Selbst bei vollständiger entspannter körperlicher Ruhe verbraucht der menschliche Körper ununterbrochen Energie. Dieser zur Aufrechterhaltung der basalen Lebensvorgänge erforderliche Energieumsatz wird als Grundumsatz bezeichnet. Mehr als die Hälfte der bei der biologischen Oxidation freiwerdenden Energie wird als Wärme frei und dient der Aufrechterhaltung der Körpertemperatur. Der Rest wird als ATP chemisch gebunden und steht zur Versorgung der vitalen Lebensvorgänge zur Verfügung. Dazu gehören mechanische Leistungen, wie z.B. Atmen, die Herztätigkeit oder die Darmtätigkeit, die aber nur etwa 10% des Grundumsatzes beanspruchen. Der Rest wird durch Aktivitäten auf zellulärer Ebene verbraucht, wie z.B. den Betrieb der Ionenpumpen.
Aus der in Eiweiß, Fett und Kohlehydrat gespeicherten Energie, die bei der biologischen Oxidation freigesetzt wird, wird nicht zur Gänze ATP erzeugt. Mehr als die Hälfte, rund 60%, wird in Form von Wärme frei und nur zirka 40% werden zur Erzeugung von ATP verwendet. Und nur ATP steht für die weitere Verwendung in den Zellen zur Verfügung. Diese Wärmeproduktion hat biochemische Gründe, ist daher unvermeidlich und unabhängig von allfälliger Muskeltätigkeit, durch die zusätzliche Wärme erzeugt wird. Es handelt sich also um eine basale Wärmeproduktion (was mit dem Fachausdruck „Thermogenese“ bezeichnet wird), die, weil sie auch bei vollständiger Ruhe ohne die geringste Muskeltätigkeit abläuft, zitterfreie Thermogenese genannt wird. Sie ist die Grundlage der Fähigkeit der Warmblüter eine konstante Körpertemperatur aufrecht zu erhalten. Es gibt allerdings individuelle Unterschiede im Verhältnis zwischen Wärme- und ATP-Produktion. Manche Menschen produzieren aus der gleichen Menge an Nährstoff etwas weniger Wärme und etwas mehr ATP, sie haben also eine etwas geringere Thermogenese. Bei anderen Menschen ist das umgekehrt, sie produzieren etwas mehr Wärme und etwas weniger ATP, haben also eine höhere Thermogenese. In der Regelung dieses Verhältnisses, also bei der Thermogenese, spielen die Fettzellen (nicht das Fett selbst) und von den Fettzellen produzierte Hormone eine wichtige Rolle.
Welche Bedeutung hat nun diese zitterfreie Thermogenese? Eine niedrigere Thermogenese bedeutet, dass für eine bestimmte Menge ATP weniger Nahrung aufgenommen werden muss, weil weniger in Form von Wärme verstrahlt wird. Das war in den mehreren Millionen Jahren der bisherigen Menschheitsgeschichte eher ein Vorteil, weil das Aufbringen der Nahrung sehr mühsam war und selbst einen hohen Energieeinsatz erfordert hat und es auch immer wieder Zeiten der Nahrungsknappheit gegeben hat. In Zeiten des Nahrungsüberflusses und somit des mühelosen und nicht mit Energieverbrauch verbundenen Nahrungserwerbs unterstützt eine niedrigere Thermogenese allerdings die Anlage von Körperfett. Es kommt leichter zu einem Zuviel an Nahrungszufuhr, und somit auch leichter zu Übergewicht und Fettsucht. In einer solchen Situation ist eine höhere Thermogenese von Vorteil, weil für die gleiche ATP-Menge mehr gegessen werden kann. Tatsächlich haben übergewichtige Menschen eine durchschnittlich geringere Thermogenese als schlanke. Für die Praxis heißt das: wenn zwei gleich große und gleich alte Menschen des gleichen Geschlechts das gleiche essen und das gleiche arbeiten, dann bleibt der mit der höheren Thermogenese schlank und der mit der geringeren nimmt langsam aber sicher zu. Die verminderte zitterfreie Thermogenese ist also eine der angeborenen Eigenschaften, die das Entstehen von Übergewicht und Fettsucht begünstigen können.
Eine bekannte, weit verbreitete und viel verwendete Substanz, die die Thermogenese beeinflusst, ist das vor allem mit dem Zigarettenrauchen aufgenommene Nikotin. Eine seiner pharmakologischen Wirkungen ist die Verstärkung der Thermogenese. Bemerkt wird vor allem der Wegfall dieses Effektes, wenn, was im Übrigen immer sehr zu empfehlen ist, das Rauchen aufgegeben wird: nun wird die Nahrungsenergie besser im Sinne der ATP-Synthese genutzt und es wird weniger der enthaltenen Energie als Wärme verstrahlt. Daher kommt es leichter zur Körperfett- und Gewichtszunahme. Die Zunahme hat also weniger mit mehr Appetit, sondern mehr mit weniger Thermogenese zu tun. Diesem Effekt kann nur durch etwas weniger Nahrungsaufnahme oder – besser – durch etwas mehr Bewegung gegen gehalten werden.
