什麽是營養學？營養學研究的範疇麽？學習營養學的目的又是什麽？這是我們學習營養學首先要明確的問題。如果你不知道自己學習的目的，不明白學習對象的特點，你如何能夠通過課程提高自己對這門學科的認知？營養是個醫學專業詞匯，也是一個日常生活中常遇到的概念。我們經常聽到有人高談闊論，告訴你什麽有營養，什麽沒有營養，那麽你有沒有喜喪到過問對方一個問題，什麽是營養？如果你連營養這個基本概念都不明確，談論有營養沒有營養有意義嗎？或者再進一步，再問一個問題，有營養就對身體好嗎？那肥胖是因為有營養還是沒有營養？所以，學習的目的有兩個：第一，要明確基本概念；第二，要學會思考問題，也就是批判性思維。這樣，你至少不會被人忽悠。
學習營養學，首要要明確一個基本概念，營養來自食物，也就是來自自然，所以營養學研究的是人和環境的關係，也就是人體與周圍環境物質和能量的交換。人體需要的能量和物質來自周圍環境，為我們提供能量和物質來源的是食物。我們從自然界獲得維持生命所需要的食物，包括植物動物性食物以及水分。食物進入人體後，要經過消化吸收才能被機體所利用。同時，食物中無法被利用的廢物要經過代謝後排泄出人體。這是一個完整過程，其中任何一個環節發生問題都會影響食物中營養成分的吸收利用，影響生命活動的正常運行，嚴重時表現為疾病。這就是營養學研究的內容，探討人體如何通過食物獲取維持生命活動所需要的能量和物質，包括食物的選擇，保存加工，攝取，消化吸收利用，代謝廢物的排泄。比如說，食物的保存加工，食物的烹調，對於我們有效利用食物營養成分非常重要，所以也都是營養學需要關注的問題。
從醫學角度來說，營養學研究的目的是如何減少不健康飲食帶來的健康問題，同時研究如何更好地利用飲食營養幫助緩解或者治療疾病。總體來說，飲食與健康的關係涉及營養不浪和營養過剩兩個方麵。營養不良是指食物中缺乏或者人體無法有效消化利用某一種營養成分對生命活動帶來的危害。比如說，老年人對於維生素B12吸收利用能力降低，可能導致貧血和老年癡呆；孕婦飲食中葉酸缺乏導致新生兒神經管畸形；不飽和脂肪酸缺乏影響嬰幼兒智力發育等。需要注意的是，營養過剩，也就是食物中某一種營養成分過多，同樣可能危害健康。比如說，高熱量食物超出人體能量消耗的需求會導致肥胖症，引起糖尿病癌症等問題；飲食中鈉鹽過多容易引起高血壓。所以，飲食健康必須平衡，營養缺乏或者營養過剩都危害身體健康。食物選擇的關鍵不是有營養沒有營養，而是適合自己，在滿足自己身體需要同時防止營養過剩的危害。
什麽是營養？也就是說，營養物質的功能是什麽，對於生命活動有那些必不可少的作用？從生理功能來說，營養物質，也就是營養素，可以分為三大類我i：第一類，提供人體生命活動所需要的能量。人體無法直接獲取太陽能，而植物可以通過光合作用將太陽能轉化為化學能儲存起來，人類通過食物間接獲得維持生命所需的能量，比如說食物中的澱粉就是人體最主要能量來源，而澱粉是植物通過光合作用合成的；第二類，從食物中獲取合成生物大分子和生成細胞結構的原材料。比如說，生命活動需要很多蛋白質，血紅蛋白，免疫蛋白，肌肉等等，合成這些蛋白質的原料是氨基酸。當我們將含有蛋白質的食物消化降解以後，所獲得的氨基酸就是人體合成所有蛋白質的原材料；第三類，就是作為活性物質直接參與人體某些生理活動和代謝反應。比如說，血紅蛋白攜帶氧氣，需要從食物中獲取鐵元素，維生素作為必不可少的輔助因子參與細胞代謝反應等，都是食物中營養物質直接參與人體生理活動和代謝反應的例子。
營養物質的分類一般是按照分子的特性，也就是按照化學成分。常見的營養素可以分為七大類，包括碳水化合物，蛋白質，脂肪，纖維素，水，維生素和微量元素（礦物質）。需要提醒的是，這七大類營養物質是已知的主要營養素，而不是全部。這些營養素來自自然食物，是自然食物中主要營養成分，但是我們迄今為止無法用這七類營養物質搭配替代自然食物的全部功能。同時，在談論化學分子的時候，一定要跟它們的功能聯係起來。也就是說，一定要明白某種化學成分在人體生命活動中的作用。此外，營養物質根據食物中含量豐富程度和人體需要的數量，可以分為常量營養物質和微量營養物質兩大類。人體大量需要的常量營養物質包括水，碳水化合物，蛋白質，脂肪和纖維素。微量營養素包括維生素和礦物質。
下麵我們根據營養物質的分類具體討論七大類營養物質的特性和生理功能。
第一類營養物質是水。水是維持生命最重要的營養物質，但是又最容易被忽略的。比如說，正常成年人絕食可以生存七天，但是如果沒有水，生命隻能維持三天。人體體重中大約60％以上是水，所有人體細胞，器官和組織都離不開水。可以說，人體所有生命活動都離不開水。人體中水分可以分為組織內液和組織間液：組織內液存在於人體細胞中；組織間液存在於細胞外，比如血液，尿液，腹水等。人體中的水分可以通過滲透在細胞內液和組織間液之間交換流通，從滲透壓低的向滲透壓高的方向流動。
水的功能很多。比如說，細胞內幾乎所有生物化學反應，包括能量代謝，生物大分子合成和分解代謝，都離不開水；血液對於氧氣和營養物質的運輸，對於免疫動員，對於生理內分泌調節都至關重要；水與食物的混合幫助吞咽消化；水是人體最重要解毒和代謝廢物排泄的途徑；水調節人體酸堿平衡；水幫助調節體溫，維持血壓，潤滑關節。所以，水是人體最重要的營養物質，因為沒有水就沒有生命活動。
由於身體每時每刻都通過呼吸，出汗，消化和排泄失去水分，所以必須及時通過飲水和攝取含有水分的食物來補充 滿足人體需要。至於每個人每天需要補充的水分因人而異。每個人需要的水量取決於多種因素，包括居住地的氣候，身體活動程度，以及是否患有疾病或是否有其他健康問題等因素。天氣炎熱需要多補充水分，體力勞動需要哦更多的水分，這些都是常識。
下麵我們簡單介紹水的電離平衡與體內酸堿平衡問題
水分子可以電離成帶負電荷的氫氧根離子和帶正電的氫離子。這是一個可逆反應，任何時候都有水分子以帶電解離子的形式存在。溶液中離解的氫離子濃度決定了水溶液的·酸堿度pH值。所以，通常談論酸堿度都是指水溶液。pH值的定義是水溶液氫離子濃度對數的負值。純淨水電離氫離子濃度是10-7，根據上述公式計算出來的pH值為7。一般把pH7定義為中性溶液。pH值高於7的屬於堿性，pH值低於7為酸性。也就是說，溶液中氫離子濃度高於10-7屬於酸性，低於10-7屬於堿性。
那麽人體究竟是酸性的還是堿性的？或者中性的？不知道你前些年有沒有被酸堿體質忽悠過。人體胃液是酸性的，強鹽酸·，pH=1，所以無論你吃的什麽食物，在胃裏都是pH值酸性的。食物進入十二指腸，會被碳酸跟離子中和·。血液的pH值是堿性，大約7.4，而尿液·由於尿酸的存在又成為酸性，pH值等於6。細胞內液的pH值偏酸，大約6.8。可見，人體不同體液的酸堿度相差很大，不存在所謂酸性體質或者堿性體質的人。
需要指出的是，體液的酸堿度，無論是血液還是細胞內液，基本保持穩定。維持適當酸堿度是維持生命活動正常運作·必須的，因為酸堿度影響人體代謝反應的進行。也就是說，為了維護不同微環境生物化學反應有序進行，不同部位的體液需要維持在相對穩定的酸堿環境。酸堿度的穩定是通過緩衝體係維持的。人體細胞內液和組織間液有多種緩衝體係，包括碳酸緩衝體係，磷酸鹽緩衝體係和蛋白緩衝體係·。緩衝體係的存在，使得體液中增加一定數量的酸或者堿性物質，體液的酸堿度不會發生變化。
比如說，細胞呼吸產生二氧化碳。二氧化碳跟水反應生成碳酸，會立即轉化為血液中的碳酸氫根離子和氫離子，降低血液pH值。但是，當血液循環到達肺部時，反應逆向進行，血液中溶解的碳酸根離子和氫離子再次轉化為二氧化碳，隨呼吸被釋放出來。循環的結果，就是代謝產生的酸性物質被中和，不會導致血液pH值發生大的波動。碳酸鹽緩衝係統在血液中會中和由於其他代謝反應釋放的酸。所以，正常情況下，人體細胞組織代謝不會影響體液酸堿度。反之，如果呼吸不正常，排出體外的二氧化碳減少會導致酸中毒，呼吸不正常加快，二氧化碳排出過多，會造成堿中毒。
今天，我們簡單介紹了營養學和營養物質功能·和分類的基本概念，然後敘述了水對於人體生命活動的重要性，以及酸堿平衡對於健康的重要性。如果有問題可以留言討論。為了幫助你複習理解這一章內容，請思考回答下述幾個簡單問題：
- 營養學研究範疇包括哪些內容？
- 營養物質的來源是什麽？
- 營養物質的功能是什麽？
- 微量營養素主要有哪些？
- 飲水為什麽可以調節體溫？
- 為什麽生理內分泌調節跟水的作用有關？
- pH酸堿度如何定義的？血液是酸性的還是堿性的？為什麽？
- 體液的酸堿度是如何維持相對穩定的？
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