ویژگی های متابولیسم در دوره های سنی مختلف. مفهوم متابولیسم و انرژی

ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru

معرفی

همانطور که می دانید متابولیسم و انرژی اساس زندگی همه موجودات زنده است. در بیشتر اندام ها و بافت های بدن انسان، سلول های جدید به طور مداوم می میرند و متولد می شوند، عناصر سلولی و ترکیبات شیمیایی منفرد سنتز و از بین می روند. محصولات هضم پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها و همچنین ویتامین ها، مواد معدنی و آب آشامیدنی به عنوان ماده ساختمانی (پلاستیک) برای تشکیلات جدید عمل می کنند. در عین حال، فعالیت و کار حیاتی همه سیستم‌ها و اندام‌ها، تمام فرآیندهای ساختمانی و مخرب بدن و در نهایت، فرآیندهای کار بیرونی ذهنی یا جسمی فرد مستلزم صرف انرژی است. منبع انرژی و همچنین تامین کننده مصالح ساختمانی، مواد مصرف کننده مواد غذایی هستند. از آنجایی که تشکیل و تخریب ساختارهای بیولوژیکی و همچنین تشکیل و مصرف انرژی در طول زندگی به طور پیوسته، همزمان و در ارتباط نزدیک اتفاق می افتد، این فرآیندها متابولیسم و انرژی یا به اختصار متابولیسم نامیده می شوند.

1. فرآیندهای متابولیک

متابولیسم و انرژی اساس فرآیندهای حیاتی بدن هستند. در بدن انسان، در اندام‌ها، بافت‌ها و سلول‌های آن، فرآیند سنتز مداوم وجود دارد، یعنی تشکیل مواد پیچیده از مواد ساده‌تر. در همان زمان، تجزیه و اکسیداسیون مواد آلی پیچیده ای که سلول های بدن را تشکیل می دهند، رخ می دهد.

کار بدن با تجدید مداوم آن همراه است: برخی از سلول ها می میرند، برخی دیگر جایگزین آنها می شوند. در یک فرد بالغ، 1/20 از سلول های اپیتلیال پوست، نیمی از سلول های اپیتلیال دستگاه گوارش، حدود 25 گرم خون و غیره می میرند و در عرض 24 ساعت جایگزین می شوند. رشد و تجدید سلول های بدن تنها در صورت وجود امکان پذیر است تامین مداوم اکسیژن و مواد مغذی به بدن. مواد مغذی دقیقاً مواد ساختمانی و پلاستیکی هستند که بدن از آنها ساخته شده است.

برای تجدید مداوم، ساخت سلول های جدید بدن، کار اندام ها و سیستم های آن - قلب، دستگاه گوارش، سیستم تنفسی، کلیه ها و دیگران، فرد برای انجام کار به انرژی نیاز دارد. فرد این انرژی را از طریق پوسیدگی و اکسیداسیون در طی فرآیند متابولیک دریافت می کند. در نتیجه، مواد مغذی ورودی به بدن نه تنها به عنوان مصالح ساختمانی پلاستیکی، بلکه به عنوان منبع انرژی لازم برای عملکرد طبیعی بدن نیز عمل می کنند.

بنابراین، متابولیسم به عنوان مجموعه ای از تغییرات درک می شود که مواد از لحظه ورود به دستگاه گوارش و تا تشکیل محصولات تجزیه نهایی که از بدن دفع می شوند، متحمل می شوند.

2. آنابولیسم و کاتابولیسم

متابولیسم، یا متابولیسم، یک فرآیند هماهنگ شده از تعامل بین دو فرآیند متقابل متقابل است که در یک توالی مشخص رخ می دهد. آنابولیسم مجموعه ای از واکنش های سنتز بیولوژیکی است که نیاز به انرژی دارد. فرآیندهای آنابولیک شامل سنتز بیولوژیکی پروتئین ها، چربی ها، لیپوئیدها و اسیدهای نوکلئیک است. در اثر این واکنش ها مواد ساده ای که وارد سلول ها می شوند با مشارکت آنزیم ها وارد واکنش های متابولیک شده و به مواد خود بدن تبدیل می شوند. آنابولیسم زمینه ای را برای نوسازی مستمر بافت های فرسوده ایجاد می کند.

انرژی برای فرآیندهای آنابولیک توسط واکنش‌های کاتابولیک تامین می‌شود که در آن مولکول‌های مواد آلی پیچیده برای آزاد کردن انرژی شکسته می‌شوند. محصولات نهایی کاتابولیسم آب، دی اکسید کربن، آمونیاک، اوره، اسید اوریک و غیره است که این مواد برای اکسیداسیون بیولوژیکی بیشتر در سلول در دسترس نیستند و از بدن خارج می شوند.

فرآیندهای آنابولیسم و کاتابولیسم به طور جدایی ناپذیری به هم مرتبط هستند. فرآیندهای کاتابولیک انرژی و مواد اولیه را برای آنابولیسم تامین می کنند. فرآیندهای آنابولیک ساخت ساختارهایی را تضمین می کند که به سمت بازسازی سلول های در حال مرگ، تشکیل بافت های جدید در ارتباط با فرآیندهای رشد بدن می روند. سنتز هورمون ها، آنزیم ها و سایر ترکیبات لازم برای عملکرد سلول را فراهم می کند. ماکرومولکول هایی را که برای واکنش های کاتابولیک شکسته می شوند، تامین می کنند.

تمام فرآیندهای متابولیک توسط آنزیم ها کاتالیز و تنظیم می شوند. آنزیم ها کاتالیزورهای بیولوژیکی هستند که واکنش ها را در سلول های بدن "شروع" می کنند.

3. اشکال متابولیسم

متابولیسم پروتئین. نقش پروتئین ها در متابولیسم پروتئین ها جایگاه ویژه ای در متابولیسم دارند. آنها بخشی از سیتوپلاسم، هموگلوبین، پلاسمای خون، بسیاری از هورمون ها، بدن ایمنی هستند، پایداری محیط آب نمک بدن را حفظ می کنند و رشد آن را تضمین می کنند. آنزیم هایی که لزوماً در تمام مراحل متابولیسم نقش دارند پروتئین هستند.

ارزش بیولوژیکی پروتئین های غذایی آمینو اسیدهای مورد استفاده برای ساخت پروتئین های بدن نابرابر هستند. برخی از اسیدهای آمینه (لوسین، متیونین، فنیل آلانین و غیره) برای بدن ضروری هستند. اگر یک اسید آمینه ضروری در غذا وجود نداشته باشد، سنتز پروتئین در بدن به شدت مختل می شود. اسیدهای آمینه ای که می توانند توسط دیگران جایگزین شوند یا در خود بدن در طول متابولیسم سنتز شوند، غیر ضروری نامیده می شوند.

پروتئین های غذایی که حاوی کل مجموعه اسیدهای آمینه لازم برای سنتز پروتئین طبیعی در بدن هستند کامل نامیده می شوند. اینها عمدتاً شامل پروتئین های حیوانی هستند. پروتئین های غذایی که حاوی تمام اسیدهای آمینه لازم برای سنتز پروتئین در بدن نیستند، ناقص نامیده می شوند (به عنوان مثال، ژلاتین، پروتئین ذرت، پروتئین گندم). بیشترین ارزش بیولوژیکی در پروتئین های تخم مرغ، گوشت، شیر و ماهی یافت می شود. با یک رژیم غذایی ترکیبی، زمانی که غذا حاوی محصولات حیوانی و گیاهی باشد، معمولاً مجموعه ای از اسیدهای آمینه لازم برای سنتز پروتئین به بدن می رسد.

تامین تمام اسیدهای آمینه ضروری به ویژه برای یک ارگانیسم در حال رشد مهم است. به عنوان مثال، عدم وجود اسید آمینه لیزین در غذا منجر به توقف رشد کودک و تحلیل رفتن سیستم عضلانی او می شود. کمبود والین باعث اختلالات دهلیزی در کودکان می شود.

از بین مواد مغذی، فقط پروتئین ها حاوی نیتروژن هستند، بنابراین جنبه کمی تغذیه پروتئین را می توان با تعادل نیتروژن ارزیابی کرد. تعادل نیتروژن نسبت مقدار نیتروژن دریافتی در طول روز از غذا و نیتروژن دفع شده از بدن در طول روز از طریق ادرار و مدفوع است. به طور متوسط، پروتئین حاوی 16 درصد نیتروژن است، یعنی 1 گرم نیتروژن در 6.25 گرم پروتئین موجود است. با ضرب مقدار نیتروژن جذب شده در 6.25 می توانید میزان پروتئین دریافتی بدن را تعیین کنید.

در بزرگسالان معمولاً تعادل نیتروژن مشاهده می شود - مقادیر نیتروژن وارد شده با غذا و دفع شده با محصولات دفع شده مطابقت دارند. وقتی نیتروژن بیشتری از مواد غذایی وارد بدن می شود نسبت به دفع شده از بدن، از تعادل مثبت نیتروژن صحبت می کنیم. این تعادل در کودکان به دلیل افزایش وزن بدن در طول رشد، در دوران بارداری و در هنگام فعالیت بدنی سنگین مشاهده می شود. تعادل منفی با این واقعیت مشخص می شود که مقدار نیتروژن وارد شده کمتر از مقدار حذف شده است. این می تواند در طول گرسنگی پروتئین یا بیماری شدید رخ دهد.

ویژگی های متابولیسم پروتئین در کودکان در بدن کودک، فرآیندهای فشرده رشد و تشکیل سلول ها و بافت های جدید رخ می دهد. نیاز بدن کودک به پروتئین بیشتر از بزرگسالان است. هر چه فرآیندهای رشد شدیدتر باشد، نیاز به پروتئین بیشتر می شود.

در کودکان، تعادل نیتروژن مثبت زمانی مشاهده می شود که مقدار نیتروژن وارد شده با غذاهای پروتئینی از مقدار نیتروژن دفع شده در ادرار بیشتر شود که نیاز بدن در حال رشد به پروتئین را تضمین می کند. نیاز روزانه پروتئین به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن کودک در سال اول زندگی 4-5 گرم، از 1 تا 3 سال - 4-4.5 گرم، از 6 تا 10 سال - 2.5-3 گرم، بالای 12 سال است. - 2-2.5 گرم، در بزرگسالان - 1.5-1.8 گرم، بر اساس سن و وزن بدن، کودکان 1 تا 4 ساله باید 30-50 گرم پروتئین در روز دریافت کنند، از 4 تا 7 سال - حدود. 70 گرم، از 7 سال - 75-80 گرم در این شاخص ها، نیتروژن تا حد امکان در بدن حفظ می شود. پروتئین ها به صورت ذخیره در بدن ذخیره نمی شوند، بنابراین اگر آنها را با غذا بیش از نیاز بدن مصرف کنید، افزایش احتباس نیتروژن و افزایش سنتز پروتئین رخ نمی دهد. پروتئین بسیار کم در غذا باعث کاهش اشتهای کودک، اختلال در تعادل اسید و باز و افزایش دفع نیتروژن در ادرار و مدفوع می شود. به کودک باید مقدار بهینه پروتئین با مجموعه ای از تمام اسیدهای آمینه لازم داده شود و مهم است که نسبت مقدار پروتئین، چربی و کربوهیدرات در غذای کودک 1:1:3 باشد. در این شرایط نیتروژن تا حد امکان در بدن حفظ می شود.

در روزهای اول پس از تولد، نیتروژن 6-7 درصد از مقدار روزانه ادرار را تشکیل می دهد. با افزایش سن، محتوای نسبی آن در ادرار کاهش می یابد.

متابولیسم چربی اهمیت چربی ها در بدن چربی دریافتی از غذا در دستگاه گوارش به گلیسرول و اسیدهای چرب تجزیه می شود که عمدتاً در لنف و فقط تا حدی در خون جذب می شود. چربی ها از طریق سیستم لنفاوی و گردش خون وارد بافت چربی می شوند. چربی زیادی در بافت زیر جلدی، اطراف برخی از اندام های داخلی (به عنوان مثال، کلیه ها) و همچنین در کبد و ماهیچه ها وجود دارد. چربی ها بخشی از سلول ها (سیتوپلاسم، هسته، غشای سلولی) هستند که مقدار آنها ثابت است. تجمع چربی می تواند عملکردهای دیگری را نیز انجام دهد. به عنوان مثال، چربی زیر جلدی از افزایش انتقال حرارت جلوگیری می کند، چربی پرینفریک از کلیه در برابر کبودی محافظت می کند و غیره.

چربی به عنوان منبع غنی انرژی توسط بدن استفاده می شود. با تجزیه 1 گرم چربی در بدن، بیش از دو برابر بیشتر از تجزیه همان مقدار پروتئین یا کربوهیدرات انرژی آزاد می شود. کمبود چربی در غذا باعث اختلال در فعالیت سیستم عصبی مرکزی و اندام های تناسلی و کاهش استقامت در برابر بیماری های مختلف می شود.

چربی در بدن نه تنها از گلیسرول و اسیدهای چرب، بلکه از محصولات متابولیک پروتئین ها و کربوهیدرات ها نیز سنتز می شود. منبع اصلی اسیدهای چرب غیر اشباع روغن های گیاهی هستند. بیشتر آنها در روغن بذر کتان و شاهدانه هستند، اما اسید لینولئیک زیادی در روغن آفتابگردان وجود دارد.

با چربی ها، بدن ویتامین های محلول در آنها (A، D، E و غیره) را دریافت می کند که برای انسان حیاتی هستند.

برای 1 کیلوگرم وزن بالغ در روز، 1.25 گرم چربی باید از غذا تامین شود (80-100 گرم در روز).

محصولات نهایی متابولیسم چربی دی اکسید کربن و آب هستند.

ویژگی های متابولیسم چربی در کودکان در بدن کودک، از شش ماه اول زندگی، چربی ها تقریباً 50 درصد انرژی مورد نیاز را پوشش می دهند. بدون چربی، ایجاد ایمنی عمومی و اختصاصی غیرممکن است. متابولیسم چربی در کودکان ناپایدار است.

جذب چربی در کودکان شدید است. هنگام شیردهی، تا 90٪ چربی شیر جذب می شود، در صورت مصنوعی - 85-90٪. در کودکان بزرگتر، چربی ها 95 تا 97 درصد جذب می شوند.

برای استفاده کامل تر از چربی، کربوهیدرات ها باید در غذای کودکان وجود داشته باشد، زیرا در صورت کمبود آنها در رژیم غذایی، اکسیداسیون ناقص چربی ها اتفاق می افتد و محصولات متابولیک اسیدی در خون تجمع می یابد.

نیاز بدن به چربی به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن بیشتر است، هر چه سن کودک کمتر باشد. با افزایش سن، مقدار مطلق چربی مورد نیاز برای رشد طبیعی کودکان افزایش می یابد. از 1 تا 3 سال، نیاز روزانه به چربی 32.7 گرم، از 4 تا 7 سال - 39.2 گرم، از 8 تا 13 سال - 38.4 گرم است.

متابولیسم کربوهیدرات.

کربوهیدرات ها منبع اصلی انرژی هستند، به خصوص در حین کار شدید عضلات. در بزرگسالان، بدن بیش از نیمی از انرژی خود را از کربوهیدرات ها دریافت می کند. تجزیه کربوهیدرات ها با آزاد شدن انرژی می تواند هم در شرایط بدون اکسیژن و هم در حضور اکسیژن رخ دهد. محصولات نهایی متابولیسم کربوهیدرات ها دی اکسید کربن و آب است. کربوهیدرات ها توانایی تجزیه سریع و اکسید شدن را دارند. در صورت خستگی شدید یا فعالیت بدنی سنگین، مصرف چند گرم شکر باعث بهبود وضعیت بدن می شود.

در خون، مقدار گلوکز در یک سطح نسبتا ثابت (حدود 110 میلی گرم٪) حفظ می شود. کاهش سطح گلوکز باعث کاهش دمای بدن، اختلال در سیستم عصبی و خستگی می شود. کبد نقش زیادی در حفظ سطح قند خون ثابت دارد. افزایش مقدار گلوکز باعث رسوب آن در کبد به شکل نشاسته حیوانی ذخیره شده - گلیکوژن می شود که با کاهش سطح قند خون توسط کبد بسیج می شود. گلیکوژن نه تنها در کبد، بلکه در ماهیچه ها نیز تشکیل می شود، جایی که می تواند تا 1-2٪ تجمع یابد. ذخایر گلیکوژن در کبد در حین روزه داری و کار عضلانی به 150 گرم می رسد.

اهمیت گلوکز برای بدن به نقش آن به عنوان منبع انرژی محدود نمی شود. این بخشی از سیتوپلاسم است و بنابراین برای تشکیل سلول های جدید به ویژه در طول دوره رشد ضروری است. کربوهیدرات ها نیز بخشی از اسیدهای نوکلئیک هستند.

کربوهیدرات ها نیز در متابولیسم در سیستم عصبی مرکزی مهم هستند. با کاهش شدید میزان قند خون، اختلالات شدید در فعالیت سیستم عصبی مشاهده می شود. تشنج، هذیان، از دست دادن هوشیاری و تغییرات در فعالیت قلب رخ می دهد. اگر به چنین فردی گلوکز در خون داده شود یا قند معمولی بخورد، پس از مدتی این علائم شدید ناپدید می شوند.

قند به طور کامل از خون ناپدید نمی شود، حتی اگر در غذا وجود نداشته باشد، زیرا کربوهیدرات ها در بدن می توانند از پروتئین ها و چربی ها تشکیل شوند.

نیاز به گلوکز اندام های مختلف یکسان نیست. مغز تا 12٪ از گلوکز عرضه شده را حفظ می کند، روده ها - 9٪، ماهیچه ها - 7٪، کلیه ها - 5٪. طحال و ریه ها تقریباً اصلاً آن را حفظ نمی کنند.

متابولیسم کربوهیدرات ها در کودکان در کودکان، متابولیسم کربوهیدرات ها با شدت زیادی اتفاق می افتد که با سطح بالای متابولیسم در بدن کودکان توضیح داده می شود. کربوهیدرات ها در بدن کودک نه تنها به عنوان منبع اصلی انرژی عمل می کنند، بلکه نقش پلاستیکی مهمی در تشکیل غشای سلولی و مواد بافت همبند دارند. کربوهیدرات ها همچنین در اکسیداسیون محصولات اسیدی متابولیسم پروتئین و چربی شرکت می کنند که به حفظ تعادل اسید و باز در بدن کمک می کند.

رشد شدید بدن کودک به مقادیر قابل توجهی مواد پلاستیکی - پروتئین ها و چربی ها نیاز دارد، بنابراین تشکیل کربوهیدرات ها در کودکان از پروتئین ها و چربی ها محدود است. نیاز روزانه به کربوهیدرات در کودکان زیاد است و در دوران نوزادی 12-10 گرم به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن است. در سالهای بعد، مقدار مورد نیاز کربوهیدرات از 9-8 تا 12-15 گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن متغیر است. به کودک 1 تا 3 ساله باید به طور متوسط 193 گرم کربوهیدرات در روز همراه با غذا داده شود، از 4 تا 7 سال - 287 گرم، از 9 تا 13 سال - 370 گرم، از 14 تا 17 سال - 470 گرم، برای یک بزرگسال - 500 گرم.

کربوهیدرات ها توسط بدن کودک بهتر از بزرگسالان جذب می شوند (در نوزادان - 98-99٪). به طور کلی، کودکان نسبت به بزرگسالان نسبت به سطوح بالای قند خون تحمل بیشتری دارند. در بزرگسالان، اگر 2.5-3 گرم به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن باشد، گلوکز در ادرار ظاهر می شود و در کودکان این تنها زمانی رخ می دهد که 8-12 گرم گلوکز به ازای هر کیلوگرم وزن بدن دریافت شود. مصرف مقادیر کم کربوهیدرات با غذا می تواند باعث دو برابر شدن قند خون کودکان شود، اما پس از 1 ساعت سطح قند خون شروع به کاهش می کند و پس از 2 ساعت کاملاً نرمال می شود.

متابولیسم آب و مواد معدنی. ویتامین ها اهمیت آب و نمک های معدنی تمام دگرگونی های مواد در بدن در یک محیط آبی صورت می گیرد. آب مواد مغذی وارد شده به بدن را حل کرده و مواد محلول را منتقل می کند. همراه با مواد معدنی، در ساخت سلول ها و در بسیاری از واکنش های متابولیکی شرکت می کند. آب در تنظیم دمای بدن نقش دارد: با تبخیر، بدن را خنک می کند و از گرمای بیش از حد محافظت می کند.

آب و نمک های معدنی عمدتاً محیط داخلی بدن را ایجاد می کنند و جزء اصلی پلاسمای خون، لنف و مایع بافتی هستند. برخی از نمک های حل شده در قسمت مایع خون در انتقال گازهای موجود در خون نقش دارند.

آب و نمک های معدنی بخشی از شیره های گوارشی هستند که اهمیت آنها را برای فرآیندهای گوارشی تعیین می کند. و اگرچه نه آب و نه املاح معدنی منبع انرژی در بدن نیستند، اما دریافت و خروج طبیعی آنها از بدن شرط عملکرد طبیعی آن است. آب در یک بزرگسال تقریباً 65٪ وزن بدن را تشکیل می دهد، در کودکان - حدود 80٪.

از دست دادن آب توسط بدن منجر به اختلالات بسیار جدی می شود. به عنوان مثال، در صورت سوء هاضمه در نوزادان، کم آبی خطر بزرگی را به همراه دارد که این امر مستلزم تشنج و از دست دادن هوشیاری است. محرومیت از آب برای چند روز کشنده است.

تبادل آب. بدن با جذب آب از دستگاه گوارش دائماً با آب پر می شود. یک فرد با رژیم غذایی معمولی و دمای محیط طبیعی به ۲ تا ۵/۲ لیتر آب در روز نیاز دارد. این مقدار آب از منابع زیر تامین می شود: آب مصرفی هنگام آشامیدن (حدود 1 لیتر). آب موجود در غذا (حدود 1 لیتر)؛ آب که در طی متابولیسم پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها (300-350 سانتی متر مکعب) در بدن تشکیل می شود.

اعضای اصلی که آب را از بدن خارج می کنند کلیه ها، غدد عرق، ریه ها و روده ها هستند. کلیه ها روزانه 1.2-1.5 لیتر آب از بدن دفع می کنند. غدد عرق 500-700 متر مکعب را به صورت عرق از طریق پوست خارج می کنند. سانتی متر آب در روز. در دمای معمولی و رطوبت هوا در هر 1 متر مربع. سانتی متر از پوست، هر 10 دقیقه حدود 1 میلی گرم آب آزاد می شود. ریه ها 350 متر مکعب بخار آب را حذف می کنند. سانتی متر آب؛ این مقدار با تعمیق و تند شدن تنفس به شدت افزایش می یابد و سپس می توان 700-800 متر مکعب در روز آزاد کرد. سانتی متر آب 100-150 متر مکعب در روز از طریق روده با مدفوع دفع می شود. سانتی متر آب؛ هنگامی که فعالیت روده مختل می شود، ممکن است آب بیشتری دفع شود که منجر به تخلیه آب بدن می شود.

برای عملکرد طبیعی بدن، مهم است که دریافت آب به بدن، مصرف آن را به طور کامل پوشش دهد. اگر آب بیشتری از بدن خارج شود، احساس تشنگی ایجاد می شود. نسبت مقدار آب مصرفی به مقدار آزاد شده تعادل آب است.

در بدن کودک، آب خارج سلولی غالب است، این باعث آب پذیری بیشتر کودکان می شود، یعنی توانایی از دست دادن سریع و تجمع سریع آب. نیاز به آب به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن با افزایش سن کاهش می یابد و مقدار مطلق آن افزایش می یابد. یک کودک سه ماهه به ازای هر کیلوگرم وزن به 150-170 گرم، در 2 سالگی - 95 گرم، در 12-13 سالگی - 45 گرم آب نیاز دارد کودک 800 میلی لیتر است، در 4 سالگی - 950-1000 میلی لیتر، در 5-6 سالگی - 1200 میلی لیتر، در 7-10 سالگی - 1350 میلی لیتر، در 11-14 سالگی - 1500 میلی لیتر.

اهمیت نمک های معدنی در روند رشد و تکامل کودک. وجود مواد معدنی با پدیده تحریک پذیری و هدایت در سیستم عصبی همراه است. نمک های معدنی تعدادی از عملکردهای حیاتی بدن مانند رشد و تکامل استخوان ها، عناصر عصبی، ماهیچه ها را فراهم می کنند. واکنش خون (pH) را تعیین کنید، به عملکرد طبیعی قلب و سیستم عصبی کمک کنید. برای تشکیل هموگلوبین (آهن)، اسید هیدروکلریک آب معده (کلر) استفاده می شود. فشار اسمزی مشخصی را حفظ کنید.

در یک نوزاد، مواد معدنی 2.55٪ وزن بدن را تشکیل می دهند، در بزرگسالان - 5٪. با یک رژیم غذایی ترکیبی، یک فرد بالغ تمام مواد معدنی مورد نیاز خود را به مقدار کافی از غذا دریافت می کند و در طول پخت و پز تنها نمک خوراکی به غذای انسان اضافه می شود. بدن یک کودک در حال رشد به ویژه به منابع اضافی بسیاری از مواد معدنی نیاز دارد.

مواد معدنی تاثیر مهمی بر رشد کودک دارند. متابولیسم کلسیم و فسفر با رشد استخوان، زمان استخوانی شدن غضروف و وضعیت فرآیندهای اکسیداتیو در بدن مرتبط است. کلسیم بر تحریک پذیری سیستم عصبی، انقباض ماهیچه ها، لخته شدن خون، متابولیسم پروتئین و چربی در بدن تأثیر می گذارد. فسفر نه تنها برای رشد بافت استخوانی، بلکه برای عملکرد طبیعی سیستم عصبی، اکثر غدد و سایر اندام ها مورد نیاز است. آهن بخشی از هموگلوبین خون است.

بیشترین نیاز به کلسیم در سال اول زندگی کودک مشاهده می شود. در این سن هشت برابر بیشتر از سال دوم زندگی و 13 برابر بیشتر از سال سوم است. سپس نیاز به کلسیم کاهش می یابد و در دوران بلوغ اندکی افزایش می یابد. برای دانش آموزان، نیاز روزانه به کلسیم 0.68-2.36 گرم، برای فسفر - 1.5-4.0 گرم است. 1: 1.5، در نوجوانان و دانش آموزان بزرگتر - 1: 2. با چنین نسبت هایی، رشد اسکلتی به طور عادی پیش می رود. شیر حاوی نسبت ایده آلی از نمک های کلسیم و فسفر است، بنابراین گنجاندن شیر در رژیم غذایی کودکان الزامی است.

نیاز به آهن در کودکان بیشتر از بزرگسالان است: 1-1.2 میلی گرم به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن در روز (در بزرگسالان - 0.9 میلی گرم). کودکان باید 25-40 میلی گرم سدیم در روز، پتاسیم - 12-30 میلی گرم، کلر - 12-15 میلی گرم دریافت کنند.

ویتامین ها اینها ترکیبات آلی هستند که برای عملکرد طبیعی بدن کاملا ضروری هستند. ویتامین ها بخشی از بسیاری از آنزیم ها هستند که نقش مهم ویتامین ها را در متابولیسم توضیح می دهد. ویتامین ها به عملکرد هورمون ها کمک می کنند و مقاومت بدن را در برابر تأثیرات نامطلوب محیطی (عفونت ها، دمای بالا و پایین و غیره) افزایش می دهند. آنها برای تحریک رشد، ترمیم بافت و سلول پس از آسیب و جراحی ضروری هستند.

برخلاف آنزیم ها و هورمون ها، بیشتر ویتامین ها در بدن انسان تولید نمی شوند. منابع اصلی آنها سبزیجات، میوه ها و انواع توت ها هستند. ویتامین ها در شیر، گوشت و ماهی نیز وجود دارد. ویتامین ها در مقادیر بسیار کم مورد نیاز هستند، اما کمبود یا عدم وجود آنها در غذا باعث ایجاد اختلال در تشکیل آنزیم های مربوطه می شود که منجر به بیماری ها - کمبود ویتامین ها می شود.

همه ویتامین ها به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند: الف) محلول در آب. ب) محلول در چربی ها ویتامین های محلول در آب شامل گروه ویتامین های B، ویتامین های C و P می باشد، ویتامین های محلول در چربی شامل ویتامین های A1 و A2، D، E، K می باشد.

ویتامین B1 (تیامین، آنورین) در فندق، برنج قهوه ای، نان سبوس دار، جو و بلغور جو دوسر به ویژه در مخمر آبجو و جگر یافت می شود. نیاز روزانه به ویتامین در کودکان زیر 7 سال 1 میلی گرم، از 7 تا 14 سال 1.5 میلی گرم، از 14 سالگی 2 میلی گرم و در بزرگسالان 2 تا 3 میلی گرم است.

بدون ویتامین B1 در غذا، بیماری بری بری ایجاد می شود. بیمار اشتهای خود را از دست می دهد، به سرعت خسته می شود و به تدریج ضعف در عضلات پا ظاهر می شود. سپس از دست دادن حساسیت در عضلات پا، آسیب به اعصاب شنوایی و بینایی، سلول های بصل النخاع و نخاع می میرند، فلج اندام ها رخ می دهد، و بدون درمان به موقع - مرگ.

ویتامین B2 (ریبوفلاوین). در انسان، اولین علامت کمبود این ویتامین، ضایعات پوستی (اغلب در ناحیه لب) است. ترک ها ظاهر می شوند، خیس می شوند و با پوسته تیره پوشیده می شوند. بعداً آسیب به چشم و پوست ایجاد می شود که با افتادن پوسته های کراتینه شده همراه است. در آینده ممکن است کم خونی بدخیم، آسیب به سیستم عصبی، افت ناگهانی فشار خون، تشنج و از دست دادن هوشیاری ایجاد شود.

ویتامین B2 در نان، گندم سیاه، شیر، تخم مرغ، جگر، گوشت و گوجه فرنگی یافت می شود. نیاز روزانه به آن 2-4 میلی گرم است.

ویتامین PP (نیکوتینامید) در سبزیجات سبز، هویج، سیب زمینی، نخود فرنگی، مخمر، گندم سیاه، چاودار و نان گندم، شیر، گوشت و جگر یافت می شود. نیاز روزانه به آن در کودکان 15 میلی گرم، در بزرگسالان - 15-25 میلی گرم است.

با کمبود ویتامین RR، احساس سوزش در دهان، ترشح بیش از حد بزاق و اسهال مشاهده می شود. زبان قرمز مایل به قرمز می شود. لکه های قرمز روی بازوها، گردن و صورت ظاهر می شوند. پوست خشن و زبر می شود، به همین دلیل به این بیماری پلاگر (از ایتالیایی pelle agra - پوست خشن) می گویند. در موارد شدید بیماری، حافظه ضعیف می شود، روان پریشی و توهم ایجاد می شود.

ویتامین B12 (سیانوکوبالامین) در انسان در روده ها سنتز می شود. موجود در کلیه ها، کبد پستانداران و ماهی ها. با کمبود آن، بدن دچار کم خونی بدخیم می شود که با اختلال در تشکیل گلبول های قرمز خون همراه است.

ویتامین C (اسید اسکوربیک) به طور گسترده در طبیعت در سبزیجات، میوه ها، سوزن کاج و جگر توزیع می شود. اسید اسکوربیک به خوبی در کلم ترش حفظ شده است. 100 گرم سوزن کاج حاوی 250 میلی گرم ویتامین C، 100 گرم گل رز - 150 میلی گرم است. نیاز به ویتامین C 50-100 میلی گرم در روز است.

کمبود ویتامین C باعث ایجاد اسکوربوت می شود. معمولاً این بیماری با ضعف عمومی و افسردگی شروع می شود. پوست رنگ خاکستری کثیفی به خود می گیرد، لثه ها خونریزی می کنند و دندان ها می ریزند. لکه های تیره خونریزی در بدن ظاهر می شود که برخی از آنها زخم می کنند و باعث درد شدید می شوند.

ویتامین A (رتینول، آکسروفتول) در بدن انسان از رنگدانه طبیعی رایج کاروتن تشکیل شده است که به مقدار زیاد در هویج تازه، گوجه فرنگی، کاهو، زردآلو، روغن ماهی، کره، جگر، کلیه ها و زرده تخم مرغ یافت می شود. نیاز روزانه به ویتامین A برای کودکان 1 میلی گرم، برای بزرگسالان - 2 میلی گرم است.

با کمبود ویتامین A، رشد کودکان کند می شود و "شب کوری" ایجاد می شود، به عنوان مثال. کاهش شدید بینایی در نور کم، که در موارد شدید منجر به کوری کامل اما قابل برگشت می شود.

ویتامین D (ارگوکلسیفرول) به ویژه برای کودکان برای جلوگیری از یکی از شایع ترین بیماری های دوران کودکی - راشیتیسم - ضروری است. با راشیتیسم، روند تشکیل استخوان مختل می شود، استخوان های جمجمه نرم و انعطاف پذیر می شوند و اندام ها خم می شوند. توبرکل های پریتال و فرونتال هیپرتروفی شده در نواحی نرم شده جمجمه ایجاد می شود. بی حال، رنگ پریده، با سر غیر طبیعی بزرگ و بدن کمانی کوتاه، شکم بزرگ، چنین کودکانی به شدت عقب مانده از رشد هستند.

همه این اختلالات شدید با کمبود یا کمبود ویتامین D در بدن مرتبط است که در زرده، شیر گاو و روغن ماهی وجود دارد.

ویتامین D می تواند در پوست انسان از پروویتامین ارگوسترول تحت تاثیر اشعه ماوراء بنفش تشکیل شود. روغن ماهی، قرار گرفتن در معرض نور خورشید یا اشعه ماوراء بنفش مصنوعی ابزاری برای پیشگیری و درمان راشیتیسم هستند.

4. ویژگی های مرتبط با سن متابولیسم انرژی

متابولیسم بیولوژیکی کربوهیدرات مواد غذایی

حتی در شرایط استراحت کامل، فرد مقدار مشخصی انرژی را صرف می کند: بدن به طور مداوم انرژی را برای فرآیندهای فیزیولوژیکی صرف می کند که برای یک دقیقه متوقف نمی شوند. حداقل سطح متابولیسم و مصرف انرژی برای بدن را متابولیسم پایه می گویند. متابولیسم پایه در یک فرد در حالت استراحت عضلانی - دراز کشیده، با معده خالی، یعنی 12-16 ساعت پس از غذا خوردن، در دمای محیط 18-20 درجه سانتیگراد (دمای راحتی) تعیین می شود. در یک فرد میانسال، متابولیسم پایه 4187 ژول به ازای هر 1 کیلوگرم وزن در ساعت است. به طور متوسط، این 7،140،000-7،560،000 ژول در روز است. برای هر فرد، میزان متابولیسم پایه نسبتا ثابت است.

ویژگی های متابولیسم پایه در کودکان از آنجایی که سطح بدن کودکان در واحد جرم نسبتاً بزرگتر از بزرگسالان است، متابولیسم پایه آنها شدیدتر از بزرگسالان است. در کودکان نیز غلبه قابل توجهی فرآیندهای جذب بر فرآیندهای غیر همسان سازی وجود دارد. هر چه کودک کوچکتر باشد، هزینه انرژی برای رشد بیشتر است. بنابراین، مصرف انرژی مرتبط با رشد در سن 3 ماهگی 36٪، در سن 6 ماهگی - 26٪، 9 ماهگی - 21٪ از کل ارزش انرژی غذا است.

متابولیسم پایه به ازای هر 1 کیلوگرم وزن در بزرگسالان 96600 ژول است. بنابراین، در کودکان 8-10 ساله، متابولیسم پایه دو یا دو و نیم برابر بیشتر از بزرگسالان است.

میزان متابولیسم پایه در دختران کمی کمتر از پسران است. این تفاوت در نیمه دوم سال اول زندگی ظاهر می شود. کار انجام شده توسط پسران مستلزم مصرف انرژی بالاتری نسبت به دختران است.

تعیین میزان متابولیسم پایه اغلب دارای ارزش تشخیصی است. متابولیسم پایه با عملکرد بیش از حد تیروئید و برخی بیماری های دیگر افزایش می یابد. اگر عملکرد غده تیروئید، غده هیپوفیز یا غدد جنسی ناکافی باشد، متابولیسم پایه کاهش می یابد.

مصرف انرژی در طول فعالیت عضلانی. هرچه کار عضلانی سخت تر باشد، فرد انرژی بیشتری صرف می کند. برای دانش آموزان مدرسه، آماده شدن برای یک درس و یک درس در مدرسه به انرژی 20-50٪ بیشتر از انرژی متابولیک پایه نیاز دارد.

هنگام راه رفتن، مصرف انرژی 150 تا 170 درصد بیشتر از متابولیسم پایه است. هنگام دویدن یا بالا رفتن از پله ها، هزینه انرژی 3-4 برابر بیشتر از متابولیسم پایه است.

آموزش بدن به میزان قابل توجهی مصرف انرژی برای کار انجام شده را کاهش می دهد. این به دلیل کاهش تعداد عضلات درگیر در کار و همچنین تغییر در تنفس و گردش خون است.

افراد در حرفه های مختلف مصرف انرژی متفاوتی دارند. در حین کار ذهنی، هزینه انرژی کمتر از کار فیزیکی است. پسران نسبت به دختران کل انرژی روزانه بیشتری مصرف می کنند.

ارسال شده در Allbest.ru

...

اسناد مشابه

جوهر متابولیسم در بدن انسان. تبادل مداوم مواد بین بدن و محیط خارجی. تجزیه هوازی و بی هوازی محصولات. میزان متابولیسم پایه منبع گرما در بدن مکانیسم عصبی تنظیم حرارت بدن انسان.

سخنرانی، اضافه شده در 2013/04/28

مفهوم متابولیسم، آنابولیسم و کاتابولیسم. انواع فرآیندهای متابولیک در بدن انسان. نیاز بدن به ویتامین ها و فیبرهای غذایی. تبادل انرژی در حالت استراحت و در حین کار عضلانی. تنظیم فرآیندهای متابولیک مواد و انرژی.

ارائه، اضافه شده در 2015/03/05

بررسی مشکل متابولیسم به عنوان عملکرد اصلی بدن انسان در متون علمی. متابولیسم کربوهیدرات به عنوان مجموعه ای از فرآیندهای تبدیل آنها در بدن، مراحل آن. منبع تشکیل و تامین ویتامین ها. تنظیم متابولیسم.

کار دوره، اضافه شده در 2014/02/01

طبقه بندی فرآیندهای متابولیک و متابولیک. انواع موجودات با توجه به تفاوت در فرآیندهای متابولیک، روش های مطالعه آنها. روشی برای محاسبه ورود و خروج مواد به بدن با استفاده از مثال متابولیسم نیتروژن. عملکردها و منابع اصلی پروتئین برای بدن.

ارائه، اضافه شده در 01/12/2014

نقش متابولیسم در تامین نیازهای پلاستیک و انرژی بدن. ویژگی های تولید گرما و انتقال حرارت. متابولیسم و انرژی در سطوح مختلف فعالیت عملکردی بدن. دمای بدن انسان و تنظیم آن

چکیده، اضافه شده در 2009/09/09

دگرگونی مواد و انرژی که در موجودات زنده رخ می دهد و زمینه فعالیت زندگی آنها را فراهم می کند. هدف از متابولیسم و انرژی، رابطه بین فرآیندهای آنابولیک و کاتابولیک. ارزش انرژی کربوهیدرات ها و چربی ها در بدن.

چکیده، اضافه شده در 2010/05/28

شیمی بیولوژیکی علمی است که ماهیت شیمیایی مواد موجود در موجودات زنده را مطالعه می کند. مفهوم ویتامین ها، کوآنزیم ها و آنزیم ها، هورمون ها. منابع ویتامین های محلول در چربی و محلول در آب. مفهوم متابولیسم و متابولیسم انرژی، چربی و پروتئین.

دوره سخنرانی ها، اضافه شده در 2011/01/21

عملکرد مواد مغذی ظهور احساس گرسنگی و سیری. ویژگی های سن و جنسیت متابولیسم پایه عمل دینامیکی خاص غذا روش کالریمتری غیر مستقیم برای مطالعه سطح متابولیسم. ماهیت فرآیند تنظیم حرارت.

ارائه، اضافه شده در 2013/08/29

متابولیسم و انرژی به عنوان عملکرد اصلی بدن، مراحل اصلی و فرآیندهای در حال انجام آن - جذب و تجزیه. نقش پروتئین ها در بدن، مکانیسم متابولیسم آنها. تبادل آب، ویتامین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها. تنظیم تولید گرما و انتقال حرارت.

چکیده، اضافه شده در 2009/08/08

متابولیسم (متابولیسم و انرژی) به عنوان مجموعه ای از واکنش های شیمیایی که در سلول ها و در کل ارگانیسم رخ می دهد، شامل سنتز مولکول های پیچیده و پروتوپلاسم جدید (آنابولیسم) و تجزیه مولکول ها با آزاد شدن انرژی (کاتابولیسم).

طرح.

سخنرانی 17

موضوع: ویژگی های متابولیسم مرتبط با سن

12. متابولیسم و انرژی، ویژگی های مربوط به سن آن.

13. مواد مغذی، ترکیب آنها، ارزش انرژی، استانداردهای تغذیه ای.

14. پیشگیری از بیماری های گوارشی.

متابولیسم به مجموعه تغییراتی اطلاق می شود که مواد از لحظه ورود به دستگاه گوارش تا تشکیل محصولات تجزیه نهایی دفع شده از بدن متحمل می شوند. یعنی متابولیسم در همه موجودات، از ابتدایی ترین تا پیچیده ترین، از جمله بدن انسان، اساس زندگی است.

در روند زندگی، تغییرات مداوم در بدن رخ می دهد: برخی از سلول ها می میرند، برخی دیگر جایگزین آنها می شوند. در یک فرد بالغ، 1/20 سلول های پوششی پوست و نیمی از سلول های اپیتلیال دستگاه گوارش، حدود 25 گرم خون و ... می میرند و در عرض 24 ساعت جایگزین می شوند.

در طول فرآیند رشد، تجدید سلول های بدن تنها زمانی امکان پذیر است که بدن به طور مداوم اکسیژن و مواد مغذی را دریافت کند، که مواد ساختمانی هستند که بدن از آن ساخته شده است. اما برای ساخت سلول های جدید بدن، تجدید مداوم آنها و همچنین برای انجام نوعی کار به انرژی نیاز است. بدن انسان این انرژی را از طریق پوسیدگی و اکسیداسیون در فرآیندهای متابولیک (متابولیسم) دریافت می کند. علاوه بر این، فرآیندهای متابولیک (آنابولیسم و کاتابولیسم) به خوبی با یکدیگر هماهنگ می شوند و در یک توالی خاص رخ می دهند.

زیر آنابولیسممجموعه ای از واکنش های سنتز را درک کنید. زیر کاتابولیسم- مجموعه ای از واکنش های تجزیه. باید در نظر داشت که هر دوی این فرآیندها پیوسته به هم متصل هستند. فرآیندهای کاتابولیک، آنابولیسم را با انرژی و مواد اولیه، و فرآیندهای آنابولیک، سنتز ساختارها، تشکیل بافت های جدید در ارتباط با فرآیندهای رشد بدن، سنتز هورمون ها و آنزیم های لازم برای زندگی را فراهم می کنند.

در طول رشد فردی، مهم ترین تغییرات توسط مرحله آنابولیک متابولیسم و تا حدی کمتر در مرحله کاتابولیک تجربه می شود.

با توجه به اهمیت عملکردی آنها در مرحله آنابولیک متابولیسم، انواع سنتز زیر متمایز می شود:

1) سنتز رشد - افزایش توده پروتئین اندام ها در طول دوره افزایش تقسیم سلولی، رشد ارگانیسم به عنوان یک کل.

2) سنتز عملکردی و محافظ - تشکیل پروتئین برای سایر اندام ها و سیستم ها، به عنوان مثال، سنتز پروتئین های پلاسمای خون در کبد، تشکیل آنزیم ها و هورمون های دستگاه گوارش.

3) سنتز بازسازی (بازیابی) - سنتز پروتئین ها در بافت های در حال بازسازی پس از آسیب یا سوء تغذیه.

4) سنتز خود نوسازی همراه با تثبیت بدن - دوباره پر کردن مداوم اجزای محیط داخلی که در حین تجزیه از بین می روند.

همه این اشکال در طول رشد فردی ضعیف می شوند، اگرچه به طور ناهموار. در این مورد، به خصوص تغییرات قابل توجهی در سنتز رشد مشاهده می شود. دوره داخل رحمی بیشترین نرخ رشد را دارد. به عنوان مثال، وزن جنین انسان در مقایسه با وزن زیگوت 1 میلیارد افزایش می یابد. 20 میلیون بار و در طی 20 سال رشد مترقی انسان بیش از 20 برابر افزایش نمی یابد.

در طول زندگی پس از زایمان، کاهش بیشتر در سطح آنابولیسم وجود دارد.

متابولیسم پروتئین در ارگانیسم در حال توسعهفرآیندهای رشد، که شاخص های کمی آن افزایش وزن بدن و سطح تعادل مثبت نیتروژن است، یک طرف توسعه است. جنبه دوم آن تمایز سلول ها و بافت ها است که اساس بیوشیمیایی آن سنتز پروتئین های آنزیمی، ساختاری و عملکردی است.

پروتئین ها از اسیدهای آمینه ای که از دستگاه گوارش می آیند، سنتز می شوند. علاوه بر این، این اسیدهای آمینه به دو دسته ضروری و غیر ضروری تقسیم می شوند. اگر اسیدهای آمینه ضروری (لوسین، متیونین و تریپتوفان و غیره) همراه با غذا تامین نشود، سنتز پروتئین در بدن مختل می شود. تامین آمینو اسیدهای ضروری برای ارگانیسم در حال رشد اهمیت ویژه ای دارد، به عنوان مثال، کمبود لیزین در غذا منجر به تاخیر در رشد، تحلیل رفتن سیستم عضلانی و کمبود والین منجر به اختلال در تعادل در کودک می شود.

در غیاب اسیدهای آمینه ضروری در غذا، می توان آنها را از اسیدهای آمینه ضروری سنتز کرد (تیروزین را می توان از فنیل آلانین سنتز کرد).

و در نهایت، پروتئین هایی که حاوی کل مجموعه ضروری اسیدهای آمینه هستند که فرآیندهای سنتز طبیعی را تضمین می کنند، به عنوان پروتئین های کامل بیولوژیکی طبقه بندی می شوند. ارزش بیولوژیکی یک پروتئین برای افراد مختلف بسته به وضعیت بدن، رژیم غذایی و سن متفاوت است.

نیاز روزانه پروتئین به ازای هر 1 کیلوگرم وزن در کودک: در 1 سال - 4.8 گرم، 1-3 سال - 4-4.5 گرم. 6-10 سال - 2.5-3 گرم، 12 و بیشتر - 2.5 گرم، بزرگسالان - 1.5-1.8 گرم، بنابراین، بسته به سن، کودکان زیر 4 سال باید 50 گرم پروتئین، تا 7 سال - 70 گرم دریافت کنند. از 7 سال - 80 گرم در روز.

میزان پروتئین‌هایی که وارد بدن می‌شوند و در آن از بین می‌روند با مقدار تعادل نیتروژن، یعنی نسبت مقادیر نیتروژنی که با غذا وارد بدن می‌شود و با ادرار، عرق و سایر ترشحات از بدن دفع می‌شود، قضاوت می‌شود. .

توانایی حفظ نیتروژن در کودکان در معرض نوسانات فردی قابل توجه است و در کل دوره رشد پیشرونده ادامه می یابد.

به عنوان یک قاعده، بزرگسالان توانایی حفظ نیتروژن غذایی را ندارند. این نشان می دهد که پتانسیل سنتز پروتئین برای مدت طولانی باقی می ماند - بنابراین، تحت تأثیر فعالیت بدنی، توده عضلانی افزایش می یابد (تعادل نیتروژن مثبت).

در طول دوره‌های رشد پایدار و پس‌رونده، با رسیدن به حداکثر وزن و توقف رشد، نقش اصلی را فرآیندهای خود نوسازی ایفا می‌کنند که در طول زندگی اتفاق می‌افتد و در سنین پیری بسیار کندتر از سایر انواع سنتز محو می‌شود. .

تغییرات مرتبط با افزایش سن نه تنها پروتئین، بلکه متابولیسم چربی و کربوهیدرات را نیز تحت تأثیر قرار می دهد.

پویایی متابولیسم چربی و کربوهیدرات مرتبط با سن

نقش فیزیولوژیکی لیپیدها - چربی ها، فسفاتیدها و استرول ها در بدن این است که آنها بخشی از ساختارهای سلولی (متابولیسم پلاستیک) هستند و همچنین به عنوان منابع غنی انرژی (متابولیسم انرژی) استفاده می شوند. کربوهیدرات ها در بدن به عنوان ماده انرژی مهم هستند.

با افزایش سن، متابولیسم چربی و کربوهیدرات تغییر می کند. چربی ها نقش بسزایی در فرآیندهای رشد و تمایز دارند. مواد چربی مانند از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند، در درجه اول به این دلیل که برای بلوغ مورفولوژیکی و عملکردی سیستم عصبی، برای تشکیل انواع غشای سلولی ضروری هستند. به همین دلیل است که نیاز به آنها در دوران کودکی زیاد است. با کمبود کربوهیدرات در غذا، ذخیره چربی در کودکان به سرعت تخلیه می شود. شدت سنتز تا حد زیادی به ماهیت تغذیه بستگی دارد.

مراحل رشد پایدار و قهقرایی با تغییر جهت گیری عجیب فرآیندهای آنابولیک مشخص می شود: تغییر آنابولیسم از سنتز پروتئین به سنتز چربی، که یکی از ویژگی های مشخصه تغییرات مربوط به سن در متابولیسم در طول پیری است.

تغییر جهت گیری مرتبط با سن آنابولیسم به سمت تجمع چربی در تعدادی از اندام ها بر اساس کاهش توانایی بافت ها برای اکسیداسیون چربی است که در نتیجه با سرعت ثابت و حتی کاهش سنتز اسیدهای چرب، بدن دچار کاهش می شود. غنی شده با چربی (بنابراین، توسعه چاقی حتی با 1-2 وعده غذایی در روز مشاهده شد). همچنین غیرقابل انکار است که در جهت گیری مجدد فرآیندهای سنتز، علاوه بر عوامل تغذیه ای و تنظیم عصبی، تغییرات در طیف هورمونی به ویژه تغییرات در سرعت تشکیل هورمون سوماتوتروپیک، هورمون های تیروئید، انسولین و استروئید اهمیت زیادی دارد. هورمون ها

بازسازی با افزایش سن و متابولیسم کربوهیدراتدر کودکان، متابولیسم کربوهیدرات با شدت بیشتری اتفاق می افتد، که با نرخ متابولیک بالا توضیح داده می شود. در دوران کودکی، کربوهیدرات ها نه تنها یک عملکرد انرژی، بلکه یک عملکرد پلاستیکی نیز انجام می دهند و غشای سلولی و مواد بافت همبند را تشکیل می دهند. کربوهیدرات ها در اکسیداسیون محصولات متابولیسم پروتئین و چربی شرکت می کنند که به حفظ تعادل اسید و باز در بدن کمک می کند. نیاز روزانه به کربوهیدرات در کودکان زیاد است و در دوران نوزادی 12-10 گرم به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن است. در سال های بعد در سن 9-8 سالگی به 12-15 گرم به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن افزایش می یابد. از 1 تا 3 سالگی، کودک باید روزانه حدود 193 گرم کربوهیدرات از غذا دریافت کند، 4-7 سال - 287، 9-13 - 370، 14-17 سال - 470، و بزرگسالان - 500 گرم.

کربوهیدرات ها در بدن کودکان بهتر از بزرگسالان جذب می شوند. یکی از شاخص های قابل توجه تغییرات مرتبط با سن در متابولیسم کربوهیدرات، افزایش شدید سن در زمان لازم برای از بین بردن قند خون ناشی از تجویز گلوکز در طول آزمایش های بار قند است.

بخش مهمی از متابولیسم در بدن متابولیسم آب و نمک است.

تبدیل مواد در بدن در یک محیط آبی همراه با مواد معدنی انجام می شود، آب در ساخت سلول ها شرکت می کند و به عنوان یک معرف در واکنش های شیمیایی سلولی عمل می کند. غلظت نمک های معدنی محلول در آب، فشار اسمزی خون و مایع بافتی را تعیین می کند، بنابراین برای جذب و دفع از اهمیت بالایی برخوردار است. تغییر در مقدار آب در بدن و تغییر در ترکیب نمک مایعات بدن و ساختارهای بافتی منجر به نقض پایداری کلوئیدها می شود که می تواند منجر به آسیب غیرقابل برگشت و مرگ سلول های فردی و سپس بدن به عنوان یک کل شود. به همین دلیل است که حفظ مقدار ثابت آب و ترکیبات معدنی شرط لازم برای زندگی عادی است.

در مرحله رشد پیشرونده، آب در فرآیندهای ایجاد وزن بدن شرکت می کند. به عنوان مثال، مشخص است که از افزایش روزانه 25 گرم وزن، آب 18، پروتئین - 3، چربی - 3 و نمک معدنی - 1 گرم را تشکیل می دهد اب. در شش ماه اول زندگی، نیاز کودک به آب به 110-125 گرم در هر کیلوگرم وزن می رسد، تا 2 سال به 115-136 گرم، در 6 سالگی - 90-100 گرم، 18 سالگی - 40-50 گرم کاهش می یابد. g کودکان می توانند به سرعت آب را از دست بدهند.

یک الگوی کلی تکامل فردی کاهش آب در تمام بافت ها است. با افزایش سن، توزیع مجدد آب در بافت ها اتفاق می افتد - حجم آب در فضاهای بین سلولی افزایش می یابد و حجم آب داخل سلولی کاهش می یابد.

تعادل بسیاری از نمک های معدنی به سن بستگی دارد. در جوانی، محتوای بیشتر نمک های معدنی کمتر از بزرگسالان است. تبادل کلسیم و فسفر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. افزایش نیاز به تامین این عناصر در کودکان زیر یک سال با افزایش تشکیل بافت استخوانی توضیح داده می شود. اما این عناصر در دوران سالمندی کم اهمیت نیستند. بنابراین، افراد مسن باید غذاهای حاوی این عناصر (شیر، لبنیات) را وارد رژیم غذایی خود کنند تا از هدر رفتن این عناصر از بافت استخوانی جلوگیری شود. برعکس، محتوای کلرید سدیم باید در رژیم غذایی به دلیل ضعیف شدن تولید مینرالوکورتیکوئیدها در غدد فوق کلیوی با افزایش سن کاهش یابد.

یک شاخص مهم دگرگونی های انرژی در بدن o است صرافی اصلی

پویایی سن متابولیسم پایه

میزان متابولیسم پایه به عنوان حداقل سطح متابولیسم و مصرف انرژی برای بدن در شرایط کاملاً ثابت درک می شود: 14-16 ساعت قبل از غذا، در وضعیت خوابیده در حالت استراحت عضلانی در دمای 8-20 درجه سانتیگراد. در یک فرد میانسال، میزان متابولیسم پایه 4187 ژول به ازای هر 1 کیلوگرم وزن در هر 1 ساعت است. علاوه بر این، برای هر فرد میزان متابولیسم پایه نسبتاً ثابت است.

متابولیسم پایه در کودکان شدیدتر از بزرگسالان است، زیرا آنها سطح بدن نسبتاً بزرگی در واحد جرم دارند و فرآیندهای تجزیه به جای جذب غالب است. هر چه کودک کوچکتر باشد، هزینه انرژی برای رشد بیشتر است. بنابراین مصرف انرژی مرتبط با رشد در 3 ماهگی 36 درصد است، در 6 ماهگی. - 26٪، 9 ماه. - 21 درصد از کل ارزش انرژی غذا.

در سنین بالا (مرحله رشد قهقرایی) کاهش وزن بدن و همچنین کاهش ابعاد خطی بدن انسان مشاهده می شود و متابولیسم پایه به مقادیر پایین کاهش می یابد. علاوه بر این، میزان کاهش متابولیسم پایه در این سن، به گفته محققان مختلف، با میزان بروز علائم ضعف و کاهش عملکرد در افراد مسن مرتبط است.

در مورد تفاوت های جنسیتی در سطح متابولیسم پایه، آنها در انتوژنز از 6-8 ماه تشخیص داده می شوند. در عین حال، میزان متابولیسم پایه در پسران بیشتر از دختران است. چنین روابطی در دوران بلوغ ادامه می یابد و در سنین پیری هموار می شود.

در انتوژنز، نه تنها مقدار متوسط متابولیسم انرژی تغییر می کند، بلکه احتمال افزایش این سطح در شرایط شدید، به عنوان مثال، فعالیت عضلانی نیز به طور قابل توجهی تغییر می کند.

در اوایل دوران کودکی، بلوغ عملکردی ناکافی سیستم‌های اسکلتی عضلانی، قلبی عروقی و تنفسی، توانایی‌های انطباقی واکنش متابولیسم انرژی را در طول فعالیت بدنی محدود می‌کند. در بزرگسالی، ظرفیت سازگاری و همچنین قدرت عضلانی به حداکثر می رسد. در سالمندی، به دلیل کاهش ظرفیت حیاتی ریه ها، ضریب مصرف اکسیژن توسط بافت ها و کاهش عملکرد ریه ها، احتمال افزایش جبرانی در سطح تنفس و تبادل انرژی در شرایط استرس از بین می رود. سیستم قلبی عروقی

مفروضات مختلفی مطرح شده و عبارات ریاضی مختلفی برای ایجاد وابستگی تولید انرژی به پارامترهای مشخص کننده ویژگی های ساختاری ارگانیسم پیشنهاد شده است. بنابراین، رابنر معتقد بود که تغییرات مربوط به سن در متابولیسم نتیجه کاهش اندازه سطح نسبی بدن با افزایش سن است.

تلاش شد تا کاهش فرآیندهای متابولیک در سنین بالا با تجمع چربی زیر جلدی و کاهش دمای پوست در این سن توضیح داده شود.

قابل توجه آثاری است که در آن تغییرات در متابولیسم انرژی در ارتباط با تشکیل مکانیسم های تنظیم حرارت و مشارکت عضلات اسکلتی در آن در نظر گرفته شده است (Magnus, 1899; Arshavsky, 1966-1971).

افزایش تون عضلات اسکلتی با فعالیت ناکافی مرکز عصب واگ در سال اول زندگی به افزایش متابولیسم انرژی کمک می کند. نقش بازسازی مرتبط با سن فعالیت ماهیچه های اسکلتی در پویایی متابولیسم انرژی به ویژه در مطالعه تبادل گاز در افراد در سنین مختلف در حالت استراحت و در حین فعالیت بدنی به وضوح برجسته شده است. برای رشد پیشرونده، افزایش متابولیسم در حالت استراحت با کاهش سطح متابولیسم پایه و بهبود سازگاری انرژی با فعالیت عضلانی مشخص می شود. در طول فاز پایدار، متابولیسم استراحت عملکردی بالا حفظ می شود و متابولیسم در حین کار به طور قابل توجهی افزایش می یابد و به سطح پایدار و حداقل متابولیسم پایه می رسد. و در مرحله رگرسیون تفاوت متابولیسم استراحت عملکردی و متابولیسم پایه به طور مداوم کاهش می یابد و زمان استراحت طولانی می شود.

بسیاری از محققان بر این باورند که کاهش متابولیسم انرژی کل ارگانیسم در طول انتوژنز، اول از همه، به دلیل تغییرات کمی و کیفی در متابولیسم در خود بافت‌ها است که میزان آن با رابطه بین مکانیسم‌های اصلی انرژی قضاوت می‌شود. انتشار - بی هوازی و هوازی. این امکان تعیین قابلیت های بالقوه بافت ها برای تولید و استفاده از انرژی پیوندهای پرانرژی را فراهم می کند.

متابولیسممجموعه پیچیده ای از فرآیندهای وابسته و وابسته به هم مختلف را که از لحظه ورود این مواد تا زمان آزاد شدن در بدن رخ می دهد، می نامند. متابولیسم شرط لازم برای زندگی است. یکی از مظاهر واجب آن است.

برای عملکرد طبیعی بدن، دریافت مواد غذایی ارگانیک، املاح معدنی، آب و اکسیژن از محیط خارجی ضروری است. در مدتی برابر با میانگین طول عمر یک فرد، او 1.3 تن چربی، 2.5 تن پروتئین، 12.5 تن کربوهیدرات و 75 تن آب مصرف می کند.

مراحل اصلی

متابولیسم شامل فرآیندهای ورود مواد به بدن، تغییرات آنها در دستگاه گوارش، جذب، دگرگونی های درون سلولی و حذف محصولات تجزیه آنها است. فرآیندهای مرتبط با تبدیل مواد درون سلولی را متابولیسم درون سلولی یا میانی می نامند.

در نتیجه متابولیسم درون سلولی، هورمون ها، آنزیم ها و انواع ترکیبات سنتز می شوند که به عنوان ماده ساختاری برای ساخت سلول ها و مواد بین سلولی استفاده می شود که تجدید و رشد ارگانیسم در حال رشد را تضمین می کند.

فرآیندهایی که منجر به تشکیل ماده زنده می شود نامیده می شوند آنابولیسمیا ادغام.

طرف دیگر متابولیسم این است که موادی که یک ساختار زنده را تشکیل می دهند، تجزیه می شوند. این فرآیند تخریب ماده زنده نامیده می شود کاتابولیسمیا تقلید. فرآیندهای جذب و غیر همسان سازی بسیار نزدیک به هم مرتبط هستند، اگرچه در نتایج نهایی خود متضاد هستند. بنابراین، مشخص است که محصولات تجزیه مواد مختلف به سنتز پیشرفته آنها کمک می کند.

اکسیداسیون محصولات تجزیه به عنوان منبع انرژی عمل می کند که بدن به طور مداوم آن را حتی در حالت استراحت کامل صرف می کند. در این حالت، همان موادی که برای سنتز مولکول های بزرگتر استفاده می شود، می توانند تحت اکسیداسیون قرار گیرند. به عنوان مثال، در کبد، گلیکوژن از بخشی از محصولات تجزیه کربوهیدرات سنتز می شود و انرژی برای این سنتز توسط بخش دیگری از آنها تامین می شود که در فرآیندهای متابولیکی یا متابولیکی گنجانده می شود. فرآیندهای جذب و غیر همسان سازی با مشارکت اجباری آنزیم ها اتفاق می افتد.

در دوره های سنی مختلف، ماهیت متابولیسم تغییر می کند. در طول دوره رشد و توسعه، با بیشترین شدت مشخص می شود که فرآیندهای پلاستیکی و ساختاری را تضمین می کند. نیاز به پروتئین در طول رشد به ازای واحد وزن بدن به طور قابل توجهی بیشتر از بزرگسالان است.

میزان متابولیسم پایه در کودکان 1.5-2 برابر بیشتر از میزان متابولیسم پایه یک بزرگسال است. ارزش نسبی متابولیسم پایه (بر حسب کیلو کالری به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن) با افزایش سن کاهش می یابد: در کودکان 2-3 ساله - 55، 6-7 ساله - 42، 10-11 ساله - 33، 12-13 سال قدیمی - 34، در بزرگسالان - 24.

دوران کودکی و نوجوانی با صرف انرژی نسبتاً زیاد مشخص می شود. میانگین مصرف انرژی یک بزرگسال 45 کیلو کالری به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن، برای کودکان 1-5 ساله - 80-100 کیلو کالری، برای نوجوانان 13-16 ساله - 50-65 کیلو کالری است.

افزایش متابولیسم پایه و مصرف انرژی در کودکان و نوجوانان نیاز به یک رویکرد ویژه برای سازماندهی تغذیه آنها را دیکته می کند.

بنابراین، در مدرسه و نوجوانی، زمانی که مصرف انرژی برای انواع مختلف فعالیت ها به طور قابل توجهی افزایش می یابد، باید در نظر گرفت که تامین آنها در رژیم غذایی روزانه باید از پروتئین ها (حدود 14٪)، چربی ها (حدود 31٪) و کربوهیدرات ها تامین شود. (حدود 55%). اطمینان از فرآیندهای پلاستیکی بدن و عملکردهای انرژی با یک رژیم غذایی متعادل به طور کامل به دست می آید.

تغذیه

مفهوم یک رژیم متعادل بر اساس تعیین مقدار مطلق هر یک از عوامل تغذیه ای و نسبت آنها با در نظر گرفتن ویژگی های فیزیولوژیکی یک سن خاص است.

عدم تعادل اجزای اصلی تغذیه بر فرآیندهای متابولیک تأثیر منفی می گذارد و بر رشد تأثیر منفی می گذارد. این امر به ویژه در صورت نقض نسبت پروتئین و اجزای چربی در رژیم غذایی مشهود است.

نسبت منطقی پروتئین و چربی در تغذیه کودکان 1:1 است. مقدار تقریبی چربی، چربی و کربوهیدرات در غذا برای کودکان خردسال 1:1:3 و برای کودکان بزرگتر 1:1:4 است. 270 فصل ب

در طول دوره رشد و نمو، عملکرد پلاستیک عناصر معدنی که جزء جدایی ناپذیر سلول ها و بافت های بدن هستند و همچنین بیوکاتالیست های فرآیندهای متابولیک اهمیت دارد. کلسیم که یک عنصر ساختاری بافت استخوانی است، شایسته توجه ویژه است. مشخص شده است که متابولیسم و جذب کلسیم در بدن به محتوای فسفر و منیزیم بستگی دارد. با بیش از حد این عناصر، تشکیل اشکال قابل هضم کلسیم محدود شده و از بدن دفع می شود. نسبت بهینه کلسیم و فسفر در غذاها برای نوزادان برای جذب توسط بدن 1.2:1، از 1 سال تا 3 سال - 1: 1، بالای 4 سال - 1: 1.2 یا 1:1.5 است. نسبت بهینه کلسیم و منیزیم 1:0.7 است.

تغذیه کودکاندارای تعدادی تفاوت با رژیم غذایی بزرگسالان است. در دوران کودکی، به ویژه در کودکان خردسال، نیاز به مواد مغذی و انرژی نسبتاً بیشتر از بزرگسالان است. این با غلبه همسان سازی بر شبیه سازی، همراه با سرعت سریع رشد و تکامل کودک توضیح داده می شود. اثبات علمی هنجارهای نیازهای تغذیه ای کودکان در گروه های سنی مختلف و اثبات مجموعه ای از محصولات لازم برای پوشش این نیازها بر اساس رشد بدن کودک انجام شد. مقادیر نیازهای فیزیولوژیکی کودکان گروه های سنی مختلف به مواد مغذی با در نظر گرفتن ویژگی های عملکردی و تشریحی و مورفولوژیکی ذاتی در هر گروه سنی تعیین می شود. الزامات تغذیه ای توصیه شده برای کودکان برای جلوگیری از سوءتغذیه در کودکان و ورود مواد مغذی اضافی به بدن آنها تا حد امکان طراحی شده است.

انحراف از این اصول تأثیر منفی بر رشد کودکان دارد. تعدادی از شرایط پاتولوژیکبا تغذیه نامناسب در کودکان در سنین پایین مرتبط است. این موارد عبارتند از: اختلال در شکل گیری دندان، پوسیدگی، خطر ابتلا به دیابت، سندرم فشار خون بالا، آسیب شناسی کلیه، بیماری های آلرژیک، چاقی.

غذا تنها منبعی است که کودک مواد پلاستیکی و انرژی لازم را از آن دریافت می کند. اما بدن کودک دقیقاً از این جهت متفاوت است که فرآیندهای رشد و تکامل در آن اتفاق می افتد.

بدن کودکان و نوجوانان دارای یک سری ویژگی های قابل توجه دیگر است. بافت های بدن کودکان 25 درصد از پروتئین، چربی، کربوهیدرات، نمک معدنی و 75 درصد آب تشکیل شده است. متابولیسم پایه در کودکان 1.5-2 برابر سریعتر از بزرگسالان انجام می شود. در بدن کودکان و نوجوانان به دلیل رشد و نمو، فرآیند همسان سازی بر عدم شبیه سازی غلبه دارد. به دلیل افزایش فعالیت عضلانی، هزینه کل انرژی آنها افزایش می یابد. میانگین مصرف انرژی در روز (کیلو کالری) به ازای هر 1 کیلوگرم وزن بدن برای کودکان در سنین مختلف و بزرگسالان عبارت است از:

در نتیجه تسلط بر این فصل، دانشجو باید: دانستن

مراحل متابولیسم و انرژی: آنابولیسم و کاتابولیسم.
ویژگی های متابولیسم عمومی و پایه؛
اثر دینامیکی خاص غذا؛
روش های ارزیابی مصرف انرژی بدن؛
ویژگی های متابولیک مرتبط با سن؛ قادر بودن به
اهمیت متابولیسم برای بدن انسان را توضیح دهد.
ارتباط ویژگی های متابولیک مرتبط با سن با مصرف انرژی در دوره های سنی مختلف.

خود

آگاهی از مشارکت مواد مغذی در متابولیسم.

ویژگی های متابولیسم در بدن

متابولیسم یا متابولیسم(از یونانی متابولیسم -تبدیل) مجموعه ای از دگرگونی های شیمیایی و فیزیکی است که در یک موجود زنده رخ می دهد و فعالیت حیاتی آن را در ارتباط با محیط خارجی تضمین می کند. در متابولیسم و انرژی، دو فرآیند به هم پیوسته متضاد وجود دارد: آنابولیسم، که زیربنای آن است ادغام، و کاتابولیسم که اساس آن است یکسان سازی

آنابولیسم(از یونانی آنابول -افزایش) - مجموعه ای از فرآیندهای سنتز بافت و ساختارهای سلولی و همچنین ترکیبات لازم برای زندگی بدن. آنابولیسم رشد، توسعه و تجدید ساختارهای بیولوژیکی، انباشته شدن بستر انرژی را تضمین می کند. انرژی به شکل ترکیبات فسفات پرانرژی (ماکرو ارگ) مانند ATP ذخیره می شود.

کاتابولیسم(از یونانی کاتابول -پرتاب کردن) - مجموعه ای از فرآیندهای فروپاشی بافت و ساختارهای سلولی و تجزیه ترکیبات پیچیده برای پشتیبانی انرژی و پلاستیک فرآیندهای زندگی. در طی کاتابولیسم، انرژی شیمیایی آزاد می شود که توسط بدن برای حفظ ساختار و عملکرد سلول و همچنین برای اطمینان از فعالیت های سلولی خاص استفاده می شود: انقباض عضلانی، ترشح ترشحات غدد و غیره. محصولات نهایی کاتابولیسم - آب، دی اکسید کربن، آمونیاک، اوره، اسید اوریک و غیره - از بدن خارج می شوند.

بنابراین، فرآیندهای کاتابولیک انرژی و مواد اولیه را برای آنابولیسم تامین می کنند. فرآیندهای آنابولیک برای ساخت و بازسازی ساختارها و سلول ها، تشکیل بافت ها در طول رشد، برای سنتز هورمون ها، آنزیم ها و سایر ترکیبات لازم برای عملکرد بدن ضروری هستند. برای واکنش‌های کاتابولیک، ماکرومولکول‌هایی را برای شکستن فراهم می‌کنند. فرآیندهای آنابولیسم و کاتابولیسم به هم مرتبط هستند و در بدن در یک حالت قرار دارند تعادل پویاوضعیت نسبت تعادل یا عدم تعادل آنابولیسم و کاتابولیسم به سن، وضعیت سلامتی، استرس جسمی یا روانی بستگی دارد. در کودکان، غلبه فرآیندهای آنابولیک بر فرآیندهای کاتابولیک، فرآیندهای رشد و تجمع توده بافتی را مشخص می کند. شدیدترین افزایش وزن بدن در سه ماه اول زندگی - 30 گرم در روز - مشاهده می شود. تا سال به 10 گرم در روز کاهش می یابد، در سال های بعد این کاهش ادامه دارد. هزینه انرژی رشد نیز در سه ماه اول بیشترین مقدار را دارد و به حدود 140 کیلو کالری در روز یا 36 درصد ارزش انرژی غذا می رسد. از سه سال تا بلوغ، به 30 کیلو کالری در روز کاهش می یابد، و سپس دوباره افزایش می یابد - به 110 کیلو کالری در روز. فرآیندهای آنابولیک در بزرگسالان در طول دوره بهبودی پس از بیماری شدیدتر است. غلبه فرآیندهای کاتابولیک برای افرادی که پیر هستند یا به دلیل یک بیماری شدید طولانی مدت خسته شده اند، معمول است. به عنوان یک قاعده، این با تخریب تدریجی ساختارهای بافتی و آزاد شدن انرژی همراه است.

جوهر متابولیسم ورود مواد مغذی مختلف از محیط خارجی به بدن، جذب و استفاده از آنها به عنوان منابع انرژی و مواد برای ساختن ساختارهای بدن و انتشار محصولات متابولیک تشکیل شده در فرآیند فعالیت حیاتی به بدن است. محیط خارجی. در این زمینه برجسته می کنند چهار جزء اصلی تابع مبادله."

استخراج انرژی از محیط به شکل انرژی شیمیایی مواد آلی؛
تبدیل مواد مغذی حاصل از غذا به مواد ساده تر، که از آنها درشت مولکول هایی که اجزای سلول را تشکیل می دهند، تشکیل می شوند.
ترکیب پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک و سایر اجزای سلولی از این مواد؛
سنتز و تخریب مولکول های لازم برای انجام عملکردهای مختلف بدن.

متابولیسم در بدن در چند مرحله اتفاق می افتد. مرحله اول -تبدیل مواد مغذی در دستگاه گوارش در اینجا، مواد پیچیده به مواد ساده‌تر - گلوکز، اسیدهای آمینه و اسیدهای چرب تجزیه می‌شوند که می‌توانند در خون یا لنف جذب شوند. هنگامی که مواد مغذی در دستگاه گوارش تجزیه می شوند، انرژی آزاد می شود که به آن می گویند گرمای اولیهبدن برای حفظ هموستاز دما استفاده می کند.

فاز دومتبدیل مواد در داخل سلول های بدن صورت می گیرد. این به اصطلاح داخل سلولی یا حد واسط, تبادل.در داخل سلول، محصولات مرحله اول متابولیسم - گلوکز، اسیدهای چرب، گلیسرول، اسیدهای آمینه - اکسید و فسفریله می شوند. این فرآیندها با آزاد شدن انرژی همراه است که بیشتر آن در پیوندهای ATP با انرژی بالا ذخیره می شود. محصولات واکنش بلوک های ساختمانی برای سنتز انواع اجزای مولکولی را در اختیار سلول قرار می دهند. آنزیم های متعددی در این فرآیند نقش تعیین کننده ای دارند. با مشارکت آنها، واکنش های شیمیایی پیچیده اکسیداسیون و احیا، فسفوریلاسیون، ترانس آمیناسیون و غیره در داخل سلول انجام می شود. منابع انرژی مشترک آنها (ATP) و به دلیل وجود پیش سازهای رایج یا واسطه های رایج. ذخیره انرژی کل سلول در اثر واکنش اکسیداسیون بیولوژیکی تشکیل می شود.

اکسیداسیون بیولوژیکی می تواند هوازی یا بی هوازی باشد. هوازی(از لات aeg -هوا) فرآیندها به حضور اکسیژن نیاز دارند، در میتوکندری انجام می شوند و با انباشت مقدار زیادی انرژی همراه هستند که هزینه اصلی انرژی بدن را پوشش می دهد. بی هوازیفرآیندها بدون مشارکت اکسیژن، عمدتاً در سیتوپلاسم اتفاق می‌افتند و با تجمع مقدار کمی انرژی به شکل ATP همراه هستند که برای برآوردن نیازهای کوتاه مدت سلول استفاده می‌شود. بنابراین، بافت عضلانی یک فرد بالغ با فرآیندهای هوازی مشخص می شود، در حالی که فرآیندهای بی هوازی در متابولیسم انرژی جنین و کودکان در روزهای اول زندگی غالب است.

با اکسیداسیون کامل گلوکز 1 مولار یا اسیدهای آمینه 25.5 مولار ATP و با اکسیداسیون کامل چربی ها 91.8 مولار ATP تشکیل می شود. انرژی ذخیره شده در ATP توسط بدن برای انجام کارهای مفید استفاده می شود و به گرمای ثانویه تبدیل می شود. بنابراین، انرژی آزاد شده از اکسیداسیون مواد مغذی در سلول، در نهایت به انرژی حرارتی تبدیل می شود. در نتیجه اکسیداسیون هوازی، مواد مغذی به C0 2 و H 2 0 تبدیل می شوند که برای بدن بی ضرر هستند.

با این حال، ترکیب مستقیم اکسیژن با مواد قابل اکسید شدن بدون مشارکت آنزیم ها، به نام اکسیداسیون رادیکال آزاد، نیز می تواند در سلول رخ دهد. این باعث تولید رادیکال های آزاد و پراکسیدهایی می شود که برای بدن بسیار سمی هستند. آنها به غشای سلولی آسیب می رسانند و پروتئین های ساختاری را از بین می برند. پیشگیری از این نوع اکسیداسیون مصرف ویتامین های E، A، C و ... و همچنین ریز عناصر (Se و ...) است که رادیکال های آزاد را به مولکول های پایدار تبدیل کرده و از تشکیل پراکسیدهای سمی جلوگیری می کند. این روند طبیعی اکسیداسیون بیولوژیکی را در سلول تضمین می کند.

مرحله نهاییمتابولیسم - انتشار محصولات تجزیه با ادرار و مدفوع عرق و غدد چربی.

متابولیسم پلاستیک و انرژی به عنوان یک کل واحد در بدن عمل می کنند، اما نقش مواد مغذی مختلف در اجرای آنها متفاوت است. در یک فرد بالغ، محصولات حاصل از تجزیه چربی ها و کربوهیدرات ها عمدتاً برای تأمین فرآیندهای انرژی و پروتئین ها برای ساخت و بازیابی ساختارهای سلولی استفاده می شود. در کودکان به دلیل رشد و نمو شدید بدن، کربوهیدرات ها در فرآیندهای پلاستیکی شرکت می کنند. اکسیداسیون بیولوژیکی نه تنها به عنوان منبع فسفات های غنی از انرژی، بلکه همچنین از ترکیبات کربنی که در بیوسنتز اسیدهای آمینه، کربوهیدرات ها، لیپیدها و سایر اجزای سلولی استفاده می شود، عمل می کند. این شدت به طور قابل توجهی بالاتر متابولیسم انرژی در کودکان را توضیح می دهد.

تمام انرژی پیوندهای شیمیایی مواد مغذی وارد شده به بدن در نهایت به گرما (گرمای اولیه و ثانویه) تبدیل می شود، بنابراین با توجه به مقدار گرمای تولید شده می توان میزان انرژی مورد نیاز برای انجام فعالیت های زندگی را قضاوت کرد.

برای ارزیابی انرژی مصرفی بدن از روش های کالریمتری مستقیم و غیرمستقیم استفاده می شود که با آن می توان میزان گرمای تولید شده توسط بدن انسان را تعیین کرد. کالری سنجی مستقیمبر اساس اندازه گیری میزان گرمایی است که بدن به محیط آزاد می کند (مثلاً در هر ساعت یا در روز). برای این منظور، فرد در یک سلول مخصوص قرار می گیرد - کالری سنج(شکل 12.1). دیواره های کالری سنج توسط آب شسته می شوند که از دمای گرمایش آن برای تعیین میزان انرژی آزاد شده استفاده می شود. کالریمتری مستقیم دقت بالایی در ارزیابی انرژی مصرفی بدن ارائه می دهد، اما به دلیل حجیم بودن و پیچیدگی، این روش فقط برای اهداف خاص مورد استفاده قرار می گیرد.

برای تعیین میزان مصرف انرژی یک فرد، اغلب از یک روش ساده تر و در دسترس تر استفاده می شود کالری سنج غیر مستقیم

برنج. 12.1.

کالری سنج برای تحقیقات انجام شده بر روی انسان استفاده می شود. کل انرژی آزاد شده شامل موارد زیر است: 1) گرمای حاصل که با افزایش دمای آب جاری در کویل محفظه اندازه گیری می شود. 2) گرمای نهان تبخیر، با مقدار بخار آب استخراج شده از هوای اطراف توسط اولین جاذب H 2 0 اندازه گیری می شود. 3) کار با هدف قرار دادن اشیاء خارج از دوربین. مصرف 0 2 با مقداری که باید اضافه شود اندازه گیری می شود تا محتوای آن در محفظه ثابت بماند.

ری -با توجه به داده های تبادل گاز با توجه به اینکه مقدار کل انرژی آزاد شده توسط بدن نتیجه تجزیه پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها است و همچنین دانستن میزان انرژی آزاد شده در هنگام تجزیه هر یک از این مواد (ارزش انرژی آنها) و میزان مواد پوسیده در یک دوره زمانی معین، می توان مقدار انرژی آزاد شده را محاسبه کرد. برای تعیین اینکه کدام مواد در بدن دچار اکسیداسیون شده اند (پروتئین ها، چربی ها یا کربوهیدرات ها)، محاسبه کنید. ضریب تنفسی(DC)، که به عنوان نسبت حجم دی اکسید کربن آزاد شده به حجم اکسیژن جذب شده درک می شود. ضریب تنفسی در هنگام اکسیداسیون پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها متفاوت است. اگر اطلاعاتی در مورد حجم اکسیژن جذب شده و دی اکسید کربن بازدمی وجود داشته باشد، روش کالریمتری غیرمستقیم "تحلیل گاز کامل" نامیده می شود. برای انجام این کار، به تجهیزاتی نیاز دارید که به شما امکان می دهد حجم دی اکسید کربن را تعیین کنید. در بیوانرژی کلاسیک برای این منظور از کیسه داگلاس، ساعت گازی و آنالایزر گاز هولدن که حاوی دی اکسید کربن و جاذب اکسیژن است استفاده می شود. این روش به شما امکان می دهد درصد 0 2 و C0 2 را در نمونه هوای مورد مطالعه تخمین بزنید. بر اساس داده های اندازه گیری، حجم اکسیژن جذب شده و دی اکسید کربن بازدمی محاسبه می شود.

اجازه دهید ماهیت این روش را با استفاده از مثال اکسیداسیون گلوکز بررسی کنیم. فرمول کل برای تجزیه کربوهیدرات ها با معادله بیان می شود

برای چربی ها، DC 0.7 است. در طول اکسیداسیون پروتئین و غذاهای مخلوط، مقدار DC یک مقدار متوسط می گیرد: بین 1 تا 0.7.

آزمودنی دهانی کیسه داگلاس را به دهان می برد (شکل 12.2)، بینی او با یک گیره بسته می شود و تمام هوای بازدم شده در یک دوره زمانی معین در یک کیسه لاستیکی جمع می شود.

حجم هوای بازدمی با استفاده از ساعت گازی تعیین می شود. یک نمونه هوا از کیسه گرفته می شود و میزان اکسیژن و دی اکسید کربن موجود در آن مشخص می شود. محتوای گازهای موجود در هوای استنشاقی مشخص است. بر اساس اختلاف درصد، میزان اکسیژن مصرفی، دی اکسید کربن آزاد شده و DC محاسبه می شود:

با دانستن مقدار DC، معادل کالری اکسیژن (CEO2) را پیدا کنید (جدول 12.1)، یعنی. مقدار گرمای تولید شده در بدن با مصرف 1 لیتر اکسیژن.

برنج. 12.2.

با ضرب مقدار KE0 2 در تعداد لیتر 0 2 مصرف شده، مقدار مبادله برای مدت زمانی که در طی آن تبادل گاز تعیین شده است به دست می آید.

برای تعیین نرخ ارز روزانه استفاده می شود.

در حال حاضر، آنالایزرهای گاز اتوماتیک وجود دارد که به شما امکان می دهد به طور همزمان حجم 0 2 مصرفی و حجم CO 2 بازدم را تعیین کنید. با این حال، اکثر دستگاه های پزشکی موجود فقط می توانند حجم 0 2 جذب شده را تعیین کنند، بنابراین این روش به طور گسترده در عمل استفاده می شود. کالری سنجی غیر مستقیم، یا تجزیه و تحلیل گاز ناقص. در این حالت فقط حجم 0 2 جذب شده تعیین می شود، بنابراین محاسبه DC غیرممکن است. به طور معمول پذیرفته شده است که کربوهیدرات ها، پروتئین ها و چربی ها در بدن اکسید می شوند. اعتقاد بر این است که DC در این مورد برابر با 0.85 است. مطابق با EC0 2 برابر با 4.862 کیلو کالری در لیتر است. محاسبات بیشتر مانند تجزیه و تحلیل گاز کامل انجام می شود.

جدول 12.1

مقدار DC و EC0 2 در طول اکسیداسیون مواد مغذی مختلف در بدن

بسیاری از مردم متوجه می شوند که با افزایش سن، بازگشت به فرم بعد از تعطیلات دشوارتر می شود. همچنین مواردی وجود دارد که پوندهای اضافی شروع به ظاهر شدن می کنند که انگار از هوا خارج شده اند. چرا این اتفاق می افتد؟

دکتر Caroline Cederquist، نویسنده کتاب The MD Factor Diet، معتقد است که تغییرات متابولیک (در حالی که از فردی به فرد دیگر متفاوت است) در حدود 20، 30، 40 یا 50 سالگی برای برخی افراد ظاهر می شود. بنابراین، دانستن نحوه عملکرد سیستم متابولیک بدن و نحوه بهینه سازی عملکرد آن در هر سنی برای هر فردی مفید خواهد بود.

تغییرات متابولیک مشخصه بدن در 20، 30، 40 و 50 سالگی

در زیر تغییرات اصلی متابولیک که تقریباً هر ده سال یکبار در بدن رخ می دهد آورده شده است. شایان ذکر است که علائم زمانی که به عنوان پایه در نظر گرفته می شود تقریبی است و ممکن است بسته به سلامت و سبک زندگی فرد متفاوت باشد.

تغییرات متابولیسم در هر فرد به طور جداگانه خود را نشان می دهد.

متابولیسم بین 20 تا 30 سالگی

به طور متوسط، این سنی است که در آن بسیاری از افراد بالاترین میزان متابولیسم استراحت خود را تجربه می کنند، یعنی. وقتی هیچ کاری نمی کنیم این ویژگی به عوامل ژنتیکی نیز بستگی دارد، اما سطح فعالیت انسان در این جنبه نقش زیادی دارد.

همچنین لازم به یادآوری است که تا حدود 25 سالگی، روند رشد شدید استخوان ادامه دارد، بنابراین کالری ها به شدت سوزانده می شوند. نزدیک به 30 سالگی، بسیاری از مردم متوجه می شوند که مصرف غذاهای پرکالری منجر به ظاهر شدن سانتی متر های غیر ضروری در مناطق مشکل می شود. با این حال، ورزش منظم و تغذیه هوشمندانه به شما کمک می کند تا خیلی سریع به فرم بازگردید.

متابولیسم بین 30 تا 40 سالگی

اگر تا این زمان تمرینات قدرتی را شروع نکرده اید، زمان شروع آن فرا رسیده است. میزان متابولیسم استراحت مستقیماً با توده عضلانی مرتبط است. هر چه توده عضلانی بیشتر باشد، بدن برای سوزاندن انرژی بیشتری نیاز دارد، از جمله در حالت استراحت. از حدود 30 سالگی، توده عضلانی شروع به کاهش 1٪ در سال می کند. اگر از عضلات خود استفاده نکنید، می توانید بپذیرید که چربی در بدن شما جمع می شود. تمرینات قدرتی (2-3 بار در هفته) به جلوگیری از عواقب این روند ناخوشایند کمک می کند.

کاهش توده عضلانی و کاهش تولید هورمون رشد به متابولیسم کندتر کمک می کند.

زنان معمولاً حفظ توده عضلانی را دشوار می دانند. سطح تستوسترون در مردان بسیار بیشتر از زنان است، بنابراین درصد چربی بدن در مردان بسیار کمتر از زنان است. و توده عضلانی در مردان به نسبت بیشتر است.

یکی دیگر از ویژگی های مرتبط با سن کاهش تولید هورمون رشد در حدود 30 سالگی است. در نتیجه، متابولیسم به سمت کاهش سرعت آن تغییر می کند. تمرینات قدرتی به افزایش میزان تولید هورمون رشد کمک می کند.

متابولیسم بین 40 تا 50 سالگی

بررسی ها نشان داده است که به طور متوسط تا سن 40 سالگی، زنان موفق می شوند به مدت 6 سال در رژیم های غذایی بمانند، اما در عرض 5 سال، 95 درصد از زنانی که وزن کم می کنند، وزن از دست رفته را دوباره به دست می آورند. بنابراین، حفظ سرعت متابولیسم مطلوب مهم است. از جمله اینکه پروتئین در این مورد دستیار شما خواهد بود. برای اینکه احساس گرسنگی نکنید و عضلات شما قوی و قوی شوند لازم است.

نیاز روزانه به پروتئین به عوامل مختلفی بستگی دارد. یک متخصص تغذیه واجد شرایط می تواند با بیشترین دقت مقدار مواد مغذی مورد نیاز را محاسبه کند. اما تعدادی ماشین حساب آنلاین در اینترنت وجود دارد که انجام محاسبات را خودتان امکان پذیر می کند.

ویژگی های متابولیسم در دوره های سنی مختلف. مفهوم متابولیسم و ​​انرژی