营养课件热能

营养课件热能第一页，共三十七页，2022年，8月28日一热能的生理意义与能量单位

一、热能及其意义人体维持生命活动以及从事一切工作都需要不断消耗热能，没有热能任何组织器官都无法工作，生命活动也就停止。人体的热能来源与食物，即由糖、脂肪、蛋白质在体内经酶的作用进行生物氧化释放热能；故把它们称为能源物质。除碳水化合物、脂肪和蛋白质三大供能营养素外，酒水中的乙醇也能提供较高的能量

第二页，共三十七页，2022年，8月28日**维持热能平衡的意义：机体消耗和摄入的能量应趋于平衡。热能摄入过多，多余的部分就会转变成脂肪，形成肥胖，同时还会引发高血压、冠心病、脂肪肝、糖尿病、痛风症等疾病。长期摄热能不足，体内储存的脂肪和糖元用于供能，甚至蛋白质也会被分解供能，造成营养不良体重下降。蛋白质—热能营养不良症：因热能供给不足，影响蛋白质吸收和利用，加重了蛋白质的不足，使体重下降，消瘦、贫血、皮肤毛发干燥、精神萎靡、抵抗力下降等。只有在糖和脂肪供应充足时，蛋白质才能发挥营养作用，用于组织生长和蛋白质的更新。第三页，共三十七页，2022年，8月28日二、能量单位能量单位：一般以“kcal”或“KJ”作为热能的计量单位。1kcal=4.2kJ//1kJ=0.24kcal。能量系数（热价）：每克产能营养素在体内充分氧化时所释放的热量称为食物成分的热价。3种产能营养素的生理有效能即能量系数分别为：糖类：4kcal/g+CO2+水脂肪：9kcal/g+CO2+H2O蛋白质：4kcal/g+尿素、肌苷等，故体内产热比体外少。第四页，共三十七页，2022年，8月28日氧的热价：在代谢物质的氧化过程中，每耗1LO2所产生的热量称为氧的热价。1g糖完全氧化耗氧0.81L，糖类氧化时氧热价为5.0kcal/L/O2。1g脂肪完全氧化耗氧1.98L，脂肪氧化时氧的热价为4.7kcal/L/O2。1g蛋白质不能完全氧化，热价计算较复杂，约为4.6kcal/L/O2。一般混合食物氧的热价为4.825kcal/L/O2。第五页，共三十七页，2022年，8月28日三、体内能量的转移、贮存和利用：

图3-1能量的转移、贮存和利用第六页，共三十七页，2022年，8月28日生物能生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。第七页，共三十七页，2022年，8月28日生物能源生物能源——又称绿色能源。是指从生物质得到的能源，它是人类最早利用的能源。古人钻木取火、伐薪烧炭，实际上就是在使用生物能源。“万物生长靠太阳”，生物能源是从太阳能转化而来的，只要太阳不熄灭，生物能源就取之不尽。其转化的过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个物质的循环，理论上二氧化碳的净排放为零。第八页，共三十七页，2022年，8月28日生物能源的开发生物能源是可再生的清洁能源，开发和利用具有巨大的潜力，如建立以沼气为中心的农村新的能量；建立“能量林场”，“能量农场”，“海洋能量农场”；种植柑蔗，木薯，海草，玉米，甜菜，甜高粱等，既有利于食品工业的发展，植物残渣又可以制造酒精以代替石油第九页，共三十七页，2022年，8月28日生物氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直接利用的生物能ATP；生物氧化的本质本质生物氧化的本质是电子的得失；第十页，共三十七页，2022年，8月28日第二节、能量平衡

第十一页，共三十七页，2022年，8月28日一、人体的能量消耗

成人的热能消耗由三部分组成：基础代谢、运动生热效应（体力活动）、食物生热效应；特殊人群还包括生长发育所需的能量。第十二页，共三十七页，2022年，8月28日

（一）、维持基础代谢所需要的能量：1、基础代谢：是指当机体处于清醒、静卧（不受肌肉活动和神经紧张的影响）和空腹状态下（饭后12-14h，不受食物特殊动力作用）以及一定环境温度（20℃±）下维持生命所必需的最低热能需要量。基本上是维持体温、呼吸、循环、腺体分泌等生理活动所需的最低热能。第十三页，共三十七页，2022年，8月28日

确定基础代谢的能量消耗(basicenergyexpenditure，BEE)，必须首先测定基础代谢率(basalmetabolicrate，BMR)。基础代谢率就是指人体处于基础代谢状态下，每小时每平方米体表面积(或每公斤体重)的能量消耗。即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。第十四页，共三十七页，2022年，8月28日

2、计算基础代谢的能量消耗用体表面积进行计算：体表面积(m2)＝0.0061×身高(cm)＋0.0126×体重(kg)－0.1603然后再按年龄、性别查表，计算BMR。用体重计算：一般情况下，成年男子每kg体重、每h基础代谢所消耗的能量为1kcal，因而基础代谢的简单计算方法为：1kcal/h/体重（kg）。通常女性BMR约比男性低5%。如：60公斤人24小时BEE为：60kcal/h/体重（kg）×24（h）=1440kcal/24h第十五页，共三十七页，2022年，8月28日●直接用公式计算

男BEE＝66+13.7×体重(kg)+5.0×身长(cm)－6.8×年龄(y)女BEE＝65.5+9.5×体重(kg)+1.8×身长(cm)－4.7×年龄(y)

简单的方法成人男性按每公斤体重每小时1kcal(4.18kJ)女性按0.95kcal(3.97kJ)，和体重相乘直接计算

●WHO于1985年推荐使用Schofield公式(表)，计算一天的基础代谢能量消耗。

第十六页，共三十七页，2022年，8月28日人体基础代谢率引自《营养与食品卫生学》，第三版，第21页年龄(岁)男女KJ/m2Kcal/m2KJ/m2Kcal/m21357911131517192025221.8214.6206.3197.7189.9179.9177.0174.9170.7164.0161.5156.953.051.349.347.345.243.042.341.840.839.238.637.5221.8214.2202.5200.0179.1175.7168.6158.8151.91485147.7147.353.051.248.445.442.842.040.337.936.335.535.335.2年龄(岁)男女KJ/m2Kcal/m2KJ/m2Kcal/m23035404550556065707580154.0152.7151.9151.5149.8148.1146.0143.9141.4138.9138.136.836.536.336.235.835.434.934.433.833.2.33.0146.9146.4146.0144.3139.7139.3136.8134.7132.6131.0129.335.135.034.934.533.933.332.732.231.731.330.9第十七页，共三十七页，2022年，8月28日WHO于1985年提出用静息代谢率(restingmetabolicrate，RMR)代替BMR。人体24小时静息代谢参考值(kcal)

摘自NutritionScienceandApplications，第二版，第190页，1997年。年龄(y)体重(kg)4050576470778491100男性10～1818～3030～60>60135112911343102715261444145911621648155115401256177116581621135118761750169114231998185717721526212119641853162122432071193517162401220920391837女性10～1818～3030～60>60123410841177101613561231126411211441133413251195152714371386126816001525143813311685162814991404177117311560147818561833162115521966196616991646第十八页，共三十七页，2022年，8月28日3、影响基础代谢能量消耗的因素：体表面积和体型：年龄及生理状态：BMR性别因素：34环境温度：32种族：30营养状态：年龄疾病：4555657585

内分泌水平：

图3-2年龄与BMR第十九页，共三十七页，2022年，8月28日

●体格的影响同等体重，瘦高者>矮胖者，男性高于女性5%-10%。

●不同生理、病理状况的影响儿童、孕妇高，30岁以上每10年降2%。

●环境条件的影响炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张升高；禁食、少食、饥饿降低。

●尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高

第二十页，共三十七页，2022年，8月28日（二）、体力活动的能量消耗：

也称运动的生热效应。体力活动一般包括职业活动、社会活动、家务活动和休闲活动等，因职业不同造成的能量差别最大。中国营养学会2001年将我国居民活动强度分为三级，即轻、中、重体力活动，成人的热能摄入量用BMR乘以不同体力活动水平（PAL）系数进行计算。第二十一页，共三十七页，2022年，8月28日

表3-1建议的中国成人活动水平分级

活动水平职业工作时间分类工作内容举例男（PAL）女

轻75%时间坐或站立办公室工作/修理电器钟表1.551.5625%时间站着活动售货员/酒店服务员/讲课等

中25%时间坐或站立学生日常活动、机动车驾驶1.781.6475%时间特殊职业活动电工安装、车床操作等

重40%时间坐或站立非机械化农业劳动、炼钢2.101.8260%时间特殊职业活动舞蹈/体育运动/装卸/采矿等第二十二页，共三十七页，2022年，8月28日（三）、食物特殊动力作用：进食后，机体向外散失的热量比进食前有所增加，即人体热能消耗增加，这种由于摄取食物而引起机体能量代谢额外增加的现象就是食物特殊动力作用。食用普通混合膳食时，食物特殊动力作用相当于每日基础代谢的10%或全日总能耗的6%，约150-200kcal的能量。（四）、生长发育：正在生长发育的机体需额外能量维持机体的生长。如儿童和孕妇，研究表明，每增加1g新组织约需要4.78kcal的能量。第二十三页，共三十七页，2022年，8月28日（五）、人体的能量需要：3个月婴儿120kcal/kg；3-5月115；6-8月110；9-11月105；1-3岁100；>3岁后每增加3岁，每kg体重所需热能减去10kcal，而成年人所需Q仅为42kcal/kg。成年期，BMR下降相应调整热能供给，20-39岁基础代谢比较稳定，一般以这个时期热能供给量为标准，>40岁，一般以10年为一段，依次分别递减5%、10%、20%和30%。也有个体差异。第二十四页，共三十七页，2022年，8月28日第二十五页，共三十七页，2022年，8月28日第二十六页，共三十七页，2022年，8月28日四、能量的参考摄入量（DRIs）及食物来源：1、能量的推荐摄入量：能量需要量是指维持机体正常生理功能所需要的能量，即长时间保持良好的健康状况、具有良好的体型、机体构成和活动水平的个体达到能量平衡，并能胜任必要的经济和社会活动所需要的能量摄入。2、能量的食物来源：糖、脂肪、蛋白质普遍存在于各种食物中，但动物性食物一般比植物性食物有较多的脂肪和蛋白，植物性食物中粮食以糖类和蛋白为主，油料作物有丰富的脂肪，其中大豆有大量油脂个蛋白质，至于水果、蔬菜类一般含能较少，但硬果例外，如核桃、花生等含大量油脂，有很高的热能。第二十七页，共三十七页，2022年，8月28日三、能量代谢失衡：1、体质指数：BMI=体质量（kg）/身高（m2）。2、长期能量摄入不足：会动用机体储存的糖原及脂肪，发生Pro-Q营养不良，临床主要表现消瘦、贫血、神经衰弱、皮肤干燥、脉搏缓慢、工作能力下降、体温低、抵抗力低，儿童出现生长停顿等。3、长期能量摄入过多：会造成人体超重或肥胖，血糖升高，脂肪沉积，肝脂增加肝功能下降，过度肥胖还造成肺功能下降，易造成组织缺氧。肥胖并发症主要有脂肪肝、糖尿病、高血压、胆结石、心脑血管疾病及某些癌症。第二十八页，共三十七页，2022年，8月28日《慈氏基本哲学》导言瑞士科学家普利高京指出：“西方科学和中国文化对整体性、协同性理解的很好结合，将导致新的自然观和哲学观。”

英国科技史家李约瑟说：“谁知道身心相关概念的未来进展，将在医学中需要怎样近一步发展呢？中国传统医学思想的复合体，可能会在科学发展的最终状态，发挥大于人们所承认的作用。”

中国科学家钱学森更预言：人体特异功能研究一旦突破，将会引起一场新的科技革命，并从而推动社会进步，改变人类的总体面貌。第二十九页，共三十七页，2022年，8月28日美国哲学家成中英认为：中国哲学的重建，至少是下一世纪的事情。而文化百科意识（包括自然、哲学、医学观）和人本观的总体改变与飞跃什么时候才能完成呢？中国古典哲学天人和一的有机混元性，不同于西方哲学与科学的那种形式联系。可以说：中国哲学的突破和重建，将带动人类文化科学百科意识的更新与飞跃。第三十页，共三十七页，2022年，8月28日但人对自身的认识远不及对外界的认识那样全面深刻。第三十一页，共三十七页，2022年，8月28日正反物质的形成正反物质的形成至今仍是科学界的一个未解之谜，但是其存在性已被证实。德国的科学家曾称，他们已经找到答案：反物质是由中子星和黑洞撕裂恒星产生的。但是还在探索之中。至于“反物质能有巨大的能量”并不是说反物质本身具有多大能量，而是因为正反物质相遇时会互相湮灭，完全转化成能量（爱因斯坦质能方程E=mc^2），由此释放出巨大的能量。第三十二页，共三十七页，2022年，8月28日物质与反物质国外媒体报道，反物质是一种极其神秘的物质，它们与普通物质一起构成了整个宇宙。