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营养与能量平衡第1页，本讲稿共20页 体体内内的的能能量量，一一方方面面不不断断地地释释放放出出热热量量，维维持持体体温温的的恒恒定定并并不不断断地地向向环环境境中中散散发发，另另一一方方面面作作为为能能源源可可维维持持各各种种生生命命活活动动的的正常进行。正常进行。能量的单位焦耳焦耳(joule,J)joule,J)，千焦耳千焦耳(kilojoulekilojoule，kJ)kJ)卡卡(caloriecalorie，cal)cal)，千卡千卡(kilocaloriekilocalorie，kcal)kcal)1cal1cal4.184J4.184J，1J1J0.239cal0.239cal。第2页，本讲稿共20页1.能量的来源能量的来源人体所需要的能量通常主要由食物来提供。食物中所含有的营养素当中只有碳水化合物、脂肪、蛋白质能够在体内产生能量，营养学上将这三种营养素称为“产能营养素”。另外，酒中的乙醇也能提供较高的热能。一、能量的来源及能值一、能量的来源及能值第3页，本讲稿共20页2.能值能值（1 1 1 1）食物能值：）食物能值：）食物能值：）食物能值：食物能值是食物彻底燃烧时所测定的能值，亦称食物能值是食物彻底燃烧时所测定的能值，亦称食物能值是食物彻底燃烧时所测定的能值，亦称食物能值是食物彻底燃烧时所测定的能值，亦称“物理物理物理物理燃烧值燃烧值燃烧值燃烧值”，或称，或称，或称，或称“总能值总能值总能值总能值”。食物能值通常是用弹式测。食物能值通常是用弹式测。食物能值通常是用弹式测。食物能值通常是用弹式测热器进行测定。热器进行测定。热器进行测定。热器进行测定。用此法测定的每克碳水化合物、脂肪、蛋白质的能用此法测定的每克碳水化合物、脂肪、蛋白质的能值分别为：值分别为：碳水化合物碳水化合物 17.15 17.15kJkJ（4.1kcal4.1kcal）脂肪脂肪 39.54 39.54kJkJ（9.45kcal9.45kcal）蛋白质蛋白质 23.64 23.64kJkJ（5.65kcal5.65kcal）第4页，本讲稿共20页（2 2 2 2）生理能值：）生理能值：）生理能值：）生理能值：生理能值即机体可利用的能值。生理能值即机体可利用的能值。生理能值即机体可利用的能值。生理能值即机体可利用的能值。三大产能营养素的生理能值分别确定为：三大产能营养素的生理能值分别确定为：碳水化合物碳水化合物 17.1517.15kJ0.98kJ0.98（消化率消化率98%98%）=16.8=16.8kJ/g kJ/g 4.1 4.1kcal0.98=4kcal/g kcal0.98=4kcal/g 脂肪脂肪 39.54 39.54kJ0.95kJ0.95（消化率消化率95%95%）=37.6=37.6kJ/g kJ/g 9.45 9.45kcal0.95=9kcal/g kcal0.95=9kcal/g 蛋白质蛋白质 （23.64-5.4423.64-5.44）kJ0.92kJ0.92（消化率消化率92%92%）=16.7=16.7kJ/g kJ/g （5.65-1.35.65-1.3）kcal0.92=4kcal/g kcal0.92=4kcal/g 第5页，本讲稿共20页人体中能量的消耗主要由三方面构成人体中能量的消耗主要由三方面构成1.1.基础代谢消耗基础代谢消耗2.2.体力活动消耗体力活动消耗3.3.食物特殊动力作用的消耗；食物特殊动力作用的消耗；对于婴幼儿、儿童、孕妇、乳母，能量对于婴幼儿、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。特殊生理活动所消耗的能量。二、人体能量消耗的构成二、人体能量消耗的构成二、人体能量消耗的构成二、人体能量消耗的构成第6页，本讲稿共20页1.1.基础代谢基础代谢(1)(1)基础代谢（基础代谢（基础代谢（基础代谢（basal metabolismbasal metabolism）是维持生命最基本）是维持生命最基本）是维持生命最基本）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、活动所必需的能量。具体地说，它是在机体处于清醒、活动所必需的能量。具体地说，它是在机体处于清醒、活动所必需的能量。具体地说，它是在机体处于清醒、空腹（进食后空腹（进食后空腹（进食后空腹（进食后121216h16h）、静卧状态，环境温度）、静卧状态，环境温度）、静卧状态，环境温度）、静卧状态，环境温度18182525时所需能量的消耗。时所需能量的消耗。时所需能量的消耗。时所需能量的消耗。基础代谢率（基础代谢率（基础代谢率（基础代谢率（basal metabolic rate,BMRbasal metabolic rate,BMR）：人体在）：人体在）：人体在）：人体在上述情况下，单位时间内基础代谢所消耗的能量，其表上述情况下，单位时间内基础代谢所消耗的能量，其表上述情况下，单位时间内基础代谢所消耗的能量，其表上述情况下，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）的能示方法一般为每平方米体表面积（或每千克体重）的能示方法一般为每平方米体表面积（或每千克体重）的能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。量消耗。量消耗。量消耗。第7页，本讲稿共20页(2)(2)基础代谢能量消耗（基础代谢能量消耗（基础代谢能量消耗（基础代谢能量消耗（basic energy expenditure,basic energy expenditure,BEEBEE）的测定）的测定）的测定）的测定 用体表面积计算：用体表面积计算：用体表面积计算：用体表面积计算：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基础代谢能量消耗基础代谢能量消耗=体表面积体表面积 BMR 2424按体重计算：见按体重计算：见P7第8页，本讲稿共20页引自营养与食品卫生学，第三版，第21页 年龄年龄年龄年龄(岁岁岁岁)男男男男女女女女KJ/mKJ/mKJ/mKJ/m2 2 2 2Kcal/mKcal/mKcal/mKcal/m2 2 2 2KJ/mKJ/mKJ/mKJ/m2 2 2 2Kcal/mKcal/mKcal/mKcal/m2 2 2 21 1 1 13 3 3 35 5 5 57 7 7 79 9 9 911111111131313131515151517171717191919192020202025252525221.8221.8221.8221.8214.6214.6214.6214.6206.3206.3206.3206.3197.7197.7197.7197.7189.9189.9189.9189.9179.9179.9179.9179.9177.0177.0177.0177.0174.9174.9174.9174.9170.7170.7170.7170.7164.0164.0164.0164.0161.5161.5161.5161.5156.9156.9156.9156.953.053.053.053.051.351.351.351.349.349.349.349.347.347.347.347.345.245.245.245.243.043.043.043.042.342.342.342.341.841.841.841.840.840.840.840.839.239.239.239.238.638.638.638.637.537.537.537.5221.8221.8221.8221.8214.2214.2214.2214.2202.5202.5202.5202.5200.0200.0200.0200.0179.1179.1179.1179.1175.7175.7175.7175.7168.6168.6168.6168.6158.8158.8158.8158.8151.9151.9151.9151.91485148514851485147.7147.7147.7147.7147.3147.3147.3147.353.053.053.053.051.251.251.251.248.448.448.448.445.445.445.445.442.842.842.842.842.042.042.042.040.340.340.340.337.937.937.937.936.336.336.336.335.535.535.535.535.335.335.335.335.235.235.235.2年龄年龄年龄年龄(岁岁岁岁)男男男男女女女女KJ/mKJ/mKJ/mKJ/m2 2 2 2Kcal/mKcal/mKcal/mKcal/m2 2 2 2KJ/mKJ/mKJ/mKJ/m2 2 2 2Kcal/mKcal/mKcal/mKcal/m2 2 2 23030303035353535404040404545454550505050555555556060606065656565707070707575757580808080154.0154.0154.0154.0152.7152.7152.7152.7151.9151.9151.9151.9151.5151.5151.5151.5149.8149.8149.8149.8148.1148.1148.1148.1146.0146.0146.0146.0143.9143.9143.9143.9141.4141.4141.4141.4138.9138.9138.9138.9138.1138.1138.1138.136.836.836.836.836.536.536.536.536.336.336.336.336.236.236.236.235.835.835.835.835.435.435.435.434.934.934.934.934.434.434.434.433.833.833.833.833.2.33.2.33.2.33.2.33.033.033.033.0146.9146.9146.9146.9146.4146.4146.4146.4146.0146.0146.0146.0144.3144.3144.3144.3139.7139.7139.7139.7139.3139.3139.3139.3136.8136.8136.8136.8134.7134.7134.7134.7132.6132.6132.6132.6131.0131.0131.0131.0129.3129.3129.3129.335.135.135.135.135.035.035.035.034.934.934.934.934.534.534.534.533.933.933.933.933.333.333.333.332.732.732.732.732.232.232.232.231.731.731.731.731.331.331.331.330.930.930.930.9人体基础代谢率人体基础代谢率人体基础代谢率人体基础代谢率第9页，本讲稿共20页（3 3 3 3）影响人体基础代谢的因素）影响人体基础代谢的因素）影响人体基础代谢的因素）影响人体基础代谢的因素 年龄、性别、体格等的影响年龄、性别、体格等的影响年龄、性别、体格等的影响年龄、性别、体格等的影响 同等体重，瘦高者同等体重，瘦高者同等体重，瘦高者同等体重，瘦高者 矮胖者，男性高于女性矮胖者，男性高于女性矮胖者，男性高于女性矮胖者，男性高于女性5%-10%5%-10%5%-10%5%-10%。不同生理、病理状况的影响不同生理、病理状况的影响不同生理、病理状况的影响不同生理、病理状况的影响 儿童、孕妇高，儿童、孕妇高，儿童、孕妇高，儿童、孕妇高，30303030岁以上每岁以上每岁以上每岁以上每10101010年降年降年降年降2%2%2%2%。环境条件的影响环境条件的影响环境条件的影响环境条件的影响 炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张升高；禁食、少食、饥饿炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张升高；禁食、少食、饥饿炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张升高；禁食、少食、饥饿炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张升高；禁食、少食、饥饿降低。降低。降低。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10页，本讲稿共20页2.2.体力活动体力活动过去：劳动强度分为五级：极轻、轻、中过去：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）。等、重和极重（女性没有极重一项）。现在：劳动强度由现在：劳动强度由5 5级调整为级调整为3 3级，即轻、级，即轻、中、重中、重3 3级。级。第11页，本讲稿共20页3.3.食物热效应食物热效应 食物热效应食物热效应(thermic effect of food(thermic effect of food，TEF)TEF)，即食物，即食物特殊动力作用特殊动力作用(specific dynamic action(specific dynamic action，SDA)SDA)：指人：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、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。发能量。第12页，本讲稿共20页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：脂肪：脂肪：消耗本身产生能量的消耗本身产生能量的消耗本身产生能量的消耗本身产生能量的4%4%4%4%5%5%5%5%碳水化合物碳水化合物碳水化合物碳水化合物:消耗本身产生能量的消耗本身产生能量的消耗本身产生能量的消耗本身产生能量的5%5%5%5%6%6%6%6%蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质:消耗本身产生能量的消耗本身产生能量的消耗本身产生能量的消耗本身产生能量的30%30%30%30%混合性食物：混合性食物：混合性食物：混合性食物：特殊动力作用相当于其基础代谢所需特殊动力作用相当于其基础代谢所需特殊动力作用相当于其基础代谢所需特殊动力作用相当于其基础代谢所需 热能的热能的热能的热能的10101010。第13页，本讲稿共20页4 4生长发育生长发育生长发育生长发育正在生长发育的婴幼儿、儿童、青少年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；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、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乳房、胎盘、胎儿的生长发育及体脂储备；备；乳母的能量消耗除自身的需要外，也用乳母的能量消耗除自身的需要外，也用于乳汁合成与分泌。于乳汁合成与分泌。第14页，本讲稿共20页1 1.直接测热法直接测热法直接测热法直接测热法(direct calorimetry)(direct calorimetry)此法数据准确度高，但仪器设备投资大，实际工作此法数据准确度高，但仪器设备投资大，实际工作此法数据准确度高，但仪器设备投资大，实际工作此法数据准确度高，但仪器设备投资大，实际工作中很少使用。中很少使用。中很少使用。中很少使用。(人体散发热量水吸收人体散发热量水吸收人体散发热量水吸收人体散发热量水吸收-测定水温上升度数测定水温上升度数测定水温上升度数测定水温上升度数)2.间接测热法间接测热法(indirect calorimetry)indirect calorimetry)原理：测定一定时间内原理：测定一定时间内O2的消耗量就可计算生成的的消耗量就可计算生成的热量。实际应用中，按每消耗热量。实际应用中，按每消耗1L氧气可产生氧气可产生20.3kJ（4.852kcal）的热能，产热量则可按下式计算的热能，产热量则可按下式计算出来：出来：产热量产热量=20.3（kJ/L）O2（L）三、人体能量需要量的确定三、人体能量需要量的确定第15页，本讲稿共20页3.体力活动水平（体力活动水平（Plysical activity level，PAL）计算法）计算法 能量消耗量或需要量能量消耗量或需要量=BMRPAL4.膳食调查膳食调查这种方法受膳食记录时间和调查对象数量的影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，响，因此结果不够准确，但由于其简单易行，现在被广泛采用。现在被广泛采用。第16页，本讲稿共20页各种强度的体力活动及能量消耗各种强度的体力活动及能量消耗 译自译自Understanding Nutrition Understanding Nutrition 第八版，第第八版，第240240页，页，19991999年。年。活动强度活动强度活动强度活动强度能量消耗能量消耗能量消耗能量消耗极轻极轻极轻极轻BMR1.3 BMR1.3 轻轻轻轻 BMR1.6BMR1.6（男）（男）（男）（男）BMR1.5BMR1.5（女）（女）（女）（女）中重中重中重中重BMR1.7BMR1.7（男）（男）（男）（男）BMR1.6BMR1.6（女）（女）（女）（女）重重重重BMR2.1BMR2.1（男）（男）（男）（男）BMR1.9BMR1.9（女）（女）（女）（女）极重极重极重极重BMR2.4BMR2.4（男）（男）（男）（男）BMR2.2BMR2.2（女）（女）（女）（女）第17页，本讲稿共20页1 1能量的推荐摄入量能量的推荐摄入量能量的推荐摄入量能量的推荐摄入量 2020世纪世纪世纪世纪9090年代以前，我国的膳食营养素需要量标年代以前，我国的膳食营养素需要量标年代以前，我国的膳食营养素需要量标年代以前，我国的膳食营养素需要量标准是以推荐的每日膳食中营养素供给量准是以推荐的每日膳食中营养素供给量准是以推荐的每日膳食中营养素供给量准是以推荐的每日膳食中营养素供给量（recommended dietery allowsrecommended dietery allows，RDAsRDAs）来表）来表）来表）来表示示示示 。中国营养学会中国营养学会中国营养学会中国营养学会20002000年年年年1010月修订了月修订了月修订了月修订了19881988年的年的年的年的RDAsRDAs，并用并用并用并用“中国居民膳食营养素参考摄入量（中国居民膳食营养素参考摄入量（中国居民膳食营养素参考摄入量（中国居民膳食营养素参考摄入量（Chinese Chinese DRIsDRIs）来说明中国居民不同人群对膳食中各种营养）来说明中国居民不同人群对膳食中各种营养）来说明中国居民不同人群对膳食中各种营养）来说明中国居民不同人群对膳食中各种营养素的需要标准。素的需要标准。素的需要标准。素的需要标准。四、能量的参考摄入量（四、能量的参考摄入量（DRIs）及食物来源及食物来源及食物来源及食物来源第18页，本讲稿共20页2能量的供给与食物来源能量的供给与食物来源通常碳水化合物向人体提供的热能较合适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的比例为占总能量的55%65%，脂肪，脂肪占占20%30%，蛋白质占，蛋白质占10%15%。碳水化合物、脂类和蛋白质广泛存在于碳水化合物、脂类和蛋白质广泛存在于各类食物中。各类食物中。第19页，本讲稿共20页第20页，本讲稿共20页