Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Возрастная анатомия и физиология

АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ДЫХАНИЯ

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА

Дыханием называют обмен газов между организмом и окружающей средой. У человека газообмен состоит из пяти этапов:

  • 1) обмен газов между воздушной средой и легкими (<внешнее дыхание’);
  • 2) обмен газов между легкими и кровью (легочное дыхание)',
  • 3) транспорт газов кровью;
  • 4) диффузия газов из крови в ткани и из тканей в кровь;
  • 5) окисление в тканях (тканевое дыхание).

Обмен газов между кровью и воздухом осуществляет дыхательная система, которая состоит из носовой полости, носоглотки, гортани, трахеи, бронхов и легких (рис. 10.1).

В верхних дыхательных путях (носовая полость, носоглотка, глотка) вдыхаемый воздух очищается от пылевых частиц, согревается и увлажняется. Носовая полость разделена на две части перегородкой. В каждой части носовой полости расположены три извилистых хода. Воздух поступает через наружные отверстия. Внутренний слой носовой полости покрыт мерцательным слизистым эпителием, который содержит кровеносные сосуды и железы. Через носоглотку и глотку воздух поступает в гортань.

Нижние дыхательные путы образуются гортанью, трахеей, бронхами. Средний слой гортани, которая является органом голосо-образования, состоит из хрящей, соединенных между собой связками и мышцами. Внутренний слой также покрыт мерцательным слизистым эпителием. Между слизистой оболочкой и хрящами располагаются голосовые связки. Воздух через гортань проходит в трахею. Трахея представляет собой полый цилиндр, нижний конец которого делится на левый и правый первичные бронхи. Трахея проводит воздух к бронхам, которые многократно ветвятся, утончаются, уменьшаются, образуя бронхиальное дерево (см. рис. 10.1). По бронхам воздух достигает альвеол (легочных пузырьков), где и происходит газообмен.

Легкие покрыты оболочкой - легочной плеврой, состоящей из двух листков, которые образуют герметически замкнутую плевральную полость, заполненную плевральной жидкостью. Давление внутри плевральной полости ниже атмосферного, поэтому легкие всегда растянуты.

Строение дыхательной системы

Рис. 10.1. Строение дыхательной системы: воздуховодные и респираторные пути; легочные альвеолы и их кровоснабжение (Н.Ф. Лысова, Р.И. Айзман и соавт., 2008)

Легкие пассивно участвуют в дыхании. Дыхательные движения (вдох и выдох) осуществляются с помощью дыхательных мышц: межреберных мышц и диафрагмы. Акт вдоха и выдоха ритмически сменяют друг друга. Вдох - это активный процесс, а выдох преимущественно осуществляется пассивно. За 1 мин взрослый человек делает 15-20 дыхательный движений, физически тренированные люди - до 8-12, однако их дыхание более глубокое.

Ритмическая смена акта вдоха и выдоха, а также согласованная работа дыхательных мышц обеспечивается нервно-гуморальной регуляцией. Основной дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Он состоит из центра вдоха и центра выдоха. Эти центры тесно функционально взаимодействуют. Автоматизм центра вдоха поддерживается и изменяется под влиянием импульсов, поступающих от дыхательных мышц, сосудистых рефлексогенных зон, различных интеро- и экстерорецепторов, а также других гуморальных факторов (pH крови, концентрация С02 и 02 в крови). Высшие дыхательные центры располагаются в промежуточном мозге и в коре больших полушарий. Функция высших дыхательных центров заключается в изменении дыхания в зависимости от потребностей организма и уровня обмена веществ, а также в регуляции произвольного дыхания при разговоре, пении и т.д.

Показателем подвижности легких и грудной клетки является жизненная емкость легких (ЖЕЛ). ЖЕЛ - максимальный объем воздуха, который человек может выдохнуть после глубокого вдоха, отражает максимальные возможности дыхательной системы. Величина ЖЕЛ зависит от возраста, пола, размеров, положения тела, степени тренированности, состояния здоровья человека и т.д.

Система органов дыхания выполняет лишь первую часть газообмена. Остальное выполняет система органов кровообращения. Их совместная деятельность обеспечивает поддержание относительного постоянства соотношений О2 и СО2 в крови и тканях организма.

Характерные черты функционирования системы дыхания:

  • • объем легочной вентиляции обусловливает не один, а несколько гуморальных показателей: pH, напряжение ССЬ и СЬ в крови;
  • • в дыхательный центр одновременно поступает информация о вышеназванных гуморальных показателях крови, ликвора, межклеточной жидкости и ткани самого дыхательного центра.

ОСОБЕННОСТИ ДЫХАНИЯ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

Дыхание плода

Во внутриутробной жизни плод получает О2 и удаляет ССЬ исключительно путем плацентарного кровообращения. Однако большая толщина плацентарной мембраны (в 10-15 раз толще легочной мембраны) не позволяет выравнивать парциальные напряжения газов по обе ее стороны. У плода появляются ритмические, дыхательные движения частотой 38-70 в минуту. Эти дыхательные движения сводятся к небольшому расширению грудной клетки, которое сменяется более длительным спадением и еще более длительной паузой. Легкие при этом не расправляются, остаются спавшимися, альвеолы и бронхи заполнены жидкостью, которая секретируется альвеолоци-тами. В межплевральной щели возникает лишь небольшое отрицательное давление в результате отхождения наружного (париетального) листка плевры и увеличение ее объема. Дыхательные движения плода происходят при закрытой голосовой щели, поэтому в дыхательные пути околоплодная жидкость не попадает.

Дыхательные движения плода способствуют, во-первых, увеличению скорости движения крови по сосудам и ее притоку к сердцу, а это улучшает кровоснабжение плода; во-вторых, развитию легких и дыхательной мускулатуры, т.е. тем структурам, которые понадобятся организму после его рождения.

Особенности транспорта газов кровью. Напряжение кислорода в оксигенированной крови пупочной вены низкое (30-50 мм рт. ст.), понижено содержание оксигемоглобина (65-80%) и кислорода (100— 150 мл/л крови), в связи с чем его еще меньше в сосудах сердца, мозга и других органов. Однако у плода функционирует фетальный гемоглобин (НЬР), обладающий высоким сродством с О2, что улучшает снабжение кислородом клеток за счет сдвига кривой диссоциации оксигемоглобина влево, в сторону более низких значений парциального напряжения газа. К концу беременности содержание НЬР снижается до 40%. Напряжение углекислого газа в артериальной крови плода (35-45 мм рт. ст.) низкое за счет гипервентиляции беременных. В эритроцитах отсутствует фермент карбоангидраза в результате чего до 42% углекислого газа, который может содержаться в гидрокарбонатах, исключается из транспорта и газообмена. Через плацентарную мембрану транспортируется в основном физический растворенный СО2. К концу беременности содержание СО2 в крови плода увеличивается до 600 мл/л. Несмотря на эти особенности транспорта газов, ткани плода имеют адекватное обеспечение кислородом благодаря следующим факторам: тканевой кровоток примерно в 2 раза больше, чем у взрослых; анаэробные окислительные процессы преобладают над аэробными; энергетические затраты плода минимальны.

Дыхание новорожденного

С момента рождения ребенка, еще до пережатия пуповины, начинается легочное дыхание. Легкие полностью расправляются после первых 2-3 дыхательных движений.

Причинами первого вдоха являются:

  • • избыточное накопление СО2 и Н и обеднение СЬ крови после прекращения плацентарного кровообращения, что стимулирует центральные хеморецепторы;
  • • изменение условий существования, особенно мощным фактором является раздражение кожных рецепторов (механо- и терморецепторов) и возрастающая афферентная импульсация с вестибуло- и проприорецепторов;
  • • разность давления в межплевральной щели и в дыхательных путях, которая при первом вдохе может достигнуть 70 мм вод. ст. (в 10-15 раз больше, чем при последующем спокойном дыхании).

Кроме того, в результате раздражения рецепторов, расположенных в области ноздрей, околоплодной жидкостью (рефлекс ныряльщика) прекращается торможение дыхательного центра. Происходит возбуждение мышц вдоха (диафрагмы), что вызывает увеличение объема грудной полости и понижение внутриплеврального давления.

Объем вдоха оказывается больше объема выдоха, что приводит к формированию функциональной остаточной емкости. Выдох в первые дни жизни осуществляется активно с участием экспираторных мышц.

При осуществлении первого вдоха преодолевается значительная упругость легочной ткани, обусловленная силой поверхностного натяжения спавшихся альвеол. При первом вдохе энергии затрачивается в 10-15 раз больше, чем в последующие вдохи. Для растяжения легких еще не дышавших детей давление воздушного потока должно быть примерно в 3 раза больше, чем у детей, перешедших на спонтанное дыхание.

Облегчает первый вдох поверхностно активное вещество - сурфактант, которое в виде тонкой пленки покрывает внутреннюю поверхность альвеол. Сурфактант уменьшает силу поверхностного натяжения и работу, необходимую для вентиляции легких, а также поддерживает в расправленном состоянии альвеолы, предохраняя их от слипания. Это вещество начинает синтезироваться на 6-м месяце внутриутробной жизни. При наполнении альвеол воздухом оно мо-номолекулярным слоем растекается по поверхности альвеол. У нежизнеспособных новорожденных, погибших от слипания альвеол, обнаружено отсутствие сурфактанта.

Давление в межплевральной щели новорожденного во время выдоха равно атмосферному давлению, во время вдоха уменьшается и становится отрицательным (у взрослых оно отрицательно и во время вдоха, и во время выдоха).

По обобщенным данным, у новорожденных число дыхательных движений в минуту 40-60, минутный объем дыхания - 600-700 мл, что составляет 170-200 мл/мин/кг.

С началом легочного дыхания за счет ускорения кровотока и уменьшения сосудистого русла в системе легочного кровообращения изменяется кровообращение через малый круг. Открытый артериальный (боталлов) проток в первые дни, а иногда недели, может поддерживать гипоксию за счет направления части крови из легочной артерии в аорту, минуя малый круг.

Особенности дыхания в детском возрасте

Частота, глубина, ритм и типы дыхания у детей. Дыхание у детей частое и поверхностное. Это связано с тем, что работа, затрачиваемая на дыхание, по сравнению со взрослыми, больше, так как, во-первых, преобладает диафрагмальное дыхание, поскольку ребра

расположены горизонтально, перпендикулярно позвоночному столбу, что ограничивает экскурсию грудной клетки. Этот тип дыхания остается ведущим у детей до 3-7-летнего возраста. Оно требует преодоления сопротивления органов брюшной полости (у детей относительно большая печень и частые вздутия кишечника). Во-вторых, у детей велика упругость легочной ткани (низкая растяжимость легких в связи с малым количеством эластических волокон) и значительно бронхиальное сопротивление из-за узости верхних дыхательных путей. Кроме того, ацинусы (структурно-функциональные единицы легкого) имеют меньшие размеры, плохо дифференцированы, и количество альвеол ограничено (площадь поверхности воздух/ткань составляет всего 3 м2, тогда как у взрослых - 75 м2).

Частота дыхания у детей разных возрастов представлена в табл. 10.1.

Таблица 10.1

Частота дыхания у детей разных возрастов

(по Доскину В.А. и соавт., 1997)

Возраст

Частота дыхания, мин

Возраст

Частота дыхания, мин

Новорожденные

40-60

7-8 лет

22-23

1-2 месяца

41-48

9-10 лет

20-21

1-3 года

31-35

11-12 лет

18-20

4-6 лет

24-26

13-15 лет

17-18

Частота дыхания у детей существенно меняется в течение дня, а также значительно больше, чем у взрослых, изменяется под влиянием различных воздействий (психические возбуждения, физическая нагрузка, повышение температуры тела и среды). Это объясняется легкой возбудимостью дыхательного центра у детей.

До 8 лет частота дыхания у мальчиков несколько больше, чем у девочек. К периоду полового созревания частота дыхания у девочек становится больше, и это соотношение сохраняется на всю жизнь.

Ритм дыхания. У новорожденных и грудных детей дыхание неритмичное. Глубокое дыхание сменяется поверхностным. Паузы между вдохом и выдохом неравномерны. Продолжительность вдоха и выдоха у детей короче, чем у взрослых: вдох равен 0,5-0,6 с (у взрослых - 0,98-2,82 с), а выдох - 0,7-1,0 с (у взрослых - 1,62-5,75 с). Уже с момента рождения устанавливается такое же, как у взрослых, соотношение между вдохом и выдохом: вдох короче выдоха.

Типы дыхания. У новорожденного до второй половины 1-го года жизни преобладает диафрагмальный тип дыхания. Грудное дыхание затруднено, так как грудная клетка имеет пирамидальную форму, а верхние ребра, рукоятка грудины, ключица и весь плечевой пояс расположены высоко, ребра лежат почти горизонтально, дыхательная мускулатура грудной клетки слаба. С момента, когда ребенок начинает ходить и все чаще занимает вертикальное положение, дыхание становится грудобрюшным. С 3-7 лет в связи с развитием мышц плечевого пояса грудной тип дыхания начинает преобладать над диафрагмальным. Половые различия типа дыхания начинают выявляться с 7-8-летнего возраста и заканчиваются к 14-17 годам. К этому времени у девушек формируется грудной, а у юношей -брюшной тип дыхания.

Легочные объемы у детей. У новорожденного ребенка объем легких во время вдоха увеличивается незначительно. Дыхательный объем составляет всего 15-20 мл. В этот период обеспечение организма СЬ происходит за счет увеличения частоты дыхания. С возрастом вместе с уменьшением частоты дыхания дыхательный объем увеличивается (табл. 10.2). МОД с возрастом также увеличивается (табл. 10.3), составляя у новорожденных 630-650 мл/мин, а у взрослых - 6100— 6200 мл/мин. В то же время относительный объем дыхания (отношение МОД к массе тела) у детей больше, чем у взрослых, примерно в 2 раза (у новорожденных относительный объем дыхания около 192, у взрослых - 96 мл/мин/кг). Это объясняется высоким уровнем обмена веществ и потребления 02 у детей по сравнению с взрослыми. Так, потребность в кислороде составляет (в мл/мин/кг массы тела): у новорожденных - 8—8,5; в 1-2 года - 7,5-8,5; в 6-7 лет - 8-8,5; в 10-11 лет - 6,2-6,4; в 13-15 лет - 5,2-5,5 и у взрослых -4,5.

Таблица 10.2

Жизненная емкость легких у детей разного возраста

(по В.А. Доскину и соавт., 1997)

Возраст, лет

ЖЕЛ, мл

Объем, мл

Дыхательный

Резервный

выдох

Резервный

вдох

4

1100

120

480

500

6

1200

150

500

550

8

1600

170

715

715

10

1800

230

785

785

12

2200

260

970

970

14

2700

300

1700

1700

16

3800

400

1700

1700

Взрослые

4000-4500

500

1800

1800

ЖЕЛ определяется у детей начиная с 4-5 лет, так как требуется активное и сознательное участие самого ребенка (см. табл. 10.2). У новорожденного определяют так называемую жизненную емкость крика. Считают, что при сильном крике объем выдыхаемого воздуха равен ЖЕЛ. В первые минуты после рождения она составляет 56-110 мл.

Таблица 10.3

Возрастные показатели минутного объема дыхания

(по В.А. Доскину и соавт., 1997)

Возраст

Минутный объем дыхания

МЛ

мл/кг массы тела

Новорожденные

635

192

1-2 года

2200-2900

220-200

6-7 лет

3200-3400

180-168

10-11 лет

4000-4200

150-140

14-15 лет

5000-5400

120-128

Взрослые

6200

96

Увеличение абсолютных показателей всех дыхательных объемов связано с развитием легких в онтогенезе, увеличением количества и объема альвеол до 7-8-летнего возраста, снижением аэродинамического сопротивления дыханию за счет увеличения просвета дыхательных путей, уменьшением эластического сопротивления дыханию благодаря увеличению в легких доли эластических волокон относительно коллагеновых, увеличением силы дыхательных мышц. Поэтому энергетическая стоимость дыхания снижается.

Особенности поступления кислорода у детей разного возраста. В процессе развития организма общее количество поступающего в минуту 02 увеличивается (увеличивается количество альвеол), а относительное потребление на 1 кг массы тела и дыхательный эквивалент (отношение минутного объема дыхания к величине фактического потребления 02 в минуту) уменьшаются.

У детей отмечается относительно высокое содержание 02 в выдыхаемом воздухе, так как у них, по сравнению со взрослыми, переходит из альвеол в кровь меньше кислорода. Например, в 17 лет процент использования 02 в легких составляет 4,3, в 6 лет - только

3,3. Эта величина у новорожденного в 2 раза меньше, чем у взрослого. С возрастом содержание 02, а с ним и его парциальное давление в альвеолярном воздухе становятся меньше, а содержание и парциальное давление С02 увеличиваются.

У новорожденных газообмен осуществляется не только в альвеолах, которые вентилируются неравномерно, но и в альвеолярных ходах, поэтому взаимоотношения между анатомическим и физиологическим мертвым пространством у них иные, чем у взрослых.

Мертвое дыхательное пространство у новорожденных равно 4,4-5 мл, что составляет 30-32% от дыхательного объема. В результате соотношений между мертвым дыхательным пространством, дыхательным объемом и частотой дыхания альвеолярная вентиляция у новорожденных составляет 120-151 мл/мин/кг. По отношению к массе тела и к единице объема легких она у новорожденных значительно превосходит ее относительные величины у взрослых.

У ребенка 6-7 лет физиологическое мертвое дыхательное пространство в 2 раза меньше, чем у взрослого, и занимает 22-26% от дыхательного объема, в 8-9 лет - 27%, в 10-11 лет - 28% от дыхательного объема. У подростков оно еще меньше, чем у взрослого, но доля его в дыхательном объеме такая же, как у взрослых (32-33%).

Легочный кровоток новорожденного относительно больше, чем у взрослого человека, так как у них более широкая сеть капилляров, но отношение вентиляции к перфузии газов меньше. С возрастом увеличивается диффузионная поверхность за счет роста количества альвеол и капиллярной сети легких, повышается диффузионный градиент кислорода между альвеолярным воздухом и кровью благодаря увеличению интенсивности альвеолярной вентиляции, растет венти-ляционно-перфузионное отношение, что способствует высокому уровню обмена веществ. Однако, поскольку уровень окислительных процессов с возрастом замедляется, относительное количество О2 на 1 кг массы или на 1 м2 поверхности тела, поступающее в альвеолы за 1 мин, по мере роста ребенка уменьшается.

Возрастные особенности транспорта газов

После рождения в течение первых дней резко повышается содержание оксигемоглобина (до 98%) главным образом за счет НЬЕ (70%), увеличивается парциальное напряжение кислорода (~120 мм л. ст.) в артериальной крови, а напряжение углекислого газа остается низким (~23 мм л. ст.). Поэтому кислородная емкость крови (КЕК) в первые дни достаточно высокая (210-260 мл/л крови). Однако во второй половине 1-го месяца начинается разрушение эритроцитов (физиологическая желтуха новорожденных) и снижение содержания гемоглобина (замена фетального гемоглобина на взрослый - НЬА), поэтому КЕК снижается до 140-150 мл/л крови), напряжение 02 уменьшается до -105 мм л. ст., напряжение С02 увеличивается до -35 мм л. ст. К 2-3-му месяцу в крови остается только взрослый гемоглобин. Если в первые месяцы жизни устойчивость тканей, в том числе нервной, к кислородному голоданию высокая, то постепенно она снижается, что связано с увеличением интенсивности аэробных окислительных процессов.

У новорожденных транспорт осуществляется преимущественно в виде физически растворенного газа и связанного с гемоглобином, так как карбоангидраза, активирующая образование и распад НСОз-, появляется только в конце 1 -й недели, содержится в малом количестве и ее активность невелика. С возрастом увеличивается вклад транспортируемого С02 в химически связанном состоянии.

Возрастные особенности регуляции дыхания

Несмотря на то что дыхательные движения совершаются, начиная с ранних этапов онтогенеза, у плода, да и у грудного ребенка, образования дыхательного центра морфологически и функционально не вполне оформлены.

Дыхательные движения плода регулируются в основном частью дыхательного центра, расположенной в продолговатом мозге, а влияние высших отделов дыхательного центра в регуляции дыхания на этом этапе не имеет существенного значения. Корковая (произвольная) регуляция дыхания возникает вместе с речью. У детей электрическая активность речевой мускулатуры во время произвольного изменения дыхания гораздо выше, чем у взрослых.

Дыхательный центр плода, новорожденных и грудных детей обладает низкой возбудимостью, хотя уже в антенатальном периоде нейроны дыхательного центра обладают автоматизмом, что способствует поддержанию вентиляции легких у новорожденного. Дыхательный центр обладает высокой реактивностью на импульсы рецепторов растяжения легких, но низкой способностью реагировать на раздражение центральных и периферических хеморецепторов (последние начинают функционировать с 1-го месяца жизни). В связи с функциональной незрелостью пневмотаксического центра дыхательный ритм нерегулярный. Деятельность дыхательного центра хорошо скоординирована с центрами сосания и глотания: во время кормления частота дыхания совпадает с частотой сосательных движений (центр сосания обычно навязывает свою более высокую частоту возбуждения дыхательному центру). Во время глотания дыхательные пути перекрываются и отделяются от глотки мягким небом и надгортанником, голосовые связки смыкаются.

С возрастом возбудимость дыхательного центра постепенно повышается и в школьном возрасте становится такой же, как у взрослых. У детей раннего возраста плохо развито произвольное дыхание, поэтому они не могут длительно задерживать дыхание при пении или чтении стихов. Роль коркового контроля в произвольной регуляции дыхания увеличивается в связи с развитием речевой функции.

В период полового созревания отмечается повышение возбудимости дыхательного центра, в связи с чем отмечается ухудшение координации актов вдоха и выдоха. В этом периоде при небольшом снижении количества 02 во вдыхаемом воздухе часто возникает ги-поксемия (кислородное голодание).

У плода регуляция дыхательных движений осуществляется в основном содержанием 02 в крови. При снижении содержания 02 в крови плода увеличивается частота и глубина дыхательных движений. Одновременно с этим увеличивается ЧСС, повышается кровяное давление и увеличивается скорость кругооборота крови. Однако механизм такой адаптации к гипоксемии у плода иной, чем у взрослых. Во-первых, реакция у плода имеет не рефлекторное (через хеморецепторы каротидной и аортальной зон, как у взрослого), а центральное происхождение, так как сохраняется после выключения хеморецепторов. Во-вторых, реакция не сопровождается увеличением кислородной емкости и количества эритроцитов в крови, что имеет место у взрослого человека.

На дыхание плода отрицательно влияет не только снижение, но и повышение содержания 02 в крови. При повышении содержания 02 в крови матери (например, при вдыхании чистого 02) у плода прекращаются дыхательные движения. Одновременно с этим уменьшается ЧСС.

У новорожденного регуляция дыхания осуществляется в основном стволовыми нервными центрами.

Начиная с первых дней внеутробной жизни, блуждающие нервы играют большую роль в регуляции дыхания.

У детей первых лет жизни отмечается более высокая устойчивость к кислородному голоданию. Это объясняется:

  • • более низкой возбудимостью дыхательного центра;
  • • более высоким содержанием 02 в альвеолярном воздухе, что позволяет поддерживать его нормальное напряжение в крови более длительное время;
  • • спецификой окислительно-восстановительных реакций в ранние периоды жизни, которая позволяет длительное время поддерживать обмен веществ на достаточном уровне и в анаэробных условиях.

Хеморецепторы рефлексогенных зон ССС начинают функционировать еще до рождения. Они реагируют на относительно небольшое снижение напряжения 02 и повышение напряжения С02. В отличие от реакции взрослых, у новорожденных изменения вентиляции легких на снижение напряжения 02 имеют непродолжительный и нестойкий характер. С возрастом вентиляторный ответ на снижение напряжения 02 становится более стойким и выраженным. При одном и том же снижении парциального давления 02 во вдыхаемом воздухе у детей и подростков минутный объем дыхания увеличивается меньше, чем у взрослых. Вентиляторный ответ на вдыхание С02 у новорожденных детей выражен больше, чем у взрослых.

У детей увеличение вентиляции легких на физическую нагрузку достигается главным образом за счет увеличения частоты дыхания, в то время как у взрослого - за счет углубления дыхания. При частом и поверхностном дыхании воздух обменивается в основном в воздухоносных путях, а альвеолярный воздух в этих условиях обменивается незначительно. Отсюда у детей более низкая, чем у взрослых, эффективность легочной вентиляции, которая даже у тренированных детей не может обеспечить должный газообмен организма при интенсивной работе. К тому же коэффициент усвоения кислорода тканями у детей существенно ниже, чем у взрослых, что приводит к большему усилению работы ССС для достаточного обеспечения тканей 02. Эффективность и экономичность кислородного обеспечения организма повышается и достигает уровня взрослых людей к 20 годам (в подростковом возрасте эти показатели снижаются, ухудшается качество их регулирования).

Воздействие на дыхание наркотиков и различных токсических веществ тем сильнее, чем меньше возраст ребенка.

Функционирование дыхательной системы

при старении организма

К старости легочные объемы и емкости, принимающие участие в вентиляции (дыхательный объем, ЖЕЛ, резервные объемы вдоха и выдоха), снижаются, а остаточный объем легких и физиологическое мертвое пространство увеличиваются за счет частичного запустева-ния легочных капилляров. Снижается эластичность легочной ткани, что приводит к нарушению равномерности вентиляции легких и уменьшению поступления воздуха преимущественно в нижние отделы легких, где кровообращение максимально. Это приводит к снижению количества 02, участвующего в газообмене. Компенсаторно увеличивается минутный объем дыхания, главным образом благодаря повышению частоты дыхания в покое.

Снижение легочной вентиляции приводит к развитию старческой физиологической гипоксемии: уменьшению парциального напряжения 02 до 75 мм рт. ст. и НЮ2 до 85-90% в артериальной крови. Этому способствует также: уменьшение величины диффузионной поверхности легких; увеличение количества артериовенозных шунтирующих сосудов в малом круге кровообращения; снижение перфузии легких за счет уменьшения легочного кровотока. Кроме того, снижается функциональный резерв увеличения легочной вентиляции и сердечного выброса. В этой связи даже при небольшой физической нагрузке более выражена кислородная задолженность и более длителен восстановительный период. Такая недостаточность систем дыхания и кровообращения компенсируется за счет увеличения извлечения 02 из крови, внутриклеточного гликолиза, лучшего сопряжения дыхания и фосфорилирования.

Механизмы регуляции дыхания также претерпевают изменения. Повышается чувствительность периферических хеморецепторов к Р02 и Рсог ? но снижается чувствительность механорецепторов легких и мышц (ослабление рефлекса Геринга-Брейера). Уменьшается условно-рефлекторная регуляция дыхания, а также защитные безусловные рефлексы с верхних дыхательных путей и с проприоре-цепторов. Ухудшается функциональное состояние дыхательного центра и эфферентных путей, в связи с чем ослабевают дыхательные рефлексы, реализуемые с участием блуждающих нервов

Вопросы и задания

1. Используя материал учебника и дополнительную литературу, заполните таблицу:

Строение и функции органов дыхания человека

Орган дыхательной системы

Особенности

строения

Выполняемые

функции

  • 2. Расскажите об особенностях дыхания плода и новорожденных.
  • 3. В чем заключаются основные онтогенетические направления в развитии дыхательной системы: изменение частоты и глубины дыхания, ЖЕЛ в зависимости от пола, тренированности детей?
  • 4. Каким образом осуществляется регуляции дыхания?
  • 5. Каковы особенности формирования регуляции дыхания у детей в онтогенезе?

ВОЗРАСТНЫЕ АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Пищеварительная система - система органов, в которых происходит переваривание пищи, всасывание переработанных и выделение непереваренных веществ. Она включает пищеварительный тракт и пищеварительные железы.

Пищеварительный тракт - это трубчатая часть пищеварительной системы, в нем различают ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкую и толстую кишку (рис. 11.1). В свою очередь, желудок, тонкий и толстый кишечник составляют ЖКТ.

Слюнные железы

Пищевод

Печень

Желудок

Желчный пузырь

12-перст

кишка

Толстая

кишка

Поджелу

железа

Тонкая кишка

Аппендикс»* Прямая Анус- кишка

Рис. 11.1. Схема строение пищеварительной системы человека (Н.Ф. Лысова, Р.И. Айзман и соавт., 2009)

Пищеварительные железы (слюнные, желудочные, кишечные, поджелудочная, печень) располагаются по ходу пищеварительного тракта и вырабатывают пищеварительные соки, содержащие пищеварительные ферменты.

Расщепление питательных веществ пищи происходит под влиянием трех видов ферментов:

  • • протеолитические (протеазы) - расщепляют белки до полипептидов и аминокислот;
  • • амилолитические (амилазы) - расщепляют углеводы до дисахаридов и моносахаридов;
  • • липолитические (липазы) - расщепляют жиры до жирных кислот (ЖК) и глицерина.

Особенности строения и функционирования

органов пищеварительной системы

Ротовая полость. Внутренний слой ротовой полости образован рыхлой соединительной тканью, содержащей железы, и выстлан многослойным плоским эпителием. Средний слой образован костями и мышцами. В ротовой полости располагаются зубы, язык, мягкое и твердое небо, открываются слюнные железы. Основные функции начального отдела пищеварительного тракта - опробование пищи, механическая переработка, смачивание слюной и образование пищевого комка, частичная химическая обработка пищи под влиянием амилолитических ферментов слюны (птиалина, мальтазы), которая заключается в расщепление углеводов до мальтозы и глюкозы. Кислотность в ротовой полости слабощелочная.

Глотка и пищевод - это мышечные трубки, по которым пища проводится в желудок. В глотке происходит перекрещивание дыхательного и пищеварительного путей. Внутренний слой этих трубок образован теми же тканями, что и ротовая полость. Средний слой глотки, а также верхняя и средняя части пищевода образованы поперечнополосатой мускулатурой переходящей в нижней части в гладкую мускулатуру, которая образует жом (сфинктер), препятствующий обратному перемещению кислой пищевой массы из желудка в пищевод с нейтральной средой.

Желудок - наиболее расширенная часть пищеварительной трубки, в котором выделяют: тело, дно, или свод, малую и большую кривизну и привратник, переходящий в двенадцатиперстную кишку. Внутренний слой слизистый, железистый, имеет складки, выстлан однослойным кубическим эпителием, содержащим различные клетки:

  • • главные, вырабатывающие ферменты;
  • • обкладочные, синтезирующие соляную кислоту, создающую кислую среду для оптимальной работы желудочных ферментов;
  • • слизистые, выделяют слизь.

Средний слой представлен тремя мощными слоями гладкомышечной ткани, в нижней части образующей жом.

В желудке пища может находиться до 4-6 ч и подвергаться механической и химической обработке. За сутки у взрослого человека выделяется от 1,5 до 2,5 л желудочного сока, содержащего протеолитические (пепсин, химозин, расщепляющие белки) и липолитические (липаза, расщепляющая эмульгированные жиры) ферменты. В желудке начинается всасывание, а также происходит синтез гормонов (гастрин и др.). Работа желудка регулируется сложными нейрогуморальными механизмами. Блуждающий нерв усиливает секрецию и моторику желудка, а симпатический - ослабляет. Адреналин, ацетилхолин, гистамин усиливают секрецию желудочного сока, а гастрин - синтез ферментов. Усиливают образование и выделение желудочного сока: мясные и овощные бульоны и всосавшиеся в кровь продукты расщепления. Жиры, крепкие сахара, отрицательные эмоции тормозят желудочную секрецию.

В тонком кишечнике выделяют двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишку. Это наиболее длинная часть пищеварительного тракта (около 5 м). Слизистый слой выстлан однослойным цилиндрическим каемчатым эпителием и образует поперечные складки с пальцеобразными выростами, увеличивающими поверхность всасывания. Средний слой образован двумя слоями гладкомышечной ткани (поперечными и продольными). В тонком кишечнике завершается расщепление пищи под влиянием печеночной желчи, соков поджелудочной железы и кишечного сока, содержащих все три вида пищеварительных ферментов. Строение тонкого кишечника приспособлено к наиболее интенсивному всасыванию продуктов расщепления. Кроме того, в нем синтезируется ряд гормонов, влияющих на процессы пищеварения (энтерогастрин, вилликинин, секретин, холе-цистокинин и др.).

Толстый кишечник - это широкая трубка, длиной у взрослого человека около 1,5 м. В нем выделяют несколько частей: слепая кишка с червеобразным отростком - аппендиксом, ободочная и прямая кишка. Внутренний слой всего толстого кишечника выстлан однослойным кубическим слизистым эпителием, кроме прямой кишки (многослойный). Мышечный слой в прямой кишке образует два жома: внутренний - гладкомышечный и наружный - поперечнополосатый, способный к произвольной регуляции. В толстом кишечнике происходит интенсивное всасывание воды и минеральных веществ, формирование каловых масс, синтез витаминов группы В и К.

Таким образом, основная функция пищеварительной системы -поддержание такого уровня питательных веществ в организме, который обеспечивает нормальное течение обменных процессов. Уменьшение содержания питательных веществ в организме через возбуждение хеморецепторов желудочно-кишечного тракта, сосудов и тканей нервным и гуморальным путями возбуждает части пищевого центра, расположенного в гипоталамической области. Это возбуждение вызывает:

  • • выход резервных питательных веществ;
  • • перераспределение резервных питательных веществ к более важным органам;
  • • снижение уровня расхода питательных веществ и обменных процессов в клетках и тканях организма.

От момента приема пищи до поступления питательных веществ в кровь затрачивается время на переваривание и всасывание. Однако восстановление нормального уровня питательных веществ в крови начинается уже в момент поступления пищи в ротовую полость и желудок за счет передачи импульсов от рецепторов ротовой полости и желудка к гипоталамусу. После поступления питательных веществ в кровь происходит обменное насыщение, которое восстанавливает исходный уровень питательных веществ в организме.

Функционально пищеварительная система к моменту рождения морфологически сформирована, однако является еще незрелой. Созревание этой системы происходит интенсивно в первые 5 лет, особенно в 1-3 года, когда ребенок переходит с молочного питания на искусственное и смешанное. В дальнейшем развиваются не только отдельные звенья системы питания и всасывания, но и пищедобыва-тельная деятельность. Завершается созревание пищеварительной системы в целом к 12 годам.

Морфофункциональные особенности крупных

пищеварительных желез

Крупные слюнные железы - это парные органы: подчелюстные, подъязычные и околоушные, имеющие дольчатое строение. Они образуют и выделяют слюну в ротовую полость. Слюна имеет щелочную реакцию и содержит пищеварительные амилолитические ферменты (птиалин, мальтаза и др.), расщепляющие крахмал до мальтозы и глюкозы.

Поджелудочная железа имеет вытянутую форму, в ней различают: головку, тело, хвост. Имеет дольчатое строение. От секреторных отделов каждой дольки отходят трубочки, которые сливаясь, образуют главный проток, открывающийся в двенадцатиперстную кишку. Образующийся поджелудочный (панкреатический) сок имеет щелочную реакцию (7,3-8,7) и содержит четыре вида ферментов: липазы; протеазы (трипсин, хемотрипсин); амилазы (лактаза, амилаза, мальтаза); нуклеазы, расщепляющие нуклеиновые кислоты.

Печень - самая крупная железа организма, темно-бурого цвета, имеет верхнюю выпуклую часть и нижнюю с вдавлениями от внутренних органов. Печень представляет собой сложнейшую «химическую лабораторию» и является многофункциональным звеном гомеостаза. Печень участвует в следующих процессах:

  • • пищеварения - вырабатывает желчь;
  • • углеводного обмена - поддерживает нормальный уровень глюкозы в крови за счет процессов гликогенеза, т.е. превращения глюкозы в гликоген с помощью гормона инсулина; при снижении глюкозы в крови депонированный в печени гликоген снова превращается в глюкозу (гликогенолиз);
  • • белкового обмена - участвует в метаболизме протеинов, дезаминировании аминокислот, обезвреживании аммиака и превращении его в мочевину и креатинин, которые выводятся почками; продуцирует белки плазмы крови.
  • • жирового обмена - синтезирует ЖК, триглицериды, фосфолипиды, холестерин, кетоновые тела и участвует в их обмене; экстрагирует липиды из крови и отвечает за их окисление в других тканях;
  • • инактивации гормонов - стероидов, белково-пептидных гормонов, производных аминокислот;
  • • обмена, всасывания в кишечнике водо- и жирорастворимых витаминов А, Э, Е, К;
  • • депонирования витаминов А, О, В2, В6, В12, С, К, фолиевой и пантотеновой кислоты (витамин А хранится в печени около 10 мес, витамин О - 3-4 мес, витамин В12 - от 1 года до нескольких лет);
  • • депонирования макро- и микроэлементов - натрия, калия, магния, железа, цинка, меди, марганца, молибдена, кобальта и др.;
  • • депонирования крови - через печень за 1 мин протекает 1,2 л крови, 70% которого поступает из органов пищеварительного тракта;
  • • свертывания крови - синтезирует белки фибриноген, протромбин и др.;
  • • разрушения эритроцитов крови;
  • • обезвреживания (дезинтоксикации) токсических веществ -аммиака, фенола, алкоголя и др.

ТИПЫ ПИТАНИЯ В РАЗЛИЧНЫЕ ВОЗРАСТНЫЕ ПЕРИОДЫ

Питание в антенатальном периоде

До 2-3 мес внутриутробной жизни питание происходит за счет запасов цитоплазмы яйцеклетки, слизистой оболочки матки, желточного мешка (гистотрофное питание). После формирования плаценты (с 3-го месяца беременности до рождения) питательные вещества к плоду поступают из крови матери трансплацентарно (гемотрофное питание). Расщепления питательных веществ не требуется, так как они гидролизуются ферментами плаценты. С 4-го месяца беременности и до момента рождения имеет место также амниотрофное питание, при котором амниотическая жидкость поступает в пищеварительный тракт плода за счет дыхательных, сосательных и глотательных движений. Пищеварение сначала происходит аутолитически (с помощью самих ферментов питательной жидкости), затем появляется собственный тип пищеварения (полостное, пристеночное, внутриклеточное). Происходит морфофункциональное развитие пищеварительного аппарата, формируются его эндокринные клетки и механизмы нейрогуморальной регуляции пищеварительных функций.

Питание в постнатальном периоде

После рождения ребенок переходит на лактотрофный тип питания - молоком матери или донора. Питательные вещества молока и молозива расщепляются преимущественно аутолитически, хотя уже имеют место мембранное и внутриклеточное пищеварение. При искусственном питании молочными смесями или коровьим молоком в связи с несбалансированностью их химического состава с материнским молоком резко активируется секреторная деятельность пищеварительных желез, раньше включаются механизмы собственного типа пищеварения. Отсутствие в смесях нативных иммуноглобулинов не обеспечивает иммунную защиту. При введении прикорма (обычно с 4-го месяца) формируется смешанное питание (лакто-трофное + другие питательные вещества). К 1 году этот тип питания заменяется дефинитивным, взрослым.

ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВАРЕНИЯ В ПОЛОСТИ РТА У ДЕТЕЙ

Полость рта у новорожденного и у грудного ребенка относительно мала, альвеолярные отростки и свод твердого неба выражены слабо. Относительно большой язык почти полностью заполняет небольшую ротовую полость. В толще щек новорожденного имеются плотные жировые подушки (комочки Биша). Вдоль челюстных отростков тянется плотный валик (дупликатура слизистой оболочки). Видимая часть слизистой губ у новорожденного имеет поперечную складчатость по отношению к длиннику губы. Все эти анатомические особенности обеспечивают ребенку возможность наиболее совершенного схватывания соска материнской груди при акте сосания.

Сосание - безусловный рефлекс, обеспечивающий в грудном возрасте поступление в организм питательных веществ. Формируется у плода с 4-го месяца. Ребенок рождается с хорошо выраженным сосательным рефлексом. Сосательный центр находится в продолговатом мозге.

Рефлекторная дуга сосательного рефлекса представлена:

  • • рецепторами слизистой рта;
  • • чувствительными волокнами в составе тройничного нерва;
  • • сосательным центром в продолговатом мозге;
  • • двигательными волокнами в составе тройничного, лицевого и подъязычного нервов;
  • • жевательными мышцами, мышцами губ и рта, мышцами языка (рабочий орган).

На акт сосания оказывают влияние комплекс раздражений с рецепторов губ и полости рта, которые являются афферентной частью безусловного пищевого рефлекса. Акт сосания в течение первых дней жизни становится более совершенным и автоматизированным благодаря такому механизму, как система обратной аффе-рентации, которая обеспечивает оценку полезности произведенного действия, процессы саморегуляции и приспособительный характер деятельности.

Глотание - у грудного ребенка, в отличие от взрослых, происходит одновременно с сосанием и дыханием. Пища не попадает в гортань из-за более высокого, чем у взрослых, расположения ее входа. Глотательный рефлекс формируется раньше, чем сосательный. Глотательный рефлекс еще более постоянен, чем сосательный, и только у детей, очень сильно недоношенных или с весьма грубыми дефектами развития ЦНС, он может совершенно отсутствовать.

Во время кормления дыхание меняется со смешанного типа на грудной. При опущенной диафрагме молоко легче проходит по пищеводу в желудок.

Слизистая оболочка полости рта отличается яркой окраской, нежностью, обилием кровеносных сосудов и некоторой сухостью. Сухость полости рта связана с тем, что у детей с момента рождения слюнные железы хотя и функционируют, но секреция слюны незначительна. Это объясняется рядом факторов:

  • • слизистая рта бедна слюнными железами;
  • • парные слюнные железы малого размера;
  • • недостаточно развита ЦНС;
  • • питание новорожденного ребенка - грудное молоко, в связи с чем слюна играет незначительную роль в пищеварении.

Секреция слюны у детей начинается сразу же после рождения, но в первые месяцы слюны отделяется мало. С появлением молочных зубов слюноотделение усиливается. В ротовую полость детей, как и взрослых, открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушной, подчелюстной и подъязычной. Кроме крупных слюнных желез, есть мелкие слизистые. Они разбросаны почти по всей слизистой оболочке ротовой полости и языка. С возрастом железы увеличиваются в размере, нарастает собственно железистая ткань, происходит расширение и разветвление железистых протоков. К 2 годам слюнные железы по своему гистологическому строению напоминают таковые у взрослых.

С 4-6 мес жизни слюноотделение (саливация) у грудных детей значительно усиливается. Дети не успевают своевременно проглатывать слюну, и она вытекает изо рта (физиологическое слюнотечение), которое прекращается в 1—1,5 года. Усиление саливации может быть связано с:

  • • раздражением тройничного нерва, прорезывающимися зубами;
  • • увеличением относительной массы слюнных желез;
  • • введением в пищу ребенка прикорма.

Всего у детей в сутки выделяется около 800 мл слюны.

Состав слюны детей представляет собой смесь секретов слюнных желез, чаще имеет нейтральную реакцию, реже - слабокислую и слабощелочную (pH = 6,0-7,8). В слюне обнаруживается фермент альфа-амилаза, который расщепляет крахмал. У новорожденных этот фермент отличается небольшой активностью, в последующие месяцы активность его быстро нарастает, достигая максимальной активности к 2-7 годам жизни. Позднее в слюне появляется второй фермент - мальтаза, которого нет у грудных детей.

Наибольшая ферментативная активность слюны наблюдается в период от 1 до 4 лет. Наряду с ферментами в слюне детей обнаружен лизоцим, обладающий бактерицидным действием. Помимо ферментов, в слюне содержится слизистое вещество муцин, некоторые азотистые вещества и ряд минеральных солей: фосфатов, бикарбонатов, натрий, калий, кальций.

Регуляция слюнной секреции детей осуществляется сложнорефлекторным путем, причем безусловно-рефлекторная секреция после приема пищи уменьшается, что объясняется снижением возбудимости пищевого центра. Степень снижения возбудимости зависит от характера пищевых веществ. Условно-рефлекторный компонент в регуляции секреции слюны у новорожденных первое время отсутствует.

Прорезывание зубов начинается со второго полугодия постнатальной жизни. Сроки и порядок прорезывания молочных зубов: в 7-8 мес - 2 нижних резца; 9-10 мес - 4 верхних резца; 11-12 мес -

2 боковых нижних резца; 14-16 мес - 4 малых коренных зуба; 18-20 мес - 4 клыка; 22-24 мес - 4 вторых малых зуба и т.д.

К 2 годам ребенок имеет 20 молочных зубов. К этому возрасту жевание становится эффективным. В 5-7 лет начинают прорезываться постоянные большие коренные зубы, а в 7-14 лет происходит смена молочных зубов на постоянные. После 18 лет появляются «зубы мудрости».

АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВОДА И ЖЕЛУДКА ДЕТЕЙ РАЗНОГО ВОЗРАСТА

Пищевод у детей раннего возраста имеет воронкообразную форму с расширением в кардиальной части и слабо выраженным сужением. Слизистая пищевода нежна, легкоранима, богата кровеносными и лимфатическими сосудами. Мышечный слой, эластическая ткань и слизистые железы развиты недостаточно. Длина пищевода у новорожденных равна приблизительно половине длины туловища, а у взрослого - одной четверти. У новорожденного длина пищевода равна в среднем 13,9 см, у детей в 6 мес - 16,6 см, в 1 год - 17,6, в

3 года - 20,5 см. При зондировании детей через нос к этим величинам следует прибавить 2-4 см. К двум годам жизни появляются половые различия в длине пищевода: у девочек он короче.

Диаметр пищевода у 2-месячных детей равен 7-8 мм, в 6 мес -9 мм. К концу первого года и до 2 лет - 10 мм, в возрасте от 6 до 12 лет - 12-15 мм.

До 2 лет верхняя граница пищевода при прямом положении головы расположена на уровне между IV и V шейными позвонками, к 12 годам - между V и VI. Нижняя граница расположена на уровне середины X грудного позвонка и с возрастом почти не меняется.

Желудок у грудных детей имеет горизонтальное положение. Вертикальное положение он принимает, когда ребенок начинает стоять и ходить. Для желудка детей раннего возраста характерно слабое развитие дна. Свойственные взрослым пропорции между различными частями желудка устанавливаются у детей к 10-12 годам. Емкость желудка у новорожденного в среднем равна 30-33 мл. В дальнейшем она увеличивается приблизительно на 20-25 мл в месяц, достигая к 3 мес 100 мл, к 1 году - 250 мл.

Слизистая желудка в период раннего детства толстая, богата кровеносными сосудами, бедна эластической тканью, имеет слаборазвитый мышечный слой и мало лимфатических узлов. Сфинктер входа в желудок выражен очень слабо, а мышечный слой привратника, наоборот, достаточно сильно, что располагает ребенка к срыгиванию и рвотам.

Общее число желудочных желез относительно мало. Обкладоч-ные клетки имеются в достаточном количестве, бокаловидных клеток мало, главные клетки не полностью созрели. Секреторная функция клеток понижена. К концу 2-го года жизни эти гистологические особенности постепенно сглаживаются. Кислотность и ферментативная сила желудочного сока значительно увеличиваются к концу 1 -го года жизни.

Состав желудочного сока. У новорожденных кислая реакция желудочного сока поддерживается молочной кислотой. Синтез соляной кислоты начинается с 4 мес жизни. К году pH сока составляет 3-4. Интенсивность секреции соляной кислоты зависит от типа питания: минимальная - при грудном вскармливании и увеличивается в 2-4 раза при смешанном и раннем искусственном вскармливании. В возрасте 1-5 лет pH = 1-2, как у взрослых. Вследствие недостаточного количества соляной кислоты протеолитическая активность ферментов низкая, и только 20-30% поступающего белка переваривается в желудке. К 1 году протеолитическая активность увеличивается в 2,5-3 раза.

Оптимум действия пепсина наступает при pH от 1,5 до 2,5, т.е. при кислой реакции. Хотя желудочное содержимое у грудных детей даже в разгар пищеварения почти никогда не достигает большой кислотности, тем не менее у них происходит пептическое расщепление значительной части белков молока. Главные клетки, продуцирующие пепсин, начинают функционировать раньше, чем париетальные, секретирующие соляную кислоту. Количество пепсина у детей находится в зависимости от возраста, состояния здоровья, конституциональных особенностей, способа вскармливания и целого ряда других экзогенных и эндогенных факторов. Пепсин у детей имеет низкую активность. В желудочном соке детей содержится

фермент катепсин (первичная протеаза). Оптимум его действия -при pH около 5-6. Поэтому ребенку до 8 мес дача белковой пищи, кроме молока, должна быть ограниченной.

Кроме того, в грудном возрасте выделяется фермент химозин (сычужный фермент), который створаживает молоко, предотвращая его быстрый выход из желудка и подготавливая образующийся казеин к действию пепсина. Химозин желудочного сока детей действует при pH = 6,0. Он может активироваться не только при слабокислой, но и нейтральной и даже слабощелочной реакциях, что важно для переваривания белков молока детей раннего возраста, у которых кислотность в желудке даже в разгар пищеварения не достигает значительной степени.

Желудочная липаза переваривает эмульгированные жиры, особенно легко она гидролизует жиры молока. Липолиз у детей, находящихся на грудном вскармливании, происходит значительно энергичнее, чем у детей на искусственном питании, так как у первых расщепление жиров в желудке происходит не только за счет липазы желудочного сока, но и за счет липазы женского молока. Активность всех ферментов с возрастом увеличивается, но при искусственном вскармливании раньше, чем при грудном.

Отделение желудочного сока у детей в основном подчиняется тем же физиологическим закономерностям, что и у взрослого человека. В качестве возбудителя секреции в самом раннем возрасте наибольшее значение имеет рефлекторное и гуморальное действие пищи со стороны полости рта и желудка. Условные раздражители обнаруживают свое влияние несколько позже. Рефлекторное влияние на секрецию желудочных желез осуществляется через блуждающий нерв при раздражении рецепторов полости рта и желудка и находится под контролем продолговатого мозга и переднего отдела гипоталамуса. В более поздние сроки к безусловно-рефлекторным возбудителям секреции присоединяется условно-рефлекторный раздражитель (время еды, запах, вид еды и т.д.). Нервно-гуморальная регуляция секреции осуществляется за счет гормонов, вырабатываемых непосредственно в стенке желудка или кишечника (гастрин, энтерогастрин, гастрога-стрин, энтерогастрон) под влиянием гистамина, жира или соляной кислоты, которые способны оказывать стимулирующее или тормозящее влияние на секрецию желудочных желез.

Моторная функция желудка у детей раннего возраста несколько замедленна, перистальтика вялая. Пища находится в желудке детей при естественном вскармливании приблизительно в течение 2-3 ч, при искусственном - 3-4 ч. Увеличение белков и жиров в пище замедляет эвакуацию до 5-6 ч.

ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВАРЕНИЯ В КИШЕЧНИКЕ У ДЕТЕЙ

Двенадцатиперстная кишка у новорожденных имеет форму кольца. К 6 мес у нее определяются нисходящие и восходящие отделы. Верхняя часть кишки находится на уровне XII грудного позвонка, у детей 7 лет - несколько ниже, у детей 12 лет - на уровне XII грудного и I поясничного позвонков. Нисходящий отдел у детей до полутора лет расположен по правому краю XII грудного и до I поясничного позвонка, у детей 7 лет - до II поясничного позвонка, у детей 12 лет - до верхнего края Ш-1У позвонков. Двенадцатиперстная кишка у детей подвижна.

Пищеварение в двенадцатиперстной кишке у детей, как и у взрослых, совершается под влиянием сока поджелудочной железы, кишечного сока и желчи. Содержимое желудка в виде пищевой кашицы, пропитанной кислым желудочным соком, частично переварившееся, движениями желудка передвигается к его пилорическому отделу и порциями проходит из желудка в двенадцатиперстную кишку, куда открываются общий желчный проток и проток поджелудочной железы. Смесь секретов поджелудочной железы, двенадцатиперстной кишки и печени образуют дуоденальный сок. Активность ферментов дуоденального сока с возрастом нарастает.

Поджелудочная железа. В отличие от желудка, клеточное развитие поджелудочной железы заканчивается уже в первые месяцы жизни ребенка, чем и объясняется ее особое значение в ранний период развития, так как поджелудочная железа является основным местом выработки пищеварительных ферментов. В течение 1-го года жизни масса поджелудочной железы увеличивается в 3 раза, а панкреатическая секреция - в 10 раз. Рост и развитие поджелудочной железы продолжается до 11 лет.

В состав сока поджелудочной железы входят:

  • • ферменты: трипсиноген, амилаза, мальтаза, липаза; нуклеаза у детей отсутствует;
  • • неорганические вещества: соли натрия, калия, кальция, железа и другие, создающие щелочную реакцию сока.

Механизм регуляции сокоотделения такой же, как и у взрослых: гуморальный (секретин, холецистокинин) и рефлекторный. Гуморальный механизм у детей играет наибольшую роль в процессе регуляции пищеварения.

Печень имеет недостаточную дифференцировку паренхимы. Клетки печени у детей меньше, чем у взрослых. Дольчатость в строении печени выявляется уже к 1 -му году жизни. Печень богата железом. С 8 лет печень имеет уже почти такое же строение, как у взрослого. Размеры печени у детей относительно больше (4% от массы тела), чем у взрослых (2,5%).

Функции печени (особенно барьерная и антитоксическая) в первые годы жизни ребенка развиты недостаточно. Это касается также депонирующей и регулирующей (в отношении углеводного, жирового и водно-минерального обменов) функций печени.

Желчеобразование отмечается уже у 3-месячного плода. Интенсивность желчеобразования и желчеотделения с возрастом увеличивается.

Желчь богата водой, муцином, пигментами, а в период новорожденное™ и мочевиной, но бедна желчными кислотами, холестерином, лецитином и солями, что вызывает недостаточное усвоение жиров при прикорме молоком. Количество отделяемой желчи у ребенка относительно его массы в 4 раза больше, чем у взрослого.

Тонкая кишка у детей относительно длиннее, чем у взрослых, и обладает хорошо развитой слизистой оболочкой при слабом мышечном слое.

Длина кишечника у грудного ребенка превышает длину тела в 6 раз (у взрослого - в 4,5 раза). Наиболее энергичный рост тонкой кишки наблюдается в первые пять лет, особенно в возрасте от 1 года до 3 лет в связи с переходом от молочной пищи к смешанному питанию.

Слизистая оболочка более тонкая, нежная, но складчатость хорошо выражена, ворсинок меньше, кишечник имеет хорошо развитую кровеносную и лимфатическую систему. Ворсинки тонкой кишки и лимфатический аппарат хорошо развиты, миелинизация нервных сплетений не закончена, ферментативная сила пищеварительных желез незначительна у новорожденных, но с возрастом нарастает. Слабо развиты мышечный слой и эластические волокна в кишечной стенке. В кишечном соке имеются все ферменты, нужные для кишечного пищеварения, причем в отличие от старшего возраста они менее активны, т.е. имеется некоторая недостаточность секреторного аппарата.

Состав кишечного сока:

  • • слизь - 40-50%, ЫаНСОз - 2%, ЫаС1 - 0,6% (реакция сока щелочная, колеблется от 7,3 до 7,6);
  • • ферменты: эрепсин, липаза, амилаза, мальтаза, сахараза, нукле-аза, энтерокиназа, щелочная фосфатаза (всего около 22 ферментов).

Лактаза тонкой кишки легче гидролизует лактозу коровьего молока, чем женского (при недостатке этого фермента нерасщепленная лактоза повышает осмотическое давление химуса, что приводит к диарее и обезвоживанию). Переход на дефинитивное питание усиливается синтез мальтазы, сахаразы, снижается продукция лактазы. Белки женского молока полнее усваиваются в кишечнике (90-95%), чем коровьего (60-70%). При раннем прикорме овощами повышается активность энтерокиназы и щелочной фосфатазы, вызывая задержку в организме солей кальция и магния. Регуляция кишечной секреции осуществляется рефлекторным и гуморальным путями.

В грудном возрасте низкая интенсивность полостного пищеварения компенсируется высокой активностью мембранного пищеварения. В гидролизе питательных веществ участвует относительно большая часть тонкой кишки. Ее слизистая обладает высокой проницаемостью, поэтому не только низкомолекулярные, но и такие высокомолекулярные вещества, как иммуноглобулины и гормоны грудного молока, легко усваиваются ребенком. С другой стороны, это обстоятельство, в совокупности с низким уровнем продукции соляной кислоты в желудке, является причиной легкого развития отравлений при попадании в ЖКТ некачественной пищи.

Таким образом, анатомо-физиологические особенности детского кишечника способствуют легкому возникновению функциональных расстройств его моторики и секреции.

Толстый кишечник плода стерилен, заселение микроорганизмами происходит в 1-е сутки жизни. Стабилизация микрофлоры происходит ко 2-й неделе. Сигмовидная и прямая кишка в раннем возрасте относительно длиннее, чем у взрослого. Слизистая оболочка не вырабатывает полостные ферменты. Пищеварение осуществляется ферментами, поступающими из тонкого кишечника. Расщепление химуса происходит за счет деятельности микробной флоры кишечника, которая обладает защитными антитоксическими функциями, влияет на скорость обновления клеток эпителия, участвует в инактивации физиологически активных веществ и ферментов, способствует синтезу витаминов.

Гниение в кишечнике здоровых грудных детей первых месяцев жизни совершенно отсутствует, и у них не образуются такие ядовитые продукты, как индол, скатол, фенол и др. В кишечнике более старших детей одновременно протекают процессы и брожения, и гниения. Характер и интенсивность их зависит от особенностей пищи ребенка и бактериальной флоры кишечника.

В возрасте от 10 до 15 лет снова отмечается рост кишечника, в основном за счет толстой кишки.

Моторная функция кишечника невысокая: при грудном вскармливании химус эвакуируется за 12-13 ч, при смешанном - за 14,5 ч, при искусственном - за 16 ч, при овощной пище - за 15 ч. Этим отчасти объясняется склонность к запорам у детей.

Тем не менее общее время прохождения пищи через ЖКТ у ребенка меньше, чем у взрослого, что зависит от относительной длины пищеварительного тракта, а также от рода вскармливания.

Таким образом, функции ЖКТ у детей подчиняются тем же физиологическим закономерностям, что и у взрослых. Расщепление пищи, начатое в полости рта и желудка, продолжается в кишечнике. Пептоны и некоторое количество еще не расщепленных в желудке нативных (естественных, сохранивших свою структуру) белков подвергаются пептическому перевариванию, частично доводящему их до стадии аминокислот, частично - до стадии полипептидов различной сложности. Последние подвергаются гидролизу за счет воздействия эрепсина. Действие трипсина у детей более значительно, чем пепсина, так как пептическое переваривание в раннем возрасте имеет второстепенное значение.

Желудочная, поджелудочная и кишечная липаза в сочетании с липазой женского молока расщепляет жиры на жирные кислоты и глицерин. Аминолитическое действие поджелудочной железы значительно расширяется и дополняется за счет мальтазы, лактазы, ин-вертазы и других ферментов.

У детей, как и у взрослых, существует пристеночное пищеварение, которое даже более активно, чем полостное. У новорожденных, в отличие от детей старшего возраста, преобладает брожение, а не гниение.

Следовательно, незрелость пищеварительной системы ребенка выражается в недостаточности и своеобразии ферментативного аппарата в различных отделах его ЖКТ. Эта особенность требует своеобразного питания детей, особенно в течение 1-го года жизни. Большое значение имеют периодичность кормления ребенка в течение суток, учет количества и химический состав молока, потребленного ребенком.

ОСОБЕННОСТИ ВСАСЫВАНИЯ У ДЕТЕЙ

Законы всасывания у детей в кишечнике продуктов переваривания пищи изучены недостаточно. Энергия всасывания у детей раннего возраста значительно больше, чем у старших детей и взрослых.

У детей раннего возраста в желудке интенсивно всасываются яды, спирты, спиртовые и водные растворы. У детей старше 10 лет в желудке всасываются те же растворы, кроме воды. В толстом кишечнике всасывается главным образом вода, а все остальные продукты переваривания пищи всасываются в основном в тонком кишечнике. Белки всасываются в виде аминокислот и частично - в виде более сложных полипептидов. Некоторые белки сыворотки крови, жидкий казеин и другие в очень небольших количествах могут ре-зорбироваться и в неизменном виде. Жиры всасываются в виде глицерина и ЖК. Последние, вступая в соединение со щелочами кишечника, желчи и панкреатического сока, омыляются и становятся растворимыми в воде, а с желчными кислотами они образуют легко растворимые и хорошо всасываемые холеиновые комплексы. Углеводы всасываются в виде моносахаридов, но, возможно, частично и в виде декстринов. Всасывание солей у детей изучено мало.

Чем младше ребенок, тем более проницаема кишечная стенка как для продуктов неполного переваривания пищи (что может стать причиной развития аллергических реакций - диатеза), так и для микробов. У новорожденных она проницаема для токсинов, гормонов и иммунных тел (женского молока).

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПИЩЕВАРИТЕЛНОЙ СИСТЕМЫ В ПОЖИЛОМ И СТАРЧЕСКОМ ВОЗРАСТЕ

При старении организма изменяется секреторная и моторная функции пищеварительной системы в связи с морфологическими перестройками. Общей тенденцией старческих изменений в данной системе является уменьшение количества функционирующих желез и замена секреторных клеток соединительнотканными, уменьшение секреторной активности оставшихся клеток, атрофия гладкомышечных клеток.

В полости рта происходит уменьшение секреторных клеток в слюнных железах, снижение объема секретируемой слюны, что вызывает сухость во рту. К тому же снижается ферментативная активность амилазы слюны, обусловливающая ухудшение переваривания углеводов. В желудке также уменьшается количество желез, их главных и париетальных клеток. В результате этого количество желудочного сока, ферментов и соляной кислоты уменьшено на 40-50%, снижена протеолитическая активность секрета. Масса поджелудочной железы уменьшается на 50%, сокращается число островков, [3-клеток. Объем секреции и активность панкреатических ферментов (липазы, трипсина, амилазы) после 60 лет снижается на 50-80%. Особенно сильно снижается протеолитическая активность панкреатического сока по сравнению с липолитической. Нарушаются гормональные механизмы регуляции секреции поджелудочной железы (снижается концентрация секретина и панкреозимина-холецистокинина).

В печени снижается регенерационная способность клеток и уменьшается ее масса. Снижается функциональная активность печеночных клеток: белковосинтетическая функция (преимущественно синтез альбуминов и протеолитических ферментов), гликогенсинте-зирующая и гликогендепонирующая функции, синтез фосфолипидов, образование и выделение желчи, фагоцитирующая способность макрофагов печени.

В тонкой кишке снижается количество секретирующих клеток, продуцирующих ферменты и гормоны (панкреозимин - холецисто-кинин), снижается число ворсинок на слизистой оболочке, ухудшается процессы всасывания. В толстой кишке изменяется кишечная микрофлора - уменьшается количество молочнокислых микробов, снижается ферментативная активность кишечной палочки, развивается гнилостная микрофлора.

В ротовой полости эффективность жевания снижена в связи с уменьшением количества зубов. В результате атрофии поперечнополосатой и гладкой мускулатуры снижается моторная функция всех отделов пищеварительной системы, происходит уменьшение тонуса, относительное удлинение пищевода и кишечника, расширение желудка, что приводит к ослаблению силы и скорости перистальтических движений, замедлению продвижения пищи, вызывая склонность к запорам. В желчном пузыре снижается эвакуаторно-моторная функция, в результате чего увеличивается объем остаточной желчи, способствующей образованию желчных камней и желчнокаменной болезни.

С возрастом изменяется и структура питания. Происходит повышение порогов вкусовой чувствительности (снижается вкусовая чувствительность) к кислому, горькому, соленому и особенно к сладкому. Это вызывает избыточное потребление сладкого и соленого, что способствует развитию сахарного диабета и гипертонии. Появляется тенденция к избыточному питанию (ожирению), обусловленная уменьшением энергетических затрат на фоне нормальной или повышенной возбудимости пищевого центра, задержкой пищи в пищеварительной системе и более длительным процессом ее переваривания.

Вопросы и задания [1] [2] [3] [4] [5]

1. Используя материал учебника, заполните таблицу:

Отдел

пищеварительной

системы

Макро-

строение

Микро-

строение

Основные

функции

Возрастные особенности и преобразования

ВОЗРАСТНЫЕ АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Выделение является неотъемлемой частью обмена веществ и энергии и направлено на поддержание постоянства внутренней среды организма. Поэтому систему выделения можно представить как функциональную систему, конечным приспособительным результатом деятельности которой является выделение из организма продуктов жизнедеятельности и сохранение гомеостатических параметров. Выделение осуществляется кожей (потовыми и сальными железами), почками, легкими, ЖКТ и другими органами.

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОТОВЫХ И САЛЬНЫХ ЖЕЛЕЗ

Малые потовые железы обнаруживаются у детей на 4-5-м месяце внутриутробной жизни, и к моменту рождения многие из них способны функционировать. Однако полного развития многие потовые железы достигают лишь к 5-7 годам жизни. Количество потовых желез на 1 см[1] кожи у новорожденных значительно больше, чем у взрослых. С возрастом оно уменьшается, но еще в 7 лет в несколько раз превышает количество потовых желез у взрослых. С возрастом наблюдается и увеличение активных (функционирующих) потовых желез. Количество активных потовых желез особенно увеличивается в первые два года жизни ребенка.

Потовыделение начинается с 3-4-й недели жизни ребенка. На 1 кг массы тела в сутки у детей в возрасте 1 мес выделяется 30-35 г пота, в возрасте 1 года и в 5-7 лет отмечается более интенсивное потоотделение на ладонях. Потоотделение у детей 1 -го года жизни начинается при более высокой температуре окружающего воздуха, чем у детей старшего возраста.

У новорожденных и детей грудного возраста снижение потоотделения на холодовое раздражение выражено чрезвычайно слабо.

Большие потовые железы, сохранившиеся у человека лишь в подмышечной области, в районе грудных сосков, в области половых органов и анального отверстия, начинают функционировать к моменту полового созревания. Деятельность этих потовых желез в основном определяется степенью развития желез внутренней секреции (в первую очередь, гипофиза и половых желез).

В составе пота из организма выделяются вода (в обычных условиях 0,3-1,0 л/сут, при гиперсекреции - до 10 л/сут), мочевина (5-10% выделяемого количества), мочевая кислота, креатинин, электролиты.

Сальные железы обнаруживаются у плода и начинают функционировать еще во внутриутробном периоде. Непосредственно перед рождением отмечается усиление их деятельности. Их количество у новорожденного в 4-8 раз больше (1360-1530 на 1 см2 поверхности кожи), чем у взрослых. Секрет сальных желез вместе с эпидермисом образует смазку, которая густо покрывает тело ребенка и облегчает прохождение через родовые пути. После рождения деятельность сальных желез снижается. К 7 годам жизни большинство сальных желез атрофируется. В период полового созревания количество сальных желез увеличивается и достигает максимума к 18-25 годам. С началом полового созревания отмечается усиление секреции сальных желез, которое достигает максимума к 20-25, иногда - к 35 годам жизни.

Сальные железы за сутки выделяют около 20 г секрета, который на 2/3 состоит из воды, а на 1/3 - из холестерина, аналогов казеина, продуктов обмена половых гормонов, кортикостероидов, витаминов и ферментов.

ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ И ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМ

Система дыхания. С выдыхаемым воздухом из организма выводятся различные вещества (углекислый газ, аммиак, ацетон, этанол и др.) и испаряется около 400 мл воды за сутки. В составе трахеобронхиального секрета из организма выводятся продукты деградации сурфактанта, мочевина, иммуноглобулины-А и др. С возрастом, по мере развития системы дыхания объем выделяемых продуктов возрастает, особенно количество испаряемой жидкости.

Система пищеварения. Слюнными железами выделяются соли тяжелых металлов, лекарства, другие вещества. Печень экскретирует билирубин и продукты его превращения в кишечнике, холестерин, желчные кислоты, продукты распада гормонов, лекарства, ядохимикаты. В желудке в составе желудочного сока выводятся конечные продукты метаболизма (мочевина, мочевая кислота), лекарственные и ядовитые вещества (ртуть, йод, хинин и др.). В кишечнике секре-тируются из крови соли тяжелых металлов, магний, кальций, вода; выводятся продукты распада пищевых веществ, которые не всосались в кровь, и вещества, поступившие в просвет кишечника из вышележащих отделов пищеварительного тракта со слюной, пищеварительными соками, желчью. С возрастом выделительная функция пищеварительной системы усиливается по мере развития секреторной и моторной функций.

Однако основную роль в экскреции воды и продуктов метаболизма у здорового человека (до 4/5 общего объема) играют почки (орган мочеобразования) и мочевыделительная система (мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал). И лишь при нарушении их функций компенсаторно возрастает вклад выше перечисленных систем в процесс выделения. Тем не менее это не обеспечивает сохранения гомеостатических констант внутренней среды организма. Таким образом, почки являются единственным в организме органом, обеспечивающим относительное постоянство внутренней среды организма путем регуляции водно-солевого, осмотического, ионного, объемного и кислотно-щелочного баланса.

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОЧЕК

Анатомия и физиология почек

Почка - это парный орган бобовидной формы, расположенный в поясничной области на уровне XII грудного и 1-И поясничного позвонков. Почки покрыты фиброзной (соединительнотканной) капсулой, которую окружает жировая капсула.

Почка состоит из двух слоев: наружного - коркового и внутреннего - мозгового. В корковом веществе располагаются почечные тельца, извитой каналец первого и второго порядка. В мозговом слое имеются пирамиды (7-10), вершины которых заканчиваются сосочками. На вершинах пирамид открываются просветы собирательных трубочек. Поступающая по ним моча попадает сначала в почечные чашечки (малые и большие), потом в почечную лоханку, затем в мочеточник и мочевой пузырь.

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, который состоит из почечной капсулы, извитого канальца первого порядка (проксимальный), петли Генле, извитого канальца второго порядка (дистальный) (рис. 12.1). Все части нефрона образованы однослойным эпителием. В почечную капсулу погружен капиллярный клубочек - первая капиллярная сеть; вторая капиллярная сеть оплетает остальные части нефрона.

Строение почки

Рис. 12.1. Строение почки:

А - расположение мочевых канальцев; Б - схема строения нефрона;

1- почечная фасция; 2 - жировая капсула; 3 - соединительнотканная капсула; 4 - капиллярный клубочек; 5 - почечные пирамиды; 6 - сосочки

почки; 7 - почечные чашечки; 8- почка; 9 - мочеточник; 10 - почечная вена; 11- почечная артерия; 12 - сосочковые отверстия; 13 - сосочковые протоки; 14- мозговое вещество почки; 15 - собирательная трубка;

  • 16 - петля Генле; 77- граница между корковым и мозговым веществом;
  • 18 - почечное тельце; 19 — прямой каналец; 20 - выносящая артериола;
  • 21 - извитой каналец второго по рядка; 22 - извитой каналец первого порядка; 23 - приносящая артериола; 24 - почечная капсула (Шумлянского);
  • 25 - корковое вещество (по А.Н. Кабанову, А.П. Чабовской, 1975)

В нефроне происходит процесс образования мочи. Из капиллярного клубочка под высоким давлением в почечную капсулу фильтруется первичная моча, которая представляет собой жидкую часть крови. За сутки у взрослого человека образуется до 150-200 л первичной мочи.

Первичная моча, проходя по извитым канальцах и петле Генле, подвергается процессу обратного всасывания (реабсорбции). Значение этого процесса состоит в том, чтобы вернуть в кровь все жизненно важные вещества и в необходимых количествах вывести конечные продукты обмена, токсические и чужеродные вещества. В начальном участке нефрона всасываются аминокислоты, глюкоза, витамины, ионы натрия, кальция, вода и многие другие вещества. В последующих участках нефрона всасываются только вода и ионы. Помимо обратного всасывания в канальцах нефрона происходит активный процесс секреции, т.е. выделение из крови в просвет нефрона некоторых веществ (калия, протонов водорода, лекарственных веществ, аммиака и т.д.). Итогом обратного всасывания и секреции является образование вторичной мочи, в составе которой наблюдается высокая концентрация мочевины, мочевой кислоты, ионов хлора, магния, натрия, калия, сульфатов, фосфатов, креатинина. Около 95% вторичной мочи составляет вода, 5% - сухой остаток. В сутки у взрослого человека образуется около 1,5-2 л вторичной мочи.

Деятельность почек регулируется нервными и гуморальными механизмами и находится в тесной функциональной взаимосвязи со всеми другими системами в организме. Парасимпатическая нервная система вызывает расширение кровеносных сосудов, увеличение фильтрации и уменьшение реабсорбции. Все это приводит к увеличению диуреза (выделению мочи). Симпатическая нервная система оказывает противоположный эффект. Антидиуретический гормон (АДГ - гормон гипофиза) усиливает реабсорбцию жидкости, что приводит к уменьшению количества мочи. Альдостерон (гормон надпочечников) увеличивает реабсорбцию натрия и секрецию калия в почечных канальцах.

На процесс мочеобразования и выделения мочи влияют эмоциональные моменты и факторы окружающей среды: температура воздуха, влажность, количество и качество пищи, выпитой жидкости и т.п.

Морфологическое развитие почек

Закладка почки происходит на 3-й неделе развития зародыша. Но образовавшиеся примитивные нефроны быстро исчезают, не проявляя заметной деятельности. Заложенный независимо от этого мезонефрос также подвергается инволюции, однако из его частей развиваются сегменты мочевыводящих путей и половой системы. На 7-8-й неделе развития зародыша начинают формироваться нефроны метанефроса (вторичной почки). Электронномикроскопический анализ почек плода человека от 5 до 36 нед показал, что в гистогенезе нефрона наблюдается определенная последовательность диффсренцировки эпителия: сначала капсула почечного тельца, затем проксимального канальца, дистального сегмента и, наконец, петли Генле. После 5-го месяца внутриутробной жизни, т.е. к тому времени, когда преждевременно родившийся ребенок может выжить при оптимальных условиях, более 1/3 нефронов уже структурно и функционально сформированы, а к 36-й неделе эмбрионального развития эпителий нефронов почек человека по некоторым морфологическим, гистохимическим и ферментативным показателям достигает уровня взрослых.

Большинство авторов считают, что образование новых нефронов продолжается только до момента рождения, после чего приблизительно до 12-15-летнего возраста происходит в основном процесс их созревания, однако не исключается возможность формирования почечных телец и в постэмбриональном периоде до 3-5 лет.

К моменту рождения масса почек у детей составляет примерно 50 г, или 66 г/100 г массы тела. Наиболее интенсивно их рост наблюдается в первые 1,5-2 года жизни, в 8-10 и 14-18 лет, достигая к 22-25 годам 270 г (45 г/100 г массы тела). Почки новорожденного имеют дольчатое строение, которое обычно исчезает к 2-5 годам. Корковый слой в 4 раза уже мозгового (2 и 8 мм соответственно), тогда как у взрослых это отношение равно 1:2 (8 и 16 мм). К 5-6 годам иннервация почек приобретает строение, характерное для взрослых.

Микростроение почек особенно хорошо изучено у новорожденных. В этот период жизни в корковом слое много недифференцированных почечных телец, клубочки которых имеют малый диаметр и меньшую фильтрующую поверхность; сосудистые петли покрыты кубическим и даже цилиндрическим эпителием, который является препятствием для обмена между капиллярами и капсулой нефрона. Еще менее сформирован канальцевый аппарат.

Основными тенденциями дальнейшего развития паренхимы почек являются:

  • • формирование корковых нефронов из нефрогенной ткани;
  • • увеличение диаметра почечных телец, длины и диаметра канальцев, особенно тонкого отдела петли Генле;
  • • изменение формы и структуры эпителиальных клеток, различных сегментов нефрона и зоны межклеточных контактов;
  • • возрастание удельного объема канальцев (с 70 до 78% - к 7 годам) и уменьшение доли клубочков (с 12 до 6,8%).

Так, морфологическое созревание гломерулярного барьера заключается в уплощении клеток эндотелия, появлении в них отверстий, образовании общей базальной мембраны между эндотелием и подоцитами (клетки почечной капсулы), формировании ножек в клетках висцерального листка почечной капсулы. В процессе развития происходит формирование складчатости базальной мембраны эпителия канальцев, образуется щеточная каемка апикальной мембраны клеток проксимального сегмента, увеличивается латеральная поверхность мембран, упорядочивается расположение внутриклеточных структур, формируется избирательная проницаемость зоны клеточных контактов. К 7-9 годам жизни эпителий клубочков и канальцев уже практически не отличается от такового у взрослых, а распределение нефронов по зонам в почке достигает дефинитивного уровня только после 15 лет. Наиболее интенсивный рост нефронов отмечается в течение первого года после рождения и в периоде полового созревания.

Достаточно подробно изучено строение вне- и внутриорганного сосудистого русла. Кровоснабжение отдельных частей почки зависит от зрелости нефронов в этой области, поэтому почка плода и новорожденного имеет большее кровоснабжение мозгового вещества по сравнению с корковым. Наиболее интенсивно внутриорган-ные сосуды почки развиваются от 8 до 12 лет, а внеорганные сосуды подвергаются выраженному росту и дифференцировке в течение 1 -го года жизни и от 4 до 7 лет. Другие авторы указывают на более поздние сроки развития сосудистого русла - 14-18 лет. При интегральной оценке структурных преобразований почки и ее сосудов были выделены следующие этапы интенсивного морфогенеза: от рождения до 12 лет, от 13 до 16 лет и от 17 до 21 года, когда наступает относительная стабилизация.

Таким образом, в целом рост почки и ее сосудов заканчивается к 22 годам, хотя отдельные внутриорганные структуры завершают свое развитие 6-12 годам.

Функциональное развитие почек

Почка плода человека начинает функционировать уже на 9-й неделе эмбрионального развития. Ультразвуковое определение почечной функции у плода показало, что с 22 до 41-ю недели беременности прогрессивно нарастает продукция мочи - с 2,2 до 26,7 мл/ч, увеличиваются скорость клубочковой фильтрации (СКФ) - с 1,8 до 2,7-4,1 мл/мин и реабсорбция жидкости - с 72,3 до 78,2-89,8%. В этот период выявлена положительная корреляция между продукцией мочи, СКФ и размерами плода. Однако выделительная функция плода незначительна, эту роль выполняет плацента.

Парциальные функции почек в постнатальном онтогенезе развиваются гетерохронно, в тесной связи с морфологическим созреванием органа и у новорожденных существенно зависят от доношенно-сти ребенка.

Исходным условием для эффективной деятельности почек является адекватный уровень их кровоснабжения. Известно, что в условиях покоя у новорожденных в почки поступает всего 5% минутного сердечного выброса крови, тогда как у взрослых - 20-25%. Резкое увеличение почечного кровоснабжения наблюдается в течение 8—10 нед после рождения. Со 2-3-й недели жизни начинается перераспределение кровотока с его возрастанием в корковой зоне. Это связывают с продолжающимся развитием корковых нефронов, увеличением длины и диаметра сосудов, повышением кровяного давления. Оценивая возрастные особенности суммарного почечного кровотока, одни авторы указывают, что уже к 3 годам жизни он соответствует уровню взрослых (689 мл/мин/1,73 м2, другие демонстрируют увеличение эффективного почечного кровотока до 13-15 лет.

В период перехода от внутриутробного к внеутробному существованию, параллельно быстрому приросту почечного плазмотока, наблюдается 2-3-кратное повышение СКФ. Этот скачок связывают с резким возрастанием нагрузки на почку как экскреторный орган.

СКФ у детей в первые недели после рождения в 3-4 раза ниже (-22^15 мл/мин), чем у взрослых. Повышение объема фильтрации в динамике индивидуального развития обусловлено увеличением проницаемости гломерулярного фильтра, ростом фильтрующей поверхности, повышением кровотока и гидростатического давления в капиллярах клубочка. Большинство авторов полагает, что СКФ достигает уровня, характерного для взрослого организма, на рубеже 1-2 лет жизни или между 2-3 годами. Однако имеются не менее убедительные факты, свидетельствующие о повышении СКФ в течение всего периода онтогенеза до юношеского возраста, особенно после водных нагрузок.

Аналогичную возрастную динамику приводят все авторы и в отношении канальцевой реабсорбции жидкости - увеличение процента Кто с 78-89% у новорожденных до 98-99,5% у детей 13-15 лет и взрослых.

Таким образом, к моменту рождения у детей имеется уже эффективная система реабсорбции воды и электролитов, соответствующая уровню развития их фильтрационных процессов. В то же время реабсорбция аминокислот снижена, что приводит к аминоацидурии. Это связывают с недостаточным развитием системы транспорта аминокислот и ее регуляции в клетках. Данных о функционировании этих механизмов в более старшем возрасте нет.

Характерной функциональной особенностью почек новорожденных является низкий уровень секреции органических кислот и оснований. Время, в течение которого происходит созревание секреторной способности почек, оценивается по-разному. Одни авторы указывают, что в возрасте от 6 мес до 7 лет достигаются величины, характерные для взрослых; другие считают, что эта функция становится зрелой к 2,5 годам жизни; третьи отмечают ее созревание в возрасте 4-14 лет.

О функциональных возможностях дистального сегмента нефрона можно судить по степени осмотического концентрирования и разведения. Почки новорожденного уже на 5-й день жизни способны экс-кретировать гипоосмотическую мочу в ответ на водную нагрузку, причем степень разведения достигает величин, сопоставимых со взрослой почкой. Однако возможность противодействовать дегидратации и экскретировать солевые нагрузки весьма ограничена, в связи с чем осмоляльность мочи при водной депривации (недостатке воды) у детей 1-го года жизни не превышает 700 мосм/л. Поэтому диапазон колебаний осмотической концентрации мочи у новорожденных значительно меньше (50-700 мосм/л), чем у взрослых (50-1500 мосм/л).

Указанные факты позволили заключить, что осмотическое концентрирование созревает позднее, чем разведение: в условиях естественного режима или водного дефицита степень осмотического концентрирования и осмоляльность мочи оказываются меньше, чем у взрослых, вплоть до 12-16 лет.

В основе низкой концентрирующей способности их почек лежат:

  • • незрелость поворотно-противоточной системы (короткие петли Генле);
  • • положительный азотистый баланс, в связи с чем образуется меньшее количество мочевины, которое поступает из собирательных трубок в мозговое вещество почки и таким образом создается незначительный осмотический градиент;
  • • нечувствительность почек к АДГ.

Поэтому при искусственном вскармливании коровьим молоком, содержащим больше солей и белков по сравнению с женским, концентрирующая способность почек развивается раньше, чем при грудном питании. Однако высокие экстраренальные потери воды у детей раннего возраста (относительно большая поверхность кожи, с которой происходит испарение, потери жидкости с дыханием и через ЖКТ), а также отсутствие чувства жажды и низкая концентрирующая способность почек делают водный режим ребенка довольно напряженным и способствуют развитию дегидратации.

Функциональная незрелость почек в раннем онтогенезе особенно проявляется при нагрузках: введение воды может вызвать отек, избыток пищи - гиперазотемию, солей - солевую лихорадку, нарушение гомеостатических параметров.

Анализируя показатели парциальных функций почек у детей в условиях относительного покоя организма, можно отметить, что наиболее выраженные отличия выявляются у детей в интервале от периода новорожденности до 2-3 лет. На этом этапе онтогенетического развития существенно увеличивается экскреция электролитов и осмотически активных веществ, повышается осмотический концентрационный индекс. Низкая ионновыделительная функция почек обусловлена меньшей фильтрационной загрузкой нефрона и повышенной реабсорбцией ионов в канальцах под влиянием высокой активности ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. Поэтому очищение от натрия, например, составляет 1/5-1/6 взрослой нормы, что может приводить к задержке натрия в организме и развитию отеков. В последующие периоды онтогенеза основные показатели, характеризующие осмо- и ионорегулирующие функции почек, претерпевают лишь незначительные изменения и, как правило, укладываются в границы доверительных интервалов нормальных значений, присущие для взрослых.

Расчет суммарной функции почек показал, что уже к 4-5 годам интегральный показатель функций исследуемого органа приближается к взрослому уровню (рис. 12.2), однако в ходе онтогенеза он претерпевает волнообразные изменения. Наибольшая интенсивность развития функций почек отмечается от периода новорожденности до 4-5 лет, следующий скачок проявляется в 10-11 лет и окончательная стабилизация этого параметра происходит в юношеском возрасте. В периоды 7-8 и 13-15 лет наблюдается снижение величины коэффициента связи (КС) между показателями парциальных функций почек. Это, вероятно, может быть как следствием десинхронизации их развития, так и результатом гетерохронного созревания почек и других функциональных систем, обеспечивающих их деятельность (сердечно-сосудистой, пищеварительной, эндокринной). Как бы то ни было, эти периоды, по-видимому, следует рассматривать как критические этапы в функциональном развитии органа. Подобный расчет морфологического формирования почек показал, что оно происходит более плавно и достигает стабильного уровня после 22 лет.

Интегральная морфофункциональная характеристика почек человека в различные периоды онтогенеза

Рис. 12.2. Интегральная морфофункциональная характеристика почек человека в различные периоды онтогенеза: КС - коэффициент связи между различными показателями, рассчитанный методом морфокинетического синтеза;---КС функциональных показателей;

- ' - КС морфологических параметров;-----КС морфофункциональных

показателей

В целом по сумме морфофункциональных признаков почки наиболее близки к дефинитивному состоянию в 10-11 лет.

Возрастные особенности мочевыделения

Состав мочи. Моча новорожденных содержит следы белка. Это зависит от повышенной проницаемости эпителия мочевых клубочков и канальцев. У детей старшего возраста белка в моче нет. В моче детей часто обнаруживаются молочный сахар, глюкуроновая кислота, гормоны, ферменты (пепсин, диастаза, трипсин, мальтаза, уро-пепсин и др.), но азотистых веществ в моче новорожденных в 5 раз меньше, чем у взрослых. Преобладание в раннем возрасте процессов ассимиляции над диссимиляцией разгружает экскреторную деятельность почек и приводит к уменьшению выведения не только азотистых веществ, но и солей. В моче детей содержится мало мочевины, хлоридов, фосфатов и сульфатов, но с возрастом их содержание нарастает, что зависит преимущественно от количества пищевого белка в суточном рационе ребенка.

Реакция мочи у новорожденных резко кислая, с возрастом становится слабокислой. Реакция мочи может меняться в зависимости от характера получаемой ребенком пищи. При питании преимущественно мясной пищей в организме образуется много кислых продуктов обмена, соответственно и моча становится более кислой. При употреблении растительной пищи реакция мочи сдвигается в щелочную сторону.

Количество мочи. У грудных детей количество мочи на 1 м2 поверхности тела в 2-3 раза больше, чем у взрослых, за счет интенсивного водного обмена и относительно большого количества воды и углеводов в рационе питания ребенка. На количество мочи влияют также температура и влажность окружающего воздуха, одежда, подвижность ребенка.

Суточный диурез (Д) у детей старше 1 года можно рассчитать по формуле:

Д (мл) = 600+ 100 (В - 1), где В - возраст в годах.

У детей в первые дни жизни количество мочи может колебаться в довольно широких пределах: от 200 до 222 мл/сут. К концу 1 -го месяца жизни количество мочи в сутки достигает приблизительно 330 мл, к концу 1-го года жизни - 750 мл, что соответствует двум третям содержания воды в пищевом рационе. В возрасте 4-5 лет ребенок выделяет за сутки 1 л мочи, в 10 лет - около 1,5 л.

Число мочеиспусканий у новорожденного - 20-25 раз в сутки, у грудных детей - до 15 раз в сутки, при этом ночной диурез преобладает над дневным. Число мочеиспусканий у детей 2-3 лет - 10 раз, в школьном возрасте - 6-7 раз в сутки. В среднем новорожденный каждый раз выделяет при мочеиспускании 10-50 мл мочи, ребенок от 1 года - 50-100 мл, в 5 лет - 90-200 мл, в 10 лет - 150-250 мл, в 15 лет - 200-300 мл, что зависит от увеличения емкости мочевого пузыря.

Регуляция. Деятельность почек и мочевыделительной системы регулируется ЦНС и гормональными факторами (антидиуретиче-ским гормоном, натрийуретическим гормоном, ренин-ангиотензин-альдостероновой системой и др.) и находится в тесной функциональной взаимосвязи с другими системами в организме. Все звенья осмо-, волюмо- и ионнорегулирующих систем достигают уровня взрослых к 10-11 годам жизни, хотя объем их резервных возможностей остается еще ниже дефинитивного вплоть до 18-21 года. В подростковом возрасте отмечается высокая реактивность осмо- и натрийрегулирующих механизмов, что способствует усилению диуреза, задержке натрия в организме и может явиться провоцирующим фактором развития «юношеской» гипертензии.

На процесс мочеобразования и выделения мочи оказывают влияние эмоциональные моменты и факторы окружающей среды (температура воздуха, влажность, количество и качество пищи, выпитой

ЖИДКОСТИ И Т.П.).

Ночное недержание мочи {ночной энурез). Испускание мочи -процесс рефлекторный. Поступающая в мочевой пузырь моча вызывает повышение давления в нем, что раздражает рецепторы, находящиеся в стенке пузыря. Возникает возбуждение, доходящее до центра мочеиспускания в нижней части спинного мозга. Отсюда импульсы поступают к мускулатуре пузыря, заставляя ее сокращаться, сфинктер при этом расслабляется, и моча поступает из пузыря в мочеиспускательный канал. Это непроизвольное испускание мочи. Оно имеет место у грудных детей.

Старшие дети, как и взрослые, могут произвольно задерживать и вызывать мочеиспускание. Это связано с установлением корковой, условно-рефлекторной регуляции мочеиспускания, формирование которой происходит к концу 1 года жизни. Обычно к 2-летнему возрасту у детей сформированы условно-рефлекторные механизмы задержки мочеиспускания не только днем, но и ночью. Однако у 5—10% детей в возрасте до 13-14 лет наблюдается ночное недержание мочи (энурез). Это своеобразное заболевание ребенка, которое требует лечения. Ночному недержанию мочи способствует принятие перед сном большого количества жидкости (чай, кофе, молоко), холодная постель, перевозбуждение перед сном и другие факторы.

Вопросы и задания

  • 1. Перечислите органы, участвующие в выделении.
  • 2. Какое значение имеет процесс выделения для организма?
  • 3. Расскажите о развитии потовых и сальных желез.
  • 4. Какова роль дыхательной и пищеварительной систем в выделении?
  • 5. Значение, строение и функционирование мочевыделительной системы.
  • 6. Расскажите об основных морфологических преобразованиях почек в онтогенезе.
  • 7. Возрастные функциональные изменения почек.
  • 8. Как с возрастом меняется состав, кислотность и количество мочи?
  • 9. Каким образом осуществляется регуляция мочеобразования и мочеотделения? Каковы причины энуреза у детей?

ВОЗРАСТНЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ

В организме человека происходит постоянное обновление клеточных структур, синтезируются и разрушаются различные химические соединения. Совокупность всех химических реакций, протекающих в организме, называется обменом веществ (метаболизмом).

В процессе индивидуального развития человека обмен веществ и энергии претерпевает ряд количественных и качественных изменений, прежде всего существенно меняется соотношение между двумя фазами метаболизма: ассимиляцией и диссимиляцией.

Ассимиляция - процесс усвоения организмом внешних веществ, в результате которого вещества становятся составной частью живых структур и откладываются в виде запасов в организме.

Диссимиляция - процесс распада органических соединений на простые вещества, в результате которого происходит выделение энергии, которая необходима для жизнедеятельности организма.

Обмен веществ происходит в тесной связи с окружающей средой. Для жизнедеятельности необходимо поступление в организм из внешней среды белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных солей и воды. Количество, свойства и соотношение этих элементов должны соответствовать состоянию организма и условиям его существования. Например, если пищи поступило больше, чем необходимо, человек прибавляет в весе, если меньше - теряет вес.

Главными особенностями обмена веществ у детей являются:

  • • преобладание процессов ассимиляции над процессами диссимиляции, что приводит к росту и увеличению массы тела, дифференци-ровке тканей;
  • • высокая интенсивность обменных процессов;
  • • высокая лабильность метаболических процессов, обусловливающая неустойчивость гомеостаза;
  • • повышенная потребность в белках для построения новых структур (синтез роста), самообновления, регенерации;
  • • положительный азотистый баланс;
  • • высокая подверженность обменных процессов действию повреждающих факторов (гипоксии, нарушениям питания, травмам, болезням, нагрузкам, т.д.).

ОБМЕН БЕЛКОВ. ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА БЕЛКОВ У ДЕТЕЙ

Белки, или протеины, являются главной составной частью всех органов и тканей организма, с ними тесно связаны все жизненные процессы - обмен веществ, сократимость, раздражимость, способность к росту, размножению и мышлению.

Белки составляют 15-20% общей массы тела человека (жиры и углеводы вместе - лишь 1-5%). Белки поступают с пищей и относятся к незаменимым компонентам рациона. Биологическая активность других пищевых веществ проявляется только в присутствии белков.

Основные функции белков:

  • • пластическая - участие в построении новых клеток и тканей, обеспечение роста и развития молодых растущих организмов и регенерация изношенных, отживших клеток в зрелом возрасте;
  • • защитная - из белков пищи синтезируются антитела, обеспечивающие иммунитет к инфекциям;
  • • ферментативная - все ферменты являются белковыми соединениями;
  • • гормональная - инсулин, гормон роста, тироксин, тестостерон, эстрогены и многие другие гормоны являются белками;
  • • сократительная - белки актин и миозин обеспечивают мышечное сокращение;
  • • транспортная - содержащийся в эритроцитах белок гемоглобин переносит кислород, белки сыворотки крови участвуют в транспорте липидов, углеводов, некоторых витаминов, гормонов;
  • • энергетическая - белки обеспечивают организм необходимой энергией.

Показателем уровня белкового обмена является азотистый баланс, он определяется по результатам сравнения количества азота, поступившего с пищей и выведенного из организма. Азотистый баланс - это разность между потребленным с пищей азотом и азотом, выделенным из организма (с мочой, калом и микропотерями). Различают три вида азотистого баланса: азотистое равновесие, положительный и отрицательный азотистый баланс.

Азотистое равновесие - равенство количества поступившего с пищей и выделенного из организма азота.

Положительный азотистый баланс означает, что с пищей азота поступает больше, чем выводится из организма, характеризует накопление белка (азота) в организме. Задержка азота физиологична для детей, беременных и кормящих женщин, после голодания и т.д.

Отрицательный азотистый баланс - преобладание азота, выделенного из организма, над азотом, который поступил с пищей. Сви-

детельствует о потере собственных белков тканями организма. При этом источником свободных аминокислот становятся белки плазмы крови, печени, слизистой оболочки кишечника, мышечной ткани, что позволяет достаточно долго поддерживать обновление белков мозга и сердца. Отрицательный азотистый баланс наблюдается при голодании, недостатке в пище полноценных белков, ряде заболеваний, травмах, ожогах, после операций и пр. Длительный отрицательный азотистый баланс приводит к гибели.

Для раннего этапа развития организма характерен положительный азотистый баланс, для зрелого возраста - азотистое равновесие, а для старости преимущественно - отрицательный азотистый баланс.

В организме ребенка интенсивно происходят процессы роста и формирования новых клеток и тканей, поэтому потребность в белках у него значительно выше, чем у взрослого.

В пересчете на массу тела в организме грудного ребенка усваивается вдвое больше белков, чем у взрослого. Максимальная задержка белков происходит в течение 1 -го года жизни, поэтому потребность в белках у ребенка значительно выше, чем у взрослого, и тем выше, чем ребенок моложе, чем интенсивнее происходят процессы роста. Белки особенно важны для создания основы формирования интеллекта, синтеза антител, адаптации к стрессорам. В связи с этим для детей характерен положительный азотистый баланс (общее количестве азота, выделяемого с мочой и потом, меньше количества азота белка, усвоенного из пищи). В то же время содержание общего белка и его фракций в плазме крови снижено.

Суточная потребность в белках на 1 кг массы тела представлена в табл. 13.1. В зависимости от возраста и массы тела количество белка в рационе ребенка должно составлять: в 1-3 года - 55 г, 4-6 лет -72 г, 7-9 лет - 89 г, 10-15 лет - 100-106 г (норма взрослого). Белки составляют 15-20% массы тела взрослого человека.

Таблица 13.1

Белковый оптимум для детей и подростков

Возраст

Оптимальное содержание белка в суточном рационе, г/кг массы тела

Возраст

Оптимальное содержание белка в суточном рационе, г/кг массы тела

До 1 года

5,0-5,5

8-12 лет

3,0

1-3 года

3,5-3,0

Старше 12 лет

2,0-2,5

4-7 лет

4,0-4,5

Старше 20 лет

1,5-2,0

За счет белков пищи должно покрываться приблизительно 10-15% общего суточного количества калорий.

Баланс и ретенция (удерживание) азота в организме ребенка зависят от его индивидуальных особенностей, определяемых в значительной степени типом ВНД. У детей с преобладанием процессов возбуждения над процессами торможения ретенция азота менее выражена, чем у детей с преобладанием процессов торможения. Самые высокие показатели ретенции азота были отмечены у детей с уравновешенными процессами ВНД. Имеет значение не только количество, но и качество вводимого белка. Дети нуждаются в гораздо большем количестве нуклеиновых кислот, чем взрослые, а также качественно ином составе аминокислот пищи. Особенно важны для детского организма незаменимые аминокислоты (лейцин, фенилаланин, лизин, валин, треонин). Такая особенность белкового обмена первых лет жизни, очевидно, связана с возрастными изменениями «белкового спектра» клеток и тканей - различием соотношений белковых фракций, входящих в их состав.

Важно помнить, что использование белков для пластических целей в организме ребенка возможно только при достаточном количестве других ингредиентов. Соотношение белков, жиров и углеводов в пище ребенка должно составлять 1:1:4. При этих условиях азот максимально задерживается в организме. Следует помнить о необходимости достаточного введения витаминов, являющихся кофер-ментами белкового обмена.

Существенные изменения в возрастном развитии претерпевают процессы интермедиарного обмена, показателями которых для белков служат изменения состава мочи и величины мочевых коэффициентов. В моче новорожденного распределение азота иное, чем у взрослого: у него меньше азота мочевины, больше азота аммиака и азота мочевой кислоты. У детей значительно больше, чем у взрослых, выделяется с мочой аминокислот. В период новорожденности аминокислоты составляют 10% общего азота мочи, в то время как у взрослого - лишь 3-4%. Особенностью белкового обмена детей является постоянное наличие в их моче, наряду с креатинином, креатина.

У здоровых детей от 3 мес до 3 лет остаточный азот в крови колеблется в пределах от 17,69 до 26,15 мг% (12,63-18,67 ммоль/л). Одним из показателей нарушения белкового обмена у детей является накопление остаточного азота в крови.

ОБМЕН УГЛЕВОДОВ. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ

Углеводы составляют основную часть пищевого рациона и обеспечивают 50-60% его энергетической ценности. Содержатся углеводы главным образом в растительных продуктах.

В организме человека углеводы могут синтезироваться из аминокислот и жиров, поэтому они не относятся к незаменимым факторам питания. Депонируются углеводы в организме ограниченно и запасы их у человека невелики.

Основные функции углеводов:

  • • энергетическая - при окислении I г усвояемых углеводов в организме выделяется 4 ккал;
  • • пластическая - входят в состав структур многих клеток и тканей, участвуют в синтезе нуклеиновых кислот (в сыворотке крови поддерживается постоянный уровень глюкозы; гликоген есть в печени и мышцах; галактоза входит в состав липидов мозга; лактоза содержится в женском молоке и т.д.);
  • • регуляторная - участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия в организме, препятствуют накоплению кетоновых тел при окислении жиров;
  • • защитная - гиалуроновая кислота препятствует проникновению бактерий через клеточную стенку; глюкуроновая кислота печени соединяется с токсическими веществами, образуя нетоксичные сложные эфиры, растворимые в воде, которые выводятся с мочой; пектины связывают токсины и радионуклиды и выводят их из организма.

Кроме того, углеводы тонизируют ЦНС, обладают биологической активностью - в комплексе с белками и липидами образуют некоторые ферменты, гормоны, слизистые секреты желез и др. Пищевые волокна являются физиологическими стимуляторами двигательной функции ЖКТ.

Углеводы в организме ребенка выполняют не только энергетическую функцию, но в виде глюкопротеидов и мукополисахаридов играют важную пластическую роль при создании основного вещества соединительной ткани, клеточных оболочек и др. Обмен углеводов в организме ребенка характеризуется гораздо большей интенсивностью (в 3-4 раза), чем у взрослого.

Характерной особенностью регуляции углеводного обмена детей являются более значительные колебания концентрации глюкозы в крови по сравнению со взрослыми, обусловленные усиленной ути-

лизациеи глюкозы растущим организмом и незрелостью поджелудочной железы. Количество сахара в крови у детей натощак меньше, чем у взрослого (табл. 13.2).

Таблица 13.2

Содержание глюкозы в плазме крови натощак

Возраст

Содержание глюкозы

мг, %

ммоль/л

Новорожденные

30-50

1,67-2,77

Грудной

70-90

3,89-5,00

3-10 лет

80-100

4,40-5,55

11-15 лет

90-120

5,00-6,66

Углеводный обмен у детей характеризуется высокой усвояемостью углеводов (98-99%) независимо от способа вскармливания. В детском организме ослаблено образование углеводов из белков и жиров (гликонеогенез), так как рост требует усиленного расхода белковых и жировых запасов организма. Углеводы в организме ребенка депонируются в значительно меньшем количестве, чем в организме взрослого. Для детей раннего возраста характерно быстрое истощение углеводных запасов печени - высокая интенсивность процесса гликогенолиза, что связано с повышенной концентрацией гормона глюкагона в плазме крови. При использовании глюкозы в организме увеличивается доля анаэробного гликолиза у новорожденных и детей 1 -го года жизни. В первом полугодии жизни ребенок получает необходимое количество углеводов в виде дисахаридов (лактозы из грудного молока; мальтозы, сахарозы из молочных смесей). С 6 мес, когда начинает образовываться фермент амилаза (в слюне и поджелудочной железе), возникает потребность в полисахаридах (крахмал, гликоген).

Суточная потребность в углеводах у детей высокая и составляет в грудном возрасте 10-12 г/кг массы тела в сутки, за счет которых должно покрываться около 40% всей калорийной потребности ребенка. В последующие годы количество углеводов, в зависимости от конституционных особенностей ребенка, колеблется от 8-9 до 12-15 г/кг массы тела в сутки. В этот период за счет углеводов покрывается уже 50-60% всей калорийной потребности.

Абсолютное количество углеводов, которое дети должны получать с пищей в сутки, значительно увеличивается с возрастом:

от 1 года до 3 лет - 193 г, от 4 до 7 лет - 288 г, от 8 до 13 лет - 370 г, от 14 до 17 лет - 470 г, что почти равно норме взрослого - 500 г (по данным Института питания РАМН). В теле взрослого содержание углеводов составляет примерно 0,6% массы тела.

Особенностью организма детей и подростков является менее совершенный углеводный обмен в смысле возможностей быстрой мобилизации внутренних углеводных ресурсов организма и поддержания необходимой интенсивности углеводного обмена при выполнении физической работы. Так, у детей и подростков при выполнении физических упражнений наблюдается снижение сахара в крови, в то время как у взрослых выполнение тех же упражнений приводит к повышению уровня сахара. Это обусловлено тем, что содержание гликогена в органах-депо (особенно печени) у детей понижено, поэтому они обладают высокой толерантностью к углеводной нагрузке - способностью усваивать сахара без сдвига концентрации глюкозы в крови. Это часто проявляется у детей в повышенном аппетите на сладкое.

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ЖИРОВ

Жиры, или липиды, относятся к основным пищевым веществам и являются важным компонентом питания. Жиры подразделяют на нейтральные (триглицериды) и жироподобные вещества (липоиды).

Жиры в организме человека выполняют следующие основные функции:

  • • служат важным источником энергии, превосходящим в этом плане все пищевые вещества (при окислении I г жира образуются 9 ккал, или 37,7 кДж);
  • • входят в состав всех клеток и тканей;
  • • являются растворителями витаминов А, Э, Е, К;
  • • поставляют биологически активные вещества (ПНЖК, фосфатиды, стерины и др.);
  • • создают защитные и термоизоляционные покровы (подкожный жировой слой предохраняет человека от переохлаждения);
  • • улучшают вкус пищи;
  • • вызывают чувство длительного насыщения.

Жиры могут образовываться из углеводов и белков, но в полной мере заменяться ими не могут.

Жиры в организме ребенка выполняют энергетическую и пластическую функцию. Обмен жира у детей характеризуется неустойчивостью, быстрым истощением жировых депо при недостатке в пище углеводов или их усиленном расходе.

С жирами пищи в организм поступает ряд ЖК, среди них три биологически ценные ЖК: линолевая, линоленовая и арахидоновая. Эти кислоты необходимы для обеспечения нормального роста и функционирования кожи. С жирами в организм поступают растворимые в них витамины А, Э, Е, К, необходимые для роста и развития ребенка.

Жиры в организме ребенка выполняют энергетическую и пластическую функцию. Обмен жира у детей характеризуется неустойчивостью, быстрым истощением жировых депо при недостатке в пище углеводов или при их усиленном расходе. Состав жира у новорожденного отличается от материнского, так как плод образует свой жир из неэстерифицированных ЖК и глюкозы, поступающих через плаценту. Доля жира в теле новорожденного зависит от массы тела при

рождении: при массе тела 1500 г--3% жира, при массе 2500 г -

~8%, при массе 3500 г —16%. Особенностью жировой ткани новорожденных является наличие бурого жира (8% массы тела), являющегося важнейшим местом теплопродукции. Динамика содержания жира в организме зависит от возраста: максимальное количество его наблюдается в 6 мес (26% массы тела), минимальное - в возрасте 6-9 лет (10-12%). В период полового созревания содержание жира в теле увеличивается, причем в большей степени у девочек, достигая взрослого уровня (15-20%) к юношескому возрасту, и половые различия сохраняются в течение всей жизни.

При составлении пищевого рациона детей надо учитывать не только количество, но и качество входящих в него жиров. С жирами пищи в организм поступает ряд ЖК (особенно линолевая, линоленовая и арахидоновая) и растворимые в них витамины А, Э, Е, К, необходимые для обеспечения роста и развития ребенка, нормальной функции кожи. Без жиров невозможна выработка общего и специфического иммунитета. За счет жиров покрывается примерно 50% общей суточной калорийности у детей в первое полугодие жизни; 30-40% - в возрасте от 6 мес до 4 лет; 25-30% - у детей школьного возраста и примерно 40% - у взрослых.

Потребность в жире с возрастом меняется. Наибольшее относительное (на 1 кг массы) потребление жира имеет место у грудных детей, и соответственно концентрация ЖК в крови у них высокая. В этот период за счет жира покрывается 50% всей калорийной потребности. С возрастом все большее количество энергии образуется в организме за счет углеводов. Потребность в жире на 1 кг массы тела составляет: в грудном возрасте - 4-6 г, 2-6 лет - 3-3,5 г, 6-10 лет - 2-3 г, старше 10 лет - 1-3 г (норма взрослого).

С возрастом увеличивается также абсолютное количество жира, необходимое для нормального развития детей. От 1 до 3 лет ребенок должен получать в сутки 32,7 г, от 4 до 7 лет - 39,2 г, от 8 до 13 лет -38,4 г, от 14 до 17 лет - 47 г, что примерно соответствует норме взрослого человека - 50 г (нормы Института питания РАМН).

Правильное расщепление жиров возможно лишь при условии надлежащей корреляции жиров с другими основными питательными ингредиентами. При питании детей раннего возраста особенно важно выдержать соотношение между жирами и углеводами 1:2.

У детей, находящихся на грудном вскармливании, усваивается 96% жира, при смешанном и искусственном - 90%.

ОСОБЕННОСТИ ВОДНО-МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

Водно-электролитный баланс играет ведущую роль в обеспечении жизненно важных процессов и характеризуется следующими основными показателями: количеством жидкости в различных средах, их ионным составом, осмоляльностью и кислотно-щелочной реакцией.

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. Организм ребенка отличается от взрослого гидролабильностью, т.е. способностью быстро терять и быстро накапливать воду, и состоянием некоторой напряженности водного обмена. Существует связь между энергией роста и содержанием воды в тканях. Суточная весовая прибавка у детей грудного возраста составляет 25 г. На долю воды приходится 18 г, белка - 3 г, жира - 3 г, углеводы отлагаются в незначительном количестве в виде гликогена, и лишь 1 г приходится на долю минеральных солей.

К моменту рождения содержание воды в организме составляет 75-80% его массы и зависит от массы тела и степени зрелости. У недоношенных детей количество жидкости больше в связи с незрелостью регуляторных механизмов, повышенной гидрофильно-стью тканей и незначительным содержанием жира. Так, организм ребенка с массой тела 2500 г содержит 77% воды, а с массой 3500 г -69%. У детей, родившихся с массой 1500-2500 г, содержание воды достигает 81-85% от массы тела. С возрастом относительное количество ее уменьшается, особенно интенсивно в первые годы жизни Полагают, что к 3-5 годам общее количество жидкости (в%) достигает уровня взрослого человека.

Вода в организме находится в трех секторах: сосудистом (плазма крови), интерстициальном и внутриклеточном. Распределение жидкости в них также зависит от возраста (табл. 13.3).

Таблица 13.3

Возрастные особенности содержания и распределения жидкости в организме (в % от массы тела)

(по Айзману Р.И., 1985)

Возраст

Общее

содер

жание

Водный сектор

Сосуди

стый

Интер-сти-

циаль-

ный

Внекле

точный

Внутри

клеточный

Эмбрио

нальный

85-97

58

27

Новорож

денные

70-80

5-6

35-45

40-50

30

Г рудные

65-70

5

30

35

35

1-5 лет

62-65

5

15

22-30

35-40

Старше 5 лет

58-62

5

15-17

20-24

40-45

Таким образом, в динамике развития относительный объем внеклеточной жидкости уменьшается главным образом за счет интерстициального пространства. Особенно высока степень гидратации у недоношенных детей. Средний объем внеклеточной жидкости у доношенных составляет 376 мл/кг, а у недоношенных - 425 мл/кг. Поскольку сосудистая жидкость представляет собой часть внеклеточной, изменения ее количества, обусловленные возрастом, подчинены аналогичным закономерностям. У доношенных новорожденных объем циркулирующей крови составляет 98,3 ±8,7 мл/кг массы тела, у недоношенных - 106,0 ± 4,3 мл/кг, у детей грудного возраста -83,0 + 10,0 мл/кг, к 5 годам - 80 мл/кг, а у взрослых - 66-77 мл/кг.

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 поверхность тела, приходящиеся на единицу массы, относительно больше, чем у взрослых. Так,

у новорожденных на 1 кг массы тела основной обмен составляет 76-230 кДж, а относительная поверхность - 711 см2, тогда как у взрослых - 148 кДж и 211 см2 соответственно. В результате этого выделение воды через легкие и кожу значительно превышает аналогичные потери у взрослых: 1 г/кг ч и 0,5 г/кг ч соответственно.

С возрастом изменяется количество потребляемой и выделяемой почками жидкости. Абсолютная скорость мочеотделения увеличивается, однако в расчете на 1 кг массы тела наблюдается снижение суточного диуреза с 90-110 мл/кг у новорожденных до 60-70 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.

Данные обстоятельства диктуют повышенную потребность ребенка в воде. Потребность в воде на 1 кг массы тела с возрастом уменьшается, а абсолютное количество воды, получаемое ребенком в течение суток, увеличивается (табл. 13.4). При прекращении поступления жидкости в организм новорожденный полностью потерял бы весь объем внеклеточной жидкости в течение 5, а взрослый - 10 сут.

Таблица 13.4

Возрастные изменения потребления воды в сутки

(по: В.А. Доскину и соавт., 1997)

Возраст

Объем воды

мл/кг

МЛ

Новорожденные

80-150

250-500

Грудные

130-150

950-1000

3 года

100-140

1300-1500

6 лет

90-100

1800-2000

9 лет

70-80

2000-2200

12 лет

65-75

2000-2500

14 лет

55-65

2200-2600

Взрослые

45-50

2400-2700

Наряду с поступлением воды в организм с пищей и жидкостью, которая всасывается в ЖКТ значительно быстрее, чем у взрослых, происходит выделение ее почками с мочой (-60%), кишечником (6-10%) и через кожу и легкие, обычно объединяемые общим понятием «perspiration insensibilis», или «неощутимые» потери. Прибли-

зительно 1/3-1/2 воды, теряемой этим путем, приходится на потерю воды при дыхании и около 1/2-2/3 - на выделение через кожу. На величине потерь воды отражаются обмен энергии, интенсивность водного обмена, индивидуальные особенности терморегуляции, характер получаемой пищи.

В раннем возрасте за счет характера питания формируется положительный баланс жидкости, что чрезвычайно важно для роста и развития организма.

У детей по сравнению со взрослыми существенно выше суточный обмен воды. У новорожденных он составляет примерно 1/2 часть внутриклеточной жидкости (700 мл из 1400 мл), тогда как в зрелом возрасте - 1/7 (200 мл из 1400 мл). Если время пребывания молекулы воды в организме взрослого составляет около 15 дней, то в организме ребенка - 3-5 дней. Причем чем младше ребенок, тем выше скорость водного обмена.

Кроме того, у детей фиксированный резерв жидкости весьма мал, вода более подвижна в связи с недоразвитием соединительной ткани и неспособностью гликозаминогликанов связывать воду. У новорожденных и грудных детей не развито чувство жажды, что также обусловливает их склонность к дегидратации (обезвоживанию).

Все сказанное выше, наряду с незрелостью механизмов регуляции баланса жидкости в раннем возрасте, делает понятным, почему у детей водный обмен характеризуется высокой лабильностью и напряженностью, а при патологических состояниях значительно быстрее, чем у взрослых, развиваются его нарушения.

Для нормальной жизнедеятельности организма имеет значение не только количество, но и качественный состав жидкости, омывающей клетки. Через эту среду они получают строительные материалы и питательные вещества, она обеспечивает физико-химические условия (температуру, осмотическое давление, pH, концентрацию органических и неорганических соединений), необходимые для функционирования клеток. В сущности, внеклеточная жидкость представляет собой ту «внутреннюю среду» организма, постоянство которой является одним из главных условий жизни.

О составе внеклеточной жидкости судят по показателям плазмы крови, важнейшими из которых являются концентрация ионов и осмоляльность. С наличием минеральных солей связано явление возбудимости - одного из основных свойств живого. Рост и развитие костей, нервных элементов, мышц зависит от содержания минеральных веществ. Они способствуют нормальной деятельности сердца и нервной системы, используются для образования гемоглобина, соляной кислоты, желудочного сока. Минеральные соли создают необходимое для жизнедеятельности клеток определенное осмотическое давление. Обычно употребляемые в пищу вещества животного и растительного происхождения содержат в достаточном количестве все необходимые растущему организму минеральные соли. Только поваренная соль добавляется при рациональном приготовлении пищи. У детей баланс минерального обмена положительный, что связано с ростом организма и в первую очередь костной ткани. В раннем детском возрасте содержание минеральных солей относительно меньше, чем в старшем. У новорожденного количество солей составляет 2,55% массы тела, у взрослого - 5%.

Баланс отдельных минеральных веществ зависит от возраста ребенка, его индивидуальных особенностей и времени года. Основной катион внеклеточной среды - натрий. Однако до сих пор нет единого мнения по поводу его содержания в крови в зависимости от возраста. Одни авторы указывают на постепенное повышение его концентрации в процессе онтогенеза: у детей - от 122-135 ммоль/л (в период новорожденности) до 143-144 ммоль/л (к 7-8 годам жизни). Другие исследователи пишут о неизменности этого показателя на протяжении всего периода индивидуального развития, отмечая лишь значительный размах его колебаний и большую вариабельность в раннем возрасте. Даже у взрослых здоровых людей (19-43 лет) в естественных условиях жизни концентрация натрия и других катионов в среднем по группе имеет значительно больший размах колебаний, чем у каждого индивидуума в отдельности.

Вторым важнейшим катионом плазмы является калий, хотя основная его часть (98%) содержится внутри клеток. По данным большинства авторов, концентрация калия в сыворотке новорожденных (5,1-6,5 ммоль/л) выше, чем у детей дошкольного возраста (4,3-5,7 ммоль/л) и к 6-14 годам снижается до 3,7-5,1 ммоль/л, т.е. до дефинитивного уровня. У недоношенных детей содержание калия в крови, так же как и натрия, подвержено значительным колебаниям - от 3,4 до 6,5 ммоль/л. По другим сведениям, возрастнополовых отличий в содержании катиона уже не наблюдается с 1 года.

Дети получают с пищей этих солей меньше, чем взрослые, и меньше их выделяют. Депо натрия и хлора является кожа, а депо калия - скелетные мышцы и печень. У ребенка депонирование этих ионов почти отсутствует.

В сумме натрий и калий составляют 96% всех катионов внеклеточной жидкости и в значительной степени определяют ее эффективное осмотическое давление, которое имеет небольшой диапазон колебаний (274-303 мосм/л) в динамике индивидуального развития.

Таким образом, в условиях естественного сбалансированного питания и водопотрсбления система регуляции водно-электролитного обмена достаточно эффективно обеспечивает поддержание основных гомеостатических констант плазмы крови уже в 2-3 года. Наиболее точно во всех возрастных группах регулируется осмоляр-ность плазмы (коэффициент вариации = 1,4-1,7%) и концентрация натрия (Су = 1,8-3,2%), тогда как концентрация калия колеблется в большем диапазоне (Су = 4,8-9,7%).

Однако важно подчеркнуть, что даже при практически одинаковых средних значениях диапазон индивидуальных колебаний параметров крови в раннем постнатальном онтогенезе значительно больше (до 16% от средней величины), чем у взрослых (всего 2%).

Содержание в плазме других электролитов, по данным литературы, не имеет возрастных отличий уже с первых дней жизни и составляет (в ммоль/л): кальция - 2,1-2,9, магния - 0,66-0,99, хлора -78-120, фосфора - 1,29-2,26 (Ю.Е. Вельтищев, 1967; В.А. Доскин и соавт., 1997).

Для растущего организма большое значение имеет кальций, 97% его содержится в костях и только 3% в крови и тканях. Относительная потребность в кальции особенно велика у грудного ребенка: она в 8 раз больше, чем на 2-м году жизни, и в 13 раз - чем на 3-м году. В регуляции обмена кальция большая роль принадлежит околощитовидной железе, которая способствует переходу кальция из крови в ткани.

Для нормального формирования костей нужен и фосфор. Этот элемент необходим не только для роста костной ткани, но и для нормального функционирования нервной системы, большинства железистых клеток и других органов. С возрастом относительная потребность в фосфоре уменьшается. Для растущего организма ребенка особенно велико значение правильного соотношения между всеми основными минеральными солями. Абсолютное количество вводимых солей имеет меньшее значение. Оптимальное соотношение между концентрацией солей кальция и фосфора для детей дошкольного возраста составляет 1:1; в возрасте 8-10 лет - 1:1,5; у подростков и школьников - 1:2. При таких соотношениях развитие скелета протекает нормально. При отсутствии или недостатке витамина Э понижается активность фосфатазы, уменьшается отложение в костях фосфорнокислых солей кальция, развивается рахит.

Железо входит в состав гемоглобина (86%). У детей потребность в железе больше, чем у взрослых. Пока ребенок питается молоком, в котором мало железа, последний черпается из запасов его в печени. Поэтому большое значение имеет раннее введение пищи, содержащей железо (соки, овощи), что предотвращает развитие анемий. В норме в плазме крови ребенка содержится 10,6-21,4 мкмоль/л железа.

Для нормального развития ребенка необходимо поступление с пищей микроэлементов - меди, цинка, кобальта, марганца, магния, брома, фтора и т.д., имеющих важное биологическое значение, поскольку они определяют активность ферментов, биохимические процессы в организме, иммунитет, синтез гормонов и других биологически активных веществ. Грудной ребенок получает их с молоком матери, баланс их у ребенка положительный.

Специфика минерального обмена в детском возрасте состоит в том, что поступление солей должно превышать их выделение, поскольку для роста и формирования организма ребенка требуется ретенция минеральных веществ. Полагают, что суточная норма потребления должна составлять для детей грудного возраста 50-150 мг/кг 14аС1 и 150-220 мг/кг КС1, а для старших детей - 100 мг/кг 14аС1 и 50 мг/кг КС1.

В табл. 13.5 приведены данные о суточной потребности детей разного возраста некоторых минеральных веществ.

Таблица 13.5

Средняя суточная потребность детей в основных

минеральных веществах

(по: Доскину В.А. и соавт., 1997)

Возраст,

лет

Вещество, г

Натрий

Калий

Хлор

Кальций

Магний

Фосфор

До 1 года

0,1-0,4

0,4-0,8

0,4-0,7

0,3-0,6

0,06

0,7

1-3

1,0-2,0

0,5-1,0

2,0-2,5

1,0

0,14

1,5

4-6

1,5-2,5

0,5-1,0

2,0-3,0

1,0

0,22

1,5

7-10

2,5-3,0

0,5-1,0

3,0-4,0

1,2

0,36

2,0

11-13

3,0-5,0

1,0-3,0

4,0-6,0

1,5

0,40

2,5

14-17

4,0-6,0

2,0-4,0

4,0-6,0

1,4

0,53

2,0

Одним из важнейших факторов, ограничивающих потребление минеральных солей, является почечная толерантность, т.е. тот максимум ионов, который способна вывести почка в течение суток, так как другими путями экскретируется ничтожная доля электролитов.

С возрастом проявляется тенденция к повышению относительной экскреции натрия и снижению выведения калия, что обусловлено возрастными особенностями функций почек и эндокринных механизмов.

Потребление солей в нормальных условиях не вызывает сдвига концентрации электролитов во вне- и внутриклеточной средах за пределы их естественных колебаний. Однако возможность противодействовать избытку катионов у детей весьма ограничена, в связи с чем у них легко развивается солевая лихорадка.

Следовательно, одной из существенных черт водно-минерального баланса в течение всего периода развития ребенка и главным образом раннего онтогенеза является его неустойчивость и напряженность, которые наиболее отчетливо проявляются в суб- и экстремальных ситуациях (при патологии, дефиците жидкости, водных и солевых нагрузках). В связи с этим у детей, особенно младшего возраста, даже в естественных условиях отмечается довольно широкий диапазон колебаний гомеостатических констант и узость адаптивных реакций на нагрузки. Указанные факты свидетельствуют об ограниченности в периоде детства функциональных возможностей основного гомеостатического органа - почки и регуляторных механизмов, обеспечивающих стабильность показателей водно-солевого равновесия.

НОРМЫ ПИТАНИЯ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

При составлении пищевых рационов необходимо учитывать количественный и качественный подбор питательных веществ. Важно, чтобы в пище были все необходимые вещества (белки, жиры, углеводы, вода, минеральные соли и витамины), а также соотношение питательных веществ в рационе.

Для детей младшего школьного возраста наилучшим считается соотношение белков, жиров и углеводов как 1:1:4, для детей более раннего возраста - 1:1:3, для взрослых - 1:1:4. В табл. 13.6. приведены суточные нормы белков, жиров и углеводов, необходимых для организации рационального питания детей. Пища должна быть достаточной по объему и калорийности, т.е. должна вызывать чувство сытости и покрывать все энергетические затраты организма. Потребность организма в питательных веществах зависит от географических и климатических условий, возраста, профессии, состояния организма (усиленный рост, беременность, период лактации). Кроме того, весь суточный объем пищи должен быть распределен по времени приема на 4 раза для детей дошкольного и школьного возраста (6 раз - для детей грудного возраста). Это соотношение должно быть следующим:

  • • для дошкольников: завтрак - 25-30%, обед - 35-40%, полдник - 10-15%, ужин - 20-25%;
  • • для обучающихся: первый завтрак - 25-30%, второй завтрак - 15-20%, обед - 35-40%,

ужин - 20-25%.

Таблица 13.6

Суточные нормы белков, жиров и углеводов в пище

детей и подростков (г)

(по Доскину В.А. и соавт., 1997)

Возраст

Белки

Жиры

Углеводы

Всего

Животного

происхожде

ния

Всего

Растительного

происхождения

До 2-3 мес

8-10

8-10

25-30

0

50-55

5-6 мес

12-15

12-15

35-40

0

60-75

1-1,5 года

45-48

36

40-50

3

90-120

3-4 года

60-63

44

60-70

8

180-230

5-7 лет

72-75

47

75-80

11

250-300

8-11 лет

75-95

56

80-95

15

350-380

12-14 лет

90-110

64

90-110

18

380-400

15-16 лет

100-120

68

90-110

20

420-450

Важно, чтобы прием пищи производился в одно и то же время для формирования динамического стереотипа, способствующего выработке пищеварительных соков. Питание должно быть разнообразным, содержать свежие натуральные продукты растительного и животного происхождения. Для детей противопоказаны различные альтернативные типы питания: вегетарианство, сыроедение, раздельное питание, так как это связано с морфофункциональными особенностями пищеварительной системы детей и необходимостью полноценного питания, содержащего все питательные вещества и витамины (табл. 13.7) для нормального роста и развития организма.

Среднедневная норма потребления витаминов

(по: В.А. Доскину и соавт., 1997)

Возраст

Вь

мг

в 2,

мг

В6,

мг

в 12> мг

Фолат,

мкг

С,

мг

А, мкг

Е,

мг

А

мкг

0-3 мес

0,3

0,4

0,4

о,з

40

30

400

3

10

4-6 мес

0,4

0,5

0,5

0,4

40

35

400

3

10

7-12 мес

0,5

0,6

0,6

0,5

60

40

400

4

10

1-3 года

0,8

0,9

0,9

1,0

100

45

450

5

10

4-6 лет

0,9

1,0

1,3

1,5

200

50

500

7

10

7-10 лет

1,2

1,4

1,6

2,0

200

60

700

10

2,5

11-13 лет (м)

1,4

1,7

1,8

3,0

200

70

1000

12

2,5

11-13 лет (д)

1,3

1,5

1,6

3,0

200

70

800

10

2,5

14-17 лет (м)

1,5

1,8

2,0

3,0

200

70

1000

15

2,5

14-17 лет (д)

1,3

1,5

1,6

3,0

200

70

800

12

2,5

Примечание: м - мальчики; д - девочки.

  • [1] Расскажите о типах питания в различные возрастные периоды.
  • [2] В чем заключаются особенности строения и пищеварения в полости рта у детей разного возраста?
  • [3] Какие морфофункциональные особенности пищевода и желудка отмечаются у детей?
  • [4] Расскажите об особенностях строения и пищеварения в кишечнике у детей.
  • [5] Чем отличаются процессы всасывания у детей в ЖКТ?
  • [6] Расскажите о типах питания в различные возрастные периоды.
 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Популярные страницы