营养
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营养(nutrition)，生物体为维持正常生命活动及保证生长和生殖所需的外源物质称营养素。生物体摄取和利用营养素的过程，称营养过程，简称营养。一些医书将营养素、营养过程，以及营养状态统称营养，但本文中营养一词仅指营养过程。生物体为维持生命活动需要氧气、水和食物之类外源物质，但习惯上不把容易得到的氧气列入营养素范围。营养问题一向受医学界的重视。各种类型的营养不良伴随着贫穷长期困扰着世界上亿万人民；营养不良加上因抵抗力下降而招致的感染曾造成大量死亡。在现代发达国家中又出现了另一方面的问题，因营养过剩造成的肥胖症。不过，医院观察表明病人中仍广泛存在营养不足问题，靠输液维持营养的病人中普遍存在热量和蛋白质供应不足。再说，营养是正常人和病人共有的问题，是医院和家庭中共存的问题。因此有关营养的基本知识是一切人应有的。
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营养类型、寄生和共生
按生物体能否利用外界的能量和无机物质自身合成所需有机物质，可将生物分为自养生物和异养生物，前者如植物，后者如动物。人和寄生于人体的病原体都是异养生物。病原体直接从人体获取营养素。寄主与寄生物的相互斗争常是通过营养环节，例如人的嗜中性粒细胞的特殊颗粒中含有一种乳铁蛋白，它可以结合许多细菌和真菌所需的铁从而抑制或杀死它们。另一方面，共栖的生物可能互补所缺，例如人肠道正常菌丛从肠道获取营养素的同时又合成一些人体需要的维生素（共生）。
营养素
以人为例，所进食物内容复杂，包括营养素和非营养成分。后者中有害人体的有微生物及其毒素、环境污染物如农药等；有益人体的如母乳中的抗体可以帮助婴儿抵御肠道感染，调味剂可以刺激食欲有助消化。植物纤维曾被视为废物，现也发现它有许多好处，它有助通便，人群调查还发现食高纤维食物的人群中结肠癌、息肉病、胆石症等的发病率较低。
食物的主要内容为动植物组织，这些复杂的有机物质进入人体要被消化分解为较简单的分子（化合物或甚至是单质）才能被吸收并在体内重建为自身组织。一般所称营养素就是指这些单元营养成分，常分为水、矿物质、糖、脂肪、蛋白质和维生素等六类。其中前两类为无机物，后四类系有机物。营养素又可按摄入量分为常量营养素（人体每日需要量超过 100mg）和微量营养素(少于100mg)，后者如一部分矿物质和维生素。但营养素的最重要分类还是分为必需和非必需两类营养素。人体含有10万种以上的有机物质，就是每个细胞都有的基本蛋白质分子种数也在5000～10000之间，但人只需要近30种有机营养素便能以之为原料合成全部人体成分。这样做是必要的，因为细胞内大量结构和信息大分子。（包括蛋白质、聚糖、核酸等）以及酶复合物都必须在原地制造或由单体在原地组装。再者，外源大分子不能直接引入人体，即或是与人体结构接近的动物组织成分也不成，这些物质进入人体会引起免疫反应。
在人体所需的有机物质中，能源物质主要是糖和脂肪。蛋白质主要用于更新人体组织。蛋白质由20种氨基酸构成，但只有8种是必需的，有了这8种，其他12种可在体内合成。氨基酸的碳链也可作为燃料，但不经济。有几种不饱和脂肪酸为人体所必需，它们组成的磷脂有助于增进生物膜的流动性，而且这些膜脂在一定的刺激下会分解并进一步转化为前列腺素等信息分子。维生素的功能各异，但相当一部分是作为酶的辅助因子，协助酶转移某些化学基团(如氢、乙酰基、羧基等)。维生素 D可视为激素前体，因为它要在体内转化为1，25-二羟胆钙化醇才能发挥作用。后者也可由胆固醇在体内合成，其表现一如其他类固醇激素:受上一级腺体(在本例为甲状旁腺)分泌的多肽激素控制;类固醇激素进入靶细胞促进基因表达而发挥作用。常量矿物质中，钠、钾、氯等主要与体内水分平衡、渗透平衡及酸碱平衡有关。钙既是重要的结构成分(骨盐)，又是重要的调节成分（第二信使，许多大分子的聚合因子）。磷也是结构成分(骨)，磷酸键还在能量代谢中起关键作用：储能密度高且便于被生物利用。其他矿物质大都作为酶或其他功能蛋白质分子的辅助因子。每种生物必需的营养素并不相同，例如大部分哺乳动物都可以自身合成维生素C，但猿猴和人却失去合成的能力。对于主要以新鲜植物为食的猿猴，维生素C的供应不成为问题，但在人类，特别是生活于寒冷地带或长期航海缺乏新鲜果菜供应时便会出现维生素 C缺乏病（坏血病）。
营养过程及其稳态调节
营养素进入机体并被利用这一过程要经历一系列环节，机体可以通过这些环节对营养过程进行调节以适应外界营养供应的波动或机体内部生理状态的变化，从而保证内环境稳态。只有当变动超出人体代偿能力，如长期饥饿或较重的躯体病时，才会出现明显的营养不良状态。
进食
这属于行为层次的生命活动，受心理机制的驱动。据动物研究，在下丘脑有管进食和饮水的神经中枢。但人类进食还受个人经济条件及市场供应的限制，在许可的范围内选择什么食品还受文化、家庭、个人经验的影响，但动物实验表明这其中还有生理心理因素。破坏动物的内分泌器官制造缺钠和缺钙的状态后，发现动物会自动选择高钠和高钙食物。在一定的限度内，人的食欲也反映了人的需要。
消化和吸收
大分子营养物在消化道中降解为小分子可溶性单元营养素后，才能被肠上皮细胞吸收。对于某些营养素有专门的转运蛋白。但主要在吸收关口受调节的营养素只有铁和钙。含铁的血红素直接被吸收入上皮细胞，进入后再分解出铁。其他形式的铁要变为2价铁离子，可能还要形成某种螯合物再吸收入细胞；此外可能还存在主动吸收机制。铁可跨过细胞进入血流同转铁蛋白结合而被运走。多余的铁可与上皮细胞内的铁蛋白结合储存起来。但上皮细胞寿命仅两三天，这些胞内铁储就随细胞的脱落而丢失。转铁蛋白的数量在缺铁及妊娠时增加从而起代偿作用。这些吸收环节的调节机制异常重要，因为人体缺乏排泄铁的机制。钙的调节有多重环节，但吸收环节也很重要。血钙降低时甲状旁腺激素增加，后者促进肾脏中1，25-二羟胆钙化醇的最后形成，钙化醇作用于肠上皮细胞中的DNA，引发合成一种钙结合蛋白，最后导致钙吸收的增加。
运输和储存
许多营养素，特别是低水溶性的营养素，在血液内是同特殊的运输蛋白结合在一起运行的。这些运输蛋白的量和质影响营养素的运转，也为机体提供了一个调节的环节。有的营养素还要通过特殊转运蛋白或受体的介导才能进入细胞。例如在一种遗传病中；肝细胞膜上结合低密度脂蛋白的受体出了问题，低密度脂蛋白便不能经肝细胞外排而充斥血流中，最后导致动脉粥样硬化。
许多营养素在体内有储备，其中以能源物质的储备最多。不仅在肝和肌细胞中有大量糖原、在脂肪组织中有大量甘油三酯，在一般细胞中也常可见到糖原颗粒或脂滴。在肝脏中还储有维生素A、D、B12和叶酸；肌肉中还有维生素B1和吡哆醇（维生素B6）；脂肪组织中还有必需脂肪酸。此外，铁存储于网织内皮系统；碘存储于甲状腺组织。最后，作为结构成分的骨钙还可视为作为调节成分的血钙的储备。这些储备增加了机体抵御病害的能力。
转化和利用
除了水和一部分矿物质能以原形在体内发挥作用外，其他营养素都要分别进入不同的代谢途径。能源物质要分解放能，但多余时便合成为大分子的存储形式。其他营养素大部进入合成途径。例如氨基酸合成蛋白质；一部分氨基酸用于合成甲状腺激素、儿茶酚胺、嘌呤、嘧啶和卟啉等。其中前两个是激素和神经递质，卟啉是构成血红蛋白、肌红蛋白和细胞色素的重要组分，嘌呤和嘧啶则是核酸中的关键成分。再如许多维生素合成辅酶，许多矿物质也与酶蛋白紧密结合，协助催化作用。总之，作为代谢原料的营养素与中间代谢密切相关。例如酪氨酸在体内可由苯丙氨酸转化而来，因此不属于必需氨基酸，但在苯丙酮酸尿症中这个转化过程发生障碍，于是对于这些病人酪氨酸也变成了必需氨基酸。
降解和排泄
热量摄入不足时，基础代谢率下降，反之则上升。这两者可能都是通过交感神经系统和甲状腺的适应作用；去甲肾上腺素和三碘甲腺原氨酸是刺激产热的主要激素。氨基酸代谢也有类似的控制：进低蛋白质饮食时降解途径的酶活性降低，进高蛋白质饮食时则升高。
矿物质往往通过排泄环节来调节。例如钠、钾、钙、镁、氯、磷摄入量增加时，它们在尿中的排泄量也增加。它们在血浆中的浓度升高时肾小球滤过量也增加，同时通过激素的作用肾小管的回吸收和分泌功能也发生相应的变化，共同的结果是维持内环境稳态。
营养不足
原发性营养不足指食物供应不足，继发性营养不足指食物虽足但疾病影响了营养过程或提高了营养需要量，这常见于慢性病人。贫穷，甚至年老无助，都可能造成进食不足。有时可以是热量已足但食物不均衡而致某些营养素不足。任何较重的疾病，若不加控制都可能导致营养不足。食欲下降和分解代谢亢进是主要原因，但经排泄途径丢失营养素也是造成营养不足的常见原因。某些代谢途径的关键酶可能集中在一个器官里，例如维生素D转化为1，25-二羟胆钙化醇的最后步骤发生在肾脏里，因此在慢性肾功能衰竭中出现骨软化病。在特异症状不明显的营养不足病人特别要考虑内分泌病、胃肠道病、肝肾病、慢性感染和肿瘤。糖尿病中糖的利用发生障碍，甲状腺功能亢进中分解代谢亢进。胃肠道疾病主要影响营养素的吸收。肝肾功能衰竭都影响全身代谢，而且此时食欲减退也特别明显。结核、寄生虫病、胃肠道和肝胰等处的肿瘤，或影响摄入或增加消耗，也都会导致营养不足。
营养状态的测定是设计治疗方案的前提。体重是个重要的指标，但要排除水肿的成分。可根据皮摺厚度估计脂肪组织量，根据中臂周经估计肌肉量。对于发育中的儿童，身高是重要的指标。若有条件则应测营养素的血中浓度和尿内排泄量，此外还有一些负荷试验。但最重要的还是医生的警惕性和对营养不足的表现的了解。
营养过剩
许多营养素过量都可造成中毒，例如维生素A和D，以及许多矿物质。甚至表面看来完全无害的水、钠、蛋白质等营养素，如果因降解排泄途径受阻而滞留体内也可给机体带来严重危害甚至致死；尿毒症和水肿都可视为中毒状态。另一方面，许多营养素还是疾病的风险因子，如钠是高血压的风险因子，胆固醇是冠心病的风险因子等。在研究一个人的营养需要时一定要考虑心肝肾等器官的功能状态，因为这几个器官的功能障碍最易导致水、钠和氮质的储留。水钠储留可见于三者的疾病，氮质储留可发生于肝肾病。事实上，肾作为总的排泄器官如果发生病变可降低机体对许多营养素的耐受性，这些营养素除上述几种外还有钾、镁、磷酸盐等。
肥胖症在富裕国家中是常见的营养障碍，因为它是高血压、动脉硬化、骨性关节炎和糖尿病的风险因子而受到医界的重视。一般人若摄入热量过多，可逐渐出现一个代偿性的生热反应，使热量代谢趋向平衡。一部分肥胖人缺乏此反应，另一部分可能有某种内分泌障碍，但大多数肥胖症的病因似乎主要是进食过多。
保健营养和临床营养
由于营养素在各种食物中分布很不规律，我们常需摄入多种食物互补所短才能获得接近完备的营养供应。因为体内缺乏丰富的氨基酸储备，要合成某种蛋白质必须同时提供一切所需氨基酸，并按所需比例提供足量。其中非必需氨基酸可通过必需氨基酸转化得来，但必需氨基酸必须足量。动物组织的组成与人体相近，因此动物蛋白质更接近人体需要，特别是含胚胎发育所需物质的禽卵和含供幼畜生长发育所需物质的乳类最为理想。植物组织的组成与人体相距较远，植物蛋白质不如动物蛋白质，不过通过食物搭配例如豆类和谷物同食可以在一定程度上互补所短。
食物常分为果菜类、谷豆类、肉类、乳类等。如果饮食不偏于某一类，则更易保证均衡营养。具体需要量可参考推荐量，但一定要考虑个体因素。这包括：年龄；性别，若为女性要考虑月经的情况，是否孕妇或在哺乳；身高；体重；环境温度；劳动负荷等。一般说，如果一个人采用习惯饮食而生活愉快，胜任工作，无体重过低、过高或其他病态，则应认为其饮食是适宜的。
疾病时的营养需要应咨询医生。临床营养工作包括几个方面：治疗营养病，如用维生素治疗相应的缺乏症；姑息性处理，如对水肿病人限钠和对尿毒症病人限蛋白质；支持性处理，如对慢性消耗病人给予强化饮食，对不能自动进食的病人通过鼻饲或静脉提供营养（力求全营养）。最后一项支持性处理常受到忽视，其结果是慢性病迁延不愈，靠胃肠道外营养维持的病人出现热量和蛋白质的缺乏。在群体医学方面也有许多营养工作，如营养状态普查，营养知识普及教育等。更积极的措施，如食盐加碘以预防甲状腺肿，牛乳加维生素 D以预防佝偻病和水源加氟以预防龋齿，均已取得良好效果。
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