项目2-能量与能量平衡

食品营养与卫生2020/9/11项目二能量与能量平衡没有能量就没有生命活动食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/12知识目标了解能量的有关概念、能量的单位理解人体能量消耗的构成及影响人体能量需要的因素掌握能量的供给与食物来源食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/13任务1能量一、能量的单位和来源1、能量单位①焦耳（joule，J）：1J相当于1牛顿的力使物体移动1m所消耗的能量。营养学上常使用千焦耳（kJ），1MJ=1000kJ。②卡（cal）：1cal是使1g纯水由15°C升到16°C所需要的能量。营养学上常使用千卡（kcal）。③单位换算：1kcal=4.184kJ；1kJ=0.239kcal食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/142、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碳水化合物、脂肪和蛋白质。乙醇也可以产生能量。3、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为机体供给的净能。食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/15食物能值：是食物彻底燃烧时所测定的能值，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），故两者的生理能值与体外燃烧时稍有不同。4、食物能值与生理能值食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/16生理能值=（食物能值－代谢废物能值）×相应的消化吸收率如：蛋白质的食物能值为23.64kJ，代谢产物中含有具有一定能量的尿素、尿酸、肌酐，它们的能值为5.44kJ，蛋白质的消化率92%。蛋白质的生理能值为（23.64-5.44）×92%=16.7(kJ)食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/17三大产能营养素体内、体外氧化产能比较不同物质的能值kJ/g（kcal/g）名称食物能值尿中损失吸收率生理能值生理系数Kcal/gkJ/gKcal/gkJ/g%Kcal/gkJ/g蛋白质脂肪糖类乙醇5.659.454.17.123.639.517.229.71.255.2--微量9295981004.09.04.07.1173817304947*纯酒精的吸收快，但在体内氧化产生的能量只以热的形式出现，不能用于机体作功，故又称为空热。食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/18怎样计算食物的能量？首先要知道食物中三大营养素的比例其次要知道食物的重量以100g的瘦牛肉为例：蛋白质20.2%，脂肪2.3%，碳水化合物1.2%16.74kJ×20.2+37.6kJ×2.3+16.8kJ×1.2=444kJ食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/19摄入能量消耗能量5、能量代谢和能量平衡摄入能量消耗能量负平衡营养不良正平衡肥胖食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/110人体怎样调节能量摄入？体内能量耗竭启动饥饿信号进食满足终止对食物的认知、口感等食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/111二、人体的能量消耗人体能量消耗的构成？——基础代谢——体力活动的能量消耗——食物特殊动力作用——生长发育食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/112（1）定义：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(一般18～25℃)，禁食12小时后，静卧、放松而又清醒时的能量消耗。（2）测定方法：测定空腹12～16h、睡醒静卧、环境温度18～25°C时的能量消耗。（3）意义：维持体温、心跳、呼吸、各组织器官和细胞的基本功能。1、基础代谢(basalmetabolism,BM)人在静止时是否就不消耗能量？食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/113（4）基础代谢率（BMR）：指单位时间内人体单位表面积（m2）或单位体重（kg）基础代谢所消耗的能量。单位：（kJ/m2·h，kJ/kg·h）食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/114①用体表面积进行计算（已知身高、体重、年龄、性别）体表面积S(m2)＝0.00659×身高(cm)＋0.0126×体重(kg)－0.1603BM=BMR×体表面积×24hBMR查书（见表2-4）（5）计算基础代谢的能量消耗人体基础代谢率年龄(岁)男女KJ/m2Kcal/m2KJ/m2Kcal/m21357911131517192025221.8214.6206.3197.7189.9179.9177.0174.9170.7164.0161.5156.953.051.349.347.345.243.042.341.840.839.238.637.5221.8214.2202.5200.0179.1175.7168.6158.8151.91485147.7147.353.051.248.445.442.842.040.337.936.335.535.335.2年龄(岁)男女KJ/m2Kcal/m2KJ/m2Kcal/m23035404550556065707580154.0152.7151.9151.5149.8148.1146.0143.9141.4138.9138.136.836.536.336.235.835.434.934.433.833.2.33.0146.9146.4146.0144.3139.7139.3136.8134.7132.6131.0129.335.135.034.934.533.933.332.732.231.731.330.9食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/116例：男性，20岁，身高1.75m，体重70kg，试计算BM。体表面积S(m2)＝0.00659×175＋0.0126×70－0.1603＝1.875BMR查书得161.5KJ（38.6Kcal）一日基础代谢的能量消耗BM＝BMR×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5%：BM=1737×0.95=1650.15（kcal/d）食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/117注：m为体重(kg)。摘自TechnicalReportSerie724，Geneva，WHO，1985。我国营养学会推荐，我国儿童、青少年该公式适用，18岁以上人群按公式计算结果减5%。年龄(y)公式(男)公式(女)0～33～1010～1818～3030～6060(60.9×m)-54(22.7×m)+495(17.5×m)+651(15.3×m)+679(11.6×m)+879(13.5×m)+487(61.0×m)-51(22.5×m)+499(12.2×m)+746(14.7×m)+496(8.70×m)+829(10.5×m)+596②按体重计算BMR（kcal/d）食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/118例：男性，20岁，体重60kg，试计算BMR。BMR=15.3m+679=15.3×60+679=1597（kcal/d）*该结果应用于我国人群时应减5%：BMR=1597×0.95=1517（kcal/d）食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/119③直接用公式计算：kcal男BM＝66+13.7×体重(kg)+5.0×身长(cm)－6.8×年龄(y)女BM＝65.5+9.5×体重(kg)+1.8×身长(cm)－4.7×年龄(y)④简单的方法成人男性按每公斤体重每小时1kcal(4.18kJ)，女性按0.95kcal(3.97kJ)，和体重相乘直接计算。1kcal×24h×体重（kg）⑤WHO于1985年提出用静息代谢率(restingmetabolicrate，RMR)代替BMR，计算一天的基础代谢能量消耗。人体24小时静息代谢参考值(kcal)摘自NutritionScienceandApplications，第二版，第190页，1997年。年龄(y)体重(kg)4050576470778491100男性10～1818～3030～6060135112911343102715261444145911621648155115401256177116581621135118761750169114231998185717721526212119641853162122432071193517162401220920391837女性10～1818～3030～6060123410841177101613561231126411211441133413251195152714371386126816001525143813311685162814991404177117311560147818561833162115521966196616991646食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/121年龄：儿童、孕妇高，儿童比成人高，成人比老人高。性别：男性高于女性5%—10%。体格：同等体重，瘦高者矮胖者。环境条件的影响炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张升高；禁食、少食、饥饿降低。季节与劳动强度：寒季暑季，劳动强度高则高。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（6）基础代谢影响因素食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/122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15%～30%。这部分能量消耗，主要取决于体力活动的强度和持续时间。目前应用BMR乘以体力活动水平（physicalactivitylevel,PAL）来计算人体的能量消耗量或需要量。2、体力活动消耗的能量食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/123食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/124我国对男性的劳动强度分为五级。食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/125关于某些特定活动的能量消耗如表所示。其能量为估计值，并以BMR×代谢系数表示。食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/126又称食物热效应(ThermicEffectofFood，TEF)，是指人体摄食过程中引起的额外的能量消耗。原因：摄食过程中，营养素的消化、吸收、转化、合成所消耗的能量。3、食物特殊动力作用（SDA）不同能量物质的食物热效应食物成分食物热效应（占成分能值）脂肪4%~5%碳水化合物5%~6%蛋白质30%~40%混合性食物10%食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/127婴幼儿、儿童、青少年需额外增加生长发育所需能量。孕妇需增加子宫、胎盘、胎儿、乳房和体脂储备所需能量。乳母需增加合成分泌乳汁所需能量。4、生长发育食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/128（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。弹式测热计(bombcalorimeter)原理示意图三、人体能量消耗量的测定食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/1291、测量法直接测热法：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量需要。间接测热法：产热营养素在体内氧化产生CO2和H2O，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，就可以计算能量的消耗，进而确定能量的需要量。（二）人体能量消耗量的测定和计算食品营养与卫生项目2能量与能量平衡2020/9/1302、计算法（1）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。以20岁50kg女生为例，一天活动耗能685kcal，其总热量需求为？基础代谢：(0.0615×w)+2.08=5.155MJ=1232kcal活动耗能：685kcal食物热效应：1232×10%=123kcal需要摄入量=1232+685+123=2040kcal人体一日能量需要量的确定食品营养与卫生项目2能量与能量平衡