什么是熱能?營養(yǎng)學(xué)上所說的熱能(或熱量)是指食物中的營養(yǎng)素在機(jī)體內(nèi)經(jīng)過分解代謝而釋放出的能量。人體所需的熱能主要來自一日三餐中的生熱營養(yǎng)素，生熱營養(yǎng)素包括蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物三種。這些生熱營養(yǎng)素和水分構(gòu)成人們每日膳食的主要部分。作為人類熱能來源的食物分為植物性和動(dòng)物性兩種。植物可把吸收到的太陽光和熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，以滿足自身生長發(fā)育、開花結(jié)果的需要；食草類動(dòng)物又利用植物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成自身需要的各種能量。人類則是通過食用動(dòng)、植物食物攝入化學(xué)能，并根據(jù)自身需要轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、化學(xué)能和機(jī)械能等，用于生命活動(dòng)中的各個(gè)過程。其中包括內(nèi)臟器官的化學(xué)和物理活動(dòng)、肌肉活動(dòng)、體溫的維持以及生長發(fā)育等等?？梢哉f，沒有熱能就沒有運(yùn)動(dòng)，也就沒有生命。

食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)在體外燃燒時(shí)，每克糖可放出4.1千卡熱量，脂肪為9.45千卡，蛋白質(zhì)為5.65千卡。但在體內(nèi)氧化時(shí)，情況略有不同。碳水化合物和脂肪在體內(nèi)外氧化其最終產(chǎn)物都是二氧化碳和水，故在體內(nèi)外釋放的熱能基本相同。蛋白質(zhì)在體外燃燒時(shí)最終產(chǎn)物為二氧化碳、水、氨和氮?dú)獾?；而在體內(nèi)的氧化并不完全，氨基酸等中的氮以及尚有部分能量的有機(jī)物如尿素、尿酸、肌酐等由尿排出，因而不如體外燃燒得徹底。在體內(nèi)氧化時(shí)，每克蛋白質(zhì)僅能釋放出熱能4.35千卡。此外，各種營養(yǎng)素在消化道內(nèi)并非完全被消化吸收，所以在計(jì)算其在體內(nèi)氧化釋放的熱能時(shí)，還應(yīng)考慮其消化率。正常人吃混合膳食時(shí)，三種營養(yǎng)素的平均消化率：碳水化合物為98％，脂肪為95％，蛋白質(zhì)為92％。因此，它們每克在體內(nèi)氧化實(shí)際供給的熱能的數(shù)量是：

碳水化合物          4千卡

脂肪                9千卡

蛋白質(zhì)              4千卡

這三個(gè)熱能系數(shù)常被用來計(jì)算食物的熱能含量。例如，如果測出某種食物含蛋白質(zhì)10％、脂肪15％、糖60％，由于食物中其他營養(yǎng)素在人體內(nèi)不產(chǎn)生熱能，故可算出每克該食物的熱量即以上三種營養(yǎng)素的熱能含量為：

10％×4+15％×9+60％×4=4.15千卡/克。

人體好比一架機(jī)器，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)需要燃料供給熱能，人們?yōu)榱司S持生命、生長、發(fā)育、繁衍后代和從事各種活動(dòng)，也必須從外界獲得一定的物質(zhì)和能量。人體熱能的需要是與其熱能的消耗相一致的，無論從需要或從消耗來說，主要由以下三個(gè)方面組成。