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第三章营养与能量平衡 体内的能量 一方面不断地释放出热量 维持体温的恒定并不断地向环境中散发 另一方面作为能源可维持各种生命活动的正常进行 能量的单位焦耳 joule J 千焦耳 kilojoule kJ 卡 calorie cal 千卡 kilocalorie kcalorie kcal 1cal 4 184J 1J 0 239cal 1 能量的来源人体所需要的能量通常主要由食物来提供 食物中所含有的营养素当中只有碳水化合物 脂肪 蛋白质能够在体内产生能量 营养学上将这三种营养素称为 产能营养素 另外 酒中的乙醇也能提供较高的热能 一 能量的来源及能值 2 能值 1 食物能值 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 或称 总能值 食物能值通常是用弹式测热器进行测定 用此法测定的每克碳水化合物 脂肪 蛋白质的能值分别为 碳水化合物17 15kJ 4 1kcal 脂肪39 54kJ 9 45kcal 蛋白质23 64kJ 5 65kcal 2 生理能值 生理能值即机体可利用的能值 三大产能营养素的生理能值分别确定为 碳水化合物17 15kJ 0 98 消化率98 16 8kJ g4 1kcal 0 98 4kcal g脂肪39 54kJ 0 95 消化率95 37 6kJ g9 45kcal 0 95 9kcal g蛋白质 23 64 5 44 kJ 0 92 消化率92 16 7kJ g 5 65 1 3 kcal 0 92 4kcal g 人体中能量的消耗主要由三方面构成基础代谢消耗体力活动消耗食物特殊动力作用的消耗 对于婴幼儿 儿童 孕妇 乳母 能量的消耗还应包括机体生长 乳汁分泌等特殊生理活动所消耗的能量 二 人体能量消耗的构成 1 基础代谢 1 基础代谢 basalmetabolism 是维持生命最基本活动所必需的能量 具体地说 它是在机体处于清醒 空腹 进食后12 16h 静卧状态 环境温度18 25 时所需能量的消耗 基础代谢率 basalmetabolicrate BMR 人体在上述情况下 单位时间内基础代谢所消耗的能量 其表示方法一般为每平方米体表面积 或每千克体重 的能量消耗 2 基础代谢能量消耗 basicenergyexpenditure BEE 的测定 用体表面积进行计算 体表面积 m2 0 00659 身高 cm 0 0126 体重 kg 0 1603 基础代谢能量消耗 体表面积 BMR 24 例题 一个50千克体重 身高160cm的25岁女子 计算其基础代谢能量消耗 BMR 35 2 引自 营养与食品卫生学 第三版 第21页 人体基础代谢率 WHO建议的计算方法 WHO于1985年推荐使用下列公式 表3 2 计算一天的基础代谢热能消耗 注 w为体重 kg 摘自TechnicalReportSerie724 Geneva WHO 1985 我国营养学会推荐 我国儿童 青少年该公式适用 18岁以上人群按公式计算结果减5 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年推荐使用静息代谢率 restingmetabolicrate RMR 代替BMR 计算一天的基础代谢能量消耗 WHO于1985年提出用静息代谢率 restingmetabolicrate RMR 代替BMR 摘自NutritionScienceandApplications 第二版 第190页 1997年 3 影响人体基础代谢的因素 年龄 性别 体格等的影响同等体重 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 2 体力活动 过去 劳动强度分为五级 极轻 轻 中等 重和极重 女性没有极重一项 现在 劳动强度由5级调整为3级 即轻 中 重3级 体力活动级别划分 过去 极轻的体力活动 以坐姿或站立为主的活动 如开会 开车 打字 缝纫 烹调 打牌 听音乐 油漆 绘画及实验室工作等 轻体力活动 指在水平面上走动 扫卫生 看护小孩 打高尔夫球 饭店服务等 中等体力活动 这类活动包括行走 除草 负重行走 打网球 跳舞 滑雪 骑自行车等 重体力活动 负重爬山 伐木 手工挖掘 打篮球 登山 踢足球等 极重体力活动 运动员高强度的职业训练或世界级比赛等 3 食物热效应 食物热效应 thermiceffectoffood TEF 即食物特殊动力作用 specificdynamicaction SDA 指人体在摄食过程中 由于要对食物中营养素进行消化 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能量 不同的产能营养素其食物热效应不等 脂肪 消耗本身产生能量的4 5 碳水化合物 消耗本身产生能量的5 6 蛋白质 消耗本身产生能量的30 混合性食物 特殊动力作用相当于其基础代谢所需热能的10 4 生长发育 正在生长发育的婴幼儿 儿童 青少年还要额外消耗能量满足新生组织形成及新生组织的新陈代谢 孕妇的生长发育能量消耗主要用于子宫 乳房 胎盘 胎儿的生长发育及体脂储备 乳母的能量消耗除自身的需要外 也用于乳汁合成与分泌 1 直接测热法 directcalorimetry 此法数据准确度高 但仪器设备投资大 实际工作中很少使用 2 间接测热法 indirectcalorimetry 原理 测定一定时间内O2的消耗量就可计算生成的热量 实际应用中 按每消耗1L氧气可产生20 3kJ 4 852kcal 的热能 产热量则可按下式计算出来 产热量 20 3 kJ L O2 L 三 人体能量需要量的确定 3 体力活动水平 Plysicalactivitylevel PAL 计算法能量消耗量或需要量 BMR PAL 4 膳食调查这种方法受膳食记录时间和调查对象数量的影响 因此结果不够准确 但由于其简单易行 现在被广泛采用 各种强度的体力活动及能量消耗 译自UnderstandingNutrition第八版 第240页 1999年 1 能量的推荐摄入量20世纪90年代以前 我国的膳食营养素需要量标准是以推荐的每日膳食中营养素供给量 recommendeddieteryallows RDAs 来表示 中国营养学会2000年10月修订了1988年的RDAs 并用 中国居民膳食营养素参考摄入量 ChineseDRIs 来说明中国居民不同人群对膳食中各种营养素的需要标准 四 能量的参考摄入量 DRIs 及食物来源 中国居民膳食营养素参考摄入量 ChineseDRIs 主要包括4项内容指标平均需要量 EAR 推荐摄入量 RNI 适宜摄入量 AI 可耐受最高摄入量 UL 能量和蛋白质的RNIs及脂肪供能比 能量和蛋白质的RNIs及脂肪供能比 2 能量的供给与食物来源 通常碳水化合物向人体提供的热能较合适的比例为占总能量的55 65 脂肪占20 30 蛋白质占10 15 碳水化合物 脂类和蛋白质广泛存在于各类食物中 五 能量代谢状况的评价 能量代谢状况的评价可分为量与质两个方面 一 量的方面主要是评价能量的摄入量与消耗量或需要量是否平衡 以平衡为佳 体重为能量平衡的常用观察指标 标准体重 身高 105 通常成年人 18 65岁 可用体质指数 BMI 来判断体重是正常 肥胖还是消瘦 BMI 实际体重 kg 身高 m 2根据世卫组织提出的亚洲人体重分级的建议 亚太地区的成人的BMI正常值为18 5 23 大于23属于超重 23 25属于肥胖 大于30以上属于极度肥胖 BMI小于18 5属消瘦 判断儿童肥胖与否应用正常生长曲线图表 二 质的方面 主要评价3种供能营养素的分配百分率是否合理 我国营养学会建议蛋白质占10 15 脂肪供能占总能量的20 30 糖类占55 65 六 能量的计算 一 标准体重的计算以下方法适合于成年人1 标准体重 kg 身高 cm 1052 标准体重 kg 身高 cm 100 0 93 标准体重 kg 身高 m 身高 m 22 2 男 标准体重 kg 身高 m 身高 m 21 9 女 4 1 6月婴儿 标准体重 kg 出生体重 kg 月龄 0 65 7 12月婴儿 标准体重 kg 出生体重 kg 月龄 0 56 1 12岁儿童 标准体重 kg 年龄 2 8中小学生的标准体重可使用下面的计算方法 标准体重 kg 身高 m 13 2 以下方法适合于儿童 二 按不同劳动强度计算每日能量的消耗每日能量的消耗 标准体重 单位标准体重消耗的热量 成年人每日能量供给量 Kc