为了研究肥胖的起因，即脂肪的形成，我们打一比方，用水槽表示人的身体，水由上面的水嘴流进来，由下面的水嘴流出去。在正常情况下，流进和流出的水量是基本稳定的，即维持一定的体积。当上面流进来的水量增加时，水槽的水位升高，水的体积增大；当下面的水嘴流出的水量减少时，水槽的水位也会升高，水的体积也会增大。如果以流进的水量表示摄取热能，以流出的水量表示热能消耗，上面引起水槽水位升高的两种情况，对于人体即可导致热能蓄积。
机体为了保持体重的稳定，摄入与消耗的热能应保持一动态平衡状态。因此，从理论上讲，如果机体摄入热能大于消耗的热能，就会引起热能蓄积，引起肥胖发生。那么，热能是怎样形成的，又是如何消耗的呢？哪些因素会影响机体热能摄入与热能消耗呢？就这些问题，作一些简单介绍。
（1）热能的来源
人的一切活动都需要消耗热能，这些热能来自食物中的糖类、脂肪、蛋白质，所以人们常常称这三种营养素为产热物质或产热营养素。食物在体内经消化吸收后，在酶的催化作用下，进行一系列氧化分解，热能从三大营养素中逐步释放出来，满足不同的生理需要，如果有剩余，机体就会储存起来。人体仅能以糖原的形式储存少量热能，热能的主要储存形式是脂肪。
热能的单位过去常用卡，1卡是指1毫升水从15℃升高到16℃，即升高摄氏1度所需要的热能，在营养学实际应用中，这个单位太小，故往往以它的1千倍即千卡为常用单位。现在，国际上以焦为计量单位，我国也已将焦作为热能的计量单位，1焦相当于以1牛顿的力将1公斤的物质移动1米所需要的热能，两者的换算公式为：
1卡＝4.184焦1千卡＝4.184千焦
三大营养素在体内氧化所产生的热能并不相同，每克糖类产生16.7千焦（4千卡）热能；每克脂肪产生37.7千焦（9千卡）热能；每克蛋白质产生16.7千焦（4千卡）热能。这样，如果知道了从膳食中摄入的产热物质的量，即可算出摄入的热能。
（2）热能的消耗
机体的热能消耗对于成年人来说，主要用于满足机体以下三方面的热能需要，即基础代谢热能需要、体力活动热能需要以及食物特殊动力作用的热能需要。
（1）基础代谢基础代谢是维持生命最基本的活动所必需的热能需要。具体地说，是指机体处于安静和松弛状态下，清醒静卧于舒适环境，室温18℃—20℃，无体力与脑力负担，也无胃肠和消化活动时的热能需要。此时的代谢基本上是用于维持循环、呼吸系统的最低活动，保持全身细胞功能的完整性，保持体温和呼吸肌的活动、保持全身骨骼肌紧张度等所需的热能。可以概括为一句话，基础代谢所需热能是用于维持人体生命的最低需要热能。
基础代谢受许多因素的影响，如身高、体重、年龄、性别、生理状态、环境变化等。一般来说，基础代谢男性比女性高，儿童和青少年比成人高，孕妇及乳母也相对高一些。寒冷气候环境比温热气候环境高，但与基础代谢率关系最为密切的是身高和体重，尤其是体表面积。
（2）食物特殊动力作用食物特殊动力作用又称食物产热效应。人体摄入食物后，可使安静状态下的机体发生能量代谢增高，使机体向外散失的热能比进食前有所增加。这种由于摄取食物而引起的机体能量代谢额外增高，称为食物的特殊动力作用。食物的特殊动力作用，一般认为是由于消化摄取食物，引起热能消耗。
食物中三大营养素的食物特殊动力作用不同，其中蛋白质最强，相当于蛋白质本身产热的30%；糖类次之，约为糖类本身产热的5%—6%；脂肪最少，约为脂肪本身产热的4%—5%。一般吃混合膳食时，食物特殊动力作用所引起的额外热能消耗约为628—837千焦（150—200千卡），相当于基础代谢率的10%。
（3）休息时代谢率基础代谢率与食物特殊动力作用的热能消耗之和为休息时代谢率，它是相对于体力活动时热能消耗而言的。对于个体来说休息时代谢率是比较恒定的。
（4）体力活动时的热能消耗与休息时代谢率相反，体力活动时的热能需要是不定的，与活动强度及时间关系很大。一般来说，劳动强度越大，持续时间越长，工作越不熟练，消耗的热能就越多。
以耗能最低的基础代谢率为1.0，比较女性一些常见生活内容的热能消耗，从中不难发现，经常活动并且活动强度又较大的人，比那些很少活动的人，在同样的时间里消耗的热能大得多。
（3）影响热能平衡的因素
从理论上讲，如果一个人摄入热能过多，即吃得过多，而热能消耗减少（休息时代谢率降低，运动减少），就会引起热能过剩，但是引起这种变化的因素是极为复杂的。有先天遗传性因素的影响，也有后天获得性因素的作用。后天获得性因素又称生活环境因素，如膳食结构、生活方式、体育活动与锻炼、心理因素、社会因素、疾病、药物等，这些因素均会引起热能代谢失衡，是重要的肥胖原因。
32.肥胖与遗传因素有关吗
肥胖具有遗传性。遗传，是指父母或亲代的特征向后代传递的现象。遗传因素与肥胖的关系早已引起医学界所重视。研究表明，遗传不仅影响着机体脂肪量及其分布，机体热能摄入、基础代谢率、体力活动习惯及营养素利用等均与遗传有关。
（1）肥胖遗传发生率
研究表明，父母一方或双方均肥胖时，其子女肥胖发生率明显升高。美国学者通过大规模的人群调查发现，在10—19岁青少年中，父母一方有肥胖者，肥胖发生率约为35%—45%；父母双亲均肥胖者，肥胖发生率高达70%—80%。而双亲都瘦或体格正常者，肥胖发生率仅为10%。
上述资料表明，肥胖具有明显的家庭聚集性，但在许多情况下，先天遗传因素与后天环境因素相互交织，不易分离。不同学者用体质指数（BMI）评估肥胖遗传度差异很大（在0%—90%之间），所以有人对遗传的重要性仍持怀疑态度。最近的双生子及养子试验，为遗传因素的作用提供了强有力的证据，同卵双胞胎人群中，一组生后在同一环境中长大，一组生后住在不同的地区，各组双生子肥胖发生情况非常相似。后者，由于同卵兄弟（或姊妹）分别在不同的环境中长大，很大程度上排除了环境因素的作用。养子试验发现，收养儿童与收养父母体重间无明显关系，而与其亲生父母体重密切相关。以上试验结果说明，肥胖与遗传因素有一定关系。
（2）遗传因素与体型
遗传因素的作用，不仅表现在全身脂肪量的多少，机体局部的脂肪分布与遗传也有一定的关系。
近年的研究发现，局部脂肪的分布与某些影响人类健康的疾病如糖尿病、心血管疾病等密切相关。人体脂肪分布的家族相似性也进一步得到研究。Selly等人测量了173对同卵双胞胎及118对双卵男性双胞胎，发现肩胛下皮褶厚度的遗传度高达77%。研究进一步表明，在体型遗传方面，女孩所受影响通常比男孩大。
（3）遗传与热能摄入
热能和营养素的摄入具有家庭特征。不仅在夫妻间，而且在父母与子女间也显示出极强的相似性。几项有关双胞胎研究都表明这一特性，单卵双胞胎更为明显。由于单卵双胞胎比双卵双胞胎更常在一起活动和进食，故共同的环境因素作用不能排除。
来自Quebec家庭研究所的调查表明，跨代之间的总热能摄入几乎不受遗传因素的影响，但如果分别计算糖类、脂肪和蛋白质的摄入比例，遗传度就大大提高了。假设三大营养素的摄入比例是食物选择的指标测此结果提示食物选择也受遗传因素的调节。
（4）遗传与热能消耗
在摄入热能恒定时，减少热能的消耗，则导致热能过剩，体重增加甚至形成肥胖。因此，热能消耗方面的个体差异，是研究肥胖的遗传作用时必须考虑的。热能消耗因素相当复杂，包括以下几方面：基础或休息时代谢率，食物的特殊动力作用热能消耗，体育锻炼和其他体力活动时的热能消耗。
（1）基础代谢率基础代谢占每日热能消耗的70%。对单卵双胎及双卵双胎的研究发现，遗传度对热能消耗的影响在单卵双胎为80%，双卵双胎为40%。另有资料表明，肥胖型妇女所生婴儿比消瘦型妇女所生婴儿基础代谢率低24%，当这两者的婴儿每天进食数量与质量大致相同时，一年以后，两者的婴儿体重差别显著，前者的婴儿多数成了小胖子，而基础代谢率正常的消瘦妇女所生婴儿体重大都正常。
美国Ravussin博士对大量人群做了横断面调查及前瞻性研究后发现，休息时及24小时的代谢率具有明显的家族特征性，有的家庭高于正常值，有的家庭低于正常值。低代谢率是体重增长的危险因素。
（2）食物的特殊动力作用人们很早就注意到，体重相同的胖人与瘦人在摄入相同的食物后，食物的特殊动力作用消耗的热能，前者远远低于后者。尚有学者报道，在摄入4184千焦（1000千卡）糖类后，连续观察4小时的食物特殊动力作用，父母与子女间的相关系数为0.30，双卵双胎为0.35，单卵双胎为0.52。因此，认为食物的特殊动力作用的遗传度为40%—60%。
（3）体力劳动和体育活动有关遗传因素对体力活动时热能消耗的作用研究甚少。在加拿大的一项调查中，记录了18073人的活动情况，包括强度和密度，然后记录平均每天的热能消耗。发现父母与子女的相关系数为0.12，夫妻间为0.28，兄弟姊妹间为0.21。提示遗传因素在一定程度上影响活动时的热能消耗。
一项来自伯明翰儿童研究所的调查表明，对100名4—7岁儿童及他们的99位母亲和92位父亲每天10小时共9天的测量显示，父母一方喜爱活动的儿童较父母均不喜欢活动的儿童更爱活动，父母均喜爱活动的儿童喜爱活动程度是那些父母不喜爱活动的儿童的5.8倍。
遗传因素虽然在一定程度上影响肥胖的发生、发展，然而，人类肥胖基因表型绝不像某些动物（如ob/ob小鼠）那样是单基因控制的，而是复杂的多基因系统，且伴有基因——基因、基因——环境的相互作用。
目前认为，遗传与环境因素有协同作用，只有那些具有肥胖倾向的人暴露于致肥环境中，肥胖才得以发生。所以，不能消极地认为肥胖均为遗传因素所致，消除或治理致肥环境，是至关重要的。
33.多吃就一定会肥胖吗
关于多吃与肥胖，目前仍有两种截然相反的观点。部分学者认为，胖人之所以胖，是因为他们吃得多；持相反观点者则坚持，胖人吃得并不多，基础代谢率低是肥胖形成的原因。然而最新的一项新技术水双标记法的应用，揭穿了胖人吃得少的秘密，有力地说明了过食是引起肥胖的主要原因。
（1）母亲多吃与胎儿肥胖研究表明，如果母亲在怀孕期间，经常饮食过量，则会使饭后胰岛素分泌量大增，分泌高峰时间延长，这样母亲血液中的血糖水平会维持长时间的高水平，因而胎儿会获得大量葡萄糖，诱导胎儿脂肪细胞的形成。人体脂肪细胞的形成主要是在胎儿期完成的，因此到了青少年、成年以后，这些孩子所具有的肥胖倾向当然比其同龄人大得多。
（2）过量喂养与婴儿肥胖婴儿肥胖通常是与强制孩子进食，喂食谷类食物过早或喂奶粉浓度过高，食糖太多有关。1岁以内的婴儿如饮食过量，可促使脂肪细胞的过度增生，而脂肪细胞数不会因为以后的禁食而减少，所以肥胖的婴儿在成人后容易发胖。调查结果表明，1岁时体重就超过12公斤的婴儿，长大后发胖的可能性比低于此重量的婴儿大得多。长得快和长得好不是一回事。其他事实也证明，婴儿早期如果每半年就增长3.5公斤以上，今后发胖的可能性就会大增。婴儿发胖的原因涉及遗传、环境、社会等多方面的因素，其中就包括过量喂养这一不恰当的作法。
（3）成人过食与肥胖目前仍有部分学者认为，多吃与肥胖关系不大，他们指出有些胖人吃得并不多，有时甚至比瘦人吃得还要少，但是他们评价进食量的方法多是依靠病人自己的汇报，缺乏客观性。水双标记法可以准确测量人体在自由活动时的热能消耗。用此方法表明，胖人的平均热能消耗远高于正常人。因此，肥胖者的基础代谢并不低，而且此基础代谢远远比肥胖者所汇报的进食热能高，说明胖人中存在着谎报进食量的问题。而且，越是那些屡次减肥失败者，谎报率越高。一项专为胖人设计的问卷调查也表明，胖人常常忽视他们进食的食物。
（4）引起多吃的原因分析多吃的原因，应首先了解人类的进食行为，要明确吃饭的目的，调节进食量，适时停止进食。
吃饭的目的：有三种情况。一是因为我饿了，寻找食物是身体热能代谢需要；二是因为我想吃，美味食物的诱惑或情感寄托；三是因为吃饭时间已到，进食是社会习俗所要求。
在食物供给充足的社会中，进食往往不只是满足生理饥饿的需要，更多情况下，是满足机体的社会与心理需要。
调节进食量：进食量的多少，取决于食物感观性状、人的认识因素和代谢因素。色、香、味、形俱佳的食物，常使你迫不及待，进食速度加快，食物越好吃，你吃进的也越多。南方人爱吃米，北方人爱吃面，如果加以调换，往往影响胃口，这与文化习俗和认识因素有关。因此，食物越是可口，越符合你的口味，你吃得越多。单一的食物降低食欲，变换的饭食诱你多食。
适时停止进食：食物进人机体产生两方面的作用。第一，产生饱腹感，停止进食。由于此作用产生迅速，又称即刻饱腹效应，它决定了进食的数量。第二，使机体在一定条件下维持饱足状态，没有饥饿感，它决定着进食间隔，又称持续饱腹效应。即刻饱腹取决于对食物的感受，单调乏味的食物缩短进食时间，减少进食量，丰盛可口的饭菜延长进食时间、增加进食量，因此又有人称其为心理饱感。持续饱腹效应，则取决于食物消化、吸收后机体内代谢物质的变化，又称生理饱感。
但在人类社会，何时进食受外界环境因素影响极大，生理饱感所起作用不大。现代社会中，随着科技的发展，物质生活的丰富，机体防止摄入不足的机制十分强大，而阻止过食的机制微弱且不足。因此，过食是极为容易的。我们不应责问胖人为什么多吃，应该看到是因为多吃才导致了胖人的出现。为了自身健康和避免肥胖，应避免过食，做到适可而止。
34.营养成分与肥胖有何关系