Развитие функций органов и систем прямо или косвенно связано с состоянием и метаболизмом белков. Интенсивное развитие организма характеризуется также сменой форм и организации ферментативных процессов, включая изменения тканевых ферментных спектров и молекулярных форм в пределах одной изоферментной группы. Ведущую роль при этом играют как генетическая программа, так и нейроэндокринная система.
Интенсивность синтеза белков определяется соотношением нуклеиновых кислот в тканях, при этом существует прямая зависимость между приростом массы тела, содержанием белка и соотношением РНК и ДНК.
На первом году жизни ребенка содержание ДНК в тканях наиболее высокое, после рождения ее синтез замедляется из-за снижения активности ДНК-полимераз. В сердечной мышце, например, содержание ДНК постепенно снижается к 15 годам и в дальнейшем не изменяется.
В мозге содержание ДНК начинает снижаться уже в первые месяцы жизни, тогда как синтез белка и миелина нарастает. Угнетение репликации ДНК сочетается с нарастанием синтеза ДНК-зависимой РНК-полимеразы. Этим объясняется высокое содержанием в тканях миокарда, мышц, печени рибосо- мальной РНК, содержание РНК в этих тканях не меняется от годовалого возраста до глубокой старости. В ткани головного мозга происходит постепенное снижение РНК от 1 года до 90 лет.
В тканях детского организма преобладают гидрофильные быстро обновляющиеся белки, и только к пубертатному периоду увеличивается количество склеропротеинов, отличающихся более жесткой структурой и меньшей гидрофильностью. В мышечной ткани с возрастом происходит быстрое накопление к периоду половой зрелости сократительных белков по сравнению с цитоплазма-тическими белками и миостроминами.
Повышение концентрации коллагена в тканях в процессе роста связано с замедлением скорости его обновления, и скорость его синтеза превышает скорость образования других белков. Нарастает и жесткость структуры коллагена, что связано с большим значением коллагена в создании механической опоры органов. Содержание миоглобина в скелетных мышцах увеличивается у детей 7-11 лет до 7,9 г, 12-13 лет — до 8,4 г, 16-17 лет — до 10,5 г.
С возрастом изменяется белковый спектр плазмы крови. На 13-й неделе внутриутробного развития определяются уже 10 фракций белков плазмы (у взрослого человека можно обнаружить до 200 белков). Содержание общего белка в плазме при рождении составляет 47-55 г/л, с возрастом постепенно увеличивается, достигая к 14 годам уровня взрослого человека (табл. 2).
Таблица 2 Содержание общего белка и соотношение фракций белков сыворотки крови в зависимости от возраста (% к концентрации общего белка)
|
Содержание гемоглобина в крови при рождении несколько выше, чем у взрослых, но к концу первого года жизни постепенно снижается до 105-110 г/л. Со второго года жизни происходит повышение концентрации общего гемоглобина, и в период полового созревания он становится таким же, как у взрослых.
В организме новорожденных детей 80-90% концентрации общего гемоглобина составляет феталъный гемоглобин (HbF, а2, Уг)> затем содержание его резко снижается и у детей старше 3 лет становится постоянным — 0,5-1,0%.
Обмен аминокислот у ребенка протекает весьма активно (особенно в печени), обеспечивая поддержание процессов роста и развития. К 2 годам активность процессов превращения аминокислот в печени приближается к уровню взрослых.
Для интенсивного синтеза белков в организме ребенка требуется достаточное количество полноценных белков, богатых незаменимыми аминокислотами. Потребность в белках у детей 4-6 лет — 3,5 г/кг массы тела в сутки, 7-11 лет — 3 г/кг, 12-15 лет — 2,5 г/кг. Суточная потребность детей школьного возраста в незаменимых аминокислотах составляет от 19 мг (гистидин) до 196 мг (лейцин).
Отсутствие или недостаточное количество хотя бы одной аминокислоты проявляется общими симптомами: прекращение роста, потеря веса, склонность к различным инфекционным заболеваниям, отрицательный азотистый баланс.
Азотистый баланс как один из важнейших показателей обмена белков в растущем организме всегда является положительным. Степень ретенции азота (задержки азота в % от введенного с пищей) в организме прежде всего определяется периодом развития и прямо пропорциональна константе роста. Чем моложе организм, тем значительнее эта задержка (табл. 3).
Таблица 3 Ретенция азота у детей различного возраста
|