項目2-能量與能量平衡課件

項目二能量與能量平衡沒有能量就沒有生命活動2023/7/261知識目標了解能量的有關(guān)概念、能量的單位理解人體能量消耗的構(gòu)成及影響人體能量需要的因素掌握能量的供給與食物來源2023/7/262任務(wù)1能量一、能量的單位和來源 1、能量單位

①焦耳（joule，J）：1J相當于1牛頓的力使物體移動1m所消耗的能量。 營養(yǎng)學上常使用千焦耳（kJ），1MJ=1000kJ。 ②卡（cal）：1cal是使1g純水由15°C升到16°C所需要的能量。 營養(yǎng)學上常使用千卡（kcal）。 ③單位換算：1kcal=4.184kJ；1kJ=0.239kcal

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2、能量來源（產(chǎn)能營養(yǎng)素） 人體需要的能量主要來自于食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)。

乙醇也可以產(chǎn)生能量。 3、什么是生理有效能量（能量系數(shù)）？——每克產(chǎn)能營養(yǎng)素在體內(nèi)氧化分解后為機體供給的凈能。2023/7/264食物能值：是食物徹底燃燒時所測定的能值，即“物理燃燒值”，或稱“總能值”。生理能值：即機體可利用的能值，在體內(nèi)，碳水化合物和脂肪氧化的最終產(chǎn)物與體外燃燒時相同。因考慮到機體對它們的消化、吸收情況（如纖維素即不能被人類消化），故兩者的生理能值與體外燃燒時稍有不同。4、食物能值與生理能值2023/7/265生理能值=（食物能值－代謝廢物能值）×相應(yīng)的消化吸收率如：蛋白質(zhì)的食物能值為23.64kJ，代謝產(chǎn)物中含有具有一定能量的尿素、尿酸、肌酐，它們的能值為5.44kJ，蛋白質(zhì)的消化率92%。蛋白質(zhì)的生理能值為（23.64-5.44）×92%=16.7(kJ)2023/7/266三大產(chǎn)能營養(yǎng)素體內(nèi)、體外氧化產(chǎn)能比較不同物質(zhì)的能值kJ/g（kcal/g）名稱食物能值尿中損失吸收率生理能值生理系數(shù)Kcal/gkJ/gKcal/gkJ/g%Kcal/gkJ/g蛋白質(zhì)脂肪糖類乙醇5.659.454.17.123.639.517.229.71.255.2--微量9295981004.09.04.07.1173817304947*純酒精的吸收快，但在體內(nèi)氧化產(chǎn)生的能量只以熱的形式出現(xiàn)，不能用于機體作功，故又稱為空熱。2023/7/267怎樣計算食物的能量？首先要知道食物中三大營養(yǎng)素的比例其次要知道食物的重量以100g的瘦牛肉為例：蛋白質(zhì)20.2%，脂肪2.3%，碳水化合物1.2%16.74kJ×20.2+37.6kJ×2.3+16.8kJ×1.2=444kJ

2023/7/268攝入能量消耗能量5、能量代謝和能量平衡攝入能量消耗能量負平衡營養(yǎng)不良正平衡肥胖2023/7/269人體怎樣調(diào)節(jié)能量攝入？體內(nèi)能量耗竭啟動饑餓信號進食滿足終止對食物的認知、口感等2023/7/2610二、人體的能量消耗人體能量消耗的構(gòu)成？

——基礎(chǔ)代謝——體力活動的能量消耗——食物特殊動力作用

——生長發(fā)育2023/7/2611

（1）定義：是維持人體最基本生命活動所必需的最低能量消耗。即人體在安靜和恒溫條件下(一般18～25℃)，禁食12小時后，靜臥、放松而又清醒時的能量消耗。

（2）測定方法：測定空腹12～16h、睡醒靜臥、環(huán)境溫度18～25°C時的能量消耗。 （3）意義：維持體溫、心跳、呼吸、各組織器官和細胞的基本功能。1、基礎(chǔ)代謝(basalmetabolism,BM)人在靜止時是否就不消耗能量？2023/7/2612

（4）基礎(chǔ)代謝率（BMR）：指單位時間內(nèi)人體單位表面積（m2）或單位體重（kg）基礎(chǔ)代謝所消耗的能量。單位：（kJ/m2·h，kJ/kg·h）

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①用體表面積進行計算（已知身高、體重、年齡、性別）體表面積S(m2)＝0.00659×身高(cm)＋0.0126×體重(kg)－0.1603BM=BMR×體表面積×24hBMR查書（見表2-4）（5）計算基礎(chǔ)代謝的能量消耗2023/7/2614人體基礎(chǔ)代謝率年齡(歲)男女KJ/m2Kcal/m2KJ/m2Kcal/m21357911131517192025221.8214.6206.3197.7189.9179.9177.0174.9170.7164.0161.5156.953.051.349.347.345.243.042.341.840.839.238.637.5221.8214.2202.5200.0179.1175.7168.6158.8151.91485147.7147.353.051.248.445.442.842.040.337.936.335.535.335.2年齡(歲)男女KJ/m2Kcal/m2KJ/m2Kcal/m23035404550556065707580154.0152.7151.9151.5149.8148.1146.0143.9141.4138.9138.136.836.536.336.235.835.434.934.433.833.2.33.0146.9146.4146.0144.3139.7139.3136.8134.7132.6131.0129.335.135.034.934.533.933.332.732.231.731.330.92023/7/2615

例：男性，20歲，身高1.75m，體重70kg，試計算BM。體表面積S(m2)＝0.00659×175＋0.0126×70－0.1603＝1.875BMR查書得161.5KJ（38.6Kcal）一日基礎(chǔ)代謝的能量消耗BM＝BMR×體表面積×24h＝161.5×1.875×24

＝7267.5KJ（1737Kcal）*該結(jié)果應(yīng)用于我國人群時應(yīng)減5%： BM=1737×0.95=1650.15（kcal/d）2023/7/2616注：m為體重(kg)。摘自TechnicalReportSerie724，Geneva，WHO，1985。

我國營養(yǎng)學會推薦，我國兒童、青少年該公式適用，18歲以上人群按公式計算結(jié)果減5%。

年齡(y)公式(男)公式(女)0～33～1010～1818～3030～60>60(60.9×m)-54(22.7×m)+495(17.5×m)+651(15.3×m)+679(11.6×m)+879(13.5×m)+487(61.0×m)-51(22.5×m)+499(12.2×m)+746(14.7×m)+496(8.70×m)+829(10.5×m)+596

②按體重計算BMR（kcal/d）2023/7/2617例：男性，20歲，體重60kg，試計算BMR。 BMR=15.3m+679 =15.3×60+679 =1597（kcal/d） *該結(jié)果應(yīng)用于我國人群時應(yīng)減5%： BMR=1597×0.95 =1517（kcal/d）2023/7/2618③直接用公式計算：kcal男BM＝66+13.7×體重(kg)+5.0×身長(cm)－6.8×年齡(y)女BM＝65.5+9.5×體重(kg)+1.8×身長(cm)－4.7×年齡(y)④簡單的方法成人男性按每公斤體重每小時1kcal(4.18kJ)，女性按0.95kcal(3.97kJ)，和體重相乘直接計算。1kcal×24h×體重（kg）2023/7/2619⑤WHO于1985年提出用靜息代謝率(restingmetabolicrate，RMR)代替BMR，計算一天的基礎(chǔ)代謝能量消耗。人體24小時靜息代謝參考值(kcal)

摘自NutritionScienceandApplications，第二版，第190頁，1997年。年齡(y)體重(kg)4050576470778491100男性10～1818～3030～60>60135112911343102715261444145911621648155115401256177116581621135118761750169114231998185717721526212119641853162122432071193517162401220920391837女性10～1818～3030～60>601234108411771016135612311264112114411334132511951527143713861268160015251438133116851628149914041771173115601478185618331621155219661966169916462023/7/2620年齡：兒童、孕婦高，兒童比成人高，成人比老人高。性別：男性高于女性5%—10%。體格：同等體重，瘦高者>矮胖者。

環(huán)境條件的影響炎熱、寒冷、過多攝食、精神緊張升高；禁食、少食、饑餓降低。

季節(jié)與勞動強度：寒季>暑季，勞動強度高則高。

不同生理、病理狀況；激素；應(yīng)激狀態(tài)尼古丁和咖啡因可以刺激基礎(chǔ)代謝水平升高

（6）基礎(chǔ)代謝影響因素2023/7/2621 除基礎(chǔ)代謝外，是構(gòu)成人體總能量消耗的主要部分。通常情況下，占人體總能量消耗的15%～30%。 這部分能量消耗，主要取決于體力活動的強度和持續(xù)時間。

目前應(yīng)用BMR乘以體力活動水平（physicalactivitylevel,PAL）來計算人體的能量消耗量或需要量。 2、體力活動消耗的能量2023/7/26222023/7/2623我國對男性的勞動強度分為五級。2023/7/2624關(guān)于某些特定活動的能量消耗如表所示。其能量為估計值，并以BMR×代謝系數(shù)表示。2023/7/2625

又稱食物熱效應(yīng)(ThermicEffectofFood，TEF)，是指人體攝食過程中引起的額外的能量消耗。

原因：攝食過程中，營養(yǎng)素的消化、吸收、轉(zhuǎn)化、合成所消耗的能量。 3、食物特殊動力作用（SDA）不同能量物質(zhì)的食物熱效應(yīng)食物成分食物熱效應(yīng)（占成分能值）脂肪4%~5%碳水化合物5%~6%蛋白質(zhì)30%~40%混合性食物10%2023/7/2626嬰幼兒、兒童、青少年需額外增加生長發(fā)育所需能量。孕婦需增加子宮、胎盤、胎兒、乳房和體脂儲備所需能量。乳母需增加合成分泌乳汁所需能量。 4、生長發(fā)育2023/7/2627（一）食物能值的測定常用氧彈量熱計，或稱彈式熱量計進行測定。彈式測熱計(bombcalorimeter)原理示意圖三、人體能量消耗量的測定2023/7/26281、測量法

直接測熱法：人體釋放熱量的多少可反映機體能量代謝情況，進而可求出機體的能量需要。間接測熱法：產(chǎn)熱營養(yǎng)素在體內(nèi)氧化產(chǎn)生CO2和H2O，并釋放能量滿足機體需要，因此只需測出氧氣消耗量或產(chǎn)生水量的多少，就可以計算能量的消耗，進而確定能量的需要量。

（二）人體能量消耗量的測定和計算2023/7/26292、計算法（1）計算能量消耗確定能量需要：包括基礎(chǔ)代謝、體力活動和食物熱效應(yīng)三方面。以20歲50kg女生為例，一天活動耗能685kcal，其總熱量需求為？基礎(chǔ)代謝：(0.0615×w)+2.08=5.155MJ=1232kcal活動耗能：685kcal食物熱效應(yīng)：1232×10%=123kcal需要攝入量=1232+685+123=2040kcal人體一日能量需要量的確定2023/7/2630（2）體力活動水平計算法目前應(yīng)用“要因加算法”計算：

總能量消耗量=0.95BMR×PAL PAL（體力活動水平） =24h總能量消耗/24h基礎(chǔ)代謝率 在實際應(yīng)用中，PAL常給出。中國成人PAL的范圍為1.55～2.10。2023/7/26313、膳食調(diào)查正常成人攝食量與能量的消耗基本持平，通過膳食調(diào)查，可間接估計人群的能量需要。2023/7/2632四、能量的參考攝入量及食物來源 1、能量推薦攝入量（RNI） ①成年，輕活動，男性2600(kcal/d) 女性2400(kcal/d) ②50歲起，年齡增長，能量攝入遞減。 ③孕婦+200kcal/d；乳母+500kcal/d。2023/7/2633膳食能量攝入量達到RNI的90%以上視為正常，低于80%為攝入不足。在膳食能量攝入比例中，碳水化合物供能占總能量的55%~65%、脂肪占20%~30%、蛋白質(zhì)占10%~15%為宜。三餐能量分配一般認為一日中每餐所含熱量占全日總熱量符合以下比例為合理：早餐30%、午餐40%、晚餐30%。2、三大生熱營養(yǎng)素的供能比例2023/7/2634三種產(chǎn)能營養(yǎng)物質(zhì)的供能比例10-15%55-65%20-30%碳水化合物蛋白質(zhì)脂肪能量供應(yīng)比例