Tỉ lệ chuyển hoá trong cơ thể

Chuyển hoá của cơ thể nghĩa là toàn bộ mọi phản ứng hoá học xảy ra trong các tế bào của cơ thể, và tỉ lệ chuyển hoá thường nhấn mạnh đến tỉ lệ sinh nhiệt trong phản ứng hoá học.

Nhiệt là sản phẩm cuối cùng của tất cả các quá trình sinh năng lượng trong cơ thể

Cần lưu ý rằng không phải tất cả năng lượng từ thức ăn đều chuyển thành ATP; thay vào đó, có một phần chuyển thành nhiệt. Trung bình khoảng 35% năng lượng trong thức ăn chuyển thành nhiệt trong quá trình tạo ATP. Ngoài ra năng lượng còn chuyển thành nhiệt trong quá trình vận chuyển ATP đến hệ thống chức năng của tế bào, vì vậy dù ở trạng thái tốt nhất, cũng không quá 27% năng lượng từ thức ăn đến được hệ thống chức năng của tế bào.

Thậm chí khi 27% năng lượng tới được hệ thống chức năng của tế bào, phần lớn năng lượng này cuối cùng cũng trở thành nhiệt. Chẳng hạn, khi tổng hợp protein, một lượng lớn ATP được sử dụng để tạo các liên kết peptid, và năng lượng được lưu trữ trong các liên kết này. Tuy nhiên sự quay vòng của protein luôn diễn ra, cứ một lượng bị phân giải thì có một lượng được tạo thành. Khi protein bị phân giải, năng lượng lưu trữ trong liên kết peptid được giải phóng dưới dạng nhiệt.

Một ví dụ khác là trong hoạt động co cơ. Phần lớn năng lượng này làm co cơ hoặc vận động các mô làm cho chi chuyển động. Chuyển động này tạo ra ma sát trong mô, sinh ra nhiệt.

Gần như tất cả năng lượng được sinh ra trong cơ thể cuối cùng đều chuyển hoá thành nhiệt. Chúng được chuyển thành dạng khác khi cơ được sử dụng để thực hiện các hoạt động ngoài cơ thể. Chẳng hạn khi nâng một vật lên cao hay khi bước đi, một loại năng lượng được tạo ra bằng cách nâng vật chống lại tác dụng trọng lực. Tuy nhiên, khi năng lượng tiêu hao ra ngoài này không được thay thế, tất cả năng lượng được giải phóng trong quá trình chuyển hoá sẽ đều chuyển thành nhiệt.

Calo

Để nói về tỷ lệ chuyển hoá của cơ thể và những vấn đề liên quan, cần sử dụng một đơn vị để thống kê lượng năng lượng được giải phóng từ thức ăn hoặc được sử dụng cho các hoạt động chức năng của cơ thể. Calo thường là đơn vị được sử dụng cho mục đích này. Nhắc lại rằng1 calo - bắt đầu bằng chữ “c” nhỏ, thường được gọi là 1 gam calo - là nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của 1 gam nước lên 1°C. Calo là một đơn vị khá nhỏ khi được dùng để đo lường năng lượng. Vì vậy, thường dùng kilo-calo, hay Calo - bắt đầu bằng chữ “C” hoa, tương đương 1000 calo - để đo lường năng lượng của các quá trình chuyển hoá.