متابولیسم به مجموعه تغییراتی اطلاق می شود که مواد از لحظه ورود به دستگاه گوارش تا تشکیل محصولات تجزیه نهایی دفع شده از بدن متحمل می شوند. یعنی متابولیسم در همه موجودات، از ابتدایی ترین تا پیچیده ترین، از جمله بدن انسان، اساس زندگی است.

ویژگی های فرآیندهای آنابولیک و کاتابولیک در بدن

در روند زندگی، تغییرات مداوم در بدن رخ می دهد: برخی از سلول ها می میرند، برخی دیگر جایگزین آنها می شوند. در یک بزرگسال، آنها در عرض 24 ساعت می میرند؛ دیگران جایگزین آنها می شوند. در یک فرد بالغ، 1/20 سلول های پوششی پوست و نیمی از سلول های اپیتلیال دستگاه گوارش، حدود 25 گرم خون و ... می میرند و در عرض 24 ساعت جایگزین می شوند.

در طول فرآیند رشد، تجدید سلول های بدن تنها زمانی امکان پذیر است که بدن به طور مداوم O2 و مواد مغذی را دریافت کند، که مواد ساختمانی هستند که بدن از آن ساخته می شود. اما برای ساخت سلول های جدید بدن، تجدید مداوم آنها و همچنین برای انجام نوعی کار به انرژی نیاز است. بدن انسان این انرژی را از طریق پوسیدگی و اکسیداسیون در فرآیندهای متابولیک (متابولیسم) دریافت می کند. علاوه بر این، فرآیندهای متابولیک (آنابولیسم و ​​کاتابولیسم) به خوبی با یکدیگر هماهنگ می شوند و در یک توالی خاص رخ می دهند.

آنابولیسم به عنوان مجموعه ای از واکنش های سنتز درک می شود. کاتابولیسم مجموعه ای از واکنش های شکست است. باید در نظر داشت که هر دوی این فرآیندها پیوسته به هم متصل هستند. فرآیندهای کاتابولیک، آنابولیسم را با انرژی و مواد اولیه، و فرآیندهای آنابولیک، سنتز ساختارها، تشکیل بافت های جدید در ارتباط با فرآیندهای رشد بدن، سنتز هورمون ها و آنزیم های لازم برای زندگی را فراهم می کنند.

در طول رشد فردی، مهم ترین تغییرات توسط مرحله آنابولیک متابولیسم و ​​تا حدی کمتر در مرحله کاتابولیک تجربه می شود.

با توجه به اهمیت عملکردی آنها در مرحله آنابولیک متابولیسم، انواع سنتز زیر متمایز می شود:

1) سنتز رشد - افزایش توده پروتئین اندام ها در طول دوره افزایش تقسیم سلولی (تکثیر) و رشد ارگانیسم به عنوان یک کل.

2) سنتز عملکردی و محافظ - تشکیل پروتئین برای سایر اندام ها و سیستم ها، به عنوان مثال، سنتز پروتئین های پلاسمای خون در کبد، تشکیل آنزیم ها و هورمون های دستگاه گوارش.

3) سنتز بازسازی (بازیابی) - سنتز پروتئین ها در بافت های در حال بازسازی پس از آسیب یا سوء تغذیه.

4) سنتز خود نوسازی همراه با تثبیت بدن - دوباره پر کردن مداوم اجزای محیط داخلی که در حین تجزیه از بین می روند.

همه این اشکال در طول رشد فردی ضعیف می شوند، اگرچه به طور ناهموار. در این مورد، به خصوص تغییرات قابل توجهی در سنتز رشد مشاهده می شود. دوره داخل رحمی بیشترین نرخ رشد را دارد. به عنوان مثال، وزن جنین انسان در مقایسه با وزن زیگوت 1 میلیارد افزایش می یابد. 20 میلیون بار و در طی 20 سال رشد مترقی انسان بیش از 20 برابر افزایش نمی یابد.

متابولیسم پروتئین در ارگانیسم در حال توسعه

فرآیندهای رشد، که شاخص های کمی آن افزایش وزن بدن و سطح تعادل مثبت نیتروژن است، یک طرف توسعه است. جنبه دوم آن تمایز سلول ها و بافت ها است که اساس بیوشیمیایی آن سنتز پروتئین های آنزیمی، ساختاری و عملکردی است.

پروتئین ها از اسیدهای آمینه ای که از دستگاه گوارش می آیند، سنتز می شوند. علاوه بر این، این اسیدهای آمینه به دو دسته ضروری و غیر ضروری تقسیم می شوند. اگر اسیدهای آمینه ضروری (لوسین، متیونین و تریپتوفان و غیره) همراه با غذا تامین نشود، سنتز پروتئین در بدن مختل می شود. تامین آمینو اسیدهای ضروری برای ارگانیسم در حال رشد اهمیت ویژه ای دارد، به عنوان مثال، کمبود لیزین در غذا منجر به تاخیر در رشد، تحلیل رفتن سیستم عضلانی و کمبود والین منجر به اختلال در تعادل در کودک می شود.

در غیاب اسیدهای آمینه ضروری در غذا، می توان آنها را از اسیدهای آمینه ضروری سنتز کرد (تیروزین را می توان از فنیل آلانین سنتز کرد).

و در نهایت، پروتئین هایی که حاوی کل مجموعه ضروری اسیدهای آمینه هستند که فرآیندهای سنتز طبیعی را تضمین می کنند، به عنوان پروتئین های کامل بیولوژیکی طبقه بندی می شوند. ارزش بیولوژیکی یک پروتئین برای افراد مختلف بسته به وضعیت بدن، رژیم غذایی و سن متفاوت است.

نیاز روزانه پروتئین به ازای هر 1 کیلوگرم وزن در کودک: در 1 سال - 4.8 گرم، 1-3 سال - 4-4.5 گرم. 6-10 سال - 2.5-3 گرم، 12 و بیشتر - 2.5 گرم، بزرگسالان - 1.5-1.8 گرم بنابراین، بسته به سن، کودکان زیر 4 سال باید 50 گرم پروتئین، تا 7 سال - 70 گرم دریافت کنند. از 7 سال - 80 گرم در روز.

میزان پروتئین‌هایی که وارد بدن می‌شوند و در آن از بین می‌روند با مقدار تعادل نیتروژن، یعنی نسبت مقادیر نیتروژنی که با غذا وارد بدن می‌شود و با ادرار، عرق و سایر ترشحات از بدن دفع می‌شود، قضاوت می‌شود. .

مطالعات نشان داده اند که مرحله پیشرونده رشد با متابولیسم شدید پروتئین و تعادل مثبت نیتروژن مشخص می شود. هر چه بدن جوان تر باشد، تعادل مثبت بالاتر و توانایی بیشتری برای حفظ نیتروژن غذا وجود دارد. با کاهش سرعت رشد، توانایی حفظ متابولیسم پروتئین نیز کاهش می یابد.

همانطور که مشاهده می شود، توانایی حفظ نیتروژن و گوگرد در کودکان در معرض نوسانات فردی قابل توجه است و در کل دوره رشد پیشرونده ادامه می یابد. با توقف رشد، کاهش شدید احتباس نیتروژن و گوگرد از غذا مشاهده می شود که در بزرگسالان و افراد مسن مشاهده می شود.

به عنوان یک قاعده، بزرگسالان توانایی حفظ نیتروژن غذایی را ندارند، متابولیسم آنها در حالت تعادل نیتروژن است. این نشان می دهد که پتانسیل سنتز پروتئین برای مدت طولانی باقی می ماند - بنابراین، تحت تأثیر فعالیت بدنی، توده عضلانی افزایش می یابد (تعادل نیتروژن مثبت).

در طول دوره‌های رشد پایدار و پس‌رونده، با رسیدن به حداکثر وزن و توقف رشد، نقش اصلی را فرآیندهای خود نوسازی ایفا می‌کنند که در طول زندگی اتفاق می‌افتد و در سنین پیری بسیار کندتر از سایر انواع سنتز محو می‌شود. . شدت خود نوسازی را می توان با ضریب سایش (Rubner) قضاوت کرد، که مشخص کننده حداقل هزینه هایی است که با فرآیندهای اساسی زندگی در غیاب پروتئین در غذا مرتبط است. این شاخص با حداقل مقدار نیتروژن دفع شده در ادرار، با یک رژیم غذایی کالری کافی اما بدون پروتئین، یعنی با سطح نیتروژن ادرار "درون زا" محاسبه می شود.

مقدار نیتروژن ادرار در این شرایط با افزایش سن کاهش می یابد و در مردان کمی بیشتر از زنان است، اما با افزایش سن تفاوت های جنسیتی هموار می شود. داده ها نشان می دهد که میزان سنتز خود تجدید با افزایش سن کاهش می یابد.

تغییرات مرتبط با افزایش سن نه تنها پروتئین، بلکه متابولیسم چربی و کربوهیدرات را نیز تحت تأثیر قرار می دهد.

ویژگی اصلی بیولوژیکی یک ارگانیسم در حال رشد سرعت متابولیسم بالای آن است. در سطح بیولوژیکی، این در نرخ بالای واکنش های متابولیک آشکار می شود.

همانطور که می دانید متابولیسم مجموعه ای از واکنش های شیمیایی است که در محیط داخلی بدن رخ می دهد. متابولیسم به نوبه خود به کاتابولیسم و ​​آنابولیسم تقسیم می شود. کاتابولیسم به فرآیندهای شیمیایی اطلاق می شود که در آن ماکرومولکول ها به مولکول های کوچکتر تجزیه می شوند. محصولات نهایی کاتابولیسم عبارتند از دی اکسید کربن (CO2)، آب (H2O) و آمونیاک (NH3).

الگوهای زیر مشخصه کاتابولیسم هستند:

• · در فرآیند کاتابولیسم، واکنش های اکسیداسیون غالب است.
• · این فرآیند با مصرف اکسیژن رخ می دهد.
• · این فرآیند با آزاد شدن انرژی همراه است که بیشتر آن به شکل ATP (آدنوزین تری فسفات) انباشته می شود. مقداری از انرژی به صورت گرما آزاد می شود.

آنابولیسم شامل واکنش های سنتز مختلفی است و با ویژگی های زیر مشخص می شود:

• · واکنش ها ماهیت ترمیمی دارند.
• · فرآیند با مصرف هیدروژن (به شکل NADPH 2) رخ می دهد.
• · آنابولیسم با مصرف انرژی اتفاق می افتد که منبع آن ATP است.

در یک بزرگسال، هر دوی این فرآیندها تقریباً با سرعت یکسانی اتفاق می‌افتند که تجدید ترکیب شیمیایی بدن را تضمین می‌کند.

در کودکان، نوجوانان و مردان جوان، کاتابولیسم و ​​آنابولیسم با سرعت بیشتری نسبت به بزرگسالان رخ می دهد و در عین حال سرعت آنابولیسم به طور قابل توجهی بیشتر از کاتابولیسم است که منجر به تجمع مواد شیمیایی در بدن و اول از همه پروتئین ها می شود. . تجمع پروتئین ها در بدن لازمه رشد و نمو آن است.

متابولیسم پروتئین

متابولیسم پروتئین یک ارگانیسم در حال رشد دارای جهت خاص و ویژگی های خاص خود است. باید در نظر گرفت که پروتئین ماده اصلی ساختمانی برای سلول ها و بافت های یک موجود زنده در حال رشد است. در طول رشد بافت عضلانی، محتوای پروتئین در سلول های آن افزایش می یابد (سارکوپلاسم، آنزیم ها، آنزیم های انقباضی و غیره که 80 درصد باقیمانده خشک را تشکیل می دهند). درصد نسبت وزن بافت عضلانی به وزن بدن افزایش می یابد. در 16 سالگی حدود 44.2٪ از وزن کل بدن را تشکیل می دهد، در حالی که در 8 سالگی فقط حدود 27.2٪ را تشکیل می دهد.

پروتئین ها همچنین وظایف مهم دیگری را در بدن انجام می دهند (کاتالیزوری، انقباضی، تنظیمی، انرژی، حفاظتی و غیره).

متابولیسم پروتئین یک ارگانیسم در حال رشد، مانند متابولیسم به طور کلی، با شدت بالا و غلبه واکنش های آنابولیک بر واکنش های کاتابولیک مشخص می شود، همانطور که با تعادل نیتروژن مثبت مشهود است.

تعادل نیتروژن یکی از مهمترین شاخص های متابولیسم پروتئین است.

با تعادل مثبت، مقدار نیتروژن ورودی وارد بدن با پروتئین های رژیم غذایی بیشتر از مقدار کل نیتروژن دفع شده است که عمدتاً از طریق ادرار (به شکل اوره، آمونیاک، کراتینین و سایر ترکیبات حاوی نیتروژن) دفع می شود. درصد استفاده و احتباس نیتروژن وارد شده به بدن در نوزادان دو برابر بزرگسالان است.

یکی از شاخص های شدت سنتز پروتئین در یک ارگانیسم در حال رشد نیز محتوای بالای DNA و RNA در سلول ها است.

برای حفظ تعادل مثبت نیتروژن لازم برای رشد و نمو طبیعی، باید مقدار کافی پروتئین از غذا به بدن در حال رشد تامین شود.

متوسط ​​نیاز روزانه پروتئین در کشور ما برای بزرگسالان حدود 100 گرم است. برای کودکان مقدار مطلق کمتر است، اما به ازای هر کیلوگرم وزن بیشتر است: برای یک کودک 2-5 ساله 3.5 - 4 گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن، برای یک کودک 12-13 ساله - 2.5 گرم / کیلوگرم وزن بدن توصیه می شود. ، برای یک کودک 17-18 ساله - 1.5 گرم / کیلوگرم.

ارزش بیولوژیکی پروتئین های غذایی، فعالیت بدنی و ماهیت فعالیت بدنی تأثیر قابل توجهی بر روی هنجار پروتئین دارد.

نقض رشد و نمو کودک می تواند ناشی از مصرف ناکافی و بیش از حد پروتئین های غذایی باشد.

تظاهرات اولیه کمبود پروتئین، کاهش میزان آلبومین در خون و کاهش نسبت آلبومین به گلوبولین (A/G) است. کاهش اوره و نیتروژن کل در ادرار روزانه یک ارگانیسم در حال رشد نیز نشانه ای از دریافت ناکافی پروتئین از غذا است.

کمبود پروتئین می تواند منجر به تاخیر در رشد، بلوغ، کاهش وزن و تضعیف خواص محافظتی بدن شود.

شدت متابولیسم در بدن یک ورزشکار نیاز به پروتئین را افزایش می دهد، به ویژه در طول تمرینات سرعتی-قدرت، که در طی آن تجزیه پروتئین ها، عمدتا پروتئین های ماهیچه ای، افزایش می یابد.

در صورت دریافت بیش از حد پروتئین در بدن، آنزیم های گوارشی قادر به هیدرولیز کامل آنها نیستند. فعالیت آنزیم های پروتئولیتیک که هضم پروتئین ها را به اسیدهای آمینه (پپسین، تریپسین، کیموتریپسین و غیره) کاتالیز می کنند در کودکان زیر 12-11 سال کم است. با افزایش سن، عملکرد ترشحی شیره معده افزایش می یابد، اسیدیته آن افزایش می یابد و تا سن 13 سالگی به سطح بزرگسالان می رسد.

در سنین پایین، عملکرد ترشحی پانکراس نیز ضعیف است. به دلیل افزایش نفوذپذیری دیواره روده در کودکان، همراه با اسیدهای آمینه، پروتئین های تا حدی تجزیه شده - پپتیدهایی که خواص سمی دارند - می توانند جذب خون شوند.

اختلال در هضم پروتئین ها می تواند منجر به اختلال در فرآیندهای متابولیک یک ارگانیسم در حال رشد شود.

متابولیسم کربوهیدرات

متابولیسم کربوهیدرات همچنین دارای تعدادی ویژگی مرتبط با سن است. کربوهیدرات ها منبع اصلی انرژی هستند. کربوهیدرات ها بیش از نیمی از ارزش انرژی روزانه رژیم را تامین می کنند. کربوهیدرات ها همچنین تعدادی از عملکردهای تخصصی (ساختاری، محافظتی و غیره) را در بدن انجام می دهند.

نقش ویژه کربوهیدرات ها به عنوان منابع انرژی به این دلیل است که می توانند در بدن به صورت هوازی و بی هوازی اکسید شوند، در حالی که اکسیداسیون پروتئین ها و چربی ها فقط به صورت هوازی اتفاق می افتد. نیاز به کربوهیدرات برای کودکان در سنین مختلف بسیار فردی است، اما کربوهیدرات ها باید بیش از 50 درصد از کالری دریافتی روزانه را تامین کنند. همانطور که کودک رشد می کند و انرژی مصرفی او افزایش می یابد، نیاز مطلق به کربوهیدرات باید افزایش یابد.

با کاهش دریافت کربوهیدرات از غذا، بدن استفاده از چربی ها و پروتئین ها را به عنوان منابع انرژی تسریع می کند. افزایش تجزیه پروتئین ها می تواند منجر به کاهش محتوای آنها در سلول ها و ظهور علائم "گرسنگی پروتئین" شود.

به دلیل ناقص بودن تنظیم نورواندوکرین متابولیسم، کودکان بیشتر از بزرگسالان تمایل به هیپوگلیسمی دارند، به ویژه در طول فعالیت بدنی مرتبط با استقامت.

برخلاف بدن یک بزرگسال، بدن کودک توانایی بسیج سریع ذخایر کربوهیدرات و حفظ شدت متابولیسم کربوهیدرات را ندارد.

افزایش مصرف طولانی مدت کربوهیدرات ها می تواند منجر به اختلالات متابولیک در کودکان شود، زیرا هضم و جذب کربوهیدرات ها ویژگی های خاص خود را دارد. در طول رشد، ترکیب کربوهیدراتی غذا تغییر می کند. بنابراین، در کودکان زیر 1 سال، کربوهیدرات اصلی رژیم لاکتوز است که بخشی از شیر مادر است. سپس این کربوهیدرات نقش اصلی در تغذیه را به ساکارز و پلی ساکاریدها (نشاسته، گلیکوژن) می دهد. علاوه بر این، در کودکان، آنزیم بزاقی آمیلاز که تجزیه پلی ساکاریدها را در حفره دهان کاتالیز می کند، فعالیت کم دارد و تنها در سن 7 سالگی به حداکثر فعالیت خود می رسد. فعالیت آمیلولیتیک آب پانکراس نیز به آرامی افزایش می‌یابد که هضم کربوهیدرات‌ها به مونوساکاریدها (گلوکز و غیره) را نیز دشوار می‌کند.

مهمترین معیار برای ارزیابی وضعیت متابولیسم کربوهیدرات در کودکان، سطح گلوکز خون ناشتا است. در کودکان خردسال 2.6 - 4.0 میلی مول در لیتر است و تنها در سن 14-16 سالگی به مقدار بزرگسالان می رسد: 3.9 - 6.1 میلی مول در لیتر.

متابولیسم چربی

متابولیسم چربی بدن در حال رشد نیز ویژگی های خاصی دارد. چربی ها (لیپیدها) از نظر بیولوژیکی نقش مهمی دارند. آنها مواد انرژی هستند که می توانند در انبارهای چربی رسوب کرده و بیشتر به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرند. از نظر ارزش انرژی، چربی ها نسبت به کربوهیدرات ها و پروتئین ها برتری دارند. هنگامی که 1 گرم چربی اکسید می شود، حدود 9 کیلو کالری انرژی آزاد می شود و 1 گرم کربوهیدرات یا پروتئین حدود 4 کیلو کالری آزاد می کند. لیپیدها نقش مهمی در فرآیندهای تنظیم حرارت دارند، اهمیت حفاظتی و مکانیکی دارند، عملکردهای ساختاری را انجام می دهند و غیره.

نیاز به چربی بر اساس سن، محیط خارجی، ماهیت فعالیت بدنی و غیره تعیین می شود. به عنوان مثال، نیاز به چربی به ازای هر کیلوگرم وزن بدن کودک 7 تا 10 ساله 2.6 گرم در روز و برای کودکان 14 تا 17 سال - 1.6-1.8 گرم در روز است. نیاز مطلق به چربی با افزایش سن افزایش می یابد: برای یک کودک 7-10 ساله باید حدود 80 گرم در روز و برای 14-17 سال باید حدود 90-95 گرم باشد.نیاز چربی برای بزرگسالان حدودا 100 گرم

مواد چربی مانند - لیپوئیدها - نقش مهمی در فرآیندهای متابولیک بدن دارند. در این میان فسفولیپیدها و استروئیدها از اهمیت ویژه ای برخوردارند. فسفولیپیدها و کلسترول (نماینده استروئیدها) اجزای ضروری غشای سلولی هستند که در عملکردهای مانع، انتقال، گیرنده و سایر عملکردها شرکت می کنند. استروئیدها (کلسترول و مشتقات آن) عملکرد هورمونی (هورمون های جنسی و کورتیکواستروئیدها) را انجام می دهند و در تشکیل اسیدهای صفراوی نقش دارند.

با افزایش سن، تشکیل اسیدهای صفراوی افزایش می یابد، که باعث افزایش مصرف چربی و گنجاندن بیشتر آنها در فرآیندهای متابولیک می شود.

شدت متابولیسم لیپیدها در مراحل مختلف انتوژنز یکسان نیست. تجزیه چربی در نوزادان تحت تأثیر لیپاز شیره معده اتفاق می افتد. با رشد کودک و تغییر ماهیت تغذیه، نقش اصلی در هضم چربی ها به آنزیم - لیپاز آب پانکراس و اسیدهای صفراوی داده می شود.

اختلالات متابولیک در کودکان می تواند به دلیل محدودیت شدید مصرف چربی و دریافت بیش از حد آنها از غذا باشد. در طول فعالیت بدنی، به ویژه ورزش هوازی طولانی مدت، در کودکان و نوجوانان، چربی ها برای تامین انرژی به میزان بیشتری در مقایسه با استفاده از کربوهیدرات ها مورد استفاده قرار می گیرند که با افزایش غلظت اسیدهای چرب آزاد (FFA) و گلیسرول نشان می دهد. در حال حاضر در ابتدای کار

مقدار ضریب تنفسی در کودکان و نوجوانان پس از ورزش طولانی مدت کمتر از 1 است که نشان دهنده افزایش مصرف چربی است. همانطور که مشخص است، ضریب تنفسی نسبت بین حجم دی اکسید کربن خارج شده از بدن و اکسیژن مصرفی (CO 2 / O 2) در طول تمرین است. با بارهای حاصل از تجزیه بی هوازی کربوهیدرات ها به لاکتات، این ضریب بیشتر از 1 است. با بارهایی که از طریق اکسیداسیون هوازی کربوهیدرات ها انجام می شود، برابر با 1 است. با ورزش طولانی، زمانی که منبع اصلی انرژی چربی است، ضریب تنفسی کمتر از 1 می شود.

متابولیسم آب و مواد معدنی

متابولیسم آب و مواد معدنی برای یک ارگانیسم در حال رشد ضروری است و ویژگی های خاص خود را دارد.

آب محیط زنده بدن است و به ویژه در طول دوره رشد، زمانی که بخش اصلی همه اندام ها و بافت ها را تشکیل می دهد، ضروری است. با افزایش سن کودک، محتوای آن به تدریج کاهش می یابد و میزان مواد معدنی افزایش می یابد. هر چه ارگانیسم جوان تر باشد، آب خارج سلولی نسبتاً بیشتری دارد که عمدتاً در متابولیسم آب شرکت می کند. بیشتر آب بدن انسان بالغ از آب داخل سلولی تامین می شود. نیاز به آب به ازای هر کیلوگرم وزن بدن کودک سال اول زندگی سه برابر بزرگسالان است. در طول فرآیند رشد، این مقدار بسیار بالا باقی می ماند و تنها در سن 14 سالگی به 50-70 میلی لیتر در کیلوگرم کاهش می یابد.

متابولیسم آب کودک با شدت بالا، تحرک بیشتر مشخص می شود و به راحتی تحت تأثیر دلایل مختلف مختل می شود. این با از دست دادن بیشتر آب از طریق پوست و ریه ها، نابالغی کلیه ها و تنظیم ناقص هورمونی توضیح داده می شود. نیاز مطلق به آب با افزایش سن افزایش می یابد.

متابولیسم آب ارتباط تنگاتنگی با متابولیسم کربوهیدرات ها، چربی ها، پروتئین ها، به ویژه نمک های معدنی دارد. مواد معدنی نقش مهمی در بسیاری از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی یک ارگانیسم در حال رشد (تشکیل استخوان، سنتز آنزیم ها، هورمون ها) دارند. آنها اساس محیط داخلی بدن را ایجاد می کنند، فشار اسمزی و اسیدی محیط را حفظ می کنند. عناصر شیمیایی که برای زندگی ضروری هستند عبارتند از: سدیم، پتاسیم، کلر، کلسیم، منیزیم، فسفر، آهن، مس، ید، فلوئور، منگنز، روی و غیره.

برای تشکیل اسکلت، رشد و توسعه بافت استخوانی، بدن در حال رشد نیاز به دریافت کافی کلسیم و فسفر دارد.

کلسیم همچنین برای انقباض عضلات، تون سیستم عصبی، فعال شدن آنزیم های خاص، لخته شدن خون و غیره ضروری است. نیاز روزانه به کلسیم در نوزادان 0.15-0.18 گرم است و در سنین مدرسه باید به تدریج به 1 گرم افزایش یابد. در عین حال، نیاز نسبی به کلسیم (به ازای هر کیلوگرم وزن بدن) به ویژه در سال های اول زندگی کودک زیاد است.

نقش بیولوژیکی فسفر چند وجهی است. همانطور که در بالا ذکر شد، اساس بافت استخوانی را تشکیل می دهد، بخشی از اسیدهای نوکلئیک، فسفولیپیدها است و نقش مهمی در متابولیسم انرژی ایفا می کند که به دلیل توانایی آن در ایجاد پیوندهای پرانرژی است. پیوندهای غنی از انرژی (ATP، ADP، CP).

ویتامین D نقش مهمی در تبادل کلسیم و فسفر دارد.هورمون پاراتیروئید همراه با ویتامین D باعث تحریک جذب کلسیم و فسفر از روده می شود و کلسی تونین با ویتامین D در گنجاندن کلسیم و فسفر در بافت استخوان نقش دارد. .

تربیت بدنی و ورزش نیاز به مواد معدنی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. فعالیت بدنی با شدت متوسط ​​تأثیر مثبتی بر متابولیسم کلسیم و فسفر دارد، در حالی که فعالیت بدنی شدید، به ویژه در شرایط بی هوازی، می تواند منجر به اختلال در وضعیت بدن، استئوسنتز و ایجاد پوکی استخوان شود.

علاوه بر آهن، مس، کبالت و نیکل در فرآیندهای خونسازی نقش دارند. کمبود ید منجر به اختلال در عملکرد غده تیروئید، تاخیر در رشد و نمو، کمبود فلوراید منجر به پوسیدگی می شود. کمبود روی در رشد آهسته و توسعه نیافتگی اندام های تناسلی در مردان جوان منعکس می شود.

آهن یک عنصر کمیاب ضروری است که برای سنتز هموگلوبین، میوگلوبین، سیتوکروم ها - آنزیم های تنفس بافتی و غیره استفاده می شود.

کمبود آهن اغلب در نوجوانان به ویژه در دوران بلوغ مشاهده می شود که می تواند منجر به ایجاد کم خونی تغذیه ای شود. کم خونی فقر آهن تقریباً در 20 درصد از زنان رخ می دهد و در بین ورزشکاران این رقم حتی بیشتر است.

در نتیجه، مواد معدنی، مانند آب، برای عملکرد طبیعی تمام فرآیندهای متابولیک، به ویژه در یک ارگانیسم در حال رشد ضروری هستند. با این حال، رشد و تکامل کودک، الگوی خاصی از متابولیسم مواد معدنی را در کودکان تعیین می کند، که شامل این واقعیت است که ورود آنها به بدن و خروج آنها از بدن با یکدیگر متعادل نیست، همانطور که در بزرگسالان وجود دارد. به دلیل فرآیندهای ناقص تنظیم حرارت در بدن در حال رشد، کودکان از طریق تعریق از دست دادن مواد معدنی زیادی را تجربه می کنند.

در تنظیم فرآیندهای متابولیک یک ارگانیسم در حال رشد، اهمیت بیولوژیکی زیادی به ویتامین ها - مواد فعال بیولوژیکی که عمدتاً با غذا وارد بدن می شوند - اختصاص می یابد.

نقش ویتامین ها چند وجهی است. بسیاری از آنها تعدادی واکنش کاتالیزوری را ارائه می دهند، زیرا در ساخت کوآنزیم ها (ترکیبات کم مولکولی که همراه با آنزیم در کاتالیز شرکت می کنند) شرکت می کنند. این ویتامین ها عبارتند از B1، B2، B6، PP و ... ویتامین های B1، C، PP و ... فرآیندهای اکسیداتیو را تحریک می کنند و ویتامین های A، E، C قوی ترین آنتی اکسیدان ها هستند. بنابراین ویتامین‌ها را می‌توان از مهم‌ترین عوامل رشد، تکامل و افزایش سطوح تامین انرژی و عملکرد کودک دانست.

بسته به سن کودکان و نوجوانان، میزان مصرف روزانه ویتامین ها متفاوت است.

در کودکی می‌توانستیم بدون هیچ عواقبی برای اندام خود، کیلویی غذا بخوریم و شب‌ها با شکلات پرخوری کنیم. اکنون ما از کربوهیدرات های سریع مانند آتش می ترسیم، سعی می کنیم یک رژیم غذایی متعادل داشته باشیم، اما هنوز هم به طور دوره ای از اضافه وزن رنج می بریم. چرا؟! بیایید در مورد هر یک از دلایل احتمالی بحث کنیم- از این گذشته ، مقاومت در برابر طبیعت موذیانه آسان تر خواهد بود.

متابولیسم در 20+

اوج فعالیت متابولیک

دکتر Ph.D. کریستوفر اوچنر، متخصص کاهش وزن در بیمارستان Mount Sinai در نیویورک. برخی از زنان آن را زودتر و برخی دیگر دیرتر تجربه می کنند. این عمدتا به ژنتیک بستگی دارد، اما سبک زندگی نیز می تواند بر آن تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، هرچه زودتر تصمیم بگیرید به تناسب اندام بروید، حجم عضلانی بیشتری می سازید، که به سوزاندن کالری حتی در زمان استراحت کمک می کند. علاوه بر این، تا حدود 25 سالگی، بدن شما به ساخت توده استخوانی ادامه می دهد و این فرآیند نیز به انرژی زیادی نیاز دارد.

متابولیسم شروع به کند شدن می کند

طبق گزارش کمیته تربیت بدنی آمریکا، میزان متابولیسم هر 10 سال تقریباً 1.5 درصد کاهش می یابد. اوچنر می‌گوید: «در سن 30 سالگی، بیشتر زنان متوجه می‌شوند که دیگر نمی‌توانند غذاهای پرکالری بدون عواقب منفی برای اندام خود بخورند و پوندهای اضافی بسیار آهسته‌تر از بین می‌روند.» از آنجایی که این کاهش در فعالیت متابولیک دقیقاً در دوره‌ای اتفاق می‌افتد که اکثر ما مشاغل دائمی (عمدتاً بی‌تحرک) پیدا می‌کنیم و سطح فعالیت بدنی یکسانی را حفظ نمی‌کنیم، می‌توان گفت که شغل نیز نقش ناخوشایندی در کاهش متابولیسم دارد.

متابولیسم در 30+

دور باطل افزایش وزن

در یک کار بی تحرک، توده عضلانی را از دست می دهید، به این معنی که توانایی شما برای سوزاندن کالری در حالت استراحت نیز بدتر می شود. MD می گوید: "و با کاهش توده عضلانی و افزایش چربی، چربی احشایی می تواند در داخل عضلات رشد کند و فعالیت را بیشتر کاهش دهد و اختلالات گوارشی را تحریک کند." Caroline Cederquist، خالق رژیم غذایی Bistro MD و نویسنده The MD Factor. "خب، این تصویر تاریک با این واقعیت تکمیل می شود که پس از سی سالگی، بدن تولید همان حجم هورمون رشد را متوقف می کند، که همچنین منجر به کاهش سرعت متابولیسم می شود."

کمک به ساخت توده عضلانی و تمرینات قدرتی می تواند بدن را مجبور به تولید بیشتر هورمون رشد کند. سپس می توان متابولیسم را به همان سطح (یا حتی بالاتر) سرعت داد.

تاثیر بارداری

اگر تصمیم به بارداری دارید، به خاطر داشته باشید که بارداری می تواند متابولیسم شما را تسریع کند. اما این بدان معنا نیست که شما می توانید دوباره همه چیز را بخورید یا حتی سهم خود را دو برابر کنید. در دوران بارداری، شما واقعا هم برای خود و هم برای کودک غذا می خورید، اما بیشتر به کیفیت غذا مربوط می شود تا کمیت آن. وسلی دلبریج، متخصص تغذیه، رابط آکادمی مواد غذایی و رژیم غذایی، می گوید: بارداری بهانه ای برای خوردن وعده های غذایی بزرگتر یا خوردن کالری بیشتر نیست، به خصوص در مراحل اولیه که کودک درون شما کوچک است.

در دوران بارداری، بدن حدود 200 کیلوکالری در روز بیش از حد معمول مصرف می کند. زنانی که قبل از بارداری وزنشان نرمال بوده نباید در این 9 ماه بیش از 10-15 کیلوگرم وزن اضافه کنند. متأسفانه، یک مطالعه در سال 2015 منتشر شده در مجله Obstetrics and Gynecology گزارش می دهد که حدود 50 درصد از زنان باردار بیش از حد انتظار وزن اضافه می کنندو این منجر به تجزیه عضلات، رشد چربی احشایی و حتی ایجاد مقاومت به انسولین (پیش دیابت) می شود.

فواید شیردهی

در دوران شیردهی، مصرف کالری به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. دلبریج می‌گوید: «زنانی که بدون شیر خشک شیر می‌دهند، روزانه 500 تا 1000 کالری اضافی از دست می‌دهند. متأسفانه، به محض اینکه هر یک از ما شروع به معرفی غذاهای کمکی می کند، میزان متابولیسم دقیقاً مانند قبل از بارداری می شود - و به شرطی که در طول این ماه ها حجم زیادی از عضلات را از دست ندهید.

متابولیسم در 40+

هورمون ها شورش می کنند

هنگامی که یک زن حدود چهل ساله است، بدن خود را برای پایان دوره فرزندآوری آماده می کند. دکتر Cederquist می گوید: «سطح پروژسترون، استروژن و هورمون رشد (دوباره!) کاهش می یابد. بعد متابولیسم نیز کند می شود. این به معنای کاهش تعداد کالری هایی است که می خورید.دلبریج توصیه می کند که وزن فعلی خود را حفظ کنید. اگر به طور منظم ورزش کنید، برای کاهش 150 کیلوکالری رژیم غذایی کافی است. آیا عمدتاً سبک زندگی بی تحرکی دارید؟ باید بیشتر فداکاری کنی

نیاز به ساخت توده عضلانی

البته، این در هر سنی لازم است، اما پس از چهل سالگی، توده عضلانی به سرعت شروع به ذوب شدن می کند: این فرآیند حتی یک نام پزشکی دارد - سارکوپنی. در این سن، برای حفظ توده عضلانی و کمک به بدن برای مبارزه با پیری، به سادگی لازم است که تمرینات قدرتی را در برنامه تمرینی خود قرار دهید. طبق مطالعه ای که توسط دانشکده بهداشت عمومی هاروارد انجام شده است، افرادی که تمرینات وزنه برداری را به تمرینات قلبی ترجیح می دهند، کمتر از وزن اضافی دور کمر رنج می برند. اوچنر می گوید: «البته، هر نوع ورزشی به سوزاندن کالری کمک می کند. اما تمرینات قدرتی به شما این امکان را می دهد که متابولیسم خود را سرعت بخشیده و حتی پس از پایان تمرین آن را در سطح بالاتری حفظ کنید.

رژیم غذایی با مقدار کافی پروتئین (100-120 گرم در روز) همچنین به شما امکان می دهد قدرت خود را حفظ کرده و استقامت خود را توسعه دهید. Cederqvist به طرز دلگرم کننده ای می گوید: «زنی که در دهه 20 و 30 زندگی خود کم تحرک بود، اگر به طور منظم ورزش کند و تغییرات مناسبی در رژیم غذایی خود ایجاد کند، شانس خوبی برای پیشی گرفتن از متابولیسم دوستانش در دهه 40 دارد.

متابولیسم مناسبو انرژی عملکردهای حیاتی بدن انسان را تامین می کند. اما افراد مستعد ابتلا به بیماری های مختلف هستند. چرا این اتفاق می افتد و چگونه متابولیسم با بیماری ها ارتباط دارد، از این مقاله خواهید آموخت.

آنچه باید در مورد متابولیسم بدانید

متابولیسم چیست؟ این فعالیت بدن است که در نتیجه بافت ها، اندام ها و سیستم های اندام مواد مغذی لازم (چربی ها، کربوهیدرات ها و پروتئین ها) را دریافت می کنند و مواد زائد بدن (نمک ها، ترکیبات شیمیایی غیر ضروری) را حذف می کنند. اگر این فرآیندها در بدن به خوبی انجام شود، فرد دچار مشکلات سلامتی نمی شود و برعکس، با اختلالات متابولیک، بیماری های مختلفی ایجاد می شود.

چرا بدن به مواد مغذی نیاز دارد؟ در بدن انسان سنتز مداوم و شدید اتفاق می افتد، یعنی ترکیبات شیمیایی پیچیده از ساده تر در اندام ها، بافت ها و در سطح سلولی تشکیل می شود. در عین حال، فرآیند دوم پیوسته است - فرآیند پوسیدگی و اکسیداسیون ترکیبات آلی که دیگر مورد نیاز بدن نیستند و از آن خارج می شوند. این فرآیند پیچیده متابولیک، فعالیت حیاتی، تشکیل و رشد سلول‌های جدید را تضمین می‌کند و مواد مغذی ماده ساختمانی همه اندام‌ها و سیستم‌ها به‌عنوان یک کل هستند.

مواد مغذی نه تنها برای ساخت بافت ها و اندام ها، بلکه برای عملکرد فشرده و روان همه سیستم ها - قلبی عروقی، تنفسی، غدد درون ریز، دستگاه ادراری تناسلی و دستگاه گوارش نیز مورد نیاز هستند. این انرژی است که در طی اکسیداسیون و تجزیه ترکیبات آلی در فرآیند متابولیک وارد بدن انسان می شود. بنابراین، مواد مغذی منبع قابل توجهی از انرژی لازم برای عملکرد صاف کل ارگانیسم هستند.

اگر در مورد انواع صحبت کنیم مواد مغذیسپس پروتئین ها، یعنی آنزیم های آنها، ماده اصلی ساختمان و رشد اندام ها هستند. چربی ها و کربوهیدرات ها برای تولید و پوشش هزینه های انرژی طراحی شده اند. همه انواع مواد مغذی، از جمله مواد معدنی و ویتامین ها، باید در مقادیر مشخصی روزانه در اختیار بدن قرار گیرند. کمبود ویتامین یا هنجار بیش از حد مجاز منجر به اختلال در عملکرد کل ارگانیسم می شود و بیماری های مختلفی را تحریک می کند. بنابراین، نقش متابولیسم قطعا برای بدن به تمام معنا قابل توجه است.

هنگامی که متابولیسم مختل و کند است، اغلب مشکل ظاهر می شود اضافه وزن. بسیاری از مردم می پرسند: "آیا می توان روند متابولیک را تسریع کرد؟" البته، اما برای رسیدن به نتیجه مطلوب باید تلاش زیادی کنید. بنابراین، بسیاری از زنان در آرزوی داشتن وزن ایده آل به تمرینات طاقت فرسا و ورزشی متوسل می شوند. البته، فعالیت بدنی می تواند توده عضلانی ایجاد کند در حالی که ذخایر چربی را از بین می برد، اما این نیاز به یک رویکرد جامع برای کاهش وزن، از جمله یک رژیم غذایی متعادل دارد. مصرف منظم چای سبز به سرعت متابولیسم کمک می کند که توسط متخصصان تغذیه معروف ثابت شده است.

بسیاری از افراد می خواهند وزن خود را به روش های خارق العاده ای تغییر دهند. برخی حتی سیگار کشیدن را شروع می کنند زیرا معتقدند سیگار به سوزاندن چربی کمک می کند. در واقع، بدن از ذخایر چربی برای بازیابی بدن از سموم تنباکو استفاده می کند. در این مورد، باید به این فکر کنید که آیا ارزش آن را دارد که سلامت کل بدن را به خاطر از دست دادن چند کیلوگرم فدا کنید.

اغلب بیماری های ارثی باعث افزایش وزن اضافی و کند شدن روند متابولیک می شوند. بنابراین چاقی در بیماران دیابتی به دلیل اختلال در عملکرد غده تیروئید مشاهده می شود. در بیشتر موارد این بیماری ها از طریق ژن به کودکان منتقل می شود. بنابراین، بهینه ترین گزینه غذایی توسط متخصص غدد تجویز می شود.

ویژگی های متابولیسم مرتبط با سن

نیازهای تغذیه ای بدن کودک بسیار بیشتر از یک بزرگسال است. بنابراین، متابولیسم شدیدی وجود دارد که در آن فرآیندهای آنابولیسم (سنتز) و کاتابولیسم (تجزیه) بسیار سریعتر از بدن یک فرد بالغ اتفاق می افتد. از آنجایی که رشد شدید سلولی و رشد یک ارگانیسم جوان اتفاق می افتد، پروتئین به عنوان یک ماده ساختمانی دو یا حتی بیشتر از یک فرد بالغ مورد نیاز است. بنابراین، اگر کودک زیر 4 سالنیاز روزانه 30 ... 50 گرم مورد نیاز است، سپس یک کودک 7 ساله به 80 گرم پروتئین در روز نیاز دارد. آنزیم های پروتئینی مانند چربی در بدن انسان جمع نمی شوند. اگر دوز روزانه پروتئین را افزایش دهید، این می تواند منجر به اختلالات گوارشی شود.

همراه با چربی ها، هورمون ها و ویتامین های لازم برای زندگی وارد بدن می شود. آنها به 2 گروه اصلی تقسیم می شوند: آنهایی که با استفاده از چربی ها تجزیه می شوند و آنهایی که فقط به آب نیاز دارند. هر چه کودک کوچکتر باشد، درصد چربی مورد نیاز برای رشد او بیشتر است. بنابراین، نوزاد تقریباً 90٪ از طریق شیر مادر دریافت می کند و بدن کودک بزرگتر 80٪ را جذب می کند. قابلیت هضم چربی ها به طور مستقیم به میزان کربوهیدرات ها بستگی دارد که کمبود آنها منجر به تغییرات ناخواسته مختلف در هضم و افزایش اسیدیته در بدن می شود. مصرف روزانه چربی کافی است که به تقویت سیستم ایمنی بدن کمک می کند.

کربوهیدرات ها به مقدار زیاد مورد نیاز بدن کودک هستند. با افزایش سن، نیاز بدن در حال رشد به آنها نیز افزایش می یابد. فراتر از حد مجاز کربوهیدرات ها قند خون کودک را فقط چند ساعت پس از مصرف کربوهیدرات ها افزایش می دهد، سپس سطح آن نرمال می شود. بنابراین خطر ابتلا به دیابت عملا برطرف می شود اما در بزرگسالان برعکس است.

متابولیسم در افراد مسن به طور قابل توجهی تغییر می کند، زیرا این با تغییرات هورمونی در بدن مرتبط است. 2 مرحله اصلی متابولیسم کند می شود: فرآیندهای سنتز و تجزیه ترکیبات. بنابراین، افراد بالای 60 سال باید مصرف پروتئین خود را محدود کنند. بنابراین مصرف گوشت باید محدود شود اما نه به طور کامل. از آنجایی که افراد مسن مستعد یبوست مکرر و مشکلات روده هستند، مصرف لبنیات تخمیری، سبزیجات خام و میوه ها برای آنها مفید است. بهتر است چربی ها را به حداقل برسانید، ترجیحاً سبزیجات. همچنین نباید از کربوهیدرات ها غافل شوید (این به معنای شیرینی است، اما میوه های شیرین خوب هستند).

تغذیه نامناسب، تغییرات مرتبط با افزایش سن، پیری اندام ها، بافت ها و سلول ها متابولیسم را در بدن پیچیده و مهار می کند. بنابراین، افراد مسن باید در حد متعادل غذا بخورند و سبک زندگی فعال داشته باشند.

آناتومی و فیزیولوژی سن آنتونوا اولگا الکساندرونا

موضوع 10. ویژگی های سنی متابولیسم و ​​انرژی