营养基本概念、能量、碳水化学物.ppt

第三章 营养学基础 第一节 营养学概论 一、营养学基本概念 1、营养学： 1）定义 （1）研究人体营养规律及其改善措施 的科学。 （2）研究膳食、营养素及其他食物成分 对健康影响的科学。 2）主要研究内容： 基础营养学：吃的本质 食物营养学：吃什么 人群营养学：怎么吃 营养与疾病：吃出来吃回去 公共营养：营养政策 3）理论基础：生物化学、生理学、病理 学、临床医学、食品科学、农业科学 4）应用： 小：指导群体或个体合理安排饮食，防 病保健 大：影响国家的食物生产、分配及食品 加工政策，改善国民体质，促进社会 经济发展 2、营养： 1）字面含义：谋求养生 2）科学定义： 指人体吸收、利用食物或营养物质过程，也是 人类通过摄取食物以满足机体生理需要的过程。 生理需要：构建组织器官；调节生理功能、维持正 常生长、发育；防病保健 3）营养的核心是合理 。 l合理营养是 一个综合性概念 通过膳食提供满足人体生理需要的能量和多种营 养素 通过建立膳食制度和科学的烹调方法 , 以利于各 种营养物质的消化、吸收和利用。 避免膳食构成的比例失调。 减少烹调过程中营养素的损失或有害物质的形成 l合理营养的意义是 : 促进生长发育、防治疾病、 增进智力、促进优生 , 增加机体免疫功能 , 促进 健康长寿。 3、营养素 1）定义 ：机体为了维持生存、生长发育、体力活 动和健康以食物的形式摄入的一些需要的物质。 2）种类：蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、 维生素（水） 3）几组概念 l必需营养素：不能在体内合成，必须从食物中获 得 非必需营养素：可以在体内有其他食物成分转换生 成，不一定需要由食物中直接获得。 l宏量营养素：在膳食中所占的比重大的营养素（ 蛋白质、脂类、碳水化合物） 微量营养素：在膳食中所占比重小的营养素 （矿物质、维生素） 矿物质 l常量元素：在体内含量相对较多 l微量元素：在体内含量很少 4、膳食营养素参看摄入量 1)摄入剂量对健康的影响 P:50图31 2）、膳食营养素参考摄入量(DRIs) （1）定义：一组每日平均膳食营养素摄入量的参 考值 （2）内容 l 平均需要量(EAR) 是群体中各个体需要量的平均值， 是根据个体需要量的研究资料计算得到的。EAR 是能够满足群体中 50的成员的需要，不能满 足另外 50的成员的需要的水平。 EAR 是制定 RNI 的基础。 l推荐摄入量(RNI) 是可以满足某一群体中绝大多数(9798)个 体需要量的摄入水平。 长期摄入 RNI 水平，可以满足身体对该营养素 的需要，保持健康和维持组织中有适当的储备。 RNI 的主要用途是作为个体每日摄入该营养素的 目标值。 RNI 是以EAR为基础制订的。 如果已知 EAR 的标准差，则 RNI 定为EAR 加两 个标准差，即 RNI：EAR+2SD。 如果关于需要量变异的资料不够充分，不能计算 SD 时，一般设 EAR 的变异系数为 10，这样 RNI=12EAR。 l适宜摄入量(AI) 当某种营养素的个体需要量的资料不足，没有办 法计算出 EAR，因而不能求得 RNI时，可设定 适宜摄入量来代替 RNI。 AI 不是通过研究营养素的个体需要量求出来的 ，而是通过对健康人群摄入量的观察或实验获得 的。 AI 的主要用途是作为个体营养素摄入量的目标。 AI 与 RNI 相似之处是二者都用作个体摄入量的 目标，能够满足目标人群中几乎所有个体的需要 。AI 和RNI 的区别在于 AI 的准确性远不如 RNI ，有时可能明显的高于 RNI。 l可耐受最高摄入量(UL) 是平均每日可以摄入该营养素的最高量。 “可耐受”的含义是指这一摄入水平一般是可以耐 受的，对人群中的几乎所有个体大概都不至于损 害健康。当摄入量超过 UL 进一步增加时，损害 健康的危险性随之增大。UL是日常摄入量的高 限，并不是一个建议的摄入水平。 鉴于我国近年来营养强化食品和膳食补充剂的日 渐发展，有必要制定营养素的 UL 来指导安全消 费。对许多营养素来说，当前还没有足够的资料 来制定它们的 UL，所以没有 UL 值并不意味着 过多摄入这些营养素没有潜在的危险。 应当特别强调的是： DRIs 是应用于健康人的膳食营养标准 ，它不是一种应用于患有急性或慢性 病的人的营养治疗标准，也不是为患 有营养缺乏病的人设计的营养补充标 准。 二、营养与健康的关系 1、营养素的功能 1）提供能量 （碳水化合物、脂类、蛋白质） 2）促进生长于组织的修复 （蛋白质、矿物质、维生素） 3）调节生理功能（蛋白质、维生素、矿物质） （1）维持动态平衡 a.能量平衡：摄入=消耗 b.营养素平衡：氮平衡、钙平衡 c.水盐平衡：酸碱平衡、渗透压平衡 （2）内环境稳定（稳定机制） a.神经体统调节（神经递质的释放可悲钙离子加强 或镁离子抑制） b.酶调节（蛋白质组促成、维生素辅酶成分、微量 元素酶组成） c激素调节（激素成分：矿物质；激素功能：蛋 白质、维生素；激素受体：蛋白质） 2、营养是维持健康的基础 1）维持人体组织的构成 2）维持生理功能 3）维持心理健康 4）预防疾病发生 3、营养对人群健康的影响 1）保证儿童的正常生长发育和心理发育 2)满足各类特殊人群的营养需要 3)增强特殊环境下人群的抵抗力、耐受性 、适应性 4）预防营养素的缺乏与过多及相关的疾病 5）辅助各种疾病的治疗 重要 1、营养必须通过食物中所含有的营养素及其 他活性物质发挥作用，讲营养不能脱离食 物及膳食。 2、营养素必须通过征程的生理过程发挥作用 ，将营养要考虑各种营养素的吸收利用及 代谢过程。 3、营养的目标：维持健康、预防疾病、加速 康复（祛病强身） 营养史 长久的过去，短暂的历史 （中国的食疗、营养素的发现、膳食结 构、预防作用） 第二节 能量及宏量营养素 （产能营养素） 一、能量 1、能量单位 1） 千焦和千卡的概念 1千卡（Kcal）指1000g纯水的温度由15上升到16所需 要的能量。 1焦耳（J）是指用1牛顿（N）力把1kg物体移动1m所需要 的能量。1000等于1千焦（KJ）。 2）“千焦”（KJ）和千卡（Kcal）的换算 1Kcal=4.18KJ 1KJ=0.239Kcal 2、 能量的来源 1）生物的能量来源：太阳的辐射能 2）对太阳能的转化：由植物利用光和作用合成糖类，形 成含碳的有机化合物。 将光能转化成化学能固定在植物体内。 3）动物可利用的能量：由食物提供。 食物中主要的产能物质为糖类、脂类、蛋白质三类含碳有 机化合物。 4）能量代谢（动物对能量的利用）：指体内产能物质代 谢过程中所伴随的能量释放、转移、储存、和利用。 3、食物能值（食物的卡价） 1）食物能值：是食物彻底燃烧时所测定的能值， 亦称“物理燃烧值”或“总能值”。 2）生理能值 （1）概念：机体可利用的能值。与消化率、体内 氧化程度有关。 （2） 三大营养素的生理能值（能量系数） 1g碳水化合物：4.0Kcal 1g脂肪：9.0Kcal 1g蛋白质：4.0Kcal 4、人体能量消耗的构成 基础代谢 1）定义：指人体维持生命的所有器官所需要的最低能量 需要。 l基础代谢率是指单位时间内的基础代谢，称为基础代谢 率(BMR)。 2）确定：人体在清醒而安静的情况下，空腹（进食后12- 16小时）、静卧状态、环境温度18-25度，测定能量的 消耗， l其以每小时每平方米体表面积来表示能量的消耗比率， 这就是基础代谢率。 在同一性别和年龄组的正常人中基 础代谢率很接近，其中约90%以上 的人其代谢率与平均值相差不超过 15%。故临床上以此百分比作为正 常值的界限。超过这一界限就被认 为基础代谢异常。 年龄/ 岁 男女年龄/ 岁 男女 kJ/m2hkcal/m2hkJ/m2hkcal/m2hkJ/m2hkcal/m2hkJ/m2hkcal/m2h 1221.853.0221.853.030154.036.8146.935.1 3214.651.3214.651.235152.736.5146.435.0 5206.349.3202.548.440151.936.3146.034.9 7197.747.3200.045.445151.536.2144.334.3 9189.945.2179.142.850149.835.8139.733.9 11179.943.0175.742.055148.135.4139.333.3 13177.042.3168.640.360146.034.9136.832.7 15174.941.8158.837.965143.934.4134.732.2 17170.740.8151.936.370141.433.8132.631.7 19164.039.2148.535.575138.933.2131.031.3 20161.538.6147.735.380138.133.0129.330.9 25156.937.5147.335.2 中国人基础代谢率表 影响基础代谢的因素 1、体表面积 l基础代谢与人体的体表面呈正比例关系 l我国成年人的体表面积可以按下式计算： A=0.00659H+0.0126W-0.1603 A:体表面积（m2） H：身高（cm） W：体重（kg） 2、年龄性别 3、环境温度与气候 冷？热？ 4、甲状腺功能 甲亢？甲减？ 5、其它因素：药物、交感神 经活动、食物 计算基础代谢值 1、体表面积法 1）依据身高(cm)、体重(kg)结合经验公式 计算体表面积A 2）依据年龄、性别查基础代谢率表得到基 础代谢率BMR (P:63表) 3）基础代谢=BMRA24(单位：kJ或kcal) 2、查WHO表法 1）依据年龄、性别查基础代谢表得到基础代 谢计算公式。 2）依据体重（kg）计算得到基础代谢 3）中国儿童和青少年18岁以上人群减少5% 年龄 男女 kcal/日MJ/日kcal/日MJ/日 0360.9W540.255W-0.22661.0W510.2550W-0.214 31022.7W+4950.0949W+2.0722.5W+4990.941W+2.09 101817.5W+6510.0732W+2.7212.2W+7460.0510W+3.12 183015.3W+6790.0640W+2.8414.7W+4960.0615W+2.08 306011.6W+8790.0485W+3.678.7W+8290.0364W+3.47 WHO基础代谢表 实例 一位40岁男性，身高1.78米，体重70公斤，其 基础代谢是多少？ 1、体表面积法 1）A= 0.00659178+0.012670-0.1603=1.89m2 2）查BMR表：40岁男性BMR为36.3kcal/m2*h 3）基础代谢=36.31.8924=1647kcal/日 2、WHO表法 1）查WHO表：40岁男性基础代谢=15.3W+679 2)基础代谢=(15.370+679)(1-5%) =1663kcal /日 体力活动 (1）人从事各项体力活动所消耗的能量 (2）影响体力活动能量消耗的因素 a.肌肉越发达者，活动能量消耗越多； b.体重越重者，能量消耗越多； c.劳动强度越大，持续时间越长，能量 消耗越多； d.与工作的熟练程度有关。 （3）体力活动水平 活动水 平 工作内容举例 体力活动水平 （PAL） 男女 轻 办公室、酒店服务 、教师 1.551.56 中 学生、驾驶 机床操 作等 1.781.64 重 炼钢 、舞蹈、体育 运动等 2.101.82 体力活动水平表（PAL） 食物的特殊动力作用 （食物热效应） (1）定义:人体由于摄入食物引起能量代谢额外增 的现象叫做食物的特殊动力作用 (2）原因:它是由于食物在消化,转运,代谢及储存的 过程需要消耗能量. (3）食物的特殊动力作用与食物的成分、进食量和 进食的频率等多种因素有关。 （4）混合性食物的热效应一般为其总热量的10% 左右 生长发育 (1）正生长发育的婴幼儿、儿 童、青少年 (2）孕妇 （3）乳母 需要量及膳食参考摄入量 1）能量需要量的确定 能量需要量=基础代谢PAL1.1 举例 一位40岁男性司机，身高1.78米，体重70公 斤，其每天需要的能量是多少？ 每日所需能量=基础代谢PAL1.1 =16471.781.1 =3225kcal/日 年龄/岁RNIs（MJ/d）年龄/岁RNIs（MJ/d） 男女男女 00.40/kg18轻10.048.80 0.50.40/kg中11.39.62 14.64.40重13.3811.30 25.024.81孕妇（46）+0.84 35.645.43孕妇（79）+0.84 46.065.85乳母+2.09 56.706.2750轻9.627.94 67.16.70中10.878.36 77.537.10重13.009.20 87.947.5360轻7.947.53 98.367.94中9.208.36 108.808.3670轻7.947.10 1110.049.2中8.807.94 1412.1310.04807.947.10 2、膳食能量推荐摄入量（RNIs） 举例 一位40岁男性司机，身高1.78米，体重 70公斤，其每天需要的能量是多少？ 11.3MJ/日=11.310000.239 =2700kcal/日 (男65kg体重） 能量的食物来源 来源：含有碳水化合物、蛋白质、脂 类的食物 谷物、油脂、肉类较多 蔬菜、水果较少 l注意事项 1 、一般成人能量来源的合理分配 成人碳水化合物供给的能量以占总能量的 55%-65%，脂肪占20%-30%，蛋白质占 10%-15%。 2、三餐能量分配 3:4:3 3、膳食能量的最经济来源：粮谷类和薯 类食物 4、 脑组织所需能量则完全来源于糖的有 氧氧化，缺氧和血糖水平过低，均可导 致意识障碍，昏迷及抽搐 分类亚组组成 糖（12 ） 单糖葡萄糖、半乳糖、果糖 双糖蔗糖、乳糖、麦芽糖 糖醇山梨醇、甘露糖醇、木糖 醇 寡糖（3 9） 异麦芽低聚 糖 麦芽糊精、 其他寡糖低聚果糖、大豆低聚糖 多糖（ 10） 淀粉支链淀粉、直链淀粉、 变性淀粉 非淀粉多糖纤维素、半纤维素、果 胶、活性多糖 二、二、碳水化合物（糖类）碳水化合物（糖类） （一）、碳水化合物的分类 1、依结构特点分（化学角度） 2、以是否提供能量分（营养学角度） 1）可以被人体消化吸收与利用的糖 2）人体不能消化吸收对人体有益的糖 （有时特指膳食纤维） （二）碳水化合物消化吸收 1、消化 l过程：多糖糊精麦芽糖（蔗糖）单糖 l分解酶：唾液淀粉酶、胰淀粉酶、肠淀粉酶、蔗 糖酶、麦芽糖酶、乳糖酶 2、吸收 l过程：单糖在小肠的空肠入小肠壁毛细血管，汇 合于门静脉入肝脏，进入大循环，到各器官。 l吸收形式：被动扩散 主动运输 l各种单糖的吸收速率不同。 （三）碳水化合物的生理功能 1、供给和储存能量 2、节省蛋白质 3、构成组织及重要生命物质 4、保肝解毒作用 5、抗生酮作用 6、增强肠道功能（膳食纤维） 7、维持脑细胞的正常功能 （四）、碳水化合物的膳食参考 摄入量及食物来源 1、中国居民碳水化合物适宜摄入量 l总能量的55%65%，其中可消化利用的碳水化 合物提供的能量不少于总能量的55%，纯热量的 食物（精制糖）其供能应在总能量的10%以下。 l膳食纤维每日摄入30g为宜（膳食纤维摄入过多 ，影响食物消化吸收率，影响其他营养素如铁、 锌、钙等元素的吸收） 2、主要食物来源 食物中碳水化合物的来源有五大类： 谷物、蔬菜、水果、奶和糖果。 l谷物（包括薯类和豆类）：碳水化合物的 主要来源，谷物碳水化合物6080%，薯类 1529%，豆类4060%。 l蔬菜（包括鲜豆类）：可消化的碳水化合 物较少，而纤维素丰富。 l水果：葡萄糖、蔗糖和膳食纤维都丰 富 l奶类：唯一能提供碳水化合物的动物 性食物。提供的乳糖有利于肠道中“益 生菌”的生长。 l糖果：纯碳水化合物，不含其他营养 素，多吃影响食欲。主要是蔗糖、糖 果、甜食、糕点、甜味水果、含糖饮 料和蜂蜜等。 3、