- •В.И.Павлова, н.В.Мамылина, ю.Г.Камскова Обмен веществ и возрастные особенности питания человека Челябинск
- •Введение
- •Глава I. Обмен белков
- •Глава 2. Обмен липидов
- •Глава 3. Обмен углеводов
- •Глава 4. Обмен минеральных солей и воды
- •Глава 5. Витамины
- •Превращение энергии и общий обмен веществ
- •Глава 6. Методы исследования энергообмена
- •Исследование валового обмена
- •Основной обмен
- •Правило поверхности
- •Обмен энергии при физическом труде
- •Обмен энергии при умственном труде
- •Специфическое динамическое действие пищи
- •Регуляция обмена энергии
- •Глава 7. Основы питания
- •Теоретические основы питания
- •Нормы питания
- •Глава 8. Возрастные особенности обмена веществ. Обмен белков
- •Обмен липидов
- •Обмен углеводов
- •Водно-солевой обмен
- •Возрастные особенности пищеварительной системы и питания
- •Функции системы пищеварения и питание в антенатальном периоде. Факторы риска
- •Система пищеварения и питание ребенка на первом году жизни. Факторы риска
- •Система пищеварения и питание в детском и подростковом возрасте. Факторы риска
- •Система пищеварения и питание в юношеском и зрелом возрасте. Факторы риска
- •Система пищеварения и питание у лиц пожилого и старческого возраста, у долгожителей. Факторы риска
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Литература
- •Оглавление
Система пищеварения и питание в детском и подростковом возрасте. Факторы риска
Становление пищеварительных функций органов ротовой полости сопряжено с процессом формирования зубов. В норме появление молочных зубов характеризуется парностью прорезывания симметричных зубов в определенные сроки: вначале на нижней челюсти, потом - на верхней (за исключением четвертых зубов). К 12 месяцам при нормальном развитии ребенка у него должно быть 8 зубов, а к 2,5-3 годам - 20.
С 5-го года жизни у ребенка начинается процесс постепенного рассасывания корней молочных зубов, которые в возрасте 6-8 лет в определенной последовательности заменяются постоянными (начиная с 1-го моляра). Этот процесс полностью завершается к 12-13 годам.
По мере роста ребенка в его желудочно-кишечном тракте происходит ряд анатомических изменений. В частности, снижается высота расположения входа в пищевод: если у новорожденного он находится на уровне межпозвоночного диска 3-4-го шейных позвонков, то в 12 лет - на уровне 6-7-го позвонков. Переход пищевода в желудок у детей разного возраста располагается на уровне 10-го и 11-го позвонков. Соотношение же между длиной пищевода и длиной тела остается постоянным -1:5. Абсолютная длина желудка с возрастом увеличивается с 12 см (в 1 год) до 25 (в 15 лет у мальчиков) и 23 см (у девочек). В области соприкосновения пищевода с бифуркацией трахеи, с задней стенкой левого предсердия и краями отверстия в диафрагме формируются места сужения пищевода, степень выраженности которых с возрастом ребенка увеличивается.
Темпы роста желудка несколько опережают темпы роста тела. К концу первого года жизни масса желудка равна в среднем 18 г, к 5 годам она увеличивается в 6 раз, к 10 годам - в 10 раз, а к 20 годам- в 24 раза.
Физиологическая вместимость желудка у ребенка в возрасте 1 года равна 250-300 мл, к 3 годам она увеличивается до 400-600 мл. В возрасте от 4 до 7 лет она увеличивается медленными темпами, а с 8 до 11-12 лет быстро нарастает до 1300-1500 мл.
С началом энтерального питания быстрыми темпами начинает возрастать количество желудочных желез. Если у плода на 1 кг массы тела приходится 150-200 тыс. желез, то к 2 месяцам их число увеличивается в 3,5-4 раза; у 2-летнего ребенка их количество равно 8 млн, у 6-летнего - 10 млн, у 15-летнего - 18 млн (у взрослого- 25 млн).
Возрастная динамика показателей желудочной секреции, дебита соляной кислоты и активности пепсина представлена в таблице 22.
Таблица 22
Некоторые показатели активности ферментов и желудочной секреции у детей
показатели |
Возраст | |||||
12 мес. |
1-3 года |
4-6 лет |
7-11 лет |
12-14 лет |
Взрослые | |
Количество желудочного сока, мл/ч |
15-20 |
25-40 |
40-50 |
50-80 |
90-110 |
140-200 |
Дебит НСl, мэкв/(ч· кг) |
0,02 |
0,05 |
0,1 |
0,15 |
0,15 |
0,2-0,3 |
Дебит пепсина, мг/(ч· кг) |
0,25 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
0,4 |
0,6 |
Примечание: приведенные показатели получены после стимуляции гистамином.
Из данных таблицы видно, что объем выделяемого желудком сока в возрасте от 1 года до 12-14 лет увеличивается с 15-20 до 90-110 мл/час (у взрослых - 140-200).
Дебит соляной кислоты с 0,02 мэкв/(ч • кг) у детей в возрасте 1 года возрастал до 0,15 у детей 12-14 лет. Но этот показатель не достигал уровня секреции соляной кислоты взрослого (0,2-0,3 мэкв/ (ч • кг). Дебит пепсина увеличивался с 0,25 до 0,5 мг/(ч • кг) (у взрослых- 0,6).
Анатомо-физиологические особенности кишечника у детей имеют существенные возрастные особенности. Соотношение между длиной кишечника и длиной тела у детей в возрасте 1 года равно 6,6:1, в возрасте 16 лет - 7,6:1 (у взрослых - 5,4:1).
Тонкая кишка у ребенка в возрасте одного года имеет относительно большую длину - около 2 м, что обеспечивает достаточно эффективное переваривание молока за счет гидролиза его компонентов ферментами, дислоцированными на мембране щеточной каймы.
В нисходящей части двенадцатиперстной кишки имеются две продольные складки и большой сосочек duodenum (фатеров сосок), через который открываются в полость кишки желчный проток и проток поджелудочной железы. Мышечный слой продольной складки переходит в мышечную оболочку желчного протока. Поэтому воспаление слизистой duodenum часто сопровождается дискинезией желчного пузыря.
У детей первых лет жизни имеется относительная слабость баугиниевой заслонки, что приводит к забрасыванию содержимого слепой кишки в подвздошную и к возникновению воспалительного процесса г ее терминальном отделе.
У детей всех возрастов высока мальтазная активность слизистой оболочки тонкой кишки, в то время как сахаразная активность её значительно ниже. Лактазная активность слизистой, отмеченная на первом году жизни, с возрастом постепенно падает, сохраняясь на минимальном уровне у взрослого. Дисахаридазная активность у детей старшего возраста наиболее выражена в проксимальных отделах тонкого кишечника, где в основном всасываются моносахариды.
У детей старше 1 года, как и у взрослых, продукты гидролиза белка всасываются преимущественно в тощей кишке. Жиры начинают всасываться в проксимальном отделе подвздошной кишки.
В тонком кишечнике всасываются витамины и минеральные вещества. Проксимальные его отделы являются главным местом всасывания нутриентов. Подвздошная же кишка является резервной зоной всасывания.
Длина толстого кишечника у детей разного возраста равна длине тела ребенка. К 3-4 годам строение отделов толстого кишечника ребенка становится сходным с анатомией соответствующих отделов кишечника взрослого. Но отделы толстой, кишки растут неравномерно. Например, аппендикс, быстро увеличиваясь в длину на первом году жизни (до 7 см), затем растет медленно: к 20 годам он увеличивается до 9-12 см. Лимфатические узлы отростка достигают максимального развития к 10-14 годам.
Сокоотделение железами толстого кишечника у детей выражено слабо, но оно резко возрастает при механическом раздражении слизистой. В секрете толстой кишки содержится много слизи, вырабатываемой бокаловидными клетками, имеется относительно высокая активность щелочной фосфатазы и слабая активность катепсинов, пептидазы, липазы и амилазы.
Микрофлора толстого кишечника у детей характеризуется следующими основными показателями: в 1 г испражнений содержится 108-1011 бифидобактерий, 108 грамположительных микробов-бактероидов, 106 лактобактерийи 106-108 кишечной палочки. Для предупреждения дисбактериоза (например, при антибиотикотерапии) целесообразно включение в рацион питания бифидокефира («Бифидока»).
Масса поджелудочной железы с возрастом увеличивается с 13,5 г (у детей 1-2 лет) до 84,9 г (в 14-20 лет и у взрослых женщин), у мужчин она несколько больше - 96,1 г.
Возрастная динамика панкреатической секреции и активности ферментов поджелудочного сока отражена в таблице 23.
Таблица 23
Показатели дуоденального содержимого у детей разного возраста
Показатели |
Возраст | |||||
12 мес. |
1-3 года |
4-6 лет |
7-11 лет |
12-14 лет |
Взрослые | |
Количество, мл/ч |
400 |
500 |
600 |
800 |
800-1000 |
1500 |
Α-амилаза, ел |
600 |
800 |
1000 |
1100 |
1600 |
2000 |
Трипсин,мг/дл |
700 |
800 |
800 |
800 |
1000 |
1500 |
Липаза,ИЕ |
1400 |
1500 |
1800 |
1800 |
2000 |
3000 |
Примечание: дуоденальное содержимое получали после стимуляции поджелудочной железы секретином и панкреозимином.
Как видно из таблицы, объем дуоденального содержимого увеличивается по мере роста ребенка (от 1 года до 14 лет) с 400 до 800- 1000 мл, активность амилазы - с 600 до 1600 ед, содержание трипсина - с 700 до 1000 мг, активность липазы - с 1400 до 2000 ИЕ. Усиление по мере роста ребенка синтеза панкреатической липазы связано с увеличением в его пищевом рационе длинноцепочечных триглицеридов, которые расщепляются панкреатической липазой.
В постнатальном периоде развития ребенка темпы роста его печени отстают от темпов роста массы тела. Так, к 2-3 годам масса печени утраивается, к 7-8 годам увеличивается в 5 раз, к 16-17 годам-в 10 раз (к 20-30 годам - в 13 раз), а масса тела к зрелому возрасту увеличивается в среднем в 20 раз. Уменьшение относительной массы печени в процессе постнатального онтогенеза отражает возрастное снижение общего уровня обмена веществ и энергии.
Желчевыделительная функция имеет выраженную возрастную динамику (табл.24).
Таблица 24
Желчевыделение в полость двенадцатиперстной кишки у детей различного возраста в ответ на введение 25% раствора сульфата магния
Возраст детей, годы |
Длительность желчевыделения, мин |
Латентный период желчевыделе- ния, мин. |
Порции, мл | ||
А |
В |
С | |||
4-7 |
110±13 |
11±3 |
7,0±1,4 |
11,0±2,3 |
5,8±4,1 |
8-11 |
110±16 |
12±3 |
7,0±3,1 |
12,0±1,6 |
6,7±0,9 |
12-14 |
124±14 |
3±0,7 |
6,0±1,8 |
22,0±0,9 |
17,0±5,5 |
Примечание: порция А - смесь нескольких секретов (сока двенадцатиперстной кишки, желчи, желудочного и панкреатического соков), у здоровых детей эта порция светло-желтого цвета, прозрачная; порция В-густая прозрачная жидкость темно-оливкового или коричневого цвета, состоит в основном из желчи, поступающей из желчного пузыря; порция С - в основном печеночная желчь светло-желтого, золотистого цвета. Введение раствора сульфата магния и получение содержимого двенадцатиперстной кишки осуществлялось с помощью дуоденального зонда.
Из данных таблицы следует, что к 12-14 годам у ребенка увеличивается длительность желчевыделения и укорачивается латентный период вызванной реакции, несколько снижается объем порции А, но резко возрастают объемы порций В и С. Эти изменения показателей желчевыделительной реакции говорят о том, что к указанному возрасту становление эвакуаторной функции желчного пузыря и желчных протоков, а также нейрогуморальных механизмов их регуляции завершается.
Желчеобразующая функция печени тоже имеет выраженную возрастную динамику. Об этом можно судить по данным таблицы 25.
Таблица 25
Содержание желчных кислот в печеночной желчи у детей и лиц юношеского возраста
Возраст |
Желчные кислоты, мг· экв/л (средние значения) |
Соотношение глицин : таурин (средние значения) |
7- 12мес |
8,8 |
2,4 |
4- 10 лет |
3,4 |
1,7 |
20 лет |
8,1 |
3,1 |
Примечание: 1 мг ·экв равен 0,4 г свободной желчной кислоты.
По данным таблицы 25 видно, что содержание желчных кислот в печеночной желчи у детей в возрасте 4-10 лет меньше, чем у детей первого года жизни. В возрасте 20 лет их содержание вновь достигает прежнего уровня. С возрастом меняется соотношение гликохолевой и таурохолевой кислот: увеличение концентрации таурохолевой кислоты повышает бактерицидность желчи. Желчные кислоты в гепатоците синтезируются из холестерина.
Ежесуточно печень вырабатывает 300-700 мг желчных кислот, что восполняет их потери с калом. В печеночной клетке синтезируются первичная желчная кислота (холевая и хенодезоксихолевая), которые соединяются с аминокислотами - гликоколом и таурином, обеспечивающими растворимость кислот. Содержание желчных кислот в порциях дуоденального содержимого различно. Так, в возрасте 7-17 лет концентрация холевой кислоты в порции А равна 98±9 мг%, в порции В - 701 ±54 мг% и в порции С - 193±22 мг%.
Желчные кислоты, холестерин, фосфолипиды и билирубин выделяются с желчью не в свободном состоянии, а в форме микромолекулярного липидного комплекса. Он обеспечивает растворение компонентов желчи и их транспорт в кишечник, где этот комплекс распадается. При этом образуются гликохолевая, таурохолевая, гликохенодезоксихолевая и таурохенодезокси-холевая кислоты, которые с жирными кислотами образуют водорастворимые соединения (холеиновые кислоты). В дистальных отделах тонкого кишечника холеиновая кислота всасывается и внутри эпителиальных клеток распадается на желчные и жирные кислоты. Желчные кислоты с кровью воротной вены возвращаются в печень. Около 10% желчных кислот поступает в толстый кишечник, где под влиянием микрофлоры они деконъюгируются и дегидроксилируются. Образуются вторичные желчные кислоты-дезоксихолевая и литохолевая, которые частично всасываются, а частично удаляются с калом.
В начале подросткового периода анатомо-физиологическое формирование органов пищеварения в основном завершается: молочные зубы сменяются постоянными, заканчивается развитие слюнных желез, пищевода, желудка. К14-15 годам у девушек и к 15-16 годам у юношей окончательно формируются печень и желчный пузырь.
С учетом относительно высокой (в сравнении со взрослыми) интенсивности метаболизма у детей и подростков для них разработаны адекватные нормы потребления белков, жиров и углеводов (табл.26), а также витаминов (табл.27).
Таблица 26
Суточная потребность детей и подростков в пищевых веществах
Возраст, годы |
пол |
Энергия, ккал |
Белки, г |
Жиры, г |
Углеводы, г | |
всего |
В том числе животные | |||||
1-3 |
|
1540 |
53 |
37 |
53 |
212 |
4-6 |
|
1970 |
68 |
44 |
69 |
272 |
7-10 |
|
2350 |
77 |
46 |
79 |
335 |
11-13 |
М |
2750 |
90 |
54 |
92 |
390 |
11-13 |
Ж |
2500 |
82 |
49 |
84 |
355 |
14-17 |
М |
3000 |
98 |
59 |
100 |
425 |
14-17 |
Ж |
2600 |
90 |
54 |
90 |
360 |
Таблица 27
Рекомендуемые суточные нормы потребления витаминов для детей и подростков
Возраст, годы/витамины |
1-3 |
4-6 |
7-10 |
11-13(М) |
11-13(Ж) |
14-17(М) |
14-17(Ж) |
взрослые |
С, мг |
45 |
50 |
60 |
70 |
70 |
70 |
70 |
80 |
А, мкг ретинолового эквивалента* |
450 |
500 |
700 |
1000 |
800 |
1000 |
800 |
800-1000 |
Е, мг токоферолового эквивалента** |
5 |
7 |
10 |
12 |
10 |
15 |
12 |
8-10 |
Д, мкг |
10 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
В1, мг |
0,8 |
0,9 |
1,2 |
1,4 |
1,3 |
1,5 |
1,3 |
2,1 |
В2, мг |
0,9 |
1,0 |
1,4 |
1,7 |
1,5 |
1,8 |
1,5 |
2,4 |
В6, мг |
0,9 |
1,3 |
1,6 |
1,8 |
1,6 |
2,0 |
1,6 |
2,0 |
Ниацин, мг ниацинового эквивалента*** |
10 |
13 |
15 |
18 |
17 |
20 |
17 |
14-28 |
Фолат, мкг |
100 |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
В0, мкг |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
Примечание: * 1 мкг ретинолового эквивалента равен 1 мкг ретинола или 6 мкг β-каротина;** 1 мг токоферолового эквивалента равен 1 мг d-α-токоферола; *** 1 мг ниацинового эквивалента равен 1 мг ниацина или 60 мг триптофана в рационе.
Указанные в таблице цифры приведены в «Нормах физиологических потребностей в пищевых веществах и энергии для различных групп населения СССР», утвержденных МЗ СССР 17.04.91.
Из таблицы 27 видно, что с возрастом увеличивается потребность во всех витаминах, кроме витамина Д (2,5 мкг в сутки). С 11-13 лет начинают проявляться половые различия в суточном потреблении витаминов А, Е, В,, В2, В6 и ниацина (для лиц мужского пола норма потребления выше, чем для девочек и девушек). Потребность в витаминах у подростков находится на уровне потребности взрослых мужчин и женщин.
В таблице 28 приведены результаты обследования больших контингентов школьников в различных регионах России. Из данных таблицы следует, что у значительного количества обследованных практически здоровых детей имеется гиповитаминозный фон, который способствует возникновению различных заболеваний. Так, у 63% детей содержание аскорбиновой кислоты в сыворотке крови было ниже нормы, а у 23% обнаружен глубокий дефицит витамина С. Отмечен высокий процент детей с низкими и очень низкими показателями содержания витаминов В2, В6, В, и каротиноидов.
Таблица 28
Обеспеченность витаминами детей школьного возраста
витамины |
Нормативный уровень содержания витаминов |
Средний уровень витаминов у обследованных, М±m |
Распределение обследованных(%) по уровню содержания витаминов | |
Ниже нормы |
С глубоким дефицитом | |||
Сыворотка крови | ||||
Аскорбиновая кислота, мг/дл |
0,7-1,2 |
0,62±0,10 |
63 |
23 |
Фолиевая кислота, нг/дл |
2-20 |
5,0±0,8 |
14 |
- |
В12, пг/мл |
150-710 |
290±25 |
25 |
- |
А, мкг/дл |
30-70 |
44±3 |
10 |
- |
Каротиноиды, мкг/дл |
80-230 |
89±5 |
45 |
- |
Токоферолы, мл/дл |
0,8-1,5 |
1,02±0,04 |
22 |
- |
В2, нг/мл |
Более 11,0 |
9,5±1,0 |
52 |
25 |
В6, пг/мл |
Более 8 |
6,9±1,0 |
70 |
32 |
Эритроциты | ||||
В1, ТДФ-эффект |
Менее 1,15 |
1,20±0,02 |
58 |
24 |
Факторы риска. Важным фактором риска нарушения функций системы пищеварения является злоупотребление алкоголем. В одном из исследований было показано, что при анонимном анкетировании в 1994 году 25-30% мальчиков и 17% девочек указали на частое употребление ими спиртных напитков. Данные по России свидетельствуют, что из 100 тыс. подростков, злоупотребляющих алкоголем, примерно 800 попадают на учет к наркологу. И эти показатели характеризуются тенденцией ежегодного роста.
По своему характеру влияние этанола на пищеварительную систему детей не отличается от его действия на желудочно-кишечный тракт взрослых. Но из-за большей чувствительности и меньшей сопротивляемости организма отрицательное влияние алкоголя выражено у детей и подростков в большей степени и возникает при меньшей дозе, чем у взрослых. Высокая проницаемость слизистых оболочек желудка и кишечника, низкое содержание в желудке и печени детей алкогольдегидрогеназы способствуют повреждающему действию алкоголя на органы пищеварения. У детей легко формируется алкогольный хронический эрозивный гастрит, нарушаются желчеобразовательная и желчевыделительная функции, отмечаются явления алкогольного панкреатита.
Другим не менее значимым фактором риска в последние два десятилетия стало табакокурение, причем явление это неуклонно увеличивает свои масштабы, к тому же снижается возраст юных курильщиков. Обследование больших детских контингентов в различных странах мира показывает, что мальчики начинают курить в среднем с 9-11лет, а девочки - с 11-12 лет. С возрастом процент курящих детей возрастает.
Влияние табачного дыма на пищеварительную систему ребенка и подростка по своему характеру и механизму то же, что и у взрослых людей. Но отрицательные последствия курения у детей и подростков выражены в большей степени, чем у взрослых. Табакокурение нарушает процесс становления гормональной функции тонкого кишечника, что приводит к широкому спектру нарушений, обусловленных избытком или недостатком регуляторных пептидов. Этот фактор, в частности, усугубляет отрицательное влияние никотина на морфологический статус и функции слизистой оболочки желудка (явления ишемии, вызванной усиленной продукцией адреналина, стимуляция выработки соляной кислоты, локальные мышечные спазмы, появление пептических язв).
Нередко алкоголизм и табакокурение сочетаются. Это приводит к потенцированию отрицательных последствий влияния обоих факторов. Особенно страдают дети, у которых снижено содержание алкогольдегидро-геназы в желудке и печени.
К факторам риска следует отнести и недостаточное поступление витаминов с пищей. Недостаток витаминов у значительного числа детей вызывает гиповитаминозное состояние, способствующее возникновению различных заболеваний желудочно-кишечного тракта и печени. При этой патологии в свою очередь нарушаются всасывание и утилизация витаминов. Эффективным средством профилактики и лечения полигиповитаминозов может быть прием поливитаминных препаратов («Ревит», «Гексавит», «Ундевит», «Центрум» и др.). Витаминизация особенно показана в зимне-весенний сезон года, когда в продуктах питания снижается содержание витаминов.
Переживаемые детьми и подростками стрессовые состояния, обусловленные учебными перегрузками в школе, конфликтными ситуациями и другими причинами, могут вызвать иммунодепрессию, которая сопровождается ослаблением механизмов иммунной защиты в желудочно-кишечном тракте. Это приводит к формированию дисбактериоза, к развитию патогенной микрофлоры в толстом кишечнике, нарушению кишечного пищеварения и интоксикации организма.
Сочетание двух факторов - повышенного уровня катехоламинов и функционального напряжения стресс-реализующей системы - является одной из причин структурных нарушений липидного бислоя мембран клеток в слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки, что наряду со снижением слизеобразующей функции способствует развитию пептических язв.