食物能量和人體能量消耗

1、關(guān)于食物能量與人體能量消耗第一張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月人體需要的能量主要來自于食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)第三張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二.食物能量的確定1.供能物質(zhì)含量的確定碳水化合物：減法：食品總質(zhì)量分別減去蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分和膳食纖維的質(zhì)量，即是碳水化合物的量。加法：淀粉和糖的總和即為碳水化合物。蛋白質(zhì)：食凱式定氮法、可通過“總氮量”乘以“氮折算系數(shù)”。 食品中各氨基酸含量的總和來確定。脂肪：脂肪可以通過分析單個(gè)脂肪酸來計(jì)算并以脂肪酸當(dāng)量來表示(FAO,1994)。營(yíng)養(yǎng)學(xué)上常使用千卡（kcal） 第

2、四張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2.不同供能物質(zhì)能量系數(shù)(1)阿特沃特通用系數(shù)系統(tǒng)1896該套系數(shù)是通過測(cè)定蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物的燃燒熱(即總能),再通過校正這些養(yǎng)素經(jīng)消化、吸收和尿液所損失的能量后得到的。該系統(tǒng)不考慮供能成分的食物來源,而是對(duì)每一種產(chǎn)能底物采用一套固定的系數(shù)。(2)更廣泛的通用系數(shù)系統(tǒng)1970更廣泛的通用系數(shù)體統(tǒng)(a more extensive generalfactor system)是對(duì)阿特沃特通用系數(shù)系統(tǒng)的不斷修訂、改進(jìn)和補(bǔ)充。 (3)阿特沃特特異系數(shù)系統(tǒng)Merrill和Watt則認(rèn)為不同食物來源和特性的三大供能營(yíng)養(yǎng)素各自的燃燒熱能和消化吸收率都并非固

3、定值。 (4)凈代謝能系統(tǒng)食物的代謝能(ME)經(jīng)過進(jìn)一步的修正)即扣除發(fā)酵產(chǎn)熱損失和食物的必然生熱作用損失(如生成ATP代謝途徑中的熱能損失)之后,可以推算出食物的凈代謝能(NME),。第五張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2第六張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月營(yíng)養(yǎng)素（1g）食物能值（體外燃燒）消化吸收率（%）生理能值（體內(nèi)氧化）碳水化合物17.16（4.10）9816.81（4.0）脂肪39.54（9.45）9537.56（9.0）蛋白質(zhì)23.64（5.65）9216.74（4.0）表3 不同物質(zhì)的能值kJ/g（kcal/g）食物能值：是食物徹底燃燒時(shí)所測(cè)定的能值，即“物理

4、燃燒值”，或稱“總能值”生理能值：即機(jī)體可利用的能值 以100 g的瘦牛肉為例：蛋白質(zhì)20.2%，脂肪2.3%，碳水化合物1.2%通用系數(shù)系統(tǒng)：4千卡 20.2+ 9千卡 2.3+ 4千卡 1 .2=106.3千卡第七張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月舉例：一名大學(xué)生的早餐和午餐熱能第八張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、人體的能量消耗 人體能量消耗的構(gòu)成？（對(duì)兒童、孕婦、乳母等）基礎(chǔ)代謝體力活動(dòng)食物特殊動(dòng)力作用生長(zhǎng)發(fā)育人體能量消耗的構(gòu)成圖解約占總能量消耗的 60%70%占人體總能量消耗的 20%-30%調(diào)控 總能量消耗 最主要的方法也是調(diào)控 體力活動(dòng)能量消耗第九張，PPT共

5、二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）定義：是維持人體最基本生命活動(dòng)所必需的最低能量消耗。即人體在安靜和恒溫條件下(一般1825)，禁食12小時(shí)后，靜臥、放松而又清醒時(shí)的能量消耗。（2）測(cè)定方法：測(cè)定空腹1216h、睡醒靜臥、環(huán)境溫度1825C時(shí)的能量消耗。（3）意義：維持體溫、心跳、呼吸、各組織器官和細(xì)胞的基本功能。（4）基礎(chǔ)代謝率（BMR）： 指單位時(shí)間內(nèi)人體單位表面積（m2）或單位體重（kg）基礎(chǔ)代謝所消耗的能量。單位：（kJ/m2h，kJ/kgh）（5）計(jì)算基礎(chǔ)代謝的能量消耗： 用體表面積進(jìn)行計(jì)算（已知身高、體重、年齡、性別）體表面積(m2)0.00659身高(cm)0.0126體重(k

6、g)0.1603 BM =BMR體表面積24h1、基礎(chǔ)代謝 (basal metabolism, BM)第十張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月表4 人體每小時(shí)基礎(chǔ)代謝率年齡(歲)男女KJ/m2Kcal/m2KJ/m2Kcal/m21357911131517192025221.8214.6206.3197.7189.9179.9177.0174.9170.7164.0161.5156.953.051.349.347.345.243.042.341.840.839.238.637.5221.8214.2202.5200.0179.1175.7168.6158.8151.91485147.7

7、147.353.051.248.445.442.842.040.337.936.335.535.335.2年齡(歲)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.

8、330.9第十一張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 例：男性，20歲，身高1.75m，體重70kg，試計(jì)算其基礎(chǔ)代謝的能量消耗 。體表面積(m2)0.006591750.0126700.1603 1.875人體每小時(shí)基礎(chǔ)代謝率查表得161.5KJ（38.6Kcal）一日基礎(chǔ)代謝的能量消耗 人體每小時(shí)基礎(chǔ)代謝率體表面積24h 38.61.875 24 1737Kcal* 該結(jié)果應(yīng)用于我國(guó)人群時(shí)應(yīng)減5%：17370.95=1650.15（kcal/d）12第十二張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月例：男性，20歲，體重70kg，試計(jì)算BMR。BMR=（15.3m+679）*0.95=

9、 1662 （kcal/d）注：m為體重(kg)。摘自Technical Report Serie 724，Geneva，WHO，1985。 我國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦，我國(guó)兒童、青少年該公式適用，18歲以上人群按公式計(jì)算結(jié)果減5%。 年齡(y)公式(男)公式(女)0331010181830306060(60.9m)-54(22.7m)+495(17.5m)+651(15.3m)+679(11.6m)+879(13.5m) +487(61.0m)-51(22.5m)+499(12.2m)+746(14.7m)+496(8.70m)+829(10.5m)+596 按體重計(jì)算BMR（kcal/d） 表5 W

10、HO于1985年推薦使用Schofield(表)，計(jì)算一天的基礎(chǔ)代謝能量消耗（kcal/d）第十三張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 這部分能量消耗，主要取決于體力活動(dòng)的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間。 體力活動(dòng)測(cè)量很困難，因?yàn)樗且粋€(gè)包括運(yùn)動(dòng)類型，頻率，運(yùn)動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)度的多維變量。同時(shí)體力活動(dòng)能量消耗量還具有個(gè)體差異性，它的大小與人的體重和運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)，是運(yùn)隨動(dòng)類型和運(yùn)動(dòng)時(shí)間變化的不穩(wěn)定的數(shù)值。目前應(yīng)用BMR乘以體力活動(dòng)水平（physical activitylevel, PAL）來計(jì)算人體的能量消耗量或需要量?？偰芰肯牧?0.95BMRPAL2、體力活動(dòng)消耗的能量6第十四張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作

11、于2022年6月1.隨著步行速度增加，步行能耗逐步增加。速度與能耗之間呈現(xiàn)指數(shù)函數(shù)關(guān)系。Y（單位是 kcal /kg /min）=0.0000073627(V2weight)+0.0216 2.步頻是反映步行負(fù)荷特征的一個(gè)重要變量。步頻與能耗之間有密切的關(guān)系。舉例：步行能量消耗的研究3.步速越快，糖的氧化率越高，脂肪氧化率有緩慢下降的趨勢(shì)，步行中的能量更多地來源于糖。中等速度和長(zhǎng)時(shí)間步行有利于動(dòng)員脂肪。4.做相同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)肥胖者總能量消耗明顯高于正常體重者，這可能與肥胖者有較大的體表面積有關(guān)。5.環(huán)境氣溫和氣壓也對(duì)能量消耗有影響。第十五張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月7第十六張，PP

12、T共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月8第十七張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 又稱食物熱效應(yīng)(Thermic Effect of Food，TEF)，是指人體攝食過程中引起的額外的能量消耗。 原因：攝食過程中，營(yíng)養(yǎng)素的消化、吸收、轉(zhuǎn)化、合成所消耗的能量。食物成分食物熱效應(yīng)（占成分能值）脂肪4%5%碳水化合物5%6%蛋白質(zhì)30% 40%混合性食物10%18 3、食物特殊動(dòng)力作用不同能量物質(zhì)的食物熱效應(yīng)第十八張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月嬰幼兒、兒童、青少年需額外增加生長(zhǎng)發(fā)育所需能量。孕婦需增加子宮、胎盤、胎兒、乳房和體脂儲(chǔ)備所需能量。 乳母需增加合成分泌乳汁所需能量。孕婦+2

13、00kcal/d；乳母+500kcal/d 4、生長(zhǎng)發(fā)育第十九張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 計(jì)算能量消耗確定能量需要：包括基礎(chǔ)代謝、體力活動(dòng)和食物熱效應(yīng)三方面。 以20歲50kg女生為例，一天活動(dòng)耗能685kcal，其總熱量需求為？設(shè)總能耗為Z 基礎(chǔ)代謝（14.750+496）0.95=1170kcal 活動(dòng)耗能：685kcal 食物熱效應(yīng)：10%Z 需要攝入Z= 1170+ 685+ 10%Z計(jì)算得出Z=2061kcal人體一日能量需要量的確定第二十張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月1.能量消耗的測(cè)定直接測(cè)熱法：直接測(cè)熱法是讓受試者在一個(gè)相對(duì)完全隔熱的環(huán)境中，運(yùn)用高精度

14、的儀器檢測(cè)他們蒸發(fā)、輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)產(chǎn)生的熱量。 在 1890 年，美國(guó) Wesleyan 大學(xué)的兩位科學(xué)家首次運(yùn)用直接測(cè)熱法的理論原理制造出人體量熱計(jì)84。它的原理是測(cè)量在單位時(shí)間內(nèi)受試機(jī)體介質(zhì)的溫度變，再依照該介質(zhì)的比熱容，計(jì)算出機(jī)體在這段時(shí)間內(nèi)所散發(fā)出來的熱量 間接測(cè)熱法：間接測(cè)熱法的原理是通過計(jì)算呼入和呼出氣氛成分的改變，來計(jì)算能量的消耗。受試者需要佩戴氣體收集設(shè)備，通過分析儀器對(duì)氣體進(jìn)行成分分析，然后通過軟件計(jì)算得出能量消耗。 目前較常見的是 Cosmed K4b2（Cosmed，Rome，Italy）和 MetaMax 3B（German），它們都屬于超便攜式熱量測(cè)量設(shè)備，利用遙感

15、技術(shù)，可以準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)機(jī)體在安靜和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下每次呼吸的氣體交換情況，通過計(jì)算機(jī)體消耗的氧氣含量和釋放的二氧化碳量，求出呼吸商（Respiratory Quotient，簡(jiǎn)稱 RQ），根據(jù)相應(yīng)的氧熱價(jià)，計(jì)算出單位時(shí)間的能量消耗四.人體能量消耗量的測(cè)定和計(jì)算第二十一張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月2.能量消耗量的計(jì)算機(jī)體進(jìn)行體力活動(dòng)時(shí)，由糖、蛋白質(zhì)、脂肪三種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供能量。Weir JB假設(shè)糖有氧氧化耗氧量為x，蛋白質(zhì)耗氧量為y，脂肪耗氧量為z，且總耗氧量為1L。根據(jù)三種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的呼吸商（RQ）和氧熱。Weir JB 經(jīng)演算得：EE（Kcal）3.941+1.106R-0.365y，再利用蛋白與尿氮的關(guān)系，產(chǎn)生 1g 的尿氮的過程耗氧量為 5.941 L，則 y5.941UN（g），因而一段時(shí)間的 EE（Kcal）3.941VO2（L）+1.106VCO2（L）-2.17UN（g）根據(jù)三種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的呼吸商（RQ）、氧熱價(jià)的假設(shè)不同，EE 方程有所不同EE（Kcal）=3.83VO2（L）+1.18VCO2（L）。第二十二張，PPT共二十四頁，創(chuàng)作于2022年6月膳食能量推薦攝入量年齡（歲）PALRNI兆（MJ）千卡（kcal）男女男女18輕10.038.824002100中11.299.62