能量物质在体内的动态平衡

四、能量物质在体内的动态平衡

机体通过摄食获取能量物质。进食是周期性的,而体内的代谢和伴随的能量消耗却是连续不断的。机体不能获得食物时,其活动的一切能量就来源于贮备能。正常情况下,贮备的能源物被不断利用,又不断地补充。在机体活动增加时,所需要的能量增加,一般就以增加摄食量来取得平衡。但当活动量增大到使机体衰竭的程度时,尽管能量消耗很大,摄食量反而减少,机体则增加对贮备能量物质的利用以满足当时的代谢需要。

机体能量物质的摄入和消耗遵循热力学第一定律,即能量从一种形式转变成另一种形式时,既不增加也不减少。机体从能量物质中获取的能量等于贮存的能量(糖原、贮存脂肪和构筑的细胞成分)与消耗的能量之和;消耗的能量等于通过转变为ATP被消耗的能量加上直接转变为热的能量;通过ATP消耗的能量等于细胞活动时最终转化的热能与对外做功之和。因此,在体内能量平衡中就存在下述三种基本状态,即摄入的能量等于、大于或小于消耗的能量。如果摄入的能量等于所释放的热能和所做的外功,能量的收支达到平衡,体重不变;如果摄入的能量大于所产生的热能和所做的外功,机体则将多余的能量转变成细胞的化学能而贮存,体重将增加;如果摄入的能量小于所产生的热能和所做的外功,机体将动用贮备的能量来维持能量的平衡,体重将减轻。即使在机体不能获得能源时,一般也并不能用减少热能消耗或减少运动来达到能量平衡。机体的体温不会立即下降,运动也不会立即停止,因为缺乏能源物质的供给往往会刺激个体去寻找食物,以补充已经消耗和正在消耗的贮备能量。(https://www.daowen.com)

正常人能量物质贮备功能的特点是:从幼年生长到成年阶段,主要是促进蛋白质合成的激素作用占优势,脂肪的合成略有增加,体重渐增加;在成年时代,促进和分解的激素作用处于动态平衡,体重和身体的成分保持相对稳定。

综上所述,机体不断地从外界摄取能量物质,为体内进行能量代谢提供了物质基础,而能量的利用和转化则是体内的能量物质经代谢后的必然结果。正常情况下,机体摄入的能量物质随不同的代谢水平而发生相适应的变化。进入体内的能量物质大于体内能量消耗时,部分则作为能量贮备以供机体在能量摄入不足时利用。能量物质在体内氧化分解时,释放大量的热能和自由能。机体细胞活动过程中所消耗的自由能,部分作为机械外功转移至体外,其余部分亦转化为热能。热能同机体的温度有密切的关系。产热和散热之间的平衡为机体体温维持相对稳定提供了保证,只有在正常体温状态下,机体细胞生化代谢过程中所需酶的活性才能保持最佳状态,体内各种活动,包括能量物质的分解氧化才能正常进行。所以,正常的生命活动,有赖于机体能量的来源与去路之间保持平衡,以及能量在体内转化的不同形式与当时整体代谢水平相一致。