Обменные процессы в онтогенезе

В течение первых 5 дней жизни масса тела новорожденного сни-жается в связи с переходом на новый тип питания, удалением лишней воды из организма и расходованием запасов питательных веществ (гликогена и жиров). Все это сопровождается значительным возрас-танием интенсивности основного обмена, который начинает повы-шаться со 2-го дня жизни. Следующие 3—4 месяца жизни младенца характеризуются бурным ростом и повышением основного обмена. К концу первого года жизни величины основного обмена достигают максимальных значений за весь период онтогенеза. В течение перио-да от 1 года до 3 лет уровень основного обмена остается неизменным. Хотя затраты на рост снижаются, но с той же скоростью нарастает ак-тивность окислительных ферментов в созревающих тканях (почки, печень, селезенка, мозг и скелетные мышцы). В дальнейшем уровень основного обмена снижается по мере увеличения размеров тела. В пе-риод от 3 до 7 лет обменные процессы имеют достаточно высокий уровень (в 2 раза выше, чем у взрослого человека), что обеспечивается более интенсивной работой сердца и дыхания. В возрасте 7—12 лет об-менные процессы достаточно стабильны. Интенсивность их снижа-ется по сравнению с предыдущим возрастом, но остается в 1,5 раза выше, чем у взрослого человека. В период полового созревания меня-ется морфофункциональный статус, что сказывается и на процессах обеспечения организма энергией. У мальчиков величина основного обмена на 8—10 % выше, чем у девочек. По изменению темпов роста и интенсивности обмена девочки опережают мальчиков на год.

Общий расход энергии у ребенка и взрослого распределяется сле-дующим образом: основной обмен — у ребенка 60 %, у взрослого тоже 60 %, затраты энергии на рост и депонирование веществ — у ребенка 15 %, у взрослого 0 %, на работу мышц — у ребенка 15 %, у взрослого 25 %. Энергетические затраты на рост тем больше, чем младше ребе-нок. Так, в возрасте 3 месяцев на рост идет 36 % общей энергетиче-ской ценности пищи, в 6 месяцев — 20 %, в 10 месяцев — 11%. Энер-гозатраты ребенка на достижение полезного результата выше, что связано с недостаточными развитием нервной системы и координа-цией движений. Источником энергии у новорожденных детей служат жиры. В грудном возрасте за счет жиров покрывается 50 % потребно-сти в энергии, углеводов — 40 %, белков — 10 %. С возрастом это соот-ношение меняется в пользу углеводов.

Терморегуляция

Температура тела человека поддерживается на постоянном уровне независимо от колебания температуры окружающей среды. Это по-стоянство получило название изотермия, которая в процессе онтоге-неза развивается постепенно. Новорожденный ребенок отличается слабой способностью поддерживать постоянство температуры тела, в результате чего может наступить охлаждение (гипотермия) или пе-регревание (гипертермия) организма при температурах, не влияющих на взрослый организм. Даже небольшая мышечная нагрузка (дли-тельный крик ребенка) может привести к гипертермии. Еще ниже способность к изотермии у недоношенных детей, температура их тела в большей степени зависит от температуры окружающей среды.

Температура тела и его органов обусловлена процессами образова-ния тепла и теплоотдачи. В связи с этим ясно, что температура разных органов неодинакова. Самая высокая температура (37,8-38 °С) в пе-чени, так как она расположена глубоко внутри тела и имеет самый вы-сокий уровень обменных процессов. Температура кожи вследствие высокой теплоотдачи самая низкая (29,5-33,9 °С на открытых участ-ках) и зависит от температуры окружающей среды. Поэтому изотер-мия характерна только для внутренних органов и головного мозга. Различные участки кожи имеют неодинаковую температуру: самая высокая на туловище и голове (33—34 °С), самая низкая — на конеч-ностях.

Температура тела в течение дня колеблется в пределах 0,5-0,7 °С: максимальная при мышечной работе и в 16-18 ч вечера, минимальна в покое и в 3-4 ч утра. Измеряют температуру тела в подмышечной впадине (36,5-36,9 °С), у грудных детей часто в прямой кишке, где она выше и составляет 37,2—37,5 °С.

Постоянство температуры тела у человека сохраняется лишь при равенстве теплообразования и теплопотери организма. Это достигается с помощью механизмов теплорегуляции, которая бывает хими-ческой и физической.

Химическая терморегуляция осуществляется путем изменения уровня теплообразования. У человека усиление теплообразования от-мечается при уменьшении температуры окружающей среды ниже оп-тимальной температуры или зоны комфорта. В одежде температура комфорта составляет 18—20 °С, а без нее — 28 °С. Наиболее интенсив-ное теплообразование наблюдается в мышцах, печени и почках.

Физическая терморегуляция осуществляется за счет изменения от-дачи тепла организмом, которая осуществляется тремя путями: теп-лоизлучением (радиационная теплоотдача), конвекцией (перемеши-вание нагреваемого телом воздуха) и испарением воды с поверхности кожи и легких. В состоянии покоя при температуре 20 °С у человека радиация составляет 66 %, испарение — 19 %, конвекция — 15 % общей потери тепла организмом. При повышении температуры окружающей среды до 35 °С радиация и конвекция становятся невозможными и температура тела поддерживается только за счет испарения воды.

Характер отдачи тепла зависит от обмена веществ. При тяжелой мышечной работе 75 % тепла отдается путем испарения. Уменьшает теплоотдачу одежда, которая создает слой неподвижного воздуха ме-жду ней и телом, и наоборот — обнаженное тело быстро теряет тепло. Препятствует теплоотдаче слой подкожной клетчатки, поскольку жир имеет малую теплопроводность.

Терморегуляция зависит также от перераспределения крови в со-судах и объема циркулирующей крови. При низкой температуре арте-риолы кожи сужаются, большее количество крови поступает в сосуды брюшной полости, в результате чего ограничивается теплоотдача. При еще более сильном охлаждении открываются артериовенозные анастомозы, что уменьшает поступление крови в капилляры и, соот-ветственно, теплоотдачу. При повышении температуры окружающей среды сосуды кожи расширяются, селезенка и другие кровяные депо выбрасывают в общий кровоток дополнительное количество крови. Это также способствует увеличению теплоотдачи путем радиации и конвекции.

Самым эффективным средством для сохранения постоянной тем-пературы тела при высокой температуре является испарение пота. Оно происходит особенно эффективно при тяжелой мышечной рабо-те, когда возрастает теплообразование в самом организме. Например, у рабочих горячих цехов выделение пота составляет около 12 л за день.

При определенных условиях среды испарение воды с поверхности кожи становится неэффективным: например, при высокой влажно-сти воздуха или при ношении воздухонепроницаемой одежды. В первом случае при насыщенном водяными парами воздухе пот выделяется в большом количестве, но не испаряется и стекает с кожи (в бане). Во втором случае слой воздуха между воздухонепроницаемой одеждой и телом быстро насыщается парами и испарение прекращается. Неко-торая часть воды испаряется легкими в виде водяных паров, поэтому дыхание тоже участвует в поддержании температуры тела. В связи с этим при высокой температуре воздуха дыхание учащается, а при низкой — становится более редким.

К механизмам физической терморегуляции относится также из-менение положения тела. Когда человеку холодно, он сворачивается в «клубочек», уменьшая поверхность теплоотдачи. Часто можно отме-тить проявление физической терморегуляции в виде реакции мышц кожи («гусиная кожа»).

Таким образом, постоянство температуры тела обеспечивается хи-мической регуляцией тепла (интенсивностью обмена веществ и теп-лообразованием), с одной стороны, и физической регуляцией тепла (теплоотдачей) — с другой.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: