Il concetto di metabolismo ed energia. Le principali fasi del metabolismo, caratteristiche legate all'età. Alimentazione, caratteristiche nutrizionali dei bambini in età prescolare. Caratteristiche del metabolismo legate all'età Caratteristiche del metabolismo nelle diverse fasi dell'età

Il metabolismo si riferisce all'insieme di cambiamenti che le sostanze subiscono dal momento in cui entrano nel tratto digestivo fino alla formazione dei prodotti di degradazione finali escreti dal corpo. Cioè, il metabolismo in tutti gli organismi, dal più primitivo al più complesso, compreso il corpo umano, è la base della vita.

Caratteristiche dei processi anabolici e catabolici nel corpo

Nel corso della vita, nel corpo si verificano continui cambiamenti: alcune cellule muoiono, altre le sostituiscono. In un adulto muoiono entro 24 ore; altri li sostituiscono. In un adulto, 1/20 delle cellule epiteliali della pelle e la metà di tutte le cellule epiteliali del tratto digestivo, circa 25 g di sangue, ecc. muoiono e vengono sostituite entro 24 ore.

Durante il processo di crescita, il rinnovamento delle cellule del corpo è possibile solo se il corpo riceve continuamente O2 e sostanze nutritive, che sono i materiali da costruzione con cui è costruito il corpo. Ma per la costruzione di nuove cellule del corpo, il loro continuo rinnovamento, nonché affinché una persona possa svolgere qualche tipo di lavoro, è necessaria energia. Il corpo umano riceve questa energia attraverso il decadimento e l'ossidazione nei processi metabolici (metabolismo). Inoltre, i processi metabolici (anabolismo e catabolismo) sono finemente coordinati tra loro e si verificano in una determinata sequenza.

L'anabolismo è inteso come un insieme di reazioni di sintesi. Il catabolismo è un insieme di reazioni di degradazione. È necessario tenere conto del fatto che entrambi questi processi sono continuamente collegati. I processi catabolici forniscono all'anabolismo energia e sostanze di partenza, mentre i processi anabolici forniscono la sintesi di strutture, la formazione di nuovi tessuti in connessione con i processi di crescita del corpo, la sintesi di ormoni ed enzimi necessari per la vita.

Nel corso dello sviluppo individuale, i cambiamenti più significativi sono sperimentati dalla fase anabolica del metabolismo e, in misura minore, dalla fase catabolica.

In base al loro significato funzionale nella fase anabolica del metabolismo, si distinguono i seguenti tipi di sintesi:

1) sintesi della crescita - un aumento della massa proteica degli organi durante il periodo di maggiore divisione cellulare (proliferazione) e crescita dell'organismo nel suo insieme.

2) sintesi funzionale e protettiva - la formazione di proteine ​​per altri organi e sistemi, ad esempio la sintesi delle proteine ​​del plasma sanguigno nel fegato, la formazione di enzimi e ormoni del tratto digestivo.

3) sintesi della rigenerazione (recupero) - sintesi delle proteine ​​nei tessuti rigeneranti dopo un infortunio o una malnutrizione.

4) sintesi dell'autorinnovamento associato alla stabilizzazione del corpo - costante rifornimento di componenti dell'ambiente interno che vengono distrutti durante la dissimilazione.

Tutte queste forme si indeboliscono, anche se in modo non uniforme, nel corso dello sviluppo individuale. In questo caso, si osservano cambiamenti particolarmente significativi nella sintesi della crescita. Il periodo intrauterino ha i tassi di crescita più elevati. Ad esempio, il peso di un embrione umano aumenta di 1 miliardo rispetto al peso di uno zigote. 20 milioni di volte, e in 20 anni di progressiva crescita umana non aumenta più di 20 volte.

Metabolismo delle proteine ​​in un organismo in via di sviluppo

I processi di crescita, i cui indicatori quantitativi sono l'aumento del peso corporeo e il livello di bilancio positivo dell'azoto, sono un lato dello sviluppo. Il suo secondo lato è la differenziazione di cellule e tessuti, la cui base biochimica è la sintesi di proteine ​​enzimatiche, strutturali e funzionali.

Le proteine ​​sono sintetizzate da aminoacidi che provengono dal sistema digestivo. Inoltre, questi aminoacidi sono divisi in essenziali e non essenziali. Se gli aminoacidi essenziali (leucina, metionina e triptofano, ecc.) non vengono forniti con il cibo, la sintesi proteica nel corpo viene interrotta. L'apporto di aminoacidi essenziali è particolarmente importante per un organismo in crescita, ad esempio la mancanza di lisina nel cibo porta a un ritardo della crescita, all'esaurimento del sistema muscolare e la mancanza di valina porta a disturbi dell'equilibrio nel bambino.

In assenza di aminoacidi essenziali negli alimenti, questi possono essere sintetizzati da quelli essenziali (la tirosina può essere sintetizzata dalla fenilalanina).

E infine, le proteine ​​​​che contengono l'intero insieme necessario di aminoacidi che garantiscono i normali processi di sintesi sono classificate come proteine ​​​​biologicamente complete. Il valore biologico della stessa proteina varia da persona a persona a seconda dello stato del corpo, della dieta e dell'età.

Il fabbisogno proteico giornaliero per 1 kg di peso in un bambino: a 1 anno - 4,8 g, 1-3 anni - 4-4,5 g; 6-10 anni - 2,5-3 g, 12 e più - 2,5 g, adulti - 1,5-1,8 g Pertanto, a seconda dell'età, i bambini sotto i 4 anni dovrebbero ricevere 50 g di proteine, fino a 7 anni - 70 g, da 7 anni - 80 g al giorno.

La quantità di proteine ​​che entrano nel corpo e vengono distrutte in esso è giudicata dal valore del bilancio di azoto, cioè dal rapporto tra le quantità di azoto che entra nel corpo con il cibo e viene escreto dal corpo con urina, sudore e altre secrezioni .

Gli studi hanno dimostrato che la fase progressiva dello sviluppo è caratterizzata da un intenso metabolismo proteico e da un bilancio azotato positivo. Più giovane è l'organismo, maggiore è il bilancio positivo e maggiore è la capacità di trattenere l'azoto alimentare. Con una diminuzione dei tassi di crescita, diminuisce anche la capacità di trattenere il metabolismo proteico.

Come si può vedere, la capacità di trattenere azoto e zolfo nei bambini è soggetta a significative fluttuazioni individuali e persiste durante tutto il periodo di crescita progressiva. Con la cessazione della crescita, si osserva una forte diminuzione della ritenzione di azoto e zolfo dal cibo, osservata negli adulti e negli anziani.

Di norma, gli adulti non hanno la capacità di trattenere l’azoto alimentare; il loro metabolismo è in uno stato di equilibrio dell’azoto. Ciò indica che il potenziale per la sintesi proteica rimane a lungo - quindi, sotto l'influenza dell'attività fisica, la massa muscolare aumenta (bilancio di azoto positivo).

Durante i periodi di sviluppo stabile e regressivo, al raggiungimento del peso massimo e alla cessazione della crescita, il ruolo principale inizia ad essere svolto dai processi di autorinnovamento, che si verificano durante tutta la vita e che sfumano nella vecchiaia molto più lentamente rispetto ad altri tipi di sintesi . L'intensità dell'autorinnovamento può essere giudicata dal coefficiente di usura (Rubner), che caratterizza quelle spese minime associate ai processi vitali di base in assenza di proteine ​​​​nel cibo. Questo indicatore è calcolato dalla quantità minima di azoto escreto nelle urine, con una dieta sufficientemente calorica ma priva di proteine, cioè dal livello di azoto urinario “endogeno”.

La quantità di azoto nelle urine in queste condizioni diminuisce con l'età e negli uomini è leggermente superiore che nelle donne, ma con l'avanzare dell'età le differenze di genere si attenuano. I dati mostrano che l’entità della sintesi di autorinnovamento diminuisce con l’età.

I cambiamenti legati all’età influenzano non solo il metabolismo delle proteine, ma anche dei grassi e dei carboidrati.

La principale caratteristica biologica di un organismo in crescita è il suo alto tasso metabolico. A livello biologico, ciò si manifesta in alti tassi di reazioni metaboliche.

Come sapete, il metabolismo è un insieme di reazioni chimiche che si verificano nell'ambiente interno del corpo. Il metabolismo, a sua volta, si divide in catabolismo e anabolismo. Il catabolismo si riferisce a processi chimici in cui le macromolecole vengono scomposte in molecole più piccole. I prodotti finali del catabolismo sono l'anidride carbonica (CO 2), l'acqua (H 2 O) e l'ammoniaca (NH 3).

I seguenti modelli sono caratteristici del catabolismo:

  • · nel processo di catabolismo prevalgono le reazioni di ossidazione;
  • · il processo avviene con consumo di ossigeno;
  • · il processo è accompagnato dal rilascio di energia, la maggior parte della quale viene accumulata sotto forma di ATP (adenosina trifosfato). Parte dell'energia viene rilasciata sotto forma di calore.

L'anabolismo comprende varie reazioni di sintesi ed è caratterizzato dalle seguenti caratteristiche:

  • · le reazioni sono di natura riparativa;
  • · il processo avviene con consumo di idrogeno (sotto forma di NADPH 2);
  • · L'anabolismo avviene con il consumo di energia, la cui fonte è l'ATP.

In un adulto, entrambi questi processi avvengono approssimativamente alla stessa velocità, il che garantisce il rinnovamento della composizione chimica del corpo.

Nei bambini, negli adolescenti e nei giovani, il catabolismo e l'anabolismo si verificano a tassi più elevati rispetto agli adulti e, allo stesso tempo, l'anabolismo nella sua velocità supera significativamente il catabolismo, che porta all'accumulo di sostanze chimiche nel corpo e, prima di tutto, proteine . L'accumulo di proteine ​​​​nel corpo è un prerequisito per la sua crescita e sviluppo.

Metabolismo delle proteine

Il metabolismo proteico di un organismo in crescita ha una certa direzione e le sue caratteristiche. Va tenuto presente che le proteine ​​sono il principale materiale da costruzione per le cellule e i tessuti di un organismo in crescita. Durante la crescita del tessuto muscolare aumenta il contenuto proteico nelle sue cellule (sarcoplasma, enzimi, enzimi contrattili, ecc., che costituiscono l'80% del residuo secco). La percentuale del rapporto tra il peso del tessuto muscolare e il peso corporeo aumenta. A 16 anni costituisce circa il 44,2% del peso corporeo totale, mentre a 8 anni costituisce solo il 27,2% circa.

Le proteine ​​svolgono anche altre importanti funzioni nell'organismo (catalitica, contrattile, regolatrice, energetica, protettiva, ecc.).

Il metabolismo proteico di un organismo in crescita, come il metabolismo in generale, è caratterizzato da un'elevata intensità e dalla predominanza delle reazioni anaboliche rispetto alle reazioni cataboliche, come evidenziato da un bilancio azotato positivo.

Il bilancio dell’azoto è uno degli indicatori più importanti del metabolismo delle proteine.

Con un bilancio positivo, la quantità di azoto immesso che entra nel corpo con le proteine ​​alimentari è maggiore della quantità totale di azoto escreto, escreto principalmente nelle urine (sotto forma di urea, ammoniaca, creatinina e altri composti contenenti azoto). La percentuale di utilizzo e ritenzione di azoto che entra nel corpo di un neonato è doppia rispetto a quella degli adulti.

Un indicatore dell'intensità della sintesi proteica in un organismo in crescita è anche l'alto contenuto di DNA e RNA nelle cellule.

Per mantenere il bilancio positivo dell'azoto necessario per una crescita e uno sviluppo normali, è necessario fornire all'organismo in crescita una quantità sufficiente di proteine ​​dal cibo.

Il fabbisogno proteico medio giornaliero nel nostro Paese per gli adulti è di circa 100 g; per i bambini il valore assoluto è inferiore, ma per kg di peso superiore: per un bambino di 2-5 anni si consigliano 3,5 - 4 g/kg di peso corporeo, per un bambino di 12-13 anni - 2,5 g/kg di peso corporeo , per un ragazzo di 17-18 anni - 1,5 g/kg.

Il valore biologico delle proteine ​​​​alimentari, l'attività fisica e la natura dell'attività fisica hanno un impatto significativo sulla norma proteica.

La violazione della crescita e dello sviluppo di un bambino può essere causata sia dall'assunzione insufficiente che eccessiva di proteine ​​alimentari.

Una manifestazione precoce di carenza proteica è una diminuzione della quantità di albumina nel sangue e una diminuzione del rapporto albumina-globulina (A/G). Anche una diminuzione dell'urea e dell'azoto totale nelle urine quotidiane di un organismo in crescita è un segnale di un apporto proteico insufficiente dal cibo.

La carenza di proteine ​​può portare a ritardo della crescita, pubertà, perdita di peso e indebolimento delle proprietà protettive del corpo.

L’intensità del metabolismo nel corpo di un atleta aumenta il fabbisogno di proteine, soprattutto durante gli esercizi di forza veloce, durante i quali aumenta la disgregazione delle proteine, principalmente proteine ​​muscolari.

Se l'organismo introduce un eccesso di proteine, gli enzimi digestivi non sono in grado di idrolizzarle completamente. L'attività degli enzimi proteolitici che catalizzano la digestione delle proteine ​​in aminoacidi (pepsina, tripsina, chimotripsina, ecc.) è bassa nei bambini di età inferiore a 11-12 anni. Con l'età, la funzione secretoria del succo gastrico aumenta, la sua acidità aumenta, raggiungendo i livelli degli adulti entro i 13 anni.

In tenera età, anche la funzione secretoria del pancreas è poco sviluppata. A causa della maggiore permeabilità della parete intestinale nei bambini, insieme agli aminoacidi, le proteine ​​​​parzialmente scomposte - peptidi che hanno proprietà tossiche - possono essere assorbite nel sangue.

La digestione compromessa delle proteine ​​può portare all'interruzione dei processi metabolici di un organismo in crescita.

Metabolismo dei carboidrati

Il metabolismo dei carboidrati ha anche una serie di caratteristiche legate all’età. I carboidrati sono la principale fonte di energia. I carboidrati forniscono più della metà del valore energetico giornaliero della dieta. I carboidrati svolgono anche una serie di funzioni specializzate nel corpo (strutturali, protettive e altre).

Il ruolo speciale dei carboidrati come fonti di energia è dovuto al fatto che possono essere ossidati nel corpo sia aerobicamente che anaerobicamente, mentre l'ossidazione delle proteine ​​e dei grassi avviene solo aerobicamente. Il fabbisogno di carboidrati per i bambini di età diverse è molto individuale, ma i carboidrati dovrebbero fornire più del 50% dell'apporto calorico giornaliero. Man mano che il bambino cresce e il suo dispendio energetico aumenta, il fabbisogno assoluto di carboidrati dovrebbe aumentare.

Con un ridotto apporto di carboidrati dal cibo, l’organismo accelera l’utilizzo di grassi e proteine ​​come fonti energetiche. Una maggiore disgregazione delle proteine ​​può portare ad una diminuzione del loro contenuto nelle cellule e alla comparsa di segni di “carenza proteica”.

A causa dell'imperfezione della regolazione neuroendocrina del metabolismo, i bambini hanno maggiori probabilità degli adulti di avere una tendenza all'ipoglicemia, soprattutto durante l'attività fisica associata alla resistenza.

A differenza del corpo di un adulto, il corpo di un bambino non ha la capacità di mobilitare rapidamente le riserve di carboidrati e mantenere un'elevata intensità del metabolismo dei carboidrati.

Un aumento del consumo di carboidrati a lungo termine può portare a disturbi metabolici nei bambini, poiché la digestione e l'assimilazione dei carboidrati hanno caratteristiche specifiche. Durante la crescita, la composizione dei carboidrati del cibo cambia. Pertanto, nei bambini di età inferiore a 1 anno, il principale carboidrato alimentare è il lattosio, che fa parte del latte materno. Quindi questo carboidrato cede il ruolo principale nella nutrizione al saccarosio e ai polisaccaridi (amido, glicogeno). Inoltre, nei bambini, l'enzima salivare amilasi, che catalizza la scomposizione dei polisaccaridi nel cavo orale, ha una bassa attività e raggiunge la sua massima attività solo all'età di 7 anni. Anche l'attività amilolitica del succo pancreatico aumenta lentamente, il che rende difficile anche la digestione dei carboidrati in monosaccaridi (glucosio e altri).

Il criterio più importante per valutare lo stato del metabolismo dei carboidrati nei bambini è il livello di glucosio nel sangue a digiuno. Nei bambini piccoli è di 2,6 - 4,0 mmol/l e solo verso i 14-16 anni raggiunge il valore di un adulto: 3,9 - 6,1 mmol/l.

Metabolismo dei grassi

Anche il metabolismo dei grassi di un corpo in crescita ha caratteristiche specifiche. I grassi (lipidi) svolgono un ruolo importante dal punto di vista biologico. Sono materiale energetico che può essere depositato nei depositi di grasso e successivamente utilizzato come combustibile. In termini di valore energetico, i grassi sono superiori ai carboidrati e alle proteine. Quando 1 g di grasso viene ossidato, vengono rilasciate circa 9 kcal di energia e 1 g di carboidrati o proteine ​​rilascia circa 4 kcal. I lipidi svolgono un ruolo significativo nei processi di termoregolazione, hanno un significato protettivo e meccanico, svolgono funzioni strutturali, ecc.

Il fabbisogno di grasso è determinato dall'età, dall'ambiente esterno, dalla natura dell'attività fisica, ecc. Ad esempio, il fabbisogno di grasso per kg di peso corporeo per un bambino di età compresa tra 7 e 10 anni è di 2,6 g al giorno e per bambini di età compresa tra 14 e 17 anni - 1,6-1,8 g al giorno. Il fabbisogno assoluto di grassi aumenta con l'età: per un bambino di 7-10 anni dovrebbero essere circa 80 g al giorno, per un ragazzo di 14-17 anni dovrebbe essere di circa 90-95 g. 100 grammi.

Le sostanze simili ai grassi - i lipidi - svolgono un ruolo importante nei processi metabolici del corpo. Tra questi rivestono particolare importanza i fosfolipidi e gli steroidi. I fosfolipidi e il colesterolo (un rappresentante degli steroidi) sono componenti essenziali delle membrane cellulari che prendono parte alla barriera, al trasporto, al recettore e ad altre funzioni. Gli steroidi (colesterolo e suoi derivati) svolgono una funzione ormonale (ormoni sessuali e corticosteroidi) e sono coinvolti nella formazione degli acidi biliari.

Con l'età aumenta la formazione di acidi biliari, il che consente un aumento del consumo di grassi e la loro ulteriore inclusione nei processi metabolici.

L'intensità del metabolismo lipidico nelle diverse fasi dell'ontogenesi non è la stessa. La scomposizione dei grassi nei neonati avviene sotto l'azione della lipasi del succo gastrico. Man mano che il bambino cresce e la natura della nutrizione cambia, il ruolo principale nella digestione dei grassi viene assegnato all'enzima lipasi del succo pancreatico e agli acidi biliari.

I disturbi metabolici nei bambini possono essere causati sia da una forte limitazione del consumo di grassi sia da un'eccessiva assunzione di cibo. Durante l'attività fisica, in particolare l'esercizio aerobico di lunga durata, nei bambini e negli adolescenti, i grassi vengono utilizzati per l'approvvigionamento energetico in misura maggiore rispetto all'utilizzo dei carboidrati, come evidenziato da un aumento della concentrazione di acidi grassi liberi (FFA) e di glicerolo già all'inizio del lavoro.

Il valore del coefficiente respiratorio nei bambini e negli adolescenti dopo un esercizio prolungato è inferiore a 1, il che indica un aumento dell'utilizzo dei grassi. Come è noto, il coefficiente respiratorio è il rapporto tra i volumi di anidride carbonica eliminata dal corpo e di ossigeno consumato (CO 2 /O 2) durante l'esercizio. Con carichi forniti dalla scomposizione anaerobica dei carboidrati in lattato, questo coefficiente è maggiore di 1. Con carichi eseguiti attraverso l'ossidazione aerobica dei carboidrati, è uguale a 1. Con esercizio prolungato, quando la principale fonte di energia sono i grassi, il coefficiente respiratorio diventa inferiore a 1.

Metabolismo idrominerale

Il metabolismo acqua-minerale per un organismo in crescita è essenziale e ha le sue caratteristiche.

L'acqua è il mezzo vitale del corpo ed è particolarmente necessaria durante il periodo della crescita, quando costituisce la parte principale di tutti gli organi e tessuti. Con l'aumentare dell'età del bambino, il suo contenuto diminuisce gradualmente e la quantità di minerali aumenta. Quanto più giovane è l'organismo, tanto più acqua extracellulare possiede, la quale partecipa principalmente al metabolismo dell'acqua. La maggior parte dell'acqua nel corpo umano adulto proviene dall'acqua intracellulare. Il fabbisogno di acqua per chilogrammo di peso corporeo in un bambino del primo anno di vita è tre volte superiore a quello degli adulti. Durante il processo di crescita questo valore rimane piuttosto elevato, diminuendo solo verso i 14 anni fino a raggiungere i 50-70 ml/kg.

Il metabolismo idrico di un bambino è caratterizzato da elevata intensità, maggiore mobilità e viene facilmente interrotto sotto l'influenza di vari motivi. Ciò si spiega con una maggiore perdita di acqua attraverso la pelle e i polmoni, l’immaturità dei reni e una regolazione ormonale imperfetta. Il bisogno assoluto di acqua aumenta con l’età.

Il metabolismo dell'acqua è strettamente correlato al metabolismo dei carboidrati, dei grassi, delle proteine, ma soprattutto dei sali minerali. I minerali svolgono un ruolo importante in molti processi fisici e chimici di un organismo in crescita (formazione delle ossa, sintesi di enzimi, ormoni). Creano la base dell'ambiente interno del corpo, mantengono la pressione osmotica e l'acidità dell'ambiente. Gli elementi chimici più necessari per la vita includono: sodio, potassio, cloro, calcio, magnesio, fosforo, ferro, rame, iodio, fluoro, manganese, zinco, ecc.

Per la formazione dello scheletro, la crescita e lo sviluppo del tessuto osseo, un corpo in crescita richiede un apporto sufficiente di calcio e fosforo.

Il calcio è anche necessario per la contrazione muscolare, il tono del sistema nervoso, l’attivazione di alcuni enzimi, la coagulazione del sangue, ecc. Il fabbisogno giornaliero di calcio nei neonati è di 0,15-0,18 g e dovrebbe aumentare gradualmente fino a 1 grammo in età scolare. Allo stesso tempo, il fabbisogno relativo di calcio (per kg di peso corporeo) è particolarmente elevato nei primi anni di vita del bambino.

Il ruolo biologico del fosforo è multiforme. Come accennato in precedenza, costituisce la base del tessuto osseo, fa parte degli acidi nucleici, dei fosfolipidi e svolge un ruolo importante nel metabolismo energetico, grazie alla sua capacità di formare legami ad alta energia, ad es. obbligazioni ricche di energia (ATP, ADP, CP).

La vitamina D svolge un ruolo importante nello scambio di calcio e fosforo: l'ormone paratiroideo, insieme alla vitamina D, stimola l'assorbimento di calcio e fosforo dall'intestino e la calcitonina con la vitamina D è coinvolta nell'inclusione di calcio e fosforo nel tessuto osseo .

L’educazione fisica e lo sport aumentano significativamente il fabbisogno di minerali. L'attività fisica di moderata intensità ha un effetto positivo sul metabolismo del calcio e del fosforo, mentre un'attività fisica intensa, soprattutto in condizioni anaerobiche, può portare a disturbi della postura, osteosintesi e sviluppo dell'osteoporosi.

Oltre al ferro, anche il rame, il cobalto e il nichel sono coinvolti nei processi emopoietici. La mancanza di iodio porta alla disfunzione della ghiandola tiroidea, ritarda la crescita e lo sviluppo, la mancanza di fluoro porta alla carie. La carenza di zinco si riflette nella crescita lenta e nel sottosviluppo degli organi genitali nei giovani.

Il ferro è un oligoelemento essenziale utilizzato per la sintesi di emoglobina, mioglobina, citocromi - enzimi della respirazione dei tessuti, ecc.

Negli adolescenti, soprattutto durante la pubertà, si osserva spesso una carenza di ferro che può portare allo sviluppo di anemia nutrizionale. L'anemia da carenza di ferro si verifica in circa il 20% delle donne e tra gli atleti questa cifra è ancora più elevata.

Di conseguenza, i minerali, come l'acqua, sono necessari per il normale funzionamento di tutti i processi metabolici, soprattutto in un organismo in crescita. Tuttavia, la crescita e lo sviluppo del bambino determinano un certo modello di metabolismo minerale nei bambini, che consiste nel fatto che il loro ingresso nel corpo e la loro rimozione dal corpo non sono bilanciati tra loro, come nel caso degli adulti. A causa dei processi di termoregolazione imperfetti del corpo in crescita, i bambini subiscono grandi perdite di minerali attraverso il sudore.

Nella regolazione dei processi metabolici di un organismo in crescita, grande importanza biologica viene assegnata alle vitamine, sostanze biologicamente attive che entrano nel corpo principalmente con il cibo.

Il ruolo delle vitamine è multiforme. Molti di essi forniscono una serie di reazioni catalitiche, poiché partecipano alla costruzione di coenzimi (composti a basso peso molecolare che partecipano insieme all'enzima alla catalisi). Queste vitamine includono B1, B2, B6, PP, ecc. Le vitamine B1, C, PP, ecc. stimolano i processi ossidativi e le vitamine A, E, C sono gli antiossidanti più potenti. Pertanto, le vitamine possono essere considerate i fattori più importanti per la crescita, lo sviluppo e l'aumento dei livelli di approvvigionamento energetico e di rendimento del bambino.

A seconda dell’età dei bambini e degli adolescenti, l’apporto giornaliero di vitamine varia.

Da bambini potevamo mangiare chili di prodotti da forno e abbuffarci di cioccolato la sera, senza conseguenze per la nostra linea. Ora abbiamo paura dei carboidrati veloci come il fuoco, cerchiamo di seguire una dieta equilibrata, ma soffriamo ancora periodicamente di eccesso di peso. Perché?! Discutiamo ciascuna delle possibili ragioni- dopotutto sarà più facile resistere alla natura insidiosa.

Metabolismo a 20+

Picco di attività metabolica

"Per la maggior parte delle donne, il tasso metabolico raggiunge il picco tra i 17 e i 25 anni", afferma Ph.D. Christopher Ochner, specialista in perdita di peso al Mount Sinai Hospital di New York. Alcune donne lo sperimentano prima, altre dopo. Ciò dipende principalmente dalla genetica, ma anche lo stile di vita può influenzarlo. Ad esempio, prima decidi di andare in palestra, più massa muscolare costruisci, il che aiuta a bruciare calorie anche a riposo. Inoltre, fino ai 25 anni circa, il corpo continua a costruire massa ossea e anche questo processo richiede molta energia.

Il metabolismo inizia a rallentare

Secondo il Comitato Americano per l’Educazione Fisica, il tasso metabolico diminuisce di circa l’1,5% ogni 10 anni. "A partire dai 30 anni, la maggior parte delle donne nota che non può più mangiare cibi ipercalorici senza conseguenze negative per la propria linea, e i chili in più iniziano a cadere molto più lentamente", dice Ochner. “Poiché questo calo dell’attività metabolica avviene proprio durante il periodo in cui la maggior parte di noi trova un lavoro fisso (per lo più sedentario) e cessa di mantenere lo stesso livello di attività fisica, possiamo dire che anche la carriera gioca un ruolo spiacevole nel rallentare il metabolismo”.

Metabolismo a 30+

Circolo vizioso dell'aumento di peso

Con un lavoro sedentario si perde massa muscolare, il che significa che diminuisce anche la capacità di bruciare calorie a riposo. "E con una diminuzione della massa muscolare e un aumento del grasso, il grasso viscerale può crescere all'interno dei muscoli e ridurre ulteriormente l'attività e provocare disturbi digestivi", afferma il medico. Caroline Cederquist, creatrice della Bistro MD Diet e autrice di The MD Factor. "Ebbene, questo quadro desolante è completato dal fatto che dopo i trent'anni il corpo smette di produrre gli stessi volumi di ormone della crescita, il che porta anche a un rallentamento del metabolismo."

Aiuta a costruire la massa muscolare e L’allenamento della forza può costringere il corpo a produrre più ormone della crescita. Quindi sarà possibile accelerare il metabolismo allo stesso livello (o anche più alto).

Impatto della gravidanza

Se decidi di concepire, tieni presente che la gravidanza può accelerare il tuo metabolismo. Ma questo non significa che potrai mangiare di nuovo tutto o addirittura raddoppiare le porzioni. “Durante la gravidanza, in realtà mangi sia per te che per il bambino, ma è più una questione di qualità del cibo, piuttosto che della sua quantità. La gravidanza non è una scusa per consumare pasti più abbondanti o assumere più calorie, soprattutto nelle prime fasi, quando il bambino dentro di te è piccolo”, afferma il dietista registrato Wesley Delbridge, collegamento per l’Accademia di Nutraceutica e Dietetica.

“Durante la gravidanza, il corpo consuma circa 200 kcal al giorno in più del solito. Le donne il cui peso prima della gravidanza era normale non dovrebbero aumentare di più di 10-15 kg durante questi nove mesi. Sfortunatamente, lo riporta uno studio del 2015 pubblicato sulla rivista Obstetrics and Gynecology circa il 50% di tutte le donne incinte aumenta di peso più del previsto, e questo porta alla disgregazione muscolare, alla crescita del grasso viscerale e persino allo sviluppo della resistenza all'insulina (pre-diabete).

I benefici dell'allattamento al seno

Durante l'allattamento al seno, il dispendio calorico aumenta in modo significativo. "Le donne che allattano senza latte artificiale perdono fino a 500-1.000 calorie in più al giorno", afferma Delbridge. Purtroppo, non appena si inizia a introdurre alimenti complementari, il tasso metabolico torna esattamente allo stesso di prima della gravidanza, a condizione che non si sia persa molta massa muscolare in questi mesi.

Metabolismo a 40+

Gli ormoni si stanno ribellando

Quando una donna ha circa quarant'anni, il corpo si prepara alla fine del periodo fertile. "I livelli di progesterone, estrogeni e ormone della crescita diminuiscono (di nuovo!)", afferma il dottor Cederquist. Prossimo Anche il metabolismo rallenta. “Ciò significa ridurre il numero di calorie assunte. per mantenere il peso attuale”, consiglia Delbridge. Se ti alleni regolarmente, sarà sufficiente ridurre la tua dieta di 150 kcal. Conduci uno stile di vita prevalentemente sedentario? Dovrai sacrificare di più.

Necessità di costruire massa muscolare

Naturalmente, questo è necessario a qualsiasi età, ma dopo i quaranta la massa muscolare inizia a sciogliersi rapidamente: questo processo ha persino un nome medico: sarcopenia. A questa età, per mantenere la massa muscolare e aiutare l'organismo a combattere l'invecchiamento, è semplicemente necessario includere l'allenamento della forza nel proprio programma di allenamento. Secondo uno studio condotto dalla Harvard School of Public Health, le persone che preferiscono l’allenamento con i pesi agli esercizi cardio soffrono meno di chili di troppo intorno alla vita. "Naturalmente, qualsiasi tipo di esercizio aiuta a bruciare calorie", afferma Ochner. "Ma l'allenamento della forza ti consente di accelerare il tuo metabolismo e mantenerlo a un livello più elevato anche dopo aver finito l'allenamento."

Una dieta con una quantità sufficiente di proteine ​​(100-120 g al giorno) ti consentirà anche di mantenere la forza e sviluppare la resistenza. "Una donna che era sedentaria tra i 20 ei 30 anni ha buone probabilità di superare il tasso metabolico delle sue amiche negli anni '40 se fa esercizio fisico regolarmente e apporta le modifiche appropriate alla sua dieta", dice Cederqvist in modo incoraggiante.

Metabolismo corretto e l'energia forniscono le funzioni vitali del corpo umano. Ma le persone sono suscettibili a varie malattie. Perché questo accade e in che modo il metabolismo è correlato alle malattie, imparerai da questo articolo.

Quello che devi sapere sul metabolismo

Cos'è il metabolismo? Questa è l'attività del corpo, a seguito della quale i tessuti, gli organi e i sistemi di organi ricevono i nutrienti necessari (grassi, carboidrati e proteine) e rimuovono i prodotti di scarto del corpo (sali, composti chimici non necessari). Se questi processi funzionano bene nel corpo, una persona non ha problemi di salute e, al contrario, con disordini metabolici si sviluppano varie malattie.

Perché il corpo ha bisogno di nutrienti? Nel corpo umano avviene una sintesi continua e intensa, ovvero si formano composti chimici complessi da composti più semplici negli organi, nei tessuti e a livello cellulare. Allo stesso tempo, il secondo processo è continuo: il processo di decadimento e ossidazione dei composti organici che non sono più necessari all'organismo e vengono rimossi da esso. Questo complesso processo metabolico garantisce l'attività vitale, la formazione e la crescita di nuove cellule e le sostanze nutritive sono il materiale da costruzione di tutti gli organi e sistemi nel loro insieme.

I nutrienti non sono necessari solo per la costruzione di tessuti e organi, ma anche per il funzionamento intenso e regolare di tutti i sistemi: cardiovascolare, respiratorio, endocrino, genito-urinario e tratto gastrointestinale. Questa è l'energia che entra nel corpo umano durante l'ossidazione e la scomposizione dei composti organici nel processo metabolico. Pertanto, i nutrienti sono una fonte significativa di energia necessaria per il buon funzionamento dell'intero organismo.

Se parliamo di tipi nutrienti, quindi le proteine, vale a dire i loro enzimi, sono il materiale principale per la struttura e la crescita degli organi. Grassi e carboidrati sono progettati per produrre e coprire i costi energetici. Tutti i tipi di nutrienti, compresi i minerali e le vitamine, devono essere forniti al corpo in determinate quantità giornaliere. Una mancanza di vitamine o una norma che supera il limite consentito porta a disturbi nel funzionamento dell'intero organismo e provoca varie malattie. Pertanto, il ruolo del metabolismo è sicuramente significativo per il corpo in ogni senso della parola.

Quando il metabolismo è disturbato e lento, spesso appare un problema peso in eccesso. Molte persone chiedono: "È possibile accelerare il processo metabolico?" Certo, ma è necessario impegnarsi molto per ottenere il risultato desiderato. Quindi, sognando di avere un peso ideale, molte donne ricorrono ad allenamenti estenuanti ed esercizi sportivi. Naturalmente, l'attività fisica può aumentare la massa muscolare distruggendo i depositi di grasso, ma ciò richiede un approccio globale alla perdita di peso, inclusa una dieta equilibrata. Il consumo regolare di tè verde aiuta ad accelerare il metabolismo, come dimostrato da famosi nutrizionisti.

Molte persone desiderano modificare il proprio peso in modi straordinari. Alcuni addirittura iniziano a fumare perché credono che il fumo aiuti a bruciare i grassi. In effetti, il corpo utilizza le riserve di grasso per ripristinare il corpo dai veleni del tabacco. In questo caso, devi pensare se vale la pena sacrificare la salute dell'intero corpo per perdere qualche chilogrammo.

Spesso le malattie ereditarie provocano un aumento di peso eccessivo e un rallentamento del processo metabolico. Pertanto, l'obesità si osserva nei pazienti con diabete mellito a causa della disfunzione della ghiandola tiroidea. Nella maggior parte dei casi, queste malattie vengono trasmesse ai bambini attraverso i geni. Pertanto, l'opzione dietetica più ottimale è prescritta da un endocrinologo.

Caratteristiche del metabolismo legate all'età

I bisogni nutrizionali del corpo di un bambino sono molto più elevati di quelli di un adulto. Pertanto, esiste un metabolismo intenso, in cui i processi di anabolismo (sintesi) e catabolismo (decomposizione) avvengono molto più velocemente che nel corpo di un adulto. Poiché si verifica una crescita cellulare e uno sviluppo intensivi di un organismo giovane, le proteine ​​​​come materiale da costruzione sono necessarie due o anche più volte rispetto a un adulto. Quindi se bambino sotto i 4 anniÈ richiesto un fabbisogno giornaliero di 30...50 g, quindi un bambino di 7 anni necessita fino a 80 g di proteine ​​al giorno. Gli enzimi proteici non si accumulano nel corpo umano come i grassi. Se si aumenta la dose giornaliera di proteine, ciò può portare a disturbi digestivi.

Insieme ai grassi, gli ormoni e le vitamine necessari per la vita entrano nel corpo. Si dividono in 2 gruppi principali: quelli che vengono scomposti utilizzando i grassi e quelli che necessitano solo di acqua. Più il bambino è piccolo, maggiore è la percentuale di grasso necessaria al suo sviluppo. Quindi, il bambino riceve circa il 90% attraverso il latte materno e il corpo del bambino più grande ne assorbe l'80%. La digeribilità dei grassi dipende direttamente dalla quantità di carboidrati, la cui carenza porta a vari cambiamenti indesiderati nella digestione e ad un aumento dell'acidità nel corpo. Si tratta di un apporto giornaliero sufficiente di grassi che aiuta a rafforzare il sistema immunitario.

I carboidrati sono necessari al corpo del bambino in grandi quantità. Con l'età aumenta anche il bisogno del corpo in crescita. Il superamento della norma dei carboidrati aumenta il livello di zucchero nel sangue del bambino solo per poche ore dopo l'assunzione di carboidrati, quindi il livello si normalizza. Pertanto, il pericolo di sviluppare il diabete è praticamente eliminato, ma negli adulti è vero il contrario.

Il metabolismo nelle persone anziane cambia in modo significativo, poiché è associato a cambiamenti ormonali nel corpo. Rallentano 2 fasi principali del metabolismo: i processi di sintesi e di scomposizione dei composti. Pertanto, le persone sopra i 60 anni devono limitare l’assunzione di proteine. Pertanto il consumo di carne dovrebbe essere limitato, ma non del tutto. Poiché gli anziani sono soggetti a frequenti stitichezza e problemi intestinali, è utile per loro assumere latticini, verdure crude e frutta. È meglio consumare i grassi al minimo, preferibilmente vegetali. Inoltre, non dovresti lasciarti trasportare dai carboidrati (questo significa dolci, ma la frutta dolce va bene).

Una cattiva alimentazione, i cambiamenti legati all'età, l'invecchiamento di organi, tessuti e cellule complicano e inibiscono il metabolismo del corpo. Pertanto, gli anziani dovrebbero mangiare moderatamente e condurre uno stile di vita attivo.

Anatomia e fisiologia dell'età Antonova Olga Aleksandrovna

Argomento 10. CARATTERISTICHE DELL'ETÀ DEL METABOLISMO ED ENERGIA

10.1. Caratteristiche dei processi metabolici

Metabolismo ed energia sono alla base dei processi vitali dell’organismo. Nel corpo umano, nei suoi organi, tessuti e cellule, avviene un continuo processo di sintesi, cioè di formazione di sostanze complesse a partire da quelle più semplici. Allo stesso tempo, si verifica la decomposizione e l'ossidazione delle sostanze organiche complesse che compongono le cellule del corpo.

Il lavoro del corpo è accompagnato dal suo continuo rinnovamento: alcune cellule muoiono, altre le sostituiscono. In un adulto, 1/20 delle cellule epiteliali della pelle, la metà di tutte le cellule epiteliali del tratto digestivo, circa 25 g di sangue, ecc. muoiono e vengono sostituiti entro 24 ore. La crescita e il rinnovamento delle cellule del corpo sono possibili solo se c'è un apporto continuo di ossigeno e sostanze nutritive al corpo. I nutrienti sono proprio l'edificio e il materiale plastico con cui è costruito il corpo.

Per il rinnovamento continuo, la costruzione di nuove cellule del corpo, il lavoro dei suoi organi e sistemi: cuore, tratto gastrointestinale, sistema respiratorio, reni e altri, una persona ha bisogno di energia per svolgere il lavoro. Una persona riceve questa energia attraverso il decadimento e l'ossidazione durante il processo metabolico. Di conseguenza, i nutrienti che entrano nel corpo servono non solo come materiale da costruzione plastico, ma anche come fonte di energia necessaria per il normale funzionamento del corpo.

Pertanto, per metabolismo si intende l'insieme dei cambiamenti subiti dalle sostanze dal momento in cui entrano nel tratto digestivo fino alla formazione dei prodotti di degradazione finali escreti dal corpo.

Anabolismo e catabolismo. Il metabolismo, o metabolismo, è un processo di interazione finemente coordinato tra due processi reciprocamente opposti che si verificano in una determinata sequenza. L'anabolismo è un insieme di reazioni di sintesi biologica che richiedono energia. I processi anabolici comprendono la sintesi biologica di proteine, grassi, lipidi e acidi nucleici. A causa di queste reazioni, le sostanze semplici che entrano nelle cellule, con la partecipazione di enzimi, entrano nelle reazioni metaboliche e diventano sostanze del corpo stesso. L'anabolismo crea le basi per il continuo rinnovamento delle strutture usurate.

L'energia per i processi anabolici è fornita dalle reazioni cataboliche, in cui le molecole di sostanze organiche complesse vengono scomposte per rilasciare energia. I prodotti finali del catabolismo sono acqua, anidride carbonica, ammoniaca, urea, acido urico, ecc. Queste sostanze non sono disponibili per un'ulteriore ossidazione biologica nella cellula e vengono rimosse dal corpo.

I processi di anabolismo e catabolismo sono inestricabilmente legati. I processi catabolici forniscono energia e materiali di partenza per l'anabolismo. I processi anabolici assicurano la costruzione di strutture che vanno al ripristino delle cellule morenti, alla formazione di nuovi tessuti in connessione con i processi di crescita del corpo; fornire la sintesi di ormoni, enzimi e altri composti necessari per il funzionamento cellulare; fornire macromolecole da scomporre per reazioni cataboliche.

Tutti i processi metabolici sono catalizzati e regolati da enzimi. Gli enzimi sono catalizzatori biologici che “avviano” le reazioni nelle cellule del corpo.

Trasformazione delle sostanze. Le trasformazioni chimiche delle sostanze alimentari iniziano nel tratto digestivo, dove le sostanze alimentari complesse vengono scomposte in sostanze più semplici (il più delle volte monomeri), che possono essere assorbite nel sangue o nella linfa. Le sostanze ricevute a seguito dell'assorbimento nel sangue o nella linfa vengono portate nelle cellule, dove subiscono importanti cambiamenti. I composti organici complessi formati dalle sostanze semplici in entrata fanno parte delle cellule e prendono parte all'attuazione delle loro funzioni. Le trasformazioni delle sostanze che avvengono all'interno delle cellule costituiscono l'essenza del metabolismo intracellulare. Un ruolo decisivo nel metabolismo intracellulare spetta a numerosi enzimi cellulari che rompono i legami chimici intramolecolari con rilascio di energia.

Le reazioni di ossidazione e riduzione sono di primaria importanza nel metabolismo energetico. Con la partecipazione di enzimi speciali vengono eseguiti anche altri tipi di reazioni chimiche, ad esempio reazioni di trasferimento di un residuo di acido fosforico (fosforilazione), gruppo amminico NH2 (transaminazione), gruppo metilico CH3 (transmetilazione), ecc. rilasciato durante queste reazioni viene utilizzato per costruire nuove sostanze nella cellula, per mantenere le funzioni vitali del corpo.

I prodotti finali del metabolismo intracellulare vengono parzialmente utilizzati per la costruzione di nuove sostanze cellulari; le sostanze non utilizzate dalla cellula vengono rimosse dall'organismo a seguito dell'attività degli organi emuntori.

ATP. La principale sostanza di accumulo e trasferimento di energia utilizzata nei processi di sintesi sia della cellula che dell'intero organismo è l'adenosina trifosfato o adenosina trifosfato (ATP). La molecola di ATP è costituita da una base azotata (adenina), uno zucchero (ribosio) e acido fosforico (tre residui di acido fosforico). Sotto l'influenza dell'enzima ATPasi, i legami tra fosforo e ossigeno nella molecola di ATP vengono rotti e viene aggiunta una molecola di acqua. Ciò è accompagnato dall'eliminazione di una molecola di acido fosforico. La scissione di ciascuno dei due gruppi fosfato terminali nella molecola di ATP rilascia grandi quantità di energia. Di conseguenza, i due legami fosfatici terminali nella molecola di ATP sono chiamati legami ricchi di energia o legami ad alta energia.

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