食品营养学课件

1、1,第三章 营养与能量平衡 第一节 体内能量的来源、转移、 贮存和利用 一、能量的来源 (一)碳水化合物、脂肪和蛋白质 体内的能量平衡取决于能 量消耗与能量摄入量。,(二)机体储备的能量 1.糖原：存在肝脏和肌肉中。的糖原可维持机体1248小时的能量消耗。 2.脂肪组织：尽管体内的脂肪储备多于糖原，但个体间差异较大。 3.肌肉组织； 蛋白质作为能量的储备形式，仅以有限的数量存在于肌肉组织中，并且机体必须保持肌肉组织的健康。仅在长期禁食或饥饿时，身体才动用这些组织提供能量。,体力活动所消耗能量与4个因素有关： 肌肉越发达者，活动消耗能量越多； 体重越重者，做相同的运动所消耗的能量越多； 工作热情

2、程度，相同工作不热情者消耗能量较多。 活动时间越长、强度越大，消耗能量越多；,二、 能量转移、贮存和利用 （一）ATP与磷酸肌酸 贮存在体内营养物质中的能量主要是通过氧化磷酸过程转移给ATP。 ATP存在场所有细胞的胞浆和核浆中，在生命活动如合成代谢、运动等需要能量时，ATP可很方便的提供能量，随后细胞内产能营养素继续逐步氧化放能在合成ATP，因此ATP常被称为体内能量的“通货”。,ATP生成后当其浓度很高时，它可将高能磷酸键转移给肌酸生成磷酸肌酸，机体内磷酸肌酸的贮存量远比ATP为多，在肌肉中含量更为丰富，约占肌肉重量的0.5%。 由此可见ATP在能量代谢过程中起着营养物质与生理机能系统之间

3、能量传递作用，而磷酸肌酸则由于它能量暂时贮存高能磷酸键，因此在能量的释放和利用之间起着缓冲作用。,（二）体内能量的转移、贮存和利用 产能营养素在体内氧化分解为CO2和H2O，同时伴随能量的释放和转移，其中约一半的能量为维持体温而散发体外，另一半能量则转移到ATP和磷酸肌酸等含高能键的物质中，需要时再转移到细胞的功能系统而被利用，其大部分仍转变为热散发掉，如肌肉收缩所需要的能量用于克服肌肉本身和组织的粘度使机体运动，同时引起组织内的摩擦而产生热。,第二节 决定人体能量消耗的因素 能量消耗主要由维持基础代谢，食物的特殊动力作用以及从事各种活动所消耗的能量等三种方面构成。 一、基础代谢的能量消耗 基

4、础代谢指人体在清醒、静卧、空腹（食后1214小时）、思想放松、室温适宜（20左右）时为维持必须的生理过程所消耗的能量。必须生理过程包括呼吸、循环、腺体分泌、肌肉的一定紧张度和维持正常体温等，没有这些过程生命将会停止。,（） 基础代谢率 单位时间内人体每平方米体表面积所消耗的基础代谢能量称为基础代谢率（ BMR ），单位是kcal/m2/h （二）基本代谢率的测定 基础代谢与人体表面M 、身高H及体重W相关，表面积计算公式： M=0.00659H+0.0126W-0.1603 【面积 （m2 ）、身高 （cm） 、体重 （Kg）】。 每日的基础代谢能量消耗 （BME） BME= BMR M 24

5、（kcal）,或静息能量消耗（REE）计算： 男：REE=10 体重（kg）+6.25 身高（cm） -5 年龄（年）+5 女：REE=10 体重（kg）+6.25 身高（cm） -5 年龄（年）-161 1985年WHO提出以RMR或REE代替BMR。 一个60公斤体重，165cm身高，40岁男性人，他的REE为： REE=10 60+6.25 165 - 5 40+5 =1436 （kcal/日）,（三） 影响基础代谢能量消耗的因素 1.年龄： 儿童较高，增加15-20%；青壮年期较稳定；老年人应较低。 2.性别：男性高于女子；妇女妊娠期随生理变化而增高， BMR增加20-25%。 3.体

6、型：瘦长者高于胖体型。 4.环境温度： 寒冷气温高于温热气温。 5.种族：爱斯基摩人和印第安人的基础代谢率最高；欧美人次之；亚洲人较低。 此外人体激素分泌、神经紧张程度，营养状况及疾病等影响基础代谢。,二、食物特殊力作用的能量消耗 进食后人体热能消耗比进食前有所增加，这种由于摄食而引起能量消耗额外增加的现象称为食物特殊力作用。 若食物是蛋白质则这种“额外”增加的能量消耗占蛋白质供能的30%； 若是糖和脂肪则增加的能量约占其供能46%。 普通混合膳食的特殊动力作用约消耗能量150KCal，相当于人体每日基础代谢的10%。,三、体力活动的能量消耗 体力活动所消耗的能量占总热量的15-20%。五级：

7、 1.极轻体力劳动： 办公室工作、开会、读书和装配或修理钟表等。 2.轻体力劳动： 教师讲课、实验室操作、商店售货员等。 3.中等体力劳动：重型机械操作、机车驾驶及学生的日常活动等。 4.重体力劳动：非机械化的农业劳动、半机械化搬运工作、炼钢和体育活动。,活動30分鐘所消耗的热能： 游泳 518 Kcal ； 騎自行車 92 Kcal ；爬樓梯 141 Kcal ； 洗衣服 57 Kcal；打掃 114 Kcal ； 快步走 114 Kcal ； 跳繩 224 Kcal ；跳舞 150 Kcal 活動60 分鐘所耗的热能： 跑步 352 Kcal ； 開車 82 Kcal ； 打網球 352

8、Kcal ； 打拳 450 Kcal ； 打台球 300 Kcal ； 騎馬 276 Kcal ； 滑雪 354 Kcal ； 郊遊 240 Kcal ； 散步 132 Kcal ； 仰臥起坐 432 Kcal ； 打高爾夫球 186 Kcal ；,5.极重体力劳动： 非机械化装卸工作、采矿、伐木和开垦土地等。 四、生长发育 能量消耗还包括生长发育所需的能量。新生儿按千克体重计算时，比成人多消耗2 4倍的能量。 36个月的婴儿，每天约有1523所摄入的能量被机体用于生长发育，即为新组织的形成而贮存下来。机体每增加1克体重所需能量的估计57.5 kcal。,第三节 能量需要量的测定及推算 一、产

9、能营养素的能量系数 1g产能营养素在体外氧化燃烧时糖类、脂肪和蛋白质分解释放4.10kcal、9.45 kcal和5.65 kcal的能量。 由于消化吸收率分别为98%、95%和92%，所以，能量系数是： 糖类 4.198%=4kcal/g 脂肪 9.4595%=9 kcal/g 蛋白质 (5.65-1.3) 92%=4 kcal/g,二、能量需要量的测定 （一）直接测热法 使测定对象进入一间绝缘良好的小室中，小室四周被水包围，人体在室内作不同强度的各种活动所产生和放散的热能即被水吸收，通过附设的仪表可推确测出在一定时间内水温上升的读书，即表示该时间内机体所放散的热量。,（二）间接测热法 间接

10、测热法的原则使测定机体在一定时间内的O2消耗和CO2产生量，推算呼吸商 （CO2/O2）值，根据相应的氧热价间接计算出这段时间内机体的能量消耗。即消耗1L氧产生的热量为4.825 kcal 。 只要测定出一定时间内的O2耗量可计算出受试者在该时间内的产热量。 产热量=4.825O2(L) （ kcal /L）,三、能量需要量的推算 （一）生活作业观察法 对调查对象进行24小时的跟踪观察，详细记录各项活动的连续时间，参照各种动作,能量消耗常数,根据气体表面积即可推算出被调查对象一日的能量消耗。观察日数越多，代表性越强。 （二）摄入能量与体重变化推算能量需要 正常成人的食欲往往与其能量需要相适应，

11、此间体重保持相对平衡。,因而如准确的计算一定时期（不少于15天）摄入的食物能量，并观察此时期体重变化即可推算其能量消耗。当体重保持恒定，则表示摄入能量=消耗能量；如观察结果时体重增加则表示摄入能量消耗能量：体重减轻则相反。 总之体重每增或减1g相当于盈或亏6.8 kcal进行校正。 当然恒定体重不一定是理想体重。,（三）FAO粗略推算人体每日能量需要。 男子： 需要量=体重（kg）46（ kcal ） 女子： 需要量=体重（kg）40（ kcal ） 0.9（轻微活动）、1.17（积极活动）、 1.34（激烈活动）。 （四）我国建议的膳食热能标准 下面公式计算： 总能量E=REEPAL 男性：

12、PAL=轻 1.55 、中1.78、重2.10 女性 ：PAL=轻 1.56、 中1.64、重1.82,四、食物中能量的计算方法 (一)传统ME系统 由FAO WHO在1985年推荐。 MEATW4kcal g蛋白质 +9kcalg脂肪 +4kcalg总的碳水化合物 +7 kcalg乙醇 +3kcalg有机酸,(二)食物特异性能量系数系统 不同类别的食物原料、加工食品采用特定的能量系数。 例如蛋白质的能量系数： 在蛋类为4.36kcal/g 乳及乳制品为4.27kcal/g 大豆和大豆面为3.47 kcal/g 多种食物的混合膳食为1.83 kcal/g 蔬菜及其制品在2.0-3.7kcalg

13、,(三) 改进的ME系统能量系数和公式 MEMOD 4kcal/g蛋白质 +4kcal/g 脂肪 +4kcal/g可利用的碳水化合物 +1.9kcal/g不可利用的碳水化 合物,第四节 体重过低与肥胖的危害 一、理想体重与体重指数(BMI),BMI可按下列公式计算： BMI体重(kg)升高2 (m)。 BMI正常值20-24.9，BMI25-29.9轻度肥胖，BMI30为中度肥胖；BMI19属消瘦。,理想体重(kg)身高(cm)-105。：,胖瘦程度：体重指数(BMI)判断。,二、体重过低的危险性 人体能量代谢的最佳状态是达到能量消耗与能量摄入的平衡，这种能量平衡(Energy Balance

14、)可使机体保持健康并能胜任必要的社会经济活动。 能量代谢失衡，即能量缺乏或过剩都对身体健康不利。若人体每日摄入的能量不足，机体就会运用自身储备的能量甚至消耗自身的组织以满足生命活动的能量需要。,人长期处于饥饿状态，在一定时期内机体会出现基础代谢降低、体力活动减少和体重下降以减少能量的消耗，使机体产生对能量摄入的适应。 此时，能量代谢由负平衡达到新的低水平上的平衡。其结果引起儿童生长发育停滞，成人消瘦和工作能力下降。 能量摄入不足造成太少的脂肪贮存，身身体对环境的适应能力和抗病能力也因此而下降。,体重太轻的女性，性成熟延迟，易生产低体重婴儿。 年老时，能量摄入不足会增加营养不良的危险，不少体育界

15、人土认为低体重是获得良好运动成绩或训练效果所不可缺少的条件之一。 因此，运动员主要借以长期摄入低能量膳食控制体重，但也间歇采用脱水措施，少数运动员还采用服泻药、催吐或食欲抑制剂等方法。 容易出现下列情形：,生长发育延缓。 月经紊乱。 营养不良，蛋白质和无机盐营养不足，维生素和微量元素缺乏及血红蛋白水平低下。 精神负担及压力，长期采用低能量膳食及脱水措施使运动员处于一种精神应激状态。 便秘，食物或液体摄入量过少，使胃肠道缺少应有的刺激，造成便秘。 自我感觉无力，此感觉与长期控制体重所致的综合影响有关。,三、肥胖的危险性 (一)肥胖定义 肥胖是一种既有遗传基因缺陷又有过食和运动不足等环境因素影响的

16、多因素慢性疾病。是指身体脂肪的过量储存，表现为脂肪细胞增多和(或)细胞体积增大状态。 肥胖常表现为体重超过标准体重，但超重不一定全都是肥胖。 实际上，超重和肥胖是2个不同的概念。超重仅指体重高于以人群身高计算体重的标准。肥胖是一个真正的健康问题。,主要成分脂肪细胞； 成男占总重1520%；成女占1025%。 易分布于皮下、网膜等处；其中男性易堆积在腰部以上，女性在腹部、臀部和大腿处。,(二)肥胖的危害及其社会和经济负担 肥胖与死亡率有关，并且当BMI30时死亡率急剧上升；BMI大约35时死亡率加倍。 一项 200例美国男性肥胖患者的研究表明： 2534岁的死亡率是正常人群的12倍； 4554岁的死亡率是正常人群