一、基本概念

1.营养

营养（Nutrition）是指生物从外界摄入食物，在体内经过消化、吸收和代谢以满足其自身生理功能和从事各种活动需要的各种生物学过程。

2.营养素

营养素（Nutrients）是指人类通过摄入食物获得的其生理和生活必需的各种营养成分。人体必需的营养素有近50种，按传统的分类方法可将其分为蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、维生素和水六大类。中国营养学会编写的《中国居民膳食营养素参考摄入量》一书对营养素做了如下分类：

（1）能量。

（2）宏量营养素，包括蛋白质、脂类和碳水化合物。

（3）微量营养素，包括矿物质和维生素。

（4）其他膳食成分，包括膳食纤维、水和植物化学物。

营养素有三大基本功能：提供能量、构建机体和修复组织、调节代谢以维持正常生理功能。

3.食物和食品

食物（Food）是指人体为了生存和生活必须摄入的营养物质；食品（Foodstuff）是指各种供人食用或者饮用的成品和原料，以及既是食品又是药品的物品，但不包括以治疗为目的的物品。按照《食品卫生法》对食品的定义，食品等同于食物，即包括了原料和加工成品。但严格来说，食物是未经特殊加工制作的食物和食品的原料，而食品往往指经过加工制作后的食物。比如，大米、面粉被称为食物，而面条、粉条则被称为谷类制品。

经过人类无数艰辛的筛选和认识，至今仍在食用的食物是人类五千多年灿烂饮食文化的结晶。食物也有三大基本功能，即提供能量和营养素，提供食物美味，提供社会功能。

4.膳食

膳食（Diet）即人们日常的饮食，由多种食物组成。食物可视为营养素的载体，膳食可视为含有多种营养素的多种食物的混合体。

膳食与人体健康有密切的关系。平衡膳食对正常人来说是合理营养、促进健康、预防疾病的根本保证。不平衡膳食，短期可降低抵抗力和生活质量，降低学习效率和工作效率，长期可使各种疾病发生和发展。

二、食物的消化和吸收

食物中的营养素如蛋白质、脂类、碳水化合物等，都必须经过消化、吸收，然后通过血液循环运输到各组织器官，才能被人体利用。

消化是指食物在物理或化学因素作用下，把大分子变为小分子、复杂物质变为简单、不溶性物质变为可溶性物质的过程。吸收是指消化后的小分子物质通过消化道进入血液或淋巴液被机体利用的过程。未被消化的食物残渣和代谢终产物可随粪便、尿液、汗液等途径排出体外。食物的消化吸收是食物用以维持人体生长发育、能量需求、构成机体组织等重要生理活动的基础。

1.消化系统的构成

人体内的消化道和消化腺共同组成了人体的消化系统。消化道是食物的通道，同时又是消化、吸收食物的场所。人体消化系统的构成如图6-1所示。

图6-1　消化系统的组成

消化道包括口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠和肛门。其中小肠又分为十二指肠、空肠和回肠，大肠又分为盲肠、升结肠、横结肠、降结肠、乙状结肠和直肠。临床上一般将十二指肠及以上的消化道称为上消化道，空肠及以下的称为下消化道。正常情况下，人体的消化道进行着有节律的、缓慢的运动，这种运动方式称为蠕动。

消化腺主要由唾液腺、胃腺、肝脏、胰腺、小肠腺和大肠腺组成。

食物在胃肠道的消化分为机械性消化和化学性消化。食物通过口腔咀嚼、消化道的蠕动，将大块的食物粉碎，使其与消化腺分泌的消化液充分混合，形成食团或食糜，这个过程称为机械性消化。经过机械性消化的食物体积变小，有利于被消化腺分泌的消化酶进行化学性消化。

2.食物的消化

食物通过消化道的顺序依次是口腔、咽、食道、胃、小肠和大肠，由于食物通过咽和食道的速度较快，在其中基本无消化，故食物的消化过程分为口腔内消化、胃内消化、小肠内消化和大肠内消化四个过程。

（1）口腔内的消化：食物的消化是从口腔开始的。人的口腔内有腮腺、舌下腺、下颌下腺三对大的唾液腺，还有无数的小唾液腺，唾液就是由这些唾液腺分泌的混合液。唾液为无色、无味接近于中性的低渗液体。唾液中的水分约占99.5%，有机物主要为黏蛋白，还有唾液淀粉酶和溶菌酶等，无机物主要有钠、钾、钙、硫、氯等。

食物在口腔内的停留时间很短，一般是15～20s。食物在口腔内以咀嚼等机械性消化为主，伴随唾液淀粉酶对食物中的碳水化合物进行简单的化学性消化。磨碎的食物与唾液形成食团，吞咽进入咽。咀嚼、吞咽等动作还能反射性地引起胃、肠、胰腺、肝脏、胆囊等器官的活动，为后期的消化做准备。

（2）胃内的消化：食物通过食道后进入胃中暂时储存。在此期间食物受到胃液的化学性消化和胃壁肌肉的机械性消化。纯净的胃液是一种无色透明的液体，PH值为0.9～1.5。胃液中主要有胃蛋白酶原、内因子、黏液、和盐酸。(www.daowen.com)

胃的蠕动使食物与胃液充分混合变成食靡，此后在胃酸的作用下，无活性的胃蛋白酶原转变为有活性的胃蛋白酶，将食糜中的蛋白质水解为多肽和氨基酸，而后进入十二指肠。食物在胃中停留的时间依食物的种类、营养成分而定，碳水化合物在胃中的停留时间最短，其次为蛋白质，脂肪停留的时间最长。混合食物的胃排空时间为4～6h。

（3）小肠内消化：小肠长5～6m，分为十二指肠、空肠、回肠三部分。食靡由胃进入十二指肠后便开始了在小肠内的消化。这一阶段极为重要，食物受到小肠的机械性消化作用和胰液、胆汁、小肠液的化学性消化作用，许多物质亦在小肠内被吸收。

小肠的机械运动方式有分节运动和蠕动。分节运动反复将进入小肠的食糜分割成许多段，使食糜与消化液充分混合；蠕动又将食糜推向小肠远端，继续被分割、混合，并向大肠推送，完成小肠对食物的机械性消化。

由胰腺分泌的胰液通过胰管进入十二指肠，对食物进行化学性消化。胰液中含有胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶原和糜蛋白酶原等，分别消化碳水化合物、脂类和蛋白质。由肝脏分泌的胆汁也可自肝外胆道系统进入十二指肠。胆汁中含有胆红素、胆盐等多种成分，主要参与食物中脂肪的乳化、水解和吸收。因此，胆汁缺乏会影响脂肪的消化和吸收。小肠亦分泌大量的消化液，其中的肠激酶可激活胰蛋白酶原。

由于小肠内多种酶的作用，食物经过小肠后，消化过程已基本完成，将蛋白质、脂肪与糖类消化为小分子被肠壁吸收，而没有被消化的食物残渣则进入大肠。因此小肠是食物消化、吸收的主要场所。

（4）大肠内的消化：进入大肠的已经是食物的残渣，大肠一般不进行消化。大肠内有许多细菌，这些细菌主要来自食物和细菌在大肠内的繁殖。大肠中物质的分解也多是细菌作用的结果，细菌中含有许多分解食物残渣的酶，可利用大肠的内容物合成人体必需的某些维生素，如维生素K、维生素B1、维生素B2及叶酸等。但更多的细菌对食物残渣中的碳水化合物、脂肪、蛋白质进行分解，产生对人体有害的代谢产物。如对蛋白质分解称为腐败作用，其分解产物除肽、氨基酸、氨外，还有吲哚、酚等具有毒性的物质。这些有毒物质产生后，一部分被吸收入血到肝脏解毒，另一部分则随粪便排出体外。

食物残渣在大肠肠道停留时间与膳食纤维含量有关，膳食纤维可以促进肠道的蠕动，如膳食纤维含量高，食物残渣在肠道停留的时间就比较短。一方面，膳食纤维作为促发酵物质，影响着肠道的菌群，食物残渣在肠道细菌作用下还会发生一些分解；另一方面在大肠内食物残渣中的水分被进一步吸收，最后被推到乙状结肠与直肠，使肠道这一部分不断膨胀，最终引起排便。

从自然界动物肠道的相对长度看，肉食动物的肠道较短，杂食动物的居中，而草食动物的肠道最长。这是因为草食动物需进食大量的纤维素，肠道长度较长有利于细菌发酵以分解哺乳动物机体不能消化的纤维素。肉食动物的食物因缺少纤维，肠道的相对长度在进化过程中逐渐缩短。而在这一点上，人类居中，是同杂食动物相近的。

通常，人体肠道内的有益菌群和致病菌保持着动态平衡。这种平衡关系一旦被破坏，有益菌处于劣势时，有害致病菌异常繁殖，人体就会发生疾病。双歧杆菌为肠道中重要的有益菌，它可与其他有益菌群一起，在肠黏膜表面形成一层菌膜屏障，构成人体抗病的防线。双歧杆菌还可以降低肠道内的酸碱度和氧化还原电位，抵制致病菌的生长。因此，双歧杆菌对维持肠道内微生态平衡有着重要作用。

3.营养素的吸收

食物的吸收是指食物成分在消化道上皮细胞吸收进入血液或淋巴，从而进入肝脏进行代谢的过程。

（1）吸收部位：口腔和食道基本不吸收什么物质，胃的吸收功能很弱，正常情况下仅吸收少量的水分和酒精。大肠也只能吸收少量的水分、矿物质和部分维生素。消化后的营养物质主要是由小肠吸收。人的小肠黏膜表面有很多环形皱襞，皱襞表面又有许多细小的指状突起，叫小肠绒毛。每个小肠绒毛上皮细胞表面还有1000～3000根微绒毛，这就显著增加了小肠的吸收面积，使小肠的吸收面积达200m2；且小肠的这种结构使其内径变细，增大了食靡流动时的阻力，延长了食物在小肠内的停留时间，为食物在小肠内的吸收创造了有利条件，因此小肠是消化食物、吸收营养物质的主要场所。

（2）吸收过程：食物经过在小肠的消化作用，已被分解为可吸收的小分子物质。食物在小肠内停留的时间较长，一般是3～8h，为充分吸收提供了充裕的时间。

食物在小肠内的吸收是一个复杂的过程。碳水化合物在口腔内受唾液中淀粉酶的作用，有一小部分可以分解成麦芽糖。但由于食物在口腔内停留时间很短，因此在口腔内受唾液淀粉酶作用的时间不长。食物经吞咽入胃，在胃酸的作用下，变成食糜，逐渐排入小肠。在小肠内食糜中的淀粉，及一部分已被水解而成的麦芽糖，分别受到胰淀粉酶、胰麦芽糖酶和肠麦芽糖酶的作用，分解成为葡萄糖。碳水化合物以单糖的形式在小肠内被吸收进入血液，经过门静脉送到肝脏，储存于肝脏或通过血液循环运送到全身，供各组织利用。一般葡萄糖和半乳糖吸收最快，果糖吸收较慢。

食物中的脂肪在口腔内、胃内基本上不被消化。进入小肠后，脂肪受胆汁中胆盐的作用，乳化变成细小的脂肪微粒，大大增加了脂肪与酶的接触面积，脂肪微粒经胰脂肪酶的水解作用，分解为脂肪酸与甘油。甘油能溶于水，直接被吸收。脂肪酸则受胆盐的作用，变为水溶性复合物后才被吸收。脂肪酸和甘油一起被吸收后进入肝脏，通过血液循环，送到全身各组织供细胞利用；大部分则进入淋巴管，再由毛细淋巴管进入血液循环，分布于脂肪组织中的脂溶性维生素也随脂肪一起被吸收。

食物中的蛋白质在胃内被蛋白酶分解为蛋白胨以及少量的多肽和氨基酸，而大部分蛋白质在小肠内被胰蛋白酶、糜蛋白酶分解为多肽，再被肠肽酶分解为氨基酸，被人体吸收，其吸收途径与碳水化合物相似。但有些未经消化的蛋白质也可能被小肠极少量的吸收，故有些人对某种食物有过敏反应，可能是由于某些蛋白质被直接吸收引起的。

水和矿物质能直接被吸收。胃、小肠和大肠都有吸收水分的作用。盐类的吸收主要在小肠内，大肠也能吸收小部分的盐类，盐类中食盐的吸收最快，硫酸盐吸收最慢。

食物中的营养素被消化道吸收入血液后，随血液首先到达肝脏，一部分暂时储存于肝内，或转变成其他形式的物质，另一部分营养素由肝脏随血液进入循环系统，再经血液循环系统送于身体各组织器官被利用。

4.营养与食物链

《辞海》上讲“营”就是谋求的意思，“养”就是养生或养料。二字合在一起就是谋求符合自己身体的养料。怎样才能谋取符合身体所需的养料呢？一个婴儿，出生时体重3千克左右，长到60～70kg的成人，要从吃的食物中去找营养。人体是由营养物质组成的（见表6-1），人和一切生物都生活在自然环境的生物圈中，这里有阳光、空气、水和土壤，为生物提供了生存、繁衍的自然环境。不同的生物，以不同的途径，获取其生存所需的物质与能量，形成各自不同的食物链。

绿色植物利用太阳能进行光合作用，从空气、土壤、水中摄取各种无机营养，合成碳水化合物，进一步转化成各种有机营养素，获取能量，储存能量，以求生存。

动物不能自己制造营养，要靠摄取现成的营养素。

人是杂食型，动物、植物都吃。

自然界中一切生物，以各自不同的食物链相互依存，相互制约，形成密不可分的生物圈。在这个生物圈中，生物之间正是通过食物链进行物质和能量的传递与交换。

人类直接或间接地通过食物链与空气、水、土壤等自然环境密切联系，如果没有食物，人与环境的联系就割断了，人也就不能生存了。就如营养学家所说：“你就是你所吃的。”

人通过自己的食物链摄取营养物质，经过消化、吸收、利用、排泄等一系列生理活动，把自然界合成的营养物质经过分解、合成、再分解，最后将产物还给自然界，自然界又合成……如此循环不息，人不断地与自然环境交换，保持着平衡。这既有外环境的平衡，又有人体内环境的平衡。

食物中营养物质对人体的关系，就是维持平衡的关系：动与静的平衡，入与出的平衡，寒与热的平衡，饥与饱的平衡，主食与副食的平衡，干与稀的平衡，杂与精的平衡，成酸性与成碱性的平衡……如何维持平衡，正是营养学所研究的课题。

学习营养学，就是要了解是什么在维持人类的生存、食物与人类的关系、食物的种类、食物中的营养物质、维持人体平衡的食物结构以及人体对食物的消化和对营养物质的吸收利用。学习营养学，就是要用科学的理论来指导人们的膳食。