Особенности энергетического обмена у ребенка обусловлены его интенсивным ростом, высоким уровнем биосинтетической деятельности и функциональной незрелостью ряда регуляторных систем и формирующейся двигательной активностью.
Наибольшие отличия энергетического обмена свойственны новорожденным.
1) Обмен энергии на единицу массы тела у детей значительно выше, чем у взрослых. Потребность в энергии составляет приблизительно 100-120 ккал/кг первом году жизни с последующим снижением каждые 3 года. У взрослых людей потребность в энергии на 1 кг массы тела приблизительно в 3 раза меньше, чем у новорожденных.
В связи с этим, для обеспечения энергетических потребностей ребенка необходимо значительно большее количество АТФ на кг массы тела.
2) экзогенными источниками энергии у ребенка являются, как и у взрослых, углеводы и жиры, и в меньшей степени белки. Но у ребенка раннего возраста за счет углеводов покрывается 39,5% калорий, а в первые дни жизни жиры составляют 80-90% энергетической ценности рациона.
3) В течение 1-го года жизни ребенка существенно меняется обмен, характерный для эмбрионального периода существования. Важной возрастной особенностью энергетического обмена является адаптация новорожденного ребенка к легочному типу снабжения организма кислородом. В процессе внутриутробного развития плод находится в условиях относительной гипоксии - у него более интенсивно протекают процессы анаэробного окисления углеводов. После рождения ребенка и становления легочного типа снабжения кислородом анаэробные процессы окисления сменяются аэробными: начинают активнее протекать реакции окисления с участием кислорода и окислительного фосфорилирования.
4) Большое значение имеет возрастное развитие механизмов терморегуляции. По мере роста ребенка и увеличения его массы тела вклад химической терморегуляции снижается. У новорожденных детей имеются специфические, отсутствующие у взрослых механизмы термогенеза. Если у взрослого в ответ на охлаждение включается «сократительный» термогенез - холодовая дрожь, то у ребенка активируется «несократительный» термогенез. До 1 года он связан с функционированием бурой жировой ткани. Особенности ее метаболизма определяет высокое содержание митохондрий и ферментов дыхательной цепи - цитохромов, наряду с относительно низкой активностью АТФ-синтазы. В митохондриях клеток этой ткани окисление и фосфорилирование не являются сопряженными процессами. Протонный градиент, существующий в норме на внутренней мембране митохондрий, в бурой жировой ткани рассеивается. Функцию разобщителя окисления и фосфорилирования выполняет термогенин - белок, осуществляющий обратный перенос протонов из межмембранного пространства в матрикс митохондрий. Вследствие этого процесса свободная энергия переноса электронов используется не для синтеза АТФ, а для поддержания температуры тела на постоянном уровне. Бурый жир у ребенка расположен в области шеи и межлопаточной области. В течение первого года жизни активность химической терморегуляции снижается, начиная с 5-6 месяцев возрастает роль «сократительной» терморегуляции. У ребенка старше 3 лет главенствующую роль в повышении теплопродукции начинает играть сократительная активность скелетных мышц: мышечный тонус и мышечная дрожь.
5) Формирование системы двигательного аппарата также нуждается в значительных энергетических затратах. Интенсивность энергетического обмена нарастает с закреплением антигравитационных реакций: удержание головы в вертикальном положении, позы сидения и стояния, а также освоения локомоторных актов.