营养学基础知识能量

关于营养学基础知识能量第一节能量一、概述能量是一个系统作功的能力。因系统作功时多以燃烧产热形式表达，故曾被称为热能。第2页,共35页，星期六，2024年，5月人类的一切生命活动的基本形式为新陈代谢。而人体的新陈代谢实际上又是体内、外环境进行的物质与能量的交换。在这一过程中均需不断产生和消耗能量。由于人的新陈代谢和体温的维持都需要消耗能量，如细胞的生长繁殖、组织的自我更新、营养物质的运输、代谢废物的清除等。因此，没有能量，机体的任何一个器官都无法进行工作。第3页,共35页，星期六，2024年，5月食物中提供的营养素则是机体能量的源泉。食物中的供能营养素在体内经酶的作用进行生物氧化既可释放出能量。人体所需能量通常来源于碳水化合物、脂肪和蛋白质等三大营养素，故此三者被称为供能营养素。第4页,共35页，星期六，2024年，5月二、能量单位目前，国际通用的能量单位为焦耳（J）。但有些国家，如美国、加拿大和我国仍在继续使用卡和千卡。以下为千卡（kcal）与焦耳（J）之间的换算关系。1kcal=4.184kJ；1kJ=0.239kcal1000kcal=4.184MJ；1MJ=239kcal第5页,共35页，星期六，2024年，5月每克蛋白质、脂肪、碳水化合物的产热量分别为4kcal（16.8kJ）、9kcal（37.5kJ）和4kcal（16.8kJ）。此外，酒中的乙醇也能提供较高的能量。每克乙醇产生能量为7kcal（29.3kJ）。第6页,共35页，星期六，2024年，5月三、人体的能量消耗一般成年人的能量消耗，包括基础代谢、体力活动消耗和食物热效应等三个途径。对于儿童、孕妇、乳母等还要满足其特殊生理需要，如儿童、青少年应满足其生长发育的需要；孕妇则要保证胎儿正常生长需要，而乳母应考虑分泌乳汁的需要等。第7页,共35页，星期六，2024年，5月㈠基础代谢1、基础代谢与基础代谢率基础代谢（BM）是指维持人体基本生命活动的最低能量需要，即在无任何体力活动及紧张思维活动、全身肌肉松驰、消化系统处于静止状态情况下（即睡眠或睡眠初醒时），用以维持体温、心跳、呼吸、细胞内外液中电解质浓度差及蛋白质等大分子合成的能量消耗。而在基础状态下，单位时间内代谢所消耗的能量，即为基础代谢率（BMR）。通常，BMR常以单位时间内人的体表面积所散发的热量来表示。第8页,共35页，星期六，2024年，5月2、基础代谢的测定基础代谢的测定一般是在环境温度恒定（18～25℃）及人处于清醒、静卧、空腹（进食后12小时）的状态下进行。通常应先根据身高、体重求出个体的体表面积，再按体表面积与该个体年龄的基础代谢率计算出基础代谢消耗的能量。第9页,共35页，星期六，2024年，5月根据身高和体重求出体表面积（也可查表），再按体表面积与该年龄的基础代谢率计算体表面积计算公式为：男：A=0.00607×身高(㎝)＋0.0127×体重(㎏)－0.0698女：A=0.00586×身高(㎝)＋0.0126×体重(㎏)－0.0461（单位：㎡）第10页,共35页，星期六，2024年，5月一般情况下，每kg体重每小时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1（kcal）×24（h）×体重（kg）。有西方学者提出的公式可以直接计算24小时的基础代谢能耗量，即基础能量消耗（BEE）。男：BEE=66＋13.7×体重（kg）＋5.0×身长（cm）－6.8×年龄（岁）女：BEE=66.5＋9.5×体重（kg）＋1.8×身长（cm）－4.7×年龄（岁）第11页,共35页，星期六，2024年，5月3、影响基础代谢的因素⑴体表面积：BMR的高低与人的体重并不呈正比例相关，但与其体表面积呈正比例关系。故目前常用人的体表面积作为标准来测定BMR。⑵年龄：如儿童的BMR最高，青壮年期较稳定，40岁以后有所降低。⑶性别：如男子的BMR一般多高于女子（但女子在妊娠期时，其BMR相应增加）。第12页,共35页，星期六，2024年，5月⑷种族：同样身高人的BMR，因其种族不同而有差异。如身高相同及体表面积相同，但以印第安人的BMR最高，欧美人次之，亚洲人较低。⑸营养状态：长期热能摄入不足、营养不良者BMR偏低。完全禁食10余日后BMR降低25%，这可能是机体采取的一种适应机制。⑹疾病：白血病、癌症、发烧、内分泌失调等病理情况可影响机体的新陈代谢。体温每升高1℃，BMR约增加13%。第13页,共35页，星期六，2024年，5月⑺内分泌：甲状腺、垂体、肾上腺机能亢进，相关激素的分泌旺盛时，人的活动时间越长、强度越大，则能量消耗越多。⑻季节与体力活动強度：BMR在不同季节与不同活动強度的人群中有一定的差异，正说明季节气候变化与活动強度的差异是对BMR产生显著影响的因素。如活动強度大的人要高于活动強度小的；冬季人的BMR要高于夏季等。第14页,共35页，星期六，2024年，5月㈡体力活动由于体力活动強度的差异是对BMR产生显著影响的因素。人在不同体力活动強度的状态下，所需消耗的能量亦有很大差异，且对能量营养素的摄入量亦有不同。活动强度越大，持续时间越长，能量消耗越多；工作程度越熟练，完成同样的工作所需的时间越短，所消耗能量越少。第15页,共35页，星期六，2024年，5月㈢食物热效应食物热效应（TEF）也称为食物特殊动力作用（SDA），是指人体在摄食过程中，由于要对食物中的营养素进行消化、吸收、代谢转化等生理活动，故需要额外消耗能量，同时引起体温升高和能量消耗增加的现象，就是食物的热效应现象。因此，食物热效应对人体而言实际上是能量的损耗。第16页,共35页，星期六，2024年，5月通常食物热效应的高低与食物营养成分、进食量和进食频率有关。如蛋白质含量丰富的食物的热效应最高；其次是富含碳水化合物的食物；而脂肪含量高的食物为最低。一般食物脂肪的消化、吸收等活动约需消耗其本身所产生能量的4%～5%，碳水化合物则为为5%～6%，而蛋白质食物则要消耗其本身所产生能量中的30%～40%。若食用混合膳食时，食物的热效应作用可相当于基础代谢的10%，或全日总能量消耗的6%，约为每日600kJ（150kcal）左右。第17页,共35页，星期六，2024年，5月吃得越多、进食越快，其能量消耗越多，食物的热效应逾高。食物的热效应作用可在进食后7～8小时达到高峰。由于，进歺时的食物尚不能发挥其供能作用，故对其消化、吸收等活动所需的能量则是取自人体的能量贮备。所以，每歺摄入的能量至少应与其热效应所消耗的能量保持平衡。第18页,共35页，星期六，2024年，5月㈣生长发育儿童、青少年的能量消耗应包括生长发育所需要的能量。㈤其他人的情绪和精神状态对能量的消耗也有一定的影响。第19页,共35页，星期六，2024年，5月

能量需要量的确定

人体能量消耗的测试方法主要有直接测热法和间接测热法。在营养调查工作中，可采用较为简便的“生活观察法”或“体重平衡法”。第20页,共35页，星期六，2024年，5月

对调查对象进行24小时的跟踪观察，详细计算各项活动的持续时间，参照各种动作能量消耗率，查算出一日的能量消耗，在此基础上再加上15％的食物特殊动力作用所消耗的能量，就是一天的能量需要量。一、活动观察计算法第21页,共35页，星期六，2024年，5月

计算一日能量消耗的平均值，可进行多日观察，然后根据各类活动在调查期间所占的时间比例，求出一日能量消耗的平均值，观察天数越多，代表性越强，偏差越小。活动观察法虽简便易行（除秒表计时外，不需要其他设备），但要求被调查者密切配合，各项工作计时准确，偶有疏漏，便影响计算结果，而且费时费人力。第22页,共35页，星期六，2024年，5月

此法只适用于健康成人。健康成年人机体有维持能量平衡的调节机制，使能量的摄入与消耗相适应，体重保持相对平衡。因此，精确地计算出一定时期（连续15天以上）所摄入的食物能量，并测定此时期始末的体重。

二、体重平衡法第23页,共35页，星期六，2024年，5月

经常测量体重是监测能量是否平衡的简便的方法。如果体重恒定或相当于标准体重，说明这段时间内能量的摄入平衡，即摄入量和消耗量大致相等。一般来说体重有所增加，则说明能量的摄入大于消耗，过剩的能量以脂肪的形式积累在体内。如果没有疾病的情况下体重减少，则说明能量的摄入长期低于消耗，因而只得运用体内脂肪来满足所需能量。第24页,共35页，星期六，2024年，5月

男:身高＞165厘米标准体重（千克）=身高（厘米）－100

身高＜165厘米标准体重（千克）=身高（厘米）－105

女:标准体重（千克）=身高（米）－110

我国成人标准体重可参考下列公式计算：第25页,共35页，星期六，2024年，5月

如实测体重在标准体重±10%之间，属正常；在±10%～20之间，属过重或消瘦；如±20%属肥胖或瘦弱。如某男子，身高为170厘米，他的标准体重应为70千克。如体重在63～77千克之间是正常的，超出或低于这个范围都不能视为能量的摄入平衡。第26页,共35页，星期六，2024年，5月

所谓能量平衡是指机体消耗和摄入的能量趋于相等。当能量的摄入量与消耗量相当时，人体的体重保持恒定；能量摄入量大于消耗量时，体重和体脂会增加；能量摄入量小于消耗量时，则体重会减轻，两者都有损于身体健康。人体的能量消耗包括以下几个主要部分：基础代谢的消耗、运动的生热效应、食物的生热效应和机体生长发育所需的能量。能量平衡第27页,共35页，星期六，2024年，5月

人体能量来源主要是食物中的糖类、脂肪和蛋白质，这三种产热营养素在人体的代谢中，既各有特殊生理功能又相互影响。人体能量的需要量因受劳动强度、年龄、性别、生理特点等因素影响而有所不同，一般成人能量摄入量和消耗量保持平衡，就能维持各种正常的生理活动的需要。第28页,共35页，星期六，2024年，5月

1.能量过多的危害摄入能量过多，其多余部分在体内转变为脂肪，使体脂增多，体重增加，形成肥胖。肥胖对健康不利，因为身体肥胖，不但有大量脂肪积聚在皮下，而且还有许多脂肪沉积在一些内脏上。如果大量脂肪沉积在肝脏里，使之变成脂肪肝，肝脏的许多重要生理功能就会受到影响。（一）能量不平衡的危害第29页,共35页，星期六，2024年，5月

2．能量不足的危害当能量摄入不足时，体内贮存的脂肪和糖原将被动用，甚至体内的重要物质——蛋白质也被动用分担供能，使体重减轻，瘦体重也减轻，导致肌力减弱，工作效率下降。长期能量摄入不足，影响蛋白质的吸收利用，会加重体内蛋白质的缺乏，引起蛋白质——能量营养不良症。第30页,共35页，星期六，2024年，5月

人在不同年龄阶段，体内能量代谢有所不同。在确定儿童、青少年能量需要时，除根据基础代谢、食物特殊动力作用及各种活动等三方面的消耗外，还应考虑供应生长发育所需的能量物质，这一部分能量占总能量的比例大致如下：学前期儿童占15％～16％；小学阶段占10％；中学阶段占13％～15％。不同年龄阶段能量供给量第31页,共35页，星期六，2024年，5月

人体进入中年以后，基础代谢率逐渐降低，体力活动减小，因而体内能量消耗也随之减少。目前国际上采用年龄变化来校正能量供给量的方法，以20~39岁成人，男子体重为65千克，女子体重为55千克的能量供给量为基础，超过此年龄的，能量摄取逐年递减，防止能量摄取过多。其减少标准为：40~4