51食品营养学3

河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡1第三章营养与能量平衡第一节体内能量的来源、转移、贮存和利用一、能量的来源(一)碳水化合物、脂肪和蛋白质体内的能量平衡取决于能量消耗与能量摄入量。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡(二)机体储备的能量1.糖原：存在肝脏和肌肉中。的糖原可维持机体12～48小时的能量消耗。2.脂肪组织：尽管体内的脂肪储备多于糖原，但个体间差异较大。3.肌肉组织；蛋白质作为能量的储备形式，仅以有限的数量存在于肌肉组织中，并且机体必须保持肌肉组织的健康。仅在长期禁食或饥饿时，身体才动用这些组织提供能量。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡体力活动所消耗能量与4个因素有关：①肌肉越发达者，活动消耗能量越多；②体重越重者，做相同的运动所消耗的能量越多；③工作热情程度，相同工作不热情者消耗能量较多。④活动时间越长、强度越大，消耗能量越多；河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡二、能量转移、贮存和利用（一）ATP与磷酸肌酸贮存在体内营养物质中的能量主要是通过氧化磷酸过程转移给ATP。ATP存在场所有细胞的胞浆和核浆中，在生命活动如合成代谢、运动等需要能量时，ATP可很方便的提供能量，随后细胞内产能营养素继续逐步氧化放能在合成ATP，因此ATP常被称为体内能量的“通货”。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡ATP生成后当其浓度很高时，它可将高能磷酸键转移给肌酸生成磷酸肌酸，机体内磷酸肌酸的贮存量远比ATP为多，在肌肉中含量更为丰富，约占肌肉重量的0.5%。由此可见ATP在能量代谢过程中起着营养物质与生理机能系统之间能量传递作用，而磷酸肌酸则由于它能量暂时贮存高能磷酸键，因此在能量的释放和利用之间起着缓冲作用。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡（二）体内能量的转移、贮存和利用产能营养素在体内氧化分解为CO2和H2O，同时伴随能量的释放和转移，其中约一半的能量为维持体温而散发体外，另一半能量则转移到ATP和磷酸肌酸等含高能键的物质中，需要时再转移到细胞的功能系统而被利用，其大部分仍转变为热散发掉，如肌肉收缩所需要的能量用于克服肌肉本身和组织的粘度使机体运动，同时引起组织内的摩擦而产生热。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡第二节决定人体能量消耗的因素能量消耗主要由维持基础代谢，食物的特殊动力作用以及从事各种活动所消耗的能量等三种方面构成。一、基础代谢的能量消耗基础代谢指人体在清醒、静卧、空腹（食后12~14小时）、思想放松、室温适宜（20℃左右）时为维持必须的生理过程所消耗的能量。必须生理过程包括呼吸、循环、腺体分泌、肌肉的一定紧张度和维持正常体温等，没有这些过程生命将会停止。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡（—）基础代谢率单位时间内人体每平方米体表面积所消耗的基础代谢能量称为基础代谢率（BMR），单位是kcal/m2/h（二）基本代谢率的测定基础代谢与人体表面M、身高H及体重W相关，表面积计算公式：M=0.00659H+0.0126W-0.1603【面积（m2）、身高（cm）、体重（Kg）】。每日的基础代谢能量消耗（BME）BME=BMR×M×24（kcal）河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡或静息能量消耗（REE）计算：男：REE=10×体重（kg）+6.25×身高（cm）-5×年龄（年）+5女：REE=10×体重（kg）+6.25×身高（cm）-5×年龄（年）-1611985年WHO提出以RMR或REE代替BMR。一个60公斤体重，165cm身高，40岁男性人，他的REE为：REE=10×60+6.25×165-5×40+5=1436（kcal/日）河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡（三）影响基础代谢能量消耗的因素1.年龄：儿童较高，增加15-20%；青壮年期较稳定；老年人应较低。2.性别：男性高于女子；妇女妊娠期随生理变化而增高，BMR增加20-25%。3.体型：瘦长者高于胖体型。4.环境温度：寒冷气温高于温热气温。5.种族：爱斯基摩人和印第安人的基础代谢率最高；欧美人次之；亚洲人较低。此外人体激素分泌、神经紧张程度，营养状况及疾病等影响基础代谢。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡二、食物特殊力作用的能量消耗进食后人体热能消耗比进食前有所增加，这种由于摄食而引起能量消耗额外增加的现象称为食物特殊力作用。若食物是蛋白质则这种“额外”增加的能量消耗占蛋白质供能的30%；若是糖和脂肪则增加的能量约占其供能4~6%。普通混合膳食的特殊动力作用约消耗能量150KCal，相当于人体每日基础代谢的10%。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡三、体力活动的能量消耗体力活动所消耗的能量占总热量的15-20%。五级：1.极轻体力劳动：办公室工作、开会、读书和装配或修理钟表等。2.轻体力劳动：教师讲课、实验室操作、商店售货员等。3.中等体力劳动：重型机械操作、机车驾驶及学生的日常活动等。4.重体力劳动：非机械化的农业劳动、半机械化搬运工作、炼钢和体育活动。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡活動30分鐘所消耗的热能：游泳518Kcal；騎自行車92Kcal；爬樓梯141Kcal；洗衣服57Kcal；打掃114Kcal；快步走114Kcal；跳繩224Kcal；跳舞150Kcal活動60分鐘所耗的热能：跑步352Kcal；開車82Kcal；打網球352Kcal；打拳450Kcal；打台球300Kcal；騎馬276Kcal；滑雪354Kcal；郊遊240Kcal；散步132Kcal；仰臥起坐432Kcal；打高爾夫球186Kcal；河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡5.极重体力劳动：非机械化装卸工作、采矿、伐木和开垦土地等。四、生长发育能量消耗还包括生长发育所需的能量。新生儿按千克体重计算时，比成人多消耗2～4倍的能量。3～6个月的婴儿，每天约有15％～23％所摄入的能量被机体用于生长发育，即为新组织的形成而贮存下来。机体每增加1克体重所需能量的估计5～7.5kcal。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡第三节能量需要量的测定及推算一、产能营养素的能量系数1g产能营养素在体外氧化燃烧时糖类、脂肪和蛋白质分解释放4.10kcal、9.45kcal和5.65kcal的能量。由于消化吸收率分别为98%、95%和92%，所以，能量系数是：糖类4.1×98%=4kcal/g脂肪9.45×95%=9kcal/g蛋白质(5.65-1.3)×92%=4kcal/g河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡二、能量需要量的测定（一）直接测热法使测定对象进入一间绝缘良好的小室中，小室四周被水包围，人体在室内作不同强度的各种活动所产生和放散的热能即被水吸收，通过附设的仪表可推确测出在一定时间内水温上升的读书，即表示该时间内机体所放散的热量。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡（二）间接测热法间接测热法的原则使测定机体在一定时间内的O2消耗和CO2产生量，推算呼吸商（CO2/O2）值，根据相应的氧热价间接计算出这段时间内机体的能量消耗。即消耗1L氧产生的热量为4.825kcal。只要测定出一定时间内的O2耗量可计算出受试者在该时间内的产热量。产热量=4.825×O2(L)（kcal/L）河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡三、能量需要量的推算（一）生活作业观察法对调查对象进行24小时的跟踪观察，详细记录各项活动的连续时间，参照各种动作,能量消耗常数,根据气体表面积即可推算出被调查对象一日的能量消耗。观察日数越多，代表性越强。（二）摄入能量与体重变化推算能量需要正常成人的食欲往往与其能量需要相适应，此间体重保持相对平衡。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡因而如准确的计算一定时期（不少于15天）摄入的食物能量，并观察此时期体重变化即可推算其能量消耗。当体重保持恒定，则表示摄入能量=消耗能量；如观察结果时体重增加则表示摄入能量〉消耗能量：体重减轻则相反。总之体重每增或减1g相当于盈或亏6.8kcal进行校正。当然恒定体重不一定是理想体重。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡（三）FAO粗略推算人体每日能量需要。男子：需要量=体重（kg）×46（kcal）女子：需要量=体重（kg）×40（kcal）0.9（轻微活动）、1.17（积极活动）、1.34（激烈活动）。（四）我国建议的膳食热能标准下面公式计算：总能量E=REE×PAL男性：PAL=轻1.55、中1.78、重2.10女性：PAL=轻1.56、中1.64、重1.82河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡四、食物中能量的计算方法(一)传统ME系统由FAO／WHO在1985年推荐。MEATW＝4kcal／g蛋白质+9kcal／g脂肪+4kcal／g总的碳水化合物+7kcal／g乙醇+3kcal／g有机酸河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡(二)食物特异性能量系数系统不同类别的食物原料、加工食品采用特定的能量系数。例如蛋白质的能量系数：在蛋类为4.36kcal/g乳及乳制品为4.27kcal/g大豆和大豆面为3.47kcal/g多种食物的混合膳食为1.83kcal/g蔬菜及其制品在2.0-3.7kcal／g河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡(三)改进的ME系统能量系数和公式MEMOD＝4kcal/g蛋白质+4kcal/g脂肪+4kcal/g可利用的碳水化合物+1.9kcal/g不可利用的碳水化合物河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡第四节体重过低与肥胖的危害一、理想体重与体重指数(BMI)BMI可按下列公式计算：BMI＝体重(kg)／升高2(m)。BMI正常值20-24.9，BMI25-29.9轻度肥胖，BMI30为中度肥胖；BMI19属消瘦。理想体重(kg)＝身高(cm)-105。：胖瘦程度：体重指数(BMI)判断。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡二、体重过低的危险性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，这种能量平衡(EnergyBalance)可使机体保持健康并能胜任必要的社会经济活动。能量代谢失衡，即能量缺乏或过剩都对身体健康不利。若人体每日摄入的能量不足，机体就会运用自身储备的能量甚至消耗自身的组织以满足生命活动的能量需要。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡人长期处于饥饿状态，在一定时期内机体会出现基础代谢降低、体力活动减少和体重下降以减少能量的消耗，使机体产生对能量摄入的适应。此时，能量代谢由负平衡达到新的低水平上的平衡。其结果引起儿童生长发育停滞，成人消瘦和工作能力下降。能量摄入不足造成太少的脂肪贮存，身身体对环境的适应能力和抗病能力也因此而下降。河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡体重太轻的女性，性成熟延迟，易生产低体重婴儿。年老时，能量摄入不足会增加营养不良的危险，不少体育界人土认为低体重是获得良好运动成绩或训练效果所不可缺少的条件之一。因此，运动员主要借以长期摄入低能量膳食控制体重，但也间歇采用脱水措施，少数运动员还采用服泻药、催吐或食欲抑制剂等方法。容易出现下列情形：河南工业大学粮油食品学院《食品营养学》第3章营养与能量平衡①生长发育延缓。②月经紊乱。③营养不良，蛋白质和无机盐营养不足，维生素和微量元素缺乏及血红蛋白水平低下。④精神负担及压力，长期采用低能量膳食及脱水措施使运动员处于一种精神应激状态。⑤便秘，食物或液体摄入量过少，使胃肠道缺少应有的刺激，造成便秘。⑥自我感觉