1、第三章第三章 能量能量 营营 养养 需需 要要能量能量宏量营养素（蛋白质、脂宏量营养素（蛋白质、脂类、碳水化合物）类、碳水化合物）微量营养素（矿物质和维微量营养素（矿物质和维生素）生素）其他膳食成份其他膳食成份（水、膳食纤维、（水、膳食纤维、OPC等等)我国居民目前的营养状况我国国民经济经过了持续、快速健康的发展，综我国国民经济经过了持续、快速健康的发展，综合国力进一步增强。人民生活总体上达到了小康合国力进一步增强。人民生活总体上达到了小康水平。城、乡居氏的恩格尔系数水平。城、乡居氏的恩格尔系数(用于食品的开支用于食品的开支/家庭总收入家庭总收入)已分别降至已分别降至40%40%和和50%50
2、%。人均每日能量和蛋白质的摄入水平已基本上达到人均每日能量和蛋白质的摄入水平已基本上达到推荐的营养素供给量。推荐的营养素供给量。从食物消费的种类看，谷类、薯类消费量下降，从食物消费的种类看，谷类、薯类消费量下降，畜、禽、蛋等动物性食品显著增加。畜、禽、蛋等动物性食品显著增加。但奶的消费但奶的消费仍处于低水平。仍处于低水平。部分城市和农村家庭油脂摄人偏高。膳食结构不部分城市和农村家庭油脂摄人偏高。膳食结构不合理。合理。同时存在维生素同时存在维生素A A、维生素、维生素B B2 2和钙的摄入还普遍和钙的摄入还普遍不不足。足。我国居民目前的营养状况我国居民目前的营养状况中国居民膳食指南中国居民膳食指
3、南 1997年发布了新的 中国居民膳食指南 一、食物多样，谷类为主；二、多吃蔬菜、水果和薯类；三、每天吃奶类、豆类或其制品；四、经常吃适量鱼、禽、蛋、瘦肉，少吃肥肉和荤油；五、食量与体力活动要平衡，保持适宜体重；六、吃清淡少盐膳食；七、饮酒要适量；八、吃清洁卫生、不变质的食物。健康饮食金字塔健康饮食金字塔一、能量的来源及能值一、能量的来源及能值二、人体的能量消耗二、人体的能量消耗三、三、能量消耗的测定方法能量消耗的测定方法四、四、能量的代谢失衡能量的代谢失衡五、五、能量的供给及食物来源能量的供给及食物来源第一节第一节一、能量的来源及能值一、能量的来源及能值1 1、能量的定义及功能：、能量的定义
4、及功能：能量是做功的动力。它维持人体所有的生命能量是做功的动力。它维持人体所有的生命活动（如呼吸、心跳、体温等）活动（如呼吸、心跳、体温等）,人在从事人在从事所有活动时均需要消耗能量。所有活动时均需要消耗能量。2、能量单位、能量单位 焦耳（焦耳（joule，J）：）：1J相当于相当于1牛顿的力使牛顿的力使1kg的物质移动的物质移动1m所消耗的能量。所消耗的能量。营养学上常使用营养学上常使用千焦耳（千焦耳（kJ）。卡（卡（cal）：）：1cal是使是使1g纯水由纯水由15C升到升到16C所需要的能量。所需要的能量。营养学上常使用营养学上常使用千卡（千卡（kcal）。单位换算：单位换算：1cal=
5、4.184J；1J=0.239 cal 能量的来源及能值能量的来源及能值3 3、能量密度、能量密度：单位重量的食物所含能量的多少。能量密度低的食物：蔬菜 能量密度高的食物：核桃、松子、花生、瓜子、开心果等坚果及动物油、植物油能量的来源及能值能量的来源及能值4、能量来源（产能营养素）、能量来源（产能营养素）人体需要的能量主要来自于食物中的人体需要的能量主要来自于食物中的碳碳水化合物水化合物、脂肪脂肪和和蛋白质蛋白质。乙醇乙醇也可以产生能量。也可以产生能量。5、什么是生理有效能量（能量系数）？、什么是生理有效能量（能量系数）？每克产能营养素在体内氧化分解后每克产能营养素在体内氧化分解后为机体供给的
6、净能。为机体供给的净能。能量的来源及能值能量的来源及能值食物能值：食物能值：是食物彻底燃烧时所测定的能是食物彻底燃烧时所测定的能值，即值，即“物理燃烧值物理燃烧值”，或称，或称“总能值总能值”。生理能值：生理能值：即机体可利用的能值，在体内，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碳水化合物和脂肪氧化的最终产物与体外燃烧时相同。燃烧时相同。6、食物能值与生理能值、食物能值与生理能值三大产能营养素体内、体外氧化产能比较营养素营养素（1g）食物能值食物能值（体外燃烧）（体外燃烧）消化吸收率消化吸收率（%）生理能值生理能值（体内氧化）（体内氧化）碳水化合物碳水化合物17.16
7、（4.10）989816.81（4.0）脂肪脂肪39.54（9.45）959537.56（9.0）蛋白质蛋白质23.64（5.65）929216.74（4.0）乙醇乙醇29.29（7.0）10029.29（7.0）不同物质的能值不同物质的能值kJ/g（kcal/g）怎样计算食物的能量？怎样计算食物的能量？首先要知道食物中三大首先要知道食物中三大营养营养素的比例素的比例 其次要知道食物的重量其次要知道食物的重量 以以100 g的的瘦牛肉瘦牛肉为例为例：蛋白质蛋白质20.2%，脂肪，脂肪2.3%，碳水化合物碳水化合物1.2%16.74kJ 20.2+37.6kJ 2.3+16.8kJ 1.2=44
8、4kJ 能值的计算能值的计算摄入能量摄入能量消耗能量消耗能量7、能量代谢和能量平衡摄入能量摄入能量消耗能量消耗能量负平衡负平衡营养不良营养不良正平衡正平衡肥胖肥胖营养不良营养不良-佝偻病佝偻病能量不足能量不足 骨骼肌退化 贫血 神经衰弱 抵抗力下降 儿童出现生长停止 工作能力下降 营养过剩营养过剩肥胖肥胖肥胖的危害肥胖的危害 心血管疾病心血管疾病 糖尿病糖尿病 某些肿瘤发病率增加某些肿瘤发病率增加 骨质疏松骨质疏松 血脂紊乱血脂紊乱 由于进食过量、缺乏运动，由于进食过量、缺乏运动，在美国肥胖每年导致在美国肥胖每年导致30万万人死亡，仅次于吸烟引起人死亡，仅次于吸烟引起的死亡人数，预计下一个的死
9、亡人数，预计下一个10年我国将有年我国将有2亿人发生亿人发生肥胖。肥胖。人体怎样调节能量摄入？人体怎样调节能量摄入？体内能量耗竭体内能量耗竭 启动饥饿信号启动饥饿信号 进食进食 满足满足 终止终止对食物的认知、口感等对食物的认知、口感等二、人体的能量消耗 人体能量消耗的构成？人体能量消耗的构成？基础代谢基础代谢 体力活动的能量消耗体力活动的能量消耗 食物热效应食物热效应 生长发育生长发育（1 1）定义：）定义：是维持人体最基本生命活动所必是维持人体最基本生命活动所必需的最低能量消耗。即人体在安静和恒温条件下需的最低能量消耗。即人体在安静和恒温条件下(一般一般181825)25)，禁食，禁食12
10、12小时后，静卧、放松而小时后，静卧、放松而又清醒时的能量消耗。又清醒时的能量消耗。（2 2）测定方法：）测定方法：测定空腹测定空腹121216h16h、睡醒静睡醒静卧、环境温度卧、环境温度181825 25 时的能量消耗。时的能量消耗。（3 3）意义：）意义：维持体温、心跳、呼吸、各组织维持体温、心跳、呼吸、各组织器官和细胞的基本功能。器官和细胞的基本功能。人在静止时是否就不消耗能量？人在静止时是否就不消耗能量？（4）基础代谢率（）基础代谢率（BMR-basal metabolism rate）：）：指单位时间内人体单位表面积（指单位时间内人体单位表面积（m2）或单位体重）或单位体重（kg）
11、基础代谢所消耗的能量。）基础代谢所消耗的能量。单位：单位：（kJ/m2h，kJ/kgh）用体表面积进行计算（已知身高、体用体表面积进行计算（已知身高、体重、年龄、性别）重、年龄、性别）体表面积体表面积(m2)0.00659身高身高(cm)0.0126体重体重(kg)0.1603 BM=BMR体表面积体表面积24h BMR 查书查书（见表）（见表）（5）计算基础代谢的能量消耗）计算基础代谢的能量消耗人体基础代谢率人体基础代谢率年龄年龄(岁岁)男男女女KJ/mKJ/m2 2Kcal/mKcal/m2 2KJ/mKJ/m2 2Kcal/mKcal/m2 21 13 35 57 79 91111131
12、315151717191920202525221.8221.8214.6214.6206.3206.3197.7197.7189.9189.9179.9179.9177.0177.0174.9174.9170.7170.7164.0164.0161.5161.5156.9156.953.053.051.351.349.349.347.347.345.245.243.043.042.342.341.841.840.840.839.239.238.638.637.537.5221.8221.8214.2214.2202.5202.5200.0200.0179.1179.1175.7175.7168
13、.6168.6158.8158.8151.9151.914851485147.7147.7147.3147.353.053.051.251.248.448.445.445.442.842.842.042.040.340.337.937.936.336.335.535.535.335.335.235.2年龄年龄(岁岁)男男女女KJ/mKJ/m2 2Kcal/mKcal/m2 2KJ/mKJ/m2 2Kcal/mKcal/m2 230303535404045455050555560606565707075758080154.0154.0152.7152.7151.9151.9151.5151.51
14、49.8149.8148.1148.1146.0146.0143.9143.9141.4141.4138.9138.9138.1138.136.836.836.536.536.336.336.236.235.835.835.435.434.934.934.434.433.833.833.2.33.2.33.033.0146.9146.9146.4146.4146.0146.0144.3144.3139.7139.7139.3139.3136.8136.8134.7134.7132.6132.6131.0131.0129.3129.335.135.135.035.034.934.934.534.
15、533.933.933.333.332.732.732.232.231.731.731.331.330.930.9 例：男性，例：男性，20岁，身高岁，身高1.75m，体重体重70kg，试计算，试计算BM。体表面积体表面积(m2)0.006591750.0126700.1603 1.875BMR查书得161.5KJ（38.6Kcal）一日基础代谢的能量消耗一日基础代谢的能量消耗BM BMR体表面积体表面积24h 161.5 1.875 24 7267.5KJ（1737Kcal）*该结果应用于我国人群时应减该结果应用于我国人群时应减5%：BM=17370.95=1650.15（kcal/d）注：
16、注：m m为体重为体重(kg)(kg)。摘自摘自Technical Report Technical Report SerieSerie 724 724，GenevaGeneva，WHOWHO，19851985。我国营养学会推荐，我国儿童、青少年该公式适用，我国营养学会推荐，我国儿童、青少年该公式适用，1818岁岁以上人群按公式计算结果减以上人群按公式计算结果减5%5%。年龄年龄(y)(y)公式公式(男男)公式公式(女女)0 03 33 310101010181818183030303060606060(60.9(60.9m)-54m)-54(22.7(22.7m)+495m)+495(17.
17、5(17.5m)+651m)+651(15.3(15.3m)+679m)+679(11.6(11.6m)+879m)+879(13.5(13.5m)+487m)+487(61.0(61.0m)-51m)-51(22.5(22.5m)+499m)+499(12.2(12.2m)+746m)+746(14.7(14.7m)+496m)+496(8.70(8.70m)+829m)+829(10.5(10.5m)+596m)+596 按体重计算按体重计算BMR（kcal/d）WHO于于1985年推荐使用年推荐使用Schofield公式公式(表表)，计算一天的基础代谢能量消耗（计算一天的基础代谢能量消耗
18、（kcal/d）例：男性，例：男性，20岁，体重岁，体重60kg，试计算试计算BMR。BMR=15.3m+679=15.360+679=1597（kcal/d）*该结果应用于我国人群时应减该结果应用于我国人群时应减5%：BMR=15970.95=1517（kcal/d）直接用公式计算：直接用公式计算：kcal 男男BMBM66+13.766+13.7体重体重(kg)+5.0(kg)+5.0身长身长(cm)(cm)6.86.8年龄年龄(y)(y)女女BMBM65.5+9.565.5+9.5体重体重(kg)+1.8(kg)+1.8身长身长(cm)(cm)4.74.7年龄年龄(y)(y)简单的方法简
19、单的方法 成人男性按每公斤体重每小时成人男性按每公斤体重每小时1kcal(4.18kJ)1kcal(4.18kJ)，女性按女性按0.95kcal(3.97kJ)0.95kcal(3.97kJ)，和体重相乘直接计算。和体重相乘直接计算。WHO于于1985年提出用静息代谢率年提出用静息代谢率(resting metabolic rate，RMR)代替代替BMR，计算一天的基础代谢能量消耗。，计算一天的基础代谢能量消耗。人体人体2424小时静息代谢参考值小时静息代谢参考值(kcal)(kcal)摘自摘自Nutrition Science and Applications，第二版，第第二版，第190页
20、，页，1997年。年。年龄年龄(y)体体 重重(kg)4050576470778491100男性男性10181830306060135112911343102715261444145911621648155115401256177116581621135118761750169114231998185717721526212119641853162122432071193517162401220920391837女性女性1018183030606012341084117710161356123112641121144113341325119515271437138612681600152514
21、3813311685162814991404177117311560147818561833162115521966196616991646 年龄：年龄：儿童、孕妇高，儿童、孕妇高，30岁以上每岁以上每10年降年降2%。性别：性别：男性高于女性男性高于女性5%10%5%10%。体格：体格：同等体重，瘦高者同等体重，瘦高者矮胖者矮胖者。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；炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张升高；禁食、少食、饥饿降低。禁食、少食、饥饿降低。季节与劳动强度：季节与劳动强度：寒季寒季暑季，劳动强度高则高。暑季，劳动强度高则高。不同生理、病理状况；激素；应激状态
22、不同生理、病理状况；激素；应激状态 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（6）基础代谢影响因素基础代谢影响因素 除基础代谢外，体力活动是构成人体总能量除基础代谢外，体力活动是构成人体总能量消耗的主要部分。通常情况下，占人体总能量消消耗的主要部分。通常情况下，占人体总能量消耗的耗的15%15%30%30%。这部分能量消耗，主要取决于这部分能量消耗，主要取决于体力活动的强体力活动的强度度和和持续时间持续时间。目前应用目前应用BMRBMR乘以体力活动水平（乘以体力活动水平（physical physical activitylevelactivitylevel
23、,PAL,PAL）来计算人体的能量消耗量）来计算人体的能量消耗量或需要量。或需要量。又称又称食物热效应食物热效应(Thermic Effect of Food，TEF)，是指人体摄食过程中引起的额外的能量消耗。是指人体摄食过程中引起的额外的能量消耗。原因：原因：摄食过程中，营养素的消化、吸收、摄食过程中，营养素的消化、吸收、转化、合成所消耗的能量。转化、合成所消耗的能量。不同能量物质的食物热效应不同能量物质的食物热效应食物成分食物成分食物热效应（占成分能值）食物热效应（占成分能值）脂肪脂肪4%5%碳水化合物碳水化合物5%6%蛋白质蛋白质30%40%混合性食物混合性食物10%婴幼儿、儿童、青少年
24、需额外增加生长婴幼儿、儿童、青少年需额外增加生长发育所需能量。发育所需能量。孕妇需增加子宫、胎盘、胎儿、乳房和孕妇需增加子宫、胎盘、胎儿、乳房和体脂储备所需能量。体脂储备所需能量。乳母需增加合成分泌乳汁所需能量。乳母需增加合成分泌乳汁所需能量。4、生长发育、生长发育（一）食物能值的测定（一）食物能值的测定 常用氧弹量热计，或称弹式热量计进行测定。常用氧弹量热计，或称弹式热量计进行测定。弹式测热计弹式测热计(bomb calorimeter)原理示意图原理示意图1 1、测量法、测量法 直接测热法：直接测热法：人体释放热量的多少可反映机体人体释放热量的多少可反映机体能量代谢情况，进而可求出机体的能
25、量需要。能量代谢情况，进而可求出机体的能量需要。间接测热法：间接测热法：产热营养素在体内氧化产生产热营养素在体内氧化产生COCO2 2和和H H2 2O O，并释放能量满足机体需要，因此只需测出并释放能量满足机体需要，因此只需测出氧气消耗量或产生水量的多少，就可以计算能量的氧气消耗量或产生水量的多少，就可以计算能量的消耗，进而确定能量的需要量。消耗，进而确定能量的需要量。2 2、计算法、计算法 （1 1）计算能量消耗确定能量需要：包括基础代谢、）计算能量消耗确定能量需要：包括基础代谢、体力活动和食物热效应三方面。体力活动和食物热效应三方面。（2）体力活动水平计算法目前应用目前应用“要因加算法要
26、因加算法”计算：计算：总能量消耗量总能量消耗量=0.95BMR=0.95BMRPALPALPALPAL（体力活动水平）体力活动水平）=24h=24h总能量消耗总能量消耗/24h/24h基础代谢率基础代谢率在实际应用中，在实际应用中，PALPAL常给出。中国成人常给出。中国成人PALPAL的范围为的范围为1.551.552.102.10。中国成人活动水平分级，见表中国成人活动水平分级，见表3-33-3。例：男性，例：男性，2020岁，体重岁，体重60kg60kg，试计算总能试计算总能量消耗量。量消耗量。按表按表3-23-2计算计算BMRBMR：BMR=1597BMR=1597（kcal/dkca
27、l/d）从表从表3-33-3查得：大学生为中活动水平，查得：大学生为中活动水平，男性男性PALPAL为为1.781.78。总能量消耗量总能量消耗量=0.95=0.95159715971.781.78 =27002700（kcal/dkcal/d）3 3、膳食调查、膳食调查 正常成人摄食量与能量的正常成人摄食量与能量的消耗基本持平，通过膳食消耗基本持平，通过膳食调查，可间接估计人群的调查，可间接估计人群的能量需要。能量需要。1 1、能量推荐摄入量（、能量推荐摄入量（RNIRNI）成年，轻活动，男性成年，轻活动，男性 2400(kcal/d)2400(kcal/d)女性女性 2100(kcal/d
28、)2100(kcal/d)50 50岁起，年龄增长，能量摄入递减。岁起，年龄增长，能量摄入递减。孕妇孕妇+200kcal/d+200kcal/d；乳母乳母+500kcal/d+500kcal/d。不同级别成人组能量供给量标准不同级别成人组能量供给量标准成人组能量供给量标准（千卡成人组能量供给量标准（千卡/日）日）类别类别男性男性女性女性成人成人极轻体力极轻体力2400240021002100轻体力轻体力2600260023002300中体力中体力3000300027002700重体力重体力3400340030003000极重体力极重体力40004000体力活动的分级体力活动的分级 轻体力：站着
29、或少量走动为主的工作，如办公室工作,组装或修理收音机、钟表等，店员售货，化验室工作，讲课等 中体力：中度活动为主的工作，如学生，机动车驾驶，电工安装，金工切削等 重体力：较重活动为主，如非机械化的农业劳动，炼钢，舞蹈，体育运动，采矿，装卸，伐木等能量平衡能量平衡 摄入=基础代谢+活动+生长+食物热效应 过剩：机体以脂肪的形式储存 缺乏：基础代谢降低，产生适应状态。由负平衡到新平衡引起体重下降、生长迟缓。一般情况下一般情况下,健康成年人摄入的能量与所消健康成年人摄入的能量与所消耗的能量经常保持着平衡。耗的能量经常保持着平衡。一旦出现不平衡一旦出现不平衡,摄入能量过多或过少就会摄入能量过多或过少就
30、会引起人的体重增加或减轻，引起人的体重增加或减轻，而不利于人体健康。而不利于人体健康。进食量不足进食量不足活动量过大活动量过大消消 瘦瘦劳动能力下降劳动能力下降1 1、能量的供给：、能量的供给：哪些食物能提供能量呢？蛋白质、脂肪、碳水化合物 1克蛋白质=4千卡 1克脂肪=9千卡 1克碳水化合物=4千卡 1克酒精=7千卡 膳食能量摄入量达到膳食能量摄入量达到RNI的的90%以上视为正常，以上视为正常，低于低于80%为摄入不足。为摄入不足。在膳食能量摄入比例中，碳水化合物供能占总能在膳食能量摄入比例中，碳水化合物供能占总能量的量的55%65%、脂肪占、脂肪占20%30%、蛋白质占、蛋白质占11%1
31、5%为宜。为宜。三餐能量分配一般认为一日中每餐所含热量占全三餐能量分配一般认为一日中每餐所含热量占全日总热量符合以下比例为合理：早餐日总热量符合以下比例为合理：早餐30%、午餐、午餐40%、晚餐、晚餐30%。2 2、三大生热营养素的供能比例、三大生热营养素的供能比例三种产能营养物质的供能比例三种产能营养物质的供能比例10-15%55-65%20-30%碳水化合物碳水化合物蛋白质蛋白质脂肪脂肪能量供应比例能量供应比例 粮谷类和薯类含碳水化合物多，是我国膳食热粮谷类和薯类含碳水化合物多，是我国膳食热能主要来源；能主要来源；油料作物含脂肪，动物性食品含较多的动物脂油料作物含脂肪，动物性食品含较多的动
32、物脂肪和蛋白质，是膳食热能的重要组成部分；肪和蛋白质，是膳食热能的重要组成部分；大豆和硬果类含丰富的油脂和蛋白质是膳食热大豆和硬果类含丰富的油脂和蛋白质是膳食热能辅助来源之一；能辅助来源之一；蔬菜和水果含热能较少。蔬菜和水果含热能较少。3 3、能量的食物来源、能量的食物来源 生理有效能量、基础代谢的概念。生理有效能量、基础代谢的概念。怎样计算食物的能量？怎样评价膳食能量？怎样计算食物的能量？怎样评价膳食能量？影响人体能量消耗的因素？影响人体能量消耗的因素？列出你一天比较正常的膳食，计算各种产能营列出你一天比较正常的膳食，计算各种产能营养素提供的能量及蛋白质、脂肪、碳水化合物养素提供的能量及蛋白质、脂肪、碳水化合物的量，并对你当天的膳食能量进行评价（计算的量，并对你当天的膳食能量进行评价（计算能量的消耗并与摄入量水平进行比较）。能量的消耗并与摄入量水平进行比较）。
