121.Возрастные особенности процессов гниения в желудочно-кишечном тракте ребенка.
В условиях ослабления защитных свойств организма, преимущество в размножении могут получить гнилостные микробы или грибковая флора, что приводит к развитию местных воспалительных процессов (стоматит, заеды, бронхит, энтерит, налеты на слизистых и т.д.). Развитие гнилостной флоры в кишечнике приводит к возникновению процессов гниения (разложение белков с образованием фенола, скатола, индола, крезола, сероводорода, аммиака и др. токсических веществ), и процессов брожения. Образующиеся продукты гниения и брожения, а также растяжение кишечника газами обуславливает возникновение ряда симптомов: расстройство стула, метеоризм, отрыжку, неприятный вкус во рту, боли разного характера (колики, спазмы). Внутрикишечное образование токсических веществ ведет к повышенному проникновению их в кровоток, что сопровождается нарушением общего самочувствия (утомляемость, раздражительность, головные боли, сосудистая дистония и др.), а также развитием симптомов непереносимости определенных пищевых продуктов (аллергия). Нарушение пищеварительных процессов при дисбактериозе приводит к нарушению обмена веществ - жирового, углеводного, белкового, водно-солевого, обмена витаминов. К признакам нарушения обмена относят потерю веса, недостаток выделения желчных кислот, дефицит жирорастворимых витаминов (сухость кожи, ухудшение зрения). При дисбиозе происходит активное снижение усвоения кальция, что приводит к остеопорозу (ломкость костей, онемение пальцев рук и ног, судороги).
122.Перинатальный период в развитии организма. Эмбриональный и фетальный этапы. Особенности обмена веществ в фетальном периоде. Единая функциональная биохимическая система: мать – плацента – плод. Специфика обмена плаценты.
В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа: дробление, гаструляцию и первичный органогенез. Эмбриональный период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. Фетальный этап развития организма – часть внутриутробного периода жизнедеятельности организма, характеризующаяся образованием, становлением, ростом органов, сменяет эмбриональный и продолжается до родов (рождения детеныша). Перинатальный период — период от 28 недели беременности, включающий период родов и заканчивающийся через 168 часов после рождения. Перинатальный период является важнейшим этапом, обусловливающим в дальнейшем физическое, нервно-психическое и интеллектуальное развитие ребенка. В перинатальном периоде происходит созревание функций, необходимых для самостоятельного существования организма новорожденного. Его функциональные системы к моменту родов хотя и несовершенны, но достаточны для обеспечения жизнеспособности в ходе родов, когда плод испытывает воздействие изгоняющих сил матки и недостаток кислорода. Во время физиологических родов наблюдается выраженная активация гипофизарно-надпочечниковой системы роженицы и эндокринных желез плода, что проявляется повышением концентрации кортазола и гормонов роста, особенно выраженной при гипоксии плода.
Характер родов и способ родоразрешения определяют степень и характер реакций адаптации плода и новорожденного. Так, при родах через естественные родовые пути у плода наблюдается последовательная активация функций коры надпочечников, щитовидной железы и гипофиза. У новорожденных, извлеченных путем кесарева сечения, отмечаются одновременная активация функций коры надпочечников и щитовидной железы, усиленный выброс в кровеносные сосуды эритроцитов и лейкоцитов впервые же минуты после рождения. Система "мать – плацента – плод" – функциональная система, возникшая сразу же после зачатия. Направлена система "мать – плацента – плод" на поддержание оптимальных условий развития эмбриона, а затем плода в организме и связана со сложными и взаимообусловливающими адаптационными процессами. Функциональная система "мать – плацента – плод" имеет ряд особенностей: 1) срок существования данной функциональной системы ограничен сроком беременности, т. е. непосредственно временем развития эмбриона и плода до момента рождения; 2) данная функциональная система может сформироваться только в организме женщины со всеми присущими ему физиологическими особенностями; 3) при формировании и становлении функциональной системы мать – плацента – плод задействованы как нормальные с точки зрения анатомии и физиологии процессы, так и патологические, которые также необходимы для прогрессирования гестационного процесса и развития плода (инвазивный рост трофобласта, гестационные изменения спиральных артерий и др.); 4) во время становления и существования данной функциональной системы имеют место определенные «критические периоды».
123.Характеристика периода новорожденности и его биохимические аспекты. Биохимические сдвиги новорожденного впервые часы постнатального периода.
Период новорожденности, или неонатальный, начинается с момента рождения ребенка, первого вдоха и перевязки пуповины. Первые минуты и дни жизни характеризуются реакциями адаптации систем и органов к новым условиям окружающей среды. Адаптация ребенка протекает благополучно при продолжающейся тесной физической, иммунобиологической и психоэмоциональной связи с мамой. У доношенных детей целесообразно пережимать пуповину через 1-1,5 минуты после рождения, у недоношенных - через 1,5-2 минуты, т.е. после первого вдоха. Пережатие пуповины и выключение плацентарного кровотока приводит к перестройке кровообращения у ребенка: повышению давления в большом круге кровообращения. Под воздействием первого вдоха и рефлекторного сокращения дыхательных мышц (в большей степени диафрагмы) в грудной клетке создается отрицательное давление, способствующее засасыванию атмосферного воздуха в дыхательные пути. В механизме расправления легких большое значение имеет сосудистый компонент. Заполнение кровью легочных сосудов приводит к медленному расширению мелких ветвей легочной артерии и заканчивается к 4-5 дням жизни. Сурфактантная система, выстилающая эпителий бронхов и бронхиол, изменяет в них силу поверхностного натяжения во время вдоха и выдоха. Эта саморегулирующая многокомпонентная система, в которой большое значение имеют дисдилимеры, отличающиеся высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот, играет особую роль в расправлении и остаточной функциональной емкости легких. В первую неделю жизни у новорожденного частота дыхания колеблется от 30 до 60 в минуту и зависит от функционального состояния органов и систем и особенностей метаболизма. В первую неделю жизни выявляется физиологический ацидоз и снижение напряжения кислорода в крови, изменяются глюкоза и липиды крови. В качестве источников энергии в этот момент используются высокие концентрации неэстерифицированных жирных кислот. Метаболические процессы в жировой ткани протекают активно.
124.Своеобразие метаболизма ребенка и его регуляция в различные возрастные периоды. Биохимические критерии, характеризующие отдельные возрастные этапы.
Особенностью метаболизма растущего организма является анаболическая направленность, которую определяет специфичное функционирование генного аппарата и возрастающее в процессе роста регуляторное влияние нейроэндокринной системы. Процессы обмена у растущего организма могут быть замедлены или нарушены под влиянием внешних воздействий (дефекты вскармливания и питания, инфекционные болезни), а также наследственных факторов (наследственные болезни обмена веществ). Особенно легко нарушается обмен веществ в критические периоды, когда меняется интенсивность реакций обмена или происходит его качественная перестройка.
| ОБМЕН УГЛЕВОДОВ | 1. У плода и впервые месяцы жизни преобладает анаэробный распад (окисление) глюкозы. Поэтому уровень лактата у новорожденных больше, чем у взрослых. У новорожденных и детей первых лет жизни высока активность пентозного пути окисления глюкозы, т.к. этот процесс является поставщиком НАДФН2, используемого для восстановительного синтеза (образования СЖК), имеющего большое значение для детского организма. До 10-14 дней после рождения отмечается физиологическая гипогликемия, это связано с тем, что связь с матерью после родов прекратилась, а своих запасов гликогена мало. 2. |
| ОБМЕН ЛИПИДОВ | 1. У младенцев клетками слизистой оболочки корня языка и глотки при сосании также секретируется липаза, продолжающая свое действие в желудке. Активна липаза в желудочном соке, т.к. ее оптимум рН 4,5-5,0, что соответствует рН желудочного сока в детском возрасте. Вдоль позвоночника с внутренней стороны располагаются запасы бурой жировой ткани, играющей роль в несократительном термогенезе, что имеет место для новорожденных и детей первых лет жизни (сократительный термогенез обусловлен глюкозой и сокращением мышц – дрожью – имеет место у взрослых). Повышен липогенез. Синтез ТАГ обнаруживается уже у плода. |
| ОБМЕНБЕЛКОВ | 1. Для растущего организма детей характерен положительный азотистый баланс. Образование желудочных ферментов начинается относительно рано. Так, пептидная, химозиновая активность определяются еще в антенатальном периоде. Уровень активности этих ферментов достигает максимума к моменту рождения, мало меняясь мало меняясь до 10 дня жизни. Говоря о деятельности секреторной функции желудка ребенка, часто используют термин «слабость» процессов пищеварения. Однако это не совсем так. Указанное явление можно трактовать как своеобразную адаптацию желез желудка к молоку – естественной и единственной пищи грудного ребенка. Более того, наличие развитой секреции желудочного сока в первые дни жизни ребенка могло бы играть даже отрицательную роль. Избыток НС1 и активность протеаз могли бы привести к перевариванию ряда белков молозива, в частности γ-глобулинов. |
125.Уровни регуляции обменных процессов в организме. Ведущая роль центральной нервной системы как основного компонента нейроэндокринной регуляции биологических систем. Организм человека как саморегулируемая система. Схема регулирования процессов обмена веществ. Гомеостаз и его нарушения при патологии. Виды адаптации: срочная и замедленная.
Регуляция скорости протекания метаболизма часто осуществляется путем изменения скорости одной или, возможно, двух ключевых реакций, катализируемых "регуляторными ферментами ". Некоторые физико-химические факторы, контролирующие скорость ферментативной реакции, например, концентрация субстрата, имеют первостепенное значение при регуляций общей скорости образования продукта данного пути метаболизма. В то же время другие факторы, влияющие на активность ферментов, например температура и pH, у теплокровных животных постоянны и практически не имеют значения для регуляции скорости процессов метаболизма. При достижении равновесия прямая и обратная реакции протекают с одинаковой скоростью, и, следовательно, концентрации продукта и субстрата остаются постоянными. Многие метаболические реакции протекают именно в таких условиях, т.е. являются "равновесными". В стационарных условиях in vivo протекание реакции слева направо возможно за счет непрерывного поступления субстрата и постоянного удаления продукта D. Такой путь мог бы функционировать, но при этом оставалось бы мало возможностей для регуляции его скорости путем изменения активности фермента, поскольку увеличение активности приводило бы только к более быстрому достижению равновесия. В действительности в метаболическом пути, как правило, имеются одна или несколько реакций "неравновесного" типа, концентрации реактантов которых далеки от равновесных. При протекании реакции в равновесном состоянии происходит рассеивание свободной энергии в виде теплоты, и реакция оказывается практически необратимой. По такому пути поток реактантов идет в определенном направлении, однако без системы контроля наступит его истощение. Концентрации ферментов, катализирующих неравновесные реакции, обычно невелики, и активность ферментов регулируется специальными механизмами; эти механизмы функционируют по принципу "одноходового" клапана и позволяют контролировать скорость образования продукта. Гомеостаз – относительное динамическое постоянство внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма человека и животных. "Сохранение структурно-функциональной стабильности" - суть любого гомеостаза, управляемого гомеостатом или саморегулируемого. С точки зрения химической биофизики гомеостаз – это состояние, при котором все процессы, ответственные за энергетические превращения в организме, находятся в динамическом равновесии. Это состояние обладает наибольшей устойчивостью и соответствует физиологическому оптимуму. С этих позиций основными причинами нарушения гомеостаза являются необычные для нормальной жизнедеятельности неферментативные реакции, протекающие в мембранах; в большинстве случаев это цепные реакции окисления с участием свободных радикалов, возникающие в фосфолипидах клеток. Эти реакции ведут к повреждению структурных элементов клеток и нарушению функции регулирования. К факторам, являющимся причиной нарушения гомеостаза, относятся также агенты, вызывающие радикалообразование, - ионизирующие излучения, инфекционные токсины, некоторые продукты питания, никотин, а также недостаток витаминов и т.д. Одним из основных факторов, стабилизирующих гомеостатическое состояние и функции мембран, являются биоантиокислители, которые сдерживают развитие окислительных радикальных реакций.
126.Особенности обмена веществ у ребенка раннего возраста. Несовершенство высших форм регуляции. Своеобразие гормональной регуляции.
Основной обмен у младенца в два раза выше, чем у детей старшего возраста и у взрослых. Обмен, отнесенный к единице веса, как и к единице поверхности тела, постоянно увеличивается до второго года, а затем начинает уменьшаться. Это способствует усиленному росту тканей и органов. Неустойчивость обменных процессов обусловливается в значительной степени недостаточным регулирующим действием нервной системы, а также недостаточной активностью некоторых ферментов впервые дни и недели после рождения. Активность амилазы, каталазы и отчасти липазы хорошо выражена. Суточный основной обмен после рождения (при весе новорожденного 3000-3500 г.) приблизительно 209 Дж (50 кал/на 1 кг веса). В последующие дни достигает 230 Дж (55 кал) на 1 кг веса (у взрослых соответственно 100 Дж - 24 кал, на 1 кг веса). Белковый обмен. Известно, что содержание белков в организме плода тесно связано с содержанием свободных аминокислот у беременной. Аминокислоты проходят через плаценту (путем активного транспорта) и содержание их зависит от уровня эстерогенов и прогестерона. После рождения, в первые дни жизни, обычно существует отрицательный азотный баланс, связанный с высоким количеством выделяемого азота, а потребность организма в белках повышенная. Необходимым условием для нормального роста организма является положительный азотный баланс. Богатое белками молозиво оказывает в этом отношении благоприятное действие. На усиленное расщепление белков в первые дни жизни указывает увеличение выведения остаточного азота с мочой и повышение содержания мочевой кислоты (до пятого дня). Часто в этот период наблюдается и понижение дыхательного коэффициента, что указывает на недостаточное питание ребенка, сопровождающееся физиологической потерей веса и высоким процентом транзиторной лихорадки. Углеводный обмен. Глюкоза является основным источником энергии плода. Она быстро проходит через плаценту (путем диффузии) и при нормальных условиях содержание ее зависит от уровня сахара в крови у матери. Углеводы являются основным источником, обеспечивающим энергетические потребности организма. Они регулируют водный обмен и являются носителями растворимых в воде витаминов. В их присутствии полноценно используются белки и жиры. Углеводный обмен новорожденных очень лабилен и сахарная кривая тесно связана с составом пищи. В первый день после рождения в крови содержится в среднем 2,8 ммоль/л (50 мг%) сахара. Большая лабильность углеводного обмена проявляется повышенной чувствительностью к инсулину при нормальной адреналиновой реакции. Несмотря на низкое содержание сахара, симптомы гипогликемии наблюдаются редко (существует гликогеновое депо). Резорбция сахара у новорожденного сравнительно быстрая, но в связи с незрелостью печени гликогенообразование ограничено. Жировой обмен. Еще при рождении липогенез в ряде тканей плода очень активен. Плод синтезирует жиры из свободных жировых кислот, проходящих через плаценту, и из глюкозы. В последние месяцы беременности происходит наибольшее накопление жиров. По своей химической структуре жиры делятся на нейтральные, фосфатиды, гликолипиды, липиды и др. Нейтральные жиры - основной энергетический источник; остальные являются источником образования клеточной структуры. Организм синтезирует почти все жиры, кроме ненасыщенных жировых кислот. Минеральный обмен регулируют осмотическое давление в тканях и играют важную роль в водном, белковом и жировом обмене. При естественном вскармливании минеральные соли усваиваются значительно лучше, чем при искусственном. Степень использования организмом кальция и фосфора находится в тесной зависимости от соотношения их в пище новорожденного. Это соотношение особенно благоприятно в материнском молоке. Обмен витаминов. Витамины играют огромную роль в регуляции основных жизненных процессов. При отсутствии или недостаточности витаминов в организме наступает ряд нарушений. Повышенная потребность новорожденного в витаминах связана с быстрым ростом и вдвое более интенсивным обменом веществ.
127.Изменения ферментативных систем в ходе индивидуального развития организма как проявление биохимической адаптации. Срочная и замедленная адаптация.
Резкое изменение условий внешней среды, несущее угрозу организму, запускает его сложную адаптивную реакцию. Основной регуляторной системой последней является гипоталамо - гипофизарноадреналовая система, деятельность которой, перестраивает активность вегетативных систем организма таким образом, что сдвиг гомеостаза устраняется или заблаговременно прекращается. В центральной нервной системе происходят изменения клеточного обмена, в частности, повышается метаболизм важнейших биологических макромолекул — РНК и белков. После ликвидации нарушений гомеостаза метаболизм макромолекул в нервных структурах, участвующих в процессе адаптации, все еще остается измененным. В этом и заключается механизм адаптации: если угроза повреждения гомеостаза повторится, она будет протекать уже на фоне измененного, адаптированного к стрессорному воздействию метаболизма клеточных структур. Поскольку повторное воздействие стресс-фактора приводит к адаптации, а именно на этом основаны тренировки, то сдвиги в метаболизме РНК и белков биологически целесообразны и способствуют более эффективному развитию физиологических адаптации. В процессе формирования адаптации к природным факторам среды ведущую роль играют реакции коры надпочечников, возбуждаемые секрецией адренокортикотропного гормона гипофиза. Любое интенсивное воздействие на организм приводит к появлению в организме изменений, лучше всего определяемых по состоянию надпочечников — их весу и химическому составу или по выделению в кровь и содержанию в тканях гормонов кортикостероидов и катехоламинов. Это касается, в основном, формирования индивидуальных адаптаций, реакций организма на факторы внешней среды. Большинство адаптационных реакций человеческого организма осуществляются в два этапа: начальный этап срочной, но не всегда совершенной, адаптации, и последующий этап совершенной, долговременной адаптации. Срочный этап адаптации возникает непосредственно после начала действия раздражителя на организм и может быть реализован лишь на основе ранее сформировавшихся физиологических механизмов. Примерами проявления срочной адаптации являются: пассивное увеличение теплопродукции в ответ на холод, увеличение теплоотдачи в ответ на тепло, рост легочной вентиляции и минутного объема кровообращения в ответ на недостаток кислорода. На этом этапе адаптации функционирование органов и систем протекает на пределе физиологических возможностей организма, при почти полной мобилизации всех резервов, но не обеспечивая наиболее оптимальный адаптивный эффект. Так, бег нетренированного человека происходит при близких к максимуму величинах минутного объема сердца и легочной вентиляции, при максимальной мобилизации резерва глюкогена в печени. Механизм адаптаций. 1.пассивный путь адаптации - по типу толерантности, выносливости; 2.адаптивный путь действует на клеточно-тканевом уровне; 3.резистентный путь – сохраняет относительное постоянство внутренней среды
128.Особенности активности ферментов в раннем онтогенезе. Относительная незрелость некоторых ферментных систем, слабая активность отдельных ферментов. Изменение условий питания – фактор, меняющий активность ферментов.
В онтогенезе отмечается разнообразие возрастных изменений индукции ферментов. Разные периоды индукции определяют необходимость синтеза тех или иных ферментов. Важнейшим фактором, меняющим метаболизм детского организма, служит изменение условий питания, в частности, характер вводимой пищи. Это положение относится не только к гидролитическим ферментам желудочно-кишечного тракта. От количества и состава пищи зависит активность и тканевых энзимов. Например, на рационе, содержащем много белка в пище, наблюдается увеличение активности ферментов, синтезирующих мочевину и превращение аминокислот.