營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)—人體的能量消耗基礎(chǔ)和代謝體力活動

1、營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)人體的能量消耗基礎(chǔ)和代謝體力活動1. 膳食（diet） 人們的日常飲食，由多種食物組成的。2. 營養(yǎng) （nutrition） 生物從外界攝入食物，以滿足自身生理功能和從事各種活動需要的必要生物學(xué)過程。3. 營養(yǎng)素（nutrient） 食物中所含的維持人體生理功能和生命活動必需的各種營養(yǎng)成分。蛋白質(zhì)礦物質(zhì)碳水化合物維生素脂類水營養(yǎng)素的主要功能提供能量調(diào)節(jié)代謝構(gòu)建和修復(fù)組織 宏量營養(yǎng)素（macronutrient） 蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物 微量營養(yǎng)素（micronutrient） 維生素、礦物質(zhì) 產(chǎn)能營養(yǎng)素 碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)protein 一、蛋白質(zhì)（一）生理功能 （二）氨基酸

2、和必需氨基酸1. 必需氨基酸（essential amino acid, EAA） 人體不能合成或合成速度不能滿足機(jī)體需要，必須從食物中獲得的一類氨基酸稱為必需氨基酸。這類氨基酸共有9種：亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、組氨酸。其中組氨酸是嬰兒的必需氨基酸。2. 條件必需氨基酸（conditionally essential amino acid）或半必需氨基酸（semiessential amino acid） 半胱氨酸和酪氨酸在體內(nèi)分別由蛋氨酸和苯丙氨酸轉(zhuǎn)變而成，如果膳食中能直接提供這兩種氨基酸，則人體對蛋氨酸和苯丙氨酸的需要可分別減少30和50。所以半

3、胱氨酸和酪氨酸稱為條件必需氨基酸或半必需氨基酸。 3. 限制氨基酸（limiting amino acid ） 當(dāng)食物蛋白質(zhì)中一種或幾種必需氨基酸相對含量較低或缺乏，限制了食物蛋白質(zhì)中的其它必需氨基酸被機(jī)體利用的程度，使其營養(yǎng)價(jià)值降低，這些含量相對較低的必需氨基酸稱為限制氨基酸，含量最低的稱為第一限制氨基酸。4. 蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用（complementary action ） 多種食物蛋白混合食用, 它們之間相互補(bǔ)充其必需氨基酸不足以提高整個膳食蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的作用叫蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用。（四）食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)蛋白質(zhì)的含量蛋白質(zhì)的消化率蛋白質(zhì)的利用率優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和參考蛋白質(zhì)優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)動物蛋白質(zhì)大

4、豆蛋白質(zhì)（五）人體蛋白質(zhì)營養(yǎng)狀況評價(jià)1. 人體蛋白質(zhì)營養(yǎng)狀況評價(jià)方 法臨床檢查實(shí)驗(yàn)室檢查身高、體重、發(fā)育上臂圍上臂肌圍、上臂肌區(qū)上臂圍2. 蛋白質(zhì)不足與過剩水腫型營養(yǎng)不良 干瘦型營養(yǎng)不良（五）參考攝入量及來源 1. 蛋白質(zhì)的推薦攝入量2. 蛋白質(zhì)的食物來源 二、脂類脂類（lipids）脂肪 fats類脂 lipids磷脂糖脂固醇及類固醇鞘磷脂脂蛋白（一）脂類的分類及功能 脂肪的生理功能細(xì)胞膜和亞細(xì)胞器膜的重要成分促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交流有利于脂肪的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝磷脂的生理功能（除供能外）所有體細(xì)胞，特別是神經(jīng)組織的組成成分膽酸、7-脫氫膽固醇、維生素D2、性激素、黃體酮、前列腺素、腎上腺皮質(zhì)激素

5、等重要生理活性物質(zhì)和激素的前體物研究發(fā)現(xiàn)血膽固醇水平過低與癌癥發(fā)病率增加有關(guān)膽固醇的生理功能5. 脂蛋白20406080500直徑 (nm)510極低密度脂蛋白 VLDLHDL2乳糜微粒低密度脂蛋白 LDLHDL3乳糜微粒CMIDLLp(a)CM殘粒密度 (g/ml）脂蛋白的大小高密度脂蛋白脂蛋白的生理功能LDL轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇到肝外組織細(xì)胞HDL將膽固醇從周圍組織轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟CM將食物中的TG從小腸轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟VLDL轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性TG到脂肪及肌肉組織（二）脂肪酸和必需脂肪酸1. 脂肪酸（fatty acid）分類按碳鏈長短分按飽和度分按空間結(jié)構(gòu)分飽和脂肪酸不飽和脂肪酸長鏈脂肪酸中鏈脂肪酸短鏈脂肪酸按雙鍵

6、數(shù)目分飽和脂肪酸單不飽和脂肪酸多不飽和脂肪酸反式脂肪酸3. 必需脂肪酸（essential fatty acid，EFA） 是指人體不可缺少而自身又不能合成，必須通過食物供給的多不飽和脂肪酸。n-6系列中的亞油酸和n-3系列中的-亞麻酸是人體必需的兩種脂肪酸。 必需脂肪酸的功能磷脂的重要組成成分 是合成體內(nèi)某些重要物質(zhì)的原料與膽固醇代謝有關(guān)促進(jìn)發(fā)育，保護(hù)皮膚3. n-3脂肪酸EPA和DHA（三）膳食脂肪營養(yǎng)價(jià)值評價(jià) 脂肪的消化率必需脂肪酸含量脂溶性維生素含量脂類的穩(wěn)定性（四）人體脂肪含量評價(jià)體重皮褶厚度（五）參考攝入量和來源1. 脂肪的參考攝入量表2 中國居民膳食脂肪適宜攝入量（AI）（脂肪能

7、量占總能量的百分比）年齡/歲脂肪SFAMUFAPUFA(n-6):(n-3)膽固醇0 45-55 4:10.535-404:12 30-35(4-6):17 25-30(4-6):11325-3010810(4-6):11820-30101010(4-6):1300mg6020-3010108-104:1300mg2. 脂類的食物來源表3 食物膽固醇含量（ mg / 100g ）食物膽固醇食物膽固醇食物膽固醇雞蛋黃1個266肥牛肉99魚80鴨蛋黃1個619排骨105牛奶13蛋白0瘦肉77雞油74豬腦2530羊肉（瘦）70豬油56牛腦2054羊肉（肥）138植物油0豬腰480牛肉65水果0牛腰3

8、87鮮魷魚248蔬菜0豬肝328龍蝦85硬果類0羊肝323蝦154三、碳水化合物 （一）碳水化合物的分類碳水化合物（carbohydrate）單糖（monosaccharide）雙糖（disaccharide）寡糖（oligosaccharide）多糖（polysaccharide）1. 單 糖 葡萄糖（glucose）果糖（frucose）半乳糖（galactose）其它單糖 如糖醇類2. 雙 糖 蔗糖（sucrose）麥芽糖（maltose）乳糖（lactose）海藻糖（trehalose）3. 寡 糖 棉子糖（raffinose）水蘇糖（stachyose）4. 多 糖按人體可吸收利用的

9、程度可吸收利用多糖淀粉（starch）糊精（dextrins）糖原（glycogen）不可吸收利用多糖膳食纖維 膳食纖維（dietary fiber） 是指食物中不能被消化利用的纖維性物質(zhì)。主要來自植物性食物，多數(shù)是植物的支撐物和細(xì)胞壁。根據(jù)水溶性分類不溶性纖維纖維素半纖維素木質(zhì)素可溶性纖維果膠樹膠一部分半纖維素（二）生理功能膳食纖維的生理功能減少便秘，預(yù)防大腸疾病預(yù)防癌癥預(yù)防心血管疾病和膽石癥防治糖尿病防治肥胖（三）血糖指數(shù)（ glycemic index, GI ）1. 定義 含50g碳水化合物的食品引起的血糖反應(yīng)曲線下的面積與含等量的碳水化合物的標(biāo)準(zhǔn)食品血糖反應(yīng)之比。以百分含量表示。以葡

10、萄糖或白面包為標(biāo)準(zhǔn)。2.分類低GI食物 GI55中GI食物 55GI75（三）參考攝入量和來源1. 碳水化合物的供給量 一般認(rèn)為每日膳食總能量來源應(yīng)有5565來自碳水化合物較為適宜。 2. 碳水化合物的食物來源主要來源：糧谷類及制品塊根（莖）類蔬菜：土豆、紅薯、芋頭等雜豆類及制品：紅豆、綠豆、豌豆、蠶豆水果及制品純糖類及其制品：蜂蜜、糖果、白糖等主要來源四、能 量（一）能量單位和能量系數(shù) 1. 能量單位常用單位：卡（calorie, cal），千卡（kilogram calorie, kcal）國際制單位：焦耳（Joule, J），千焦（kJ）。焦耳與千卡換算公式如下： 2. 能量系數(shù)或產(chǎn)熱系

11、數(shù) 定義：每g碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化產(chǎn)生的能量值 。碳水化合物 4.1984kcal脂肪 9.45959kcal蛋白質(zhì) （）924kcal 3. 三大產(chǎn)能營養(yǎng)素的功能特點(diǎn) 表4 產(chǎn)能營養(yǎng)素的功能特點(diǎn)(單位：kJ/g(kcal/g)碳水化合物脂類蛋白質(zhì)在供能中的地位最主要的能源能量值最高的能源無足夠碳水化物和脂肪或攝入過量時(shí)才氧化供能體外燃燒17.15（4.1）39.45（9.45）23.64（5.65）消化率（）989592體內(nèi)氧化16.81（4.0）37.48（9.0）16.74（4.0）供能速度快慢代謝產(chǎn)物CO2和H2OCO2和H2O，碳水化合物不足時(shí)產(chǎn)生酮體CO2和H2O尿素

12、、肌酐等食物特殊動力作用 564530（二）人體的能量消耗 基礎(chǔ)代謝體力活動食物熱效應(yīng)（食物特殊動力作用）生長發(fā)育1. 基礎(chǔ)代謝（basal metabolism, BM） 基礎(chǔ)代謝是維持生命的最低能量消耗。即人體在清醒、靜臥、空腹（進(jìn)食后1214h）、思想放松、室溫適宜（1825）時(shí)維持呼吸、心跳、體溫、循環(huán)、腺體分泌、肌肉的一定緊張度等生理過程所消耗的能量。定義：基礎(chǔ)代謝率（basal metabolic rate, BMR）定義：指單位時(shí)間內(nèi)人體每平方米體表面積所消耗的基礎(chǔ)代謝能量，常用來表示基礎(chǔ)代謝的水平。單位為kJ/(m2h)，或kcal/(m2h)。人體一日基礎(chǔ)代謝的能量消耗（ba

13、sic energy expenditure, BEE）=BMR24h體表面積。影響人體基礎(chǔ)代謝的因素體型和瘦體質(zhì)（lean body mass）內(nèi)分泌和應(yīng)激狀態(tài)年齡性別營養(yǎng)與機(jī)能狀態(tài)環(huán)境因素其它，如咖啡因、尼古丁2. 體力活動 體力活動所消耗的能量約占人體總能量消耗的15%30%。是人體能量消耗變化最大，也是人體控制能量消耗、保持能量平衡、維持健康最重要的部分。肌肉越發(fā)達(dá)者，活動時(shí)消耗能量越多；體重越重者，做相同運(yùn)動所消耗能量越多；活動時(shí)間越長、強(qiáng)度越大，消耗能量越多；勞動熟練程度越高，消耗能量越少。 體力活動耗能與以下因素有關(guān)：3. 食物熱效應(yīng) 人體在攝食過程中，由于要對食物中營養(yǎng)素進(jìn)行消

14、化，吸收、代謝轉(zhuǎn)化等，需要額外消耗能量，同時(shí)引起體溫升高和散發(fā)熱能，這種因攝食而引起的能量的額外消耗稱食物熱效應(yīng)（thermic effect of food，TEF）。4. 生長發(fā)育 嬰幼兒、兒童、青少年 孕婦 乳母 疾病恢復(fù)期的病人（三）參考攝入量和來源1. 能量的參考攝入量2. 能量營養(yǎng)狀況的評價(jià)量質(zhì)CarbohydrateLipidsproteinExerciseActivityBEE能量平衡的判定 體重正常體重為標(biāo)準(zhǔn)體重10%體重超過標(biāo)準(zhǔn)體重的10%表示超重體重超過標(biāo)準(zhǔn)體重的20%表示肥胖能量平衡的判定體質(zhì)指數(shù)（body mass index， BMI ）表6 BMI成人肥胖程度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分類WHO標(biāo)準(zhǔn) 亞洲人標(biāo)準(zhǔn)中國人標(biāo)準(zhǔn)體重過低18