能量和营养素第一节基本概念

第一节基本概念一、营养学的基本概念1、营养素■营养（nutrition）机体通过摄取食物，经过体内消化、吸收和代谢，利用食物中对身体有益的物质作为构建机体组织器官、满足生理功能和体力活动需要的过程。人类在生命活动过程中需要不断地从外界环境中摄取食物，从中获得生命活动所需要的营养物质，这些营养物质在营养学上称为营养素。目前已证实人类必须的营养素多达40余种。■营养素（nutrient)●人体所需的营养素（1）蛋白质（protein）（2）脂肪（fat）（3）碳水化合物（carbohydrates）（4）维生素（vitamins）（5）矿物质（minerals）(6)水（7）膳食纤维●产能营养素碳水化合物、脂类、蛋白质在体内代谢时可以产生能量●宏亮营养素（常量营养素macronutrients）在人体的中含量、以及所需量较大的营养素碳水化合物、脂类、蛋白质●微量营养素(micronutrients)在人体中含量、以及人体所需量较小的营养素矿物质（包括常量元素、微量元素）、维生素●常量元素（常量矿物质macrominerals）在人体中的含量、以及所需量较大元素有7种：钙磷镁钾钠氯硫●微量元素（microelements）在人体中的含量、以及所需量较小的元素：如铁、碘、锌、硒、铜、铬、钼、钴等10几种●其他膳食成分膳食纤维、水、植物化学物2、营养学营养学即研究食物中的营养素及其活性物质对人体健康的生理作用和有益影响的科学。■营养学研究的内容：●基础营养●疾病（临床）营养●公共营养●人群营养●食物营养主要研究食物、营养与人体生长发育和健康的关系，以及提高食品营养价值的措施。■营养学中常见的词汇●营养价值：指食物中营养素及热能满足人体需要的程度。即特定食品中的营养素及其质和量的关系。●营养不良：指由于一种或一种以上营养素的缺乏或过剩所造成的机体健康异常或疾病状态。●营养密度：食品中以单位热能为基础所含重要营养素的浓度。营养素密度最高的食物是蔬菜和脱脂牛奶。二、能量（Energy）的基本概念能量指的是人体维持生命活动所需要的热能。人体维持恒定的37℃体温，以及包括心跳、呼吸、走路、工作，安静状态下都需要热能，这些热能是由摄取的食物的化学能转变而来的。1、能量单位我国法定的热能的计算单位是焦耳（Jjoule），以前常用卡（calcalorie），在实际使用中常用千焦耳（KJkilojoule）和千卡（Kcalkilocalorie）。焦耳（Jjoule）千焦耳（kJkilojoule）卡（calcalorie）千卡（kcalkilocalorie）■换算关系：1J＝0.239cal1cal＝4.184J2、能量的来源人体每时每刻都在消耗能量，这些能量的来源就是每天摄取的食物，而且就是食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质，也称三大产能营养素。食物中的矿物质和维生素并不能共给能量。■能量系数每克蛋白质、脂肪、碳水化合物在体内生物氧化所产生的能量称为能量系数。（生物氧化：营养素在体内氧化燃烧产生CO2和H2O并释放能量的过程）蛋白质的能量系数为17KJ(4kcal)/g脂肪的能量系数为38KJ（9kcal）/g碳水化合物的能量系数17KJ(4kcal)/g3、人体的能量消耗不管人体的能量消耗如何复杂，但归纳为四个主要方面：维持基础代谢所消耗的能量；从事劳动所消耗的能量（包括体力和脑力劳动）；食物特别动力作用所消耗的能量；机体生长发育（尤其是儿童和孕妇）其中正常成人能量消耗主要用于维持基础代谢、体力活动、食物的热效应的需要。■基础代谢（BasalMetaboismBM）所消耗能量基础代谢是指维持生命的最低能量消耗，即人体在安静和恒定条件下（一般为18-25℃、禁食12小时、静卧、放松、清醒）的能量消耗。●基础代谢率(BasalMetabolicRate,BMR)基础代谢的水平用基础代谢率表示。基础代谢率是指人体处于基础代谢状态下，每小时每平方米体表面积所消耗的基础代谢热量［kj/㎡.h（kcal/㎡.h）］●基础代谢的计算（1）用体表面积计算BM=BMR×体表面积㎡×24h1）体表面积（㎡）=0.0061×身高（cm）+0.0128×体重（kg）—0.1529(或用体表面积检索表)2）根据体表面积，按年龄、性别查表求出相应的BMR，求出基础代谢。举例：一个19岁男子，身高160厘米，体重50公斤，体表面积1.58平方米，从下表中查出其基础代谢率为39.2千卡平方米/小时，则其24小时的基础代谢能量消耗为：39.2×1.58×24=1486.32千卡人体基础代谢率(kcal/㎡.h)年龄（年）男女年龄（年）男女153.053.03036.835.1351.351.23536.535.0549.348.44036.334.9747.345.44536.234.5945.242.85035.833.91143.042.05535.433.31342.340.36034.932.71541.837.96534.432.21740.836.37033.831.71939.235.67533.231.32038.635.38033.030.92537.535.2中国人基础代谢率平均值［KJ（kcal）/㎡.h］年龄11~1516~1718~1920~3031~4041~50＞51男195.5（46.7）193.4（46.2）166.2（39.7）158.7（37.9）157.8（37.7）154.1（36.8）149.1（35.6）女181.7（43.4）172.5（41.2）154.1（36.8）146.5（35.0）146.4（35.0）142.4（34.0）138.6（33.1）•（2）估算法•一般情况下按成年男性每公斤体重每小时消耗4.18KJ（1kcal）估算•成年女性每公斤体重每小时消耗0.95kcal估算•举例：以体重65公斤的男子计，则24小时的基础代谢约为•1×65×24=1，560千卡•●影响基础代谢的因素•（1）体格体表面积大者，散发热量多；肌肉发达者基础代谢率高•（2）性别男性高于女性5%~10%。•（3）年龄反映了机体的生理状态，年龄越大代谢率越低。•老年人比成年人约低10%~15%•成年人比儿童青少年低10%~12%•（4）不同生理、病理状态•妇女月经周期约增高2%~5%，怀孕6个月以后至分娩初期也可高7.6%•生病发热时基础代谢率增加，能量消耗增加。•（5）环境条件在寒冷气候下基础代谢比温热气候下高。•（6）内分泌以甲状腺素的影响为最大。•■各种劳动所消耗的能量•各种劳动所消耗的能量，是构成人体总能量消耗的重要部分。•●体力活动水平（PALPhysicalActivityLevel）•现在将体力活动分为三级（过去将体力劳动分为五级）中国成年人活动水平分级（PAL）活动分级工作内容体力活动水平（PAL）男女轻办公室工作、修理钟表、酒店服务工作、化学实验操作、讲课等1.551.56中机动车驾驶、电工安装、车床操作、金工切割等1.781.64重非机械化农业劳动、炼钢、舞蹈、体育运动、装卸、采矿2.101.82•●影响因素：•（1）劳动强度（2）持续时间（3）熟练程度•■食物特殊动力所消耗的能量•机体由于摄取食物而引起体内能量消耗增加的现象即为食物的特殊动力作用（specificdynamicactionSDA）（食物特殊生热作用）。这种作用只是增加机体能量的消耗，并非增加能量的来源。•各种营养素的食物特殊动力作用不一：•蛋白质相当于其本身所产生热能的30%左右•脂肪相当于其本身所产生热能的4~5%•碳水化合物相当于其本身所产生热能的5~6%•混合食物相当于基础代谢的10%•4、能量的需要量与供给•确定各类人群或个体的能量需要量，对于指导人们改善自身的膳食结构、膳食规律，维持能量平衡，提高健康水平是非常重要的，也是营养学工作和研究中经常进行的工作。•在实际工作中，可通过计算能量消耗方法和膳食调查方法、来估计能量需要。•■能量的需要量•计算方法•（1）计算能量消耗•基础代谢（BM）×体力活动水平（PLA）+食物特殊动力作用（SDA）•举例：一个25岁男子，身高174厘米，体重65公斤,从事轻体力劳动，计算其一天的能量需要量。•１）BM:1.76636（㎡）×3７.９(kcal/㎡.h)×24（ｈ）=１606.68（kcaｌ）•2）PLA:按照轻体力活动查表为1.55•3）SDA：按照基础代谢的10%算为1606.68（kcaｌ）×０.10％＝１60.668（kcaｌ）•4）一天的能量需要量:1606.68（kcaｌ）×1.55+１60.66８（kcaｌ）=2651.022（kcaｌ）•另外还可以用调查的方法，记录一天的各项活动的时间（分），乘以能量消耗率（查表）后相加，乘以体表面积。•（2）膳食调查法(计算食物中的含热量)•健康人群在食物供应充足、体重不发生明显变化时，热能的摄入量基本可反应能量的需要量。•先计算摄入食物的总量（各种食物的数量、种类），并根据食物成分表，计算其中所含的的热量，即可求出机体摄入的总热量。•■能量的供给•●三种产能营养素的供热比：一般成人•碳水化合物55%~65%•脂肪20%~30%，•蛋白质11%~15%。•●热能的合理分配：一般成年人三餐的热能分配为：•早30%•中40%•晚30%•确定适合自己的能量水平•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。•（1）能量供给量不足：消瘦、易疲劳、抵抗力下降、蛋白质-热能营养不良等。•能量供给过剩：肥胖、高血压、心脏病、糖尿病等。•（2）能量是决定食物摄取量的关键因素，一般人们的进食量可自动调节，当一个人的食欲得到满足时，对能量的需要也就会得到满足。对于正常成人，体重是判断能量平衡的最好指标，每个人应根据自身的体重变化适当调整食物的摄取，主要应调整的是含能量较多的食物。•▲体重评价方法：•健康体重用国际通用的体质指数（bodymassindexBMI）来衡量•BMI=体重（公斤）/身高（米）/身高（米）正常值：我国健康成人体重的BMI范围在18.5kg/㎡~23.9kg/㎡超重：24kg/㎡~27.9kg/㎡肥胖：＞28kg/㎡中国居民膳食能量推荐摄入量（ＲＮＩKcal）年龄（岁）能量男女０～95/Kcal/Kg95/Kcal/Kg０.５～95/Kcal/Kg95/Kcal/Kg１～11001050２～12001150３～13501300４～14501400５～16001500６～17001600７～18001700８～19001800９～20001900１０～21002000１１～24002200１４～29002400ＰＡＬ轻24002100中27002300重32002700孕妇+200母乳+500蛋白质-热能营养不良营养过剩性疾病肥胖三、合理营养与营养素的供给•1、合理营养原则•合理营养是健康的基础，而平衡膳食又是合理营养的根本。•■食物多样，粗细搭配：才能满足人体各种营养的要求•■合理分配三餐的时间和食物量：健康的饮食行为是保证充足、均衡营养摄入的前提•■科学烹调：减少烹调油用量、清淡少盐膳食、减少营养素的损失•2、我国居民平衡膳食宝塔（2007）•■中国居民平衡膳食宝塔根据膳食指南的核心内容，结合中国居民膳食实际情况，把平衡膳食的原则转化成各类食物的重量，便于在日程生活中实行。•■平衡膳食宝塔提出了一个营养上比较理想的膳食模式。它所建议的食物量，特别是奶类和豆类食物的量可能与大多数人当前的实际膳食还有一定的距离，对某些贫困地区来讲可能距离还很远，但为了改善中国居民的膳食营养状况,这是不可缺的。应把它看作是一个奋斗目标，努力争取，逐步达到。•3、营养素的供给•■营养素的参考摄入量(DRIs）DRIs是在旧标准的营养素平均供给量（ＲＤＡs）基础上发展起来的一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值，包括４项内容，需要根据使用的目的正确选择适宜的指标。平均需要量（ＥＡＲ）推荐摄入量（ＲＮＩ）适宜摄入量（ＡＩ）可耐受最高摄入量（ＵＬ）应用膳食营养素参