, особенно функционально необходимых белков, приводит к нарушению деятельности органов и систем. Особенно страдает растущий организм: тормозится рост, нарушается формирование скелета, что обусловлено недостатком пластического материала, необходимого для построения клеточных структур.

Возрастные особенности белкового обмена . В детском организме интенсивно протекают процессы роста и формирования новых клеток и тканей. Поэтому потребность в белках у ребенка значительно выше, чем у взрослого. Чем интенсивнее идут процессы роста, тем больше потребность в белке.

Институтом питания РАМН разработаны нормы суточной потребности белка на 1 кг массы тела детей: до 1 года - 5-5,5 г, от 1 до 3 лет - 4-4,5 г, от 4 до 7 лет - 3,5-4 г, от 8 до 12 лет - 3 г и старше 12 лет - 2-2,5 г. При этих величинах азот максимально задерживается в организме. Важное значение имеет не только количество, но и качество вводимого белка. Полноценность белков определяется наличием в них аминокислот, необходимых для построения белков детского организма.

С возрастом изменяется потребность в отдельных незаменимых и заменимых аминокислотах. Дети 1-го года жизни нуждаются не только в гораздо большем количестве нуклеиновых кислот, но и качественно ином составе аминокислот пищи. В этом же возрасте отмечается наибольшая задержка белка в организме, так как интенсивно нарастает масса тела. Наибольший положительный баланс азота наблюдается в первые 3 месяца жизни.

В дальнейшем величина баланса, оставаясь все время положительной, падает и к концу года существенных изменений в балансе азота не происходит. Так, например, по данным А. Ф. Толкачевской (1960), удержание азота у детей 1-го года жизни в г/кг в среднем составляет: 3 месяца - 0,28, 3-6 месяцев - 0,20, 6-9 месяцев - 0,21, 9-12 месяцев - 0,23 (цит. по: Маркосян , 1969). Степень использования организмом азота имеет индивидуальные колебания. Как расходование, так и задержка азота пищи зависит не только от возрастных потребностей организма, но и от количества введенного с пищей белка. Ребенок в отличие от взрослого обладает способностью временного накопления белка. Чем больше вводится с пищей азота, тем больше его задержка в организме (табл. 34).

Табл. 34. Задержка азота у дошкольников при различном содержании белка в рационе (по: Макхамов , 1959)

Наилучшая ретенция азота у детей от 1,6 до 3 лет наблюдается при суточной дозе белка, равной 4 г на 1 кг веса. Уустановлено, что для детей 7-8 лет суточная доза белка, равная 2,2-2,5 г на 1 кг веса, лишь поддерживает азотистое равновесие. При меньшей дозе баланс отрицательный, а при дозе 2,8 -З г на 1 кг веса он становится положительным.

С возрастом в моче увеличивается количество недоокисленных продуктов, изменяются соотношения между отдельными фракциями азота и серы мочи, происходят изменения в выделении молочной кислоты и креатина.

Наименьшее содержание общего азота в моче приходится на первые 3 месяца жизни, а в последующие месяцы и до 1-го года отмечается повышение содержания азота в моче. Суточное количество азота, выводимое с мочой, особенно в течение первых 4 лет жизни интенсивно увеличивается. В 4-6 лет общий азот мочи колеблется в пределах 98-162 мг/ч. Количество азота на 1 кг веса достигает максимальной величины к 6 годам, а затем начинает постепенно снижаться.

В расчете на 1 кг веса количество мочевины, постепенно нарастая на 1-м году жизни, на 2-м году увеличивается вдвое, затем опять постепенно повышается до 5-6 лет, после чего начинает падать. Так, например, если у новорожденного выделяется с мочой 0,17 г мочевины на 1 кг веса, то у 6-летнего - 0,81, а у 13-летнего - 0,64.

Таким образом, периоду наиболее интенсивного роста соответствует наименьшее выделение мочевины. Что касается содержания в моче детей мочевой кислоты, то выделение ее в расчете на 1 кг веса на протяжении первого года жизни значительно превышает таковое у взрослого человека. Особенно высоко содержание мочевой кислоты в первые 3 месяца, затем несколько снижается, но к концу года все же превышает нормы взрослого в 2-4 раза. Суточное количество мочевой кислоты довольно равномерно повышается с возрастом и составляет на 2-м году жизни 260 мг, в 10 лет - 560 мг, в 13 лет - 600 мг и у взрослого - 800 мг. В то же время относительное выведение мочевой кислоты с возрастом уменьшается.

Еще одной особенностью азотистого обмена детей является постоянное наличие в их моче креатина. В норме креатин в моче взрослых людей не выделяется, а у детей, начиная с момента рождения, выделение креатина в моче продолжается до периода полового созревания. С возрастом значительно уменьшается выделение креатина с мочой, повышается концентрация креатинина и к 15-16 годам приближается к уровню взрослого человека.

В возрасте 5-6 лет нет половых различий в выделении как креатина, так и креатинина, они появляются лишь в 10-13 лет, причем у девочек выделение креатина больше, чем у мальчиков.

В отношении выделения креатинина половые различия возникают примерно с 9 лет и более заметными становятся в 14-16 лет. У мальчиков суточное количество выделяемого с мочой креатинина намного больше, чем у девочек. Эти половые различия объясняются, по-видимому, большим развитием мышечной системы у мальчиков по сравнению с девочками этого же возраста.