Строение и функции органов пищеварения

Возрастные особенности органов пищеварения

Обмен веществ и энергии

Гигиена питания

Значение пищеварения. Общий план строения пищеварительной системы

Для нормальной жизнедеятельности организма, его роста и развития необходимо регулярное поступление пищи, содержащей сложные органические вещества (белки, жиры, углеводы), минеральные соли, витамины и воду. Все эти вещества необходимы для удовлетворения потребности организма в энергии, для осуществления биохимических процессов, протекающих во всех органах и тканях. Органические соединения используются также как строительный материал в процессе роста организма и воспроизведения новых клеток взамен отмирающих. Основные питательные вещества в том виде, в каком они находятся в пище, не могут использоваться организмом, а должны быть подвергнуты специальной обработке – пищеварению.

Пищеварением называют процесс физической и химической обработки пищи и превращения ее в более простые и растворимые соединения, которые могут всасываться, переноситься кровью, усваиваться организмом.

Физическая обработка заключается в измельчении пищи, ее протирании, растворении. Химические изменения представляют собой сложные реакции, происходящие в различных отделах пищеварительной системы, где под влиянием ферментов, содержащихся в секретах пищеварительных желез, происходит расщепление сложных нерастворимых органических соединений, содержащихся в пище, превращение их в растворимые и легко усваиваемые организмом вещества. Ферменты- это биологические катализаторы, вырабатываемые организмом и отличающиеся определенной специфичностью. Каждый фермент действует только на определенные химические соединения: одни расщепляют белки, другие – жиры, третьи – углеводы. В пищеварительном тракте в результате химической обработки белки расщепляются до аминокислот, жиры – до глицерина и жирных кислот, углеводы (полисахариды) – до моносахаридов.

В каждом из отделов пищеварительной системы происходят специализированные операции по обработке пищи, связанные с наличием в каждом из них специфических ферментов.

К органам пищеварения относятся пищеварительный канал, по которому проходит пища, и пищеварительные железы.

Рис. 3.1.Пищеварительная система

Рис. 3.2.Схема пищеварительного канала

Стенка пищеварительного канала состоит из трех слоев: наружного, среднего и внутреннего. Наружный слой образован соединительной тканью, которая отделяет пищеварительную трубку от окружающих тканей и органов. Средний слой мышечный. В верхних отделах он образован поперечнополосатой, а с середины пищевода – гладкой мышечной тканью. Внутренний слой – слизистая оболочка.

Рис. 3.3.Схема пищеварительной системы: 1- ротовая полость, 2 – слюнные железы, 3 – глотка, 4 – пищевод, 5 – желудок, б – двенадцатиперстная кишка, 7 – тонкий кишечник, 8 – толстый кишечник, 9 – поджелудочная железа, 10 – печень, 11 – желчный пузырь, 12 – прямая кишка

Пищеварительный канал начинается ротовой полостью. Она образована губами, щеками, нёбом, языком и мышцами дна ротовой полости. Стенки полости рта выстланы слизистой оболочкой, содержащей многочисленные мелкие железы, выделяющие слюну.

Рис. 3.4.Пищеварительные железы

Двумя рядами зубов ротовая полость делится на преддверие и собственно полость рта.

У человека две смены зубов: первая – 20 молочных зубов, вторая – 32 постоянных зуба. Зубная формула постоянных зубов:

· 3.2.1.2 2.1.2.3 – верхняя челюсть

· 3.2.1.2 2.1.2.3 – нижняя челюсть

Это означает, что в каждой половине челюсти располагаются 3 больших коренных зуба, 2 малых коренных, 1 клык и 2 резца. Зачатки зубов закладываются в период эмбрионального развития. Примерно с 5-6-го месяца после рождения развивается первая генерация зубов – молочные, которые с 6 лет начинают заменяться постоянными. Зуб состоит из коронки, шейки и корня. Внутри зуба находится полость, заполненная рыхлой соединительной тканью, сосудами и нервами.

Рис. 3.5. Схема строения зуба

Язык – мышечный орган, покрытый слизистой оболочкой, в которой находятся вкусовые рецепторы. Он состоит из корня, тела и верхушки. На верхушке языка расположены рецепторы, воспринимающие сладкое, по бокам языка – кислое и соленое, на корне – горькое. Благодаря рецепторам человек ощущает также механические свойства и температуру пищи. В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных и подъязычных.

Позади полости рта находится глотка. Это широкая трубка длиной около 15 см, сплющенная в передне-заднем направлении, которая суживается при переходе в пищевод. Стенка глотки состоит из внутреннего слоя – слизистой оболочки, которая покрыта реснитчатым эпителием в области носоглотки и многослойным – в ротовой и гортанной частях, и слоя поперечнополосатых мышц. На уровне 6-го шейного позвонка глотка переходит в пищевод.

Пищевод представляет собой мышечную трубку длиной 25-30 см. В верхней трети пищевода имеются поперечнополосатые мышцы, а на остальном протяжении – два слоя гладких мышц: наружный – продольный и внутренний – кольцевой. Спереди пищевод прилежит к трахее. Мышцы пищевода, сокращаясь, продвигают пищу в желудок.

Рис. 3.6.

Желудок – расширенная часть пищеварительного канала объемом 1,5-2 л. Форма и емкость его зависят от особенностей конституции и могут изменяться у одного и того же человека. Желудок может иметь форму изогнутого рога или удлиненного мешка. В связи с изогнутой формой в желудке различают малую (верхнюю) и большую (нижнюю) кривизну. Выделяют также следующие части желудка: верхнюю – дно, среднюю – тело и нижнюю – пилорическую область. В стенке желудка имеются три основные группы желез: главные, выделяющие пепсин и химозин, обкладочные, выделяющие соляную кислоту, и добавочные, выделяющие слизь. Слизистая оболочка образует складки. Мышцы стенки желудка состоят из трех слоев: продольного, кольцевого и косого. В месте перехода желудка в двенадцатиперстную кишку кольцевой слой утолщается и образует сфинктер.

За желудком следует тонкий кишечник длиной 5-7 м. Он состоит из двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок. Стенка тонкой кишки имеет следующие слои: слизистый, мышечный и серозный.

· Слизистая оболочка образует выпячивания – ворсинки высотой 0,3-1,2 мм и числом до 30 млн, которые увеличивают всасывающую поверхность тонкой кишки в 1000 раз. Между основными клетками этой оболочки, выполняющими функцию всасывания, находятся бокаловидные клетки, вырабатывающие слизь. Тонкий кишечник выстлан кишечными ворсинками (1), которые покрывает кишечный эпителий (2). Его клетки в свою очередь покрыты микроворсинками (3), невидимыми в световой микроскоп. Между микроворсинками встроены пищеварительные ферменты, которые осуществляют «пристеночное пищеварение» с одновременным транспортом питательных веществ через мембрану. В результате продукты расщепления белков и углеводов попадают в кровеносные сосуды-ворсинки (4), а продукты расщепления жиров – в лимфатический капилляр (5). Белки и углеводы всасываются в кровь, жиры – в лимфу.

· Мышечная оболочка тонкой кишки состоит из гладких мышц, образующих внутренний (круговой) и наружный (продольный) слои. Толщина их значительно меньше, чем стенки желудка.

· Серозная оболочка, кроме двенадцатиперстной кишки, покрывает всю тонкую кишку, образуя брыжейку тонкого кишечника.

· Начальный отдел тонкого кишечника – двенадцатиперстная кишка длиной 25-30 см, диаметром 3-5 см. Она подковообразно изгибается. В нее открываются протоки печени и поджелудочной железы. Диаметр тощей кишки 3,5-4,5 см, подвздошной – 2,0-2,5 см. Железы стенки тонкой кишки вырабатывают кишечный сок, представляющий собой мутную, вязкую жидкость. За сутки выделяется около 2 л кишечного сока. Реакция среды тонкого кишечника щелочная: в ней нейтрализуется кислая среда поступающего сюда содержимого желудка. Кишечный сок содержит более 20 ферментов, действующих на белки, жиры и углеводы, а также фермент энтерокиназу, который превращает неактивный трипсиноген в активный трипсин.

Рис. 3.7.

Позади желудка, в изгибе двенадцатиперстной кишки, расположена поджелудочная железа длиной 12-15 см. Она состоит из головки, тела, хвоста и имеет дольчатое строение. Вдоль всей железы проходит проток, по которому поджелудочный сок выделяется в двенадцатиперстную кишку. Поджелудочный сок имеет щелочную реакцию. Он содержит ферменты, расщепляющие белки (протеазы), жиры (липазы), углеводы (амилаза и мальтаза) и нуклеиновые кислоты (нуклеазы). Поджелудочная железу – железа смешанной секреции, так как особые ее клетки вырабатывают гормоны, регулирующие углеводный обмен.

Печень –самая большая пищеварительная железа человека, ее масса 1,5-2 кг. Она расположена преимущественно в правом подреберье, под диафрагмой. Верхняя поверхность ее выпуклая, нижняя немного вогнутая. В печени различают четыре неравные доли. Самая крупная – правая доля лежит в правом подреберье, не выступая из-под края реберной дуги. На нижней поверхности печени, в центре, находятся ворота печени, через которые проходят сосуды, нервы и желчные протоки. В углублении на нижней поверхности располагается желчный пузырь объемом 40-70 мл. Печень покрыта брюшиной. С помощью связок она удерживается в определенном положении. Основной структурно-функциональной единицей печени являются печеночные дольки, которые образуют доли. Печень вырабатывает в сутки от 500 до 1200 мл желчи. Желчь образуется непрерывно, а поступление ее в кишечник связано с приемом пищи. Желчь представляет собой жидкость желтого цвета. Она состоит из воды, желчных пигментов и кислот, холестерина, минеральных солей. Через общий желчный проток она выделяется в двенадцатиперстную кишку.

Рис. 3.8.1 -желчный проток; 2 -желчный пузырь

Тонкая кишка переходит в толстый кишечник длиной 1,5-2 м. Он большего диаметра (4- 8 см), поэтому и получил такое название. В толстом кишечнике выделяют слепую кишку с червеобразным отростком, ободочную, сигмовидную и прямую кишки. Последняя заканчивается анальным отверстием. Слизистая толстого кишечника образует складки. Она выстлана однослойным цилиндрическим эпителием, ворсинки отсутствуют. Мышечный слой толстой кишки значительно больше, чем тонкой. В ней выделяется кишечный сок, имеющий щелочную реакцию и бедный ферментами. В этом отделе кишечника содержится огромное количество микроорганизмов, среди которых преобладает кишечная палочка.

Пищеварение в ротовой полости

Вротовой полости начинается физическая и химическая обработка пищи, а также осуществляется ее апробирование. С помощью специальных рецепторов в слизистой оболочке ротовой полости и языка мы распознаем вкус пищи, от их функции зависит удовлетворение и неудовлетворение едой. Специфической функцией ротовой полости является механическое измельчение пищи при ее пережевывании. Особый эффект физической обработки достигается наличием в ротовой полости костной основы, что отличает ее от других органов пищеварения, и языка. Язык – подвижный мышечный орган – имеет важнейшее значение не только в осуществлении речевой функции, но и в пищеварении. Передвижение пищи с помощью языка – необходимый компонент жевания.

Измельчение пищи осуществляется зубами. По функции и форме различают резцы, клыки, малые и большие коренные зубы. Общее число зубов у взрослых – 32.

Зубы закладываются и развиваются в толще челюсти. Еще во внутриутробном периоде развития закладываются зачатки постоянных зубов, сменяющих в определенном возрасте молочные.

На 6-8-м месяце жизни у ребенка начинают прорезываться временные, или молочные, зубы. Зубы могут появляться раньше или позднее в зависимости от индивидуальных особенностей развития, качества питания. Чаще всего первыми прорезываются средние резцы нижней челюсти, потом появляются верхние средние и верхние боковые; к концу первого года жизни прорезывается обычно 8 зубов. В течение второго года жизни, а иногда и начала третьего года заканчивается прорезывание всех 20 молочных зубов. Молочные зубы нежные и хрупкие, это следует учитывать при организации питания детей.

В 6-7 лет у детей начинают выпадать молочные зубы, и на смену им постепенно растут постоянные зубы. Перед сменой корни молочных зубов рассасываются, после чего они выпадают. Малые коренные и третьи большие коренные, или зубы мудрости, вырастают без молочных предшественников. Прорезывание постоянных зубов заканчивается к 14 годам. Исключение составляют зубы мудрости, появление которых порой задерживается до 25- 30 лет; в 15% случаев они отсутствуют на верхней челюсти вообще.

В связи с тем, что зачатки постоянных зубов находятся под молочными зубами, следует особо обращать внимание на состояние полости рта и зубов у детей школьного и дошкольного возраста.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), 7-9 человек из 10 обследованных нуждаются в лечении зубов. И в первую очередь это связано с кариесом, возникающим вследствие разрушения эмали. Одной из основных причин повреждения эмали является ее деминерализация под влиянием кислот, которые образуются при распаде остатков пищи.

Наиболее губительное действие на эмаль оказывает молочная кислота – основной продукт брожения углеводов. В дальнейшем происходит уже непосредственное воздействие микробов на деминерализованные эмаль и дентин. В результате происходит распад органических веществ зуба, образуется полость.

Отрицательно сказывается на сохранности эмали резкая смена температуры пищи, и воды, поступающих в полость рта, раскусывание зубами твердых предметов. На кариозный процесс влияет недостаток витаминов (особенно группы В и D), солей кальция, фтора в пище и питьевой воде, отсутствие ультрафиолетовых лучей. Первостепенное значение в механизме кариеса зубов играют микроорганизмы полости рта, главным образом стрептококки. Для предотвращения кариеса необходимы сбалансированное питание, в рацион которого входит достаточное количество кальция, фосфора и фтора, и тщательный уход за зубами.

Уход за зубами прежде всего должен выражаться в обязательном прополаскивании рта кипяченой, слегка тепловатой водой после каждого приема пищи, чтобы по возможности удалить все застрявшие между зубами частицы пищи. Нужно ежедневно вечером перед сном чистить зубы щеткой с зубным порошком или пастой, чтобы более основательно удалить все остатки пищи.

Нельзя давать детям слишком горячую или очень холодную пищу, а также позволять им раскусывать зубами орехи или другие твердые вещества. Это может вызвать повреждение эмали. В школах детям проводят санацию полости рта: поврежденные зубы удаляют или пломбируют, и таким образом предупреждается порча остальных зубов, особенно постоянных. В настоящее время широко применяют фторопрофилактику кариеса. Это и фторирование питьевой воды, и местное орошение раствором фтористого натрия, и специальные зубные порошки, пасты, эликсиры, содержащие фтор, и, наконец, таблетки с фтором. Сохранность зубов обеспечивает полноценное измельчение пищи, необходимое для ее дальнейшей обработки.

Наряду с измельчением пищи в ротовой полости происходит смачивание ее слюной и начальный гидролиз некоторых пищевых веществ. В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушные, поднижнечелюстные и подъязычные. Кроме крупных есть мелкие слизистые слюнные железки. Они разбросаны почти по всей слизистой оболочке ротовой полости и языка.

Слюна, содержащая 99% воды, смачивает измельченную пищу. В составе ее органических веществ содержатся ферменты, осуществляющие химическую обработку пищи. Основной из этих ферментов – амилаза – расщепляет сложные углеводы до мальтозы. Расщепление углеводов не заканчивается в ротовой полости, но продолжается в желудке до тех пор, пока пищевой комок не пропитается желудочным соком, так, как ферменты, расщепляющие углеводы, действуют только в щелочной среде. В слюне содержится также слизистое органическое вещество муцин. Он способствует тому, что обработанный в ротовой полости комок становится скользким и легко проходит по пищеводу – мышечной трубке, выстланной внутри слизистой оболочкой. Длина пищевода с возрастом увеличивается. У новорожденных она составляет 10 см, у 5-летних детей- 16 см, у 15-летних- 19 см, у взрослых – 25 см. Слюнные железы функционируют с момента рождения ребенка, но в первые месяцы слюны отделяется мало.

С возрастом количество отделяющейся слюны увеличивается: наиболее заметные сдвиги в слюноотделении отмечаются у детей от 9 до 12 месяцев и от 9 до 11 лет. Всего в сутки у детей отделяется до 800 см³ слюны.

Пищеварение в желудке

Желудок имеет вид изогнутого мешка, вмещающего 1 – 2л. пищи. В желудке различают вход (кардиальная часть), дно (фундальная часть) и выход (пилорическая, или привратниковая, часть). Привратник открывается в двенадцатиперстную кишку.

Изнутри желудок выстлан слизистой оболочкой, образующей много складок. В толще слизистой оболочки находятся железы, трубчатые по форме. Железы вырабатывают желудочный сок. Различают три типа клеток желудочных желез: главные вырабатывают ферменты желудочного сока, обкладочные – соляную кислоту, добавочные – слизь.

Желудочный сок человека – бесцветная жидкость кислой реакции, с большим содержанием соляной кислоты (0,5%) и слизи. Слизь, вырабатываемая клетками слизистой оболочки желудка, предохраняет ее от механических и химических повреждений. Соляная кислота обладает способностью губительно действовать на бактерии, выполняя тем самым защитную функцию. Под влиянием соляной кислоты активизируется основной фермент желудочного сока пепсин, расщепляющий белки до альбумоз и пептонов. Желудочный сок содержит также фермент, расщепляющий жиры,- липазу. В желудке распадаются на глицерин и жирные кислоты только жиры, находящиеся в состоянии эмульсии (жиры молока). В желудочном соке детей, особенно в период вскармливания их молоком, содержится сычужный фермент – химозин, вызывающий свертывание молока.

Отделение желудочного сока начинается рефлекторно, уже тогда, когда пища попадает в полость рта. Оно может возникнуть и условно рефлекторно. Обычно акт еды начинается с вида и запаха пищи. И. П. Павлов назвал желудочный сок, который начинает выделяться до поступления пищи, аппетитным или запальным. Он подготавливает желудок к перевариванию пищи и является важным условием, облегчающим этот процесс.

Под влиянием различных воздействий отделение желудочного сока может тормозиться. Вид несвежей пищи, неприятный запах ее, неряшливая обстановка, чтение во время еды приводят к торможению желудочной секреции, при этом снижается пищеварительное действие соков и пища усваивается хуже.

Когда пища поступает в желудок, на нее продолжает рефлекторно вырабатываться желудочный сок за счет механического раздражения слизистой оболочки желудка. Важная роль здесь также принадлежит химическим веществам, циркулирующим в крови при пищеварении и гуморальным путем возбуждающим желудочную секрецию. Особенно активны в этом отношении вещества, содержащиеся в мясном бульоне, капустном отваре, отварах рыбы, грибов, овощей.

Кроме того, под влиянием соляной кислоты или продуктов переваривания в слизистой оболочке желудка образуется особый гормон – гастрин, который всасывается в кровь и усиливает секрецию желудочных желез. С возрастом как строение, так и функция желудка изменяются. Мышечный слой желудка, способствующий перемешиванию пищи с желудочным соком и ее перемещению по желудку, у детей раннего возраста развит слабо, в особенности в области дна желудка. Недоразвитие мышечного слоя дна желудка, относительно широкий вход в него у детей грудного возраста часто являются причиной срыгивания и рвоты.

У новорожденных детей железистый эпителий желудка слабодифференцирован, главные клетки еще недостаточно созрели. Процесс клеточной дифференцировки желез желудка у детей завершается в основном к 7 годам, но полного развития они достигают лишь к периоду половой зрелости.

У детей после рождения общая кислотность желудочного сока связана с наличием молочной кислоты. Функция синтеза соляной кислоты развивается в период от 2,5 до 4 лет. В возрасте от 4 до 7 лет общая кислотность желудочного сока в среднем составляет 35,4 единицы, у детей от 7 до 12 лет она равна 63. Относительно низкое содержание соляной кислоты в желудочном соке у детей дошкольного возраста является причиной его низких бактерицидных свойств и в значительной мере проявляется в склонности детей к желудочно-кишечным заболеваниям. Недостаток соляной кислоты в детском возрасте компенсируется усиленным выделением гормона гастрина, стимулирующего секрецию пепсина. Показано, что к 8 годам концентрация гастрина снижается почти вдвое, однако и в 15 лет она еще значительно выше, чем у взрослого. В составе желудочного сока новорожденного ребенка есть ферменты пепсин, химозин, липаза, молочная кислота и связанная соляная кислота.

В связи с низкой кислотностью желудочного сока пепсин у новорожденных детей способен расщеплять лишь белки, входящие в состав молока. Активность фермента химозина, створаживающего молоко, резко повышается к концу первого года жизни – до 256-512 единиц (по сравнению с 16-32 единицами в первый месяц жизни ребенка). Находящийся в составе желудочного сока грудных детей фермент липаза расщепляет до 25% жира молока. Однако следует заметить, что жир материнского молока расщепляется не только желудочной липазой, но и липазой самого материнского молока. Поэтому расщепление жира в желудке детей, вскармливаемых искусственно, всегда более медленное, чем при грудном вскармливании. В коровьем молоке липазы мало. С возрастом ребенка активность липазы нарастает от 10-12 до 35-40 единиц.

Количество желудочного сока, его кислотность и переваривающая сила зависят от рода пищи (так же как и у взрослого человека). При питании грудным молоком выделяется желудочный сок с низкой кислотностью и переваривающей силой. С возрастом, по мере становления желудочной секреции, наиболее кислый сок отделяется на мясо, затем на хлеб и наименьшей кислотностью отличается сок на молоко.

От характера пищи зависит время переваривания ее в желудке. Так, у детей грудного возраста при правильном грудном вскармливании желудок освобождается от пищи через 2,5-3 ч, при питании коровьим молоком – через 3-4 ч. Пища, содержащая значительные количества белков и жиров, задерживается в желудке 4,5-6,5 ч.

Роль печени и поджелудочной железы в пищеварении. Частично переварившееся содержимое желудка в виде пищевой кашицы, пропитанной кислым желудочным соком, перемещается движениями мускулатуры желудка к его пилорическому отделу, а оттуда порциями поступает в начальный отдел тонкого кишечника – двенадцатиперстную кишку. Здесь пищевая масса обрабатывается соком двух основных пищеварительных желез – печени и поджелудочной железы и соком мелких кишечных желез. Под влиянием содержащихся в них ферментов происходит наиболее интенсивная химическая переработка белков, жиров и углеводов, которые, подвергаясь дальнейшему расщеплению, доводятся в двенадцатиперстной кишке до такого состояния, что могут всасываться и усваиваться организмом.

Сок, выделяемый поджелудочной железой,- бесцветная прозрачная жидкость щелочной реакции. В нем есть фермент трипсин, расщепляющий белковые вещества до аминокислот; трипсин вырабатывается в неактивной форме клетками железы и активируется ферментом кишечного сока; содержащийся в соке фермент липаза активируется желчью, поступающей из печени и желчного пузыря, и, действуя на жиры, превращает их в глицерин и жирные кислоты. Ферменты амилаза и мальтаза превращают сложные углеводы в моносахариды типа глюкозы. Отделение поджелудочного сока продолжается 6-14 ч и зависит от состава и свойств принятой пищи.

Относительная величина массы поджелудочной железы значительно увеличивается в возрасте от 1 года до 8 лет. Изменяется и ее секреторная функция. Активность белковых ферментов находится на довольно высоком уровне уже у грудного ребенка, далее она постелено увеличивается, достигая максимума к 4-6 годам. Активность липазы увеличивается к концу первого года жизни и остается высокой до 9-летнего возраста. Активность ферментов, расщепляющих углеводы, на протяжении первого года жизни увеличивается в 3-4 раза, а максимальных значений достигает к 9 годам.

В процессах переваривания пищевых веществ в двенадцатиперстной кишке важнейшую роль играет желчь. Желчь, во-первых, переводит в активное состояние липазу, вырабатывающуюся клетками поджелудочной железы, и активизирует другие ферменты; во-вторых, желчь эмульгирует жиры, превращая их во взвесь мелких капелек (эмульгированные жиры легче перевариваются), в-третьих, желчь активно влияет на процессы всасывания в тонкой кишке; в-четвертых, желчь способствует усилению отделения сока поджелудочной железы. Выделение желчи печенью происходит с первого дня жизни ребенка. Количество желчи в раннем возрасте вполне достаточно для переваривания основного пищевого продукта – молока, содержащего эмульгированный жир, с возрастом желчеотделение усиливается. Содержание желчных кислот в печеночной желчи очень высоко в первые дни после рождения, в дошкольном и младшем школьном возрастах оно снижается, у взрослых содержание желчных кислот вновь резко повышается. В процессе развития ребенка увеличивается способность желчного пузыря концентрировать желчь.

Всасывание и моторная функция кишечника. Из двенадцатиперстной кишки в основном переварившиеся пищевые вещества поступают в тонкий кишечник, откуда в подвздошную кишку. В тонком кишечнике продолжается переваривание питательных веществ, находящихся в химусе. В составе кишечного сока обнаружено свыше 20 ферментов, способных катализировать расщепление пищевых веществ. Однако основной функцией тонкого кишечника является всасывание. Ферментативная обработка пищи в толстой кишке весьма незначительна.

В толстой кишке живут многочисленные бактерии. Одни из них расщепляют растительную клетчатку, так как в пищеварительных соках человека нет ферментов для ее переваривания. В толстой кишке синтезируются бактериями витамин К и некоторые витамины группы В. Хотя всасывание происходит и в других отделах пищеварительного тракта, например в желудке хорошо всасывается алкоголь, частично глюкоза, в толстом кишечнике вода, именно в тонком кишечнике, строение которого приспособлено к этой функции, осуществляются основные процессы всасывания пищевых веществ.

Внутренняя поверхность кишки человека имеет многочисленные складки и достигает 0,65-0,70 м². Она увеличивается за счет пальцевидных выступов – ворсинок: на площади 1 см² располагается 2000-3000 ворсинок. Благодаря наличию ворсинок площадь внутренней поверхности кишечника увеличивается до 4 – 5 м², т. е. в 2 – 3 раза превышает поверхность тела человека. Эпителий ворсинок, в свою очередь, имеет многочисленные выросты- микроворсинки, что еще более увеличивает всасывающую поверхность тонкой кишки.

Всасывание – сложный физиологический процесс, происходящий главным образом за счет активной работы клеток кишечного эпителия. Белки всасываются в кровь в виде водных растворов аминокислот. В связи с тем, что для детей характерна повышенная проницаемость кишечной стенки, в небольшом количестве у них из кишечника всасываются натуральные белки молока, яичный белок. Избыточное поступление в организм ребенка нерасщепленных белков приводит к разного рода кожным высыпаниям, зуду и другим неблагоприятным явлениям. В связи с тем, что проницаемость кишечной стенки у детей повышена, чужеродные вещества и кишечные яды, образующиеся в процессе гниения пищи, продукты неполного переваривания могут попадать из кишечника в кровь, вызывая разного рода токсикозы, хотя часть этих вредных продуктов обезвреживается в печени, выполняющей барьерную функцию.

Углеводы всасываются в кровь главным образом в виде глюкозы. Жиры всасываются преимущественно в лимфу в виде жирных кислот и глицерина. В толстом кишечнике в основном всасывается вода, однако возможно и всасывание углеводов, что используется в клинике при необходимости искусственного питания (клизмы).

Важной функцией кишечника является его моторика. За счет моторной деятельности кишечника происходит перемешивание пищевой кашицы с пищеварительными соками, ее продвижение по кишке, а также повышение внутрикишечного давления, что способствует всасыванию некоторых компонентов из полости кишки в кровь и лимфу.

Моторика осуществляется продольными и кольцевыми мышцами кишечника, сокращения которых вызывают два типа кишечных движений – сегментацию и перистальтику. Сегментация или кольцеобразные сокращения повторяются через определенные интервалы времени (около 10 раз в минуту). Участки сокращения сменяются участками расслабления, и наоборот. Таким образом пищевые массы, двигаясь взад и вперед, перемешиваются. Перистальтические движения распространяются медленными волнами (1-2 см/с) вдоль кишечника по направлению от полости рта и способствуют проталкиванию пищи.

Мышечный слой кишечника и его эластические волокна развиты у детей менее, чем у взрослых. В связи с этим перистальтика у детей слабее. Этим отчасти объясняется склонность к запорам у детей.

У детей кишечник относительно длиннее, чем у взрослых. У взрослого человека длина кишечника превышает длину его тела в 4-5 раз, а у грудного ребенка – в 6 раз. Особенно интенсивно кишечник растет в длину от 1 до 3 лет в связи с переходом от молочной пищи к смешанной и от 10 до 15 лет.

Защитные пищевые рефлексы. Профилактика желудочно-кишечных заболеваний. Важным пищевым рефлексом является рвота, которая может наступить вследствие раздражения слизистой желудка или кишечника пищевыми веществами, плохо перевариваемыми или вызывающими интоксикацию. Рвота может вызываться также обонятельными и вкусовыми раздражениями, вызывающими отвращение по механизму условных рефлексов. Этот защитный пищевой рефлекс вызывают и некоторые вещества, поступающие с кровью к нервному центру продолговатого мозга (например, алкогольная рвота). Раздражение центров продолговатого мозга импульсацией, поступающей из вестибулярного аппарата при качке, также может привести к рвотным движениям. При рвоте происходит перистальтика в обратном направлении.

В результате этих движений, начинающихся обычно из тонкого кишечника, его содержимое выталкивается в желудок. Через 10-20с происходит сокращение желудка, раскрывается его вход, одновременно сильно сокращаются мышцы брюшной стенки и диафрагмы, в результате этих сокращений содержимое через пищевод и полость рта выбрасывается наружу. Рвоту при неприятных ощущениях в области желудка можно вызвать произвольно, надавливая пальцем на одну из рефлексогенных зон этого сложного рефлекса- корень языка. Однако защитный пищевой рефлекс не может полностью предохранить организм от попадания в пищеварительную систему вредных веществ и микробов, вызывающих желудочно-кишечные заболевания.

Желудочно-кишечные заболевания бывают различной тяжести и продолжительности: от легких, быстро проходящих до очень тяжелых, длительных, изнуряющих организм и приводящих к глубоким нарушениям его деятельности. Из кишечных инфекций у детей и подростков встречаются дизентерия бактериальная, брюшной тиф и паратиф А и Б.

Наибольшее число больных приходится на летне-осенний период. Отдельные вспышки (вокруг носителя водного или пищевого происхождения) могут быть в любое время года.

Бактерии, вызывающие кишечные инфекции, передаются от больных (бактерионосителей) через воду, пищевые продукты, молоко, загрязненные руки, переносятся мухами. Заражение происходит и путем непосредственного контакта с больным (носителем) или через белье, посуду, инфицированные выделения больного.

В число мер профилактики входят: тщательное мытье рук перед приемами пищи, промывание и очистка овощей и фруктов, особенно перед их употреблением в сыром виде, употребление только доброкачественной, обеззараженной питьевой воды, постоянное тщательное мытье кухонной, столовой и чайной посуды, правильное хранение и своевременное удаление кухонных пищевых отходов, уничтожение мух и защита от них продуктов и готовых блюд. Кипячение воды и молока необходимо производить во всех случаях, когда источники их сомнительны в бактериальном отношении.

Санитарно-гигиенические требования должны соблюдаться повседневно к устройству и содержанию помойных ям, мусорных ящиков, надворных уборных.

Каждый заболевший школьник (вызывающий сомнение по заболеванию) должен быть направлен в лечебное учреждение, и о каждом случае заболевания (по телефону, почтовым способом, извещением) важно возможно быстрее сообщить санэпидемстанции (районной, городской).

Профилактические прививки школьникам производятся по эпидпоказаниям. Поражение детей глистами (гельминтами) зависит от географического положения, местных условий, быта населения, особенно питания. Паразитические черви причиняют детям тяжелые расстройства здоровья. Питаясь содержимым кишечника, глисты могут вызывать общее истощение организма. Они,' оказывая влияние на интерорецепторы кишечника, нередко приводят к тяжелым нарушениям функций кишечника, нервной системы и других органов. Часто возникает хроническое отравление в результате выделения паразитами продуктов распада. Наиболее распространены среди детей: аскаридоз (поражение круглыми червями – аскаридами), энтеробиоз (вызываемый острицами), трихоцефалез (поражение власоглавом).

Массовые мероприятия в детских и подростковых коллективах по борьбе с глистными инвазиями включают выявление пораженных глистами детей и их лечение. Все противоглистные мероприятия проводятся по плану, составленному врачом детского учреждения совместно с районным эпидемиологом и гельминтологом, при содействии педагогов и классных руководителей.

Помимо дегельминтизации детей в детских учреждениях проводится ряд санитарно-профилактических мероприятий. Мероприятия по борьбе с гельминтозами сходны с мероприятиями по предупреждению кишечных инфекционных заболеваний (уничтожение возбудителя в разных стадиях его развития и местах пребывания, пресечение путей распространения). Гельминты выделяют большое количество яиц, устойчивых к различным физико-химическим факторам. Это в известной мере затрудняет обеззараживание внешней среды. Поэтому наиболее целесообразно проводить мероприятия, предупреждающие загрязнение внешней среды и новые заражения.

За санитарным состоянием помещений и санитарно-противоэпидемическим режимом детских учреждений и особенно санузлов должен вестись тщательный контроль. В периоды массовой дегельминтизации это наблюдение усиливается. Уборку всех помещений детских учреждений производят влажным способом. Тряпки после уборки заливают кипятком. Для уборки санузлов необходимо иметь отдельный инвентарь.

Во всех туалетах унитазы, пол и стены в течение 5 дней с начала дегельминтизации обливают кипятком. В неканализованных выгребах и почву вокруг выгребов заливают 20%-ным раствором хлорной извести. Необходимо следить, чтобы дети и подростки соблюдали меры личной профилактики: коротко стригли ногти, не грызли их и не брали пальцы в рот, мыли руки с мылом и щеткой после посещения уборной и перед приемом пищи, не пили сырую воду, не ели немытые овощи и фрукты.

Большое значение в профилактике острых инфекционных заболеваний и глистных инвазий имеет широкое и сигматическое проведение медицинским персоналом санитарно-просветительной работы среди детей, обслуживающего персонала и родителей.

Весь персонал детских учреждений при поступлении на работу проходит периодические медицинские обследования на кишечное бактерионосительство и глистоносительство, на кожнове-нерические заболевания и туберкулез. В дальнейшем проводятся плановые обследования в установленные сроки.

Противоглистные мероприятия и лечение весьма эффективны при активном содействии педагогов, классных руководителей и воспитателей.

Обмен веществ и энергии

Обмен веществ и энергии – основа процессов жизнедеятельности организма. Обмен веществ – характерный признак всех живых существ. Без обмена веществ жизнь невозможна. В организме человека, его органах, тканях, клетках непрерывно образуются, разрушаются, обновляются клеточные структуры и различные сложные химические соединения.

Для построения новых клеток организма, их непрерывного обновления, для работы таких органов, как мозг, сердце, желудочно-кишечный тракт, дыхательный аппарат, почки и т. д., а также для совершения человеком работы нужна энергия. Эту энергию человек получает в процессе обмена веществ.

Источником энергии, необходимой для жизни, служат питательные вещества, поступающие в организм. Анаболизм и катаболизм. В процессе обмена веществ происходят два противоположных и взаимосвязанных процесса; анаболизм и катаболизм.

Анаболизмом называют реакцию биологического синтеза сложных молекул основных биологических соединений, специфичных для данного организма, из простых компонентов, поступающих в клетки организма. Например, из аминокислот в процессе анаболизма образуются сложные полипептиды, или белки. Анаболизм является основой для построения структур, идущих на восстановление отмирающих клеток, формирования новых тканей в процессе роста организма, для синтеза клеточных соединений, необходимых для жизнедеятельности клеток. Анаболизм требует затраты энергии.

Энергия для анаболических процессов поставляется реакциями катаболизма, при которых происходит расщепление молекул сложных органических веществ с освобождением энергии. Конечные продукты катаболизма – вода, углекислый газ, аммиак, мочевина, мочевая кислота и др.- недоступны для дальнейшего биологического окисления в клетке и удаляются из организма.

Рис. 3.9. Схема соотношения анаболизма и катаболизма в условиях динамического равновесия роста и истощения

Соотношение процессов анаболизма и катаболизма определяет три различных состояния: динамическое равновесие, рост, частичное разрушение структур тела (рис. 3.8.). При динамическом равновесии, когда процессы анаболизма и катаболизма уравновешены, общее количество ткани не изменяется. Превалирование анаболических процессов приводит к накоплению ткани, происходит рост организма; преобладание катаболизма над анаболизмом приводит к разрушению ткани, уменьшению массы организма – его истощению. У взрослых обычно при нормальном состоянии организма анаболические и катаболические процессы находятся в состоянии равновесия.

Основные этапы обмена веществ в организме

Химические превращения пищевых веществ начинаются в пищеварительном тракте. Здесь сложные вещества пищи расщепляются до более простых, способных всосаться в кровь или лимфу. Вещества, поступившие в результате всасывания в кровь или лимфу, приносятся в клетки, где и претерпевают основные изменения. Образовавшиеся сложные органические вещества входят в состав клеток и принимают участие в осуществлении их функций. Превращения веществ, происходящие внутри клеток, составляют существо внутриклеточного, или промежуточного, обмена. Решающая роль во внутриклеточном обмене принадлежит многочисленным ферментам клетки. Ферменты представляют собой белки, которые действуют как органические катализаторы; сами ферменты в реакциях не участвуют, однако благодаря их деятельности с веществами клетки происходят сложные превращения, разрываются внутримолекулярные химические связи в них, что приводит к высвобождению энергии.

Особое значение здесь приобретают реакции окисления и восстановления. При участии специальных ферментов осуществляются и другие типы химических реакций в клетке: таковы реакции переноса остатка фосфорной кислоты (фосфорилирование), аминогруппы NH₂ (переаминирование), группы метила СН₃(трансметилирование) и др. Освобождающаяся при этих реакциях энергия используется для построения новых веществ в клетке, на поддержание жизнедеятельности организма.

Конечные продукты внутриклеточного обмена частично идут на построение новых веществ клетки, а не используемые клеткой вещества удаляются из организма в результате деятельности органов выделения.

Энергетический метаболизм клеток (образование и превращение энергии) происходит главным образом в митохондриях. В жидкой части клетки – цитоплазме растворены вещества, служащие источником обменных процессов. Основным аккумулятором и переносчиком энергии, используемой при синтетических процессах, является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).

Большая часть энергии, высвобождаемой при катаболических процессах, образуется в митохондриях при участии кислорода – это аэробные реакции. Кроме аэробных реакций в организме происходят анаэробные реакции, не требующие кислорода, они чаще происходят в цитоплазме клеток. Анаэробные процессы наиболее характерны для мышечной ткани.

Возрастные особенности обменных процессов

Основной обмен

Энергетические затраты организма в условиях покоя, связанные с поддержанием минимального, необходимого для жизнедеятельности клеток уровня обменных процессов, называют основным обменом. Основной обмен определяют у человека в состоянии мышечного покоя – лежа, натощак, т. е. через 12-16 ч после еды, при температуре окружающей среды 18-20°С (температура комфорта). У человека среднего возраста основной обмен составляет 4187 Дж на 1 кг массы в час. В среднем это 7140-7560 тыс. Дж в сутки. Для каждого человека величина основного обмена относительно постоянна. Основной обмен у детей интенсивнее, чем у взрослых. У детей 8-9 лет основной обмен в 2-2,5 раза больше, чем у взрослого.

Динамика основного обмена с возрастом тесно связана с энергетическими затратами на рост. Энергетические затраты на рост тем больше, чем моложе ребенок. Так, расход энергии, связанный с ростом, в возрасте 3 месяцев составляет 36%, в возрасте 6 месяцев -26%, 10 месяцев -21 % общей энергетической ценности пищи. В дошкольном и младшем школьном возрастах отмечается четкое соответствие интенсивности снижения основного обмена и динамики ростовых процессов: чем больше скорость относительного роста, тем значительнее изменения обмена покоя (рисунок. 3.10.).

Рис. 3.10.Изменение интенсивности обмена покоя и относительных ежегодных приростов массы тела у детей 5-11 лет (1-обмен в покое у девочек, 2-обмен в покое у мальчиков; черные столбики- относительный прирост у девочек, белые- относительный прирост у мальчиков).

Величина основного обмена у девочек несколько ниже, чем у мальчиков. Это различие начинает проявляться уже во второй половине первого года жизни.

По изменению темпов ростовых процессов и интенсивности обмена девочки опережают мальчиков примерно на год. Энергетическое обеспечение мышечной деятельности. Энергетика мышечного сокращения и ее возрастные особенности определяются соотношением различных источников энергии (аэробных и анаэробных). Анаэробные источники энергии в мышцах самые мощные, но очень быстро истощаются, они могут обеспечить работу продолжительностью не более 2-2,5 мин. Аэробные источники в мышцах более ограниченны по мощности, но могут быть использованы при работе умеренной интенсивности в течение длительного времени.

Развитие мышечной энергетики в течение первых лет жизни идет за счет увеличения аэробных возможностей. Переломным этапом их формирования является возраст 6 лет, что связано с усилением развития митохондриального аппарата скелетных мышц. Возможности аэробных механизмов увеличиваются в младшем школьном возрасте, в особенности к 9-11 годам, что обеспечивает повышение естественной двигательной активности ребенка и развитие двигательных качеств, В 12 лет наступает новый переломный период в развитии энергетики мышечного сокращения, связанный с возрастающей активностью гликолитических ферментов. Изменения энергетики мышечного сокращения обеспечивают увеличение физической работоспособности, абсолютные показатели которой возрастают. Чем тяжелее мышечная работа, тем больше энергии тратит человек. У школьников подготовка к уроку, урок в школе требуют энергии на 20-50% выше энергии основного обмена.

При ходьбе затраты энергии на 160%-170% превышают основной обмен. При беге, подъеме по лестнице затраты энергии превышают основной обмен в 3-4 раза.

Тренировка организма значительно сокращает расход энергии на выполняемую работу. Это связано с уменьшением числа двигательных единиц, принимающих участие в работе, а также с изменением дыхания и кровообращения.

При механизации труда в сельском хозяйстве и промышленности, внедрении машинной техники затраты энергии работающими людьми снижаются. При умственном труде энергетические затраты ниже, чем при физическом.

У людей разных профессий затраты энергии различны. Относительная величина общего суточного расхода энергии с возрастом уменьшается – с момента рождения и до взрослого состояния примерно в 3 раза.

Обмен белков и изменение с возрастом потребности организма в белках

Белки в обмене веществ занимают особое место. Ф. Энгельс так оценил эту роль белков: «Жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней средой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что и приводит к разложению белка». И действительно, везде, где есть жизнь, находится белок – сложное вещество, в состав которого входит азот. Ни жиры, ни углеводы азота не содержат, поэтому белки нельзя заменить никакими другими веществами.

Белки входят в состав цитоплазмы, гемоглобина, плазмы крови, многих гормонов, иммунных тел, поддерживают постоянство водно-солевой среды организма. Без белков нет роста. Ферменты, обязательно участвующие во всех этапах обмена веществ,- белки.

Продукты расщепления белков в пищеварительном тракте – аминокислоты всасываются в кровь, из этих аминокислот синтезируются белковые структуры организма. Аминокислоты, идущие на построение белков организма, неравноценны. Некоторые аминокислоты (лейцин, метионин, фенилаланин и др.) незаменимы для организма. Если в пище отсутствует незаменимая аминокислота, то синтез белков в организме резко нарушается. Но есть аминокислоты, которые могут быть заменены другими или синтезированы в самом организме в процессе обмена веществ.

Это заменимые аминокислоты. Белки пищи, содержащие весь необходимый набор аминокислот для нормального синтеза белка организма, называют полноценными. К ним относят преимущественно животные белки. Белки пищи, не содержащие всех необходимых для синтеза белка организма аминокислот, называют неполноценными (например, желатин, белок кукурузы, белок пшеницы). Наиболее высокая биологическая ценность у белков яиц, мяса, молока, рыбы.

При смешанном питании, когда в пище есть продукты животного и растительного происхождения, в организм обычно доставляет необходимый для синтеза белков набор аминокислот.

Особенно важно поступление всех незаменимых аминокислот для растущего организма. Отсутствие в пище аминокислоты лизина приводит к задержке роста ребенка, к истощению его мышечной системы. Недостаток валина вызывает расстройство равновесия у детей.

В настоящее время достаточно изучен аминокислотный состав белков различных органов и тканей человека и пищевых продуктов. Поэтому имеется возможность так комбинировать продукты питания, чтобы человек получал в пищевом рационе все жизненно необходимые аминокислоты в нужных количествах и сочетаниях.

В организме ребенка идут интенсивно процессы роста и формирования новых клеток и тканей. Это требует поступления в детский организм относительно большего количества белка, чем у взрослого человека. Чем интенсивнее идут процессы роста, тем больше потребность в белке.

Суточная потребность в белке на 1 кг массы тела у ребенка на первом году жизни составляет 4-5 г, от 1 до 3 лет – 4-4,5 г, от 6 до 10 лет – 2,5-3 г, старше 12 лет – 2-2,5 г, у взрослых -1,5-1,8 г. Следовательно, в зависимости от возраста и массы дети от 1 до 4 лет должны получать в сутки белка 30-50 г, от 4 до 7 лет – около 70 г, с 7 лет – 75-80 г. При этих показателях азот максимально задерживается в организме.

Белки не откладываются в организме про запас, поэтому если давать их с пищей больше, чем это требуется организму, то увеличения задержки азота и, следовательно, нарастания синтеза белка не произойдет. При этом у ребенка ухудшается аппетит, нарушается кислотно-щелочное равновесие, усиливается выведение азота с мочой и калом. Ребенку нужно давать оптимальное количество белка, с набором всех необходимых аминокислот.

Большая часть азота, поступающего в организм с белковой пищей, выделяется с мочой. С возрастом содержание азота в моче уменьшается.

Особенности жирового обмена в детском возрасте

Поступивший с пищей жир в пищеварительном тракте расщепляется на глицерин и жирные кислоты, которые всасываются в основном в лимфу и лишь частично в кровь. В организме из этих веществ, а также из продуктов обмена углеводов и белков синтезируется жир, который используется организмом прежде всего как богатый источник энергии. При распаде жира выделяется в 2 раза больше энергии, чем при распаде равного количества белков и углеводов. Кроме того, жир является обязательной составной частью клеточных структур: цитоплазмы, ядра и клеточной мембраны, особенно нервных клеток. Не израсходованный в организме жир откладывается в запас в виде жировых отложений.

Некоторые непредельные жирные кислоты, необходимые организму (линолевая, линоленовая и арахидоновая), должны поступать в организм в готовом виде, так как он не способен их синтезировать. Содержатся непредельные жирные кислоты в растительных маслах. Больше всего их в льняном и конопляном масле, но много линолевой кислоты и в подсолнечном масле. Этим объясняется высокая питательная ценность маргарина, в котором содержится значительное количество растительных жиров.

С жирами в организм поступают растворимые в них витамины (витамины A, D, Е и др.), имеющие для человека жизненно важное значение. На 1 кг массы взрослого человека в сутки должно поступать с пищей 1,25 г жиров (80-100 г в сутки).

Конечные продукты обмена жиров – углекислый газ и вода. В организме ребенка первого полугодия жизни за счет жиров покрывается примерно на 50% потребность в энергии. Без жиров невозможна выработка общего и специфического иммунитета. Обмен жиров у детей неустойчив, при недостатке в пище углеводов или при усиленном их расходе быстро истощаются депо жира.

Всасывание жиров у детей идет интенсивно. При грудном вскармливании усваивается до 90% жиров молока, при искусственном – 85-90%; у старших детей жиры усваиваются на 95-97%.

Для лучшего использования жира в пище детей должно быть достаточно и углеводов, так как при дефиците углеводов в питании происходит неполное окисление жиров и в крови накапливаются кислые продукты обмена.

Потребность организма в жирах на 1 кг массы тела тем выше, чем меньше возраст ребенка. С возрастом увеличивается абсолютное количество жира, необходимое для нормального развития детей.

Обмен углеводов и его возрастные особенности

Углеводы являются основным источником энергии. Наибольшее количество углеводов содержится в злаках, картофеле. Богаты углеводами также овощи и фрукты. Расщепившись в пищеварительном тракте до глюкозы, углеводы всасываются в кровь и усваиваются клетками организма. Неиспользуемая глюкоза в печени синтезируется в гликоген – полисахарид, откладывающийся в печени и мышцах и являющийся резервом углеводов в организме. При отсутствии углеводов в пище они могут вырабатываться из продуктов распада белков и жиров. Особенно чувствительной к снижению уровня глюкозы в крови (глипогликемии) является центральная нервная система. Уже незначительное снижение сахара в крови вызывает слабость, головокружение, при значительном падении углеводов наступают разные вегетативные расстройства, судороги, потеря сознания.

Распад углеводов с освобождением энергии может идти как в бескислородных условиях, так и в присутствии кислорода. Конечные продукты обмена углеводов – углекислый газ и вода.

Углеводы обладают способностью быстро распадаться и окисляться. Быстрота распада глюкозы и возможность быстрого извлечения и переработки ее резерва – гликогена создают условия для экстренной мобилизации энергетических ресурсов при резком эмоциональном возбуждении, интенсивных мышечных нагрузках.

При сильном утомлении во время продолжительных спортивных соревнований прием нескольких кусочков сахара улучшает состояние организма.

Значение глюкозы для организма не исчерпывается ее ролью как источника энергии. Она входит в состав нуклеиновых кислот, в состав цитоплазмы и, следовательно, необходима для образования новых клеток, особенно в период роста.

В детском организме, в период его роста и развития, углеводы выполняют не только роль основных источников энергии, но и важную пластическую роль при формировании клеточных оболочек, вещества соединительной ткани. Углеводы участвуют в окислении продуктов белкового и жирового обмена, чем способствуют поддержанию кислотно-щелочного равновесия в организме.

Интенсивный рост детского организма требует значительных количеств пластического материала – белков и жиров. Поэтому у детей образование углеводов из белков и жиров ограниченно.

Суточная потребность в углеводах у детей высокая и составляет в грудном возрасте 10-12 г на 1 кг массы тела. В последующие годы потребное количество углеводов колеблется от 8-9 до 12-15 г на 1 кг массы. От 1 до 3 лет в сутки ребенку надо дать с пищей в среднем 193 г углеводов, от 4 до 7 лет – 287 г, от 9 до 13 лет – 370 г, от 14 до 17 лет – 470 г, взрослому – 500 г.

Водно-солевой обмен. Значение воды и минеральных солей в процессе роста и развития ребенка

Хотя ни вода, ни минеральные соли не являются источниками энергии, их поступление и выведение из организма является условием его нормальной жизнедеятельности. Ведь все превращения веществ в организме совершаются в водной среде. Вода растворяет пищевые вещества, поступившие в организм вместе с минеральными веществами, она принимает участие в построении клеток и во многих реакциях обмена. Вода и минеральные соли являются основной составной частью плазмы крови, лимфы и тканевой жидкости, создают в основном внутреннюю среду организма. Вода участвует в регуляции температуры тела, испаряясь, она предохраняет тело от перегрева. Все пищеварительные соки содержат воду и минеральные соли. Вода составляет большой процент массы тела (у взрослого человека примерно 65%, у детей 75-80%). Особенно велико содержание воды в крови (92%). Человек без воды может существовать значительно меньше времени, чем без пищи,- всего несколько дней. При нормальной температуре окружающей среды и нормальном пищевом режиме потребность воды у взрослого человека составляет 2-2,5 л. Это количество воды поступает из следующих источников:

1. воды, потребляемой при питье (около 1 л);

2. воды, содержащейся в пище (около 1 л);

3. воды, которая образуется в организме при обмене белков, жиров и углеводов (300-350 см³).

Основные органы, удаляющие воду из организма,- почки, потовые железы, легкие и кишечник. Почками за сутки из организма удаляется 1,2-1,5 л воды в составе мочи. Потовыми железами через кожу в виде пота удаляется 500-700 см³воды в сутки. При нормальной температуре и влажности воздуха на 1 см² кожного покрова каждые 10 мин выделяется около 1 мг воды.

Легкими в виде водяных паров выводится 350 см³ воды. Это количество резко возрастает при углублении и учащении дыхания, и за сутки тогда может выделиться 700-800 см³ воды.

Через кишечник с калом выводится в сутки 100-150 см³ воды. При расстройстве деятельности кишечника может выводиться большее количество воды (при поносе), что приводит к обеднению организма водой. Для нормальной деятельности организма важно, чтобы поступление воды в организм полностью покрывало расход ее.

Если воды выводится из организма больше, чем поступает в него, возникает чувство жажды. Отношение количества потребленной воды к количеству выделенной составляет водный баланс. Организм ребенка быстро теряет и быстро накапливает воду. Потребность в воде на 1 кг массы тела с возрастом уменьшается, а абсолютное количество ее возрастает. Трехмесячному ребенку требуется 150-170 г воды на 1 кг массы, в 2 года – 95 г, в 12-13 лет – 45 г. Суточная потребность в воде у годовалого ребенка 800 мл, в 4 года -950-1000 мл, в 5-6 лет-1200 мл, в 7-10 лет-1350 мл, в 11 – 14 лет-1500 мл.

Организм нуждается в постоянном поступлении минеральных солей. Минеральные вещества необходимы для нормального функционирования организма. Так, с наличием минеральных веществ, содержащих натрий, калий, хлор, связано явление возбудимости – одно из основных свойств живого. Рост и развитие костей, мышц зависят от содержания минеральных веществ. Они определяют реакцию крови (рН), способствуют нормальной деятельности сердца и нервной системы, используются для образования гемоглобина (железо), соляной кислоты желудочного сока (хлор). Минеральные соли создают столь необходимое для жизнедеятельности клеток определенное осмотическое давление.

У новорожденного минеральные вещества составляют 2,55% от массы тела, у взрослого – 5%. Они оказывают большое влияние на развитие ребенка. С кальциевым и фосфорным обменом связаны рост костей, сроки окостенения хрящей и состояние окислительных процессов в организме. Кальций влияет на возбудимость нервной системы, сократимость мышц, свертываемость крови, белковый и жировой обмен в организме. Фосфор нужен не только для роста костной ткани, но и .для нормального функционирования нервной системы, большинства железистых и других органов.

Наибольшая потребность в кальции отмечается на первом году жизни ребенка: в этом возрасте она в 8 раз больше, чем на втором году жизни, и в 13 раз больше, чем на третьем году. Затем потребность в кальции снижается, несколько повышаясь в период полового созревания. Суточная потребность в кальции у школьников 0,68-2,36 г, суточная потребность в фосфоре 1,5-2,0 г.

Оптимальное соотношение между концентрацией солей кальция и фосфора для детей дошкольного возраста составляет 1:1, в возрасте 8-10 лет-1:1,5, у подростков и старших школьников- 1:2. При таких отношениях развитие скелета протекает нормально. В молоке имеется идеальное соотношение солей кальция и фосфора, поэтому включение молока в рацион питания детей обязательно.

Потребность в железе у детей выше, чем у взрослых (1 -1,2 мг на 1 кг массы в сутки, а у взрослых – 0,9 мг). Натрия дети должны получать 25-40 мг в сутки, калия-12-30 мг, хлора – 12-15 мг.

Витамины и их значение

Витамины – органические соединения, совершенно необходимые для нормального функционирования организма. Витамины входят в состав многих ферментов. Это объясняет важную роль витаминов в обмене веществ. Витамины способствуют действию гормонов, а также повышению сопротивляемости организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды (инфекция, действие высокой и низкой температуры и т.д.). Они необходимы для стимулирования роста, восстановления тканей и клеток после травм и операций.

В отличие от ферментов и гормонов, большинство витаминов не образуется в организме человека. Главным их источником являются овощи, фрукты и ягоды. Содержатся витамины также в молоке, мясе, рыбе. Витамины требуются в очень небольших количествах, но их недостаточность или отсутствие в пище нарушает образование соответствующих ферментов.

Авитаминоз – отсутствие определенных витаминов вызывает специфические нарушения в организме и тяжелые заболевания. Для нормальной жизнедеятельности организма, его роста и развития необходимы следующие витамины:

Витамин B₁ (тиамин, аневрин) содержится в лесных орехах, неочищенном рисе, хлебе грубого помола, ячневой и овсяной крупах, особенно много его в пивных дрожжах и печени.

При отсутствии в пище витамина B развивается заболевание бери-бери. Больной теряет аппетит, быстро утомляется, постепенно появляется слабость в мышцах ног. Затем наступает потеря чувствительности в мышцах ног, поражение слухового и зрительного нервов, гибнут клетки продолговатого и спинного мозга, наступает паралич конечностей. Без своевременного лечения наступает смерть.

Витамин В₂ (рибофлавин) содержится в хлебе, гречневой крупе, молоке, яйцах, печени, мясе, томатах.

У человека первым признаком отсутствия этого витамина является поражение кожи (в области губ чаще всего). Появляются трещины, которые мокнут и покрываются темной коркой. Позднее развивается поражение глаз и кожи, сопровождающееся отпадением ороговевших чешуек. В дальнейшем могут развиться злокачественное малокровие, поражение нервной системы, внезапное падение кровяного давления, судороги, потеря сознания.

Витамин РР (никотинамид) содержится в зеленых овощах, моркови, картофеле, горохе, дрожжах, гречневой крупе, ржаном и пшеничном хлебе, молоке, мясе, печени.

При авитаминозе РР отмечается чувство жжения во рту, обильное слюнотечение и поносы. Язык становится малиново-красным. На руках, шее, лице появляются красные пятна. Кожа становится грубой и шероховатой, отчего заболевание получило название «пеллагра» (по-итальянски pelleagra – шершавая кожа). При тяжелом течении болезни ослабевает память, развиваются психозы и галлюцинации.

Витамин В₁₂(цианкобалламин) у человека синтезируется в кишечнике. Содержится в почках, печени млекопитающих и рыб. При его недостатке в организме развивается злокачественное малокровие, связанное с нарушением образования эритроцитов.

Витамин С (аскорбиновая кислота) широко распространен в природе в овощах, фруктах, хвое, в печени. Хорошо сохраняется аскорбиновая кислота в квашеной капусте. В 100 г хвои содержится 250 мг витамина С, а в 100 г шиповника – 150 мг.

Недостаток витамина С вызывает заболевание цингой. Обычно болезнь начинается с общего недомогания, угнетенности. Кожа приобретает грязновато-серый оттенок, десны кровоточат, выпадают зубы. На теле появляются темные пятна кровоизлияний, некоторые из них изъязвляются и причиняют резкую боль. Раньше цинга уносила много человеческих жизней.