第一篇营养学基础1-4

营养学基础 赵仁邦 czhaorenbang 绪论 营养 为了自己 为了健康 健康的重要性 精神 肉体和社会关系 世界卫生组织制定的10条健康标准 一精力充沛二心态端正三睡眠好四应变能力强五抗病能力强六身体结构协调七眼睛有神八牙齿健康九头发光泽十肌肤细滑 体温 37 脉膊 72次 min 呼吸率 呼气和吸气的次数 婴儿45次 min 6岁儿童25次 min 15 25岁青年18次 min 标准体重 饭 津津有味 排泄正常 粪便成形不硬不软 尿澄清 眼睛 眼睛明亮清澈 眼膜呈粉红色而且湿润牙 坚固 呈微红色的口腔粘膜 皮肤 光滑柔韧富有弹性 头发 光泽 指甲 坚固呈微红色 舌头 为微红色 舌苔不厚 营养 nutrition 是指人体摄入 消化 吸收和利用食物中营养成分 维持生长发育 组织更新和良好健康状况的动态过程 营养 Nutrition 是一个动态的生物学过程 食物营养成分 摄入消化吸收利用 保证生长发育组织更新维持良好健康状态 合理营养 也是一个动态过程 营养素 食物中具有营养功能的物质 可以被人体所利用 有三面功能 供给能量 构成组织及调解生理的功能 合理搭配 人体需要的营养素 Nutrients 种类 蛋白质Protein 脂类Fat 碳水化物Carbohydrate 矿物质Mineral 维生素Vitamin 水Water 现代营养学中 往往把食物中具有生理调节功能的物质也包括在营养素中 宏量营养素 微量营养素 其它营养素 膳食纤维素和水 能量营养素 营养学 研究人体营养过程 需要和来源 以及营养与健康关系的科学 分类 人体营养学 临床营养学 公共营养学 预防营养学等方面 合理营养是维持人体正常生长发育和保持良好健康状态的物质基础 合理营养也就是平衡过程 合理营养的基本要求是 热能且各种营养素之间的比例平衡 通过合理加工烹调 尽可能减少食物中各种营养素的损失 并提高消化率 改善食物的感官性状 使其多样化 促进食欲 满足饱腹感 食物本身清洁无毒害 不受污染 不含有对机体有害物质 食之无害 有合理的膳食制度 三餐定量 比例合适 平衡膳食 通过各种的合理搭配达到合理营养要求的膳食 一 营养在防病中的作用1 预防营养缺乏症2 预防某些常见病的发生 3 提高临床的治疗效果4 手术治疗的支持及促进术后的康复5 防止疾病恶化 并发症和减少治疗中的不良反应6 胃肠内 外直接营养 二 营养学研究方法1 营养流行病学的方法2 临床研究的方法3 动物实验的方法4 分子生物学的方法 三 营养措施1 评定病员的营养状态2 营养素特殊供给3 营养标准4 决定营养素供给的方式5 保健功能6 调理 第一章营养学基础 第一章营养学基础 蛋白质脂类碳水化物 热能和水矿物质维生素 第一节蛋白质 protein 第一节Pro 一 蛋白质的生理功能与代谢 一 蛋白质的生理功能及代谢1 组织细胞的结构成分2 具有特殊生理功能3 供给能量4 体内其他含氮物质的合成原料 蛋白质 正常人体内Pro约为16 19 分解 合成 动态平衡 组织Pro不断更新修复 每天约3 的Pro被更新 图正常人体内的蛋白质代谢概况 肠道骨髓Pro更新速度较快 一切生命的物质基础 一 功能 瘦体组织 leantissue 1 组织构成成分 瘦体组织 2 构成各种重要生理物质 酶抗体激素等 3 供能 约16 7kJ 4 0kcal g 一 体内蛋白质功能 二 蛋白质的代谢更新 1 一般代谢 2 必须氨基酸 芳香氨基酸与支链氨基酸 氨基酸的种类有20种 大致可以分为三类 必须氨基酸 非必须氨基酸和半必须氨基酸 人体不能自己合成 而且这些氨基酸都非常重要 必须通过食物来摄取 这些氨基酸就称为必须氨基酸 人体合成精氨酸 组氨酸的力不足于满足自身的需要 需要从食物中摄取一部分 我们称之为半必须氨基酸 一两色素本来淡些 异亮氨酸 亮氨酸 色氨酸 苏氨酸 苯丙氨酸 赖氨酸 蛋氨酸 缬氨酸 组氨酸 婴幼儿必须的 半胱氨酸和酪氨酸由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而来食物提供这两种氨基酸 则人体对蛋氨酸和苯丙氨酸的需要可分别减少30 和50 3 氮平衡 NitrogenBalance 反映机体摄入氮 食物Pro含氮量约16 和排出氮的关系 即氮平衡 摄入氮 尿氮 粪氮 皮肤 其它氮损失 氮平衡一般有三种情况 零平衡 成年人正平衡 成长 病后负平衡 衰老 消耗性疾病 二 蛋白质的需要量与供给量 一 需要量与供给量的确定 二 必须氨基酸的需要量与模式 氨基酸模式 aminoacidpattern AAP 及限制氨基酸 limitingaminoacid LAA 是某种Pro中各种EAA的构成比例它是将该Pro中的色氨酸含量设为1 再分计算其它EAA与色氨酸的相应比值而得到的一系列比值 三 AA模式 LAA 食物Pro与人体Pro在EAA种类 相对含量上的差异可用AAP反映当某食物Pro的AAP和人体越接近利用率也可能越高营养价值也相对越高 反之 食物Pro中某一 几种EAA比值较低 会导致其他EAA在体内不能被充分利用 导致该Pro的营养价值降低这一 几种EAA就称为该Pro的LAALAA中比值最低的称为第一LAA 余者以此类推 4 24 20203 36PM 37 返回 动物性Pro 蛋 奶 肉 鱼等 大豆Pro的AAP与人体的较接近 优质Pro其中鸡蛋Pro的AAP与人体的最接近 常作为参考蛋白 ReferenceProtein 实验植物性Pro往往相对缺少以下几种EAA赖氨酸 蛋氨酸 苏氨酸和色氨酸 如主食大米和面粉Pro中赖氨酸相对含量最少 三 蛋白质互补作用 complementaryactionofprotein 用于 主要用于提高植物性Pro的营养价值机制 利用各种植物性Pro中EAA的含量和比值均不同的特点 三 蛋白质营养状况的评价及蛋白质营养不良 一 蛋白质营养状况 身高 体重 上臂围及上臂肌围 皮褶厚度 三头肌部 肩胛下部及脐左侧 皮下脂肪 上臂肌围 Armmusclecircumference AMC cm 上臂围 cm 3 14 三头肌皮褶厚度 cm 上臂肌区 Armmusclearea AMA 上臂围 cm 3 14 三头肌皮褶厚度 4 3 14 AMC 237mm正常 237mm缺乏 AMA 4490 正常 4490为缺乏 二 蛋白质 热能营养不良 protein energymalnutrition PEM 五 PEM 好发人群 继发性 消耗排泄 病因 原发性 摄入不足 ProE不足 临床类型 消瘦型能量供应不足为主 浮肿型蛋白质供应不足为主 消瘦 浮肿型介于两者之间 又称为恶性营养不良 F8 PEM F11 PEM 2005年尼日尔大饥荒 15万儿童严重营养不良 预防 1 2 3 4 5 注意住院病人的营养和膳食 预防疾病 合理生活制度 加强锻炼 母乳喂养 正确喂养方式 各种人群尤其是婴幼儿的合理营养 四 蛋白质的食物来源及膳食蛋白质的质量评价 一 蛋白质的食物来源 良好来源 六 来源 RNI 主要来源 粮谷类食品 米 面 优质Pro 推荐摄入量 recommendednutrientintake RNI 理论上 成人摄入 30g dPro就可达零氮平衡但从安全性考虑 成人摄入Pro按每天0 8g kg体重较好我国以植物性食物为主 RNI在1 0 1 2g kg bwPro摄入占膳食总热能百分比成人10 12 儿童青少年10 14 为宜 二 膳食蛋白质的质量评价1 氨基酸评分2 蛋白质的消化率3 蛋白质的生物学价值4 蛋白质的净利用率5 蛋白质的功效比值6 相对蛋白质价值 有毒奶粉 氨基酸比例不对 婴幼儿营养的主要来源 第二节脂类 第二节脂类 Lipids 一 分类 功能 中性脂肪 fat 食物95 人体99 类脂 lipoid 食物5 人体1 脂类 lipids 图脂类 lipids 的分类 食物中FA以18碳为主饱和程度越高 碳链越长 Fat熔点越高动物Fat含SFA多 常温下呈固态 脂植物Fat含不饱和脂肪酸 unsaturatedfattyacid UFA 多 常温下呈液态 油棕榈油 可可籽油虽然含较多SFA 但碳链较短 其熔点低于大多数的动物Fat 构成细胞的原料 与蛋白质形成生物膜 合成类固醇激素的原料 一 脂类的营养作用 一 脂类的主要生理功用1 脂肪的主要功用供能 储能9kCal 20 25 饱腹 口感 脂溶性维生素的吸收 2 必须脂肪酸的主要功用 人体不能合成亚油酸和亚麻酸 必须从膳食中补充 根据双健的位置及功能又将多不饱和脂肪酸分为 6系列和 3系列 亚油酸 Lenoleate 属 6系列 可转化为 亚麻酸 花生四烯酸 亚麻酸 Linolenate 属 3系列 可转化为二十碳五烯酸 Eicosapentaenoicacid EPA 二十二碳六烯酸 Docosahexaenoicacid DHA 必需脂肪酸 essentialfattyacid EFA 人体必需但自身又不能合成 必须由食物供给的PUFA 包括n 3系列 亚麻酸 n 6系列 亚油酸 事实上 n 3 n 6系列中许多UFA例如花生四烯酸 二十碳五烯酸 EPA 二十二碳六烯酸 DHA 等都是人体不可缺少的FA但人体可以亚油酸和 亚麻酸合成这些FA n 3 3 系列UFA n 6 6 系列UFA 降血脂降胆固醇 预防心血管疾病 营养学上最具价值的FA有两类 EFA生理功能 1 合成体内重要活性物质亚油酸是合成前列腺素 prostaglandins PG 的前体 PG存在于许多器官 有多种生理功能如使血管扩张和收缩 神经刺激的传导 作用于肾脏影响水的排泄 奶中的PG可防止婴儿消化道损伤等 2 合成磷脂与胆固醇酯化的原料 3 与生物膜的结构 功能有关是磷脂的重要组分 磷脂是细胞膜的主要成分n 3 n 6DHA 脑组织中含量最多的脂肪酸 视网膜 睾丸 精子中也较多 DHA和EPA组成磷脂 胆固醇酯的重要脂肪酸 低密度脂蛋白 对心脑血管有害 极低高密度 4 24 20203 36PM 71 EFA缺乏引起生长迟缓 生殖障碍 皮肤损伤 出现皮疹等 以及肾脏 肝脏 神经和视觉等方面的多种疾病但PUFA摄入过多可使体内有害的氧化物 过氧化物等 同样对机体会产生多种慢性危害 二 磷脂 3磷脂 phospholipids 其中最重要的是卵磷脂 lecithin 磷脂功能1 参与细胞膜构成 最重要功能 其极性 非极性双重特性 帮助脂类或脂溶性物质 如脂溶性Vit 激素等 顺利通过细胞膜 促进细胞内外物质交流2 作为乳化剂 使体液中Fat处于悬浮状态 有利于其吸收 转运和代谢3 磷脂同FA一样可提供热能 磷脂的缺乏可造成细胞膜结构受损1 出现毛细血管脆性 通透性 2 皮肤细胞对水通透性 引起水代谢紊乱 产生皮疹等 三 固醇类 4 固醇类 sterols 1 胆固醇 cholesterol Chol 是最重要的固醇类物质1 细胞膜重要成分人体90 的胆固醇存在于细胞中2 体内多种重要生物活性物质的合成原料胆汁 性激素 如睾酮 testosterone 肾上腺素 如皮质醇 cortisol 和维生素D等 Chol广泛存在于动物性食物中 人体自身可合成足够Chol 一般不会缺乏相反 由于它与高血脂症 动脉粥样硬化 心脏病等相关 人们往往关注的是Chol的危害性人体内Chol 的原因往往是内源性的所以注意热能摄入的平衡比注意Chol摄入量可能更重要 2 植物固醇 plantsterol 植物中含有 结构与Chol不同 常见的有1 谷固醇 sitosterol 很难被吸收 并可干扰人体对Chol的吸收2 麦角固醇 ergosterol 见于酵母和真菌类植物在紫外线照射下 维生素D2 麦角钙化醇 ergocalciferol 三 来源 RNI 植物油脂 Chol 脑肝肾等 SFA和MUFA相对较多 主要含PUFA 动物Fat EPADHA 磷脂 蛋黄肝脏 二 食物来源 供给量及油脂质量评价 一 脂肪的合理营养 儿童青少年占总能量的25 30 其中必须脂肪酸占总能量的2 SFA MFA PUFA 1 1 1海水鱼是EPA和DHA的良好来源 大豆 磷脂 蛋氨酸 豆固醇与不饱和脂肪酸 钙铁以及B族维生素 大豆异黄酮 Fat摄入过多 肥胖 高血压 心血管疾病和某些癌症发病率 应限制和 Fat摄入在一定范围内 二 油脂质量评价 必须脂肪酸 脂溶性维生素 消化率 第三节碳水化物 Carbohydrate CHO 第三节CHO 膳食纤维 膳食纤维 dietaryfiber 食物中不能被人体消化酶分解的多糖的总称严格而言不是营养素 但因其特殊生理作用 营养学上仍将它作为重要的营养素 一 糖类的生理功能与代谢特点 一 糖的生理功能1 供给热能60 4Kcal 大脑 血细胞 皮肤睾丸等组织直接利用 节约蛋白质 2 为其他有机物代谢提供条件草酰乙酸 二 CHO功能 一 体内CHO 3 构成机体组织的重要成分粘蛋白 结缔组织糖脂 神经组织糖蛋白 细胞膜表面 信息传递核糖 DNA RNA中大量含有4 参与肝脏的解毒功能 二 糖的代谢特点1 糖可以转变为脂肪2 机体利用脂肪供能需要糖的支持3 血糖水平是多种激素共同调解的结果 二 糖类摄入与疾病的关系 一 摄入糖以多糖形式为好 二 乳糖不耐症 三 半乳糖血症 四 溶血性贫血 五 酒精中毒 三 膳食纤维与健康的关系 一 膳食纤维的种类 不可溶性纤维1 纤维素 2 半纤维素不是纤维素的衍生物 3 木质素化学上不属于多糖 是多聚苯丙烷 芳香族 化合物 是使植物木质化的物质可刺激肠道蠕动 可溶性纤维溶于水并吸水膨胀 能被肠道微生物丛酵解常存在于植物细胞液和细胞间质中 二 膳食纤维的生理作用1 通便防癌2 降低血清胆固醇3 降低餐后血糖及防止热能摄入过多4 吸附某些化学物质 三 膳食纤维的应用1 辅助防治糖尿病2 心脑血管保健3 预防结 直肠癌4 预防便秘5 减少龋齿和牙周病的发生 四 膳食纤维的供给量低能量组24 13g d 13 4g 1000kcal 中能量组29 36g d 12 23g 1000kcal 高能量组34 59g d 12 35g 1000kcal 第四节热能 第四节热能 产能营养素的能量系数 热量及单位 能量食物在体内经酶的作用进行生化氧化所释放出的热能 营养学上用 kcal 或 KJ 来表示 1kcal 4 2kJ 1kJ 0 24kcal 三种功能物质 4 9 4维持体温和以高能磷酸键化合物 高能硫酯键化合物等形式储存 一 概述 热能 energy 热 能 维持体温恒定 维持各种生理体力活动正常进行 单位 焦耳 joule J 千焦耳 kilo joules kJ 卡 calorie cal 千卡 kilo calories kcalories kcal 1cal 4 184J1J 0 239cal 不断向环境中散发 1gCHO 16 7kJ 4 0kcal 1g乙醇 29 3kJ 7 0kcal 1gPro 16 7kJ 4 0kcal 1gFat 36 7kJ 9 0kcal 一 能量单位及其测量方法卡1kCal 4 18kJ 二 人体能量消耗的几个构成部分 二 E消耗 一 BM 恒温 18 25 安静静卧 禁食12hr 热能消耗 BM 体温呼吸血液循环其它器官生理需要 放松清醒 仅维持最基本生命活动 热能消耗 需要 基础代谢 活动 食物热效应 一 基础代谢 basalmetabolism BM 人与环境的平衡 生命体的呼吸 维持生命 1 体表面积2 年龄3 性别4 内分泌5 其他因素 二 体力活动约占总热能消耗的15 30 变化最大是控制能量平衡的重要部分所耗热能与四个因素有关 肌肉多少 体重越重者 能量消耗越多 劳动强度 持续时间 熟练程度有关 体力活动种类很多 营养学上根据能量消耗水平 即活动强度 分为五个级别 三 生长发育新生儿kg与成人比较 其能量多2 3倍 3 6个月的婴儿 每天用于生长发育的能量占摄入能量15 23 三 食物热效应 四 食物热效应 thermiceffectoffood TEF 即食物特殊动力作用 specificdynamicaction SDA 是在食物摄取 消化 吸收 代谢转化等过程中所产生的热能消耗此时可引起体温升高不同食物成分其TEF不同CHO为5 6 Fat4 5