能量的来源和利用

出处：按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《临床人体解剖生理学》第466页（937字）

人体能量的根本来源是糖(carbohydrate)、脂肪(fat)和蛋白质(protein)，它们氧化分解时释放出能量。这些能量首先即有50%以上直接转变成热能，其余部分以化学能的形式转移给二磷酸腺苷(adenosine diphosphate，ADP)，使其转变成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)，并贮存于ATP中。人体进行各种生理活动需要能量时ATP又分解转变成ADP，释放能量，供人体利用。人体在完成各种功能活动时利用的能量除肌肉收缩部分用于做功外，其余的又转变为热能。因此人体消耗的能量绝大部分转变成热能，故可用一定时间内的产热量来衡量能量代谢的水平。ATP还可将能量转移给肌酸(creatine)生成磷酸肌酸(phosphocreatine)，增加体内的能量贮存。在ATP大量消耗时磷酸肌酸又使ADP生成ATP，补充机体能量的供给。ATP是体内重要的贮能和直接的供能物质，它的合成和分解是体内能量转移、贮存和利用的重要环节。人体能量代谢的概况可归纳为图10－1。

图10－1 体内能量的释放、转移、贮存和利用示意图

1克营养物质在体内氧化时放出的热量称为食物的生物热价(caloric value)，它可用于计算营养物质的含热量。营养物质在体内氧化时都要消耗O₂和产生CO₂。营养物质氧化时消耗1升O₂产生的热量称为该物质的氧热价(thermal equivalent of oxygen)。某种营养物质氧化时在同一时间内二氧化碳的产生量和氧耗量的比值称为该物质的呼吸商(respiratory quotient，RQ)。除蛋白质外，糖和脂肪氧化时的二氧化碳产生量和氧耗量的比值称为非蛋白呼吸商(nonprotein respiratory quotient，NPRQ)。各种营养物质在体内氧化时的有关数据见表10－1。利用营养物质的热价、氧热价和呼吸商可间接测定和计算人体的能量代谢。

表10－1 三种营养物质在体内氧化时的数据