Тема 18. Биохимические особенности растущего и стареющего организма

Потребность в пищевых белках и интенсивность белкового обмена в растущем организме значительно выше, чем у взрослых. Суточная потребность в белках у взрослого человека – 1-1,5 г на 1 кг веса тела,

у 15-ти летнего подростка – 2 г,

у 12-13- летнего – 2,5 г,

у 2-5 – летнего ребенка – 3,5 г,

у годовалого – 4 г.

Синтез белков (как и все биосинтезы) идет с поглощением энергии, которая черпается из процессов биологического окисления, в ходе которых создаются молекулы АТФ. Окислительные процессы в растущем организме протекают более напряженно. Поглощение кислорода на 1 м² поверхности тела у 3-х летнего ребенка больше, чем у взрослого – на 95%,

у 6-ти летнего – на 66%,

у 9-ти летнего – на 36%,

у 12-ти летнего – на 25%.

Содержание гемоглобина в крови и миоглобина в мышцах у детей ниже, чем у взрослых, поэтому кислородная емкость организма детей меньше. При расчете на 1 кг веса тела ребенка поглощается меньше О₂при каждом входе, а с каждым сокращением сердца у них переносится меньше О₂ к мышцам, нервной системе и другим органам.

Сердечно-сосудистая и дыхательная системы у детей и подростков в состоянии покоя функционируют с большим напряжением, чем у взрослых, а поэтому обладают меньшим функциональным резервом.

При выполнении одинаковой физической нагрузки повышение уровня молочной кислоты в крови у детей больше, чем у взрослых. Многие физические упражнения (особенно неинтенсивные и длительные) быстро приводят у детей к снижению уровня сахара в крови.

Лишь эмоционально насыщенные занятия с разнообразными упражнениями и, особенно с игровыми элементами способствуют сохранению повышенного уровня сахара в крови до конца урока.

Характерной особенностью стареющего организма является снижение интенсивности обмена веществ. Самообновление белков замедляется, что приводит к уменьшению скорости деления клеток. Многие клетки атрофируются и гибнут.

Например: у 20-30 –летнего вес мышц около 36 кг,

у 70-80 –летнего – 23-24 кг.

Уменьшается число нервных клеток в коре головного мозга. Содержание белков в головном мозгу становится меньше, а содержание липидов - больше. Идет замедление размножения костных клеток и уменьшение прочности костей. Замедляется новообразование эритроцитов. Ухудшается заживление ран. Так, у 20-летнего рана в 20 см² заживает за 1 месяц, у 60-летних – за 3 месяца.

С возрастом уменьшается содержание ДНК в большей степени, чем РНК. Изменяется структура белков (изменяется аминокислотный состав белков, состояние активных центров, возможны мутации, влияние радиации). Это вызывает изменение в структуре нуклеиновой кислоты, а далее – в синтезируемом белке.

С возрастом имеют место изменения соотношения белков (альбуминов и глобулинов в сыворотке крови в сторону увеличения глобулинов и уменьшения альбуминов на 10%):

У человека от 10 до 20 лет: Аlb – 57 %,

Нlb – 43 %.

У человека от 40 до 50 лет: Аlb – 52 %,

Нlb – 48 %.

У человека от 80 до 90 лет: Аlb – 48 %,

Нlb – 52 %.

В целом Аlb и Нlb в сыворотке крови с возрастом уменьшается. Изменяется количество белка, которое откладывается в организме. Если белок пищи принять за 100%, то у новорожденных в первые дни откладывается в организме 83%, у 1-1,5 месячного – 53%, у 6-ти месячного – 20%.

С возрастом претерпевает изменение обмен липидов. В почках, печени, мозге, сердце, скелетных мышцах содержание жира остается неизменным. Изменение жира идет в жировом депо: сальнике, околосердечной сумке, вокруг почек. С возрастом синтез жира остается на одном уровне, но затруднен его распад, а это ведет к накоплению жира в организме. Повышается содержание холестерина в сыворотке крови. Количество гликогена в печени с возрастом уменьшается, так как она становится менее способна к синтезу гликогена. Содержание сахара в крови повышается: у 20-ти летнего – 97 мг%, 90-то летнего – 176 мг%.

Это объясняется двумя причинами:

1. С возрастом меньше образуется гормона инсулина, который переводит глюкозу крови в гликоген.

2. С возрастом снижается активность ферментов, в том числе гексокиназы, которая активизирует глюкозу.

Уровень процессов ассимиляции с возрастом уменьшается. Изменяется степень участия веществ в образовании энергии. Так в юношеском возрасте скелетные мышцы не используют жирные кислоты как источник энергии, а используются углеводы, а в старческом возрасте наоборот.

Интенсивность окисления углеводов в сердечной мышце возрастает с возрастом. С возрастом уменьшается количество воды и увеличивается количество сухого вещества в организме. Снижается эластичность и прочность кровеносных сосудов, а это ведет к атеросклерозу.