對維持腦功能來說，在各種營養素中以氧和葡萄糖最為重要。已發育成熟的腦不貯藏能量，因此，腦須有氧和葡萄糖的不斷供給，如停止供血10秒鍾就可昏迷，停止供氧在3～4分鍾之後則出現昏迷。
表2．1小兒能量和蛋白質的需要量（三個國家的比較）
┃項目 ┃能量的需要量[卡／（千克·日）] ┃蛋白質的需要量[克／（千克·日）] ┃
┃年齡 ┃中國 ┃美國 ┃ 日本 ┃ 中國 ┃ 美國 ┃ 日本 ┃
┃1歲以內┃ 110┃115～105┃120～100┃4～3 ┃2．2～2．0┃3．3～3．0┃
┃1～3歲┃ 100┃ 1300┃970～1400┃3～2 ┃ 23 ┃30～40 ┃
┃4～6歲┃ 90 ┃1700 ┃1600～1700┃2．5～2．0┃ 30 ┃45～50 ┃
就氧的消耗量來說，腦比其他器官都大，見表2．2。
如果能量不足，就會影響到腦的形態和功能的發育，越是在生長發育的關鍵時期前就越容易產生嚴重的後果。
人腦的“生長激增期”是在胎兒後期3個月及出生後一歲半之內。因此，必須考慮到孕婦對胎兒的影響，同時也要考慮出生後一年半內的營養問題。此期雖不像“關鍵時期”那樣急迫，但能量或營養素的不足，對腦的發育將產生不利影響，嚴重時甚至也可引起永久性腦發育缺陷。
此處所說氧和葡萄糖的重要性，是指短時間內對腦的供給而言。若就全麵的營養素而言，當然蛋白質、脂質、維生素以及微量元素等都極為重要。
表2．2主要器官的氧消耗量
┃ ＼量 ┃氧消耗量 ┃ 對缺氧的耐受性 ┃
┃器官 ┃毫升／（100克·分）┃功能維持（分）┃可逆性維持（分）┃
┃ ┃安靜時 ┃ 0．3 ┃ 120 ┃ 60 ┃
注：從表中可看出，人體兩個重要器官（腦和心髒），氧的消耗量都很大。
3．蛋白質
蛋白質是生命的一部分。人體攝入食物中的蛋白質經過消化吸收後分解成氨基酸和肽，一部分氨基酸重新構成人體各組織器官的蛋白質；另一部分則成為身體中其他成分。在嬰兒和兒童時期，蛋白質代謝是供身體生長和成熟之用。此時期食物中若缺乏蛋白質就會影響健康以及身體和智力的發育。腦中蛋白質的代謝過程即合成與分解，呈動態平衡狀態。比起成人來，孩子腦中蛋白質不僅合成的速率快，分解的也快。
應該明確，食物中的蛋白質不能直接轉化成身體結構中的蛋白質，而是先分解成氨基酸，再由某些氨基酸重新合成人體的蛋白質。還應該知道，並非所有的氨基酸都能重新合成蛋白質。
食物中蛋白質所含的氨基酸見表2．3。
必需氨基酸是指人體不能合成，必須依賴於食物供給。
非必需氨基酸在人體內可以合成。另外有幾種是半必需的，意思是指在幼兒時期是必需的，但在成人時則是非必需的。還有一個較新的概念是“條件性必需氨基酸”。這是指牛磺酸，意思是在某種特定情況下，這種氨基酸才是必需的，而一般情況則並非必需。關於牛磺酸爭論很多，此處從略。
氨基酸在人腦內的功能是什麼？它是腦細胞和神經元的主體結構（對身體其他部位也是如此）。它維持生長發育和內部環境穩定。它是酶、激素和神經傳導物質的載體。它又是神經成長因子、神經營養因子、神經細胞黏合分子的組成物質。總之，氨基酸用以合成體內的結構蛋白質（構成細胞的支架）和功能蛋白質（如酶、激素、傳導物質等）。可參見表2．4。
一般說來，動物性蛋白質優於植物性蛋白質，但每種植物所含氨基酸的種類並不相同，如經適當配合，混合食用，也可以滿足必需氨基酸的需要。
表2．3食物中主要的氧基酸
必需氨基酸
色氨酸
蘇氨酸（庖霍嵌“彼）
異亮氨酸（異白氨酸）
亮氨酸（白氨酸）
賴氨酸
蛋氨酸
苯基丙氨酸
纈氨酸
嬰兒必需氨基酸（對成人為非必需）
組氨酸
酪氨酸
胱氨酸
非必需氨基酸（但對食物蛋白質的利用是必要的）
精氨酸
甘氨酸
丙氨酸
穀氨酸
脯氨酸
非必需氨基酸
天門冬氨酸
絲氨酸
穀酰胺
天門冬酰胺
表2．4氨基酸神經傳導物質或神經傳導物質載體
神經活性氨基酸
γ一氨基丁酸鹽
磺丙氨酸
穀氨酸鹽
亞磺半胱氨酸
天門冬酸鹽
脯氨酸
牛磺酸
甘氨酸
β一丙氨酸
胱硫醚
神經傳導物質載體
神經傳導物質
苯基丙氨酸，酪氨酸