【冷百科】一吃就胖? 人体的能量转化效率究竟有多高呢?

【本文由小黑盒作者@AAA大金批发于06月16日发布,转载请标明出处!】

生活里常有人抱怨“喝凉水都长肉”,明明只是多吃了一口饭、一块蛋糕,体重转眼就往上跳,吃进去的东西分毫不少都变成了身上的脂肪。这种一吃就胖的体感,让很多人好奇,我们的身体把食物转化为自身能量和脂肪的效率,究竟有多高?它真的像我们感觉的那样,能把吃进去的热量全盘吸收、丝毫不浪费吗?

重点来了→要回答这个问题,得先从人体的能量代谢逻辑说起。我们吃进去的食物,本质上是带着化学能的碳水化合物、脂肪和蛋白质,它们要先经过消化系统的拆解,变成葡萄糖、脂肪酸、氨基酸这类小分子,才能被肠道吸收进入血液,参与全身的能量循环。这个拆解和吸收的过程本身就需要消耗能量,也就是营养学里说的食物热效应,身体为了消化食物,会额外付出一部分热量作为加工成本。不同营养素的加工成本天差地别,脂肪的消化成本最低,只需要消耗自身热量的 0% 到 3%。碳水化合物稍高,大约在 5% 到 10%,而蛋白质的消化成本最高,脱氨、合成代谢的过程会耗掉自身 20% 到 30% 的能量。换句话说,吃进去 100 大卡的蛋白质,身体真正能拿到手用来供能或储存的,最多也就 80 大卡左右。

三大营养素细胞能量代谢

如果说消化吸收只是第一道损耗,那能量储存环节的效率差异,才是一吃就胖的关键原因。人体储存多余能量的主要方式是合成体脂,而不同营养素变成脂肪的效率截然不同。膳食中的脂肪和人体脂肪的化学结构最为接近,肠道吸收的脂肪酸只需要经过简单的重新酯化,就能直接运到脂肪细胞里存起来,整个过程的能量损耗极低,储存效率可以达到 95% 以上。也就是说,吃进去 100 大卡的油脂,有 95 大卡最终都能变成身上的肥肉,几乎是 “吃多少存多少”。碳水化合物的储存则要麻烦一些,多余的葡萄糖会先在肝脏和肌肉里变成糖原储备,等到糖原存满了,才会通过肝脏的脂肪新生过程合成脂肪,再运送到全身脂肪组织。这个转化过程要经过多步生化反应,每一步都有能量损耗,最终的储存效率大约在 70% 到 80% 之间。至于蛋白质,它的首要功能是修复组织、合成酶和激素,只有在严重过量、身体完全用不完的情况下,才会通过糖异生转化为葡萄糖,再进一步变成脂肪,中间的损耗层层叠加,真正能储存为脂肪的比例远低于前两者。

人体整体能量流向

如果和人类发明的机器比,人体的能量转化效率其实呈现出两极分化的特点。比如我们熟悉的汽油发动机,热效率大多在 20% 到 40% 之间,大部分能量都以热量的形式浪费掉了。而人体肌肉把化学能转化为机械能的效率,大概也在 20% 到 30%,和内燃机处于同一水平,运动时大量的能量都会变成体温散失掉。但在储存能量这件事上,人体的效率远超绝大多数人造设备,这是漫长进化留下的生存优势。在食物匮乏的远古时代,能把来之不易的食物热量高效储存为脂肪的人,更有可能熬过饥荒和寒冬。只是到了食物充足、久坐不动的现代社会,这套曾经的生存法宝,反而成了体重失控的罪魁祸首。

棕色 / 白色脂肪细胞

这里有个小误区,常有说法把人体形容成 “效率极高的机器”,这话其实只说对了一半。在供能、运动这类消耗能量的场景里,人体的效率并不算突出,甚至可以说浪费了不少能量。但在储存脂肪、应对能量短缺这件事上,人体的效率高得惊人。


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