营养学基础—人体的能量消耗基础和代谢体力活动

1、营养学基础人体的能量消耗基础和代谢体力活动1. 膳食（diet） 人们的日常饮食，由多种食物组成的。2. 营养 （nutrition） 生物从外界摄入食物，以满足自身生理功能和从事各种活动需要的必要生物学过程。3. 营养素（nutrient） 食物中所含的维持人体生理功能和生命活动必需的各种营养成分。蛋白质矿物质碳水化合物维生素脂类水营养素的主要功能提供能量调节代谢构建和修复组织 宏量营养素（macronutrient） 蛋白质、脂肪、碳水化合物 微量营养素（micronutrient） 维生素、矿物质 产能营养素 碳水化合物、脂肪和蛋白质protein 一、蛋白质（一）生理功能 （二）氨基酸

2、和必需氨基酸1. 必需氨基酸（essential amino acid, EAA） 人体不能合成或合成速度不能满足机体需要，必须从食物中获得的一类氨基酸称为必需氨基酸。这类氨基酸共有9种：亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、组氨酸。其中组氨酸是婴儿的必需氨基酸。2. 条件必需氨基酸（conditionally essential amino acid）或半必需氨基酸（semiessential amino acid） 半胱氨酸和酪氨酸在体内分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成，如果膳食中能直接提供这两种氨基酸，则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要可分别减少30和50。所以半

3、胱氨酸和酪氨酸称为条件必需氨基酸或半必需氨基酸。 3. 限制氨基酸（limiting amino acid ） 当食物蛋白质中一种或几种必需氨基酸相对含量较低或缺乏，限制了食物蛋白质中的其它必需氨基酸被机体利用的程度，使其营养价值降低，这些含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸，含量最低的称为第一限制氨基酸。4. 蛋白质互补作用（complementary action ） 多种食物蛋白混合食用, 它们之间相互补充其必需氨基酸不足以提高整个膳食蛋白质营养价值的作用叫蛋白质互补作用。（四）食物蛋白质的营养价值评价蛋白质的含量蛋白质的消化率蛋白质的利用率优质蛋白质和参考蛋白质优质蛋白质动物蛋白质大

4、豆蛋白质（五）人体蛋白质营养状况评价1. 人体蛋白质营养状况评价方 法临床检查实验室检查身高、体重、发育上臂围上臂肌围、上臂肌区上臂围2. 蛋白质不足与过剩水肿型营养不良 干瘦型营养不良（五）参考摄入量及来源 1. 蛋白质的推荐摄入量2. 蛋白质的食物来源 二、脂类脂类（lipids）脂肪 fats类脂 lipids磷脂糖脂固醇及类固醇鞘磷脂脂蛋白（一）脂类的分类及功能 脂肪的生理功能细胞膜和亚细胞器膜的重要成分促进细胞内外物质交流有利于脂肪的吸收、转运和代谢磷脂的生理功能（除供能外）所有体细胞，特别是神经组织的组成成分胆酸、7-脱氢胆固醇、维生素D2、性激素、黄体酮、前列腺素、肾上腺皮质激素

5、等重要生理活性物质和激素的前体物研究发现血胆固醇水平过低与癌症发病率增加有关胆固醇的生理功能5. 脂蛋白20406080500直径 (nm)510极低密度脂蛋白 VLDLHDL2乳糜微粒低密度脂蛋白 LDLHDL3乳糜微粒CMIDLLp(a)CM残粒密度 (g/ml）脂蛋白的大小高密度脂蛋白脂蛋白的生理功能LDL转运胆固醇到肝外组织细胞HDL将胆固醇从周围组织转运到肝脏CM将食物中的TG从小肠转运到肝脏VLDL转运内源性TG到脂肪及肌肉组织（二）脂肪酸和必需脂肪酸1. 脂肪酸（fatty acid）分类按碳链长短分按饱和度分按空间结构分饱和脂肪酸不饱和脂肪酸长链脂肪酸中链脂肪酸短链脂肪酸按双键

6、数目分饱和脂肪酸单不饱和脂肪酸多不饱和脂肪酸反式脂肪酸3. 必需脂肪酸（essential fatty acid，EFA） 是指人体不可缺少而自身又不能合成，必须通过食物供给的多不饱和脂肪酸。n-6系列中的亚油酸和n-3系列中的-亚麻酸是人体必需的两种脂肪酸。 必需脂肪酸的功能磷脂的重要组成成分 是合成体内某些重要物质的原料与胆固醇代谢有关促进发育，保护皮肤3. n-3脂肪酸EPA和DHA（三）膳食脂肪营养价值评价 脂肪的消化率必需脂肪酸含量脂溶性维生素含量脂类的稳定性（四）人体脂肪含量评价体重皮褶厚度（五）参考摄入量和来源1. 脂肪的参考摄入量表2 中国居民膳食脂肪适宜摄入量（AI）（脂肪能

7、量占总能量的百分比）年龄/岁脂肪SFAMUFAPUFA(n-6):(n-3)胆固醇0 45-55 4:10.535-404:12 30-35(4-6):17 25-30(4-6):11325-3010810(4-6):11820-30101010(4-6):1300mg6020-3010108-104:1300mg2. 脂类的食物来源表3 食物胆固醇含量（ mg / 100g ）食物胆固醇食物胆固醇食物胆固醇鸡蛋黄1个266肥牛肉99鱼80鸭蛋黄1个619排骨105牛奶13蛋白0瘦肉77鸡油74猪脑2530羊肉（瘦）70猪油56牛脑2054羊肉（肥）138植物油0猪腰480牛肉65水果0牛腰3

8、87鲜鱿鱼248蔬菜0猪肝328龙虾85硬果类0羊肝323虾154三、碳水化合物 （一）碳水化合物的分类碳水化合物（carbohydrate）单糖（monosaccharide）双糖（disaccharide）寡糖（oligosaccharide）多糖（polysaccharide）1. 单 糖 葡萄糖（glucose）果糖（frucose）半乳糖（galactose）其它单糖 如糖醇类2. 双 糖 蔗糖（sucrose）麦芽糖（maltose）乳糖（lactose）海藻糖（trehalose）3. 寡 糖 棉子糖（raffinose）水苏糖（stachyose）4. 多 糖按人体可吸收利用的

9、程度可吸收利用多糖淀粉（starch）糊精（dextrins）糖原（glycogen）不可吸收利用多糖膳食纤维 膳食纤维（dietary fiber） 是指食物中不能被消化利用的纤维性物质。主要来自植物性食物，多数是植物的支撑物和细胞壁。根据水溶性分类不溶性纤维纤维素半纤维素木质素可溶性纤维果胶树胶一部分半纤维素（二）生理功能膳食纤维的生理功能减少便秘，预防大肠疾病预防癌症预防心血管疾病和胆石症防治糖尿病防治肥胖（三）血糖指数（ glycemic index, GI ）1. 定义 含50g碳水化合物的食品引起的血糖反应曲线下的面积与含等量的碳水化合物的标准食品血糖反应之比。以百分含量表示。以葡

10、萄糖或白面包为标准。2.分类低GI食物 GI55中GI食物 55GI75（三）参考摄入量和来源1. 碳水化合物的供给量 一般认为每日膳食总能量来源应有5565来自碳水化合物较为适宜。 2. 碳水化合物的食物来源主要来源：粮谷类及制品块根（茎）类蔬菜：土豆、红薯、芋头等杂豆类及制品：红豆、绿豆、豌豆、蚕豆水果及制品纯糖类及其制品：蜂蜜、糖果、白糖等主要来源四、能 量（一）能量单位和能量系数 1. 能量单位常用单位：卡（calorie, cal），千卡（kilogram calorie, kcal）国际制单位：焦耳（Joule, J），千焦（kJ）。焦耳与千卡换算公式如下： 2. 能量系数或产热系

11、数 定义：每g碳水化合物、脂肪、蛋白质在体内氧化产生的能量值 。碳水化合物 4.1984kcal脂肪 9.45959kcal蛋白质 （）924kcal 3. 三大产能营养素的功能特点 表4 产能营养素的功能特点(单位：kJ/g(kcal/g)碳水化合物脂类蛋白质在供能中的地位最主要的能源能量值最高的能源无足够碳水化物和脂肪或摄入过量时才氧化供能体外燃烧17.15（4.1）39.45（9.45）23.64（5.65）消化率（）989592体内氧化16.81（4.0）37.48（9.0）16.74（4.0）供能速度快慢代谢产物CO2和H2OCO2和H2O，碳水化合物不足时产生酮体CO2和H2O尿素

12、、肌酐等食物特殊动力作用 564530（二）人体的能量消耗 基础代谢体力活动食物热效应（食物特殊动力作用）生长发育1. 基础代谢（basal metabolism, BM） 基础代谢是维持生命的最低能量消耗。即人体在清醒、静卧、空腹（进食后1214h）、思想放松、室温适宜（1825）时维持呼吸、心跳、体温、循环、腺体分泌、肌肉的一定紧张度等生理过程所消耗的能量。定义：基础代谢率（basal metabolic rate, BMR）定义：指单位时间内人体每平方米体表面积所消耗的基础代谢能量，常用来表示基础代谢的水平。单位为kJ/(m2h)，或kcal/(m2h)。人体一日基础代谢的能量消耗（ba

13、sic energy expenditure, BEE）=BMR24h体表面积。影响人体基础代谢的因素体型和瘦体质（lean body mass）内分泌和应激状态年龄性别营养与机能状态环境因素其它，如咖啡因、尼古丁2. 体力活动 体力活动所消耗的能量约占人体总能量消耗的15%30%。是人体能量消耗变化最大，也是人体控制能量消耗、保持能量平衡、维持健康最重要的部分。肌肉越发达者，活动时消耗能量越多；体重越重者，做相同运动所消耗能量越多；活动时间越长、强度越大，消耗能量越多；劳动熟练程度越高，消耗能量越少。 体力活动耗能与以下因素有关：3. 食物热效应 人体在摄食过程中，由于要对食物中营养素进行消

14、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，这种因摄食而引起的能量的额外消耗称食物热效应（thermic effect of food，TEF）。4. 生长发育 婴幼儿、儿童、青少年 孕妇 乳母 疾病恢复期的病人（三）参考摄入量和来源1. 能量的参考摄入量2. 能量营养状况的评价量质CarbohydrateLipidsproteinExerciseActivityBEE能量平衡的判定 体重正常体重为标准体重10%体重超过标准体重的10%表示超重体重超过标准体重的20%表示肥胖能量平衡的判定体质指数（body mass index， BMI ）表6 BMI成人肥胖程度评价标准分类WHO标准 亚洲人标准中国人标准体重过低18