Глава 23.   

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ У ДЕТЕЙ (ПЕДИАТРИЯ)

 

Существеннейшим моментом жизни является обмен веществ, т.е. способность организма принимать, перерабатывать, поддерживать на каких-то оптимальных уровнях и элиминировать различные химические вещества. Одной из функций обмена веществ является усвоение пищи, трансформация ее в собственные клетки и ткани, для обеспечения энергетических потребностей жизнедеятельности, физической активности и роста.

Процессы обмена веществ состоят из процессов ассимиляции – усвоения веществ, поступающих в организм из окружающей среды, трансформации их в более простые молекулы или вещества, пригодные для целей последующего синтеза, самих процессов синтеза веществ, или «блоков» – деталей для построения собственной живой материи или энергоносителей, и из процессов диссимиляции – расщепления веществ, входящих в состав живого организма. Процессы синтеза органических соединений (расходующие энергию) называются анаболическими (анаболизм), процессы, расщепления (образующие энергию) – катаболическими (катаболизм). Жизнь возможна только при постоянной и неразрывной связи между процессами расщепления и синтеза, благодаря чему осуществляется развитие и самообновление организма.

У детей в период их роста и развития анаболические процессы преобладают над катаболическими, причем степень преобладания соответствует скорости роста, которая отражает изменение массы за определенное время (рис. 23.1).

Процессы обмена в организме человека связаны с определенными структурными образованиями. В митохондриях совершается большая часть обменных процессов, специально окислительные и энергетические процессы (цикл Кребса, дыхательная цепь, окислительное фосфорилирование и др.). Поэтому митохондрии клетки часто называют «силовыми станциями клетки», которые снабжают энергией все остальные ее части. В рибосомах осуществляется синтез белков, а необходимая энергия для синтеза получается из митохондрий. Основное вещество протоплазмы – гиалоплазма – принимает большое участие в процессах гликолиза и других энзимных реакциях.

Наряду с клеточными структурами, тканями и органами, создаваемыми в процессе онтогенеза всего однажды и на всю жизнь, многие клеточные структуры не являются постоянными. Они находятся в процессе непрерывного построения и расщепления, что зависит от обмена веществ. Известно, что продолжительность жизни эритроцитов составляет 80–120 дней, нейтрофилов – 1–3 дня, тромбоцитов – 8–11 дней. Половина всех белков плазмы крови обновляется за 2–4 дня. Даже вещество кости и эмаль зубов постоянно подвергаются обновлению.

Поступательное развитие человеческого организма определяется наследственной информацией, благодаря которой образуются специфические для каждой ткани человека белки. Многие из генетически детерминированных белков входят в состав ферментных систем человеческого организма.

Таким образом, по своей сути все процессы обмена веществ являются ферментативными и протекают последовательно, что координируется сложной системой цепей регуляции с прямыми и обратными связями.

У ребенка, в отличие от взрослого, происходит становление и созревание обменных процессов, отражающее общую тенденцию развития и созревания организма со всеми их дисгармониями и критическими состояниями. Факторы внешней среды могут выступать как индукторы и стимуляторы созревания обменных процессов или целых функциональных систем. Вместе с тем нередко грани между позитивным, стимулирующим развитие внешним воздействием (или его дозой) и тем же воздействием с разрушительным патологическим эффектом могут быть очень тонкими. Выражением этого является лабильность обмена, частые и более выраженные его нарушения при различных условиях жизни или заболеваниях.

У детей нарушения обмена веществ условно можно разделить на три большие группы.

Первая группа болезней обмена веществ – это наследственные, генетически обусловленные заболевания, реже – анатомические пороки развития. Как правило, основой таких обменных заболеваний являются дефициты (различной степени выраженности) фермента или ферментов, необходимых для метаболизации того или иного вещества, и отмечается устойчивая неблагоприятная ситуация с расщеплением исходных пищевых компонент, промежуточной трансформацией или синтезом новых метаболитов, или элиминацией конечных продуктов. Нередко дефицит или избыток веществ, возникающие в условиях измененного обмена, оказывают весьма существенное влияние на жизнеспособность ребенка или его физиологические функции. Сохранение здоровья или нормальной жизнедеятельности для таких больных требует постоянных мер коррекции и помощи, нередко пожизненных ограничений, заместительных мер, клинико-лабораторного мониторинга, специальных продуктов питания. Значительная часть генетически детерминированных болезней или нарушений обмена веществ может вообще не проявлять себя клинически в детском возрасте. Дети – носители этой патологии манифестируют себя только во взрослом периоде жизни через возникновение у них относительно ранних или тяжелых форм сосудистых заболеваний (церебральный или коронарный атеросклероз), гипертонической болезни, хронических обструктивных заболеваний легких, цирроза печени и т.д. Относительно раннее выявление генетических или биохимических маркеров этих заболеваний исключительно эффективно для предупреждения их быстрого прогрессирования во взрослом периоде жизни.

Вторая группа – транзиторные нарушения обмена веществ, которые обусловлены задержкой созревания определенных ферментных систем к рождению ребенка или, напротив, слишком ранней экспозицией ребенка к тому фактору, который будет физиологически переносим в более отдаленные возрастные сроки. Это мы определяем как болезни, состояния или реакции дезадаптации.

Дети, страдающие задержкой развития ферментативных систем, обычно не справляются с той пищевой нагрузкой, которую переносят большинство детей. Одним из этих транзиторных нарушений, например, является транзиторная лактазная недостаточность,которая проявляется частым жидким стулом кислой реакции и пенистого вида в первые 1,5–2 мес. жизни. При этом дети нормально набирают массу тела, не имеют каких-либо видимых отклонений. Обычно к 2–3 мес. стул нормализуется и даже, наоборот, ребенок страдает запором. Такие состояния обычно не требуют необходимых при генетически обусловленной лактазной недостаточности подходов. У некоторых детей первых дней жизни при кормлении грудью возникает преходящая гиперфенилаланинемия, которая исчезает по мере роста ребенка. Это группа преимущественно соматических нарушений, которые наследственно не обусловлены. Их можно трактовать как «критические состояния развития», как физиологическую базу для реакций или состояний дезадаптации.

Третья группа – синдромы нарушения обмена веществ, возникающие во время различных заболеваний или сохраняющиеся какой-то период после перенесенного заболевания (например, синдром мальабсорбции после кишечных инфекций). Это наиболее многочисленная группа, с которой встречается врач. Среди них часто наблюдается лактазная и сахаразная недостаточность, обусловливающая синдром затяжной (иногда и хронической) диареи после кишечных инфекций. Обычно соответствующие диетические мероприятия позволяют устранить эти проявления.

Возможно, что имеется весьма существенная генетическая основа и в таких транзиторных состояниях, так как они выявляются не у каждого ребенка, но степень выраженности этого генетического предрасположения существенно ниже, чем при постоянной пищевой интолерантности.

Энергетический обмен

«Человеческий организм является машиной, которая может освобождать химическую энергию, связанную в «топливе» пищевых продуктов; этим «топливом» являются углеводы, жиры, белки и алкоголь» (ВОЗ).

Преимущественное использование любого из перечисленных источников имеет разные характеристики по величине продуцируемой энергии и сопутствующих метаболических сдвигов (табл. 23.1).

Таблица 23.1. Особенности различных метаболических источников пищевого энергетического обеспечения

Показатели	Глюкоза	Пальмитат	Белок
а) Освобождение тепла, ккал:
на 1 моль окисленный	673	2398	475
на 1 г окисленный	3,74	9,30	5,40
б) Потребление кислорода:
моль	66,0	23,0	5,1
л	134	515	114
в) Продукция углекислоты:
моль	66,0	16,0	4,1
л	134	358	92
г) Продукция АТФ, моль:	36	129	23
Стоимость продукции АТФ:
а/д	18,7	18,3	20,7
в/д	3,72	3,99	4,96
с/д	3,72	2,77	4,00
Дыхательный коэффициент	1,00	0,70	0,81
Энергетический эквивалент на1 л использованного кислорода	5,02	4,66	4,17

Хотя диссимиляция и синтез структур белков, жиров и углеводов имеют характерные особенности и специфические формы, однако в превращении этих различных веществ имеется ряд принципиально общих этапов и закономерностей. По отношению к высвобождаемой при обмене веществ энергии процессы обмена следует подразделить на три основные фазы (схема 23.1).

В I фазе в желудочно-кишечном тракте большие молекулы питательных веществ расщепляются на мелкие. Из углеводов образуются 3 гексозы (глюкоза, галактоза, фруктоза), из белков – 20 аминокислот, из жира (триглицериды) – глицерин и жирные кислоты, а также более редкие сахара (например, пентозы и др.). Вычислено, что в среднем через организм человека за время его жизни проходит углеводов – 17,5 т, белков – 2,5 т, жиров – 1,3 т. Количество высвобождаемой энергии в I фазе незначительно, при этом она выделяется в виде тепла. Так, при расщеплении полисахаридов и белков высвобождается около 0,6%, жиров – 0,14% от общей энергии, которая образуется при их полном распаде до конечных продуктов обмена. Поэтому значение химических реакций I фазы состоит главным образом в подготовке питательных веществ к действительному высвобождению энергии.

Во II фазе эти вещества подвергаются дальнейшему расщеплению путем неполного сгорания. Результат этих процессов – неполное сгорание – кажется неожиданным. Из 25–30 веществ образуются, кроме СО₂ и Н₂О, только три конечных продукта: α–кетоглютаровая, щавелевоуксусная кислота и уксусная кислота в виде ацетил–коэнзима А. Количественно при этом преобладает ацетил–коэнзим А. Во II фазе высвобождается около 30% энергии, содержащейся в питательных веществах.

В III фазе так называемого цикла трикарбоновых кислот Кребса три конечных продукта II фазы сгорают до углекислоты и воды. При этом освобождается 60–70% энергии питательных веществ. Цикл Кребса является общим конечным путем расщепления как углеводов, так и белков и жиров.

Это как бы узловой пункт в обмене, где сходятся превращения различных структур и возможен взаимопереход синтетических реакций.

В отличие от I фазы – фазы гидролиза в желудочно-кишечном тракте – во II и III фазах расщепления веществ происходит не только высвобождение энергии, но и особый вид ее накопления.

Сохранение энергии осуществляется за счет превращения энергии расщепления пищевых продуктов в особую форму химических соединений, называемых макроэргами. Носителями этой химической энергии в организме являются различные фосфорные соединения, в которых связь остатка фосфорной кислоты и является макроэргической связью.

Главное место в энергетических процессах принадлежит пирофосфатной связи со структурой аденозинтрифосфорной кислоты. В форме этого соединения в организме используется от 60 до 70% всей энергии, высвобождающейся при распаде белков, жиров, углеводов. Использование энергии (окисления в форме АТФ) имеет большое биологическое значение, так как благодаря этому механизму возможно разъединение места и времени высвобождения энергии и ее фактического потребления в процессе функционирования органов. Подсчитано, что за 24 ч количество образующейся и расщепляющейся АТФ в организме приблизительно равно массе тела. Превращение АТФ в АДФ высвобождает 41,84–50,2 кДж, или 10–12 ккал.

Образующаяся в результате обмена веществ энергия расходуется на основной обмен, т.е. на поддержание жизни в состоянии полного покоя при температуре окружающего воздуха 20°С, на рост (пластический обмен), мышечную работу и на переваривание и усвоение пищи (специфически–динамическое действие пищи). Имеются различия в расходовании энергии, образующейся в результате обмена, у взрослого и ребенка.

Основной обмен

У ребенка, как и у всех незрелорождающихся млекопитающих, отмечается первоначально повышение основного обмена к 1,5 годам, которое затем неуклонно продолжает повышаться в абсолютном выражении и столь же закономерно снижаться в расчете на единицу массы тела (табл. 23.2).

Таблица 23.2. Основной обмен у детей с различной массой тела (MJ/24 ч) (W.N. Shoefield, С. Shoefield . W.R.T James. 1985)

Масса тела, кг	Мальчики	Девочки	Масса тела, кг	Мальчики	Девочки	Масса тела, кг	Мальчики	Девочки	Масса тела, кг	Мальчики	Девочки
3	0,5	0,6	21	4,1	3,9	38	5,5	4,9	55	6,5	5,4
4	0,8	0,8	22	4,2	4,0	39	5,5	4,9	56	6,6	5,5
5	1,0	1,0	22	4,2	4,0	39	5,5	4,9	57	6,6	5,5
6	1,2	1,3	23	4,3	4,0	40	5,6	4,9	58	6,7	5,5
7	1,5	1,6	24	4,4	4,1	41	5,6	5,0	59	6,7	5,6
8	1,8	1,8	25	4,5	4,2	42	5,7	5,0	60	6,8	5,6
9	2,0	2,1	26	4,6	4,2	43	5,8	5,0	61	6,8	5,7
10	2,3	2,3	27	4,7	4,3	44	5,8	5,1	62	6,9	5,7
11	2,6	2,6	28	4,7	4,4	45	5,9	5,1	63	7,0	5,8
12	2,8	2,8	29	4,8	4,5	46	6,0	5,1
13	3,0	3,0	30	4,9	4,5	47	6,0	5,2
14	3,2	3,2	31	5,0	4,6	48	6,1	5,2
15	3,4	3,4	32	5,0	4,6	49	6,1	5,2
16	3,6	3,5	33	5,1	4,7	50	6,2	5,3
17	3,7	3,6	34	5,2	4,7	51	6,3	5,3
18	3,8	3,7	35	5,2	4,8	52	6,3	5,3
19	3,9	3,8	36	5,3	4,8	53	6,4	5,4
20	4,0	3,9	37	5,4	4,8	54	6,4	5,4

Нередко используют расчетные методы вычисления основного обмена. Такие формулы обычно ориентированы на показатели либо длины тела, либо массы. Вариант формул, предложенных экспертами ВОЗ, приведен в табл. 23.3.

Таблица 23.3. Расчет основного обмена через массу тела. Рекомендации ФАО/ВОЗ (килокалорий в сутки при Р = масса тела, в кг)

Возраст	Мальчики	Девочки
0–2 года	60,9 Р – 54	61 Р – 51
3–9 лет	22,7 Р + 495	22,5 Р + 499
10–17 »	17,5 Р + 651	12,2 Р + 746
17–30 »	15,3 Р + 679	14,7 Р + 496

 

Суммарная энергия, поступившая с пищевым рационом, распределяется на обеспечение основного обмена, специфически–динамическое действие пищи, потери тепла, связанные с экскрецией, физическую (двигательную) активность и рост. В структуре распределения энергии различают:

Е поступившая (из пищи) = Е, депонированная + Е, использованная.

Е абсорбированная = Е, поступившая – Е, выведенная с экскрементами.

Е метаболизируемая = Е поступившая – Е обеспечения (жизни) и активности или «основных затрат».

Е основных затрат равна сумме:

а) основного обмена;

б) терморегуляции;

в) согревающего эффекта пищи (СДДП);

г) затрат на активность;

д) затрат на синтез новых тканей.

Е депонирования – энергия, затраченная на отложение белка и жира. Гликоген не учитывается, так как его отложение (1%) незначимо.

Е депонирования = Е метаболизируемая – Е основных затрат.

Е стоимости роста = Е синтеза новых тканей + Е депонированная в новой ткани.

Главные возрастные различия заключаются в отношениях между затратами на рост и, в меньшей степени, на активность (табл. 23.4).

Таблица 23.4. Возрастные особенности распределения суточных энерготрат (ккал/кг)

Как видно, затраты на рост имеют очень существенное значение для маловесного новорожденного и в течение первого года жизни. Естественно, что у взрослого человека они просто отсутствуют. Физическая активность создает значительные траты энергии даже у новорожденного и грудного ребенка, где ее выражением являются сосание груди, беспокойство, плач и крик.

При беспокойстве ребенка расход энергии возрастает на 20–60%, а при крике – в 2–3 раза. Заболевания предъявляют свои требования к затратам энергии. Особенно они возрастают при повышении температуры тела (на 1°С повышения увеличение обмена составляет 10–16%).

Энергозатраты роста

В отличие от взрослого человека, у детей много энергии затрачивается на рост (пластический обмен). В настоящее время установлено, что для накопления 1 г массы тела, т.е. новой ткани, необходимо затратить приблизительно 29,3 кДж, или 7 ккал. Более точной является следующая расчетная оценка:

«Энергетическая стоимость роста»:

Е = Е синтеза + Е депонирования в новой ткани.

У недоношенного маловесного ребенка Е синтеза составляет от 0,3 до 1,2 ккал на 1 г, прибавленный к массе тела.

У доношенного – 0,3 ккал на 1 г новой массы тела.

Общая энергетическая стоимость роста:

до 1 года = 5 ккал на 1 г новой ткани,

после 1 года = 8,7 – 12 ккал на 1 г новой ткани или около 1 % общей суммы калорий питания.

Поскольку интенсивность роста у детей в различные периоды отличается, то доля пластического обмена в общем расходовании энергии различна. Наиболее интенсивен рост во внутриутробном периоде развития, когда масса зародыша человека увеличивается в 1 млрд 20 млн раз (1,02х10⁹). Темп роста продолжает оставаться довольно высоким и в первые месяцы жизни. Об этом свидетельствует значительная прибавка массы тела. Поэтому у детей первых 3 мес. доля «пластического» обмена в расходовании энергии составляет 46%, затем на первом году она снижается, однако с 4 лет, и особенно в препубертатный период, наблюдается увеличение интенсивности роста, что вновь отражается в виде увеличения пластического обмена. В среднем у детей 6–12 лет на рост расходуется 12% энергетической потребности. Более развернутая характеристика энерготрат роста приведена в табл. 23.5.

Таблица 23.5. Затраты энергии на рост

Расход энергии на трудноучитываемые потери. К трудноучитываемым потерям относятся потери с фекалиями жира, пищеварительных соков и секретов, вырабатываемых в стенке пищеварительного тракта и в железах, со слущивающимися эпителиальными клетками, с отпадающими покровными клетками кожи, волосами, ногтями, с потом, а по достижении половой зрелости у девушек – с месячными. К сожалению, этот вопрос у детей почти не изучен. Полагают, что у детей старше года он составляет около 8% энергетических затрат.

Расход энергии на активность и поддержание постоянства температуры тела. Доля расхода энергии на активность и поддержание температуры тела изменяется с возрастом ребенка (после 5 лет это входит в понятие мышечной работы). В первые 30 мин после рождения температура тела у новорожденного снижается почти на 2°С, что вызывает значительный расход энергии. У детей раннего возраста на поддержание постоянной температуры тела при температуре окружающей среды ниже критической (28–32°С) и активность организм ребенка вынужден тратить 200,8–418,4 кДж/(кг • сутки), или 48–100 ккал/(кг • сутки). Поэтому с возрастом увеличивается абсолютный расход энергии на поддержание постоянства температуры тела и активность.

Однако доля расхода энергии на постоянство температуры тела у детей первого года жизни тем ниже, чем меньше ребенок. Затем вновь происходит понижение расхода энергии, так как поверхность тела, отнесенная на 1 кг массы тела, вновь уменьшается. В то же время увеличивается расход энергии на активность (мышечную работу) у детей старше года, когда ребенок начинает самостоятельно ходить, бегать, заниматься физкультурой или спортом (табл. 23.6)

Таблица 23.6. Энергетическая стоимость физической активности (кал/мин)

Вид движения	Кал/мин
Езда на велосипеде с низкой скоростью	4,5
Езда на велосипеде со средней скоростью	7,0
Езда на велосипеде с высокой скоростью	11,1
Танцы	3,3-7,7
Футбол	8,9
Гимнастические упражнения на снарядах	3,5
Бег спринтерский	13,3-16,8
Бег на длинные дистанции	10,6
Бег на коньках	11,5
Бег на лыжах при умеренной скорости	10,8-15,9
Бег на лыжах при максимальной скорости	18,6
Плавание	11,0–14,0

У детей в возрасте 6–12 лет доля энергии, расходуемая на физическую активность, составляет приблизительно 25% энергетической потребности, а у взрослого – 1/3.

Специфически–динамическое действие пищи. Специфически–динамическое действие пищи изменяется в зависимости от характера питания. Сильнее оно выражено при богатой белками пище, менее – при приеме жиров и углеводов. У детей второго года жизни специфически–динамическое действие пищи составляет 7–8%, у детей более старшего возраста – более 5%.

Расходы на реализацию и преодоление стресса. Это естественное направление нормальной жизнедеятельности и энерготрат. Процесс жизни и социальной адаптации, обучение и спорт, формирование межчеловеческих отношений – все это может сопровождаться и стрессом, и дополнительными затратами энергии. В среднем это дополнительные 10% от суточного энергетического «пайка». Вместе с тем при острых и тяжелых заболеваниях или травмах уровень стрессорных затрат может возрастать весьма существенно, и это требует учета расчете пищевого рациона.

Данные об увеличении энергетической потребности при стрессе приведены ниже.

Увеличение энергетической потребности                                                                                              Состояния

Ожоги в зависимости от процента обожженной поверхности тела                                                       +30–70%

Множественные травмы с проведением аппаратной вентиляции                                                           +20–30%

Тяжелые инфекции и множественная травма                                                                                          +10–20%

Постоперационный период, нетяжелые инфекции, переломы костей                                                    +0 до +10%

Стойкий дисбаланс энергии (избыток или недостаток) вызывает изменение массы и длины тела на всех показателях развития и биоло­гического возраста. Даже умеренная недостаточность энергии питания (4–5%) может стать причиной задержки развития ребенка. Поэтому пищевая энергетическая обеспеченность становится одним из важнейших условий адекватности роста и развития. Расчет этой обеспеченности должен осуществляться регулярно. У большинства детей ориентирами для анализа могут быть рекомендации по суммарной энергии суточного рациона, для некоторых детей с особенным состоянием здоровья или условий жизни необходим индивидуальный расчет по сумме всех энергозатратных компонент. Примером использования общих возрастных стандартов обеспеченности и возможности некоторой индивидуальной коррекции этих стандартов могут служить приводимые ниже методы расчета энергозатрат.

1. Расчетный метод определения основного обмена.

До 3 лет	3–10 лет	10–18 лет
м. Х = 0,249 кг – 0,127	м. Х = 0,095 кг + 2,110	м. Х = 0,074 кг + 2,754
д. Х= 0,244 кг – 0,130	д. Х = 0,085 кг + 2,033	д. Х = 0,056 кг + 2,898

2. Дополнительные расходы.

А. Компенсация повреждения – основной обмен умножается на:

при малой хирургии – 1,2:

при скелетной травме – 1,35;

при сепсисе – 1,60;

при ожогах – 2,10.

Б. Специфически–динамическое действие пищи + 10 % от основного обмена.

В. Физическая активность: еще + процент от основного обмена:

Прикованность к постели – 10%;

Сидит в кресле – 20%;

Палатный режим больного – 30%.

Г. Затраты на лихорадку: на 1°С среднесуточного повышения температуры тела +10–12% от основного обмена.

Д. Прибавка массы тела: до 1 кг в неделю еще + 300 ккал/день.

Принято формировать некоторые нормативы возрастного обеспечения энергией для населения. Многие страны имеют такие нормативы. На их основе разрабатывают все пищевые рационы организованных коллективов. С ними сверяют и индивидуальные рационы питания. Ниже приведены данные МЗ России по энергетическому обеспечению детей раннего возраста (табл. 23.7). Для сравнения в следующей таблице даны очень близкие нормативные показатели, разработанные Комитетом экспертов ВОЗ и ООН (табл. 23.8).

Таблица 23.7. Рекомендации по энергетической ценности питания детей раннего возраста и до 11 лет (МЗ России, 1991)

	0–2 мес	3–5 мес	6–11 мес	1–3 года	3–7 лет	7–10 лет
Энергия, всего ккал	–	–	–	1540	1970	2300
Энергия, ккал/кг	115	115	110	–	–	–

Таблица 23.8. Рекомендации по нормированию энергии, 1996 г. (Пересмотр рекомендаций ФАО/ВОЗ, 1985)

Возраст, мес	Энергия, ккал/(кг • сут)
	1985 (ФАО/ВОЗ)	1996 (ООН)
0-1	124	107
1-2	116	109
2-3	109	111
3-4	103	101
4-10	95–99	100
10-12	100–104	109
12-24	105	90

Расчет и коррекция энергообеспечения ориентированы на ликвидацию дефицитов основных носителей энергии, т.е. прежде всего углеводов и жиров. Вместе с тем использование в заданных целях этих носителей возможно только при учете и коррекции обеспеченности многими принципиально необходимыми сопутствующими микронутриентами. Так, особенно важно бывает назначение калия, фосфатов, витаминов группы В, особенно тиамина и рибофлавина, иногда карнитина, антиоксидантов и других. Несоблюдение этого условия может стать причиной несовместимых с жизнью состояний, возникающих именно при интенсивном энергетическом питании, особенно парентеральном.

Белковый обмен

Белок является одним из основных и жизненно необходимых продуктов. В организме человека запасов белка нет. Только при распаде тканей белки расщепляются в них с высвобождением аминокислот которые идут на поддержание белкового состава других, более жизненно важных тканей и клеток. Поэтому нормальный рост организма без достаточного количества белка невозможен, так как жиры и углеводы не могут их заменить. Кроме того, в белках содержатся незаменимые аминокислоты, необходимые для построения вновь образующихся тканей или для их самообновления. Белки являются составной частью различных ферментов (пищеварительных, тканевых и др.), гормонов гемоглобина, антител. Подсчитано, что около 2% белков мышечной ткани являются ферментами, которые постоянно обновляются. Белки выполняют роль буферов, участвуя в поддержании постоянной реакции среды в различных жидкостях (плазма крови, ликвор, кишечные секреты и др.). Наконец, белки являются источником энергии: 1 г белка при полном его распаде образует 16,7 кДж (4 ккал).

В настоящее время стало вполне очевидным, что использование белка для энергетических затрат нерационально, так как в результате распада аминокислот образуется много кислых радикалов и аммиака небезразличных для организма ребенка.

Для изучения белкового обмена уже много лет используют критерии баланса азота. С этой целью определяют количество азота, поступающего с пищей, и количество азота, которое теряется с фекальными массами и выводится с мочой. По потере азотистых веществ с калом судят о степени переваривания белка и его резорбции в тонком кишечнике. По разнице между азотом пищи и его выделением с фекалиями и мочой судят о степени его потребления для образования новых тканей или их самообновления. У детей сразу после рождения или маловесных и незрелых само несовершенство системы усвоения любого пищевого белка, особенно если это не белок материнского молока, может приводить к неутилизации азота. Некоторые этапы созревания системы обработки белка в желудочно-кишечном тракте приведены в табл. 23.9.

Таблица 23.9. Сроки становления функций желудочно-кишечного тракта. Сроки выявления и степень выраженности в процентах от аналогичной функции у взрослых.

У взрослого человека, как правило, количество выведенного азота обычно равно количеству азота, поступившего с пищей. В противоположность этому, у детей имеется положительный азотистый баланс, т.е. количество поступившего с пищей азота всегда превышает его потерю с каловыми массами и мочой (схема 23.2).

Ретенция пищевого азота, а следовательно, его утилизация организмом зависят от возраста. Хотя способность к ретенции азота из пищи сохраняется на протяжении всей жизни, однако она наибольшая у детей. Уровень ретенции азота соответствует константе роста и скорости синтеза белка (табл. 23.10).

Таблица 23.10. Скорость ретенции белка в различные возрастные периоды

Свойства пищевых белков, учитываемые при нормировании питания.

1. Биодоступность (всасываемость):

N, поступивший – N, выделенный с калом × 100

N, поступивший

2. Чистая утилизация (NPU %):

N пищи – (N стула + N мочи) × 100

N пищи

3. Коэффициент эффективности белка:

Прибавка в массе тела на 1 г съеденного белка в стандартизованном эксперименте на крысятах.

4. Аминокислотный «скор»:

Данная аминокислота в данном белке в мг × 100

Данная аминокислота в эталонном белке в мг

В качестве иллюстрации понятия «скор» и понятия «идеальный белок» приводим данные по характеристикам скора и утилизации нескольких пищевых белков (табл. 23.11).

Таблица 23.11. Показатели «аминокислотного скора» и «чистой утилизации» некоторых белков пищи

Белок	Скор	Утилизация
Маис	49	36
Просо	63	43
Рис	67	63
Пшеница	53	40
Соя	74	67
Целое яйцо	100	87
Женское молоко	100	94
Коровье молоко	95	81

Учитывая существенные различия в составе и пищевой ценности белков, расчеты белкового обеспечения в раннем возрасте проводят только и исключительно на белки самой высокой биологической ценности, вполне сопоставимые по пищевой ценности с белком женского молока. Это касается и рекомендаций, приводимых ниже (ВОЗ и МЗ России). В более старших возрастных группах, где общая потребность в белке несколько ниже и применительно к взрослым людям, проблема качества белка удовлетворительно решается при обогащении рациона питания несколькими видами растительных белков. В кишечном химусе, где смешиваются аминокислоты различных белков и альбумины сыворотки крови, формируется аминокислотное соотношение, близкое к оптимальному. Проблема качества белка стоит очень остро при питании почти исключительно одним видом растительного белка.

Общее нормирование белка в России несколько отличается от санитарного нормирования в зарубежных странах и комитетах ВОЗ. Это связано с некоторыми различиями в критериях оптимального обеспечения. С годами происходит сближение этих позиций и разных научных школ. Различия иллюстрируются следующими таблицами рекомендаций, принятых в России и в научных комитетах ВОЗ (табл. 23.12, 23.13).

Таблица 23.12. Рекомендуемое потребление белка для детей до 10 лет (МЗ России, 1991)

Таблица 23.13. Безопасные уровни потребления белка у детей раннего возраста, г (кг • сут)

Возраст, мес	1985 (ФАО/ВОЗ)	1996 (ООН)
0-1	–	2,69
1-2	2,64	2,04
2-3	2,14	1,53
3-4	1,71	1,37
4-5	1,55	1,25
5-6	1,51	1,19
6-9	1,49	1,09
9–12	1,48	1,02
12–18	1,26	1,00
18-24	1,17	0,94

Учитывая разную биологическую ценность растительных и животных белков, в России принято нормирование осуществлять как по сумме используемого белка, так и животному белку или его доле в общем количестве потребляемого белка в сутки. Примером служит таблица по нормированию белка МЗ России (1991) для детей старших возрастных групп (табл. 23.14).

Таблица 23.14. Соотношение растительного и животного белка в рекомендациях по потреблению МЗ России, 1991

	11–13 лет мальчики	11–13 лет девочки	14-17 лет мальчики	14–17 лет девочки
Белки всего, г	93	85	100	90
В том числе животные	56	51	60	54

Объединенная группа экспертов ФАО/ВОЗ (1971) считает, что безопасный уровень потребления белка в пересчете на белок коровьего молока или яичный белок составляет в день 0,57 г на 1 кг массы тела для взрослого мужчины и 0,52 г/кг для женщины. Безопасный уровень – количество, необходимое для удовлетворения физиологических потребностей и поддержания здоровья почти всех представителей данной группы населения. Для детей же безопасный уровень потребления белка выше, чем у взрослых. Это объясняется тем, что у детей самообновление тканей происходит более энергично.

Установлено, что усвоение азота организмом также зависит как от количества, так и от качества белка. Под последним правильнее понимать аминокислотный состав белка, особенно содержание жизненно необходимых аминокислот. Потребность детей как в белке, так и в аминокислотах значительно выше потребности взрослого человека. Подсчитано, что ребенку необходимо приблизительно в 6 раз больше аминокислот, чем взрослому (табл. 23.15).

Таблица 23.15. Потребности в эссенциальных аминокислотах (мг на 1 г белка)

Из табл. 23.15 видно, что потребность детей в аминокислотах не только выше, но и соотношение потребности в жизненно важных аминокислотах у них иное, чем у взрослых. Различаются и концентрации свободных аминокислот в плазме и в цельной крови (табл. 23.16).

Таблица 23. 16. Концентрация свободных аминокислот в плазме крови и в цельной крови детей и взрослых, ммоль/л (по А.В. Папаяну и Н.Д. Савенковой)

Особенно велика потребность в лейцине, фенилаланине, лизине, валине, треонине. Если принять во внимание, что для взрослого человека жизненно важными являются 8 аминокислот (лейцин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин), то у детей в возрасте до 5 лет незаменимой аминокислотой является также гистидин, а у детей первых 3 мес. жизни и цистин, аргинин, таурин, а у недоношенных еще и глицин, т.е. 13 аминокислот для них являются жизненно важными. Это необходимо учитывать при построении питания детей, особенно раннего возраста. Только благодаря постепенному созреванию ферментных систем в процессе роста потребность детей в незаменимых аминокислотах постепенно снижается. В то же время при чрезмерной белковой перегрузке у детей более легко, чем у взрослых, возникают аминоацидемии, что может проявиться задержкой развития, особенно нервно-психического.

Дети более чувствительны к голоданию, чем взрослые. В странах, где в питании детей имеется резкий дефицит белка, смертность в раннем возрасте увеличивается в 8–20 раз. Поскольку белок необходим также для синтеза антител, то, как правило, при дефиците его в питании у детей часто возникают различные инфекции, которые, в свою очередь, повышают потребность в белке. Создается порочный круг. В последние годы установлено, что недостаточность белка в рационе питания детей первых 3 лет жизни, особенно длительная, может вызвать необратимые изменения, сохраняющиеся пожизненно.

Для суждения о белковом обмене используют ряд показателей. Так, определение в крови (плазме) содержания белка и его фракций является суммарным выражением процессов синтеза и распада белка (табл. 23.17).

Таблица 23.17. Содержание общего белка и его фракций (в граммах на 1 л) в сыворотке крови детей

	У матери	Кровь пуповины	У детей в возрасте
			0–14 дней	2–4 нед	5–9 нед	9 нед – 6 мес	6–15 мес
Общий белок	59,31	54,81	51,3	50,78	53,37	56,5	60,56
Альбумины	27,46	32,16	30,06	29,71	35,1	35,02	36,09
α1–Глобулин	3,97	2,31	2,33	2,59	2,6	2,01	2,19
α1–Липопротеин	2,36	0,28	0,65	0,4	0,33	0,61	0,89
α2–Глобулин	7,30	4,55	4,89	4,86	5,13	6,78	7,55
α2–Макроглобулин	4,33	4,54	5,17	4,55	3,64	5,44	5,60
α2–Гаптоглобин	1,44	0,26	0,15	0,41	0,25	0,73	1,17
α2–Церулоплазмин	0,89	0,11	0,17	0,2	0,24	0,25	0,39
β–Глобулин	10,85	4,66	4,32	5,01	5,25	6,75	7,81
β2–Липопротеин	4,89	1,16	2,5	1,38	1,42	2,36	3,26
β1–Сидерофилин	4,8	3,33	2,7	2,74	3,03	3,59	3,94
β2–А–глобулин, ЕД	42	1	1	3,7	18	19,9	27,6
β2–М–глобулин, ЕД	10,7	1	2,50	3,0	2,9	3,9	6,2
γ-Глобулин	10,9	12,50	9,90	9,5	6,3	5,8	7,5

Как видно из табл. 23.17, содержание общего белка в сыворотке крови у новорожденного ниже, чем у его матери, что объясняется активным синтезом, а не простой фильтрацией белковых молекул через плаценту от матери. На протяжении первого года жизни происходит снижение общего белка в сыворотке крови; особенно низкие показатели у детей в возрасте 2–6 нед, а начиная с 6 мес. отмечается постепенное повышение его уровня. Однако в младшем школьном возрасте содержание белка несколько ниже, чем в среднем у взрослых, причем эти отклонения более отчетливо выражены у мальчиков.

Наряду с более низким содержанием общего белка отмечается и более низкое содержание некоторых его фракций. Известно, что синтез альбуминов, происходящий в печени, составляет 0,4 г/(кг • сут). При нормальном синтезе и элиминации (альбумин частично поступает в просвет кишечника и вновь утилизируется; небольшое количество альбумина выделяется с мочой) уровень альбумина в сыворотке крови, определяемый методом электрофореза, составляет около 60% белков сыворотки крови. У новорожденного процентное содержание альбумина даже относительно выше (около 58%), чем у его матери (54%). Это объясняется, очевидно, не только синтезом альбумина плодом, но и частичным трансплацентарным его переходом от матери. Затем на первом году жизни происходит снижение содержания альбумина, идущее параллельно содержанию общего белка. Динамика содержания γ–глобулина аналогична таковой альбумина. Особенно низкие показатели γ–глобулинов наблюдаются в течение первого полугодия жизни.

Это объясняется распадом γ–глобулинов, трансплацентарно полученных от матери (главным образом иммуноглобулинов, относящихся к G-глобулину).

Синтез же собственных глобулинов созревает постепенно (см. «Иммунитет»), что объясняется их постепенным нарастанием с возрастом ребенка. Содержание же α₁–, α₂– и β–глобулинов относительно мало отличается от уровня, свойственного взрослым.

Основная функция альбуминов – питательно-пластическая. Благодаря низкой молекулярной массе альбуминов (менее 60 000) они оказывают значительное влияние на коллоидно-осмотическое давление. Альбумины играют существенную роль в транспорте билирубина, гормонов, минеральных веществ (кальций, магний, цинк, ртуть), жиров и т.д. Эти теоретические предпосылки находят свое применение в клинике при лечении гипербилирубинемий, свойственных периоду новорожденности. Для снижения билирубинемии показано введение чистого препарата альбумина с целью предотвращения токсического воздействия на ЦНС – развития энцефалопатии.

Глобулины, имеющие высокую молекулярную массу (90 000–150 000), относятся к сложным белкам, в состав которых включены различные комплексы. В α₁– и α₂–глобулины входят муко- и гликопротеиды, что находит отражение при воспалительных заболеваниях. Основная часть антител относится к γ–глобулинам. Более детальное изучение γ–глобулинов показало, что они состоят из разных фракций, изменение которых свойственно ряду заболеваний, т.е. имеют и диагностическое значение.

Исследование содержания белка и так называемого его спектра, или белковой формулы крови, нашло широкое применение в клинике (схема 23.3). В организме здорового человека преобладают альбумины (около 60% белка). Соотношение глобулиновых фракций легко запомнить: α₁ – 1, α₂ – 2, β – 3, γ – 4 части. При острых воспалительных заболеваниях изменения белковой формулы крови характеризуются увеличением α–глобулинов, особенно за счет α₂, при нормальном или слегка увеличенном содержании γ–глобулинов и уменьшенном количестве альбуминов. При хроническом воспалении отмечается повышение γ–глобулина при нормальном или слегка повышенном содержании α–глобулина, уменьшении альбумина. Подострое воспаление характеризуется одновременным увеличением α– и γ–глобулинов при снижении содержания альбуминов.

Появление гипергаммаглобулинемии указывает на хронический период болезни, гиперальфаглобулинемия – на обострение. В организме человека белки расщепляются гидролитически пептидазами до аминокислот, которые в зависимости от потребности используются для синтеза новых белков или путем дезаминирования превращаются в кетокислоты и аммиак. У детей в сыворотке крови содержание аминокислот приближается к значениям, свойственным взрослым. Лишь в первые дни жизни наблюдается повышение содержания некоторых аминокислот, что зависит от вида вскармливания и относительно низкой активности ферментов, участвующих в их метаболизме. В связи с этим аминоацидурия у детей выше, чем у взрослых.

У новорожденных в первые дни жизни наблюдается физиологическая азотемия (до 70 ммоль/л). После максимального повышения ко 2–3-му дню жизни уровень азота понижается и к 5–12-му дню жизни достигает уровня взрослого человека (28 ммоль/л). У недоношенных детей уровень остаточного азота тем выше, чем ниже масса тела ребенка. Азотемия в этот период детства связана с эксикацией и недостаточной функцией почек.

Содержание белка в пище оказывает существенное влияние на уровень остаточного азота крови. Так, при содержании белка в пище 0,5 г/кг уровень мочевины равен 3,2 ммоль/л, при 1,5 г/кг – 6,4 ммоль/л, при 2,5 г/кг – 7,6 ммоль/л. До некоторой степени показателем, отражающим состояние белкового обмена в организме, служит экскреция конечных продуктов обмена белка с мочой. Один из важных конечных продуктов обмена белка – аммиак – является токсичным веществом. Он подвергается обезвреживанию:

а) путем выделения солей аммония через почки;

б) превращением в нетоксичную мочевину;

в) связыванием с α–кетоглутаровой кислотой в глутамат;

г) связыванием с глутаматом под действием фермента глутаминсинтетазы в глутамин.

У взрослого человека продукты азотистого обмена выводятся с мочой, главным образом в виде малотоксичной мочевины, синтез которой осуществляется клетками печени. Мочевина составляет у взрослых 80% общего количества выводимого азота. У новорожденных и детей первых месяцев жизни процент мочевины ниже (20–30% общего азота мочи). У детей в возрасте до 3 мес. мочевины выделяется 0,14 г/(кг • сут), 9–12 мес – 0,25 г/(кг • сут). У новорожденного значительное количество в общем азоте мочи составляет мочевая кислота. Дети до 3 мес. жизни выделяют 28,3 мг/(кг • сут), а взрослые – 8,7 мг/(кг • сут) этой кислоты. Избыточное ее содержание в моче является причиной мочекислых инфарктов почек, которые наблюдаются у 75% новорожденных. Кроме того, организм ребенка раннего возраста выводит азот белка в виде аммиака, который в моче составляет 10–15%, а у взрослого – 2,5–4,5% общего азота. Это объясняется тем, что у детей первых 3 мес. жизни функция печени развита недостаточно, поэтому избыточная белковая нагрузка может вести к появлению токсичных продуктов обмена и их накоплению в крови.

Креатинин выделяется с мочой. Выделение находится в зависимости от развития мышечной системы. У недоношенных за сутки выделяется 3 мг/кг креатинина, у доношенных новорожденных – 10–13 мг/кг, у взрослых – 1,5 г/кг.

Среди различных врожденных заболеваний, в основе которых лежит нарушение метаболизма белков, значительный удельный вес имеют аминоацидопатии, в основе которых лежит дефицит ферментов, участвующих в их обмене. В настоящее время описано более 30 различных форм аминоацидопатии. Клинические их проявления весьма разнообразны.

Относительно частым проявлением различных аминоацидопатий служат нервно-психические нарушения. Отставание нервно-психического развития в виде различных степеней олигофрении свойственно многим аминоацидопатиям (фенилкетонурия, гомоцистинурия, гистидинемия, гипераммониемия, цитруллинемия, гиперпролинемия, болезнь Хартнупа и др.), что подтверждается их высокой распространенностью, превышающей в десятки и сотни раз таковую в общей популяции.

Судорожный синдром нередко обнаруживается у детей, страдающих аминоацидопатиями, причем судороги нередко впервые появляются в первые недели жизни. Часто наблюдаются флексорные спазмы. Особенно они свойственны фенилкетонурии, а также встречаются при нарушении обмена триптофана и витамина В₆ (пиридоксина), при глицинозе, лейцинозе, пролинурии и др.

Нередко наблюдается изменение мышечного тонуса в виде гипотонии (гиперлизинемия, цистинурия, глициноз и др.) или, наоборот, гипертонии (лейциноз, гиперурикемия, болезнь Хартнупа, гомоцистинурия и др.). Изменение мышечного тонуса может периодически усиливаться или ослабевать.

Задержка развития речи свойственна гистидинемии. Расстройства зрения часто встречаются при аминоацидопатиях ароматических и серусодержащих аминокислот (альбинизм, фенилкетонурия, гистидинемия), отложение пигмента – при алкаптонурии, вывих хрусталика – при гомоцистинурии.

Изменения кожи при аминоацидопатиях нередки. Нарушения (первичные и вторичные) пигментации свойственны альбинизму, фенилкетонурии, реже гистидинемии и гомоцистинурии. Непереносимость солнца (солнечные ожоги) при отсутствии загара наблюдается при фенилкетонурии. Наоборот, пеллагроидная кожа свойственна болезни Хартнупа, экзема – фенилкетонурии. При аргинин–сукцинатной аминоацидурии наблюдается ломкость волос.

Желудочно-кишечные симптомы весьма часты при аминоацидемиях. Затруднения в питании, нередко рвота, почти с рождения свойственны глицинозу, фенилкетонурии, тирозинозу, цитруллинемии и др. Рвота может быть приступообразной и вызывать быструю дегидратацию и сопорозное состояние, иногда кому с судорогами. При высоком содержании белка наблюдается усиление и учащение рвоты. При глицинозе она сопровождается кетонемией и кетонурией, нарушением дыхания.

Нередко при аргинин–сукцинатной аминоацидурии, гомоцистинурии, гиперметионинемии, тирозинозе наблюдается поражение печени вплоть до развития цирроза с портальной гипертензией и желудочно-кишечными кровотечениями.

При гиперпролинемии отмечается почечная симптоматика (гематурия, протеинурия). Могут наблюдаться изменения крови. Анемии свойственны гиперлизинемии, а лейкопении и тромбоцитопатии – глицинозу. При гомоцистинурии может повышаться агрегация тромбоцитов с развитием тромбоэмболии.

Аминоацидемия может проявляться в период новорожденности (лейциноз, глициноз, гипераммониемия), но тяжесть состояния нарастает обычно к 3–6 мес. вследствие значительного накопления у больных как аминокислот, так и продуктов нарушенного их обмена. Поэтому данная группа заболеваний может быть по праву отнесена к болезням накопления, что вызывает необратимые изменения, в первую очередь ЦНС, печени и других систем.

Наряду с нарушением обмена аминокислот могут наблюдаться заболевания, в основе которых лежит нарушение синтеза белков. Известно, что в ядре каждой клетки генетическая информация находится в хромосомах, где она закодирована в молекулах ДНК. Эта информация передается транспортной РНК (тРНК), которая переходит в цитоплазму, где транслируется в линейную последовательность аминокислот, которые входят в состав полипептидных цепей и происходит синтез белка. Мутации ДНК или РНК нарушают синтез белка правильного строения. В зависимости от активности специфического фермента возможны следующие процессы:

1. Отсутствие образования конечного продукта. Если это соединение жизненно необходимо, то последует летальный исход. Если же конечным продуктом является соединение, менее важное для жизнедеятельности, то эти состояния проявляются сразу после рождения, а иногда и в более поздние сроки. Примером такого нарушения являются гемофилия (отсутствие синтеза антигемофильного глобулина или низкий его уровень) и афибриногенемия (низкое содержание или отсутствие в крови фибриногена), которые проявляются повышенной кровоточивостью.

2. Накопление промежуточных метаболитов. Если они токсичны, то развиваются клинические признаки. Например, при фенилкетонурии и других аминоацидопатиях.

3. Второстепенные метаболические пути могут становиться основными и перегруженными, а образующиеся в норме метаболиты могут накапливаться и экскретироваться в необычайно больших количествах.

Например, алкаптонурии. К таким заболеваниям можно отнести гемоглобинопатии, при которых изменена структура полипептидных цепей. В настоящее время уже описаны более 300 аномальных гемоглобинов. Так, известно, что взрослый тип гемоглобина состоит из 4 полипептидных цепей ααββ, в которые в определенной последовательности входят аминокислоты (в α–цепи – 141, а в β–цепи – 146 аминокислот). Это закодировано в 11- и 16- хромосоме. Замена глутамина на валин (в 6 положении) формирует гемоглобин S, имеющий α₂β₂–полипептидные цепи, в гемоглобине С (α₂β₂) глицин (в 6 положении) заменен на лизин. Вся группа гемоглобинопатий клинически проявляется спонтанным или вызванным каким-либо фактором гемолизом эритроцитов, изменяющимся сродством для переноса кислорода гемом, нередко увеличением селезенки.

Недостаточность сосудистого или тромбоцитарного фактора Виллебранда вызывает повышенную кровоточивость, которая особенно распространена среди шведского населения Аландских островов.

К этой группе следует отнести и различные виды макроглобулинемий, а также нарушение синтеза отдельных иммуноглобулинов (см. гл.19).

Таким образом, нарушения обмена белка могут наблюдаться как на уровне его гидролиза и всасывания в желудочно-кишечном тракте, так и интермедиарного метаболизма. Важно подчеркнуть, что нарушения метаболизма белка, как правило, сопровождаются нарушением и других видов обмена, так как в состав почти всех ферментов входит белковая часть.

Обмен углеводов

Углеводы являются основным источником энергии: 1 г углеводов при полном их расщеплении выделяет 16,7 кДж (4 ккал). Кроме того, углеводы в виде мукополисахаридов входят в состав соединительной ткани, а в виде сложных соединений (гликопротеиды, липополисахариды) являются структурными элементами клеток, а также составными частями некоторых активных биологических веществ (ферменты, гормоны, иммунные тела и др.). Доля углеводов в рационе питания детей в значительной степени зависит от возраста. У детей первого года жизни содержание углеводов, обеспечивающее потребность в калориях, составляет 40%. После года оно возрастает до 60%. В первые месяцы жизни потребность в углеводах покрывается за счет молочного сахара – лактозы, входящей в состав женского молока. При искусственном вскармливании с молочными смесями ребенок также получает сахарозу или мальтозу. После введения прикорма в организм начинают поступать полисахариды (крахмал, частично гликоген), которые в основном покрывают потребности организма в углеводах. Такой характер питания детей способствует как образованию амилазы поджелудочной железой, так и выделению ее со слюной. В первые дни и недели жизни амилаза практически отсутствует, а слюноотделение незначительно, и лишь с 3–4 мес. начинается секреция амилазы и резко возрастает слюноотделение.

Известно, что гидролиз крахмала происходит при воздействии амилаз слюны и панкреатического сока; крахмал расщепляется до мальтозы и изомальтозы.

Наряду с дисахаридами пищи – лактозой и сахарозой – мальтоза и изомальтоза на поверхности кишечных ворсинок слизистой оболочки кишки под влиянием дисахаридаз расщепляются до моносахаридов: глюкозы, фруктозы и галактозы, которые подвергаются резорбции через клеточную оболочку. Процесс резорбции глюкозы и галактозы связан с активным транспортом, который заключается в фосфорилировании моносахаридов и превращении их в глюкозофосфат, а затем в глюкозо-6-фосфат (соответственно, галактозофосфаты). Такая активация происходит под влиянием глюкозо- или галактозокиназ с затратой одной макроэргической связи АТФ. В противоположность глюкозе и галактозе, фруктоза резорбируется почти пассивно, путем простой диффузии.

Дисахаридазы в кишечнике у плода формируются в зависимости от срока гестации (табл. 23.18).

Таблица 23.18. Сроки становления функций желудочно-кишечного тракта. Сроки выявления и степень выраженности в процентах от аналогичной функции у взрослых

Усвоение углеводов	Первое выявление фермента или феномена, нед	Выраженность явления в процентах от взрослого
Альфа-амилаза панкреатическая	22	5
Альфа-амилаза слюнных желез	16	10
Лактаза	10	Более 100
Сукроза и изомальтоза	10	100
Глюкоамилаза	10	50
Всасывание моносахаридов	11	92

Видно, что раньше нарастает активность мальтазы и сахаразы (6–8 мес. гестации), позднее (8–10 мес) – лактазы. Изучена активность различных дисахаридаз в клетках слизистой оболочки кишки, и установлено, что общая активность к рождению в результате действия всех мальтаз при расщеплении мальтозы соответствует в среднем 246 мкмоль, общая активность сахаразы – 75, общая активность изомальтазы – 45 и общая активность лактазы – 30 мкмоль расщепленного дисахарида на 1 г белка в минуту. Эти данные представляют большой интерес для педиатров, так как становится ясным, почему грудной ребенок хорошо переваривает декстринмальтозные смеси, в то время как лактоза легко вызывает поносы. Относительно низкой активностью лактазы в слизистой оболочке тонкой кишки объясняется тот факт, что лактазная недостаточность наблюдается более часто, чем недостаточность других дисахаридаз.

Встречаются как транзиторная мальабсорбция лактозы, так и врожденная. Первая ее форма обусловлена задержкой созревания кишечной лактазы и поэтому с возрастом ребенка исчезает. Врожденная же форма может наблюдаться длительно, но, как правило, наиболее сильно выражена с рождения при грудном вскармливании. Это объясняется тем, что содержание молочного сахара (лактозы) в женском молоке почти в 2 раза больше, чем в коровьем. Клинически у ребенка возникает диарея, для которой характерны наряду с жидким стулом (более 5 раз в сутки) пенистые испражнения кислой реакции (рН меньше 6,0). Могут наблюдаться и симптомы дегидратации, проявляющиеся тяжелым состоянием.

В более старшем возрасте происходит так называемая репрессия лактазы, когда ее активность значительно снижается. Этим объясняется, что значительное большинство людей не переносят натуральное молоко, в то время как кисломолочные продукты (кефир, ацидофилин, простокваша) усваиваются хорошо. Лактазной недостаточностью страдает около 75% выходцев из Африки и индейцев, до 90% лиц азиатского происхождения и 20% европейцев. Реже наблюдается врожденная мальабсорбция сахарозы и изомальтозы, чаще проявляющаяся у детей при искусственном вскармливании, так как большинство молочных смесей обогащаются сахарозой или при введении в рацион соков, фруктов или овощей, содержащих этот дисахарид. Клинические проявления сахаразной недостаточности аналогичны таковой при лактозной мальабсорбции. Дисахаридазная недостаточность может носить и сугубо приобретенный характер, быть следствием или осложнением широкого круга перенесенных ребенком заболеваний. Основные причины дисахаридазной недостаточности приведены ниже.

Следствие воздействия повреждающих факторов:

–         после энтеритов вирусной или бактериальной этиологии;

–         особенное значение ротавирусной инфекции;

–         недостаточность питания;

–         лямблиоз;

–         после некротического энтероколита;

–         иммунологическая недостаточность;

–         целиакия;

–         цитостатическая терапия;

–         непереносимость белков коровьего молока;

–         гипоксические состояния перинатального периода;

–         желтуха и ее фототерапия.

Незрелость щеточной каймы:

–         недоношенность;

–         незрелость при рождении.

Следствие хирургических вмешательств:

–         гастростомия;

–         илеостомия;

–         колостомия;

–         резекция тонкой кишки;

–         анастомозы тонкой кишки.

Аналогичные клинические проявления описаны и при нарушении активирования моносахаридов – глюкозы и галактозы. Их следует отличать от случаев, когда в рационе питания содержится слишком большое количество этих моносахаридов, которые при поступлении в кишечник обладают высокой осмотической активностью, что и вызывает поступление в кишечник воды. Поскольку всасывание моносахаридов происходит из тонкой кишки в бассейн v.portae, они, в первую очередь, поступают к клеткам печени, где в зависимости от условий, которые определяются главным образом уровнем содержания глюкозы в крови, подвергаются превращению в гликоген или остаются в виде моносахаридов и разносятся с током крови.

В крови у взрослых содержание гликогена несколько меньше (0,075–0,117 г/л), чем у детей (0,117–0,206 г/л).

Синтез резервного углевода организма – гликогена – осуществляется группой различных ферментов, в результате чего образуются сильно разветвленные его молекулы, состоящие из глюкозных остатков, которые связаны 1,4 или 1,6 связями (боковые цепи гликогена образуются 1,6 связями). В случае необходимости гликоген вновь может расщепляться до глюкозы.

Синтез гликогена начинается на 9-й неделе внутриутробного развития в печени. Однако быстрое его накопление происходит только перед рождением (20 мг/г печени в сутки). Поэтому концентрация гликогена в ткани печени плода к рождению несколько больше, чем у взрослого. Приблизительно 90% накопленного гликогена используются в первые 2–3 ч после рождения, а остальной гликоген расходуется в течение 48 ч.

Это по существу обеспечивает энергетическую потребность новорожденных первых дней жизни, когда ребенок получает мало молока. Со 2-й недели жизни вновь начинается накопление гликогена, и уже к 3-й неделе жизни его концентрация в ткани печени достигает уровня взрослого. Однако масса печени у детей значительно меньше, чем у взрослого (у детей в возрасте 1 года масса печени равна 10% массы печени взрослого). Поэтому запасы гликогена у детей расходуются быстрее, и они должны его восполнять, чтобы предотвратить гипогликемию.

Соотношение интенсивности процессов гликогенеза и гликогенолиза в значительной мере определяет уровень сахара крови – гликемию. Эта величина весьма постоянна. Гликемия регулируется сложной системой. Центральным звеном этой регуляции является так называемый сахарный центр, который нужно рассматривать как функциональное объединение нервных центров, расположенных в различных отделах ЦНС – коре головного мозга, подкорке (чечевичное ядро, полосатое тело), гипоталамической области, продолговатом мозге. Наряду с этим в регуляции углеводного обмена принимают участие многие эндокринные железы (поджелудочная, надпочечники, щитовидная).

Однако могут наблюдаться врожденные дефекты энзимных систем, при которых синтез или распад гликогена в печени или мышцах может нарушаться. К этим нарушениям относится болезнь недостатка резервов гликогена. В основе ее лежит дефицит фермента гликогенсинтетазы Редкость этого заболевания, вероятно, объясняется трудностью диагностики и быстрым неблагоприятным исходом. У новорожденных очень рано наблюдается гипогликемия (даже в перерывах между кормлениями) с судорогами и кетозом. Чаще же в литературе описываются случаи гликогенной болезни, когда в организме накапливается гликоген нормальной структуры или образуется гликоген неправильной структу­ры, напоминающей целлюлозу (амилопектин). Эта группа, как правило, генетически детерминирована. В зависимости от дефицита тех или иных ферментов, участвующих в метаболизме гликогена, выделяют различные формы, или типы, гликогенозов.

В основе I типа, к которому относится гепаторенальный гликогеноз, или болезнь Гирке, лежит недостаточность глюкозо-6-фосфатазы. Это наиболее тяжелый вариант среди гликогенозов без структурных нарушений гликогена. Заболевание имеет рецессивную передачу. Клинически проявляется сразу после рождения или в грудном возрасте. Характерна гепатомегалия, которая сопровождается гипогликемическими судорогами и комой, кетозом; селезенка никогда не увеличивается. В дальнейшем наблюдаются отставание в росте, диспропорция телосложения (живот увеличен, туловище удлинено, ноги короткие, голова большая). В перерывах между кормлениями отмечаются бледность, потливость, потеря сознания как результат гипогликемии.

II тип гликогеноза – болезнь Помпе, в основе которой лежит недостаточность кислой мальтазы. Клинически проявляется вскоре после рождения, и такие дети быстро умирают. Наблюдаются гепато- и кардиомегалия, мышечная гипотония (ребенок не может держать голову, сосать). Развивается сердечная недостаточность.

III тип гликогеноза – болезнь Кори, обусловленная врожденным дефектом амило-1,6-глюкозидазы. Передача рецессивно-аутосомная. Клинические проявления сходны с I типом – болезни Гирке, но менее тяжелые. В отличие от болезни Гирке, это ограниченный гликогеноз, не сопровождающийся кетозом и тяжелой гипогликемией. Гликоген откладывается либо в печени (гепатомегалия), либо в печени и одновременно в мышцах.

IV тип – болезнь Андерсена – обусловлен дефицитом 1,4–1,6-трансглюкозидазы, вследствие чего образуется гликоген неправильной структуры, напоминающей целлюлозу (амилопектин). Он является как бы инородным телом. Наблюдаются желтуха, гепатомегалия. Формируется цирроз печени с портальной гипертензией. Вследствие этого развивается варикозное расширение вен желудка и пищевода, разрыв которых вызывает профузные желудочные кровотечения.

V тип – мышечный гликогеноз, болезнь Мак–Ардла – развивается в связи с дефицитом мышечной фосфорилазы. Заболевание может проявляться на третьем месяце жизни, когда отмечают, что дети не способны длительно сосать грудь, быстро утомляются. В связи с постепенным накоплением гликогена в поперечнополосатой мускулатуре наблюдается их ложная гипертрофия.

VI тип гликогенолиза – болезнь Герса – обусловлен дефицитом печеночной фосфорилазы. Клинически выявляется гепатомегалия, реже возникает гипогликемия. Отмечается отставание в росте. Течение более благоприятное, чем других форм. Это наиболее часто встречающаяся форма гликогеноза.

Наблюдаются и другие формы болезней накопления, когда выявляются моно- или полиэнзиматические дефекты.

Одним из показателей углеводного обмена является содержание сахара в крови. В момент рождения уровень гликемии у ребенка соответствует таковому у его матери, что объясняется свободной трансплацентарной диффузией. Однако с первых часов жизни наблюдается падение содержания сахара, что объясняется двумя причинами. Одной из них, более существенной, является недостаток контринсулярных гормонов. Это доказывается тем, что адреналин и глюкагон способны повышать сахар крови в данный период. Другой причиной гипогликемии у новорожденных является то, что запасы гликогена в организме являются весьма ограниченными, и новорожденный, которого прикладывают к груди через несколько часов после рождения, расходует их. К 5–6-му дню жизни содержание сахара повышается, однако его уровень у детей остается относительно ниже, чем это свойственно взрослому человеку. Повышение сахара у детей после первого года жизни идет волнообразно (первая волна – к 6 годам, вторая – к 12 годам), что совпадает с усилением их роста и более высокой концентрацией соматотропного гормона. Физиологический лимит окисления глюкозы в организме составляет 4 мг/(кг • мин). Поэтому суточная доза глюкозы должна составлять от 2 до 4 г/кг массы тела.

Следует подчеркнуть, что утилизация глюкозы при ее внутривенном введении происходит у детей быстрее, чем у взрослых (известно, что внутривенно введенная глюкоза, как правило, утилизируется организмом в течение 20 мин). Поэтому толерантность детей к нагрузке углеводами выше, что нужно учитывать при исследовании гликемических кривых. Так, например, для исследования гликемической кривой применяется нагрузка в среднем 1,75 г/кг.

В то же время у детей отмечается более тяжелое течение сахарного диабета, для лечения которого, как правило, должен применяться инсулин. Сахарный диабет у детей наиболее часто выявляется в периоды особенно интенсивного роста (первое и второе физиологическое вытяжение), когда чаще наблюдается нарушение корреляции эндокринных желез (возрастает активность соматотропного гормона гипофиза). Клинически диабет у детей проявляется жаждой (полидипсия), полиурией, похуданием и часто повышением аппетита (полифагия). Обнаруживаются повышение уровня сахара крови (гипергликемия) и появление сахара в моче (глюкозурия). Часты явления кетоацидоза.

В основе заболевания лежит недостаточность инсулина, которая затрудняет проникновение глюкозы через клеточные оболочки. Это вызывает увеличение ее содержания в экстрацеллюлярной жидкости и крови, а также усиливает распад гликогена.

В организме расщепление глюкозы может происходить несколькими способами. Наиболее важными из них являются гликолитическая цепь и пентозный цикл. Расщепление по гликолитической цепи может протекать как в аэробных, так и в анаэробных условиях. При аэробных условиях оно приводит к образованию пирувата (пировиноградная кислота), а при анаэробных – лактата (молочная кислота).

В печени и миокарде процессы протекают аэробно, в эритроцитах – анаэробно, в мышцах скелета при усиленной работе – преимущественно анаэробно, во время покоя – преимущественно аэробно. Для организма более экономичен аэробный путь, так как в результате его образуется больше АТФ, несущего большой запас энергии. Менее экономичен анаэробный гликолиз. В целом посредством гликолиза клетки могут быстро, хотя и неэкономно, снабжаться энергией независимо от подвоза кислорода. Аэробное же расщепление в комбинации гликолитическая цепь – цикл Кребса является основным источником энергии для организма.

В то же время путем обратного течения гликолитической цепи организм может осуществить синтез углеводов из промежуточных продуктов обмена, например, из пировиноградной и молочной кислот. Превращение аминокислот в пируват, α–кетоглутарат и оксалацетат может вести к образованию углеводов. Процессы гликолитической цепи локализованы в цитоплазме клеток.

Исследование соотношения метаболитов гликолитической цепи и цикла Кребса в крови детей показывает довольно значительные различия по сравнению со взрослыми. В сыворотке крови новорожденного и ребенка первого года жизни содержится довольно значительное количество молочной кислоты, что указывает на преобладание анаэробного гликолиза. Организм ребенка старается компенсировать избыточное накопление молочной кислоты (лактата) увеличением активности фермента лактатдегидрогеназы, превращающей молочную кислоту в пировиноградную с последующим ее включением в цикл Кребса.

Имеются и некоторые отличия содержания изоферментов лактатдегидрогеназы. У детей раннего возраста выше активность 4-й и 5-й фракций и ниже содержание 1-й фракции.

Другим, не менее важным, путем расщепления глюкозы является пентозный цикл, который начинается с гликолитической цепи на уровне глюкозо-6-фосфата. В результате одного цикла из 6 молекул глюкозы одна полностью расщепляется до СО₂ и Н₂О. Это более короткий и быстрый путь распада, который обеспечивает выделение большого количества энергии. В результате пентозного цикла также образуются пентозы, которые используются организмом для биосинтеза нуклеиновых кислот. Вероятно, этим и объясняется, что у детей пентозный цикл имеет существенное значение. Ключевым ферментом его является глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, обеспечивающая связь между гликолизом и пентозным циклом. Активность этого фермента в крови у детей в возрасте 1 мес–3 года – 67–83, 4–6 лет – 50–60, 7–14 лет – 50–63 ммоль/г гемоглобина.

Нарушение пентозного цикла расщепления глюкозы вследствие дефицита глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы лежит в основе несфероцитарной гемолитической анемии (один из видов эритроцитопатий), которая проявляется анемией, желтухой, спленомегалией. Как правило, гемолитические кризы провоцируются приемом медикаментов (хинин, хинидин, сульфаниламиды, некоторые антибиотики и др.), усиливающих блокаду этого фермента.

Аналогичная клиническая картина гемолитической анемии наблюдается вследствие недостаточности пируваткиназы, катализирующей превращение фосфоенолпирувата в пируват. Их различают лабораторным методом, определяя активность этих ферментов в эритроцитах.

Нарушение гликолиза в тромбоцитах лежит в основе патогенеза многих тромбоастений, клинически проявляющихся повышенной кровоточивостью при нормальном числе кровяных пластинок, но нарушенной их функции (агрегация) и сохранных факторах свертывания крови. Известно, что основной энергетический метаболизм человека основан на использовании глюкозы. Остальные же гексозы (галактоза, фруктоза), как правило, трансформируются в глюкозу и подвергаются полному расщеплению. Превращение этих гексоз в глюкозу осуществляют ферментные системы. Дефицит ферментов, трансформирующих это превращение, лежит в основе галактоземии и фруктоземии. Это генетически обусловленные ферментопатии. При галактоземии имеется дефицит галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы. Вследствие этого в организме происходит накопление галактозо-1-фосфата. Кроме того, из кругооборота извлекается большое количество фосфатов, что обусловливает недостаток АТФ, вызывающий повреждение энергетических процессов в клетках.

Первые симптомы галактоземии появляются вскоре после начала кормления детей молоком, особенно женским, содержащим большое количество лактозы, в которую входят одинаковые количества глюкозы и галактозы. Появляется рвота, плохо увеличивается масса тела (развивается гипотрофия). Затем появляются гепатоспленомегалия с желтухой и катаракта. Возможно развитие асцита и варикозного расширения вен пищевода и желудка. При исследовании мочи выявляется галактозурия.

При галактоземии необходимо исключить из питания лактозу. Используются специально приготовленные молочные смеси, в которых резко уменьшено содержание лактозы. Это обеспечивает правильное развитие детей.

При нарушении превращения фруктозы в глюкозу вследствие дефицита фруктозо-1-фосфатальдолазы развивается фруктоземия. Клинические ее проявления аналогичны таковым при галактоземии, но выражены в более легкой степени. Наиболее характерными ее симптомами являются рвота, резкое снижение аппетита (до анорексии), когда детям начинают давать фруктовые соки, подслащенные каши и пюре (в сахарозе содержатся фруктоза и глюкоза). Поэтому клинические проявления особенно усиливаются при переводе детей на смешанное и искусственное вскармливание. В более позднем возрасте больные не переносят сладости и мед, содержащий чистую фруктозу. При исследовании мочи обнаруживают фруктозурию. Необходимо исключить из рациона питания сахарозу и продукты, содержащие фруктозу.

Жировой обмен

Обмен жиров включает обмен нейтральных жиров, фосфатидов, гликолипидов, холестерина и стероидов. Такое большое число компонентов, входящих в понятие жиров, чрезвычайно затрудняет изложение особенностей их обмена. Однако общее их физико-химическое свойство – низкая растворимость в воде и хорошая растворимость в органических растворителях – позволяет сразу же подчеркнуть, что транспорт этих веществ в водных растворах возможен лишь в виде комплексов с белком либо солей с желчными кислотами, либо в виде мыл.

В последние годы значительно изменился взгляд на значение жиров в жизнедеятельности человека. Оказалось, что жиры в организме человека быстро обновляются. Так, половина всего жира у взрослого обновляется в течение 5–9 дней, жир жировой ткани – 6 дней, а в печени – каждые 3 дня. После того, как была установлена высокая скорость обновления жировых депо организма, жирам отводится большая роль в энергетическом обмене. Значение жиров в построении важнейших структур организма (например, оболочки клеток нервной ткани), в синтезе гормонов надпочечников, в защите организма от чрезмерной теплоотдачи, в транспортировке жирорастворимых витаминов уже давно хорошо известно.

Жир тела соответствует двум химическим и гистологическим категориям.

А – «существенный» жир, к которому относятся липиды, входящие в состав клеток. Они имеют определенный липидный спектр, а их количество составляет 2–5% от массы тела без жира. «Существенный» жир сохраняется в организме и при длительном голодании.

Б – «несущественный» жир (запасный, избыточный), находящийся в подкожной клетчатке, в желтом костном мозге и брюшной полости, т.е. в жировой клетчатке, расположенной около почек, яичников, в брыжейке и сальнике. Количество «несущественного» жира непостоянно: он или накапливается, или используется, в зависимости от энергетических трат и характера питания. Исследования состава тела плодов разного возраста показали, что накопление жира в их организме происходит главным образом в последние месяцы беременности – после 25 нед гестации и в течение первого–второго года жизни. Накопление жира в этот период идет интенсивнее, чем накопление белка. Это иллюстрирует табл. 23.19.

Таблица 23.19. Динамика содержания белка и жира в структуре массы тела плода и ребенка

Масса тела плода или ребенка, г	Белок, %	Жир, %	Белок, г	Жир, г
1500	11,6	3,5	174	52,5
2500	12,4	7,6	310	190
3500	12,0	16,2	420	567
7000	11,8	26,0	826	1820

Такая интенсивность накопления жировой ткани в периоде самого критического роста и дифференцировки свидетельствует о ведущем использовании жира в качестве пластического материала, но не энергетического резерва. Это может быть иллюстрировано и данными по накоплению самого эссенциального пластического компонента жира – полиненасыщенных длинноцепочечных жирных кислот классов омега-3 и омега-6, включающихся в мозговые структуры и определяющих собой функциональные свойства мозга и аппарата зрения (табл. 23.20).

Таблица 23.20. Накопление омега–жирных кислот в мозговой ткани плода и ребёнка

Жирные кислоты	До рождения, мг/нед	После рождения, мг/нед
Всего омега-6 18:2 20:4	31 1 19	78 2 45
Всего омега-3 18:3	15 181	4 149

Наименьшее количество жира наблюдается у детей в препубертатном периоде (6–9 лет). С началом полового созревания вновь наблюдается увеличение жировых запасов, причем в этот период уже имеются выраженные различия в зависимости от пола.

Одновременно с увеличением жировых запасов возрастает содержание гликогена. Таким образом, накапливаются запасы энергии для использования ее в начальном периоде постнатального развития.

Если переход глюкозы и ее накопление в виде гликогена при переходе через плаценту хорошо известны, то, по мнению большинства исследователей, жиры синтезируются только в организме плода. Чресплацентарно переходят только простейшие молекулы ацетата, которые могут быть исходными продуктами для синтеза жира. Об этом свидетельствует различное содержание жира в крови матери и ребенка в момент рождения. Так, например, уровень холестерина в крови матери в среднем составляет 7,93 ммолъ/л (305 мг%), в ретроплацентарной крови – соответственно 6,89 (265 мг%), в пуповинной крови – 6,76 (260 мг%), а в крови ребенка – всего 2,86 ммоль/л (110 мг%), т.е. почти в 3 раза ниже, чем в крови матери. Сравнительно рано формируются системы кишечного переваривания и всасывания жиров. Они находят свое первое применение уже при начале аспирации околоплодных вод – т.е. амниотрофном питании. Основные хронологические этапы становления систем липолиза и всасывания приведены в табл. 23.21.

Таблица 23.21. Сроки становления функций желудочно-кишечного тракта. Сроки выявления и степень выраженности в процентах от аналогичной функции у взрослых

Синтез жира происходит преимущественно в цитоплазме клеток по пути, обратному циклу распада жира по Кноопу–Линену. Синтез жирных кислот требует наличия гидрогенизированных никотинамидных ферментов, в особенности HADP H₂. Так как главным источником HADP H₂ является пентозный цикл распада углеводов, интенсивность образования жирных кислот будет зависеть от интенсивности пентозного цикла расщепления углеводов. Это подчеркивает тесную связь обмена углеводов и жиров. Существует образное выражение: «жиры горят в пламени углеводов».

На величину «несущественного» жира оказывает влияние характер вскармливания детей на первом году жизни и питание их в последующие годы. При грудном вскармливании масса тела детей и содержание жира у них несколько меньше, чем при искусственном. В то же время грудное молоко вызывает транзиторное повышение холестерина в первый месяц жизни, что служит стимулом к более раннему синтезу липопротеинлипазы. Полагают, что это является одним из факторов, тормозящих развитие атероматоза в последующие годы. Избыточное же питание детей раннего возраста стимулирует образование в жировой ткани клеток, что в дальнейшем проявляется склонностью к ожирению.

Имеются различия и в химическом составе триглицеридов в жировой ткани у детей и взрослых. Так, у новорожденных в жире содержится относительно меньше олеиновой кислоты (69%) по сравнению со взрослыми (90%) и, наоборот, больше пальмитиновой кислоты (у детей – 29%, у взрослых – 8%), чем и объясняется более высокая точка плавления жиров (у детей – 43°С, у взрослых – 17,5°С). Это следует учитывать при организации ухода за детьми первого года жизни и при назначении им лекарственных препаратов для парентерального применения.

После рождения резко возрастает потребность в энергии для обеспечения всех жизненных функций. В то же время прекращается поступление питательных веществ из организма матери, а доставка энергии с пищей в первые часы и дни жизни оказывается недостаточной так как не покрывает даже потребностей основного обмена. Поскольку в организме ребенка углеводных запасов хватает на относительно короткий период, новорожденный вынужден сразу же использовать и жировые запасы, что отчетливо проявляется повышением в крови концентрации неэстерифицированных жирных кислот (НЭЖК) при одновременном снижении уровня глюкозы. НЭЖК являются транспортной формой жира.

Одновременно с возрастанием НЭЖК в крови новорожденных через 12–24 ч начинает увеличиваться концентрация кетоновых тел. Отмечается прямая зависимость уровня НЭЖК, глицерина, кетоновых тел от калорийности пищи. Если сразу же после рождения ребенку давать достаточное количество глюкозы, то уровень НЭЖК, глицерина, кетоновых тел будет очень низким. Таким образом, новорожденный, в первую очередь, покрывает свои энергетические затраты за счет обмена углеводов. По мере увеличения количества молока, которое получает ребенок, повышения его калорийности до 167,4 кДж (40 ккал/кг), что покрывает, по крайней мере, основной обмен, падает концентрация НЭЖК.

Исследования показали, что увеличение НЭЖК, глицерина и появление кетоновых тел связаны с мобилизацией этих веществ из жировой ткани, а не представляют собой просто увеличение за счет поступающей пищи. Относительно других компонентов жиров – липидов, холестерина, фосфолипидов, липопротеинов – у новорожденных установлено, что их концентрация в крови пупочных сосудов очень низкая, но уже через 1–2 нед она возрастает. Это повышение концентрации нетранспортных фракций жира тесно связано с поступлением их с пищей. Это обусловлено тем, что в пище новорожденного – грудном молоке – высокое содержание жира. Исследования, проведенные у недоношенных детей, дали аналогичные результаты. Создается впечатление, что после рождения недоношенного ребенка продолжительность внутриутробного развития имеет меньшее значение, чем время, прошедшее после рождения. После начала кормления грудью принятые с пищей жиры подвергаются расщеплению и резорбции под влиянием липолитических ферментов желудочно-кишечного тракта и желчных кислот в тонкой кишке. В слизистой оболочке среднего и нижнего отделов тонкой кишки резорбируются жирные кислоты, мыла, глицерин, моно-, ди- и даже триглицериды. Резорбция может происходить как путем пиноцитоза маленьких жировых капелек клетками слизистой оболочки кишечника (размер хиломикрона, менее 0,5 мкм), так и в виде образования водорастворимых комплексов с желчными солями и кислотами, холестериновыми эфирами. В настоящее время доказано, что в крови системы v.portae осуществляется резорбция жиров с короткой углеродной цепью жирных кислот (С12). Жиры же с более длинной углеродной цепью жирных кислот поступают в лимфу И через общий грудной проток вливаются в общий кровоток. Ввиду нерастворимости жиров в крови транспорт их в организме требует определенных форм. В первую очередь, это осуществляется в виде липопротеинов. Превращение хиломикронов в липопротеины происходит под влиянием энзима липопротеинлипазы («осветляющий фактор»), кофактором которой является гепарин. Под влиянием липопротеинлипазы осуществляется отщепление свободных жирных кислот из триглицеридов, которые связываются альбуминами и таким образом легко усваиваются. Известно, что α–липопротеины содержат 2/3 фосфолипидов и около 1/4 холестерина плазмы крови, β–липопротеины – 3/4 холестерина и 1/3 фосфолипидов. У новорожденных количество α–липопротеинов значительно больше, тогда как β–липопротеинов немного. Только к 4 мес. соотношение α– и β–фракций липопротеинов приближается к нормальным для взрослого величинам (α–фракций липопротеинов – 20–25%, β–фракций липопротеинов – 75–80%). Это имеет определенное значение для транспорта фракций жира.

Между жировыми депо, печенью и тканями постоянно происходит обмен жиров. В первые дни жизни новорожденного уровень эстерифицированных жирных кислот (ЭЖК) не возрастает, тогда как концентрация НЭЖК значительно увеличивается. Следовательно, в первые часы и дни жизни снижена реэстерификация жирных кислот в стенке кишечника, что также подтверждается при нагрузке свободными жирными кислотами.

У детей первых дней и недель жизни нередко наблюдается стеаторея. Так, выделение общих липидов с калом у детей до 3 мес. в среднем составляет около 3 г/сут, затем в возрасте 3–12 мес. оно уменьшается до 1 г/сут. При этом в фекалиях снижается и количество свободных жирных кислот, что отражает лучшее всасывание жира в кишечнике. Таким образом, переваривание и всасывание жиров в желудочно-кишечном тракте в это время еще несовершенны, так как слизистая оболочка кишечника и поджелудочная железа претерпевают после рождения процесс функционального созревания. У недоношенных новорожденных активность липазы составляет всего 60–70% активности, обнаруживаемой у детей старше 1 года, тогда как у доношенных новорожденных она более высокая – около 85%. У грудных детей активность липазы составляет почти 90%.

Однако только активность липазы еще не определяет всасывания жира. Другим важным компонентом, способствующим всасыванию жиров, являются желчные кислоты, которые не только активируют липолитические ферменты, но и непосредственно влияют на всасывание жира. Секреция желчных кислот имеет возрастные особенности. Например, у недоношенных новорожденных выделение желчных кислот печенью составляет лишь 15% того количества, которое образуется в период полного развития ее функции у детей 2 лет; у доношенных новорожденных эта величина повышается до 40%, а у детей первого года жизни она равна 70%. Это обстоятельство очень важно с точки зрения питания, поскольку половина калорийной потребности детей покрывается за счет жира. Поскольку речь идет о грудном молоке, переваривание и всасывание осуществляются весьма полно. У доношенных детей всасывание жиров из грудного молока происходит на 90–95%, у недоношенных несколько меньше – на 85%. При искусственном вскармливании указанные величины снижаются на 15–20%. Установлено, что ненасыщенные жирные кислоты усваиваются лучше, чем насыщенные.

Ткани человека могут расщеплять триглицериды до глицерина и жирных кислот и обратно их синтезировать. Расщепление триглицеридов происходит под влиянием тканевых липаз, проходя через промежуточные стадии ди- и моноглицеридов. Глицерин фосфорилируется и включается в гликолитическую цепь. Жирные кислоты подвергаются окислительным процессам, локализованным в митохондриях клеток, и подвергаются обмену в цикле Кноопа–Линена, сущность которого состоит в том, что при каждом обороте цикла образуется одна молекула ацетил–коэнзима А и цепь жирной кислоты сокращается на два углеродных атома. Однако, несмотря на большой прирост энергии при расщеплении жиров, организм предпочитает использовать в качестве источника энергии углеводы, так как возможности аутокаталитической регуляции прироста энергии в цикле Кребса со стороны путей обмена углеводов больше, чем при обмене жиров.

При катаболизме жирных кислот происходит образование промежуточных продуктов – кетоновых тел (β–оксимасляная кислота, ацетоуксусная кислота и ацетон). Их количество имеет определенное значение, так как углеводы пищи и часть аминокислот обладают антикетонными свойствами. Упрощенно кетогенность диеты можно выразить следующей формулой:

Если это соотношение превышает 2, то диета обладает кетонными свойствами.

Следует иметь в виду, что независимо от вида пищи существуют возрастные особенности, определяющие склонность к кетозу. Дети в возрасте от 2 до 10 лет особенно к нему предрасположены. Наоборот, новорожденные и дети первого года жизни более устойчивы к кетозу. Возможно, что физиологическое «созревание» активности энзимов, участвующих в кетогенезе, происходит медленно. Образование кетоновых тел осуществляется преимущественно в печени. При накоплении кетоновых тел возникает синдром ацетонемической рвоты. Рвота возникает внезапно и может продолжаться в течение нескольких дней и даже недель. При обследовании больных обнаруживается яблочный запах изо рта (ацетон), а в моче определяется ацетон. При этом в крови содержание сахара в пределах нормы. Кетоацидоз свойственен также сахарному диабету, при котором обнаруживается гипергликемия и глюкозурия.

В отличие от взрослых, у детей имеются возрастные особенности липидограммы крови (табл. 23.22).

Таблица 23.22. Возрастные особенности содержания жира и его фракций у детей

Как видно из табл. 23.22, содержание общих липидов в крови повышается с возрастом: только в течение первого года жизни оно увеличивается почти в 3 раза. У новорожденных относительно высокое содержание (в процентах к общему количеству жира) нейтральных липидов. На первом году жизни значительно возрастает содержание лецитина при относительной стабильности кефалина и лизолецитина.

Нарушения обмена жира могут происходить на различных этапах его метаболизма. Хотя и редко, наблюдается описанный Шелдоном синдром мальабсорбции жира, обусловленный отсутствием панкреатической липазы. Клинически это проявляется целиакоподобным синдромом со значительной стеатореей. Вследствие этого масса тела больных увеличивается медленно.

Обнаруживается и изменение эритроцитов вследствие нарушения структуры их оболочки и стромы. Подобное же состояние возникает после оперативных вмешательств на кишечнике, при которых резецируются его значительные участки.

Нарушение переваривания и всасывания жира наблюдается также при гиперсекреции соляной кислоты, которая инактивирует панкреатическую липазу (синдром Золлингера–Эллисона).

Из заболеваний, в основе которых лежит нарушение транспорта жира, известна абеталипопротеинемия – отсутствие β–липопротеинов. Клиника этого заболевания сходна с целиакией (диарея, гипотрофия и др.). В крови содержание жира низкое (сыворотка прозрачна). Однако чаще наблюдаются различные гиперлипопротеинемии. Согласно классификации ВОЗ, различают пять типов: I – гиперхиломикронемия; II – гипер–β–липопротеинемия; III – гипер–β–гиперпре–β–липопротеинемия; IV – гиперпре–β–липопротеинемия; V – гиперпре–β–липопротеинемия и хиломикронемия. Их особенности приведены в табл. 23.23.

Таблица 23.23. Основные типы гиперлипидемий

В зависимости от изменения сыворотки при гиперлипидемиях и содержания фракций жира их можно различать по прозрачности.

В основе I типа лежит дефицит липопротеинлипазы, в сыворотке крови содержится большое количество хиломикронов, вследствие чего она мутная. Нередко обнаруживаются ксантомы. Больные часто страдают панкреатитом, сопровождающимся приступами острых болей в животе, обнаруживается и ретинопатия.

II тип характеризуется повышением в крови β-липопротеинов низкой плотности с резким увеличением уровня холестерина и нормальным или слегка повышенным содержанием триглицеридов. Клинически нередко обнаруживаются ксантомы на ладонях, ягодицах, периорбитальные и др. Рано развивается артериосклероз. Некоторые авторы выделяют два подтипа: IIA и IIВ.

III тип – повышение так называемых флотирующих β-липопротеинов, высокое содержание холестерина, умеренное повышение триглицеридов. Нередко обнаруживаются ксантомы.

IV тип – повышение пре-β-липопротеинов с увеличением триглицеридов, нормальным или слегка повышенным содержанием холесте­рина; хиломикронемия отсутствует.

V типу свойственно повышение липопротеинов низкой плотности с уменьшением очистки плазмы от пищевых жиров. Заболевание клинически проявляется болями в животе, хроническим рецидивирующим панкреатитом, гепатомегалией. Этот тип у детей встречается редко.

Гиперлипопротеинемии чаще являются генетически обусловленными заболеваниями. Их относят к патологии переноса липидов, и список этих заболеваний становится все более полным.

Болезни системы транспортировки липидов

Семейные:

–         гиперхолестеринемия;

–         нарушения синтеза Аро В-100;

–         комбинированные гиперлипидемии;

–         гиперапо-β-липротеинемия;

–         дис-β-липопротеинемия;

–         фитостеролемия;

–         гипертриглицеридемия;

–         гиперхиломикронемия;

–         гипо-5-гиперлипопротеинемия;

–         гипер-α-липопротеинемия типа болезни Tangier

–         недостаточность лецитин/холестерин ацилтрансферазы;

–         ан-α-липопротеинемия.

Абеталипопротеинемия.

Гипобеталипопротеинемия.

Однако часто эти состояния развиваются вторично при различных заболеваниях (красная волчанка, панкреатит, сахарный диабет, гипотиреоз, нефриты, холестатические желтухи и др.). Они ведут к раннему поражению сосудов – артериосклерозу, раннему формированию ишемической болезни сердца, опасности развития кровоизлияний в мозг. В течение последних десятилетий постоянно растет внимание к детским истокам хронических сердечно-сосудистых заболеваний взрослого периода жизни. Описано, что и у молодых людей наличие нарушений липидного транспорта может приводить к формированию атеросклеротических изменений в сосудах. Одними из первых исследователей этой проблемы в России были В.Д. Цинзерлинг и М.С. Маслов.

Наряду с этим известны и внутриклеточные липоидозы, среди которых у детей наиболее часто встречаются болезнь Нимана–Пика и болезнь Гоше. При болезни Нимана–Пика наблюдается отложение в клетках ретикулоэндотелиальной системы, в костном мозге сфингомиелина, а при болезни Гоше – гексозоцереброзидов. Одним из главных клинических проявлений этих заболеваний служит спленомегалия.

Общая семиотика и синдроматика наследственных заболеваний обмена веществ у новорожденных и детей раннего возраста

Наследственные заболевания обмена веществ – это чрезвычайно широкая и пестрая по клиническим проявлениям группа заболеваний. Относительная редкость их в популяции ставит врача в положение сложное, связанное с необходимостью иметь в качестве механизма распознавания не только нормальный, накопленный с годами практики клинический опыт, но и исключительно «модельные» теоретические представления, полученные из литературы или различных других форм обучения и повышения квалификации.

Опыт все равно остается эссенциально необходимым и значимым но в данной группе заболеваний прежде всего для того, чтобы увереннее и быстрее отказаться от отнесения больного в группы распространенных болезней или их сочетаний и акцентуировать внимание на расширении круга дифференциальной диагностики или поисковом широкоплановом дообследовании ребенка. Особенные трудности в исключении или подтверждении наследственных болезней обмена возникают в клинике неонатологической или болезней раннего детского возраста. И ответственность за своевременность диагностики здесь существенно выше, так как нередко в считанные дни или даже часы решается и вероятность непосредственного выживания, и перспективы последующей жизни и дееспособности ребенка. Период новорожденности оказывается «критическим» для многих больных в силу того, что до рождения функцию задержки накопления, выведения или разведения токсических метаболитов брала на себя плацента и материнские системы нейтрализации–метаболизации. Поэтому ребенок относительно мало может страдать от своего заболевания во внутриутробном периоде, может родиться в срок и производить впечатление достаточной степени зрелости, иметь хорошие балловые оценки по шкале Апгар. Развертывание клиники болезни будет отнесено к тем срокам, когда произойдет достаточное накопление самого токсичного метаболита или его системных (органных) эффектов. Самыми частыми проявлениями нарушений обмена веществ в периоде новорожденности являются рвоты или развернутый синдром энцефалопатии. В отличие от сепсиса и внутриутробных инфекций, клиника такой метаболической энцефалопатии может разворачиваться у детей, не имеющих факторов перинатального риска и среди относительно полного благополучия. Тем не менее дифференциальный диагноз постоянно проводится с сепсисом, генерализованной внутриутробной инфекцией, отеком головного мозга и кровоизлиянием в мозг. В отдельных случаях диагноз будет не альтернативным, а суммарным или кумулирующим – сочетание патологии обмена веществ с сепсисом и т.д. Синдроматика нарушений обмена веществ всегда является сочетанием ведущего клинического и доминирующего метаболического синдромов. Чтобы представлять себе сущность метаболических нарушений и на этой основе проводить дифференциальную диагностику, т.е. для формирования отправной точки диагностического пути, целесообразно проведение следующего комплекса исследований:

–         полный анализ крови;

–         анализ мочи;

–         газы крови и КОС;

–         электролиты сыворотки крови;

–         глюкоза сыворотки крови;

–         аммиак плазмы крови;

–         восстанавливающие вещества мочи.

При наличии ацидоза или гипогликемии:

–         кетоновые тела мочи;

–         аминокислоты плазмы (количественно);

–         аминокислоты мочи (количественно);

–         молочная кислота в плазме;

–         органические кислоты мочи.

Энцефалопатией новорожденного могут манифестироваться следующие обменные заболевания:

Органические ацидемии:

–         метилмалоновая ацидемия;

–         пропионовая ацидемия;

–         изовалериановая ацидемия;

–         множественная карбоксилазная недостаточность;

–         недостаточность транскарбамоилазы орнитина.

Ферментативные дефекты цикла мочевины.

Болезнь «мочи с запахом кленового сиропа».

Некетотическая гиперглицинемия.

Недостаточность молибденового кофактора.

Гипераммонемия наблюдается преимущественно при органических ацидемиях или нарушениях в цикле мочевины. Наивысшие уровни аммиака возникают при цитруллинемии, аргининсукцинатной ацидемии и недостаточности транскарбамоилазы орнитина.

В первые дни периода новорожденности клиникой энцефалопатии могут выявляться заболевания, протекающие с синдромом гипераммонемии. Чаще всего это будут органические ацидемии. При очень высоком уровне аммония в крови (описаны повышения и в 100 раз и уровни более 1000 мкмоль/л) симптоматика проявляется заторможенностью, адинамией, отказом от сосания груди, резким снижением мышечного тонуса. Быстро присоединяются рвоты, судороги, нарастает гипотермия, нарушения ритма дыхания, теряется сознание. При средних уровнях гипераммонемии клиническая картина может разворачиваться в более поздние сроки и не включать в себя комы, судорог и гипотермии. Легкие формы могут проявляться рецидивами сонливости, рвоты и даже судорог и коматозных состояний в любые возрастные периоды при провокации избыточным уровнем белка в диете, реже – лекарственными препаратами и инфекциями. При высокой частоте возникновения таких обострении или «приступов» ребенок может отставать в нервно-психическом развитии, снижать способность к обучению.

Гипераммонемия самых умеренных степеней (100–200 мкмоль/л) может быть самостоятельным биохимическим феноменом без клинических проявлений. Наконец, в периоде новорожденности среди разнообразных переходно-адаптационных состояний также нередко регистрируется транзиторная Гипераммонемия, нередко с весьма выраженными и тяжелыми проявлениями, но с доброкачественным течением и быстрой нормализацией биохимических отклонений.

Второй по частоте метаболический синдром нарушений аминокислотного обмена – метаболический ацидоз. Он, как и гипераммонемия, возникает при поступлении белка и может быть выражен пропорционально его количеству в энтеральном или парентеральном питании. При исследовании газов крови, электролитов и бикарбоната подтверждается метаболический ацидоз с избытком анионов. Реальный дифференциальный диагноз с другими ацидотическими состояниями у новорожденных может быть ограничен исключением диареи и тубулярного канальцевого ацидоза. Наиболее частыми обменными заболеваниями, при которых наблюдается значительно выраженный метаболический ацидоз, являются метилмалоновая, пропионовая и изовалериановая ацидемия. Нередко при исследовании выявляется увеличение молочной кислоты. Из несколько необычных клинических проявлений следует иметь в виду возможность возникновения лейко- и тромбоцитопении. Эти гематологические проявления усиливают проблемы дифференциальной диагностики с сепсисом.

Не все аминоацидопатии проявляются сочетанием неврологических расстройств и столь выраженных метаболических сдвигов. Такие заболевания, как некетотическая гиперглицинемия или дефицит молибденового кофактора могут протекать без грубых расстройств кислотно-основного баланса, равно как и при нормальном уровне аммиака крови. Их клиническая картина может быть практически неотличима от гипоксической или ишемической энцефалопатии.

Нарушения углеводного обмена, например, галактоземия, нередко дают минимальные проявления нейротоксичности и с накоплением какой-то критической концентрации галактозы представляют врачу развернутую картину отека-набухания головного мозга.

Третьим достаточно характерным манифестирующим синдромом обменных заболеваний является гипогликемия. Снижение сахара крови может быть проявлением как белковой интолерантности (аминоацидопатии), так и несколько чаще сопровождает нарушения обмена углеводов или нарушения окисления жирных кислот. Таким образом, это чувствительный, но и самый неспецифический признак обменной патологии. Из углеводных нарушений гипогликемия часто сопутствует галактоземии, непереносимости фруктозы и болезням накопления гликогена (кроме типа II или болезни Помпе). Болезни с компонентной гипогликемией рано или поздно выявляют поражения мышечного аппарата, в первую очередь, сердечной мышцы с прогрессирующей кардиомегалией и сердечной недостаточностью. Также закономерно прогрессирует поражение печени. При некоторых нарушениях окисления жирных кислот вовлечение печени происходит раньше и в более глубокой степени, создавая сопутствующие метаболические сдвиги в виде метаболического ацидоза, гипераммонемии и высоких уровней ферментов печеночного происхождения (трансаминазы и др.). Такое сочетание клиницисты называют синдромом Рейс, который имеет преимущественно наследственную основу, но может провоцироваться инфекцией и медикаментозным лечением.

Нарушения окисления жирных кислот для своего распознавания требуют расширения объема биохимических исследований. Целесообразно количественное определение карнитина сыворотки, профиль ацилкарнитинов крови и мочи, ферментные скринирующие исследования на окисленные жирные кислоты.

Наиболее частым обменным заболеванием с перечисленным спектром клинических и биохимических проявлений является недостаточность среднецепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы. Этот тип метаболического дефекта подтверждается по присутствию октаноилкарнитина в спектре ацилкарнитинов крови.

Среди ведущих клинических синдромов обменных заболеваний у детей раннего возраста и новорожденных на втором месте после энцефалопатии стоят увеличение печени и признаки ее дисфункции, в частности, выраженная или пролонгированная желтушность кожи. Этот синдром формируется при различных нарушениях обмена веществ как белкового, так и жирового, и углеводного, и минерального. Круг наиболее вероятных при этом синдроме обменных заболеваний приведен в табл. 23.24. Там же даны и направления биохимического подтверждения диагноза (по Barbara К. Burton, 1998).

Таблица 23.24. Врожденные нарушения обмена веществ, ассоциированные с поражением печени в периоде новорожденности

В приведенном перечне отсутствуют такие гемолитические желтухи наследственного генеза, как дефициты мембранных и внутриэритроцитарных ферментов эритроцитов – глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и пируваткиназы. При них наблюдается анемизация с накоплением непрямого билирубина. Самым частым обменным заболеванием с желтухой в первые дни жизни следует признать галактоземию. Предполагается, что накапливаемые при этой болезни метаболиты типа галактозо-1 -фосфата, и особенно галактитола, могут обладать прямым токсическим воздействием на печень и другие органы. Это проявляется в конце первой или на второй неделе жизни ухудшением прибавок массы тела, рвотой и диареей. Возможны гипогликемические приступы, реже – неврологические проявления токсичности метаболитов.

При таких заболеваниях, как недостаточность альфа₁-антитрипсина, наследственная тирозинемия или гемохроматоз, на первое место в клинической картине выходит поражение печени, требующее активной дифференциальной диагностики между хроническими гепатитами, дисплазиями печени и желчевыводящих путей или уже быстроформирующимся циррозом печени. Болезнь Целльвегера отражает системные пероксисомные дисфункции и ставит перед врачом проблемы трактовки таких сопутствующих характерных признаков, как резко выраженная мышечная гипотония и дисморфические особенности.

Устойчивое повышение непрямого билирубина без признаков гемолиза эритроцитов характерно для дефицита печеночного фермента глюкуронилтрансферазы и носит название синдрома Криглера–Найяра. Риск ядерной желтухи в периоде новорожденности может быть высоким при отсутствии энергичного лечения заменными гемотрансфузиями или фототерапией.

Наследственные формы накопления липидов сравнительно редко манифестируют в раннем возрасте, но некоторые из них все-таки могут выявляться в первые месяцы жизни. Это уже упоминавшаяся болезнь Нимана–Пика, болезнь Вольмана, болезнь Гоше и GM₁–ганглиозидоз типа 1. Для ганглиозидозов также характерны дисморфические признаки строения лица, черепа и дистальных отделов скелета в сочетании с гепатоспленомегалией и грыжами.

Нередко ключом к «раскрытию» обменного заболевания является выявление у ребенка формирующихся катаракт или подвывиха (дистопии) хрусталика, стойкое отставание ребенка в росте и прибавках массы тела, малая продвинутость в развитии моторики, речи, игровой активности или общении. Чем более внимательно наблюдается так называемый здоровый ребенок, чем лучше документированы этапы его физического или нервно-психического развития, тем раньше может быть проведено диагностическое обследование и установлен диагноз. При обменных заболеваниях раннее распознавание важно для обеспечения специальных условий лечения и реабилитации самого больного, для возможного сохранения и продления его жизни, его социальной адаптации. Кроме того, это важно для проведения медико-генетического консультирования в интересах родителей и последующих детей этой семьи.

Раннее уточнение молекулярной и наследственной сущности обменного заболевания или уточненная нозологическая диагностика представляют нередко весьма существенные трудности как для педиатра стационара или детской поликлиники, так нередко и для специалистов по клинической генетике. Кроме того, это уточнение является нередко очень дорогостоящим и требует использования уникальной биохимической аппаратуры, реактивов, культуральных исследований. Проведение всего комплекса для всех детей, имеющих клинические признаки риска таких болезней, вряд ли целесообразно. Вместе с тем очень важно, чтобы учреждения родовспоможения или стационарной помощи детям могли выполнять ряд последовательных шагов обследования от чисто клинического скрининга и несложных лабораторных методов для обоснования целесообразности проведения сравнительно сложных исследований в специализированных центрах или лабораториях данного региона, а позднее и республиканского уровня.

Водно-солевой обмен

Ткани и органы детского организма содержат значительно больше воды, чем у взрослого человека. Установлено, что по мере роста ребенка общее содержание воды уменьшается. Так, общее количество воды на 3-м месяце внутриутробного развития составляет 95,4% от массы тела, у 5-месячного плода – 87,3%, к рождению (доношенный новорожденный) – 75,5%. После рождения происходит постепенное обеднение организма водой, хотя у детей первых 5 лет ее содержится 70% от массы тела, а у взрослого – 60–65% (табл. 23.25).

Таблица 23.25. Вода, в процентах от массы тела

Возраст	Общая вода	Внутри­клеточная	Вне­клеточная	Возраст	Общая вода	Внутри­клеточная	Вне­клеточная
Внутриутробно:				3 года	67	42	40
4 мес	90	22	66	12 лет	65	42	40
6 »	85	25	64	16 лет мальчик	63	42	40
8 »	80	30	48	16 » девочка	59	38	38
Новорожденный	79	32	46	Взрослый мужчина	63	42	40
5 мес	73	40	38	Взрослая женщина	57	36	37
12 »	68	42	40

Наиболее интенсивно новорожденный теряет воду в период физиологической убыли массы тела, происходящей преимущественно путем испарения при дыхании и с поверхности кожи, а также путем экскреции воды с мочой и меконием. Потеря воды (8,7% от массы тела) в этот период не сопровождается клиническими проявлениями обезвоживания.

Интересно отметить, что, хотя общее количество воды на 1 кг массы тела у детей больше, чем у взрослого, однако на единицу поверхности тела содержание жидкости у детей значительно меньше. Это необходимо учитывать при анализе различных показателей.

На содержание воды в организме большое влияние оказывают характер питания и содержание жира в тканях. При углеводистом питании увеличивается гидрофильность тканей. Жировая же ткань очень бедна водой (в среднем в ней содержится 22% воды, а в организме в среднем 60–70% воды).

Хотя жидкости организма представляют единое целое, однако химический состав их различен. Принято различать две составные части: внутриклеточную жидкость и внеклеточную. К внеклеточной жидкости относятся плазма крови и интерстициальная жидкость. Последняя отделена от крови полупроницаемой мембраной, которая ограничивает выход белка за пределы сосудистого русла. Снижение содержания белка обусловливает некоторое различие в количественном распределении электролитов, так как молекулы белка ведут себя в плазме крови как анионы. Каждые 20 мин между кровью и интерстициальной жидкостью обменивается количество воды, равное массе тела. Объем же циркулирующей плазмы обменивается в течение 1 мин (не считая белка). Объем плазмы с возрастом относительно уменьшается.

С возрастом наряду с уменьшением общего количества воды в организме происходит некоторое изменение в содержании внутри- и внеклеточной жидкости. Если количество внеклеточной жидкости с возрастом убывает, то содержание внутриклеточной жидкости, наоборот, несколько увеличивается. Водный обмен у детей протекает более интенсивно, чем у взрослых. Так, время пребывания молекул воды в организме взрослого составляет 15 дней, а у грудного ребенка – 3–5 дней. В отличие от взрослых, у детей раннего возраста отмечается большая проницаемость клеточных мембран, а фиксация жидкости в клетке и межклеточных структурах – более слабая. Особенно это касается межуточной ткани, так как кислые мукополисахариды основного вещества определяют прочность этой связи.

Об объеме прочно связанной воды можно до некоторой степени судить по соотношению так называемых хлоридного и инулинового пространств. Первое характеризует объем всей внеклеточной воды (лишь относительно малая часть хлоридов поступает в клетки), а второе – только лабильную, не связанную с кислыми мукополисахаридами воду. У ребенка объемы хлоридного и инулинового пространств почти одинаковы: 41,2% и 40% от массы тела, у взрослого же они соответственно равны 26,4% и 16%. Таким образом, внеклеточная вода более подвижна у ребенка. Именно этим объясняется большая лабильность водного объема у детей.

Высокая проницаемость клеточных мембран обусловливает довольно равномерное распределение в организме не только жидкости, но и введенных извне веществ (натрий, маннитол и др.), используемых для изучения распределения жидкости в теле человека. Общий баланс воды в физиологическом состоянии ребенка приведен ниже.

Потребность детей в воде значительно выше, чем у взрослого. Расчеты потребности в воде приведены ниже [Craig S. et al., 1994]:

Для нормальной жизнедеятельности организма имеет значение не только количество жидкостей, но и их состав, так как через внеклеточную жидкость организм получает необходимый для его жизнедеятельности питательный материал.

Состав жидкости, омывающей клетку, определяет гомеостаз. Известно, что «вода и соль никогда не циркулируют одна без другой». Состав минеральных солей и их концентрация определяют осмотическое давление жидкостей, которое является, наряду с макро- и микроскопической анатомией, так называемой ионной анатомией. Важнейшие катионы: одновалентные – натрий, калий, двухвалентные – кальций, магний. Им соответствуют анионы хлора, карбоната, ортофосфата, сульфата и др.

Концентрации катионов и анионов уравновешены таким образом, что реакция несколько сдвинута в щелочную сторону (рН 7,4), т.е. имеется некоторый избыток оснований. Предложено выражать концентрацию электролитов графически в виде ионограммы. Содержание электролитов в плазме, интерстициальной и внутриклеточной жидкости различно (табл. 23.26).

Таблица 23.26. Ведущий катионы и анионы экстрацеллюлярного и интрацеллюлярного пространств

Как видно, на схеме на ионограммах отсутствуют данные о содержании таких осмотически активных веществ, как глюкоза и мочевина, так как они свободно проникают через сосудистую и клеточную мембраны, равномерно распределяясь в жидкостях организма. Поэтому роль глюкозы и мочевины в распределении жидкостей в организме не имеет существенного значения. Основное влияние на распределение жидкостей оказывают электролиты.

Натрий. Ионы натрия в основном сосредоточены во внеклеточной жидкости – в плазме и интерстициальной. Во внутриклеточной жидкости содержание натрия незначительно (около 2,5% от общего количества натрия в организме). Содержание натрия в сыворотке крови новорожденного такое же, как и в крови его матери. У недоношенных детей его концентрация в первые дни повышается, а на 2–6-й неделе, наоборот, снижается, что обусловлено ограниченной способностью задерживать натрий. У доношенных детей уровень натрия на протяжении всей жизни мало изменяется и в среднем составляет в сыворотке крови 142 ммоль/л. Если содержание натрия равно 130 ммоль/л и ниже, говорят о гипонатриемии, если 150 ммоль/л и более – о гипернатриемии. Внутриклеточное содержание натрия у детей выше, чем у взрослых, что обусловлено постепенным созреванием «натриевого насоса» клеток. Натрий участвует в регуляции кислотно-основного состояния, входя в состав буферных систем угольной кислоты и фосфатов. Кроме того, доказано, что натрий регулирует сосудистый тонус, потенцируя действие адреналина. Задержка натрия установлена при гипертонической болезни и острых нефритах. На этом основании строится диета больных, бедная поваренной солью. Снижение натрия сыворотки крови ниже 120 ммоль/л опасно из-за развития отека мозга.

Калий. Ион калия также неравномерно распределен в жидкостях. Он находится главным образом во внутриклеточной жидкости. Если в сыворотке крови калия содержится 4,5±0,5 ммоль/л, то в эритроцитах как эталоне клеток – около 100 ммоль/кг. Если содержание калия в сыворотке крови 4 ммоль/л и ниже, говорят о гипокалиемии, 5,5 ммоль/л и выше – о гиперкалиемии. Содержание калия более 6 ммоль/л опасно для жизни детей старше 1 мес. У новорожденных оно может быть до 6,6 ммоль/л. Все энергетические и электрофизиологические процессы в организме протекают с изменением концентрации этого электролита как внутри, так и вне клеток. Калий стимулирует образование ацетилхолина – основного медиатора и, таким образом, регулирует проведение возбуждения в синапсах.

Калий активирует аденозинтрифосфатазу – фермент, катализирующий распад АТФ, и входит в состав креатинфосфата, т.е. участвует в энергетическом обмене. Креатинфосфат очень важен для деятельности мышц, особенно сердечной. Недостаточность калия вызывает ослабление мышечных сокращений. Изменение концентрации калия регистрируется на ЭКГ. Для гипокалиемии характерны следующие признаки:

–         низкий и широкий зубец Т (T+U);

–         удлинение электрической систолы сердца (интервал Q–T);

–         снижение интервала S–Т;

–         двухфазный зубец Т (T+U).

На ФКГ II тон располагается перед концом зубца Т одновременно записанной ЭКГ, что указывает на энергетически–динамическую недостаточность (синдром Хеглина), Изменения на ЭКГ обычно наступают, когда концентрация калия в сыворотке крови падает ниже 3,5 ммоль/л. Такая гипокалиемия опасна для жизни и требует немедленного насыщения организма калием путем внутривенных вливаний раствора калия хлорида и его назначения внутрь.

Задержка в организме калия – гиперкалиемия – на ЭКГ выражается следующими признаками:

–         высокий и острый зубец Т на узком основании;

–         расширение комплекса QRS;

–         снижение амплитуды зубца Р.

Первые признаки на ЭКГ появляются при увеличении уровня калия в сыворотке крови более 6 ммоль/л, а при дальнейшем повышении (10–12 ммоль/л) возникает внутрижелудочковая блокада с мерцанием желудочков, что является причиной смерти.

Большое участие калий принимает и в других видах обмена веществ. Установлено, что синтез белка, гликогена происходит с поглощением ионов калия. При синтезе 1 г белка связывается 20 мг, а 1 г гликогена – 13 мг калия. Относительная потребность в калии детей выше, чем взрослых, так как недостаток калия тормозит анаболические процессы, прекращая обмен углеводов.

Кальций. Важную роль в процессе роста играет обмен двухвалентных катионов – кальция и магния. Кальций поступает к плоду через плаценту, в которой имеются системы, обеспечивающие его активный транспорт. В последние месяцы беременности ежедневно поступает 100–150 мг/кг кальция. В среднем в организме доношенного новорожденного содержится 30 г кальция. Если масса тела ребенка удваивается к 4–4,5 мес, то для сохранения в организме такой же концентрации кальция, как у новорожденного, нужно, чтобы ребенок за этот срок усвоил еще 30 г кальция, что в пересчете на ежедневное его усвоение должно составлять 200–250 мг. Однако в этот период происходят наиболее быстрый рост и минерализация костной ткани. Это подтверждается тем, что ежедневно длина тела ребенка в этот период увеличивается на 1 мм, и происходит интенсивное формирование ядер окостенения. Поэтому данный период детства характеризуется интенсивным образованием остеоидного матрикса и его импрегнацией кальцием. Для обеспечения нормальной минерализации остеоидной ткани ребенку необходимо ежедневно усваивать около 400–500 мг кальция. Из общего количества усвоенного кальция в желудке всасывается 2% в двенадцатиперстной кишке – 15%, в тощей – 23%, подвздошной – 60%, причем в проксимальных отделах он абсорбируется благодаря активному транспорту, а в нижних, – благодаря разнице концентрации кальция в химусе и крови. Поскольку коэффициент усвоения кальция зависит от характера пищевых продуктов (например, коэффициент его усвоения из женского молока составляет 60–70%, а из коровьего – только около 20%), ориентировочно можно считать ежедневную пищевую потребность в кальции между 500–1000 мг.

В организме кальций преимущественно (90%) находится в костях, причем в детском организме первого года жизни содержится в среднем 400 ммоль/кг массы тела (у взрослых 950 ммоль/кг). В сыворотке крови содержание кальция зависит от возраста: у недоношенных 1,2–2,55 ммоль/л, у доношенных новорожденных 2,25–2,45 ммоль/л, у детей первого года жизни и старше 2,5–2,8 ммоль/л, у взрослых 2,25–2,75 ммоль/л. Суточные колебания содержания кальция в сыворотке крови незначительны и не превышают 3% от средней его величины. При нормальном рН крови приблизительно половина общего кальция находится в ионизированном состоянии. О гипокальциемии говорят, когда уровень кальция сыворотки крови падает ниже 2 ммоль/л. Это сопровождается повышением нервно-мышечной возбудимости вплоть до клонико-тонических судорог. Однако могут наблюдаться случаи латентной тетании. На ЭКГ при падении уровня кальция ниже 1,87 ммоль/л выявляется:

–         увеличение электрической систолы сердца (QT) за счет удлинения интервала S–Т;

–         симметричность зубца Т;

–         увеличение отношения:

> 0,42             и              > 0,50

В этих случаях необходима срочная коррекция содержания кальция в крови путем внутривенного введения его растворов и назначения per os.

Иногда у детей (чаще при передозировке витамина D) наблюдается гиперкальциемия, когда уровень кальция сыворотки крови превышает 3 ммоль/л. На ЭКГ определяется укорочение интервала S–T.

Ионы кальция снижают проницаемость капилляров, участвуют в процессах свертывания крови. Регуляция кальциевого гомеостаза осуществляется непосредственно гормонами паращитовидной и щитовидной желез. Паратгормон повышает уровень кальция сыворотки крови, а кальцитонин, наоборот, вызывает его снижение. У здоровых детей с мочой выделяется 0,1–0,3 г/сут кальция; значительная его часть выводится через кишечник.

Магний. Во внутриутробном периоде плод ежедневно получает 3–4 мг магния. Около половины магния депонировано в костях, например у взрослого – 10 г. Содержание магния во внеклеточной жидкости невелико. У детей в сыворотке крови содержится 0,66–0,99 ммоль/л магния, причем 2/3 этого количества находится в ионизированном состоянии. Магний, как и кальций, определяет нервно-мышечную возбудимость. Он принимает участие в обмене фосфорных макроэргических соедине­ний (расщепляет АТФ), входит в состав различных ферментных систем – гексокиназ, фосфоглюкомутазы, необходим при обмене нуклеотидов.

Недостаточность магния у детей проявляется повышением нервно-мышечной возбудимости, длительным поносом, что подтверждается низким содержанием магния в сыворотке крови (ниже 0,5 ммоль/л). Назначение препаратов магния (магния сульфат внутривенно и внутрь) быстро устраняет клинические проявления гипомагниемии. Оптимальное обеспечение потребности в магнии детей первого года жизни составляет от 14 мг/кг массы тела при естественном вскармливании, до 25 мг/кг массы тела при смешанном и искусственном. Гипермагниемия наблюдается лишь у детей, получающих чрезмерные дозы витамина D, так как магний и кальций транспортируются из кишечника одной и той же системой и ею же экскретируются из организма.

Фосфор. Обмен фосфора тесно связан с обменом кальция и регулируется теми же эндокринными железами, только паратгормон снижает, а кальцитонин, наоборот, повышает уровень фосфора сыворотки крови. Витамин D и его метаболиты усиливают абсорбцию фосфора в кишечнике. Фосфор во внутриутробном периоде активно поступает к плоду против градиента концентрации, что подтверждается высоким содержанием фосфатов в пуповинной крови, в 2–4 раза превышающим содержание фосфатов в крови матери. Уровень фосфора в сыворотке крови у детей первого года жизни несколько выше (1,29–2,26 ммоль/л), чем в последующие годы (у детей в возрасте 2–14 лет – 0,65–1,62 ммоль/л, у взрослых – 1 ммоль/л). Изменения содержания фосфора даже в широком диапазоне не вызывают обычно клинических проявлений. В то же время соотношение кальция и фосфора в пищевом рационе имеет существенное значение, так как влияет на их резорбцию из пищевого химуса. Кроме того, от их достаточной концентрации зависит и процесс минерализации костей.

Хлор является важнейшим анионом внеклеточной жидкости и вместе с натрием обеспечивает постоянство осмотического давления. Содержание хлора в сыворотке крови мало зависит от возраста и составляет 96–107 ммоль/л. Во внеклеточной жидкости находится 90% аниона хлора. При заболеваниях, сопровождающихся нарушениями водно-солевого обмена, соотношение ионов натрия и хлора может быть нарушено, что вызывает необходимость их раздельного определения. Изменяется содержание хлора при муковисцидозе, когда отмечается его значительное повышение в потовой жидкости. Хлорпения клинически проявляется синдромом водной интоксикации.

Известно, что постоянство состава жидкостей (воды и электролитов) связано с поступлением их в организм с пищей и выведением из организма. Нужно также учитывать воду, образующуюся в организме в результате обмена веществ – оксидазную воду. При биологическом окислении из 100 г жира образуется 107 мл воды, из 100 г углеводов – 50 мл, из 100 г белка – 41 мл. Допускают образование в организме ребенка 12 мл воды на 1 кг массы тела.

Потери воды при заболеваниях или в экстремальных климатических или бытовых условиях называются дегидратацией. При дегидратации у детей происходит более значительное уменьшение не только вне-, но и внутриклеточной жидкости. О состоянии гидратации или дегидратации судят по клиническим проявлениям и по изменению величин гематокрита (табл. 23.27).

Таблица 23.27. Изменения гематокрита с возрастом

Возраст	Гематокрит, %	Возраст	Гематокрит, %
Новорожденный:
1-й день	64,8	14–60 дней	42,0
3-й »	63,3	3 мес	35,0
5-й »	60,0	4–10 лет	37,5
7-й »	59,6	10–14 »	39 (33–50)
10–14 дней	58,1	Взрослые	41 (36–48)

Вода и электролиты выводятся из организма тремя основными путями:

–         с мочой;

–         с калом;

–         путем испарения через легкие и кожу.

Значение различных путей потери воды зависит от возраста. У маленьких детей выведение воды путем испарения составляет 52–75% от общей величины. Это объясняется относительной незрелостью почек и большой поверхностью тела по отношению к массе. Интенсивность экстраренальной потери воды у детей в 2 раза выше, чем у взрослых, и составляет в среднем 1 мл/кг массы тела в час, у взрослых – 0,45 мл/(кг • ч). При крике и плаче значительно возрастает потеря воды через органы дыхания. Общие потери воды путем перспирации у взрослых составляют 14,4 мл/(кг • сут), у детей – до 30 мл/(кг • сут). Потери воды и электролитов с калом всегда необходимо учитывать, так как организм секретирует большое количество воды и электролитов с пищеварительными соками (табл. 23.28).

У здорового человека большая часть воды и электролитов из пищеварительных соков реабсорбируется слизистой оболочкой кишечника, и с калом теряется лишь небольшое количество жидкости и солей. В среднем у ребенка в возрасте 2–5 мес. образуется в сутки 6–30г кала, 6-12 мес. - 10-40г, 1-2 лет - 15-50г, 3-5 лет - 25-70г, 6-15 лет – 70–120г, у взрослых– 100–250г. У здорового ребенка в кале содержится 75–85% воды, т.е. такое же количество, как и у взрослого. Однако при желудочно-кишечных расстройствах количество каловых масс может значительно возрастать.

Таблица 23.28. Электролитный состав биологических жидкостей

Жидкость	Na+, мэкв/л	К+, мэкв/л	Cl+, мэкв/л	НСО3, мэкв/л	рН	Осмолярность, мосм/л
Желудочный сок	50	10–15	150	0	1	300
Панкреатический секрет	140	5	50–100	100	9	300
Желчь	130	5	100	40	8	300
Илеостомическая жидкость	130	15–20	120	25–30	8	300
Диарейный стул	50	35	40	50	Более 7
Пот в норме	50	5	55	0
Пот при кистофиброзе	50–130	5–25	50–110
Кровь	140	4–5	100	25	7,4	285-295
Моча	0–100	20–100	70–100	0	4,5–8,5	50–14000

Сложную систему, обеспечивающую сохранение водно-солевого гомеостаза организма, рассматривают как осморегулирующий рефлекс. Рецепторы этого рефлекса представлены:

–         специфическими хеморецепторами для натрия и других электролитов;

–         волюмрецепторами в черепе, артериях и сердце.

В регуляции гомеостаза участвует сложная нейрорегуляторная система, в регуляции водно-солевого обмена – задняя доля гипофиза и кора надпочечников (таламо–гипофизарно–надпочечниковая система). Антидиуретический гормон (антидиуректин) образуется в нервных клетках таламической области мозга, а затем поступает в заднюю долю гипофиза, которая является его депо. Действие антидиуректина проявляется повышением реабсорбции воды в почечных канальцах. Гормон надпочечников (альдостерон) регулирует процессы реабсорбции электролитов: усиливает реабсорбцию натрия и увеличивает выведение из организма калия. Их действие у детей первого года жизни значительно менее выражено, чем у детей старше 1 года и взрослых.

Водно-электролитный обмен у детей чрезвычайно лабилен. У них очень легко возникают состояния как гипер-, так и дегидратации. При этом одновременно может изменяться и осмолярность жидкостей, что клинически проявляется различными синдромами.

Наиболее общими клиническими признаками дегидратации (эксикоз, обезвоживание) являются:

–         снижение массы тела на 5% и более. Эта потеря происходит быстро, так как она связана с выведением воды из организма (в основном масса тела определяется содержанием жидкостей);

–         сухость кожи, запавшие глаза, изменение тургора тканей. Появляется тестоватость подкожного жирового слоя, а при большей степени потери воды кожа легко собирается в складки, которые плохо расправляются. Сухость склер и роговиц;

–         изменение сердечно-сосудистой деятельности вследствие уменьшения объема циркулирующей крови (гиповолемия). Вначале – тоны сердца хлопающие, а затем становятся приглушенными.

При разных степенях дегидратации и разных пространствах потери воды могут меняться клинические признаки синдрома обезвоживания (табл. 23.29, 23.30).

Таблица 23.29. Оценка степени дегидратации

Симптомы	Степень дегидратации
	легкая	умеренная	тяжелая
Потеря массы тела, %	5	10	15
Поведение	Нормальное	Возбуждение	Сонливость
Жажда	Нет	Умеренная	Сильная
Слизистые оболочки	Не изменены	Влажность снижена	Сухие
Слезы	Имеются	Могут отсутствовать	Отсутствуют
Большой родничок	Плоский	Слегка западает	Западает
Тургор кожи	Нормальный	Умеренно снижен	Снижен

Таблица 23.30. Признаки внутриклеточного и внеклеточного обезвоживания (по Э.К. Цыбулькину)

Признаки	Внутриклеточное	Внеклеточное
Температура тела	Повышена	Норма или снижена
Сознание	Кома	Сомнолентность
Мышечный тонус	Высокий	Понижен
Судороги	Часто	Не часто
Гематокритное число	Нормальное	Повышено
Белок плазмы общий	Нормальный	Повышен
Уровень натрия плазмы	145 ммоль/л или повышен	Норма или снижен

Организм на потерю жидкости отвечает ее перераспределением. Интерстициальная жидкость начинает переходить в кровяное русло. Значительные потери воды приводят к уменьшению содержания внутриклеточной жидкости.

Чистая форма дегидратации возможна при так называемом тепловом ударе вследствие потери жидкостей (вода и хлориды выводятся с потом). Необходимо обильное введение жидкости. При острых желудочно-кишечных расстройствах жидкость теряется с рвотными массами и калом. При этом происходит почти одновременное снижение содержания как воды, так и электролитов. Поэтому наряду с водой нужно вводить изотонические растворы натрия и калия. Дефицита солей могут быть прогнозированы и учтены при регидратации (табл. 23.31).

Таблица 23.31. Ожидаемые дефициты воды и электролитов при разных типах дегидратации (по R.W. Winters, 1970)

Тип дегидратации	Вода, мл/кг	Натрий, мэкв/кг	Калий, мэкв/кг	Хлор + НСО3, мэкв/кг
Изотонический Na от 130 до 145 мэкв/л	100–150	7–11	7–11	14–22
Гипотонический Na < 125 мэкв/л	40–80	10–14	10–14	20–28
Гипертонический Na > 150 мэкв/л	120–170	2–5	2–5	4–10

В клинике может наблюдаться и другое состояние – гипергидратация, получившая название водной интоксикации. Она может возникать при длительных заболеваниях почек (хронический нефрит), когда больной находится на бессолевой диете и, чаще, в результате обильного вливания жидкостей без учета их электролитного состава. Водная интоксикация характеризуется гипонатриемией и хлорпенией. Клинически проявляется головной болью, рвотой, вялостью, адинамией или, наоборот, возбуждением. При этом вода из внеклеточной жидкости начинает переходить в клетки, так как в них содержится значительное количество калия, обладающего высокой осмотической активностью. Развивается внутричерепная гипертензия в виде отека мозга. Помощь таким больным заключается в достаточном введении гипертонических растворов натрия хлорида и кальция хлорида.

Если при желудочно-кишечных заболеваниях преимущественно наблюдается синдром дегидратации при умеренно выраженном снижении осмолярности крови (гипонатриемия), то при заболеваниях почек, системы дыхания, недостатке воды в пище чаще возникают состояния гиперосмолярности. Гиперосмия может быть лабильной и стабильной. Последняя свойственна эндокринным заболеваниям (альдостеронизм, болезнь Кушинга). Лабильная, или преходящая, гиперосмия свойственна очень большой группе заболеваний, при которых происходит обильная потеря воды через легкие при усилении дыхания (пневмония, церебральные нарушения, менингит, судороги, полиурия при сахарном и несахарном диабете, усиление вентиляции легких) или вследствие задержки солей в организме при нарушениях экскреции их почками (острый нефрит, аномалии развития почек и др.).