食品营养学第二章人体能量需要

1、第二章人体能量需要第二章人体能量需要目的要求目的要求1.1.掌握人体能量需要，能量来源掌握人体能量需要，能量来源2.2.理解生理有效能量（生理能值）的含义理解生理有效能量（生理能值）的含义3.3.理解基础代谢与基础代谢率的意义及影响因素理解基础代谢与基础代谢率的意义及影响因素4.4.掌握三大供能营养素之间适宜的比例关系掌握三大供能营养素之间适宜的比例关系第一节第一节 能量及单位能量及单位一、能量的作用及意义一、能量的作用及意义 供生长、代谢、维持体温以及从事各种体力劳动供生长、代谢、维持体温以及从事各种体力劳动 机体即使处于安静状态也要消耗一定的能量机体即使处于安静状态也要消耗一定的能量 心脏

2、跳动、血液循环、心脏跳动、血液循环、 肺的呼吸、腺体分泌、肺的呼吸、腺体分泌、 肌肉收缩肌肉收缩能量是人类赖以生存和发展以及从事各种活动的基础；能量是人类赖以生存和发展以及从事各种活动的基础；没有能量就没有生命活动，也就没有人类没有能量就没有生命活动，也就没有人类。 太太 阳阳 能能植物植物光合作用（潜能）光合作用（潜能）动物动物潜能潜能 自自 由由 能能 去去 向向人体人体机械能（肌肉收机械能（肌肉收缩）缩）热能（维持体温）热能（维持体温）电能（大脑活动）电能（大脑活动）渗透能（吸收分渗透能（吸收分泌）泌）化学能（生物合化学能（生物合成）成）（无机物：（无机物：CO2 ，H2O及及NH3等等

3、)(有机物：糖类、脂肪、蛋白质）有机物：糖类、脂肪、蛋白质）人类的能量来自食物，食物的能量最终来自太阳能人类的能量来自食物，食物的能量最终来自太阳能二、能量的单位二、能量的单位卡卡(calorie)、千卡、千卡(kilo-calorie)焦耳焦耳(jowle)、千焦耳、千焦耳(kilo-jowle)焦耳与卡的换算关系焦耳与卡的换算关系：1千卡千卡(Kcal)=4.184千焦耳千焦耳(Kj)1千焦耳千焦耳(Kj)=0.239千卡千卡(Kcal)近似计算为近似计算为：1千卡千卡=4.2千焦耳千焦耳1千焦耳千焦耳=0.24千卡千卡第二节第二节 人体能量平衡人体能量平衡一产能营养素和生理有效能量一产能

4、营养素和生理有效能量 糖类、脂肪和蛋白质这三种营养素称为糖类、脂肪和蛋白质这三种营养素称为“产能产能营养素营养素”或或“热源质热源质”。 每克产能营养素在体内氧化产生的净能分别为：每克产能营养素在体内氧化产生的净能分别为： 脂脂 肪肪 39395454 9595= 37= 376kJ6kJ 蛋蛋 白白 质质 18182 2 9292 16167kJ7kJ 糖糖 类类 17171515 989816168kJ8kJ 营养学中，将每克产能营养素在体内氧化分营养学中，将每克产能营养素在体内氧化分解后为机体供给的净能称为解后为机体供给的净能称为生理有效能量生理有效能量食物能值食物能值是食物彻底燃烧时所

5、测定的能值，亦即是食物彻底燃烧时所测定的能值，亦即“物理燃烧值物理燃烧值”或称或称“总能值总能值”。生理能值生理能值则是即机体可利用的能值。则是即机体可利用的能值。 二二 决定人体能量消耗的因素决定人体能量消耗的因素 人体能量的消耗与能量的需要相一致人体能量的消耗与能量的需要相一致能量的消耗能量的消耗= =基础代谢基础代谢 + + 体力活动体力活动 + + 食物特殊动力作用食物特殊动力作用 + + 生长发育生长发育/ /乳汁分泌乳汁分泌 能量密度：是指每克食物中所含的能量( (一一) )基础代谢基础代谢(basal metabolism)(basal metabolism) 指维持人体基本生命

6、活动的能量。即当机体处于清醒、指维持人体基本生命活动的能量。即当机体处于清醒、静卧（不受肌肉活动力和精神紧张的影响）和空腹状态下（饭静卧（不受肌肉活动力和精神紧张的影响）和空腹状态下（饭后后12-14h12-14h，不受食物特殊动力作用的影响）以及一定的环境条，不受食物特殊动力作用的影响）以及一定的环境条件下（件下（室温），维持生命所必需的最低热能需要量。室温），维持生命所必需的最低热能需要量。基本生命活动包括维持体温、呼吸、血液循环、腺体分泌、基本生命活动包括维持体温、呼吸、血液循环、腺体分泌、肌肉的一定紧张度等。肌肉的一定紧张度等。基础代谢率基础代谢率(basal metabolic ra

7、te(basal metabolic rate，BMR)BMR) 指单位时间内人体基础代谢所消耗的能量。指单位时间内人体基础代谢所消耗的能量。 BMRBMR的表示单位为的表示单位为kJkJ(m(m2 2 h)h)、kJkJ(kg h)(kg h)或或 MJ MJd d等等 赵松山赵松山19841984年建议的公式计算：年建议的公式计算：体表面积体表面积 M0.00659身高身高(cm)+0.0126 体重（体重（kg） 0.1603，单位为，单位为m2 因此，人体一日基础代谢的能量消耗因此，人体一日基础代谢的能量消耗=BMR 体表面积体表面积(m2) 24(h) 表3-2 WHO建议的计算基础

8、代谢公式 注：m为体重(kg)。摘自Technical Report Serie 724，Geneva，WHO，1985。 我国营养学会推荐，我国儿童、青少年该公式适用，我国营养学会推荐，我国儿童、青少年该公式适用，1818岁以上人群按公式计算岁以上人群按公式计算结果减结果减5%5%。 WHO于1985年推荐使用Schofield公式(表3-2)，计算一天的基础代谢能量消耗。 影响基础代谢能量消耗的因素影响基础代谢能量消耗的因素 体表面积和体型体表面积和体型 年龄及生理状态年龄及生理状态 性别性别 环境温度环境温度 种族种族 营养状态营养状态 疾病疾病 内分泌内分泌（二）各种体力活动的能量消耗

9、各种体力活动的能量消耗 （三）食物特殊动力作用的能量消耗（三）食物特殊动力作用的能量消耗（specific dynamic action,SDAspecific dynamic action,SDA）是指人体由于摄食所引起的一种额外能量消耗。出现此是指人体由于摄食所引起的一种额外能量消耗。出现此种现象的原因可能是：种现象的原因可能是：u食物在消化道进行消化、吸收、代谢过程中增加了能量消耗食物在消化道进行消化、吸收、代谢过程中增加了能量消耗u各种食物中所含的能量，只有转变成各种食物中所含的能量，只有转变成ATPATP的部分，才能被机体的部分，才能被机体利用，其余的则作为热能向体外散发，从而使安静

10、状态下机利用，其余的则作为热能向体外散发，从而使安静状态下机体向外散失的能量增加。体向外散失的能量增加。u不同食物增加的能耗量不等，进食碳水化合物时可增加其本不同食物增加的能耗量不等，进食碳水化合物时可增加其本身所产热能的身所产热能的5%5%- -6%6%，脂肪为，脂肪为4%4%- -5%5%，蛋白质为，蛋白质为30%30%。一般认。一般认为进食普通混合膳食时，为进食普通混合膳食时，SDASDA相当于基础代谢的相当于基础代谢的10%10%，每日约，每日约6 62828kJ. kJ. 人体在摄食过程中，由于要对食物中营养素进行消化，吸收、代谢转化等，需要额外消耗能量，同时引起体温升高和散发热能，

11、这种因摄食而引起的热能的额外消耗称食物热效应。( (四四) ) 生长发育的能量需要生长发育的能量需要生长期的婴幼儿、儿童的生长发育的能量需生长期的婴幼儿、儿童的生长发育的能量需要量，主要包括机体生长发育中新组织的形成、要量，主要包括机体生长发育中新组织的形成、新生长组织进行代谢所需的能量。新生长组织进行代谢所需的能量。孕妇体内胎儿的生长发育、乳母分泌乳汁等孕妇体内胎儿的生长发育、乳母分泌乳汁等也需额外补充能量。也需额外补充能量。 三、三、 人体能量需要量的人体能量需要量的 测定及推算测定及推算人体能量需要量实际就是能量的消耗量人体能量需要量实际就是能量的消耗量1、气体代谢法气体代谢法碳水化合物

12、、脂肪和蛋白质在生物体内氧化分解时，碳水化合物、脂肪和蛋白质在生物体内氧化分解时，0 02 2的消耗量、的消耗量、C0C02 2及热的产生量是固定的，生物学上通常称及热的产生量是固定的，生物学上通常称为呼吸商为呼吸商(C0(C02 20 02 2值值) )和氧热价和氧热价( (消耗消耗1LO1LO2 2产生的热量产生的热量) )，测，测定一定时间内定一定时间内O O2 2的消耗量就可计算生成的热量。实际应用的消耗量就可计算生成的热量。实际应用中，因受试者食用的是混合膳食，此时呼吸商相应的氧热中，因受试者食用的是混合膳食，此时呼吸商相应的氧热价是价是20202kJ2kJ，产热量很容易计算出来：，

13、产热量很容易计算出来： 产热量产热量=20=202(kJ2(kJL)L) 0 02 2(L)(L)理想体重（Kg）(18.523.9)身高的平方 (单位m) 体重指数(BMI)=体重身高的平方根据世界卫生组织定下的标准，亚洲人的根据世界卫生组织定下的标准，亚洲人的BMI（体重指标（体重指标Body Mass Index)若高于若高于22.9便属于过重。便属于过重。MI 分类分类WHO 标准标准亚洲标准亚洲标准中国参考标中国参考标准准相关疾病发相关疾病发病的危险性病的危险性偏瘦偏瘦18.518.518.5低（但其它低（但其它疾病危险性疾病危险性增加增加正常正常18.524.918.522.918

14、.523.9平均水平平均水平超重超重252324偏胖偏胖25.029.92324.92426.9增加增加肥胖肥胖30.034.92529.92729.9中度增加中度增加重度肥胖重度肥胖35.039.93030严重增加严重增加极重度肥胖极重度肥胖40.0非常严重增非常严重增加加二，能量需要量的计算二，能量需要量的计算 ( (一一) )生活作业观察法生活作业观察法 选择具有代表性的一段时间，对调查对象进行选择具有代表性的一段时间，对调查对象进行24h24h的的跟踪观察，详细记录各项活动和持续的时间，参照各种活跟踪观察，详细记录各项活动和持续的时间，参照各种活动的能量消耗系数，计算动的能量消耗系数，

15、计算1d1d的能量消耗。的能量消耗。 能量消耗能量消耗活动种类能量系数活动种类能量系数 该项活动持续时间该项活动持续时间( (二二) )体力活动水平体力活动水平(Plysical activity level(Plysical activity level，PAL)PAL)计算法计算法 采用采用PALPAL的数值来计算人群总能量消耗是最简单的方的数值来计算人群总能量消耗是最简单的方法之一，我国也将法之一，我国也将PALPAL分为轻、中、重三级，具体数据见分为轻、中、重三级，具体数据见下表下表 ：能量消耗量或需要量能量消耗量或需要量= BMR= BMR PAL PAL (三)食物摄入量的能量计算

16、法食物摄入量的能量计算法正常成人摄食量与能量的消耗基本持平，通正常成人摄食量与能量的消耗基本持平，通过膳食调查，可间接估计人群的能量需要，尽管过膳食调查，可间接估计人群的能量需要，尽管该法不够准确，但由于其简单易行，现场被广泛该法不够准确，但由于其简单易行，现场被广泛采用。采用。 第四节第四节 膳食能量推荐摄入量膳食能量推荐摄入量中国营养学会中国营养学会20002000年年1010月修定了月修定了19881988年的年的“推荐的每日膳食中营养素供给量推荐的每日膳食中营养素供给量(RDA)”(RDA)”，并用，并用“中国居民膳食营养素参考摄人量中国居民膳食营养素参考摄人量(Chinese (Ch

17、inese DRIs)”DRIs)”代替沿用已久的代替沿用已久的RDARDA，用以说明中国居民，用以说明中国居民不同人群对膳食中各种营养素的每日推荐量不同人群对膳食中各种营养素的每日推荐量(RN(RNI I) )或每日适宜摄人量或每日适宜摄人量(AI)(AI)，以及每日可耐受最高摄，以及每日可耐受最高摄人量人量(UL)(UL)，并以此来指导并评价我国居民的营养，并以此来指导并评价我国居民的营养状况。状况。 在膳食能量推荐摄人量在膳食能量推荐摄人量(RNI)中，中，1849岁成人轻岁成人轻体力活动男子为体力活动男子为10.04MJd、女子为、女子为8.8MJd；中等体力活动男子为中等体力活动男子

18、为11.3MJd、女子为、女子为9.62 MJd。 在膳食能量摄在膳食能量摄入比例方面，碳水化合物供能占总入比例方面，碳水化合物供能占总能量的能量的5565、脂肪占、脂肪占2030、蛋白质、蛋白质占占1114为宜为宜第五节第五节 能量的供给与食物来源能量的供给与食物来源一、能量的供给热能的供给量应依个体的消耗量而定，不同热能的供给量应依个体的消耗量而定，不同人群的需要和供给量各不相同。人群的需要和供给量各不相同。糖类，脂肪和蛋白质三大产能营养素在体内糖类，脂肪和蛋白质三大产能营养素在体内各有其特殊的生理作用，且又相互影响。尤其是各有其特殊的生理作用，且又相互影响。尤其是糖类与脂肪在很大程度上可

19、相互转化，并具有节糖类与脂肪在很大程度上可相互转化，并具有节约蛋白质作用，故三者在总热能的供给中应有一约蛋白质作用，故三者在总热能的供给中应有一个适宜的比例。个适宜的比例。过去西方国家的高脂肪，高蛋白的膳食结构给当地过去西方国家的高脂肪，高蛋白的膳食结构给当地人们的身体健康带来许多不良影响。世界各地营养调查表人们的身体健康带来许多不良影响。世界各地营养调查表明，每人每日膳食总能摄入量中糖类占明，每人每日膳食总能摄入量中糖类占404080%80%不等，一不等，一般认为糖类的供给以占机体总能摄入量的般认为糖类的供给以占机体总能摄入量的606070%70%为好，为好，我国则以我国则以5555- -6

20、5%65%为宜为宜；脂肪在各国膳食中的供能比例为；脂肪在各国膳食中的供能比例为1515- -40%40%不等；在我国则以不等；在我国则以15-2515-25% %为宜。蛋白质的供能比率为宜。蛋白质的供能比率则多认为以则多认为以1 15-205-20% %较好，年龄越小相对需要量越大，故应较好，年龄越小相对需要量越大，故应采取上述范围的高限，成年人则相对可以低一些。当然，采取上述范围的高限，成年人则相对可以低一些。当然，上述这些比率并不一定适合于在特殊环境条件下从事特殊上述这些比率并不一定适合于在特殊环境条件下从事特殊作业的人群。作业的人群。 二 能量的食物来源糖类，脂肪和蛋白质普遍存在于各种食

21、物中。糖类，脂肪和蛋白质普遍存在于各种食物中。但是动物性食物但是动物性食物般比植物性食物含有较多的脂般比植物性食物含有较多的脂肪和蛋白质，至于植物性食物中，粮食以糖类和肪和蛋白质，至于植物性食物中，粮食以糖类和蛋白质为主，油料作物则含有丰富的脂肪，其中蛋白质为主，油料作物则含有丰富的脂肪，其中大豆更含有大量油脂与优质蛋白质。至于水果、大豆更含有大量油脂与优质蛋白质。至于水果、蔬菜类植物一般含能较少，但硬果类例外，如花蔬菜类植物一般含能较少，但硬果类例外，如花生，核桃等含有大量油脂从而具有很高的热能。生，核桃等含有大量油脂从而具有很高的热能。 工业食品中含能的多少是其营养学方面的一项重要指工业食

22、品中含能的多少是其营养学方面的一项重要指标。为了满足人们的不同需要：在许许多多的食品中尚有标。为了满足人们的不同需要：在许许多多的食品中尚有所谓所谓“低热能食品低热能食品”与与“高能食品高能食品”之不同。前者主要由之不同。前者主要由含热能低的食物原料含热能低的食物原料( (包括人类不能消化、吸收的食物纤包括人类不能消化、吸收的食物纤维等维等) )所制成，用以满足肥胖症、糖尿病患者的需要，后所制成，用以满足肥胖症、糖尿病患者的需要，后者则是由含能量高的食物，特别是含脂肪量高而含水量少者则是由含能量高的食物，特别是含脂肪量高而含水量少的原料制成，如奶油，干酪、巧克力制品及其它含有高比的原料制成，如奶油，干酪、巧克力制品及其它含有高比例的脂肪和糖所制成的食品。它们的能量密度高，可以满例的脂肪和糖所制成的食品。它们的能量