能量消耗与产热

能量消耗是身体使用能量的速率，产热是能量消耗过程中产生的热量。它们共同构成了能量平衡方程的一侧：日常能量使用的组成部分，以及某些组织以热量形式散发能量的能力，有助于决定能量是作为脂肪储存还是被燃烧。

Definition

能量消耗是身体在一段时间内消耗的总能量，包括基础（静息）代谢率、食物热效应和体力活动能量消耗；产热是新陈代谢产生的热量，包括新陈代谢产生的强制性热量和棕色脂肪组织等组织产生的兼性热量。

Scope

本主题涵盖了每日总能量消耗的组成部分、棕色和米色脂肪组织的生物学、线粒体解偶联在产热中的作用，以及体重变化后的适应性产热。它以与能量平衡和肥胖相关的生理学形式呈现，而非临床指导。

Core questions

• 每日总能量消耗的组成部分及其相对大小是什么？
• 棕色和米色脂肪如何产热，它们在成人体内的贡献有多大？
• 为什么体重减轻后能量消耗会下降，这对体重维持意味着什么？

Key concepts

• 每日总能量消耗（基础代谢率、食物热效应、活动）
• 基础代谢率和静息代谢率
• 棕色脂肪组织和解偶联蛋白1 (UCP1)
• 米色（brite）脂肪细胞
• 线粒体解偶联和非颤抖性产热
• 体重变化后的适应性产热

Mechanisms

每日总能量消耗主要由基础代谢率决定，食物热效应和体力活动的贡献较小。一个独特的兼性组成部分是棕色脂肪组织中的非颤抖性产热，其中解偶联蛋白1使线粒体质子梯度短路，从而使底物氧化产生热量而非ATP。冷暴露通过交感神经信号激活该组织，影像学研究表明代谢活跃的棕色脂肪在成人体内持续存在。体重减轻后，能量消耗的下降幅度超出新体型所预期的，这是一种有利于体重反弹的适应性产热反应。

Clinical relevance

由于能量消耗是能量平衡的决定因素之一，其生理学是维持体重减轻困难以及产热组织作为研究靶点受到关注的基础。本条目描述了机制和发现，仅供教育参考，不规定干预措施或剂量。

Evidence & guidelines

本主题的证据范围从体重变化后能量消耗的受控代谢舱研究，到重新确立成人体内功能性棕色脂肪组织存在的影像学研究。这些是主要的生理学研究和综述；本主题对其进行总结，而非将其转化为临床建议。

History

长期以来，棕色脂肪组织主要被认为与婴儿和小型哺乳动物相关，而成人能量消耗主要通过量热法进行研究。2009年，影像学研究证明了成人体内存在冷激活的、代谢活跃的棕色脂肪，重新激发了人们对产热作为人类能量平衡组成部分的兴趣，随后的工作描绘了棕色和米色脂肪细胞的分子调控。

Debates

棕色脂肪组织对成人能量平衡的贡献有多大？

成人体内存在功能性棕色脂肪，但其对全身能量消耗的定量贡献以及其对抗肥胖的潜力仍然是活跃的研究问题。

Key figures

• Rudolph Leibel
• C. Ronald Kahn
• Shingo Kajimura
• Wouter van Marken Lichtenbelt

Seminal works

• leibel-1995
• cypess-2009
• vanmarkenlichtenbelt-2009

Frequently asked questions

能量消耗的主要组成部分是什么？

最大的是基础（静息）代谢率，其次是体力活动的能量消耗和食物热效应，兼性产热是另一个较小的组成部分。

为什么减肥后体重更难保持？

体重减轻后，能量消耗的下降幅度超出较小体型所预期的，这是一种适应性产热反应，使身体倾向于恢复失去的体重。