营养与能量平衡

1,第三章营养与能量平衡,2,3.1能量与能量单位,3.1.1能量的作用与意义能量是指食品的除碳水化合物、脂肪和蛋白质等营养素在人体代谢中产生的能量。能量是人类赖以生存的基础。人体需要能量来维持生命活动，机体的生长发育和一切活动都需要能量，适当的能量可以保持人体良好的健康状况。人本一般每天必须从外界取得一定物质和能量。,3,3.1.2能量单位,能量（energy）的单位，现国际上通用焦耳（joule，J），营养学上，使用最多的是其1000倍的单位，即千焦耳（Kilojoules，KJ）。传统上常用千卡（kilocalories，kcal）。其换算关系如下：1kcal4.184kJ；1KJ=0.239kcal。所谓1kcal即是指1kg的水从15升高到16，即温度升高1所吸收的能量。,4,3.2.1食物能值与生理能值（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）,3.2能值及其测定,5,（2）生理能值：生理能值即机体可利用的能值，即每克碳水化合物、脂肪和蛋白质在体内氧化产生的热能（又称能量系数）。,生理能值即机体可利用的能值，在体内，碳水化合物和脂肪氧化的最终产物与体外燃烧时相同，因考虑到机体对它们的消化、吸收情况(如纤维素即不能被人类消化)，故二者的生理能值与体外燃烧时可稍有不同。,6,蛋白质在体内的氧化并不完全，氨基酸等中的氮并未氧化成氮的氧化物或硝酸(这些物质对机体有害)，而以尚有部分能量的有机物如尿素、尿酸、肌酐等由尿排出。这些含氮有机物的能量均可在体外燃烧时测得。此外，再考虑到消化率的影响，便可得到机体由蛋白质氧化而来的可利用的能值。不同食品中碳水化合物、脂肪和蛋白质的含量各异，若需了解某种食品所含能值，可利用食物成分表或仔细分析其样品的组成进行计算。,三大产能营养素的生理能值分别确定为：碳水化合物17.15kJ0.98（消化率98%）=16.8kJ/g4.1kcal0.98=4kcal/g脂肪39.54kJ0.95（消化率95%）=37.6kJ/g9.45kcal0.95=9kcal/g蛋白质（23.64-5.44）kJ0.92（消化率92%）=16.7kJ/g（5.65-1.3）kcal0.92=4kcal/g,8,人体中能量的消耗主要由三方面构成基础代谢消耗;食物特殊动力作用的消耗；体力活动消耗。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。,3.3影响人体能量需要的因素,9,3.3.1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1216h）、静卧状态，环境温度1825时所需能量的消耗。基础代谢率（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。,10,(2)基础代谢能量消耗（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BMR24,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）。,11,引自营养与食品卫生学，第三版，第21页,人体基础代谢率,12,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%。,13,直接用公式计算男BEE66+13.7体重(kg)+5.0身长(cm)6.8年龄(y)女BEE65.5+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。,14,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。,15,（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,16,3.3.2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。,17,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。,18,3.3.3食物的特殊动力作用,食物特殊动力作用(specificdynamicaction，SDA)，食物热效应(thermiceffectoffood，TEF)：即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。,19,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。,20,3.3.4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。,21,(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）,3.3.5人体能量需要量的确定,22,(3)体力活动水平（Plysicalactivitylevel，PAL）计算法能量消耗量或需要量=BMRPAL,(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。,23,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。,24/40,(5)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。,25/40,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。,26/40,（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5565%。,27/40,(6)能量的计算,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)-1000.93、标准体重(kg)=身高(cm)身高(cm)*22.2(男)标准体重(kg)=身高(cm)身高(cm)21.9(女),28/4,4、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：,29/40,（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（Kcal/kg标准体重）,30/40,3.4.1能量的来源人体所需要的能量来源于食物中的蛋白质、脂肪和碳水化合物，这三种产能营养素普遍存在于各种食物中。粮谷类和薯类含碳水化合物较多，是人们最经济的能量来源；油料作物富含脂肪；动物性食物较一般植物性食物（大豆和坚果除外）含更多的脂肪和蛋白质；蔬菜和水果一般含能量较少。,3.4能量的供给与食物来源,31/40,食物能量最终来源是太阳能，这是由植物利用太阳能，通过光合作用，把CO2、水和其它无机物转变成有机物，供生命之所需，并将生命过程的化学能直接或间接保持在ATP的高能磷酸键中。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。,32/40,3.1.2能量的食物来源,碳水化合物，脂肪和蛋白质三种产能营养素普遍存在于各种食物中。但是动物性食物一般比植物性食物含有较多的脂肪和蛋白质，至于植物性食物中，粮食以碳水化合物和蛋白质为主；油料作物则含有丰富的脂肪、其中大豆更含有大量油脂与优质蛋白质。至于水果、蔬菜类植物一般含能较少，但硬果类例外，如花生、核桃等可含有大量油脂，从而具有很高的热能。,33/40,34/40,“低热能食品”与“高能食品”之不同,工业食品中含能的多少是其营养学方面的一项重要指标。为了满足人们的不同需要，在许许多多的食品中尚有所谓“低热能食品”与“高能食品”之不同。但是，不管是哪种食品，都应有一定的营养密度。而且从总的情况来看，在人体所需热能和各种营养素之间应保持一定的平衡关系。,35/40,前者主要由含能量低的食物原料(包括人类不能消化、吸收的膳食纤维等)所制成，用以满足肥胖症、糖尿病等患者的需要。后者则是由含能量高的食物，特别是含脂肪量高而含水量少的原料制成，如奶油、干酪、巧克力制品及其它含有高比例的脂肪和糖所制成的食品。它们的能量密度高，可以满足热能消耗大、持续时间长、特别是对处于高寒地区工作和从事考察、探险、运动时的需要。,36,3.4.2能量的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。,36/40,3.5能量在食品加工中的变化,3.5.1能量密度(Energydensity)是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。3.5.2能量在食品加工中的变化,37/40,自然界中的食物，一般需要加工处理，使食物能在外观、风味、卫生、安全、方便、储藏、营养等方面有比较大的改进。为了实现这些目标，要在食品的生产上采取一定的措施。为些措施主要分为两大类：一类是为延长食物的保存期限的加工工艺，以脱水工艺、冷冻冷藏工艺、罐藏杀菌工艺等为代表；另一类措施主要是以为改善或赋予食物新口味而采取的加工工艺。但无论采取哪一种措施，在其加工过程中，都