Особенности энергетического обмена у детей, их связь с процессами роста.

 

У детей значительная часть энергии расходуется на рост и пластические процессы, которые наиболее велики у новорожденных и детей раннего возраста. Основной обмен веществ у детей меняется в зависимости от возраста ребенка и типа питания. По сравнению с первыми днями жизни, к полутора годам обмен веществ увеличивается более чем вдвое. Однако к периоду полового созревания расход энергии на основной обмен уменьшается на 300 ккал/куб.м. В период новорожденности выделяют следующие особенности метаболизма:

• Уровень основного обмена в 2 раза выше, чем у взрослого,
• Потребность в жидкости в 5 раз выше, чем у взрослого,
• Фракция экскреции натрия в 10 раз меньше, чем у взрослого,
• В первые дни жизни происходит существенное перераспределение жидкости между компартментами,
• Существенную роль могут играть неощутимые потери
• Секреторная функция поджелудочной железы полностью устанавливается только к концу 1-го года жизни.
• Устойчивая перистальтика у плода появляется только после 28 – 30 недель гестации.
• Координация сосания и глотания развивается после 33 – 36 недель гестации.

Основной обмен – сумма энерготрат организма в определенных условиях, максимально приближенных к наиболее экономическому режиму жизнедеятельности; колличество тепла, выделяемого организмом в условиях покоя, температурного оптимума, натощак, отнесенное к единице поверхности тела, за сутки. Для человека, в настоящее время чаще всего пользуются формулой М. Клайбера: М = 67,7 • Р0,75 ккал/сут, где М — теплопродукция целого организма, а Р — масса тела. Соответственно интенсивность теплопродукции — т, равная М/Р, составит m =67,6 • Р-о.25. Очевидно, константа 67,6 ккал/сут— теплопродукция организма, масса которого равна 1 кг. Рост связан с увеличением синтеза крупных, термодинамически малоустойчивых молекул, для построения которых необходимы затраты энергии. При нарушении обмена веществ на клеточном уровне повреждены мембраны митохондрий, лизосом, эндоплазматической сети, ядра и др. Причинами нарушения обмена веществ на клеточном уровне являются: нарушения биоэнергетических и анаболических процессов, прежде всего биосинтеза нуклеиновых кислот и белков, а также липидов, нарушения постоянства внутренней среды, нарушения нервной и гуморальной регуляции и др. При нарушениях обмена веществ на органном и тканевом уровне изменяются специфические функции отдельных органов тканей. Его причины: органная гипоксия, регионарные нарушения гомеостаза, повреждения специальных метаболических процессов, обеспечивающих особые функции данного органа или ткани.

 

Лабильность биохимических показателей ребенка, причины этого явления. Легкость сдвигов при патологиях и меньшая специфичность.

Лабильность кислотно-щелочного равновесия в организме ребенка. Факторы, способствующие этому развитию. Метаболические и дыхательные респираторные нарушения, наблюдаемые в детском возрасте. Легкость возникновения ацидоза у детей, причины этого.

Вода и минеральные соли являются необходимыми компонентами органов и тканей. В ходе онтогенеза их содержание претерпевает существенные изменения. Общее содержание воды в организме человека и ее распределение по отдельным компартментам представлено в нижеследующей таблице:

 

возраст	Общее содержание воды, % к массе тела	Распределение воды в организме, в % к массе тела
Внутриклеточная вода	Внеклеточная вода
общее содержание	Интерстициаль-ная жидкость	Плазма
До 6 месяцев	70	30	40	34,5	5,6
6 месяцев -- 1 год	70	35	35	30	5
1 год--5 лет	65-70	35-40	30	25	5
Старше 5 лет и взрослые	60-65	40-46	20-24	17	5

Следует иметь в виду, что объем воды в организме детей подвержен значительным индивидуальным колебаниям, которые определяются различиями в содержании жира в тканях, характером вскармливания и питания, индивидуальными свойствами тканевых белков и др.

По мере увеличения возраста ребенка процентная доля воды по отношению к общей массе тела уменьшается, увеличивается относительная доля внутриклеточной воды и, соответственно, снижается доля внеклеточной воды, причем особенно заметно падает относительная доля интерстици-альной жидкости, тогда как относительный объем плазмы крови почти не изменяется.

В первые дни жизни практически у всех новорожденных наблюдается физиологическое уменьшение массы тела, достигающее 10% от ее первоначального значения. Это явление связывают с двумя факторами: отрицательным водным балансом и катаболической направленностью обменных процессов в первые дни жизни.

Суточная потребность в воде в расчете на 1 кг массы тела в детском возрасте в несколько раз выше, чем у взрослых. Она составляет для новорожденных 120 мл, для детей 3-х летнего возраста - 100 мл, тогда как аналогичная величина для взрослых равняется 35 мл/ кг массы тела.

Отличительной особенностью обмена воды в раннем детском возрасте является относительно большее, чем у взрослых, выделение воды через кожу и легкие. В условиях перегревания и одышки у детей раннего возраста оно может достигать половины и более принятой воды. В нормальных условиях потеря воды за счет испарения с поверхности кожи и через легкие составляет около 1 мл на кг массы в час, тогда как у взрослых - 0,5 мл/кг в час. Эти потери могут возрастать почти в 2 раза при большой двигательной активности ребенка.

Суточный диурез в возрасте 1 месяц составляет 100-350 мл, в 6-месячном возрасте - 250-500 мл, к 1 году - 300-600 мл и к 10-летнему возрасту -1000-1300 мл. Вследствие интенсивности водного обмена недостаток вводимой жидкости или потеря ее при поносе, рвоте и даже учащенном дыхании приводит у детей к обезвоживанию. Клинические наблюдения показывают, что дети страдают от дефицита воды значительно чаще и тяжелее, чем взрослые.

Одним из важных условий нормальной жизнедеятельности является постоянство рН внутренней среды организма. Границы изменений концентрации водородных ионов, выраженные с помощью этого показателя, совместимые с жизнью, составляют от 6,8 до 7,8. В норме у взрослых рН крови колеблется в узких пределах 7,40± 0,03. У новорожденных и детей раннего возраста диапазон физиологических колебаний рН шире, чем у взрослых, и составляет 7,40±0,08 и 7,40±0,06 соответственно. Постоянство рН крови поддерживается за счет работы буферных систем: белковой, бикарбонатной и фосфатной. Буферная емкость крови, т.е. способность нейтрализовать поступающие кислоты или основания, снижается сразу после рождения и достигает значений, характерных для взрослых, только к периоду полового созревания.

У здоровых детей, родившихся без признаков гипоксии, рН крови колеблется в пределах 7,29-7,38, т.е. несколько ниже чем у детей раннего возраста. Такой «пограничный» ацидоз здоровых новорожденных обычно исчезает на третьи сутки. В неблагоприятных условиях родов, сопровождающихся гипоксией плода, развивается метаболический ацидоз, вызванный поступлением в кровь больших количеств молочной кислоты. Тяжелый ацидоз наблюдается и при дыхательных расстройствах у новорожденных. Опасность для жизни новорожденных возникает при падении рН крови до 7,0. Вследствие более высокой напряженности обмена веществ у грудных детей количество образующихся ионов водорода в расчете на 1 кг массы тела в 2-3 раза превышает их высвобождение у взрослых (1 мМ/кг и 2-3 мМ/кг соответственно). Количество углекислоты, образующееся в течение суток, у новорожденного составляет 330 мМ/кг, у взрослого человека - 286 мМ/кг. Несмотря на это, детский организм поддерживает равновесие кислот и оснований, но оно легко нарушается в связи с заболеваниями легких, при анемиях и других расстройствах. Регуляция кислотно-основного равновесия становится более устойчивой у здоровых детей после первого года жизни.

Рост и развитие ребенка определяет главную закономерность минерального обмена у детей, состоящую в том, что поступление солей в организм и их выведение не уравновешено между собой. В отличие от взрослых, часть минеральных компонентов задерживается в организме, где используется для построения формирующегося скелета, а также растущих органов и тканей. Иначе говоря, у детей наблюдается положительный баланс минеральных соединений. Так, у детей первого года жизни при естественном вскармливании в организме задерживается от 33 до 48% минеральных компонентов пищи. С возрастом увеличивается абсолютная потребность, выраженная в г минеральных веществ в сутки, однако относительная потребность в минеральных веществах, выраженная в г на 1 кг массы тела, - снижается.

Содержание важнейших минеральных элементов в плазме крови у детей по данным Ананенко А.А. и соавт. (1980): -

•

Компонент	Возраст	Содержание, мМ/л
Натрий	Новорожденные 1 месяц - 1 год 2-3 года 4- 14 лет	130-155 133-142 125-143 137-147
Кадий	Новорожденные 1 месяц - 5 лет 6-14 лет	4,66-6,66 4,15-5,76 3,69-5,12
Хлор	0-14 лет	96-107
Кальций общий	0-5 суток 6 дней— 14 лет	2,25 - 2, 45 2,5 - 2,87
Фосфор неорганичний	Новорожденные 1 месяц - 1 год 2 -14 лет	1,78 1,29- 2,26 0,65-1,62
Магний	0 - 1 год 2 -14 лет	0,66-0,95 0,78-0,99

 

Важнейшей особенностью обмена натрия у новорожденных и детей раннего возраста является значительный размах колебаний его концентрации в сыворотке крови в пределах 135-155 мМ/л и определенная тенденция к снижению уровня натрия в сыворотке крови в возрасте 2-3 лет до 125-143 мМ/л. У детей старше 4 лет содержание натрия в сыворотке крови составляет 137-144 мМ/л, т.е. не отличается от его концентрации у взрослых. Причиной нестабильности уровня натрия в крови детей раннего возраста являются незрелость механизмов осморегуляции, недостаточное развитие канальцевого аппарата почек и относительной гипер-альдостеронизм. Внутриклеточное содержание натрия у детей выше, чем у взрослых, составляя в эритроцитах 6,37-7,03 мМ/л по сравнению с 6,08 мМ/ л у взрослых. По-видимому, это связано с некоторым несовершенством «натриевого насоса» в клетках детей раннего возраста.

Уровень калия в сыворотке крови повышен в периоде новорожденности до 6 мМ/л и постепенно снижается до 4-5 мМ/л у детей 7-14 лет. Вероятно, главной причиной повышенного содержания калия в период новорожденное™ является низкая величина гломерулярной фильтрации. Содержание калия в эритроцитах у детей грудного возраста ниже, чем у взрослых, составляя 103 мМ/л по сравнению с 106 мМ/л у взрослых. С возрастом содержание калия во всех органах по отношению к массе клеток увеличивается. У детей раннего возраста выведение калия с мочой обычно превышает экскрецию натрия. Величины почечной экскреции калия и натрия уравниваются к 2-3 летнему возрасту, составляя около 3 мМ в пересчете на кг массы тела в сутки. В более старшем возрасте экскреция натрия превышает экскрецию калия.

Важная роль в процессе роста и развития ребенка принадлежит двухвалентным катионам кальция и магния. С обменом этих двух катионов тесно связан обмен фосфора. В последние месяцы беременности плод из крови матери ежесуточно получает до 100-150 мг кальция на кг массы тела плода. Содержание кальция в крови плода выше, чем в крови матери. Однако сразу же после рождения развивается гипокальциемия - содержание кальция может упасть до 1,75 мМ/л. Эта гипокальциемия может проявляться в повышении нервно-мышечной возбудимости. Гипокальциемия быстро исчезает за счет поступления кальция с молоком матери и в последующие сроки концентрация его в крови поддерживается на уровне 2,25-2,3 мМ/л, не отличаясь от его концентрации в крови взрослых.

Удовлетворение потребности детского организма в кальции имеет чрезвычайно важное значение в формировании скелета. Детям в возрасте до 1 года необходимо 0,36-0,60 г кальция в сутки, в возрасте 3-4 года - 1,0 г, в 7-10 летнем - 1,2 г и 14-17-летнем - 1,4 г сутки. Всасывание поступающего с пищей кальция связано с функционированием в клетках кишечника кальцийсвязывающего белка, синтез которого контролируется производным витамина Д - 1,25-дигидроксикальциферолом. Недостаток витамина Д приводит к нарушению всасывания кальция в кишечнике и к развитию рахита.

Содержание неорганического фосфора в крови новорожденных обычно в 2-4 раза превышает содержание этого элемента в крови матери. Эта гиперфосфатемия способствует снижению содержания кальция в крови. Уровень неорганических фосфатов в крови остается повышенным в течение первого года жизни, после чего снижается до значений, характерных для взрослых. Большое значение для оценки состояния минерального обмена придается коэффициенту: концентрация общего кальция в крови, помноженная на содержание неорганического фосфора в крови. Обе величины должны быть выражены в мг/100 мл крови. У здоровых детей значение этого эмпирического коэффициента должно быть не менее 30. Снижение этого показателя указывает на нарушение регуляции минерального обмена и на расстройство процессов оссификации.

Содержание магния в крови новорожденных может быть сниженным. Поскольку магний является синергистсм кальция в отношении влияния на нервно-мышечную возбудимость, гипомагнезия также проявляется признаками «тетании новорожденных» (судорожный синдром). В связи с этим при лечении «тетании новорожденных» необходимо вводить не только ионы кальция, но и ионы магния. Для детей грудного возраста достаточно поступления магния из расчета 11,5-14 мг/кг массы тела в сутки.

Дети также как и взрослые, нуждаются в поступлении с пищей целого ряда микроэлементов. Суточная потребность в микроэлементах далеко не всегда известна. Так, потребность в железе составляет 10-15 мг/сутки, в меди- 2,5-5 мг, в цинке - 3-5 мг, а в кобальте - около 3 мкг в сутки. Известно, что шестимесячный ребенок получает в сутки около 17 мкг селена, а дети старшего возраста - 0,3 мг марганца в расчете на 1 кг массы тела. Однако две последние цифры вовсе не означают, что именно такова истинная потребность в этих микроэлементах, она окончательно не установлена.

Вместе с тем, известно, что микроэлементы играют огромную роль в организме человека, входя в состав биологически важных структур. Так, железо необходимо для построения железопорфириновых группировок
гемоглобина, миоглобина, цитохромов; медь входит в состав цитохром-С-оксидазы, супероксиддисмутазы и церуллоплазмина; цинк - в состав кар-боангидразы, щелочной фосфатазы; селен - в состав глутатионпероксида-зы, защищающей клетки от токсичных перекисных соединений; кобальт -в состав кобамидных коферментов и т.д. Отсюда ясно, что недостаток того или иного микроэлемента будет приводить к дезорганизации работы соответствующих ферментных систем.