인체의 에너지 요구량
인체의 에너지 요구량을 측정하기 위해서 기초대사량, 활동대사량, 식사성 열발생 에너지가 측정되어야 한다. 하루에 사용되는 에너지는 휴식대사량, 활동을 위한 에니지 소모량, 식품이용을 위한 에너지 소모량, 적응대사량으로 분류하고 있다. 실제 휴식대사량은 기초대사량과 유사한 의미로 사용되며, 적응대사량은 여러 가지 환경변화에 적응하기 위한 에너지 소모량을 의미한다.
기초대사량
기초대사량은 기본적인 생체기능을 수행하는 데 필요한 최소한의 열량으로, 식사 후 적어도 12시간이 지난 완전한 휴식상태의 표준화된 온도에서 생명을 유지하는 데 필요한 최소한의 에너지를 의미한다. 휴식상태에서 약 20~30분 동안 산소 소모량을 측정하여 간접 열량측정법으로 기초대사량을 측정한다. 기초대사량 대신 휴식대사량을 측정하기도 하는데, 휴식대사량은 식후 몇 시간 지난 휴식상태에서 에너지 사용량을 측정하므로 기초대사량보다 측정하기에 편리하고, 실제 기초대사량보다 에너지 소모량이 약간 크나 그 차이가 3% 이내이므로 기초대사량과 휴식대사량을 혼용하여 사용하기도 한디. 기초대사량은 하루 소모열량의 60~70%를 차지하며, 개인간의 차이가 크다. 기초대사량의 약 70~80%가 제지방량에 의존하며, 이런 제지방 신체조직은 심장 간 되 콩팥 근육 등 대사활동량이 많은 조직들을 포함하기 때문에 이들을 위해 소모되는 열량은 크다. 기초대사량은 체표면적, 성별, 체온, 호르몬 상태, 나이, 영양상태, 임신 등 여러가지 요인에 의해서도 다르게 나타난다. 기초대사량의 계산방법에는 여러 가지가 있는데 간이법으로 유용하게 많이 사용되는 방법은 1시간당 체중 1kg당 남자 1.0kcal, duwk 0.9 kcal로 계싼하는 것이다.
활동을 위한 에너지 소모량
에너지 요구량 중 기초대사량 다음으로 많은 양을 차지하는 것으로, 주로 의식적인 근육활동에 필요한 에너지를 말한다. 활동을 위한 에너지 소모량은 활동의 종류나 활동강도, 활동시간, 체중 등에 따라 달라 에너지 소모량 중 개인간 차이가 가장 크다. 같은 개인이라도 매일매일의 활동량이 다른데, 중등 정도의 활동을 하는 사람의 활동에너지 소모량은 일반적으로 하루 필요 에너지의 약 15~30%를 차지한다.
식품이용을 위한 에너지 소모량
식품이용을 위한 에너지 소모량은 실제 식품섭취 후 식품을 소화시키거나 흡수 대사 이동 저장을 위해 필요한 에너지를 말하며, 식품의 특이동적 작용 또는 식사성 열발생 에너지(TEF)라 한다. 식사 후 몇 시간 동안은 휴식대사량 이상으로 에너지가 소모되며, 주로 에너지가 열로 발산되므로 체온 상승효과를 가져온다. TEF는 섭취한 열량 영양소의 종류에 따라 다르며, 일반적으로 혼합식이 섭취시 총에너지 섭취량의 약 10% 정도다. 고단백질 식사를 했을 때 고탄수하물이나 고지방 식이를 했을 때보다 TEF가 높고, 고지방 식이를 했을 때가 가장 낮다. 이유는 고지방 섭취시 흡수된 지방을 체지방으로 전환하는 과정은, 과잉 포도당이나 과잉 아미노산으로부터 지방을 합성하는 경우보다 소모되는 에너지량이 적기 때문이다. 특히 단백질만으로 식사를 할 경우 TEF는 섭취열량의 15~30%나 된다. 식품이용을 위한 에너지는 지방〈탄수화물〈단백질의 순서로 커지게 된다. 많은 양의 식사를 한꺼번에 먹을 경우 적은 양의 식사를 몇 시간 동안 나누어서 먹을 때보다 TEF가 크다. 식사량이 많으면 중추신경계 활동의 변화나 호르몬 및 효소의 생성이 많아지고, 영양소의 흡수와 저장속도 등이 달라지기 때문이다.
적응을 위한 에너지 소모량
적응을 위한 에너지 소모량, 즉 적응대사량은 사람이나 동물이 큰 환경변화에 적응하는 데 요구되는 에너지다. 특히 추운 환경에 노출되거나 지나친 과식을 했을 때와, 창상 및 기타 여러 가지 스트레스 상황하에서 열발생ㅇ로 소모될 수 있는 에너지를 의미한다. 사람들이 과식을 하더라도 섭취량에 비례하여 체중이 증가하지 않는 것은 체내에서 에너지 효율을 떨어뜨리는 기전인 적응대사 때문이다. 동면에서 깨어날 때와 찬 온도에 노출되었을 때, 그리고 신생동물에서 갈색 지방조직의 양이 증가되었다. 갈색 지방세포의 미토콘드리아에는, 백색 지방세포와는 달리 짝풀림 단백질이란 것이 있어서 영양소의 산화에서 나온 에너지를 ATP의 형태로 전환하지 않고 열로 발산해 체온을 상승시킨다. 쥐는 과식이나 추운 환경에 노출되었을 때 갈색 지방이 증가하는 것이 정상이나, 그렇지 않을 경우 비만과 관련이 있었다. 사람에서도 이런 적응대사량의 손상이 비만과 관련있을 것이라고 추정하고 있다. 사람의 갈색 지방량은 체중의 1%이내이며, 적응대사량은 총에너지 소비량의 약 7%정도이며, 실제 1일 에너지 필요량을 계산하는 데는 포함되지 않는다. 백색지방과 갈색지방세포의 구조 및 대사상의 특징에 따른 여러 가지 차이의 비교는 아래 표와 같다.
| 특징 ＼지방종류 | 백색지방 | 갈색지방 |
| 혈관분포 및 공급량 지방구 형태 미토콘드리아 및 시토크롬 ATP 합성효소 짝풀림 단백질 산화적 인산화 존재장소 |
적다 중앙에 하나의 큰 지방구 적다 활성이 높다 없다 ATP 생성 피하, 고환이나 장기 주위 |
많다 작은 지방구가 퍼져 있음 많다 활성이 낮다 있다 ATP 생성 대신 열 발생 등부분, 견갑골 상이, 겨드랑이밑 |
