Вуглеводний обмін, обмін речовин, анатомо-фізіологічні особливості дитячого організму
Вуглеводний обмін у дітей, підкоряючись основним закономірностям, встановленим у дорослих людей, має цілий ряд своєрідних вікових особливостей.
Вуглеводи - перш за все горючий матеріал, потенційна енергія якого використовується організмом для втілення в кінетичну форму - тепло і роботу. Вуглеводи мають велике значення для теплоутворення і терморегуляції, а також сильно впливають на обмін білків, жирів і води. Вони є одним з факторів, що забезпечують нормальне лужно-кислотний рівновагу організму. Нарешті, з вуглеводами надходять в організм і деякі вітаміни.
Вуглеводи їжі, розщеплені, як зазначалося вище, численними карбогідраз травних соків до стадії моносахаридів (глюкози, левульози і галактози), всмоктуються головним чином у тонких кишках; втім, не виключена можливість часткового надходження в загальну циркуляцію і декстринів. У грудних дітей, починаючи з перших тижнів життя, при всіх способах вигодовування відзначається висока засвоюваність вуглеводів (близько 98-99%). Про це ж говорять дослідження і у старших дітей.
Визначити точно, яка частина вуглеводів їжі розщеплюється за рахунок дії ферментів кишечника і всмоктується тут, навряд чи можливо, тому що деяка частина вуглеводів піддається розщепленню за рахунок бактерійного бродіння. За умови нормальної перистальтики кишечника в калі здорових дітей не вдається довести наявності моносахаридів. При порушенні енергії ферментів травних соків, особливо часто при посиленні перистальтики кишечника, вміст останнього і навіть стілець містять нерозщеплений цукор і крохмаль.
Моносахариди в ворсинках кишечника під впливом кишкової фосфатази піддаються фосфорилированию; частина моносахаридів в епітеліальних клітинах перетворюється в глюкозу.
У крові цукор циркулює головним чином у вигляді глюкози; кількість його тут досить постійно, виявляються порівняно невеликі індивідуальні коливання в залежності від віку та інших моментів. Натщесерце в крові грудних дітей кількість цукру коливається близько 0,07-0,09 г%, у більш старших дітей - близько 0,08-0,1 г% і у дітей в віці 12 - 14 років - в межах 0,09- 0,12 г%. Після прийому вуглеводів кількість цукру в крові наростає на 50-75 і навіть 100%; настає так звана система травлення гіперглікемія.
Частина глюкози розпадається на воду і вуглекислий газ, що супроводжується звільненням енергії, яка і використовується організмом. Велика частина всосавшихся вуглеводів синтезується в глікоген, утворюючи депо останнього в печінці і м'язах.
Гормон підшлункової залози - інсулін - підсилює окислювання вуглеводів і підвищує здатність печінки відкладати глікоген.
З наведеної схеми Рінгер-Баумана (рис. 42) видно, що рівень глюкози в крові поповнюється надходженням цукру з кишечника, з глікогенних депо печінки і м'язів і, нарешті, з безазотистих залишку дезамінірованних в печінці амінокислот.
При нормальному рівні цукру в крові глюкоза або згорає і, отже, використовується на кінетичні потреби організму, або бере участь в утворенні жиру; при підвищенні кількості цукру в крові, наприклад після прийому їжі, відбувається відкладення його в печінці і м'язах у вигляді глікогену, і, нарешті, якщо концентрація цукру досягає в крові 0,2%, рідше 0,15-0,16%, настає виділення глюкози з сечею - глюкозурія.
Мал. 42. Схема факторів, що регулюють концентрацію цукру в крові.
Певне уявлення про стан інтермедіарного обміну вуглеводів дає вивчення глікемічний кривої периферичної крові в період травлення. Максимальний підйом глікемічний кривої настає здебільшого вже через 30 хвилин після прийому їжі; через годину крива починає знижуватися і приблизно через 2 години повертається до норми або відзначається навіть короткочасна і незначна гіпоглікемія; чим молодша дитина, тим слабкіше виражена у нього травна гіперглікемія. Це вказує на підвищену витривалість дітей до вуглеводів. Дійсно, у немовляти лактозурія настає при призначенні дитині 3,5-4 г молочного цукру на 1 кг ваги, тоді як у дорослого - вже при навантаженні 1 г на одиницю ваги. До різних вуглеводів витривалість у дітей далеко не однакова; вона змінюється в залежності від індивідуальних особливостей дитини, його віку, стану харчування, стану шлунково-кишкового тракту, від концентрації введеного цукру, а також і від особливостей інших одночасно призначаються дитині харчових інгредієнтів.
Висхідна частина глікемічний кривої, мабуть, частково відображає стан шлунково-кишкового тракту, зокрема всмоктування моносахаридів, і головним чином характеризує процес глікогенолізу. Спадний відрізок до деякої міри характеризує функцію глікогеноутворення (рис. 43, а). При повторній навантаженні цукром при нормальному перебігу проміжних процесів вуглеводного обміну другого підйому, як правило, не буває (рис. 43, б). Звичайно, на глікемічний кривої відбивається сукупність дуже різних моментів обміну речовин, а не тільки одних вуглеводів.
Мал. 43. глікемічний кривої у здорової дитини.
а - при одноразовій навантаженні цукром; б - при дворазової навантаженні цукром.
Конфігурація цукрових кривих крові у дітей відрізняється меншою постійністю, ніж у дорослих, і значно видозмінюється в залежності від характеру дається дитині їжі, головним чином від кореляції білків, жирів і вуглеводів. Це вказує на крайню лабільність і певну напруженість вуглеводного обміну в дитячому віці.
Регуляція обміну вуглеводів і у дітей здійснюється нервово-гуморальним шляхом; в цьому процесі, крім інсуліну, беруть участь гормони гіпофіза і надниркових залоз, відповідні центри довгастого мозку, волокна симпатичної і парасимпатичної системи, регульовані корою головного мозку.
Деяка частина вуглеводів їжі піддається в кишечнику розщепленню не за рахунок дії ферментів травних соків, а шляхом бродіння, що викликається кишковими бактеріями. Інтенсивність останнього залежить від характеру і поєднання вуглеводів, від особливостей середовища, в якій вони вводяться, і, нарешті, від особливостей бактерійної флори травного тракту. Найсильніше бродить молочний цукор, потім буряковий, поживний і, нарешті, борошно; два вуглеводу разом бродять слабкіше, ніж один, три - слабкіше, ніж два.
Бродіння треба вважати цілком фізіологічної формою розщеплення вуглеводів в кишечнику дитини. Виникаючі при цьому в помірній кількості нижчі жирні кислоти навіть корисні для організму: вони збуджують перистальтику кишечника, покращують азотний і мінеральний обміни. Надмірно посилення бродіння шкідливо, так як ті ж жирні кислоти, але в надмірній кількості, підсилюють перистальтику, викликають появу частого і рідкого стільця, сприяють бактерійної інвазії в верхні відділи кишечника, пригнічують нормальний перебіг обміну речовин і погіршують засвоєння продуктів кишкового перетравлення.
Мінімум вуглеводів, необхідний дітям різного віку, індивідуально дуже різний і в значній мірі залежить від кількості і якості одночасно вводяться інших харчових інгредієнтів.
У грудному віці на 1 кг ваги має бути введені близько 10-12 г вуглеводів, за рахунок яких і повинно покриватися близько 40% всієї калорійною потреби дитини. У наступні роки кількість вуглеводів в залежності від індивідуальних особливостей дитини коливається від 10 до 15 г на 1 кг ваги, причому за їх рахунок покривається вже до 50-60% всіх впроваджуються калорій. У першому півріччі життя вся потреба дитини у вуглеводах покривається за рахунок дисахаридов; з 6 місяців виникає потреба в полисахаридах.