Обмін речовин

Метаболізм

або:

Білок їжі використовується в організмі дитини головним чином як пластичний матеріал для побудови живої речовини, чим забезпечується ріст організму, і для синтезу ферментів, гормоні в та інших речовин, необхідних для його життєдіяльності. Білки, які споживають з їжею в органах травлення розщеплюються на амінокислоти. Останні всмоктуються в кров ірозносяться по всіх органах і тканинах, де з них під впливом ферментів синтезуються нові білки, властиві людському організмові. В кожному органі і тканині синтезуються специфічні білки, тобто різні в різних органах і тканинах. Особливо великий синтез білків у періоді росту - в дитячому і юнацькому віці. Під старість синтез білків зменшується.

На відмінну від жирів і вуглеводів білки не відкладаються в організмі про запас. Амінокислоти, не використані для синтезу білка, розпадаються із звільненням енергії. При цьому від амінокислоти в печінці відщеплюється аміногрупа NН₂ (дезамінування), з якої утворюється аміак. Останній тут же синтезується в сечовину і виводиться з організму в складі сечі і поту. Безазотний залишок амінокислоти перетворюється в глюкозу.

Білки їжі не можна замінити ніякими іншими поживними речовинами, бо синтез білків в організмі можливий лише з амінокислот.

Кінцевими продуктами розпаду білків є сечовина, гіпурова кислота, креатинін, холін та інші продукти. Рівень білкового обміну визначають за величиною азотного балансу, тобто за кількістю азоту, засвоєного організмом і виведеного з нього. Засвоєння азоту визначають з його різниці в спожитій їжі і в калі, а виведення – за кількістю в сечі.

Для дитячого організму, який росте, властивий позитивний азотний баланс, тобто засвоюється організмом білків більше, ніж руйнується. При голодуванні або захворюванні, яке супроводжується великим розпадом білків, азотний баланс стає негативним. У дорослому здоровому організмі при звичайних умовах харчування кількість азоту, що вводиться в організм і виводиться з нього, однакова, тобто має місце азотна рівновага. Це зумовлено тим, що білки не відкладаються в організмі в запас.

Найменшу кількість споживаного білка, при якій ще зберігається азотна рівновага, називають білковим мінімумом. Для дорослої людини білковий мінімум 70-80 г на добу. Кількість білка, яка цілком забезпечує ріст і життєдіяльність організму, називається білковим оптимумом. Він дорівнює для дорослої людини при легкій роботі 70-100 г. білка на добу, а при важкій – до130г.

Для забезпечення нормального росту діти потребують білкового оптимуму, а не мінімуму. При недостачі білків затримується ріст дитини, розвивається недокрів^’я, порушується перетравлювання вуглеводів та ін. Проте і надмірна кількість білка шкідлива: порушується травлення, погіршується апетит, а при одночасній недостачі в їжі овочів і фруктів – носіїв лужних радикалів – порушується і лужно-кислотна рівновага в організмі.

Жири харчових продуктів розщеплюються в шлунку й кишечнику на гліцерин і жирні кислоти.

При проходженні через клітини ворсинок тонкої кишки з гліцерину і жирних кислот знову синтезується жир, але не такий, а вже специфічний для даного організму. Він надходить у лімфу і по лімфатичній грудній протоці – в кров. З кров’ю жир доноситься до всіх органів і тканин.

В організмі дитини він використовується головним чином як джерело енергії і лише частина жиру – як пластичний матеріал: він є обов'язковою складовою частиною протоплазми, ядра і оболонки. Жири потрібні також для утворення в організмі антитіл, вони входять і до складу вітамінів.

Крім того жири захищають травний тракт дитини від пошкодження грубою їжею, вони необхідні для формування калу. З калом виводиться 5—10% не використаних організмом лишків жиру. В ранньому дитинстві і в молодших школярів в кишечнику всмоктується 95-97%. харчових жирів. Лишок жиру, що надійшов в організм, після покриття всіх потреб, відкладається як жировий запас у підшкірній клітковині, сальнику, навколо нирок, а також у деяких інших органах. Запасний жир мобілізується організмом при голодуванні і використовується як джерело енергії. В цьому разі жир окисляється до кінцевих продуктів розпаду – вуглекислого газу і води. Частина запасного жиру може надходити в кров, розщеплюватись ферментами на гліцерин і жирні кислоти і доноситись кров^’ю до печінки, де гліцерин перетворюється у вуглевод - глікоген. Таким чином, між жировим і вуглеводним обміном існує тісний зв^’язок.

Жир в організмі може утворюватись з вуглеводів і білків.

Вуглеводи – основне джерело енергії. В організм вони надходять у вигляді складних полісахаридів (крохмаль), дисахаридів і моносахаридів. Вуглеводи легко перетравлюються і добре засвоюються дитячим організмом (на 98-99%). В органах травлення під впливом ферментів вуглеводи їжі розщеплюються до глюкози, яка всмоктується в кров. Натще у грудних дітей міститься у крові 0, 07-0, 09% цукру, у старших - 0, 08-0, 1% і в 12-14 років - 0, 09-0, І2%, тобто досягає норми до рослої людини.

У підтриманні постійної кількості цукру з крові основну роль відіграє печінка. Зайвий цукор, що надійшов в організм, затримується в печінці, і під дією ферменту підшлункової залози - інсуліну перетворюється в глікоген, який відкладається в печінці (і частково в м^’язах та інших тканинах) в запас. Кількість цукру в крові зменшується при м^’язовій роботі та при недостатньому надходженні його в організм, В цих випадках глікоген печінки від впливом гормону надниркових залоз – адреналіну перетворюється в глюкозу, яка надходить у кров.

При недостатньому надходженні вуглеводів з їжею вони утворюються в організмі з жирів і білків. Таким чином, підтримання постійного вмісту глюкози в крові у великій мірі залежить від нормальної внутрішньосекретної діяльності підшлункової і надниркових залоз. При гіпофункції підшлункової залози (коли зменшується виділення нею інсуліну) настає захворювання, відоме під назвою цукрової хвороби, або діабету. При цій хворобі печінка втрачає здатність синтезувати глікоген, вміст цукру в крові підвищується і починається посилене виділення його з сечею.

Вуглеводи, на відміну від жирів і білків, легко розщеплюються, і тому вони швидко мобілізуються організмом при великих затрат енергії (при м’язовій роботі, при емоціях, болю, страху, гніву і т.д.) Вуглеводи є основним джерелом енергії м’язів. Глюкоза входить до складу цитоплазми клітин, і, отже, необхідна для нормального функціонування нервової системи. При зменшенні вмісту глюкози в крові до 0, 04% настають судороги, марення, втрата свідомості, зниження температури тіла, слабкість стомлення м’язів і т.д. Досить такому хворому ввести в кров глюкозу або дати поїсти цукру, як усі порушення зникають.

Наскільки важлива вода для людського організму видно вже з того що в тілі дорослої людини води приблизно 65% ваги, а в дітей - до 80% і більше, залежно від віку. В організмі новонародженої дитини води 84%. В різних органах і тканинах вміст води не однаковий: в кістках дорослої людини 22%, у м’язах - 76%, у сірій речовині мозку – 86%, у плазмі крові - 92% і т.д. Без їжі, але при вживанні води, людина може жити до 40-50 днів, а без води помре за кілька днів.

Вміст води в крові підтримується на постійному рівні, а в тканинах збільшується або зменшується залежно від надходження води в організм та її втрат. Дитина втрачає значну кількість води з сечею, через легені. Ці втрати повинні компенсуватись щоденним введенням в організм води.

Необхідну кількість води організм одержує з їжею і різними напоями. Крім того, частина води утворюється в самому організмі при окисленні поживних речовин. При окисленні

100г жиру утворюється води 107 г.

100г білків утворюється води 41 г.

100г вуглеводів утворюється води 55 г.

У тілі людини є різні мінеральні солі, до складу яких входять: натрій, калій, кальцій, магній, залізо, сірка, фосфор, хлор, йод та інші елементи.

У мішаній їжі тваринного і рослинного походження є достатня кількість мінеральних солей, крім кухонної солі, яку добавляють в їжу. Інших мінеральних речовин може не вистачити лише в тих випадках, коли людина споживає який-небудь одноманітний продукт. Найчастіше буває одноманітна їжа у дітей.

Мінеральні речовини в організмі становлять близько 4, 5% ваги тіла (5/6 загальної їх кількості входить до складу кісток). Мінеральні солі забезпечують нормальні функції організму. Вони підтримують осмотичний тиск в крові і тканинах, сприяють збереженню цитоплазмою колоїдного стану, впливають на збудливість тканин /іони калію і кальцію/, беруть участь у зв’язуванні газів кров^’ю і необхідні для її зсідання і т.д.

У ростучому дитячому організмі переважно затримуються іони натрію, кальцію, калію, фосфору, хлору, сірки. Особливе значення для росту дитини має кальцій: він потрібний для побудови і росту кісткової і зубної тканин, підтримання тонусу нервової системи, іони кальцію необхідні для зсідання крові. Добова потреба в кальції у грудних дітей 0, 15-0, 18 г. З віком потреба дітей в кальції зростає. Дітям шкільного віку потрібно не менше 1 г кальцію на добу. Підвищена потреба в кальції на першому році життя і в період статевого дозрівання.

Для ростучого організму дуже велике значення має також фосфор, який входить до складу кісток, бере участь у ферментативних процесах, секреції залоз, діяльності нервовій системи, забезпечені сталості активної реакції крові. В добовому раціоні дітей шкільного віку повинно бути 1, 5 - 4 г фосфору. На кальцій і фосфор багаті молоко, сир, горох, квасоля, вівсяна крупа, шоколад та інші продукти.

Залізо потрібне для кровотворення, бо воно входить до складу гемоглобіну і бере участь в окислювальних процесах. Дитині шкільного віку на добу потрібно 13-30 мг заліза, джерелом заліза є рослинна їжа, м’ясо і яєчний жовток.

Натрій потрібний для дихання (газообміну), травлення, діяльності нервової системи. Він надходить в організм у складі їжі та з кухонною сіллю. Добова потреба школярів в натрії 4-5 г, в калії 2-3 г. Для ростучого організму особливо велике значення має співвідношення іонів натрію, калію, кальцію та ін., яке змінюється з різні вікові періоди. Кухонної солі діти повинні споживати не менше 0, 5 г на 1 кг ваги.

Крім кальцію, фосфору, заліза, натрію та ін., які потрібні в порівняно великих кількостях і тому називаються макроелементами, дітям потрібні ще дуже незначні кількості (тисячні частки грама) марганцю, кобальту, міді, цинку, брому, йоду та ін., які називаються мікроелементами. Вони необхідні для синтезу гормонів, ферментів, обміну речовин, кровотворення, дихання та ін.

Марганець необхідний для росту кісток, кобальт – для кровотворення, мідь - для кровотворення і внутрішньотканинного дихання, цинк, сірка - для синтезу гормону підшлункової залози, бром - для синтезу гормону гіпофіза, йод - для синтезу гормону щитовидної залози.

6.5.2. Вітаміни та їх роль в організмі.

Для нормального росту і розвитку дитячого організму не досить надходження в організм достатньої кількості білків, жирів, вуглеводів, а також води і мінеральних солей. В їжі повинні бути ще особливі речовини, які дістали назву вітамінів. Це додаткові фактори харчування. Вони складають окрему групу органічних речовин, які не мають енергетичного значення. Вітаміни, подібно до ферментів і гормонів, мають велику фізіологічну активність: у дуже незначних кількостях вони впливають на ріст, обмін речовин і загальний стан організму.

Вітаміни містяться головним чином в рослинній їжі, а також у рибних і м’ясних продуктах, у молоці, яйцях.

Відсутність або недостача вітамінів у їжі викликає тяжкі розлади в обміні речовин і захворювання - авітамінози (цинга, рахіт, затримання росту, крововиливи та ін.). В організмі вітаміни швидко руйнуються, тому їх треба щоденно вводити в організм з їжею. Деякі вітаміни легко руйнуються під впливом світла, високої температури, кисню. Тому організм може відчувати

недостачу вітамінів і при вживанні їжі, в якій вітаміни зруйнувались під час її готування.

Відомо до двадцяти вітамінів, різних за своєю будовою і фізіологічною дією. Їх позначають буквами латинського алфавіту. За розчинністю вітаміни ділять на дві групи: розчинні в жирах і розчинні в воді. До розчинних у жирах належать вітаміни А, Д, Ф, Е, І, К, а до розчинних у воді - вітамін С і вітаміни групи В.

Вітамін – А. Вітамін А називають вітаміном росту, бо при недостачі його в їжі затримується ріст молодого організму. Крім того, послаблюється стійкість організму проти інфекційних захворювань, спостерігається погане заживання ран, втрачається здатність бачити в сутінках («куряча сліпота»), бо вітамін А бере участь в утворенні зорових речовин. У тяжких випадках цього авітамінозу розвивається ксерофтальмія - рогова оболонка

Кристали вітаміну А. ока мутніє і вкривається виразками, що

призводить до втрати зору. Авітаміноз цей виліковується, якщо в їжі буде забезпечена необхідна кількість вітаміну А.

Як розчинний у жирах, вітамін А є в достатній кількості у вершковому маслі, молоці, печінці, яєчному жовтку, нирках. Особливо багато його в риб^’ячому жирі, який одержують з печінки тріски. Вітамін А (С₂₀Н₃₀О) може утворюватись і в організмі людини з розщепленням рослинного пігменту каротину(С₄₀Н₅₆) і приєднання води. На каротин багаті овочі і фрукти, які мають оранжеве забарвлення: морква, помідори, абрикоси, червоний перець, а також шпинат та ін.

Вітамін А дуже стійкий до високої температури і не руйнується при нетривалому нагріванні до 200⁰. Якщо в їжі достатня кількість вітаміну А, то запаси його відкладаються в печінці, нирках і деяких інших органах. Але надмірна кількість вітаміну А (гіпервітаміноз) шкідлива, бо вона спричиняє розлади обміну речовин і травлення, недокрів'я і т.д.

До 4-6-річного віку дитині потрібно на добу 1 мг вітаміну А або 3 мг каротину, з 7 років - 1, 5 мг вітаміну А або 5мг каротину.

Вітамін «Д». Вітамін Д впливає на обмін солей кальцію і фосфору. При відсутності в їжі вітаміну Д у дітей раннього віку виникає рахіт. При цьому захворюванні затримується заростання тім’ячок на черепі і прорізування зубів. Кістки ніг стають гнучкими і під вагою тіла викривляються. На ребрах з'являються потовщення, грудна клітка змінює форму, в тяжких випадках виникає горб. Вітамін Д стійкий проти високої температури. Хімічна природа його встановлена, тому його, як і багато інших вітамінів, добувають у промисловості. Добова потреба в ньому -15-25 мкг або 500-1000 інтернаціональних одиниць.

Дуже багатим на вітамін Д жир печінки тварин, особливо тріски (риб’ячий жир). Багато його і в яєчному жовтку, в баклажанах, шпинаті. В м’ясі, молоці, тваринному жирі, а також у шкірі людини міститься провітамін - ергостерин, який під впливом ультрафіолетових промені перетворюється у вітамін Д. Тому для запобігання і лікування рахіту застосовують освітлення сонцем або кварцовою лампою. У зв’язку з цим стає зрозумілим благотворний вплив літнього сонця на дітей, хворих рахітом. Влітку діти значну частику дня перебувають на сонці і при тому часто напівроздягнуті, тому посилюється утворення вітаміну Д у шкірі, що сприяє видужанню.

А здорових дітей це гарантує від захворювання на рахіт.

Вітамін Ф. Необхідний для росту, корисний при недокрівні. Добова норма не встановлена. Міститься з зелених частинах рослин. Особливо в листі салату, плодах шипшини.

Вітамін Е. Необхідний для розвитку м’язової тканини і її функції в ранньому дитячому віці. При недостачі вітаміну Е спостерігаються також крововиливи у мозок, запалення шкіри, біль м^’язового і нервового походження. Вітамін Е запобігає розвитку атеросклерозу і гіпертонії. При кип^’ятінні не руйнується. Добова потреба невідома. Він у достатній кількості є як у тваринних, так і в рослинних продуктах. Багато його в печінці, яєчному жовтку, зародках пшениці, в рослинній олії та в овочах.

Вітамін К. Потрібний для синтезу ферменту крові протромбіну, при нестачі якого знижується здатність крові зсідатись. Добова норма не встановлена. Він є у багатьох харчових продуктах. Добувають його і синтетичним шляхом. Синтетичний препарат - вікасол застосовують при кровотечах (до 2 мг на добу).

Вітаміни групи В. До цієї групи належить до десяти вітамінів, які в харчових продуктах містяться найчастіше разом.

Вітамін В₁. Цей вітамін відіграє важливу роль в обміні вуглеводів, входячи до складу ферментів, які забезпечують їх повне окислення до вуглекислого газу і води. При відсутності вітаміну виникає захворювання, відоме під назвою бері-бері (поліневрит). Цей авітаміноз є наслідком порушення обміну речовин у нервовій тканині. Спочатку хвороба проявляється в розладі рухів, швидкому стомленні, втраті апетиту. Потім настає різке

Кристали вітаміну В₁ схуднення, судороги, параліч рук, ніг. І,

нарешті, смерть від паралічу дихальних м’язів. Хвороба проходить при введенні в організм вітаміну В_1, якого багато в певних дріжджах, рисових висівках, бобах, зерні жита і пшениці, чорного хліба, грецьких горіхів, картоплі, зародках і оболонках насіння злаків, в печінці і нирках ссавців в мозку, яєчному жовтку. При варінні їжі вітамін В₁

зберігається, але при температурі 120⁰С він повністю руйнується. Тепер цей вітамін виготовляється і промисловим способом. На добу потрібно дітям до 7 років - 1 мг, від 7 до 14 років – 1, 5 мг, після 14 років - 3 мг вітаміну В₁.

Вітамін В₂. При відсутності в їжі вітаміну В₂ затримується і зменшується ріст дитячого організму. Вітамін цей входить до складу так званого жовтого дихального пігменту, який є в клітинах, і бере участь у

Голуб, хворий «бері-бері». клітинному диханні.

Вітамін В₂ є майже в усіх продуктах рослинного і тваринного походження, особливо у пшеничних висівках, печінці, серці, молоці, яйцях, помідорах, капусті, шпинаті, пивних дріжджах, фруктах. Добова потреба: До І року - 1 мг, 1-3 роки – 1, 5 мг, 4-6 років – 2, 5 мг, 7-15 років - 3 мг, 16 і старше --3, 5 мг вітаміну В₂.

Вітамін В₃, В₄, В₅, В₇. Вітаміни росту. Містяться в тих самих продуктах, що і вітамін В₁.

Вітамін В₆. Необхідний для нормального обміну шкіри. Добова потреба 1, 5 мг.

Вітамін В₁₂. Це складна органічна сполука, яка містить у собі кобальт. Цей вітамін дуже стимулює роботу кровотворних органів. На вітамін В₁₂ багаті внутрішні органи тварин, особливо нирки печінка.

Вітамін РР. При відсутності вітаміну РР розвивається хвороба пелагра, тому цей вітамін називають антипелагричним. Захворювання починається почервонінням шкіри і появою на ній пухирців, які швидко лопаються і на їх місці виникають маленькі виразки. Після заростання останніх шкіра темніє, особливо на ділянках, освітлених сонцем. При пелагрі пошкоджується також слизова оболонка кишково-шлункового тракту, що спричиняє проноси; порушується діяльність нервової системи: появляються галюцинації, психози. Після вживання вітаміну РР хвороба швидко проходить. За хімічною природою вітамін РР являє собою нікотинову кислоту, він є в багатьох продуктах рослинного і тваринного походження. Добова потреба: до 1 року - 5 мг., 1-6 років - 10 мг, 7-12 років - 15 мг, 13-15 років - 20 мг, 16 і старше - 25 мг вітаміну.

Вітамін С (протицинготний). При відсутності або нестачі в їжі вітаміну С розвивається хвороба цинга. Захворювання настає поступово. Спочатку появляються виразки на слизових оболонках, опухають і кровоточать ясна, зуби розхитуються і випадають; відбуваються крововиливи під шкіру, у м^’язи, суглоби. Кістки стають крихкими і легко ламаються. Розвивається недокрів’я, різко знижується опірність організму проти інфекційних захворювань. В тяжких випадках настає смерть.

Кристали вітаміну С. Ясна хворого на цингу. Недостатня