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1 第三章第三章 养分与能量平衡养分与能量平衡 第第一一节节 体体内内能能量量的的来来源、转移、源、转移、贮贮存存和和利利用用 一、能量的来源一、能量的来源 (一一)碳水化合物、脂肪和蛋白质碳水化合物、脂肪和蛋白质 体内的能量平衡取决于能体内的能量平衡取决于能 量消耗与能量摄入量。量消耗与能量摄入量。(二二)机体储备的能量机体储备的能量 1.糖原：存在肝脏和肌肉中。的糖原可糖原：存在肝脏和肌肉中。的糖原可维持机体维持机体1248小时的能量消耗。小时的能量消耗。2.脂肪组织：尽管体内的脂肪储备多于脂肪组织：尽管体内的脂肪储备多于糖原，但个体间差异较大。糖原，但个体间差异较大。3.肌肉组织；肌肉组织；蛋白质作为能量的储备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，形式，仅以有限的数量存在于肌肉组织中，并且机体必需保持肌肉组织的健康。仅在并且机体必需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长期禁食或饥饿时，身体才动用这些组织供应能量。供应能量。人体能量消耗变更最大、限制能量消耗人体能量消耗变更最大、限制能量消耗和保持能量平衡是维持健康最重要的部分。和保持能量平衡是维持健康最重要的部分。体力活动所消耗能量与体力活动所消耗能量与4个因素有关：个因素有关：肌肉更加达者，活动消耗能量越多；肌肉更加达者，活动消耗能量越多；体重越重者，做相同的运动所消耗的体重越重者，做相同的运动所消耗的能量越多；能量越多；工作热忱程度，相同工作不热忱者消工作热忱程度，相同工作不热忱者消耗能量较多。耗能量较多。活动时间越长、强度越大，消耗能量活动时间越长、强度越大，消耗能量越多；越多；二、二、能量转移、贮存和利用能量转移、贮存和利用 （一）（一）ATPATP与磷酸肌酸与磷酸肌酸 贮贮存存在在体体内内养养分分物物质质中中的的能能量量主主要要是通过氧化磷酸过程转移给是通过氧化磷酸过程转移给ATPATP。ATPATP存存在在场场全全部部细细胞胞的的胞胞浆浆和和核核浆浆中中，在在生生命命活活动动如如合合成成代代谢谢、运运动动等等须须要要能能量量时时，ATPATP可可很很便便利利的的供供应应能能量量，随随后后细细胞胞内内产产能能养养分分素素接接着着逐逐步步氧氧化化放放能能在在合合成成ATPATP，因因此此ATPATP常常被被称称为为体体内内能能量量的的“通通货货”。ATPATP生生成成后后当当其其浓浓度度很很高高时时，它它可可将将高高能能磷磷酸酸键键转转移移给给肌肌酸酸生生成成磷磷酸酸肌肌酸酸，使使能能量量短短暂暂 贮贮存存与与磷磷酸酸肌肌酸酸中中，而而当当细细胞胞内内ATPATP有有少少量量消消耗耗时时，磷磷酸酸肌肌酸酸又又生生成成新新的的ATPATP，虽虽然然磷磷酸酸肌肌酸酸不不能能象象ATPATP那那些些干干脆脆为为生生理理机机能能系系统统供供应应能能量量，但但机机体体内内磷磷酸酸肌肌酸酸的的贮贮存存量量远远比比ATPATP为为多多，在在肌肌肉肉中中含含量量更为丰富，约占肌肉重量的更为丰富，约占肌肉重量的0.5%0.5%。由由此此可可见见ATPATP在在能能量量代代谢谢过过程程中中起起着着养养分分物物质质与与生生理理机机能能系系统统之之间间能能量量传传递递作作用用，而而磷磷酸酸肌肌酸酸则则由由于于它它能能量量短短暂暂贮贮存存高高能能磷磷酸酸键键，因因此此在在能能量量的的释释放放和和利利用用之之间间起起着着缓冲作用。缓冲作用。（二）体内能量的转移、贮存和利用（二）体内能量的转移、贮存和利用 产产能能养养分分素素在在体体内内氧氧化化分分解解为为CO2CO2和和H2OH2O，同同时时伴伴随随能能量量的的释释放放和和转转移移，其其中中约约一一半半的的能能量量为为维维持持体体温温而而散散发发体体外外，另另一一半半能能量量则则转转移移到到ATPATP和和磷磷酸酸肌肌酸酸等等含含高高能能键键的的物物质质中中，须须要要时时再再转转移移到到细细胞胞的的功功能能系系统统而而被被利利用用，其其大大部部分分仍仍转转变变为为热热散散发发掉掉，如如肌肌肉肉收收缩缩所所须须要要的的能能量量用用于于克克服服肌肌肉肉本本身身和和组组织织的的粘粘度度使使机机体体运运动动，同同时时引引起起组组织内的摩擦而产生热。织内的摩擦而产生热。其次节其次节 确定人体能量消耗的因素确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。的能量等三种方面构成。一、基础代谢的能量消耗一、基础代谢的能量消耗 基础代谢指人体在醒悟、静卧、空腹基础代谢指人体在醒悟、静卧、空腹（食后（食后1214小时）、思想放松、室温适小时）、思想放松、室温适宜（宜（20左右）时为维持必需的生理过程左右）时为维持必需的生理过程所消耗的能量。必需生理过程包括呼吸、所消耗的能量。必需生理过程包括呼吸、循环、腺体分泌、肌肉的确定惊惶度和维循环、腺体分泌、肌肉的确定惊惶度和维持正常体温等，没有这些过程生命将会停持正常体温等，没有这些过程生命将会停止。止。（）基础代谢率基础代谢率 单位时间内人体每平方米体表面积所消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耗的基础代谢能量称为基础代谢率（BMR），单位是），单位是kcal/m2/h（二）基本代谢率的测定（二）基本代谢率的测定 基础代谢与人体表面基础代谢与人体表面M、身高、身高H及体重及体重W相关，表面积计算公式：相关，表面积计算公式：M=0.00659H+0.0126W-0.1603 【面积【面积（m2）、身高）、身高（cm）、体重、体重（Kg）】。）】。每日的基础代谢能量消耗每日的基础代谢能量消耗（BME）BME=BMR M 24（kcal）或静息能量消耗（或静息能量消耗（REE）计算：）计算：男：男：REE=10 体重（体重（kg）+6.25 身高（身高（cm）-5 年龄（年）年龄（年）+5 女：女：REE=10 体重（体重（kg）+6.25 身高（身高（cm）-5 年龄（年）年龄（年）-161 1985年年WHO提出以提出以RMR或或REE代替代替BMR。一个一个60公斤体重，公斤体重，165cm身高，身高，40岁男岁男性人，他的性人，他的REE为：为：REE=10 60+6.25 165-5 40+5 =1436（kcal/日）日）（三）（三）影响基础代谢能量消耗的因素影响基础代谢能量消耗的因素 1.年龄：年龄：儿童较高，增加儿童较高，增加15-20%；青；青壮年期较稳定；老年人应较低。壮年期较稳定；老年人应较低。2.性别：男性高于女子；妇女妊娠期随性别：男性高于女子；妇女妊娠期随生理变更而增高，生理变更而增高，BMR增加增加20-25%。3.体型：瘦长者高于胖体型。体型：瘦长者高于胖体型。4.环境温度：环境温度：寒冷气温高于温热气温。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。代谢率最高；欧美人次之；亚洲人较低。此外人体激素分泌、神经惊惶程度，养此外人体激素分泌、神经惊惶程度，养分状况及疾病等影响基础代谢。分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，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。加的现象称为食物特殊力作用。若食物是蛋白质则这种若食物是蛋白质则这种“额外额外”增加增加的能量消耗占蛋白质供能的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若是糖和脂肪则增加的能量约占其供能能46%。一般混合膳食的特殊动力作用约消耗一般混合膳食的特殊动力作用约消耗能量能量150KCal，相当于人体每日基础代谢的，相当于人体每日基础代谢的10%。三、体力活动的能量消耗三、体力活动的能量消耗 体力活动所消耗的能量占总热量的体力活动所消耗的能量占总热量的15-20%。五级：。五级：1.极轻体力劳动：极轻体力劳动：办公室工作、开会、办公室工作、开会、读书和装配或修理钟表等。读书和装配或修理钟表等。2.轻体力劳动：轻体力劳动：老师讲课、试验室操老师讲课、试验室操作、商店售货员等。作、商店售货员等。3.中等体力劳动：重型机械操作、机中等体力劳动：重型机械操作、机车驾驶及学生的日常活动等。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、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。半机械化搬运工作、炼钢和体育活动。活動活動3030分鐘所消耗的热能：分鐘所消耗的热能：游泳游泳 518 Kcal 518 Kcal；騎自行車騎自行車 92 Kcal 92 Kcal；爬樓梯；爬樓梯 141 Kcal 141 Kcal；洗衣服洗衣服 57 Kcal 57 Kcal；打掃；打掃 114 Kcal 114 Kcal；快步走快步走 114 Kcal 114 Kcal；跳繩跳繩 224 Kcal 224 Kcal；跳舞；跳舞 150 Kcal 150 Kcal 活動活動60 60 分鐘所耗的热能：分鐘所耗的热能：跑步跑步 352 Kcal 352 Kcal；開車開車 82 Kcal 82 Kcal；打網球打網球 352 Kcal 352 Kcal；打拳打拳 450 Kcal 450 Kcal；打台球打台球 300 Kcal 300 Kcal；騎馬騎馬 276 Kcal 276 Kcal；滑雪滑雪 354 Kcal 354 Kcal；郊遊郊遊 240 Kcal 240 Kcal；闲逛闲逛 132 Kcal 132 Kcal；仰臥起坐仰臥起坐 432 Kcal 432 Kcal；打高爾夫球打高爾夫球 186 Kcal 186 Kcal；5.极重体力劳动：极重体力劳动：非机械扮装卸工作、非机械扮装卸工作、采矿、伐木和开垦土地等。采矿、伐木和开垦土地等。四、生长发育四、生长发育 能量消耗还包括生长发育所需的能量。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，比成人多消耗新生儿按千克体重计算时，比成人多消耗2 4倍的能量。倍的能量。36个月的婴儿，每天约有个月的婴儿，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克体重所需能量的估计57.5 kcal。第三节第三节 能量须要量的测定及推算能量须要量的测定及推算 一、产能养分素的能量系数一、产能养分素的能量系数 1g产能养分素在体外氧化燃烧时糖产能养分素在体外氧化燃烧时糖类、脂肪和蛋白质分说明放类、脂肪和蛋白质分说明放4.10kcal、9.45 kcal和和5.65 kcal的能量。的能量。由于消化吸取率分别为由于消化吸取率分别为98%、95%和和92%，所以，能量系数是：，所以，能量系数是：糖类糖类 4.198%=4kcal/g 脂肪脂肪 9.4595%=9 kcal/g 蛋白质蛋白质(5.65-1.3)92%=4 kcal/g 二、能量须要量的测定二、能量须要量的测定 （一）干脆测热法（一）干脆测热法 使测定对象进入一间绝缘良好的小室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同强度的各种活动所产生和放散的热能即被水吸取，通过附设的仪表可推确测出在被水吸取，通过附设的仪表可推确测出在确定时间内水温上升的读书，即表示该时确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。间内机体所放散的热量。（二）间接测热法（二）间接测热法 间接测热法的原则使测定机体在确定间接测热法的原则使测定机体在确定时间内的时间内的O2消耗和消耗和CO2产生量，推算呼吸产生量，推算呼吸商商（CO2/O2）值，依据相应的氧热价间接）值，依据相应的氧热价间接计算出这段时间内机体的能量消耗。即消计算出这段时间内机体的能量消耗。即消耗耗1L氧产生的热量为氧产生的热量为4.825 kcal。只要测定出确定时间内的只要测定出确定时间内的O2耗量可计耗量可计算出受试者在该时间内的产热量。算出受试者在该时间内的产热量。产热量产热量=4.825O2(L)（kcal/L）三、能量须要量的推算三、能量须要量的推算（一）生活作业视察法（一）生活作业视察法 对调查对象进行对调查对象进行24小时的跟踪视察，小时的跟踪视察，具体记录各项活动的连续时间，参照各种具体记录各项活动的连续时间，参照各种动作动作,能量消耗常数能量消耗常数,依据气体表面积即可依据气体表面积即可推算出被调查对象一日的能量消耗。视察推算出被调查对象一日的能量消耗。视察日数越多，代表性越强。日数越多，代表性越强。（二）摄入能量与体重变更推算能量须要（二）摄入能量与体重变更推算能量须要 正常成人的食欲往往与其能量须要相正常成人的食欲往往与其能量须要相适应，此间体重保持相对平衡。适应，此间体重保持相对平衡。因而如精确的计算确定时期（不少于因而如精确的计算确定时期（不少于15天）摄入的食物能量，并视察此时期体天）摄入的食物能量，并视察此时期体重变更即可推算其能量消耗。当体重保持重变更即可推算其能量消耗。当体重保持恒定，则表示摄入能量恒定，则表示摄入能量=消耗能量；如视察消耗能量；如视察结果时体重增加则表示摄入能量消耗能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。量：体重减轻则相反。总之体重每增或减总之体重每增或减1g相当于盈或亏相当于盈或亏6.8 kcal进行校正。进行校正。当然恒定体重不确定是志向体重。当然恒定体重不确定是志向体重。（三）（三）FAO粗略推算人体每日能量须要。粗略推算人体每日能量须要。男子：男子：须要量须要量=体重（体重（kg）46（kcal）女子：女子：须要量须要量=体重（体重（kg）40（kcal）0.9（稍微活动）、（稍微活动）、1.17（主动活动）、（主动活动）、1.34（激烈活动）。（激烈活动）。（四）我国建议的膳食热能标准（四）我国建议的膳食热能标准 下面公式计算：下面公式计算：总能量总能量E=REEPAL 男性：男性：PAL=轻轻 1.55、中、中1.78、重、重2.10 女性女性：PAL=轻轻 1.56、中中1.64、重、重1.82 四、食物中能量的计算方法四、食物中能量的计算方法 (一一)传统传统ME系统系统 由由FAO WHO在在1985年举荐。年举荐。MEATW4kcal g蛋白质蛋白质 +9kcalg脂肪脂肪 +4kcalg总的碳水化合物总的碳水化合物 +7 kcalg乙醇乙醇 +3kcalg有机酸有机酸 (二二)食物特异性能量系数系统食物特异性能量系数系统 不同类别的食物原料、加工食品接受不同类别的食物原料、加工食品接受特定的能量系数。特定的能量系数。例如蛋白质的能量系数：例如蛋白质的能量系数：在蛋类为在蛋类为4.36kcal/g 乳及乳制品为乳及乳制品为4.27kcal/g 大豆和大豆面为大豆和大豆面为3.47 kcal/g 多种食物的混合膳食为多种食物的混合膳食为1.83 kcal/g 蔬菜及其制品在蔬菜及其制品在2.0-3.7kcalg (三三)改进的改进的ME系统能量系数和公式系统能量系数和公式 MEMOD 4kcal/g蛋白质蛋白质 +4kcal/g 脂肪脂肪 +4kcal/g可利用的碳水化合物可利用的碳水化合物 +1.9kcal/g不行利用的碳水化不行利用的碳水化 合物合物 第四节第四节 体重过低与肥胖的危害体重过低与肥胖的危害 一、志向体重与体重指数一、志向体重与体重指数(BMI)BMI可按下列公式计算：可按下列公式计算：BMI体重体重(kg)上升上升2(m)。BMI正常值正常值20-24.9，BMI25-29.9轻度肥胖，轻度肥胖，BMI30为中度肥胖；为中度肥胖；BMI30时死亡率急剧上升；时死亡率急剧上升；BMI大约大约35时死亡率加倍。时死亡率加倍。一项一项 200例美国男性肥胖患者的例美国男性肥胖患者的探讨表明：探讨表明：2534岁的死亡率是正常人群的岁的死亡率是正常人群的12倍；倍；4554岁的死亡率是正常人群的岁的死亡率是正常人群的3倍；倍；超重或肥胖的青年人似乎死亡的超重或肥胖的青年人似乎死亡的危急更大，脑卒中危急更大，脑卒中(中风中风)、冠心病、冠心病、糖尿病、肝脏和消化系统疾病及某些糖尿病、肝脏和消化系统疾病及某些癌症的肥胖妇女的死亡率尤其高。癌症的肥胖妇女的死亡率尤其高。腰带长腰带长 寿命短寿命短高血压高血压糖尿病糖尿病高脂血症高脂血症冠心病冠心病脑卒中脑卒中 因肥胖引起或恶化的一些病症。因肥胖引起或恶化的一些病症。1.心血管系统心血管系统 冠心病、脑卒中、高血压、心绞痛、冠心病、脑卒中、高血压、心绞痛、室性心律失常室性心律失常(异样心律异样心律)引起的猝死、充引起的猝死、充血性心力衰竭、静脉曲张、痔疮、踝肿胀、血性心力衰竭、静脉曲张、痔疮、踝肿胀、静脉血栓形成。静脉血栓形成。2.关节关节 膝骨关节炎。膝骨关节炎。3.内分泌代谢内分泌代谢 2型糖尿病型糖尿病(成年型糖尿病成年型糖尿病)、痛风、痛风、胆结石。胆结石。祝大家拥有塑身的身材祝大家拥有塑身的身材健康的体魄！健康的体魄！