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新陳代謝是機體生命活動的基本特征，新陳代謝包括物質(zhì)代謝與相傳伴的能量代謝，簡稱代謝。

糖、脂肪、蛋白質(zhì)三種營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)消化轉(zhuǎn)變成為可吸收的小分子營養(yǎng)物質(zhì)而被吸收入血。在細(xì)胞中，這些營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過同化作用(合成代謝)，構(gòu)筑機體的組成成分或更新衰老的組織;同時經(jīng)過異化作用(分解代謝)分解為代謝產(chǎn)物。合成代謝和分解代謝是物質(zhì)代謝過程中互相聯(lián)系的、不可分割的兩個側(cè)面。

在分解代謝過程中，營養(yǎng)物質(zhì)蘊藏的化學(xué)能便釋放出來。這些化學(xué)能經(jīng)過轉(zhuǎn)化，便成了機體各種生命活動的能源，所以說分解是代謝的放能反應(yīng)。而在合成代謝過程中，需要供給能量，因此是吸能反應(yīng)。可見，在物質(zhì)代謝過程中，物質(zhì)的變化與能量的代謝是緊密聯(lián)系著的。生物體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用等，稱為能量代謝(energy metabolism)。

機體所需的能量來源于食物中的糖、脂肪和蛋白質(zhì)。這些能源物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中的碳?xì)滏I蘊藏著化學(xué)能，在氧化過程中碳?xì)滏I斷裂，生成CO2和 H2O，同時釋放出蘊藏的能。這些能量的50%以上迅速轉(zhuǎn)化為熱能，用于維持體溫，并向體外散發(fā)。其余不足50%則以高能磷酸鍵的形式貯存于體內(nèi)，供機體利用。體內(nèi)最主要的高能磷酸鍵化學(xué)物是三磷酸腺苷(ATP)。此外，還可有高能硫酯鍵等。機體利用ATP去合成各種細(xì)胞組成分子、各種生物活性物質(zhì)和其他一些物質(zhì);細(xì)胞利用ATP去進(jìn)行各種離子和其它一些物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運，維持細(xì)胞兩側(cè)離子濃度差所形成的勢能;肌肉還可利用ATP所載荷的自由能進(jìn)行收縮和舒張，完成多種機械功。總的看來，除骨骼肌運動時所完成的機械功(外功)以外，其余的能量最后都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋＠缧募∈湛s所產(chǎn)生的勢能(動脈血壓)與動能(血液流速)，均于血液在血管內(nèi)流動過程中，因克服血流內(nèi)、外所產(chǎn)生的阻力而轉(zhuǎn)化為熱能。在人體內(nèi)，熱能是最“低級”形式的能，熱能不能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，不能用來作功。

本節(jié)主要敘述整個機體的能量代謝測定的原理與方法，基礎(chǔ)代謝以及機體在某些狀態(tài)下的代謝等問題，不涉及能量代謝的各個方面。

通用的法定計量的熱量單位為焦耳(Joules.J)。過去熱量單位是卡或千卡，1卡=4.187焦耳，1千卡=4.187千焦耳(kJ)。1焦耳/s為1瓦特。