環境因素與機體的關係 飲食營養對機體的重要性
眾所周知,生命是蛋白體的存在形式,有機體的新陳代謝是生命最一般的和最顯著的現象。新陳代謝意味著體內外物質的交換,能量的轉移,是體內外環境間有機聯係最深刻的體現,而飲食營養是實現這種聯係的重要媒介和橋梁。
1.機體的組成成分
機體成分的測定結果表明,人體主要由蛋白質、脂肪等有機化合物、水和鈣、磷等礦物質組成。正常成年男子體內水的含量約占體重的62%,蛋白質和脂肪約占體重的17%和14%,碳水化合物占體重的百分比不到2%,礦物質總共約占體重的5%~6%.
就目前所知,在92種天然元素中,已有60餘種在人體內發現。其中有11種已經證實為人體必需的宏量元素,它們約占體重的99.9%,是構成機體細胞、血液、骨骼等組織的主要成分;為人體必需的微量元素有16種,它們是:鐵、氟、鋅、碘、釩、硒、銅、錳、鎳、鉬、鈷、鉻、錫、矽、砷和硼,它們的總量雖然還不到體重的0.1%,但它們參與神經遞質、激素和多種酶的構成,或是這些重要的生物活性物質的激活因子,在能量代謝、蛋白質合成、遺傳信息傳遞、機體的生長發育、造血、免疫及神經內分泌係統等方麵有著重要的作用。
2.機體的能量代謝
能量是組織細胞完成其所有生理活動的動力。蛋白質的合成、消化液的分泌、肌肉的收縮、神經興奮的傳導等,一切生命活動都伴有能量的消耗。所以機體在代謝過程中,必須不斷從高能物質轉化為低能產物的反應中獲取能量,才能維持其生命活動的正常進行。根據生理學的測定結果,一個成年人在安靜狀態下,每晝夜的能量消耗約為5840~7500千焦,肌肉活動、精神緊張、食物營養成分的消化吸收和環境溫度的變化等,都影響機體的能量代謝。
食物中能向機體提供能量的營養素主要是碳水化合物、脂肪和蛋白質。它們在生物氧化過程中釋出的能量約有55%以熱能的形式散出體外,45%以三磷~酸腺苷(ATP)的形式儲存,在體內用於所有消耗能量的過程。維生素、無機鹽和微量元素雖不提供能量,但它們在機體能源物質的轉化和能量代謝調節的過程中,起著極其重要的作用,也是機體必不可少的營養素。
不同能源物質的分子構成不同,所以氧化時釋放出的能量也不相等。1克脂肪能提供39千焦的能量,1克碳水化合物或蛋白質可提供17千焦的能量。在代謝過程中,它們的耗氧量、CO2和代謝水的生成量也不等。了解這些營養素能量代謝的特征,對於設計特殊環境、特種作業人員膳食(或口糧)熱能供給量的配比,是很有實際意義的。
3.人體物質代謝的平衡
由於新陳代謝是維持機體生存和發展必不可少的條件,人體是靠不斷從外環境獲取營養物質並在物質與轉化和耗散過程中才能維持其存在的結構,所以維持代謝的平衡,需要消耗大量的營養素。據估算,一個人從剛出生到60歲,機體從外環境攝入的水約有60萬公斤,碳水化合物10000公斤,蛋白質1600公斤,脂肪1000公斤。