热能和营养素.ppt

第三章第三章 热能和营养素热能和营养素内容：内容：第一节第一节 能量能量第二节第二节 蛋白质蛋白质第三节第三节 脂类脂类第四节第四节 碳水化合物碳水化合物第五节第五节 矿物质矿物质第六节第六节 维生素维生素第三章第三章 热能和营养素热能和营养素要求要求了解能量与能量单位；掌握能值及其测定；掌握影响能量消耗构成了解能量与能量单位；掌握能值及其测定；掌握影响能量消耗构成的因素；掌握能量不平衡对对人体的影响，能量合理膳食来源与构成的因素；掌握能量不平衡对对人体的影响，能量合理膳食来源与构成及适宜摄入量。及适宜摄入量。掌握必须氨基酸以及蛋白质、脂类、碳水化合物的生理功能，营养掌握必须氨基酸以及蛋白质、脂类、碳水化合物的生理功能，营养价值评价方法，价值评价方法，DRIs和食物来源及适宜摄入量。和食物来源及适宜摄入量。掌握人体中重要的矿物质和维生素的种类、生理功能、吸收代谢特掌握人体中重要的矿物质和维生素的种类、生理功能、吸收代谢特性、缺乏及过量的危害，性、缺乏及过量的危害，DRI及食物来源。及食物来源。了解水分在体内的分布和水缺乏、过量的危害，熟悉水的生理功能。了解水分在体内的分布和水缺乏、过量的危害，熟悉水的生理功能。 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。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。 除除碳水化合物、脂肪和蛋白质碳水化合物、脂肪和蛋白质是三大能量营养素外，酒中的是三大能量营养素外，酒中的乙醇乙醇也能提供较高的能量。也能提供较高的能量。 能量的单位能量的单位 焦耳焦耳(joule,J)千焦耳千焦耳(kilojoule，kJ) :1Kg的物体以的物体以1牛顿的力量移动牛顿的力量移动1米所消耗的能量。米所消耗的能量。 卡卡(calorie，cal) 千卡千卡(kilocalorie，kcalorie，kcal) 1cal4.184J 1J 0.239cal。 一、能量来源及能值一、能量来源及能值第一节第一节 能能 量量食物能值与生理能值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，即：是食物彻底燃烧时所测定的能值，即“物理燃烧物理燃烧值值”，或称，或称“总能值总能值”。2、生理能值生理能值：也称能量系数，：也称能量系数，每克每克糖类、脂肪、蛋白质在糖类、脂肪、蛋白质在体内体内氧化氧化产生的能量值，即机体可利用的能值。产生的能量值，即机体可利用的能值。 第一节第一节 能能 量量营养素营养素（以（以1g计）计）食物能值食物能值体外弹式热量体外弹式热量计计/KJ消化率消化率（%）体内氧化程度体内氧化程度生理能值生理能值净能量系数净能量系数KJ/Kcal碳水化合物碳水化合物17.1598H2O + CO216.8 /4脂肪脂肪39.595H2O + CO237.6/9蛋白质蛋白质23.6492H2O + CO2及尿素、尿酸、及尿素、尿酸、肌酐肌酐16.7/4乙醇乙醇29.3/7 人体的能量消耗人体的能量消耗包括包括4个方面：个方面：基础代谢、基础代谢、体力活动、体力活动、食物的热效应、食物的热效应、和生长发育。和生长发育。二、人体能量消耗的构成二、人体能量消耗的构成第一节第一节 能能 量量 （一）基础代谢（一）基础代谢 基础代谢基础代谢(basal metabolism，BM)是维持人体是维持人体基本生命活基本生命活动动所必需的能量消耗。所必需的能量消耗。即指即指人体用于维持体温、心跳、呼吸、各人体用于维持体温、心跳、呼吸、各器官组织和细胞功能等最基本的生命活动的能量消耗。器官组织和细胞功能等最基本的生命活动的能量消耗。 是人在清醒、空腹（饭后是人在清醒、空腹（饭后1214h）、安静而舒适的环境中）、安静而舒适的环境中（室温（室温2025），无任何体力活动和紧张的思维活动、全身肌），无任何体力活动和紧张的思维活动、全身肌肉松弛、消化系统处于静止状态下的能量消耗。肉松弛、消化系统处于静止状态下的能量消耗。 二、人体能量消耗的构成二、人体能量消耗的构成第一节第一节 能能 量量基础代谢量的计算基础代谢量的计算用基用基础代谢率础代谢率计算基础代谢量计算基础代谢量 直接用直接用公式公式计算基础代谢量计算基础代谢量 基础代谢率基础代谢率(basal metabolic rate，BMR)就是指人体处于基础代就是指人体处于基础代谢状态下，每小时每平方米体表面积谢状态下，每小时每平方米体表面积(或每公斤体重或每公斤体重)的能量消耗。的能量消耗。用基础代谢率计算基础代谢量用基础代谢率计算基础代谢量 第一节第一节 能能 量量表表3-1人体每小时基础代谢率人体每小时基础代谢率引自引自营养与食品卫生学营养与食品卫生学，第三版，第，第三版，第2121页页 年龄年龄( (岁岁) )男男女女KJ/mKJ/m2 2h hKcal/mKcal/m2 2h hKJ/mKJ/m2 2h hKcal/mKcal/m2 2h h1 13 35 57 79 91111131315151717191920202525221.8221.8214.6214.6206.3206.3197.7197.7189.9189.9179.9179.9177.0177.0174.9174.9170.7170.7164.0164.0161.5161.5156.9156.953.053.051.351.349.349.347.347.345.245.243.043.042.342.341.841.840.840.839.239.238.638.637.537.5221.8221.8214.2214.2202.5202.5200.0200.0179.1179.1175.7175.7168.6168.6158.8158.8151.9151.914851485147.7147.7147.3147.353.053.051.251.248.448.445.445.442.842.842.042.040.340.337.937.936.336.335.535.535.335.335.235.2年龄年龄( (岁岁) )男男女女KJ/mKJ/m2 2h hKcal/mKcal/m2 2h hKJ/mKJ/m2 2h hKcal/mKcal/m2 2h h30303535404045455050555560606565707075758080154.0154.0152.7152.7151.9151.9151.5151.5149.8149.8148.1148.1146.0146.0143.9143.9141.4141.4138.9138.9138.1138.136.836.836.536.536.336.336.236.235.835.835.435.434.934.934.434.433.833.833.2.33.2.33.033.0146.9146.9146.4146.4146.0146.0144.3144.3139.7139.7139.3139.3136.8136.8134.7134.7132.6132.6131.0131.0129.3129.335.135.135.035.034.934.934.534.533.933.933.333.332.732.732.232.231.731.731.331.330.930.9用基础代谢率计算基础代谢量用基础代谢率计算基础代谢量 第一节第一节 能能 量量体表面积体表面积(m2)0.00659身高身高(cm)0.0126体重体重(kg)0.1603表表3-2第一节第一节 能能 量量用基础代谢率计算基础代谢量用基础代谢率计算基础代谢量 影响人体基础代谢率的一些因素影响人体基础代谢率的一些因素 体型与机体构成体型与机体构成 同等体重，瘦高者同等体重，瘦高者矮胖者，男性高于女性矮胖者，男性高于女性5%-10%。 年龄及生理状态年龄及生理状态 儿童、孕妇高，儿童、孕妇高，30岁以上每岁以上每10年降年降2%。甲亢，基础代谢明显增高。甲亢，基础代谢明显增高 季节及环境条件的影响季节及环境条件的影响 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尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高第一节第一节 能能 量量直接用公式计算基础代谢量直接用公式计算基础代谢量 男男BEE66+13.7体重体重(kg)+5.0身长身长(cm)6.8年龄年龄(y) 女女BEE65.5+9.5体重体重(kg)+1.8身长身长(cm)4.7年龄年龄(y) 注：注：w为体重为体重(kg)。摘自。摘自Technical Report Serie 724，Geneva，WHO，1985。 我国营养学会推荐我国营养学会推荐，我国儿童、青少年该公式适用，我国儿童、青少年该公式适用，18岁以上人群按公式计算岁以上人群按公式计算结果减结果减5%。 年龄年龄(y)公式公式(男男)公式公式(女女)0331010181830306060(60.9w)-54(22.7w)+495(17.5w)+651(15.3w)+679(11.6w)+879(13.5w) +487(61.0w)-51(22.5w)+499(12.2w)+746(14.7w)+496(8.7w)+829(10.5w)+596第一节第一节 能能 量量 WHO于于1985年推荐使用年推荐使用Schofield公式公式(表表)，计算一，计算一天的基础代谢能量消耗。天的基础代谢能量消耗。直接用公式计算基础代谢量直接用公式计算基础代谢量简单的方法获得基础代谢量简单的方法获得基础代谢量 成人男性按每公斤体重每小时成人男性按每公斤体重每小时1kcal(4.18kJ) 女性按女性按0.95kcal(3.97kJ)，和体重相乘直接计算，和体重相乘直接计算 （二）体力活动（二）体力活动极轻的体力活动极轻的体力活动：以坐姿或站立为主的活动，如开会、开车、：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打字、缝纫、烹调、打牌、听音乐、油漆、绘画及实验室工作等 指在水平面上走动，扫卫生、看护小孩、打高尔指在水平面上走动，扫卫生、看护小孩、打高尔夫球、饭店服务等。夫球、饭店服务等。 这类活动包括行走、除草、负重行走、打网球、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。跳舞、滑雪、骑自行车等。负重爬山、伐木、手工挖掘、打篮球、登山、踢负重爬山、伐木、手工挖掘、打篮球、登山、踢足球等。足球等。 运动员高强度的职业训练或世界级比赛等。运动员高强度的职业训练或世界级比赛等。 第一节第一节 能能 量量二、人体能量消耗的构成二、人体能量消耗的构成活动活动水平水平工作内容工作内容举举 例例PALPAL系数系数男男女女轻轻中中重重办公室工作、修理电器钟表、售货员、酒店服务员、化学实验操作、讲课办公室工作、修理电器钟表、售货员、酒店服务员、化学实验操作、讲课等等学生日常活动、机动车驾驶、电工安装、车床操作、金工切割等学生日常活动、机动车驾驶、电工安装、车床操作、金工切割等非机械化农业劳动、炼钢、舞蹈、体育运动、装卸、采矿等非机械化农业劳动、炼钢、舞蹈、体育运动、装卸、采矿等1.551.551.781.782.102.101.561.561.641.641.821.82表表3-3中国营养学会建议的我国成人活动水平分级中国营养学会建议的我国成人活动水平分级(2001年年) 第一节第一节 能能 量量PAL：体力活动水平，即：体力活动水平，即24h总能量消耗除以总能量消耗除以24h基础代谢。基础代谢。（三）食物热效应（三）食物热效应 食物热效应食物热效应(thermic effect of food，TEF)，即食物特殊动力作用，即食物特殊动力作用(specific dynamic action，SDA)：指人体在摄食过程中，由于要对：指人体在摄食过程中，由于要对食物中营养素进行食物中营养素进行消化、吸收、代谢转化消化、吸收、代谢转化等，需要额外消耗能量，等，需要额外消耗能量，同时同时引起体温升高和散发能量引起体温升高和散发能量。 二、人体能量消耗的构成二、人体能量消耗的构成第一节第一节 能能 量量（三）食物热效应（三）食物热效应 不同的产能营养素其食物热效应不等不同的产能营养素其食物热效应不等 脂肪脂肪：相当于本身产生能量的：相当于本身产生能量的4%5%（36-45Kcal/100g）；）； 碳水化物碳水化物:相当于本身产生能量的相当于本身产生能量的5%6%(20-24Kcal/100g)， 蛋白质蛋白质:相当于本身产生能量的相当于本身产生能量的30%（120Kcal/100g）。）。 成人食用普通混合膳食，每日食物热效应约相当于基础代谢成人食用普通混合膳食，每日食物热效应约相当于基础代谢的的10%（约为（约为150Kcal）。）。 二、人体能量消耗的构成二、人体能量消耗的构成第一节第一节 能能 量量（四）生长发育（四）生长发育（1）婴幼儿、儿童、青少年）婴幼儿、儿童、青少年形成新组织及其代谢。形成新组织及其代谢。（2）孕妇）孕妇子宫、乳房、胎盘、胎儿生长发育；体脂肪储备。子宫、乳房、胎盘、胎儿生长发育；体脂肪储备。（3）乳母）乳母乳汁合成与分泌。乳汁合成与分泌。二、人体能量消耗的构成二、人体能量消耗的构成第一节第一节 能能 量量1、计算法、计算法（1）要因加算法：）要因加算法： 总能量消耗量总能量消耗量=0.95BEEPAL，在实际应用中，在实际应用中，PAL常给常给出。中国成人出。中国成人PAL的范围为的范围为1.552.10。例：大学生男性，例：大学生男性，20岁，体重岁，体重60kg，试计算总能量消耗量。，试计算总能量消耗量。 按表按表3-2计算计算BEE：BEE=1597（kcal/d） 从表从表3-3查得：大学生为中活动水平，男性查得：大学生为中活动水平，男性PAL为为1.78。 总能量消耗量总能量消耗量=0.9515971.78 =2700（kcal/d）三、人体能量消耗的确定三、人体能量消耗的确定第一节第一节 能能 量量1、计算法、计算法（2）活动时间记录法活动时间记录法：工作量大而繁杂：工作量大而繁杂（3）膳食调查法膳食调查法：这种方法受膳食记录时间和调查对象数量的：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。用。三、人体能量消耗的确定三、人体能量消耗的确定第一节第一节 能能 量量2、测量法、测量法 直接测热法直接测热法(direct calorimetry)的原理是人体释放热量的多少可的原理是人体释放热量的多少可反映机体能量代谢情况，进而可求出机体的能量需要。反映机体能量代谢情况，进而可求出机体的能量需要。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。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。 间接测热法间接测热法(indirect calorimetry)的原理是产热营养素在体内氧化的原理是产热营养素在体内氧化产生产生CO2和和H2O，并释放能量满足机体需要，因此只需测出氧气消，并释放能量满足机体需要，因此只需测出氧气消耗量或产生水量的多少，就可以计算能量的消耗，进而确定能量的耗量或产生水量的多少，就可以计算能量的消耗，进而确定能量的需要量。需要量。 三、人体能量消耗的确定三、人体能量消耗的确定第一节第一节 能能 量量 热能长期收支不平衡，热能长期收支不平衡，首先反映到体重变化首先反映到体重变化，以后逐渐发展，以后逐渐发展到影响健康，甚至引起疾病。到影响健康，甚至引起疾病。1 热能不足热能不足 热能长期供应不足，热能长期供应不足，体内组织被动用体内组织被动用。表现为消。表现为消瘦，贫血，神经衰弱，皮肤干燥，抵抗力减弱，成为传染病的瘦，贫血，神经衰弱，皮肤干燥，抵抗力减弱，成为传染病的易感者。重者可影响工作效率和健康。易感者。重者可影响工作效率和健康。 在饮食治疗上应考虑在饮食治疗上应考虑消化道的适应性消化道的适应性，一般由，一般由流质流质（或半（或半流质）逐渐过渡到软饭。热能供应较高，须注意营养素的平衡，流质）逐渐过渡到软饭。热能供应较高，须注意营养素的平衡，如适当增加优质蛋白质、矿物质和维生素。如适当增加优质蛋白质、矿物质和维生素。 四、能量代谢失衡四、能量代谢失衡第一节第一节 能能 量量 2 热能入超热能入超 热能摄入过多，或因活动量小，使热能转变为脂热能摄入过多，或因活动量小，使热能转变为脂肪沉积于体内的现象为肥胖。肪沉积于体内的现象为肥胖。 产生肥胖的原因有产生肥胖的原因有遗传因素、过食和内分泌失调遗传因素、过食和内分泌失调等。等。轻度肥轻度肥胖胖患者一般无其它症状，脂肪沉着以躯干为主。患者一般无其它症状，脂肪沉着以躯干为主。中度肥胖中度肥胖者常者常伴有通气不良综合征、慢性肺心病、心肌劳损等。肥胖者患糖伴有通气不良综合征、慢性肺心病、心肌劳损等。肥胖者患糖尿病、高血压、高脂血症、冠心病的几率增加。尿病、高血压、高脂血症、冠心病的几率增加。四、能量代谢失衡四、能量代谢失衡第一节第一节 能能 量量五、能量的供给与食物来源五、能量的供给与食物来源第一节第一节 能能 量量 能量的摄入量可参照表能量的摄入量可参照表“中国居民膳食能量推荐摄入量（中国居民膳食能量推荐摄入量（RNI）”（附录表（附录表1）。）。 从表中我们可以看出，对于成年中体力活动的男性热能摄入量从表中我们可以看出，对于成年中体力活动的男性热能摄入量为为2700KCal/d ，女性为，女性为2300KCal/d。p 成年人：能量摄入量占成年人：能量摄入量占RNI的的80%以上为正常，低于以上为正常，低于80%不足，不足，低于低于60%严重不足，超过严重不足，超过RNI的的30%则有害无益。则有害无益。p 儿童：能量摄入量占儿童：能量摄入量占RNI的的90%以上为正常，低于以上为正常，低于80%不足不足p 另外能量营养素之间另外能量营养素之间比例要合适比例要合适。一般成人的碳水化合物占能。一般成人的碳水化合物占能量的量的55%65%，脂肪占，脂肪占20%30%，蛋白质占，蛋白质占1115%。能量和蛋白质的能量和蛋白质的RNIs及脂肪供能比及脂肪供能比 第一节第一节 能能 量量续上表续上表第一节第一节 能能 量量思考题或练习题：思考题或练习题：1、名词：基础代谢、基础代谢率、食物热效应等。、名词：基础代谢、基础代谢率、食物热效应等。2、人能的能量消耗构成包括哪些方面？、人能的能量消耗构成包括哪些方面？3、三大产能营养素适宜的供能比例关系如何？、三大产能营养素适宜的供能比例关系如何？4、影响人体基础代谢的因素有哪些？、影响人体基础代谢的因素有哪些？5、谈谈你对、谈谈你对“等能定律等能定律”的理解。的理解。