食品营养学第二章人体能量需要课件.ppt

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1、食品营养学第二章人体能量需要第1页，此课件共46页哦目的要求目的要求1.1.掌握人体能量需要，能量来源掌握人体能量需要，能量来源2.2.理解生理有效能量（生理能值）的含义理解生理有效能量（生理能值）的含义3.3.理解基础代谢与基础代谢率的意义及影响因素理解基础代谢与基础代谢率的意义及影响因素4.4.掌握三大供能营养素之间适宜的比例关系掌握三大供能营养素之间适宜的比例关系第2页，此课件共46页哦第一节第一节 能量及单位能量及单位一、能量的作用及意义一、能量的作用及意义供生长、代谢、维持体温以及从事各种体力劳动供生长、代谢、维持体温以及从事各种体力劳动机体即使处于安静状态也要消耗一定的能量机体即使

2、处于安静状态也要消耗一定的能量心脏跳动心脏跳动、血液循环、血液循环、肺的呼吸、腺体分泌、肺的呼吸、腺体分泌、肌肉收缩肌肉收缩能量是人类赖以生存和发展以及从事各种活动的基础；能量是人类赖以生存和发展以及从事各种活动的基础；没有能没有能量就没有生命活动，也就没有人类量就没有生命活动，也就没有人类。第3页，此课件共46页哦 太太 阳阳 能能植物植物光合作用（潜能）光合作用（潜能）动物动物潜能潜能自自 由由 能能 去去 向向人体人体机机械械能能（肌肌肉肉收收缩缩）热热能能（维维持持体体温温）电电能能（大大脑脑活活动动）渗渗透透能能（吸吸收收分分泌泌）化化学学能能（生生物物合合成成）（无机物：（无机物：

3、CO2，H2O及及NH3等等)(有机物：糖类、脂肪、蛋白质）有机物：糖类、脂肪、蛋白质）人类的能量来自食物，食物的能量最终来自太阳能人类的能量来自食物，食物的能量最终来自太阳能第4页，此课件共46页哦二、能量的单位二、能量的单位卡卡(calorie)、千卡、千卡(kilo-calorie)焦耳焦耳(jowle)、千焦耳、千焦耳(kilo-jowle)焦耳与卡的换算关系焦耳与卡的换算关系：1千卡千卡(Kcal)=4.184千焦耳千焦耳(Kj)1千焦耳千焦耳(Kj)=0.239千卡千卡(Kcal)近似计算为近似计算为：1千卡千卡=4.2千焦耳千焦耳1千焦耳千焦耳=0.24千卡千卡第5页，此课件共4

4、6页哦第二节第二节 人体能量平衡人体能量平衡一一产能营养素和生理有效能量产能营养素和生理有效能量 糖类糖类、脂、脂肪肪和蛋白质这三种营养素称为和蛋白质这三种营养素称为“产能营养产能营养素素”或或“热源质热源质”。每克产能营养素在体内氧化产生的净能分别为：每克产能营养素在体内氧化产生的净能分别为：脂脂 肪肪 39 395454 9595=37=376kJ6kJ 蛋蛋 白白 质质 18 182 2 9292 16167kJ7kJ 糖糖 类类 17 171515 989816168kJ8kJ第6页，此课件共46页哦 营营养养学学中中，将将每每克克产产能能营营养养素素在在体体内内氧氧化化分分解解后为机

5、体供给的净能称为后为机体供给的净能称为生理有效能量生理有效能量食食物物能能值值是是食食物物彻彻底底燃燃烧烧时时所所测测定定的的能能值值，亦亦即即“物物理理燃烧值燃烧值”或称或称“总能值总能值”。生理能值生理能值则是即机体可利用的能值。则是即机体可利用的能值。第7页，此课件共46页哦二二 决定人体能量消耗的因素决定人体能量消耗的因素 人体能量的消耗与能量的需要相一致人体能量的消耗与能量的需要相一致能量的消耗能量的消耗=基础代谢基础代谢 +体力活动体力活动 +食物特殊动力作用食物特殊动力作用 +生长发育生长发育/乳汁分泌乳汁分泌 能量密度：是指每克食物中所含的能量第8页，此课件共46页哦(一一)基

6、础代谢基础代谢(basal metabolism)(basal metabolism)指维持人体基本生命活动的能量。即当机体处于清醒、静卧（不指维持人体基本生命活动的能量。即当机体处于清醒、静卧（不受肌肉活动力和精神紧张的影响）和空腹状态下（饭后受肌肉活动力和精神紧张的影响）和空腹状态下（饭后12-14h12-14h，不受，不受食物特殊动力作用的影响）以及一定的环境条件下（食物特殊动力作用的影响）以及一定的环境条件下（室温室温），维持生），维持生命所必需的最低热能需要量。命所必需的最低热能需要量。基本生命活动包括维持体温、呼吸、血液循环、腺体分泌、肌基本生命活动包括维持体温、呼吸、血液循环、腺

7、体分泌、肌肉的一定紧张度等。肉的一定紧张度等。基础代谢率基础代谢率(basal metabolic rate(basal metabolic rate，BMR)BMR)指单位时间内人体基础代谢所消耗的能量。指单位时间内人体基础代谢所消耗的能量。BMRBMR的表示单位为的表示单位为kJkJ(m(m2 2 h)h)、kJkJ(kg h)(kg h)或或 MJ MJd d等等 第9页，此课件共46页哦赵松山赵松山19841984年建议的公式计算：年建议的公式计算：体表面积体表面积 M0.00659身高身高(cm)+0.0126 体重（体重（kg）0.1603，单位为，单位为m2 因此，人体一日基础代

8、谢的能量消耗因此，人体一日基础代谢的能量消耗=BMR 体表面积体表面积(m2)24(h)第10页，此课件共46页哦表表3-2 WHO3-2 WHO建议的计算基础代谢公式建议的计算基础代谢公式 注：注：m m为体重为体重(kg)(kg)。摘自。摘自Technical Report Serie 724Technical Report Serie 724，GenevaGeneva，WHOWHO，19851985。我国我国我国我国营营营营养学会推荐，我国儿童、青少年养学会推荐，我国儿童、青少年养学会推荐，我国儿童、青少年养学会推荐，我国儿童、青少年该该该该公式适用，公式适用，公式适用，公式适用，181

9、81818岁岁岁岁以上人群按公式以上人群按公式以上人群按公式以上人群按公式计计计计算算算算结果减结果减结果减结果减5%5%5%5%。年龄年龄(y)(y)公式公式(男男)公式公式(女女)0 03 3 3 310 10 101018 18 181830 30 303060 60 6060(60.9(60.9 m)-54 m)-54(22.7(22.7 m)+495 m)+495(17.5(17.5 m)+651 m)+651(15.3(15.3 m)+679 m)+679(11.6(11.6 m)+879 m)+879(13.5(13.5 m)+487m)+487(61.0(61.0 m)-51

10、m)-51(22.5(22.5 m)+499 m)+499(12.2(12.2 m)+746 m)+746(14.7(14.7 m)+496 m)+496(8.7(8.7 m)+829 m)+829(10.5(10.5 m)+596m)+596WHO于1985年推荐使用年推荐使用SchofieldSchofield公式公式(表表3-2)3-2)，计算一天的基础代谢能量消耗。第11页，此课件共46页哦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体表面积和体型体表面积和体型年龄及生理状态年龄及生理状态性别性别环境温度环境温度种族种族营养状态营养状态疾病疾病内分泌内分泌第12页，此课件共46

11、页哦（二）各种体力活动的能量消耗各种体力活动的能量消耗第13页，此课件共46页哦（三）食物特殊动力作用的能量消耗（三）食物特殊动力作用的能量消耗（specific dynamic action,SDAspecific dynamic action,SDA）是指人体由于摄食所引起的一种额外能量消耗。出现此种现象的是指人体由于摄食所引起的一种额外能量消耗。出现此种现象的原因可能是：原因可能是：食物在消化道进行消化、吸收、代谢过程中增加了能量消耗食物在消化道进行消化、吸收、代谢过程中增加了能量消耗各种食物中所含的能量，只有转变成各种食物中所含的能量，只有转变成ATPATP的部分，才能被机体利用，其余

12、的部分，才能被机体利用，其余的则作为热能向体外散发，从而使安静状态下机体向外散失的能量增加。的则作为热能向体外散发，从而使安静状态下机体向外散失的能量增加。不同食物增加的能耗量不等，进食碳水化合物时可增加其本身所不同食物增加的能耗量不等，进食碳水化合物时可增加其本身所产热能的产热能的5%5%-6%6%，脂肪为，脂肪为4%4%-5%5%，蛋白质为，蛋白质为30%30%。一般认为进食普。一般认为进食普通混合膳食时，通混合膳食时，SDASDA相当于基础代谢的相当于基础代谢的10%10%，每日约，每日约6 62828kJ.kJ.第14页，此课件共46页哦 人体在摄食过程中，由于要对食物中营养素进行消化

13、，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发热能，这种因摄食而引起的热能的额外消耗称食物热效应。第15页，此课件共46页哦(四四)生长发育的能量需要生长发育的能量需要生长期的婴幼儿、儿童的生长发育的能量需要量，生长期的婴幼儿、儿童的生长发育的能量需要量，主要包括机体生长发育中新组织的形成、新生长组织主要包括机体生长发育中新组织的形成、新生长组织进行代谢所需的能量。进行代谢所需的能量。孕妇体内胎儿的生长发育、乳母分泌乳汁等也需额孕妇体内胎儿的生长发育、乳母分泌乳汁等也需额外补充能量。外补充能量。第16页，此课件共46页哦三、三、人体能量需要量的人体能量需要量的 测定及推算测定及推

14、算人体能量需要量实际就是能量的消耗量人体能量需要量实际就是能量的消耗量1 1、气体代谢法气体代谢法第17页，此课件共46页哦碳碳水水化化合合物物、脂脂肪肪和和蛋蛋白白质质在在生生物物体体内内氧氧化化分分解解时时，0 02 2的的消消耗耗量量、C0C02 2及及热热的的产产生生量量是是固固定定的的，生生物物学学上上通通常常称称为为呼呼吸吸商商(C0(C02 20 02 2值值)和和氧氧热热价价(消消耗耗1LO1LO2 2产产生生的的热热量量)，测测定定一一定定时时间间内内O O2 2的的消消耗耗量量就就可可计计算算生生成成的的热热量量。实实际际应应用用中中，因因受受试试者者食食用用的的是是混混合

15、合膳膳食食，此此时时呼呼吸吸商商相相应应的的氧氧热热价价是是20202kJ2kJ，产热量很容易计算出来：产热量很容易计算出来：产热量产热量=20=202(kJ2(kJL)L)0 02 2(L)(L)第18页，此课件共46页哦第19页，此课件共46页哦第20页，此课件共46页哦3.1 经典直接测热法 在隔热的特制小室内，被测对象进行特定的活动，测定循环进入和流出小室的空气温差，即通过直接测定人体整个能量代谢过程中散发的所有热量，计算特定时间内机体的总能量消耗量。因实验室建造昂贵，影响因素多，现存的实验室已很少，故基本上无人使用。第21页，此课件共46页哦第22页，此课件共46页哦第23页，此课件

16、共46页哦3.2 气体代谢法 气体代谢法又称呼吸气体分析法，是常用直接测热法。被测对象在一个密闭的气流循环装置内进行特定活动，通过测定装置内的氧气和二氧化碳浓度变化，得到氧气的消耗量，并可求出呼吸商(respiratory quotient，即RQ)，按每升氧气产热可计算出热量消耗量，又称Douglas袋法。第24页，此课件共46页哦3.3 双标记水法 双标记水法(DLW)法是将受试者喝入定量的双标记水，在一定时间内(8-15d)连续收集尿样，通过测定尿样中稳定的双标记同位素及消失率，计算能量消耗量。适用于任何人群和个体的测定，无毒无损伤，但费用高，需要高灵敏度、准确度的同位素质谱仪及专业技术

17、人员，近年主要用于测定个体不同活动水平(PAL)的能量消耗值。第25页，此课件共46页哦3.4 心率监测法 用心率监测器和Douglas袋法同时测量各种活动的心率和能量消耗量，推算出心率能量消耗的多元回归方程，通过连续一段时间(3-7 d)监测实际生活中的心率，可参照回归方程推算受试者每天能量消耗的平均值。此法可消除一些因素对受试验者的干扰，但心率易受环境和心理的影响，目前仅限于实验室应用。第26页，此课件共46页哦3.5 活动时间记录法 此法是了解能量消耗最常用的方法。它是通过详细记录每人一天各种活动的持续时间，然后按每种活动的能量消耗率计算全天的能量消耗量。各种活动的能量消耗率可以采取他人

18、的测定结果或用直接测定法测定。此法优点是可以利用已有的测定资料，不需昂贵的仪器和较高的分析技术手段，但影响测定结果的因素较多，职业外活动纪录难以准确，结果不准确。第27页，此课件共46页哦3.6 要因计算法 要因计算法是将某一年龄和不同的人群组的能量消耗结合要因计算法是将某一年龄和不同的人群组的能量消耗结合他们的他们的BMR来估算其总能量消耗量。来估算其总能量消耗量。能量消耗量或需要量=BMR=BMR PAL PAL 根据一天的各项活动可推算出综合能量指数根据一天的各项活动可推算出综合能量指数 (integrative(integrative energy energy，indexindex，

19、IEI)IEI)，从而推算出一天的总能量需要量。推算出全天的活动水平(PAL)可进一步简化全天能量可进一步简化全天能量消耗量的计算消耗量的计算(表3-3)。PAL=24hPAL=24h总量消耗量总量消耗量24h的BMR(基础量)。第28页，此课件共46页哦第4节 能量代谢失衡 正常成人可自动调节并能有效地从食物中摄取到自身消耗的能量，满足能量的需要，维持能量代谢平衡。如果受客观条件及主观因素的影响，造成能量摄取量长期低于或高于能量消耗量，人体会处于能量失衡状态，首先反映到体质量的变化，进而发展到影响健康。因此维持能量平衡和理想体质量是人体处于良好营养与健康状态的前提。第29页，此课件共46页哦

20、4.1 体质量评价方法 常用评价体质量的方法来评价能量平衡，在营养调查中通常将体质量、皮褶厚度或测定脂肪与其他组织的相对构成来综合评价人体的胖瘦程度。常用体质指数(body mass index，BMI)评价体重：BMI体质量(Kg)身高(m)2。第30页，此课件共46页哦理想体重（KgKg）(18.523.9)身高的平方(单位单位m)体重指数体重指数(BMI)=体重体重 身高的平方根据世界卫生组织定下的标准，亚洲人的根据世界卫生组织定下的标准，亚洲人的根据世界卫生组织定下的标准，亚洲人的根据世界卫生组织定下的标准，亚洲人的BMIBMI（体重指标（体重指标（体重指标（体重指标Body Mass

21、 Body Mass Index)Index)若高于若高于若高于若高于22.922.9便属于过重。便属于过重。便属于过重。便属于过重。第31页，此课件共46页哦MI 分类分类WHO 标准标准亚洲标准亚洲标准中国参考标中国参考标准准相关疾病发相关疾病发病的危险性病的危险性偏瘦偏瘦18.518.518.5低（但其它低（但其它疾病危险性疾病危险性增加增加正常正常18.524.918.522.918.523.9平均水平平均水平超重超重252324偏胖偏胖25.029.92324.92426.9增加增加肥胖肥胖30.034.92529.92729.9中度增加中度增加重度肥胖重度肥胖35.039.9303

22、0严重增加严重增加极重度肥胖极重度肥胖40.0非常严重增非常严重增加加第32页，此课件共46页哦4.2 能量不足 能量长期摄入不足:人机体储存的糖原及脂肪被动用，发生蛋白质能量营养不良（PEM），临床主要表现消瘦、贫血、神经衰弱、皮肤干燥、脉搏缓慢、工作能力下降、体温低、抵抗力低，儿童出现生长停顿等。第33页，此课件共46页哦蛋白质蛋白质-热能营养不良热能营养不良第34页，此课件共46页哦第35页，此课件共46页哦4.3 能量过剩 长期能量摄入过多：会造成人体超重或肥胖，血糖升高，脂肪沉积，肝脂增加，肝功能下降，过度肥胖还造成肺功能下降，易造成组织缺氧。肥胖并发症主要有脂肪肝、糖尿病、高血压、

23、胆结石、心脑血管疾病及某些癌症。控制饮食性肥胖良好的方法是控制饮食中能量，增加体力活动量。第36页，此课件共46页哦第37页，此课件共46页哦第第5节节 能量的参考摄入量能量的参考摄入量(DRIs)及食物来源及食物来源 5.能量的推荐摄入量 能量需要量是指维持机体正常生理功能所需要的能量，即长时间保持良好的健康状况、具有良好的体型、机体构成和活动水平的个体达到能量平衡，并能胜任必要的经济和社会活动所需要的能量摄入。对于孕妇、乳母、儿童等存在生长的人群，还包括满足组织生长和分泌乳汁的能量储备的需要。能量的推荐摄入量是以平均需要量(EAR)为基础，不增加安全量。第38页，此课件共46页哦5.2 能

24、量的食物来源与构成 能量来源于食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质，能量来源于食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质，1g1g碳水化合物碳水化合物=0.45g=0.45g脂肪=1g蛋白质。蛋白质。学者们建议成人的碳水化合物占能量的学者们建议成人的碳水化合物占能量的55-65，脂肪20-30-30，蛋白质11-15-15。中国营养学会推荐，碳水化物、脂肪和蛋白质占总能量中国营养学会推荐，碳水化物、脂肪和蛋白质占总能量的适宜比例分别为的适宜比例分别为60%-70%60%-70%、20%-25%20%-25%和和10%-14%。粮谷类和薯类是我国膳食能量主要来源；油料作物中粮谷类和薯类是我国膳食能量主要来源；

25、油料作物中富含脂肪是膳食能量辅助来源之一；蔬菜、水果含能量较富含脂肪是膳食能量辅助来源之一；蔬菜、水果含能量较少。动物性食品含较多的动物脂肪和蛋白质，也是膳食能少。动物性食品含较多的动物脂肪和蛋白质，也是膳食能量的重要构成部分。量的重要构成部分。第39页，此课件共46页哦二，能量需要量的计算二，能量需要量的计算(一一)生活作业观察法生活作业观察法 选选择择具具有有代代表表性性的的一一段段时时间间，对对调调查查对对象象进进行行24h24h的的跟跟踪踪观观察察，详详细细记记录录各各项项活活动动和和持持续续的的时时间间，参参照照各各种种活活动动的的能能量量消消耗系数，计算耗系数，计算1d1d的能量消

26、耗。的能量消耗。能量消耗能量消耗活动种类能量系数活动种类能量系数 该项活动持续时间该项活动持续时间(二二)体力活动水平体力活动水平(Plysical activity level(Plysical activity level，PAL)PAL)计算法计算法 采用采用PALPAL的数值来计算人群总能量消耗是最简单的方法之一，我的数值来计算人群总能量消耗是最简单的方法之一，我国也将国也将PALPAL分为轻、中、重三级，具体数据见下表分为轻、中、重三级，具体数据见下表 ：第40页，此课件共46页哦能量消耗量或需要量能量消耗量或需要量=BMR=BMR PAL PAL 第41页，此课件共46页哦(三)食

27、物摄入量的能量计算法食物摄入量的能量计算法正常成人摄食量与能量的消耗基本持平，通过正常成人摄食量与能量的消耗基本持平，通过膳食调查，可间接估计人群的能量需要，尽管该法膳食调查，可间接估计人群的能量需要，尽管该法不够准确，但由于其简单易行，现场被广泛采用。不够准确，但由于其简单易行，现场被广泛采用。第42页，此课件共46页哦 第四节第四节 膳食能量推荐摄入量膳食能量推荐摄入量中中国国营营养养学学会会20002000年年1010月月修修定定了了19881988年年的的“推推荐荐的的每每日日膳膳食食中中营营养养素素供供给给量量(RDA)”(RDA)”，并并用用“中中国国居居民民膳膳食食营营养养素素参

28、参考考摄摄人人量量(Chinese(Chinese DRIs)”DRIs)”代代替替沿沿用用已已久久的的RDARDA，用用以以说说明明中中国国居居民民不不同同人人群群对对膳膳食食中中各各种种营营养养素素的的每每日日推推荐荐量量(RN(RNI I)或或每每日日适适宜宜摄摄人人量量(AI)(AI)，以以及及每每日日可可耐耐受受最最高高摄摄人人量量(UL)(UL)，并并以以此此来指导并评价我国居民的营养状况。来指导并评价我国居民的营养状况。第43页，此课件共46页哦在在膳膳食食能能量量推推荐荐摄摄人人量量(RNI)中中，1849岁岁成成人人轻轻体体力力活活动动男男子子为为10.04MJd、女女子子为

29、为8.8MJd；中中等等体体力活动男子为力活动男子为11.3MJd、女子为、女子为9.62 MJd。在在膳膳食食能能量量摄摄入入比比例例方方面面，碳碳水水化化合合物物供供能能占占总总能能量量的的5565、脂脂肪肪占占2030、蛋蛋白白质质占占1114为宜为宜第44页，此课件共46页哦第五节第五节 能量的供给与食物来源能量的供给与食物来源一、能量的供给热热能能的的供供给给量量应应依依个个体体的的消消耗耗量量而而定定，不不同同人人群的需要和供给量各不相同。群的需要和供给量各不相同。糖糖类类，脂脂肪肪和和蛋蛋白白质质三三大大产产能能营营养养素素在在体体内内各各有有其其特特殊殊的的生生理理作作用用，且

30、且又又相相互互影影响响。尤尤其其是是糖糖类类与与脂脂肪肪在在很很大大程程度度上上可可相相互互转转化化，并并具具有有节节约约蛋蛋白白质质作作用用，故故三三者者在在总总热热能能的的供供给给中中应应有有一一个个适适宜宜的的比例。比例。第45页，此课件共46页哦过过去去西西方方国国家家的的高高脂脂肪肪，高高蛋蛋白白的的膳膳食食结结构构给给当当地地人人们们的的身身体体健健康康带带来来许许多多不不良良影影响响。世世界界各各地地营营养养调调查查表表明明，每每人人每每日日膳膳食食总总能能摄摄入入量量中中糖糖类类占占404080%80%不不等等，一一般般认认为为糖糖类类的的供供给给以以占占机机体体总总能能摄摄入

31、入量量的的606070%70%为为好好，我我国国则则以以5555-65%65%为为宜宜；脂脂肪肪在在各各国国膳膳食食中中的的供供能能比比例例为为1515-40%40%不不等等；在在我我国国则则以以15-2515-25%为为宜宜。蛋蛋白白质质的的供供能能比比率率则则多多认认为为以以1 15-205-20%较较好好，年年龄龄越越小小相相对对需需要要量量越越大大，故故应应采采取取上上述述范范围围的的高高限限，成成年年人人则则相相对对可可以以低低一一些些。当当然然，上上述述这这些些比比率率并并不不一一定定适适合合于于在在特特殊殊环环境境条条件下从事特殊作业的人群。件下从事特殊作业的人群。第46页，此课件共46页哦