机体的热量消耗是持续的,但是热量的摄入是断续的,这就需要热量调峰系统。提供热量的营养素有三大类---碳水、脂肪和蛋白质;但细胞能直接利用的只有两类---碳水和脂肪,对应的热量调峰系统也只有两套---糖原系统和脂肪系统。糖原调峰系统反应快速,但容量有限;系统简单,由肝脏和骨骼肌组成,功能是葡萄糖的调峰。肝脏是主要的葡萄糖缓冲器官,能双向调节血糖,餐后以糖原形式堆存葡萄糖,空腹时释放葡萄糖,并可以用其他营养素生产葡萄糖;骨骼肌只能降低餐后血糖,不能升高血糖。由于容量限制,再多出来的葡萄糖由另一套调峰系统处理。
脂肪调峰系统响应慢,但容量相对无限;系统相对复杂,由肝脏(合成)、载脂蛋白(运输)、脂肪组织(合成、储存、释放)和白蛋白(反向运输)组成。肝脏是合成脂肪的主要场所,餐后,肝脏利用葡萄糖和氨基酸及游离脂肪酸合成脂肪,经VLDL运至脂肪组织储存或其他组织利用;脂肪组织也能利用葡萄糖少量合成脂肪。需要时,脂肪组织释出脂肪酸由白蛋白运至全身组织。这系统功能复杂,除日常的调峰外,还负责富余热量的长期储存,也是机体胆固醇代谢的重要组成部分。其中的甘油三酯循环(肝利用游离脂肪酸合成脂肪→极低密度脂蛋白→脂肪组织→白蛋白→游离脂肪酸进入肝脏)在饥饿等极端情况下,仍能源源不断把肝脏的胆固醇运送至全身组织。