Биохимия детского возраста. Особенности биологического окисления в онтогенезе

Содержание

Слайд 2

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ Живые организмы - термодинамически открытые системы Могут существовать только

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

Живые организмы - термодинамически открытые системы
Могут существовать только при

условии непрерывного обмена энергией с окружающей средой.
Слайд 3

Три этапа обмена веществ в организме - поступление веществ в организм

Три этапа обмена веществ в организме

- поступление веществ в организм
-

метаболизм (трансформация и усвоение)
- выделение конечных продуктов обмена
Слайд 4

Пищевые продукты Углеводы Липиды переваривание, Белки усвоение трансформация витамины электролиты

Пищевые продукты

Углеводы
Липиды переваривание,
Белки усвоение
трансформация
витамины

электролиты
Слайд 5

Биологические реакции окисления субстратов 2 различных пути, которые могут быть связаны

Биологические реакции окисления субстратов

2 различных пути,
которые могут быть

связаны друг с другом (интегрированы)
анаэробный аэробный
Слайд 6

ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КИСЛОРОДА 1. Митохондриальное БО – синтез АТФ 2. Микросомальное

ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КИСЛОРОДА

1. Митохондриальное БО – синтез АТФ
2. Микросомальное

БО -
* синтез биоактивных в-в организма
* обезвреживание эндогенных и
экзогенных токсических в-в
* продукция активных форм кислорода
3. Теплопродукция
4. СРО (свободно-радикальное окисление)
Слайд 7

УНИФИКАЦИЯ СУБСТРАТОВ БО углеводы белки ТГ глюкоза амин-ты ЖК глицер. О2

УНИФИКАЦИЯ СУБСТРАТОВ БО

углеводы белки ТГ
глюкоза амин-ты ЖК глицер.
О2

ПВК Ацетил КоА
без О2 ЦТК
ЛАКТАТ ЩУК е
АТФ ЭТЦ
Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

ОСОБЕННОСТИ ДЕТСКОГО ВОЗРАСТА 1. ЭНЕРГОПРОДУКЦИЯ

ОСОБЕННОСТИ
ДЕТСКОГО ВОЗРАСТА
1. ЭНЕРГОПРОДУКЦИЯ

Слайд 11

Общие закономерности энергетических процессов у детей 1.Высокая потребность тканей в энергии.

Общие закономерности энергетических процессов у детей

1.Высокая потребность тканей в энергии.


В расчете на 1 кг массы тела у ребенка первого и второго полугодия жизни расходуется соответственно в 3 и в 2,4 раза больше АТФ, чем у взрослого.
2.Своеобразие теплообмена у детей. Новорожденный имеет ограниченную способность регулировать теплоотдачу, которая при расчете на единицу массы тела может в 4 раза превышать теплоотдачу у взрослого.
Вместе с тем новорожденный имеет значительную способность повышать теплопродукцию.
Слайд 12

3.Переключение путей наработки энергии с эмбрионального типа на тип, характерный для

3.Переключение путей наработки энергии с эмбрионального типа на тип, характерный для

взрослого человека
4. Изменение субстратного обеспечения энергетических процессов
Слайд 13

Особенности энергопродукции в различных тканях организма Различная насыщенность митохондриями. Больше всего

Особенности энергопродукции в различных тканях организма

Различная насыщенность митохондриями.
Больше всего

— в буром жире, печени и почках, меньше всего в костях и белом жире
Мышцы не обладают высокой концентрацией митохондрий, но скелетные мышцы — самая массивная ткань организма (около 40 % от массы тела взрослого человека),
Потребности мышечных клеток определяют интенсивность и направленность всех процессов энергетического обмена.
И.А.Аршавский называл это «энергетическим правилом скелетных мышц».
Нарушения клеточной энергетики приводят к полисистемным поражениям. В первую очередь страдают наиболее энергозависимые органы и ткани: нервная , мышечная системы, эндокринные органы
Слайд 14

Динамика метаболических процессов в соответствии с периодами развития ребенка Внутриутробный I

Динамика метаболических процессов в соответствии с периодами развития ребенка

Внутриутробный I

- III триместры беременности
Перинатальный (от др.-греч. peri — около + лат. natalis — относящийся к рождению) — околородовой период; делится на:
антенатальный (лат. ante — перед) — дородовой
интранатальный (лат. intra — внутри) — непосредственно роды
постнатальный (лат. post — после) — 7 дней (неделя) после родов
Слайд 15

Грудной возраст Ранний детский возраст (до 3 лет) Дошкольный возраст (до

Грудной возраст
Ранний детский возраст (до 3 лет) Дошкольный возраст (до

6 - 7 лет)
Пубертатный период
Слайд 16

В период эмбриогенеза высокая скорость формирования тканей, их рост и дифференцировка

В период эмбриогенеза

высокая скорость формирования тканей, их рост и дифференцировка
требует

образования значительного количества пластического материала, синтеза функционально активных белков - ферментов. Исключительная напряженность процессов роста обусловливает существование интенсивного энергетического метаболизма еще до рождения ребенка
Слайд 17

1. Плацентарное кровообращение 2. невысокое поступление кислорода в организм плода 3

1. Плацентарное кровообращение
2. невысокое поступление кислорода в организм плода
3

активно протекает анаэробный гликолиз , отличающийся низкой продукцией АТФ
4. повышение энергообразования за счет повышенного потребления глюкозы трансплацентарно из крови матери . 5.компенсаторно в организме матери
формируется гипергликемия (гестационный диабет)
Слайд 18

Сразу после рождения Важная особенность – переключение на легочное дыхание и

Сразу после рождения

Важная особенность – переключение на легочное дыхание и легочный

путь снабжения организма кислородом.
Анаэробный путь обмена переключается на аэробный
Переходное состояние - в течение первых 3 дней жизни.
Одновременно происходит замена характерного для внутриутробной жизни плода вид гемоглобина HbF на HbА.
Слайд 19

Прекращение поступления глюкозы через плаценту. Собственные запасы гликогена в печени незначительные.

Прекращение поступления глюкозы через плаценту.
Собственные запасы гликогена в печени незначительные.

Гликоген – через 1 час после рождения содержание в печени снижается на 90% , через12 час – следы. через 3-4 дня увеличивается и к концу неонатального периода достигает нормы взрослых.
Слайд 20

Первые 3 месяца после рождения интенсивность анаэробного гликолиза у детей наиболее

Первые 3 месяца после рождения интенсивность анаэробного гликолиза у детей

наиболее высока и остается на протяжении первого года жизни на 30-35 % выше, чем у взрослых.
Слайд 21

Субстраты БО- липиды. Наиболее интенсивно процесс липолиза протекает на 3 -

Субстраты БО- липиды.
Наиболее интенсивно процесс липолиза протекает на 3 - 4

день после рождения - соответствует периоду максимальной потери массы у новорожденных.
Все ткани, кроме мозга и эритроцитов, потребляют Св. жирные кислоты. Содержание СвЖК снижается, но до 3-месячного возраста остается выше, чем у старших детей
Слайд 22

К 3-4-месячному возрасту перестройка внутриклеточного метаболизма: параллельно анаэробного гликолиза увеличение потребления

К 3-4-месячному возрасту перестройка внутриклеточного метаболизма:
параллельно
анаэробного гликолиза
увеличение

потребления кислорода
преобладание аэробного гликолиза над анаэробным энергетические потребности обеспечиваются высоким уровнем окислительного фосфорилирования (ЭТЦ)
возможность тканям более экономично использовать глюкозу.
Слайд 23

Изменение активности ЛДГ в онтогенезе Показатель Ед/л Возрастная норма До 1

Изменение активности ЛДГ в онтогенезе

Показатель Ед/л
Возрастная норма
До 1 мес. До 1536
До

1 года До 960 снижение
1-14лет До 576
Взрослые ниже 400
Слайд 24

Происходит в течение 2 недель активация ферментов глюконеогенеза (синтез глюкозы из

Происходит в течение 2 недель активация ферментов глюконеогенеза (синтез глюкозы из

аминокислот) Не зависит от гестационного возраста !
Со второй недели жизни уровень глюкозы в крови постепенно повышается.
Одновременно активируется ГЛИКОЛИЗ и ЛИПОЛИЗ
Слайд 25

Субстраты энергетического обмена в крови

Субстраты энергетического обмена в крови

Слайд 26

Динамика изменения активности ферментов ЦТК (мкмоль/л/мин)

Динамика изменения активности ферментов ЦТК (мкмоль/л/мин)

Слайд 27

. Показатели активности некоторых митохондриальных ферментов у детей 3 – 5

. Показатели активности некоторых митохондриальных ферментов у детей 3 – 5

дней жизни полученные в 2003 году
Слайд 28

Изменение активности (у.е.) клеточных ферментов у недоношенных детей в динамике

Изменение активности (у.е.) клеточных ферментов у недоношенных детей в динамике

Слайд 29

Исследование уровня клеточной энергетики в неонатальный период представляется чрезвычайно важным. По

Исследование уровня клеточной энергетики в неонатальный период представляется чрезвычайно важным.
По уровню

митохондриальных ферментов можно прогнозировать течение адаптационных процессов в периоде новорожденности и возможных их срывов.
Слайд 30

ТЕРМОГЕНЕЗ У РЕБЕНКА


ТЕРМОГЕНЕЗ
У РЕБЕНКА

Слайд 31

у детей активируется «несократительный» термогенез, локализованный не в скелетных мышцах, а

у детей активируется «несократительный» термогенез, локализованный не в скелетных мышцах, а

в буром жире
В течение первого года жизни активность химической терморегуляции снижается. С возрастом основная масса бурого жира исчезает, но еще до 3-летнего возраста сохраняется реакция самой крупной части бурого жира — межлопаточной. У ребенка 5—6 мес. роль физической терморегуляции заметно возрастает.
Слайд 32

ТЕРМОГЕНЕЗ У РЕБЕНКА Белок термогенин Н+ Н+

ТЕРМОГЕНЕЗ У РЕБЕНКА

Белок термогенин Н+
Н+

Слайд 33

Термогенин -10% белков мембраны МХ бурого жира

Термогенин -10% белков мембраны МХ бурого жира

Слайд 34

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АКТИВНОСТИ ЦИТОХРОМА-450 И ЕГО ИЗОФЕРМЕНТОВ У ЗДОРОВЫХ ДЕТЕЙ

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
АКТИВНОСТИ
ЦИТОХРОМА-450
И ЕГО ИЗОФЕРМЕНТОВ
У

ЗДОРОВЫХ ДЕТЕЙ
Слайд 35

Слайд 36

Слайд 37

250 видов цит р-450, В организме человека -60 6 из них

250 видов цит р-450,
В организме человека -60
6 из них метаболизируют

лекарственные препараты
изоферменты цитохрома Р450 печени:
CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6, CYP2В6, CYP2D6, CYP2С9, CYP2С19, CYP2Е1, CYP3A4 CYP2С19
Слайд 38

Ген CYP2С19 расположен на10 хромосоме в локусе 10q24.1-24.3. Имеет ряд мутаций.

Ген CYP2С19 расположен на10 хромосоме в локусе 10q24.1-24.3. Имеет ряд мутаций.


Распространенность медленного типа метаболизма ЛС среди европейского населения составляет 2–5 %, среди азиатского 15–20 %. Субстраты фенобарбитал, мефобарбитал .
Слайд 39

Ген CYP2D6 находит в 22-й хромосоме, локусе 22q13.1. Начинает определяться вскоре

Ген CYP2D6 находит в 22-й хромосоме, локусе 22q13.1. Начинает определяться

вскоре после рождения. В течение всей жизни активность не меняется.
Метаболизирует более 20 % всех лекарственных препаратов.
Субстратами являются большая группа β-адреноблокаторов, наркотических анальге- тиков, ненаркотических противовоспалительных средств.
у 5–10 % европейцев уровень активности Р450 2D6 цитохрома очень низок ,
Слайд 40

Ген CYP1A2 находит ся в 15-й хромосоме, локусе 15q22-qter. в печени,

Ген CYP1A2 находит ся в 15-й хромосоме, локусе 15q22-qter. в печени,

отсутствует в печени новорожденных К году его количество составляет 50 % от дозы взрослого, что необходимо учитывать при проведе- нии терапии субстратами и ингибиторами CYP1A2 у детей раннего возраста. , Изофермент цитохрома Р450 CYP1A2 участвует в метаболизме лекарственных средств в первую, несинтетическую, фазу биотрансформации - Субстратами CYP1A2 являются более 30 лекарственных средств
Слайд 41

CYP1А2 частота генотипов, ассоциированных с медленным метаболизмом у детей -русской национальности

CYP1А2

частота генотипов, ассоциированных с медленным метаболизмом у детей -русской национальности –

64%
- чеченской национальности - 58 % .
Слайд 42

CYP2D6 Медленный тип метаболизма лекарственных роль при возникновении нежелательных побочных реакций

CYP2D6

Медленный тип метаболизма лекарственных роль при возникновении нежелательных побочных реакций

лекарственных средств- встречался у детей
татарской этнической группы - 32 % калмыцкой национальности - 12 %
Слайд 43

Кантемирова, Б. И. Этнический полиморфизм изоферментов цитохрома Р-450 у детей, проживающих

Кантемирова, Б. И. Этнический полиморфизм изоферментов цитохрома Р-450 у детей, проживающих

в Астраханском регионе / Б. И. Кантемирова, В. И. Григанов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки- . – 2013. – № 1 (25). – С. 11–19.
Слайд 44

система цитохрома Р-450 созревает постепенно Периоды повышения общей его активности и

система цитохрома Р-450 созревает постепенно

Периоды повышения общей его активности и

активности изоферментов сменяются периодами снижения.
к 13 годам система цитохрома Р-450 стабилизируется и приближается к показателям взрослых :
по общей активности цитохрома Р-450
по активности его изоформ.
Возрастные особенности системы цитохрома Р-450 необходимо учитывать при проведении фармакотерапии у детей
Слайд 45

СРО АОЗ

СРО
АОЗ

Слайд 46

СРО АОЗ Дети рождаются в состоянии, близком к оксидативному стрессу У

СРО АОЗ

Дети рождаются в состоянии, близком к оксидативному стрессу
У новорожденных

наличие окислительного стресса и относительная недостаточность антиоксидантных ферментов
Слайд 47

Активность ключевых ферментов АОС (супероксиддисмутазы и каталазы) в крови новорожденных детей

Активность ключевых ферментов АОС (супероксиддисмутазы и каталазы) в крови новорожденных детей

имеют более высокие значения, чем у здоровых взрослых людей.
Слайд 48

Маркеры ПОЛ в группе условно- здоровых новорожденных и у детей с синдромом дыхательной недостаточности рупп

Маркеры ПОЛ в группе условно- здоровых новорожденных и у детей с

синдромом дыхательной недостаточности

рупп

Слайд 49

Группа условно- здоровых детей –уровень АОРР сыворотки крови в 13 выше!!!

Группа условно- здоровых детей –уровень АОРР сыворотки крови в 13 выше!!!

чем у здоровых взрослых –Высочайший уровень СРО и ПОЛ!
Слайд 50

Показатели ПОЛ у детей с синдромом дых.недостаточности. I гр. (лечение препаратом селена )

Показатели ПОЛ у детей с синдромом дых.недостаточности. I гр. (лечение препаратом

селена )
Слайд 51

Маркеры АОС в группе условно- здоровых новорожденных и у детей с СДР

Маркеры АОС в группе условно- здоровых новорожденных
и у детей с

СДР
Слайд 52

Глютатионпероксидаза (нг/мл) сыворотки крови условно-здоровые -2,41 дети с СДР и ПП

Глютатионпероксидаза (нг/мл) сыворотки крови
условно-здоровые -2,41
дети с СДР и

ПП ЦНС – 2,39
Норма 3,2 – 3,8
Содержание церулоплазмина плазме пуповинной крови значительно ниже, чем у взрослых Активность фермента возрастает к 3-7-му дням жизни.
Показатели ниже взрослых в 2-3 раза.
Слайд 53

Заключение Детский организм нельзя рассматривать как уменьшенную копию взрослого У детей

Заключение

Детский организм нельзя рассматривать как уменьшенную копию взрослого
У детей в процессе

роста и развития происходят значительные изменения
морфологических характеристик тканей,
их химического состава,
метаболизма
направлений и состояния процессов БО