营养热能幻灯片.ppt

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1、营养课件热能第1页，共37页，编辑于2022年，星期二一一 热能的生理意义与能量单位热能的生理意义与能量单位一、热能及其意义一、热能及其意义人体维持生命活动以及从事一切工作都需要不断消耗人体维持生命活动以及从事一切工作都需要不断消耗热能，没有热能任何组织器官都无法工作，生命活动热能，没有热能任何组织器官都无法工作，生命活动也就停止。也就停止。人体的热能来源与食物，即由糖、脂肪、蛋白质在人体的热能来源与食物，即由糖、脂肪、蛋白质在体内经酶的作用进行生物氧化释放热能；故把它们称体内经酶的作用进行生物氧化释放热能；故把它们称为能源物质。为能源物质。除碳水化合物、脂肪和蛋白质三大供能营养素外，酒除碳水

2、化合物、脂肪和蛋白质三大供能营养素外，酒水中的乙醇也能提供较高的能量水中的乙醇也能提供较高的能量第2页，共37页，编辑于2022年，星期二*维持热能平衡的意义：维持热能平衡的意义：机体消耗和摄入的能量应趋于平衡。机体消耗和摄入的能量应趋于平衡。热能摄入过多，多余的部分就会转变成脂肪，形成肥胖，热能摄入过多，多余的部分就会转变成脂肪，形成肥胖，同时还会引发高血压、冠心病、脂肪肝、糖尿病、痛风症同时还会引发高血压、冠心病、脂肪肝、糖尿病、痛风症等疾病。等疾病。长期摄热能不足，体内储存的脂肪和糖元用于供能，甚至长期摄热能不足，体内储存的脂肪和糖元用于供能，甚至蛋白质也会被分解供能，造成营养不良体重下

3、降。蛋白质也会被分解供能，造成营养不良体重下降。蛋白质蛋白质热能营养不良症：因热能供给不足，影响蛋白质热能营养不良症：因热能供给不足，影响蛋白质吸收和利用，加重了蛋白质的不足，使体重下降，消瘦、吸收和利用，加重了蛋白质的不足，使体重下降，消瘦、贫血、皮肤毛发干燥、精神萎靡、抵抗力下降等。只有在贫血、皮肤毛发干燥、精神萎靡、抵抗力下降等。只有在糖和脂肪供应充足时，蛋白质才能发挥营养作用，用于组糖和脂肪供应充足时，蛋白质才能发挥营养作用，用于组织生长和蛋白质的更新。织生长和蛋白质的更新。第3页，共37页，编辑于2022年，星期二二、能量单位能量单位：一般以能量单位：一般以“kcal”或或“KJ”作

4、为热能的计作为热能的计量单位。量单位。1kcal=4.2kJ/1kJ=0.24kcal。能能量量系系数数（热热价价）：每每克克产产能能营营养养素素在在体体内内充充分分氧氧化化时时所所释释放放的的热热量量称称为为食食物物成成分分的的热热价价。3种种产产能能营营养养素素的的生理有效能即能量系数分别为：生理有效能即能量系数分别为：糖类：糖类：4 kcal/g+CO2+水水 脂肪：脂肪：9 kcal/g +CO2+H2O 蛋白质：蛋白质：4 kcal/g +尿素、肌苷等尿素、肌苷等，故体内产热比体外少。，故体内产热比体外少。第4页，共37页，编辑于2022年，星期二氧氧的的热热价价：在在代代谢谢物物质

5、质的的氧氧化化过过程程中中，每每耗耗1LO2所产生的热量称为氧的热价。所产生的热量称为氧的热价。1g糖糖完完全全氧氧化化耗耗氧氧0.81L，糖糖类类氧氧化化时时氧氧热热价价为为5.0 kcal/L/O2。1g脂脂肪肪完完全全氧氧化化耗耗氧氧1.98L，脂脂肪肪氧氧化化时时氧氧的的热热价为价为4.7 kcal/L/O2。1g蛋蛋白白质质不不能能完完全全氧氧化化，热热价价计计算算较较复复杂杂，约约为为4.6 kcal/L/O2。一般混合食物氧的热价为一般混合食物氧的热价为4.825 kcal/L/O2。第5页，共37页，编辑于2022年，星期二三、体内能量的转移、贮存和利用三、体内能量的转移、贮存

6、和利用：图图3-1 能量的转移、贮存和利用能量的转移、贮存和利用第6页，共37页，编辑于2022年，星期二生物能生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。第7页，共37页，编辑于2022年，星期二生物能源生物能源又称绿色能源。是指从生物质得到的能源，它是人类最早利用的能源。古人钻木取火、伐薪烧炭

7、，实际上就是在使用生物能源。“万物生长靠太阳”，生物能源是从太阳能转化而来的，只要太阳不熄灭，生物能源就取之不尽。其转化的过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个物质的循环，理论上二氧化碳的净排放为零。第8页，共37页，编辑于2022年，星期二生物能源的开发生物能源是可再生的清洁能源，开发和利用具有巨大的潜力，如建立以沼气为中心的农村新的能量；建立“能量林场”，“能量农场”，“海洋能量农场”；种植柑蔗，木薯，海草，玉米，甜菜，甜高粱等，既有利于食品工业的发展，植物残渣又可以制造酒精以代替石油第9页，共37页，编辑于2022年，星期二生物

8、氧化释放的能量，通过与ATP合成相偶联，转换成生物体能够直接利用的生物能ATP；生物氧化的本质本质生物氧化的本质是电子的得失；第10页，共37页，编辑于2022年，星期二 第二节、能量平衡第二节、能量平衡 第11页，共37页，编辑于2022年，星期二一、人体的能量消耗一、人体的能量消耗 成成人人的的热热能能消消耗耗由由三三部部分分组组成成：基基础础代代谢谢、运运动动生生热热效效应应（体体力力活活动动）、食食物物生生热热效应效应；特殊人群还包括；特殊人群还包括 生长发育所需的能量。生长发育所需的能量。第12页，共37页，编辑于2022年，星期二（一）、维持基础代谢所需要的能量（一）、维持基础代谢

9、所需要的能量：1、基基础础代代谢谢：是指当机体处于清醒、静卧（不受肌肉活动和神经紧张的影响）和空腹状态下（饭后12-14h，不受食物特殊动力作用）以及一定环境温度（20）下维持生命所必需的最最低低热热能能需要量。基本上是维持体温、呼吸、循环、腺体分泌等生理活动所需的最低热能。第13页，共37页，编辑于2022年，星期二 确定基础代谢的能量消耗(basic energy expenditure，BEE)，必须首先测定基础代谢率(basal metabolic rate，BMR)。基础代谢率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(或每公斤体重)的能量消耗。即单位时间内人体每平方米体表

10、面积所消耗的基础代谢能量。第14页，共37页，编辑于2022年，星期二2、计算基础代谢的能量消耗、计算基础代谢的能量消耗用体表面积进行计算：体表面积(m2)0.0061身高(cm)0.0126体重(kg)0.1603然后再按年龄、性别查表，计算BMR。用体重计算：一般情况下，成年男子每kg体重、每h基础代谢所消耗的能量为1kcal，因而基础代谢的简单计算方法为：1kcal/h/体重（kg）。通常女性BMR约比男性低5%。如：60公斤人24小时BEE为：60kcal/h/体重（kg）24（h）=1440kcal/24h第15页，共37页，编辑于2022年，星期二直接用公式计算直接用公式计算 男B

11、EE66+13.7体重(kg)+5.0身长(cm)6.8年龄(y)女BEE65.5+9.5体重(kg)+1.8身长(cm)4.7年龄(y)简单简单简单简单的方法的方法的方法的方法 成人男性按每公斤体重每小时1kcal(4.18kJ)女性按0.95kcal(3.97kJ)，和体重相乘直接计算 WHO于1985年推荐使用Schofield公式(表)，计算一天的基础代谢能量消耗。第16页，共37页，编辑于2022年，星期二人体基础代谢率引自营养与食品卫生学，第三版，第21页 年龄(岁)男女KJ/m2Kcal/m2KJ/m2Kcal/m21357911131517192025221.8214.6206

12、.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年龄(岁)男女KJ/m2Kcal/m2KJ/m2Kcal/m23035404550556065707580154.0152.7151.9151.5149.8148.1146.0143.9141.4

13、138.9138.136.836.536.336.235.835.434.934.433.833.2.33.0146.9146.4146.0144.3139.7139.3136.8134.7132.6131.0129.335.135.034.934.533.933.332.732.231.731.330.9第17页，共37页，编辑于2022年，星期二 WHO于1985年提出用静息代谢率(resting metabolic rate，RMR)代替BMR。人体24小时静息代谢参考值(kcal)摘自Nutrition Science and Applications，第二版，第190页，1997年。

14、年龄(y)体 重(kg)4050576470778491100男性10181830306060135112911343102715261444145911621648155115401256177116581621135118761750169114231998185717721526212119641853162122432071193517162401220920391837女性10181830306060123410841177101613561231126411211441133413251195152714371386126816001525143813311685162814991

15、404177117311560147818561833162115521966196616991646第18页，共37页，编辑于2022年，星期二3、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：BMR性别因素性别因素：34环境温度环境温度：32种族种族：30营养状态营养状态：年龄疾病疾病：4555657585 内分泌水平内分泌水平：图图3-2 年龄与年龄与BMR第19页，共37页，编辑于2022年，星期二 体格的影响体格的影响 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%5%-10

16、%。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，3030岁以上每岁以上每1010年降年降2%2%。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20页，共37页，编辑于2022年，星期二（二）、体力活动的能量消耗（二）、体力活动的能量消耗：也也称称运运动动的的生生热热效效应应。体体力力活活动动一一般般包包括括职职业业活活动动、社社会会活活动动、家家务务活活动动和和休休闲闲活活动动等等

17、，因因职职业业不不同同造造成成的的能量差别最大。能量差别最大。中国营养学会2001年将我国居民活动强度分为三级，即轻、中、重体力活动，成人的热能摄入量用BMR乘以不同体力活动水平（PAL）系数进行计算。第21页，共37页，编辑于2022年，星期二 表表3-1 建议的中国成人活动水平分级建议的中国成人活动水平分级活动水平 职业工作时间分类 工作内容举例 男（PAL）女 轻 75%时间坐或站立 办公室工作/修理电器钟表 1.55 1.56 25%时间站着活动 售货员/酒店服务员/讲课等 中 25%时间坐或站立 学生日常活动、机动车驾驶 1.78 1.64 75%时间特殊职业活动 电工安装、车床操作

18、等 重 40%时间坐或站立 非机械化农业劳动、炼钢 2.10 1.82 60%时间特殊职业活动 舞蹈/体育运动/装卸/采矿等第22页，共37页，编辑于2022年，星期二（三）、食物特殊动力作用三）、食物特殊动力作用：进进食食后后，机机体体向向外外散散失失的的热热量量比比进进食食前前有有所所增增加加，即即人人体体热热能能消消耗耗增增加加，这这种种由由于于摄摄取取食食物物而而引引起起机机体体能能量量代代谢谢额额外外增增加加的的现现象象就就是是食食物物特特殊殊动动力力作作用用。食食用用普普通通混混合合膳膳食食时时，食食物物特特殊殊动动力力作作用用相相当当于于每每日日基基础础代代谢谢的的10%或或全全

19、日日总总能耗的能耗的6%，约，约150-200 kcal的能量。的能量。（四四）、生生长长发发育育：正正在在生生长长发发育育的的机机体体需需额额外外能能量量维维持持机机体体的的生生长长。如如儿儿童童和和孕孕妇妇，研研究究表表明明，每每增增加加1g新新组组织织约约需要需要4.78kcal的能量。的能量。第23页，共37页，编辑于2022年，星期二（五五）、人人体体的的能能量量需需要要：3个个月月婴婴儿儿120 kcal/kg；3-5月月115；6-8月月110；9-11月月105；1-3岁岁100；3岁岁后后每每增增加加3岁岁，每每kg体体重重所所需需热热 能能 减减 去去10kcal，而而 成

20、成 年年 人人 所所 需需Q仅仅 为为42kcal/kg。成成年年期期，BMR下下降降相相应应调调整整热热能能供供给给，20-39岁岁基基础础代代谢谢比比较较稳稳定定，一一般般以以这这个个时时期期热热能能供供给给量量为为标标准准，40岁岁，一一般般以以10年年为为一一段段，依依次次分分别别递递减减5%、10%、20%和和30%。也也有有个个体体差差异。异。第24页，共37页，编辑于2022年，星期二第25页，共37页，编辑于2022年，星期二第26页，共37页，编辑于2022年，星期二四、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：1、能能量量的的推推荐荐摄摄入入

21、量量：能能量量需需要要量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。2、能能量量的的食食物物来来源源：糖、脂肪、蛋白质普遍存在于各种食物中，但动物性食物一般比植物性食物有较多的脂肪和蛋白，植物性食物中粮食以糖类和蛋白为主，油料作物有丰富的脂肪，其中大豆有大量油脂个蛋白质，至于水果、蔬菜类一般含能较少，但硬果例外，如核桃、花生等含大量油脂，有很高的热能。第27页，共37页，编辑于2022年，星期二三、能量代谢失衡三、能量代谢失衡：1、体质指数、体质指数：BMI=体质量（kg

22、）/身高（m2）。2、长长期期能能量量摄摄入入不不足足：会动用机体储存的糖原及脂肪，发生Pro-Q营养不良，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。3、长长期期能能量量摄摄入入过过多多：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、胆结石、心脑血管疾病及某些癌症。第28页，共37页，编辑于2022年，星期二慈氏基本哲学导言瑞士科学家普利高京指出：“西方科学和中国文化对整体性、协同性理解的很好结合，将导致新的自然观和哲学观。”英国科技

23、史家李约瑟说：“谁知道身心相关概念的未来进展，将在医学中需要怎样近一步发展呢？中国传统医学思想的复合体，可能会在科学发展的最终状态，发挥大于人们所承认的作用。”中国科学家钱学森更预言：人体特异功能研究一旦突破，将会引起一场新的科技革命，并从而推动社会进步，改变人类的总体面貌。第29页，共37页，编辑于2022年，星期二美国哲学家成中英认为：中国哲学的重建，至少是下一世纪的事情。而文化百科意识（包括自然、哲学、医学观）和人本观的总体改变与飞跃什么时候才能完成呢？中国古典哲学天人和一的有机混元性，不同于西方哲学与科学的那种形式联系。可以说：中国哲学的突破和重建，将带动人类文化科学百科意识的更新与飞

24、跃。第30页，共37页，编辑于2022年，星期二但人对自身的认识远不及对外界的认识那样全面深刻。第31页，共37页，编辑于2022年，星期二正反物质的形成正反物质的形成至今仍是科学界的一个未解之谜，但是其存在性已被证实。德国的科学家曾称，他们已经找到答案：反物质是由中子星和黑洞撕裂恒星产生的。但是还在探索之中。至于“反物质能有巨大的能量”并不是说反物质本身具有多大能量，而是因为正反物质相遇时会互相湮灭，完全转化成能量（爱因斯坦质能方程E=mc2），由此释放出巨大的能量。第32页，共37页，编辑于2022年，星期二物质与反物质国外媒体报道，反物质是一种极其神秘的物质，它们与普通物质一起构成了整个

25、宇宙。一种在科学界受到普遍认同的理论认为，宇宙大爆炸早期曾产生了数量相当的物质和反物质，随后发生的物质和反物质的湮灭消耗掉了绝大部分的正、反物质，遗留下的少部分正物质构成(正粒子与反粒子的衰变略有不同)了现如今空旷辽阔的宇宙。第33页，共37页，编辑于2022年，星期二物质与反物质因为物质与反物质的湮灭时带来最大的能源效率，且所以一直有人研究其作为新能源的可行性，主要用于在太空很难补给燃料的航天用，甚至作为反物质武器。第34页，共37页，编辑于2022年，星期二物质是由原子组成，而原子由原子核和电子组成，原子核又由质子和中子组成，质子和中子又由夸克组成。那么，夸克和电子又是由什么构成的呢？科学

26、家发现，夸克和电子都不可再分了，似乎是没有内部结构的点粒子，因此把它们称为基本粒子第35页，共37页，编辑于2022年，星期二根据超弦理论世界不存在粒子，只有弦在空间运动，各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。然界中所发生的一切相互作用，所有的物质和能量，都可以用弦的分裂和结合来解释。那么传递我们思想的神经元反应不是正在无时无刻进行粒子间的物理反应。也可说为组成粒子的弦在不停振动，根据弦理论的波粒二象性，不停振动必然在相同弦上形成共振。第36页，共37页，编辑于2022年，星期二质量守恒定律质量守恒定律即，在化学反应中，参加反应的各物质的总和等于反应后生成的各物质总和。微观解释：在化学反应中，原子的种类，数目，质量均不变。六个不变：宏观：反应前后物质总质量；元素的种类微观：原子的种类不变；原子的数目不变；原子的质量不变。两个一定改变：宏观：物质种类改变。微观：分子的种类改变。一个可能改变：分子总数。第37页，共37页，编辑于2022年，星期二