能量的作用与意义

(一)能量的作用和意义

人和其他任何动物一样，每天都要从食物摄取一定的能量以供生长、代谢、维持体温以及从事各种体力劳动等。机体即使处于安静状态也要消耗一定的能量，例如心脏跳动、血液循环、肺的呼吸、腺体分泌、肌肉收缩等代谢均需要能量，所以说能量是人类赖以生存的物质基础，没有能量就没有生命活动，也就没有人类。

人类的能量来自食物，食物的能量最终来自太阳能。绿色吸收太阳能，通过光合作用将二氧化碳、水和其他无机化合物转变成有机碳水化合物、蛋白质和脂肪等，并将能量储存在这些化合物中。人食用含这些化合物的食物后，在体内经过一系列的氧化反应，这些化合物被分解，能量逐渐释放出来，一部分以热能形式散失维持体温，一部分以高能磷酸键(ATP)贮存、且可在细胞间运输，当组织需要时，再释放出来以供利用。

将食物中所含的能量转化为机体的贮存能量，其转化效率在个体之间的差别很大，这也许可以解释在一个较长的时期内，不同个体间对增重或不增重倾向的差别很大。胖人和瘦人之间在NaK*-ATP酶泵活性、对各种激素和环境刺激的生热反应，以及对底物循环活性方面的差异，可能有助于我们了解此种代谢效能的生化本质。

(二)能量平衡

食物就像燃料，用来维持生命中需要能量的过程。需要能量以维持动物的物理化学环境即所谓的内环境(interal milieu)，以及用以支持有机体的电机械活动。18世纪后期，Lavoisier的发现是一个里程碑，他发现生命活动所必需的呼吸作用仅仅是一种化学燃烧形式，这种燃烧可以被精确地测量。到19世纪末，Rubner已经可以通过测量呼出的二氧化碳和尿中排出的氮来估计人体的能量消耗，这种称之为间接能量测量法的方法是通过测量氧的消耗和二氧化碳的生成来估算人体的代谢率，如果也同时测定尿中排出的氮，可以用Lusk的表来计算底物氧化的净代谢率。

营养不良依旧是当今发展中国家患病和死亡的主要原因。距估计，全世界有超过4亿的人存在营养不良，而这一数字随着人口的增加预期还将上升。即使在美国这样的发达国家，也有不少人群存在营养不足，例如孕妇、幼儿、老人以及在贫困线以下的人群。在发达国家，主要的营养问题是饮食过度，由于过量的膳食能量和脂肪的摄入，使得一些代谢性疾病的发生率异常地升高。无论是营养不良还是饮食过度，都是能量不平衡的表现。特别是饮食过度，现代化和技术进步给以往没有这些所谓富裕病(肥胖、非胰岛素依赖型糖尿病、高血压和高血脂症)的社会带来了引起社会毁灭的种子。由于放纵自己而付出的代价，无论是就人类或是就经济的损失而言，都是巨大的。