能量与宏量营养素.pptx
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1、一、能量与能量单位“能”在自然界有多种存在形式,按能量守恒定律,能量既不能创造,也不能消失,但可以从一种形式转变为另一种形式。营养学上有两种最常使用的能量单位。焦耳:用1牛顿的力把1kg物体移动1m所需要的能量。卡:1g纯水的温度从15上升到16所需要的能量。1kcal=4.184kJ1kJ=0.239kcal第1页/共85页二、能量来源及食物能值 光合作用光合作用脂肪脂肪碳水化合物碳水化合物蛋白质蛋白质饮食营养饮食营养65岁时,一个人进餐将超过70000次,消耗的食物总量超过50吨第2页/共85页一、能量来源第3页/共85页(一)碳水化合物(CH2O)x来源贮存利用碳水化合物分解供能的两种形
2、式:有氧氧化无氧酵解(释放的自由能仅为前者1/18)第4页/共85页(二)脂肪(单纯脂、复合脂、类脂)在日常膳食中,可根据来源不同分为植物性脂肪和动物性脂肪。植物性脂肪花生、芝麻、葵花子、玉米等;动物性脂肪肉、奶等 脂肪是体内各种能源物质的主要贮存形式;体内氧化时释放的能量最多;脂肪提供长时间低强度时机体所需的大部分能量。第5页/共85页(三)蛋白质蛋白质是由氨基酸以肽键连结形成一定空间结构的大分子化合物。动物蛋白和植物蛋白蛋白质基本上不参与供能;长时间耐力运动时,肌糖原被大量消耗,脂肪动用和利用加速,能量需求的关系会受到破坏。为了补充骨骼肌和大脑正常活动对糖的需求,蛋白质和氨基酸分解代谢增强
3、。氨基酸在体内分解为非氮成分(-酮酸)和氨基,前者可氧化供能,后者经处理后由肾排出体外。第6页/共85页p进食是周期性的,而能量消耗则是连续不断的,因而贮备的能源物质不断被利用,又不断补充。当机体处于饥饿状态时,碳水化合物的贮备迅速减少,而脂肪和蛋白质则作为长期能量消耗时的能源。合理供能比:糖类55-65%,脂肪25-30%,蛋白质10-15%。二、能量平衡第7页/共85页我国城市居民膳食结构不尽合理。畜肉类及油脂消费过多,谷类食物消费偏低。2002年城市居民每人每日油脂消费量由1992年的37克增加到44克,脂肪供能比达到35%,超过世界卫生组织推荐的30%的上限。城市居民谷类食物供能比仅为
4、47%,明显低于55-65%的合理范围。此外,奶类、豆类制品摄入过低仍是全国普遍存在的问题。第8页/共85页食物能值与生理能值食物能值即食物彻底燃烧时测定的能值。即“物理燃烧值”,或称“总能值”。生理能值即机体可利用的能值,在体内,碳水化合物和脂肪氧化的最终产物与体外燃烧时相同,因考虑到机体对它们的消化、吸收情况(如纤维素即不能被人类消化),故二者的生理能值与体外燃烧时可稍有不同。第9页/共85页食物能值测定食物能值通常用氧弹量热计,或称弹式热量计(bombcalorimeter)进行测定第10页/共85页食物的能值食物的能值 食物的卡价食物的卡价营养素(g)体外燃烧热(kcal)体内燃烧最终
5、产物 消化吸收率 体内实际产能(kcalkJ)碳水化合物 4.1H2O,CO298%4.0/16.8脂肪 9.45H2O,CO295%9.0/37.6蛋白质 5.65H2O,CO2,尿素,肌酐等92%4.0/16.7TipsTips:1 g 1 g 酒精可以产生酒精可以产生29.3 KJ29.3 KJ,即,即7.07.0 kcal kcal 热量热量第11页/共85页酒精的代谢酒精乙醛草酰乙酸二氧化碳水摄入体内的酒精除极少量经呼吸和尿排泄外,95以上在体内分解代谢,而肝脏是乙醇代谢的重要器官。乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶 乙醛脱氢酶乙醛脱氢酶 乙醇和乙醛都可以使人出现头晕、乙醇和乙醛都可以使人出现头晕
6、、脸红、心跳过速,甚至神态不清等酒脸红、心跳过速,甚至神态不清等酒精中毒现象,但乙醛的作用比乙醇更精中毒现象,但乙醛的作用比乙醇更大。大。第12页/共85页少量饮酒有益健康?“即使少量饮酒,也有损健康”。Drinkingyourhealth?ItstooearlytosayRogerCorder,AlanCrozier,PaulA.KroonNature426,119-119(13Nov2003)第13页/共85页酗酒的危害酒精在肝内的代谢带来多种后果:刺激脂肪的合成,消耗大量的氧,给肝脏造成缺氧状态,干扰肝细胞ATP的产生,影响蛋白质的合成,造成直接损伤,出现肝功能障碍正常人平均每日饮40克
7、80克酒精,48的人会患有不同程度的酒精性肝病;口腔、咽喉部癌肿的发生率高出两倍以上,甲状腺癌发生率增加30150,皮肤癌发生率增加2070。妇女发生乳癌的机会增加2060。摄入较多酒精对记忆力、注意力、判断力、机能及情绪反应都有严重伤害。酒精会使男性出现精子质量下降;对于妊娠期的妇女,即使是少量的酒精,也会使未出生的婴儿发生身体缺陷的危险性增高。第14页/共85页醋饮料保健?软化血管、促进肌肤代谢、杀灭有害病菌、维持血液酸碱平衡、消食醒酒等功效。杂果醋饮、冰醋饮,橙、柠檬、桂圆、提子、香蕉、苹果水果醋饮等十几种,还有由糯米、首乌、珍珠粉、花粉等制成的养颜醋、美人醋、贵妃醋等。不要在空腹情况下
8、喝醋饮料,因为它会刺激分泌过多胃酸,伤害胃壁。长期喝醋饮料能腐蚀牙齿使之脱钙。醋饮料是酸性物质,长期大量食用会影响人体的酸碱平衡,对患有慢性肾脏疾病者,甚至会引起酸中毒。第15页/共85页三、人体能量消耗的构成三、人体能量消耗的构成(对儿童、孕妇、乳母等)(对儿童、孕妇、乳母等)基础代谢体力活动食物特殊动力作用生长发育人体能量消耗的构成图解第16页/共85页1 1、基础代谢与基础代谢率、基础代谢与基础代谢率v基础代谢(basal metabolism)指维持生命所需的最低限度的能量。它约占人体1天所消耗总能量的70%。即在清晨而有极端安静状态下,不受精神紧张、肌肉活动、食物和环境温度等因素影响
9、时的能量代谢。v基础代谢率(basal metabolic rate,BMR)测定基础代谢率,要在清晨未进早餐以前,静卧休息半小时(但要保持清醒),室温维持20上下,按间接测热法利用仪器进行测定。基础代谢率的单位为KJ/m2/h(千焦/平方米/小时),即每小时每平方米体表所散发的热量千焦数。BMI?Body Mass Index体质指数指数第17页/共85页2 2、影响基础代谢的因素、影响基础代谢的因素在同一性别、体重和年龄组的正常人中基础代谢率很接近,其中约90%以上的人其代谢率与平均值相差不超过15%。主要受到(1)体表面积、(2)年龄、(3)性别、(4)激素水平、(5)季节与劳动强度等因
10、素的影响第18页/共85页(1)体表面积成年男子每1m2体表面积每1h基础代谢平均为167.4kJ(40kcal)或每1kg体重每1h平均消耗热能4.184kJ(1kcal)。女性比男性约低5,为5.7MJ(1370kcal);老年人较成人低1015,为4.95.4MJ(11601296kcal)。第19页/共85页我国人正常基础代谢率平均值我国人正常基础代谢率平均值(kJm(kJm-2-2 hh-1-1)kcalmkcalm-2-2 h h-1-1 年龄 1115 1617 1819 2030 3140 415051男195.446.7193.346.2166.139.7158.637.91
11、57.737.7154.036.8149.035.6女172.441.2181.643.4154.036.8146.835.1146.435.0142.234.0138.533.1体表面积:A(男子,m2)=0.00607身高(cm)+0.0127 体重(kg)-0.0698 A(女子,m2)=0.00586身高(cm)+0.0126 体重(kg)-0.0461 第20页/共85页年 龄BMR(兆焦耳天,MJ/d)10-18-30-60男0.0732W+2.720.0640W+2.840.0485W+3.670.0565W+2.04女0.0510W+3.120.0615W+2.080.0364
12、W+3.470.0439W+2.49按体重计算BMR的公式(FAOWHO建议)W W是用是用kgkg表示的平均体重表示的平均体重.一般来说,每千克体重一般来说,每千克体重每小时耗能每小时耗能1 Kcal1 Kcal,女性比男性要低,女性比男性要低5%5%。第21页/共85页(2 2)年龄性别)年龄性别 第22页/共85页Age:Inyouth,theBMRishigher;agebringslessleanmassandslowstheBMR.Height:Tall,thinpeoplehavehigherBMRs.Growth:Childrenandpregnantwomenhavehigh
13、erBMRs.BodyComposition:Themoreleantissue,thehighertheBMR.Themorefattissue,thelowertheBMR.Fever:FeverscanraisetheBMR.Stress:StresshormonescanraisetheBMR.EnvironmentalTemperature:BoththeheatandcoldraisetheBMR.Fasting/Starvation:Fasting/starvationhormoneslowertheBMR.Malnutrition:MalnutritionlowerstheBM
14、R.Thyroxin:ThethyroidhormonethyroxinisakeyBMRregulator;themorethyroxinproduced,thehighertheBMR.第23页/共85页2、体力活动体力活动比(PAL)=活动时能量消耗量/基础代谢能量消耗量影响体力活动能量消耗的因素:1、肌肉越发达,活动能量消耗越多2、体重越重者,能量消耗越多3、劳动强度越大,持续时间越长,能量消耗越多4、与工作熟练程度有关第24页/共85页活动活动水平水平职业工作职业工作时间分配时间分配工作内容举例工作内容举例PAL男男女女轻轻75时间坐或站立时间坐或站立25时间站着活动时间站着活动办公
15、室、修理仪器钟表、办公室、修理仪器钟表、售货员、酒店服务员、售货员、酒店服务员、化学实验操作、讲课等化学实验操作、讲课等1.551.56中中25时间坐或站立时间坐或站立75时间特殊职业时间特殊职业活动活动学生日常活动、机动车学生日常活动、机动车驾驶、电工安装、车床驾驶、电工安装、车床操作、金工切割等操作、金工切割等1.781.64重重40时间坐或站立时间坐或站立60时间特殊职业时间特殊职业活动活动非机械化农业劳动、炼非机械化农业劳动、炼钢、舞蹈、体育运动、钢、舞蹈、体育运动、装卸、采矿等装卸、采矿等2.101.82中国成年人活动水平分级(physical activity level,PAL)
16、第25页/共85页常见运动和体力活动的能量消耗活动项目每1分钟每千克体重活动的能量消耗(kcal/kg.min)体重平均65kg男子进行10min活动的能量消耗(kcal)体重平均55kg女子进行10min活动的能量消耗(kcal)烹饪、扫地0.0483126步行:110-120步/分0.0764942上下楼0.0573733慢跑0.1157563 篮球0.098-0.138 64905476跳绳0.138572第26页/共85页3 3、食物热效应、食物热效应(TEF=Thermic Effect of Food)(TEF=Thermic Effect of Food)食物热效应碳水化合物56
17、%脂肪45%蛋白质30 40%混合膳食10%也叫做食物特殊动力作用。人体在摄食过程中,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发能量。实际就是因摄食而引起能量的额外消耗,占每日总热能消耗量10%第27页/共85页4、生长发育及影响能量消耗的其它因素生长发育:每增加1g新组织约需4.78kcal能量情绪和精神状态应激状态下,BMR可提高25%;进入睡眠状态后5-6小时的能量消耗为BMR的90%;多梦和间断睡眠的人,能量消耗比正常人高。环境的气象条件与机体的热调节寒冷与高温环境第28页/共85页1020-3060-70正常成人能量消耗的构成图解正常成人
18、能量消耗的构成图解第29页/共85页四、能量需要量对于一般人的能量需要量值,将是以上所有项目的能量需要量和值。即:能量需要量基础代谢能量劳动能量需要量+食物热效应+非劳动性质能量需要量。在特殊对象时,还要考虑一些额外的特殊的能量需要量值。如孕妇和乳母时期的妇女,还需要考虑胎儿和婴幼儿的能量需要量值。这时的能量需要量值,将高于一般正常人。人体能量代谢的最佳状态是达到能量消耗与能量摄入的平衡。能量的缺乏和过剩都对健康不利。第30页/共85页人体一日热能需要量的确定计算法粗略估算计算热能消耗确定热能需要膳食调查:57天的热能摄入测量法精确但要求较高第31页/共85页能量摄入DRIs国际卫生组织规定人
19、均日摄取热量达到1万千焦(合约2400千卡),就算达到了温饱线。第32页/共85页低热量饮食有益健康?低热量饮食有益健康?正常饮食正常饮食 低热量饮食低热量饮食平均寿命平均寿命 50d 90d最高寿命最高寿命 100d 139d 正常饮食正常饮食 低热量饮食低热量饮食平均寿命平均寿命 23m 33m最高寿命最高寿命 33m 47m 正常饮食正常饮食 低热量饮食低热量饮食平均寿命平均寿命 33m 45m最高寿命最高寿命 54m 69m 第33页/共85页碳水化合物(Carbohydrates)第34页/共85页本章节内容了解碳水化合物的分类及膳食地位掌握碳水化合物的生理功能掌握血糖的来源及调节了
20、解并掌握碳水化合物适宜摄入量及来源认识功能性低聚糖、膳食纤维、活性多糖在现代膳食中的作用第35页/共85页第一节碳水化合物的分类、来源及形式 碳水化合物,也称糖类,泛指具有碳水化合物,也称糖类,泛指具有(CH2O)x结构的一类化合物。结构的一类化合物。营养学上一般按照糖类物质的分子结构将其分为四类:单糖营养学上一般按照糖类物质的分子结构将其分为四类:单糖(monosaccharide)、双糖、双糖(disaccharide)、寡糖、寡糖(oligosaccharide)和多糖和多糖(polysaccharide)。第36页/共85页一、单糖不能水解成更简单的糖的碳水化合物叫单糖。自然界存在最多
21、是戊糖和已糖。己糖有葡萄糖、半乳糖、果糖等;葡萄糖是构成食物中各种碳水化合物的最基本单位。很少以单糖的形式存在与天然食物中。但却唯一游离存在于动物体血浆中。果糖主要存在于水果、饮料、糖果蜜饯和蜂蜜中。半乳糖是葡萄糖的异构体,所不同的是第4个碳原子上的羟基在环的上面,而葡萄糖的在环的下面。戊糖包括核糖、脱氧核糖(体内合成)、阿拉伯糖、木糖(水果和根、茎类蔬菜)第37页/共85页单糖单糖:葡萄糖葡萄糖 半半乳糖乳糖 果糖果糖开链式开链式 H O C I H-C-OH I HO-C-H I H-C-OH I H-C-OH I CH2-OHOHO-CH2环状环状 H O C H OH HO H HO
22、H H OH CH2-OHOHO-CH2HO-CH2CH2-OHo CH2-OH I C O HO H H OH H OH CH2-OH123456第38页/共85页糖醇糖醇是单糖的重要衍生物,常见有:1.山梨醇和甘露醇二者互为同分异构体。山梨醇存在于许多植物的果实中,甘露醇在海藻、蘑菇中含量丰富。山梨醇可氢化葡萄糖制得,由于它含有多个醇羟基,亲水性强,所以临床上常用20或25的山梨醇溶液作脱水剂,使周围组织及脑实质脱水,从而降低颅内压,消除水肿。2.木糖醇存在于多种水果、蔬菜中的五碳醇,其甜度与蔗糖相等。其代谢不受胰岛素调节,故木糖醇常作为甜味剂用于糖尿病人的专用食品及许多药品中。3.麦芽糖
23、醇由麦芽糖氢化制得,可作为功能性甜味剂用于心血管病、糖尿病等患者的保健食品中。不能被口腔中的微生物利用,有防龋齿作用。第39页/共85页第40页/共85页糖醇述评虽然不是糖,但糖醇具有某些糖的属性,外形是白色粉状,浆状产品也和糖浆相似,有一定的甜度和热量,所以可以用作食糖替代品,能11地代替食糖,制取相似的糖果、点心和饮料,而且加工工艺基本上可不作什么改变。而糖精和阿斯巴甜等高倍甜味剂对于食品加工来说,主要为其提供甜味,不提供热量和营养,也不提供体积。国外把糖醇称作“食糖替代品(replacer)”,用糖醇制取的甜食品称“无糖食品;而把高倍甜味剂称作“无热量甜味剂”,用高倍甜味剂制取的食品称“
24、无热量甜食品”。第41页/共85页糖醇不会腐蚀牙齿,是防龋齿食品的好材料。糖醇对血糖值上升无影响,且能为糖尿病人提供一定热量,所以可作用糖尿病人有热量的营养性甜味剂。国际食品和卫生组织批准糖醇为“无须限量食用的安全性食品”,但由于糖醇有一定耐受性,高剂量服用可有一定的缓泻作用,故对消费者来说,每天还应有一定的限量为好。第42页/共85页由两个单糖以糖苷键结合而构成的糖。如蔗糖、乳糖、海藻糖等;糖醇类,如山梨糖醇、甘露醇等。蔗糖:由一分子葡萄糖和一分子果糖形成。麦芽糖:由两分子葡萄糖形成;乳糖:由一分子葡萄糖和一分子半乳糖相结合形成。二、双糖第43页/共85页双糖双糖:能水解为两能水解为两个单糖
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