1、1第五讲第五讲 能能 量量 平平 衡衡一、能量平衡的涵义及相关概念一、能量平衡的涵义及相关概念二、人体能量的消耗二、人体能量的消耗三、能量的需要与供给三、能量的需要与供给四、人体能量平衡和人体热能消耗的测定方法四、人体能量平衡和人体热能消耗的测定方法2能量不是营养素，但一切生物都能量不是营养素，但一切生物都需要能量来维持生命活动需要能量来维持生命活动3 一、能量平衡的涵义及相关概念（一）能量平衡的定义（一）能量平衡的定义 体内消耗的能量必须从外界摄入食物才得以补偿，体内消耗的能量必须从外界摄入食物才得以补偿，使机体消耗的和摄入的能量趋于相等，营养学上称使机体消耗的和摄入的能量趋于相等，营养学上
2、称为为能量平衡能量平衡。摄入的能量来自食物的糖、脂肪和蛋白质中的化学摄入的能量来自食物的糖、脂肪和蛋白质中的化学能。能。消耗的能量用于体温维持、大脑活动、神经传导、消耗的能量用于体温维持、大脑活动、神经传导、营养素的消化和吸收、腺体分泌、体内物质的合成营养素的消化和吸收、腺体分泌、体内物质的合成和肌肉的收缩等。和肌肉的收缩等。4 吸入的能量吸入的能量 消耗的能量消耗的能量 能量来源：碳水化合物、脂肪、蛋白质能量来源：碳水化合物、脂肪、蛋白质吸收的有机物吸收的有机物 生生 物物 能能-转化转化-利用利用 氧氧 化化 CO2 水水维持体温（热能）维持体温（热能）神经传导（电能）神经传导（电能）物质
3、合成、生长物质合成、生长修补组织（化学能）修补组织（化学能）吸收、分泌（位能）吸收、分泌（位能）做功（机械能）做功（机械能）5（二）能量平衡的涵义（二）能量平衡的涵义能量平衡也并不是要求一个人每天消耗的和摄入的能量能量平衡也并不是要求一个人每天消耗的和摄入的能量都必须相等，而是要求成年人在都必须相等，而是要求成年人在57天天内其消耗的与摄内其消耗的与摄入的能量的平均值趋于相等。入的能量的平均值趋于相等。如果消耗的大于摄入：如果消耗的大于摄入：体重减轻、消瘦体重减轻、消瘦如果消耗的小于摄入：如果消耗的小于摄入：肥胖、超重肥胖、超重二者对成年人都有害健康二者对成年人都有害健康对生长发育阶段的青少年
4、摄入稍大于消耗，才能保证对生长发育阶段的青少年摄入稍大于消耗，才能保证正常的生长发育。正常的生长发育。6胖子瘦子78（三）能量转换与能量单位（三）能量转换与能量单位1、能量守恒定律与能量转换、能量守恒定律与能量转换糖、脂肪和蛋白质蕴藏的糖、脂肪和蛋白质蕴藏的化学能化学能在体内可转在体内可转换为换为热能热能，维持体温；可转换为，维持体温；可转换为机械能机械能，维，维持肌肉收缩；可转换为持肌肉收缩；可转换为电能电能，维持神经传导，维持神经传导等。等。绿色植物还可以通过光合作用把绿色植物还可以通过光合作用把太阳能太阳能转换转换为为化学能化学能。这是生物界能量的最根本来源。这是生物界能量的最根本来源。
5、92、能量单位、能量单位1卡（卡（calorie)=4.184焦耳焦耳(Joule)1000卡卡=千卡（千卡（kcal）,1000千卡千卡=兆卡（兆卡（Mcal）1000焦耳焦耳=千焦千焦(KJ)，1000千焦千焦(KJ)=兆焦（兆焦（MJ），），10（四）产能营养素的卡价（四）产能营养素的卡价1、营养素粗卡价、营养素粗卡价 营养素在体外完全氧化之后所释放的能量称为营养素在体外完全氧化之后所释放的能量称为营养营养素粗卡价素粗卡价。1克克 体外氧化所释放热量体外氧化所释放热量糖糖 17千焦（千焦（4.1千卡）千卡）脂肪脂肪 40千焦（千焦（9.45千卡）千卡）蛋白质蛋白质 24千焦千焦 (5.6
6、5千卡千卡)112、营养素生理卡价营养素生理卡价营养素在体内氧化后所释放的能量称为营养素生理卡价。营养素在体内氧化后所释放的能量称为营养素生理卡价。糖生理卡价：糖生理卡价：17千焦千焦/克克*98%=16.7千焦千焦/克克(4.0千卡千卡/克克)脂肪生理卡价脂肪生理卡价:40千焦千焦/克克*95%=37.6千焦千焦/克克(9.0千卡千卡/克克)蛋白质生理卡价蛋白质生理卡价:(24-5.46)千焦千焦/克克*92%=16.7千焦千焦/克克(4.0千卡千卡/克克)蛋白质在体内氧化不完全，尿素等含氮物随尿排出，在体蛋白质在体内氧化不完全，尿素等含氮物随尿排出，在体外可进一步氧化外可进一步氧化5.46
7、千焦千焦12二、人体能量的消耗、人体能量的消耗人体每日能量的消耗主要包括四个方面：人体每日能量的消耗主要包括四个方面：（1）基础代谢能基础代谢能（2）体力活动能体力活动能（3）食物特殊动力能食物特殊动力能（4）生长发育能（儿童、孕妇等）生长发育能（儿童、孕妇等）1314（一）基础代谢能（一）基础代谢能 1 1、基础代谢能的概念与测定、基础代谢能的概念与测定基础代谢能基础代谢能:指人体在静卧清醒时，神经肌肉完指人体在静卧清醒时，神经肌肉完全处于安静松弛和空腹状态下维持生命活动所全处于安静松弛和空腹状态下维持生命活动所需要的最低能量消耗。需要的最低能量消耗。测定：测定：受试者静卧在受试者静卧在20
8、20环境中，完全处于休环境中，完全处于休息状态，既无体力活动又无脑力劳动，而且在息状态，既无体力活动又无脑力劳动，而且在1212小时前停止进食，消化系统处于相对静止状小时前停止进食，消化系统处于相对静止状态下的能量代谢。态下的能量代谢。15意义：意义：维持体温、心跳、呼吸、各组织器官维持体温、心跳、呼吸、各组织器官和细胞的基本功能。和细胞的基本功能。162、基础代谢能的计算、基础代谢能的计算（1）一般成年男子基础代谢能）一般成年男子基础代谢能每千克体重每小时平每千克体重每小时平均耗能均耗能4.2千焦（千焦（1千卡），千卡），或或每平方米体表面积每每平方米体表面积每小时平均耗能小时平均耗能167
9、.4千焦（千焦（40千卡）千卡）。以一个。以一个60千千克体重的男子计，则克体重的男子计，则24小时的基础代谢能约为：小时的基础代谢能约为：4.2*60*24=6048千焦千焦(1446千卡千卡)17（2）按体表面积计算基础代谢能）按体表面积计算基础代谢能体表面积与身高、体重的线性回归方程体表面积与身高、体重的线性回归方程1、男子体表面积、男子体表面积(m)=0.00607*身高身高(cm)+0.0127*体重体重(kg)-0.06982、女子体表面积、女子体表面积(m)=0.00586*身高（身高（cm）+0.0126体重（体重（kg）-0.04613、儿童体表面积、儿童体表面积(cm)=4
10、2.3356*身高身高(cm)+175.6882*体重体重(kg)-272.271518例例:某一某一30岁男性，其体表面积为岁男性，其体表面积为1.75m，从表，从表2-1查查出其基础代谢率为出其基础代谢率为153.97kJ/m.小时小时（36.8Kcal/m.小时小时),那么那么24小时的基础代谢能为：小时的基础代谢能为：153.97*1.75*24=6466kJ(1545.6Kcal)19基础代谢影响因素基础代谢影响因素与身材（身高、体重）和体表面积的大小有关。与身材（身高、体重）和体表面积的大小有关。受年龄、性别、气候、睡眠、营养状况的影响。受年龄、性别、气候、睡眠、营养状况的影响。生
11、理或病理状况的影响生理或病理状况的影响（发热等）（发热等）环境条件的影响（高温和低温等）环境条件的影响（高温和低温等）其它（精神紧张）其它（精神紧张）20(二二)体力活动能体力活动能除基础代谢外，是构成人体总能量消耗的主要部除基础代谢外，是构成人体总能量消耗的主要部分。通常情况下，占人体总能量消耗的分。通常情况下，占人体总能量消耗的15%30%。这部分能量消耗，主要取决于体力活动的强度和这部分能量消耗，主要取决于体力活动的强度和持续时间。持续时间。人体能量需要量的不同主要是由于体力活动的差人体能量需要量的不同主要是由于体力活动的差别。别。21体力活动包括娱乐活动、体育活动和各种体力劳动。这些活
12、体力活动包括娱乐活动、体育活动和各种体力劳动。这些活动都需要通过肌肉收缩来完成，皆需要消耗能量。动都需要通过肌肉收缩来完成，皆需要消耗能量。根据劳动（或活动）强度不同把体力活动分为根据劳动（或活动）强度不同把体力活动分为5个等级。个等级。1、极轻体力劳动、极轻体力劳动:身体主要处于坐位的工作。身体主要处于坐位的工作。2、轻体力劳动：、轻体力劳动：站立为主的工作。站立为主的工作。3、中等体力劳动：、中等体力劳动：机械操作、驾驶员和农田劳动等。机械操作、驾驶员和农田劳动等。4、重体力劳动：、重体力劳动：非机械化农业劳动、炼钢和体育活动等。非机械化农业劳动、炼钢和体育活动等。5、极重体力劳动：、极重
13、体力劳动：非机械装卸工作、采矿和开荒等。非机械装卸工作、采矿和开荒等。22男性每日需热量（男性每日需热量（kJ）=（815+36.6*体重体重(KG)）*4.184女性每日需热量（女性每日需热量（kJ）=（580+31.1*体重体重(KG)）*4.18423(三三)食物特殊动力能食物特殊动力能现称现称食物热效应（食物热效应（TEF），是指人体摄食过程中引，是指人体摄食过程中引起的额外的能量消耗。起的额外的能量消耗。原因为摄食过程中，营养素的消化、吸收、转化、原因为摄食过程中，营养素的消化、吸收、转化、合成所消耗的能量。合成所消耗的能量。用于食物的消化吸收：用于食物的消化吸收：AA的转运、的转运
14、、Pr的合成、糖的合成、糖和脂肪的转化等。和脂肪的转化等。24不同营养素的特殊动力作用：蛋白质不同营养素的特殊动力作用：蛋白质 30%糖糖 5-6%脂肪脂肪 4-5%一般情况下，混食的食物特殊动力作用于引起额外一般情况下，混食的食物特殊动力作用于引起额外能量消耗为能量消耗为630kJ（150千卡），相当于千卡），相当于10%基础代基础代谢能谢能。25(四四)生长发育能生长发育能成年人的能量消耗包括成年人的能量消耗包括:1.1.基础代谢能基础代谢能 2.2.食物特殊动力能食物特殊动力能 3.3.体力活动能体力活动能.发育阶段的婴儿、儿童及孕妇，一天的能量消耗还发育阶段的婴儿、儿童及孕妇，一天的能
15、量消耗还应包括生长发育所需要的能量。应包括生长发育所需要的能量。-为新组织的建立沉积能量（净能）为新组织的建立沉积能量（净能）-表现为体重的增加表现为体重的增加1 1克新组织的建立约需克新组织的建立约需2020千焦千焦(4.78(4.78千卡千卡)能量能量26三、能量的需要与供给三、能量的需要与供给能量的需要与供给能量的需要与供给,是两个既相互联系又有区别的概是两个既相互联系又有区别的概念。念。需要：需要：指维持机体正常生理功能所需要的数量。指维持机体正常生理功能所需要的数量。供给：供给：则是在已知需要量的前提下，按食物的生产则是在已知需要量的前提下，按食物的生产水平与人们的饮食习惯水平与人们
16、的饮食习惯,同时考虑人群中的个体差异同时考虑人群中的个体差异和照顾群体的绝大多数所设置的一个安全量和照顾群体的绝大多数所设置的一个安全量.因此供给量往往比需要量高。因此供给量往往比需要量高。27我国人民每日膳食中热能供给量我国人民每日膳食中热能供给量成年男子成年男子(65kg)中等体力劳动中等体力劳动 3000kcal 20-39岁岁 轻体力劳动轻体力劳动 2600kcal成年女子成年女子(55kg)中等体力劳动中等体力劳动 2800kcal 20-39岁岁 轻体力劳动轻体力劳动 2400kcal少年男子少年男子(54kg)16-19岁岁 3000kcal少年女子少年女子(50kg)16-19
17、岁岁 2700kcal 40-49岁岁-5%50-59岁岁-10%60-69岁岁-20%70岁以上岁以上-30%28这要看我们每天能用多少能量这要看我们每天能用多少能量 每日所用能量每日所用能量(KJ)男性男性 女性女性儿童儿童 8岁岁 8800 8800 青少年青少年 15岁岁 9600 12600 成人成人 作文职作文职 11500 9450成人成人 作粗重工作作粗重工作 20000 12600怀孕女性怀孕女性 1000029能量的来源能量的来源糖糖60-70%主要主要脂肪脂肪15-20%其次其次蛋白质蛋白质10-15%少量少量(主要修补主要修补/维持维持)糖糖:3000千卡千卡*70%/
18、4千卡千卡=525克克脂肪脂肪:3000千卡千卡*15%/9千千=50克克蛋白质蛋白质:3000千卡千卡*15%/4千千=112.5克克30 四、人体能量平衡的测算方法四、人体能量平衡的测算方法1、时间活动法（估测消耗）时间活动法（估测消耗）对测试对象进行全日活动的追踪观察和记录，活对测试对象进行全日活动的追踪观察和记录，活动的内容和所占时间，根据各种典型活动的能量消动的内容和所占时间，根据各种典型活动的能量消耗（按表耗（按表2-2或表或表2-3）算出被测对象）算出被测对象24小时总消耗小时总消耗能量。能量。加食物特殊动力能（基础的加食物特殊动力能（基础的10%）312、食物的摄入量计算法、食
19、物的摄入量计算法估算当日全天摄入的食物总热能。估算当日全天摄入的食物总热能。进食要适量进食要适量一般连续测定一般连续测定5-7天，取平均值天，取平均值常维持机体能量平衡常维持机体能量平衡消耗消耗=摄入摄入测量体重是是维持能量平衡的简便方法测量体重是是维持能量平衡的简便方法32五、人体热能消耗量的测定法五、人体热能消耗量的测定法 CO2 +H2O+热能热能-60%体温体温食物食物+氧气氧气 ATP（化学能）（化学能）-40%生命活动生命活动 ADP+Pi（无机磷无机磷）+热能热能 (收缩收缩/传导传导)（化学能）（化学能）散发于体外散发于体外可通过人体的可通过人体的产热量产热量、吸氧量吸氧量或或
20、食物的摄取量食物的摄取量进行估进行估算人体热量消耗量算人体热量消耗量33三种方法三种方法1、直接测热法：、直接测热法：用大型呼吸热量计测定用大型呼吸热量计测定2、间接测热法：、间接测热法：根据人体在一定的时间内进行某根据人体在一定的时间内进行某种活动所消耗氧气的体积进行计算种活动所消耗氧气的体积进行计算 产热量或消耗的热量（产热量或消耗的热量（kJ)=20.18耗氧量（耗氧量（L）3、从摄入食物的含热量计算、从摄入食物的含热量计算 按食物成分表计算其中所含的热量，所求出的机体按食物成分表计算其中所含的热量，所求出的机体摄入总热量也即代表机体消耗的能量摄入总热量也即代表机体消耗的能量。34能量代
21、谢失衡能量不足能量不足消瘦、贫血、神经衰弱、脉搏缓慢、体力下降、体温低、消瘦、贫血、神经衰弱、脉搏缓慢、体力下降、体温低、抵抗力底。抵抗力底。蛋白质热能营养不良。蛋白质热能营养不良。能量过剩能量过剩肥胖、血糖升高、脂肪沉积、肝脂增加，肝功能下降。肥胖、血糖升高、脂肪沉积、肝脂增加，肝功能下降。35思考题思考题必须课内完成必须课内完成1、何谓能量平衡？为什么要经常注意能量平衡？、何谓能量平衡？为什么要经常注意能量平衡？2、人体热能消耗包括哪几个方面？、人体热能消耗包括哪几个方面？3、什么叫基础代谢能？什么叫食物特殊动力能？影响基础、什么叫基础代谢能？什么叫食物特殊动力能？影响基础代谢的因素有哪些？代谢的因素有哪些？4、你每天应摄入多少克糖、脂肪和蛋白质？、你每天应摄入多少克糖、脂肪和蛋白质？3637 3839 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 4041对于打算通过摄食热量限制来延长寿命和保健的人对于打算通过摄食热量限制来延长寿命和保健的人,请注意以下几点请注意以下几点:42个人观点供参考，欢迎讨论！
