01 产热营养素与能量.doc

临床营养学 Clinical nutriology营养与食品卫生学教研室 李华文绪 论 营养（nutrition）： 人体摄入食物，消化、吸收和利用其营养成分，以满足其自身生理功能和从事各种活动需要的必要生物学过程。 实质：生理需要、生物过程。营养学 (nutriology) 研究营养与生物健康关系的学科。 即研究营养素及其生理功能，以及人体在不同生理状态、特殊环境下的营养需要、营养过程。临床营养学(Clinical nutriology) 研究营养与疾病的关系。 研究食物中营养素及其它生物活性物质对人体健康的生理作用和影响，以及对疾病发生、发展和康复的影响的科学。 也称医学营养学 medical nutrition临床营养学的内容： 在人类营养学基础上，根据各种疾病的生化、代谢特点，通过营养素的调整，达到调节患者的生理功能，调节人体的免疫功能，增强抗氧化能力，减少组织损伤，促进修复，使临床的手术治疗、药物治疗、放射治疗等发挥更好治疗效果，达到及早康复的目的。临床营养发展简史 特别是二战后生化、分子生物学的发展对酶、激素的蛋白本质的研究； 维生素与疾病关系； 临床生理、生化发展； 临床医学，特别是外科、护理发展； 公共营养、营养监测与营养调查。 发展趋势 外科与护理 肠内外营养 治疗与康复 预防与保健 如何学好临床营养学？1、营养素、功能、食物来源与供给； 2、营养评价方法；3、疾病的营养治疗原则、治疗措施；第一章 营养素和能量 （Nutrients and energy）第一节 概述一、基本概念 1、食物（Food） 生物为了生存和生活必须摄入体内的营养物质的载体。是人类赖以生存的基本条件。一般等同“食品”（加工制作食物）。 2、膳食（diet） 由多种食物组成的日常饮食。3、 营养素(nutrients) 食物中具有营养功能的 。 六大类： 宏量营养素（macronutrients）： 蛋白质、脂肪、碳水化合物。 它们需要量以g计，产生热量（能量）。 微量营养素（micronutrients）： 矿物质、维生素。 它们需要量以mg或ug计，不直接产生热量。 4 营养素(生理)需要量 （nutritional requirement） 维持正常生理功能、健康所需要的热能和各种营养素的量。 最低需要量：生理平衡(生理需要量) 适宜需要量：生长、健康、劳动能力 5、营养素供给量标准： 也称每日膳食营养供给量 （RDA, Recommended Dietary allowances) 在生理需要量基础上，考虑人群安全率、饮食习惯、食物生产、社会经济条件等因素、国家行政部门或营养权威机构制定的营养素适宜摄入量。 RDA特点： 高于生理需要； 绝大多数； 制定； 每日量、一个时期 。1) 估计平均需求量EAR : 特定人群、平均需要、50个体2) 推荐摄入量RNI: 相当于RDA，满足97-98 RNI=EAR+2SD 或=1.2xEAR（变异系数10）3) 适宜摄入量AI： 健康人群、观察或实验，不准确（RNI）4) 可耐受最高摄入量UL： UL，毒副危险增加 DRIs的特点： 2000年制定； 预防慢性病为目标(RDA预防营养缺乏); 一组指标。二、本章分七节，分别讨论第二节、蛋白质（protein）一 概 述 蛋白质是一切生命的物质基础。 是含C、H、O、N、S等元素高分子含氮化合物。 N :16% 人体蛋白质由20种氨基酸组成。 8种必需氨基酸： 缬、异亮、亮、苯丙、蛋、色、苏、赖氨酸 12种非必需氨基酸： 甘、丙、脯、酪、半胱、天冬、谷、 组、精、丝氨酸；天冬酰胺、谷氨酰氨 必需氨基酸(EAA，essential amino acid) ： 体内不能合成或合成数量不足，必须由膳食供给满足生理需要的氨基酸。 成人8种：缬、异亮、亮、苯丙、蛋、色、苏、赖（借一两本淡色书来）； 幼儿9种：8种组氨酸。 条件必需氨基酸: 酪、半胱氨酸由蛋、苯丙氨酸转变，如其食物供应充足，分别可减少蛋、苯丙氨酸的需要量30、50 非必需氨基酸 (NEAA,non- essential amino acid) 其它的氨基酸。 同样需要、可合成而已。二 蛋白质的生理功能 构成机体组织和更新修复 人体1619； 更新修复，每天3，合成与分解处于动态平衡。氮平衡（Nitrogen balance） 在一定时间(24h)摄入与排出的氮量基本相等，称为氮平衡。 用于测试人体蛋白质需要量、衡量蛋白质质量、评价蛋白质营养状况的重要指标 数学表达公式： NB =I-E =I-(F+U+S) 氮平衡摄入氮（粪氮尿氮皮肤等排出氮） 正氮平衡 摄入氮排出氮 如：婴幼儿、青少年 负氮平衡 摄入氮 表观消化率 反映被消化酶分解程度,值越高，吸收利用越好。 受人体因素影响：消化功能、情绪 受食物因素影响：植物碳水化合物脂肪； 进食快进食慢。q 生长发育和特殊生理需要 婴幼儿童青少年、孕妇乳母。 热能的消耗同能量需要一致。三、人体能量需要及供给 1、食物来源（供热比） 碳水化合物 :6070 脂肪: 2025 蛋白质：1015 早、中、晚餐能量：30、40、302、供给量 成人中体力：23002700kcal/d；按体力劳动分级、男女不同，孕、乳、儿童各年龄不同。 3、能量平衡 能量平衡：能量摄入能量消耗 能量不足：摄入消耗，心血管疾病summary 掌握能量单位及换算；能量来源与能量系数；人体能量消耗；能量的供应。 熟悉能量平衡 了解人体能量需要量测定、推算第六节矿物质(minerals)一、 概 述 体内各种元素，除主要以有机化合物形式存在的C、H、O、N外，其余元素无论含量多少，存在形式如何，统称矿物质， 亦称为无机盐、灰分，包括微量元素q 常量元素(macroelements) 含量大于0.01%,占无机盐总量的99.9%，如： 钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫等 q 微量元素(microelments) 含量极微，小于0.01%。 铁、锌、碘、硒、铜、钼、铬、钴、锰、硅、硼、钒、镍、氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡等。必需微量元素(essential microelements) 满足人体生理功能，必需由膳食补充的微量元素：铁、锌、碘、硒、铜、钼、铬、钴等8种；可能的必需微量元素： 锰、硅、硼、钒、镍等5种。此外，具有潜在毒性，低剂量时可能具有功能作用：氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡等7种。q 元素特点： 人体不能自身生成、也不能代谢消失，必须食物提供； 微量元素生理剂量和中毒剂量相差不大，易过量中毒。q 生理功能 （1）构成人体组织的重要成分 （2）维持水、电解质及酸碱平衡 （3）调节细胞膜的通透性和细胞内外液的渗透压。 （4）维持神经肌肉的正常兴奋性。 （5）构成酶的辅基、激素、维生素、蛋白质和核酸的成分、酶的激活等。二、各 类 元 素（一）、钙（calcium） 8501200g/人,占人体体重的1.5-2.0% 99：骨骼牙齿 0.5%：与柠檬酸鳌合或与蛋白质结合 0.5%：离子形式存在于软组织、细胞外液、电解质液中。 这1，统称混溶钙池，与骨钙保持动态平衡，对维持机体正常生理状态非常重要。1、生理功能 (1) 构成骨骼牙齿(10-12年Ca更新一次) (2) 维持神经与肌肉活动兴奋性 （Ca低、兴奋性增高） (3) 促进体内某些酶的活性。 (4) 参与凝血酶原激活过程。 (5) 其他：激素分泌、体液酸碱平衡、维 持渗透压、细胞内胶质稳定等。2、缺乏症 由于膳食缺乏；日光照射不足；胃肠吸收障碍等导致。 (1) 婴 儿：佝偻病。 (2) 成年人：骨软化骨质疏松自发性骨折。3、过量缺乏症 肾结石 奶碱综合症 干扰其他物质吸收 4、吸收和利用q 不利吸收的因素： 草酸盐、植酸盐（与Fe竞争）； 脂肪酸(皂钙)； 膳食纤维（糖醛酸残基）； 磷酸盐（Ca/P）； 药物（制酸剂）；q 有利吸收的因素 VD 乳糖（可溶性鳌合, PH值下降） 氨基酸（可溶性络合） 蛋白质摄入量不足q 影响最大的是机体钙需要的状况 如：婴幼儿、孕妇、乳母、老年人，吸收率可达6070，而一般成人肠道吸收2030。 5、食物来源与供给量 (1) 食物来源 我国主要是豆类及其制品。在牛乳(104mg)及其制品、水产品(海虾146mg，河虾325mg)、鱼、虾皮(991mg/100g)等含量较高。 (2) 供给量 成 人：800mg 孕 妇：1000，1000，1200mg 乳 母：1200mg（二）铁（iron） 体内铁： 45g/成人； 6075%：血红蛋白、肌红蛋白 2530：储存于肝、脾、骨髓。1、生理功能 (1) 组成Hb、肌红蛋白、细胞色素A、 呼吸酶。参与体内O2和CO2的转运、 交换、组织呼吸 (2) 红细胞的成熟。（寿命、溶血） (3) 其他：-胡萝卜素VA； 嘌呤与胶原合成； 抗体产生； 药物解毒。 VCD2、缺乏症： (1) 缺铁性贫血： 分三个阶段ID、IDE、IDA (2) 其他：孕妇流产、早产；胎儿、新 生儿唇腭裂畸形 3、过量与毒性： 口腹铁剂和输血 (1) 急性铁中毒：胃肠道出血坏死 (2) 慢性铁中毒： 肝铁异常蓄积含铁血黄素沉积症 器官纤维化4、 铁的形式与来源： 食物中多数为Fe3 ；少数为Fe2. 前者主要在植物性食物中,为非血红素铁，吸收率10%，一般吸收率5%; Fe3 必须还原成 Fe2 才能吸收（Vc）。 后者主要在动物性食物中，为血红素铁,吸收率达1030%，受影响因素少。5、吸收和利用 主要是指非血红素铁（植物性食物） (1) 不利吸收因素： 植酸盐、草酸盐、磷酸盐、碳酸盐； 胃酸缺乏或制酸药； 锌、铁盐竞争； 脂肪消化不良。 (2) 有利吸收因素： VC ：(Fe:VC=1:10) 有机酸； 单糖； 充足膳食钙：除去植酸、草酸等 人奶铁易吸收:牛奶铁（母乳乳清蛋白高，牛奶为贫铁食物） (3) 影响最大的因素： 机体需要：缺铁、妊娠等生理状态下,吸收率可提高10倍（515 50）6、食物来源与供给量 (1) 来 源 动物肝、全血和肉类；海带、木耳、 绿色蔬菜等是良好来源； (2) 供给量 成年人：男15mg、女20mg 孕妇、乳母：2535mg （三）、锌（Zinc） 22.5g/成人; 主要存在于肌肉、骨骼、皮肤等，按单位重量的视网膜含锌值最高。 1、生理功能 主要以含锌金属酶形式存在，为80多种酶的组成或激活，直接参与： (1) 核酸、蛋白质的合成、代谢。 (2) 生长发育、生殖遗传。 (3) 视觉，听觉、嗅觉的功能。 (4) 免疫、内分泌等重要生理过程。 (5) 细胞的分化和增殖等。 2、缺乏症 (1) 青少年生长、智力发育不良。 锌参与身体发育有关激素合成，有 胰岛素、胰岛素生长因子I(IGF-I)还有 生长激素和性激素。 (2) 组织再生章碍、伤口愈合延迟。 DNA/RNA酶组成激活的形式，参与蛋白质、核酸合成。 (3) 影响视力发育。 人眼中的锌含量较高，眼中又以视网膜、脉络膜含锌量最高。 锌参与肝脏及体内的维生素A还原酶的组成，促进维生素A代谢（暗适应）。(4) 影响食欲、味觉发育。 味觉素是一种含两个锌离子的唾液蛋白，影响口腔粘膜上皮细胞的结构、功能及代谢。 缺锌时，口腔粘膜上皮细胞增生及角化不全，半寿期缩短，易于脱落，掩盖和阻塞舌乳头味蕾小孔，使食物难以接触味蕾而影响味觉、食欲（异食症）。 （5）青少年性发育迟缓，男子不育。 与生育有关的微量元素主要有锌、铜、硒、锰、镁等。以锌缺乏最为常见 当锌不足时，脑垂体受到影响，促性腺激素分泌减少，使性腺发育不良或使性腺的内分泌功能发生障碍。 人和动物缺锌都表现垂体促性腺激素的分泌减少或睾酮生成障碍。（6）免疫功能障碍，易感染 锌参与胸脾的发育、免疫球蛋白的合成，和以迟发型皮肤过敏反应为指标的细胞免疫等。 锌促进淋巴细胞有丝分裂，对肥大细胞、巨噬细胞、粒细胞以及血小板有抑制或调节其功能的作用。 （7）其他： 锌极易与胰岛素连结成复合物，延迟和延长其降血糖作用，与糖尿病有关；缺锌会导致老年痴呆症、胎儿神经系统先天畸形、皮肤和粘膜疾病等。3、影响吸收利用的因素 与铁相似。 （1）不利因素： 植酸、膳食纤维素、亚铁、铜、钙、镉过多。 （2）有利因素： 蛋白质、组氨酸、半胱氨酸、VD3等 （3）体内锌储存状况。4. 食物来源与供给量 （1）食物来源(100g食部计) 动、植物食物。 以动物性食物为主，一般吸收率2030。牡蛎(9.4mg）、生蚝(71.2mg)、扇贝类(11-12mg)、畜禽肉、肝、蛋。 植物性食物：干豆、粮食类(小麦胚芽23.40mg)，一般吸收率120。 （2）供给量 成人：男15mg，女11.5mg（四）、碘（iodine） 20-50mg/人，主要在甲状腺组织内 1、生理功能 参与甲状腺素合成。 (1) 活化100多种酶，促进生物氧化和代谢。 (2)调节蛋白质、糖、脂肪代谢、合成与分解 (3) 促进发育期的体格发育 (4) 调节水盐代谢。 (5) 促进维生素吸收和利用。 (6) 促进神经系统的发育。2、缺乏： 胎儿、新生儿期： 死产、流产及先天发育异常婴儿出生智力障碍，呆小病，痴呆、聋哑、瘫痪等终生残废。 成人： 甲状腺肿大。3、来源和供给量 海带、紫菜等海产品、加碘盐 成年人：150ug(五)、铜（copper） 以金属-蛋白质复合物形式储存于肝脏 参与铁代谢、神经系统胶原形成等。 缺乏：低血色素小细胞性贫血 孕妇胎膜早破等 来源与供给： 肝、牡蛎(8-12mg)、坚果、小麦含量丰富。 成人：2mg/d。（六）其他 自学：镁、硒、钼等 要点：营养学意义、食物来源1、 概述 掌握概念、分类、生理功能； 熟悉生理作用剂量带2、 各类元素 掌握生理功能、缺乏症、吸收利用影 响因素、食物来源 熟悉过量与毒性 了解体内分布、吸收代谢 第七节 维生素(vitamin)一、概 述q 维生素（vitamin,Vit）: 是维持机体正常生理功能及细胞内特异代谢反应所必需的一大类结构和生化特性不同的微量低分子有机化合物。以辅酶、酶前体物的形式，参与机体重要生理过程。q 概念的理解 1、人体必需（各自独特的生理作用）； 2、需要量少、但体内不能合成或合成数 量不足； (肠道细菌合成少量VitK，itB6) 3、必须食物提供，天然存在食物中；q 缺乏原因： （1）供给不足（食物、加工）； （2）吸收利用降低（疾病）； （3）需要相对增加(病理、生理)q 缺乏症： （1）渐进过程： （2）亚临床缺乏（储备）；临床缺乏二、脂溶性维生素(一) 维生素A及胡萝卜素 传统叫法： 维生素A （Vit A） 量单位：IU 正式命名： 视黄醇retinol WHO ：RE （视黄醇当量） 1、两种来源2、生理功能 (1) 视觉: 视紫红质的合成与再生。 视紫红质：11顺式视黄醛视蛋白 感光物质，视网膜杆状细胞中、对暗光敏感。 11顺式视黄醛视蛋白 （ 暗）光 （视觉）神经信号 异构酶 （光适应） （暗适应） 全反式视黄醛 (2) 上皮生长与分化 ：缺乏时，粘膜细胞 中糖蛋白合成受阻，导致鳞状角化、 癌变分化、呼吸道感染等。 糖蛋白：细胞连接、粘附；受体识别 (3) 参与肾上腺皮质激素合成，促进骨 骼发育，维持正常生殖能力。 (4) 减低对化学致癌物敏感（预防急性粒 细胞白血病）。 (5) 胡萝卜素杀灭单线态氧，清除自 由基, 抗氧化作用，维持免疫，与癌症 发病负相关。3、缺乏 (1) 暗适应能力下降、夜盲、干眼病Bitots Spot、角膜软化、失明。 (2) 粘膜、上皮改变:毛囊角化、鱼鳞样皮肤 (3) 生长发育受阻（骨质过度增生，齿龈增生角化）。 (4) 其他：味觉、嗅觉减弱，食欲下降；维生素A缺乏伴随IDA；精子生成障碍、子宫阴道胎盘角化。4、过量 厌食、恶心呕吐、激惹症状、肝脾肿大、骨质脱钙、指（趾）甲易脆、胎儿畸形。5、营养状况评价 血清VA、视黄醇结合蛋白RBP、 暗适应能力测定等。6、食物来源与供给量 (1) 来 源 视黄醇：肝、鸡蛋、鱼肝油、牛奶等动物性食物。 胡萝卜素：深绿色、红黄色蔬菜，水果例如,胡萝卜、红薯、菠菜等植物性食物。 (2)供给量 成年人：700800ug/d(二) 维生素D (VitD，cholecalciferol) 具有胆钙化醇生物活性的一类化合物；食物中常见形式：麦角钙化醇VD2、 胆钙化醇VD3生物活性形式: 1,25(OH)2VitD3 1、两个来源： 经皮肤:（表皮、真皮）7-脱氢胆固醇，紫外光照射，生成VD3。不易中毒。 消化道: 食物中VD，经小肠同脂肪一起吸收；需胆汁存在；血浆DBP转运。2、肝肾中变成活性形式 肝：25(OH)2VitD3 、 肾：1,25(OH)2VitD3 ，有活性 贮存在肝脏、脂肪组织、骨骼肌。 VCD3、生理功能 VCD 调节Ca、P吸收，促进骨骼、牙齿生长4、缺乏：婴幼儿：佝偻病 成年人：骨质软化症5、过量： 钙过多存在软组织：食欲减低，口渴、恶心、呕吐、烦躁、便秘或腹泻、婴儿低出生体重或智力发育不良或骨硬化。6、营养评价 血浆25(OH)2VitD3 、 1,25OH)2VitD37、食物来源与供给量： 来源：鱼肝油、蛋黄、肝、鱼 成人：5ug， 儿童老年：10ug 孕妇：510ug， 乳母：10ug（三）维生素E (VitE，tocopherol) 又名：生育酚，与习惯性流产有关 多种活性形式：、生育酚 生育酚的生物活性最大 主要生理功能：抗氧化作用一般不缺乏，当增加多不饱和脂肪酸摄 入时，相应增加VE的摄入量。食物来源：各类植物油、坚果类、豆类、 深海鱼类含量高 。二、水溶性维生素(一) 维生素B1（thiamine） 硫胺素，又名：抗神经炎因子、抗脚气病因子。 白色结晶，溶于水；对酸稳定；碱性易破坏；一般烹调损失程度不一。 1、生理功能 (1) 以辅酶TPP （硫胺素焦磷酸）的形式参与脱羧酶的构成。 TPP参与糖代谢：三羧酸循环中丙酮酸和alpha酮戊二酸的氧化脱羧；磷酸戊糖通路中的转酮醇作用。 因此，与能量供给，特别神经组织的能量供应有关，抗疲劳。 (2) 其他： 支链氨基酸(亮aa、异亮aa、缬aa)(脱羧）代谢； 促进乙酰胆碱的合成，对神经生理活动有调节作用(心、食欲、胃肠道蠕动、消化液分泌)。2、缺乏 (1) 干性脚气病：多发性神经炎(垂腕、 垂足、消化不良) (2) 湿性脚气病（血管通透性增加、心 衰、水肿） (3) 婴儿脚气病 后天：25月婴儿，乳母缺乏 先天性脚气病:急性、死亡高3、过量：未见，偶过敏性休克4、营养评价 尿负荷试验：口服5mg，4小时内尿排出量或一次尿中硫氨素ug/肌酐g比值； 血中红细胞转酮酶活力（TPP效应）5、食物来源与供给 （1）来源 动物内脏、肉类、豆类、花生、未加工的粮谷类。水果蔬菜类、蛋奶也含少量。 过度搓洗米、精米、精面含量极低；生鱼及软体动物内硫胺素酶可分解。 （2）供给量 0.5mg/1000kcal（二）维生素B2（riboflavin） 核黄素 溶于水，对酸稳定。 怕碱、紫外光。 加工烹调损失较少(食物中同磷酸和蛋白结合，即黄素蛋白，较稳定)。1、生理功能 (1) 以辅酶FMN（黄素单核苷酸）,FAD （黄素腺嘌呤二核苷酸）的形式参 与黄素酶组成，后者参与电子传递 /氧化还原反应，与氨基酸、脂肪 酸和糖类代谢释放能量有关。(2) 其他： 激活VB6，参与色氨酸转化为尼克酸； 参与铁吸收、贮存、动员； 催化亚胺、肼、次级胺、季胺等的N-氧化。 参与视网膜感光、生长发育； 参与体内抗氧化防御系统。3、缺乏 (1) 眼：睑缘炎、角膜溃疡。老年白内障。 (2) 口腔：口角炎、舌炎、地图舌。 (3) 皮炎：脂溢性皮炎、阴囊炎、阴唇炎。 (4) 其他:儿童贫血；生长发育影响；胎儿骨骼畸形。 4、过量： 几乎无毒性5、营养评价 尿负荷试验 红细胞谷胱甘肽还原酶活力系数（AC） 红细胞VitB2含量6、食物来源与供给 动物多于植物性食物，肝、肾、心脏、乳及蛋类。大豆、绿叶菜等。我国膳食中VB2不丰富。 供给量：0.5mg/1000kcal（三）叶酸（folacin） 又名：蝶酰谷氨酸 体内生物活性形式：四氢叶酸 1、生理功能与缺乏症 （1）一碳单位的载体，参与嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸的合成(RNA/DNA合成)。 叶酸量不足引起巨幼红细胞贫血;孕期引起胎儿发生神经管缺陷。 （2）参与同型半胱氨酸向胱氨酸转化，合成蛋氨酸。 高同型半胱氨酸血症会损害血管内皮、激活血小板的粘附和聚集，引起动脉粥样硬化。（3）过量 惊厥、胎儿发育不良、影响Zn、B122、食物来源与供给量 动物肝脏、绿叶蔬菜和谷物中。 孕期建议摄入400ug/day (四) 烟酸