Üç ana besin grubu olan karbonhidrat, yağ ve proteinlerin alımı, vücut için gerekli olan enerjiyi sağlar. Kişinin enerji alımı ile tüketimi eşit ise, vücut ağırlığı sabit kalır. Aşırı beslenme sonucu enerji alımı, tüketimden daha fazla olursa, fazla enerji yağ olarak depolanır ve vücut ağırlığı artar. Tam tersi olan negatif enerji durumunda ise, vücut ağırlığı azalır ve açlık gelişir. Besinler farklı oranlarda protein, karbonhidrat ve yağ içerdikleri için, besinler arasında uygun bir denge gözetilmelidir.
1 gram karbonhidrat okside olduğunda, 4,1 Kalori açığa çıkar. 1 gram yağdan çıkan enerji 9,3 Kaloridir. 1 gram proteinin oksidasyonu sonucu ise, 4,35 Kalori enerji çıkar.
Fakat bu maddelerin gastrointestinal kanaldan emilimleri değişiklik gösterir. Karbonhidratların %98’i, yağın %95’i, proteinin %92’si emilir. Bu emilim oranları göz önüne alınınca, fizyolojik olarak kullanılabilen enerji miktarları şöyledir:
Günlük enerjinin %15’ini proteinlerden, %40’ını yağlardan, %45’ini karbonhidratlardan sağlanır. Gelişmemiş ülkelerde, bu oran, karbonhidratlar lehine, protein ve yağ aleyhine bozulur. Geri kalmış ülkelerde, protein ve yağdan alınan enerjinin %15-20’yi geçmediği görülür.
Bir erişkin için ortalama günlük protein ihtiyacı, 30-50 gramdır. Günde 20-30 gram vücut proteini yıkılarak vücudun diğer kimyasal maddelerinin yapımında kullanılır. Yıkılan proteinin yerine konması için gerekli olan protein diyetle alınmalıdır.
Bazı proteinler, esansiyel aminoasitleri yeteri kadar içermezler ve yıkılan proteinleri yerine koymak için kullanılamazlar. Böyle proteinlere kısmi proteinler denir. Eğer diyette fazla olarak “kısmi” protein alınıyorsa, protein ihtiyacı fazlalaşır. Genellikle, hayvansal proteinler daha “tam”, bitkisel proteinler daha “kısmi” proteinlerdir.
Örneğin, mısır proteininde, triptofan hiç bulunmaz. Bu nedenle, başlıca protein kaynağı mısır olan yörelerde yaşayanlarda, triptofan eksikliğine bağlı olarak, Kwashiorkor sendromu sık görülür.
Diyette bol miktarda yağ ve karbonhidrat bulunur, enerjinin de büyük kısmı bunlardan sağlanır. Bu yüzden bunlara “protein koruyucular” denir. Açlık durumunda, karbonhidrat ve yağlar tüketildikten sonra, enerji için hızlı bir şekilde protein depoları tüketilir.
Yemeklerden hemen sonra metabolize edilen besinin hemen tümü karbonhidratlardır. Yemekten yaklaşık 8-10 saat sonra, vücut karbonhidrat depolarının tamamını kullanmıştır, yağ depoları kullanılmaya başlar. Karbonhidrat kullanımı için insülin gereklidir. Bu nedenle, tedavi edilmemiş Diabetes Mellitus’ta, karbonhidrat tüketimi, son derece azdır.
Vücut metabolizması, basitçe vücut hücrelerindeki tüm kimyasal reaksiyonları ifade eder. Metabolizma hızı da, tüm bu kimyasal reaksiyonlarda ısının serbestlenme hızını gösterir.
Isı, vücutta serbestlenen tüm enerjinin son ürünüdür. Alınan enerjinin yalnızca %27 si hücrelerin işlevsel sistemlerine ulaşır, kalan büyük kısmı, protein metabolizması, kas aktivitesi ve çeşitli organlarla dokuların aktiviteleri sonucu açığa çıkan ısıya dönüşür. Bu %27’lik enerji de sonuçta yine ısı haline döner.
Isı birimi olarak 1 kalori, 1 gram suyun sıcaklığını 1 derece yükseltmek için kullanılan enerjidir, “C” harfi ile belirtilir. Enerji metabolizmasında kullandığımız Kalori ise, “C” harfi ile belirtilir, kilokalori olarak bilinir, 1000 kaloriye eşittir.
Belirli bir zaman içinde tüketilen oksijen miktarı hesaplanarak metabolizma hızını ölçmek mümkündür.