營養(yǎng)代謝和能量

關于營養(yǎng)代謝和能量第一頁，共六十六頁，2022年，8月28日氧的傳輸過程第二頁，共六十六頁，2022年，8月28日

人體所需主要營養(yǎng)物質(zhì)糖碳水化合物脂肪、磷脂、膽固醇蛋白必需氨基酸：蛋、賴、色、苯丙、亮、異亮、纈、蘇氨酸非必需氨基酸氮平衡：氮的攝入量與排出量的大致相等，代表蛋白的合成代謝與分解代謝速率相當正氮平衡：蛋白攝入大于消耗，機體生長發(fā)育回復負氮平衡：蛋白攝入小于消耗，營養(yǎng)不良、消耗性疾病第三頁，共六十六頁，2022年，8月28日維生素水溶性維生素脂溶性維生素維生素B1維生素B2維生素PP維生素B12維生素C維生素A維生素D維生素E維生素K第四頁，共六十六頁，2022年，8月28日無機鹽主要無機鹽元素微量元素鈣磷鎂鈉鉀氯硫等銅硒錳鋅氟第五頁，共六十六頁，2022年，8月28日

人體能量需要產(chǎn)能營養(yǎng)素和生理有效能量食物營養(yǎng)素產(chǎn)生能量碳水化合物脂肪蛋白質(zhì)產(chǎn)能營養(yǎng)素熱源質(zhì)人攝取第六頁，共六十六頁，2022年，8月28日概述人體的供能

任何的體育活動，都要透過肌肉收縮而得以完成，但肌肉收縮則要在能量供應充足的情況下，才能夠正常運作，所以能源可說是各項體育活動的基本要素。體育鍛煉可以改善人體內(nèi)能量的儲備，從而提高運動表現(xiàn)。第七頁，共六十六頁，2022年，8月28日

人體能量需要決定人體能量消耗的因素基礎代謝體力活動食物特殊動力作用的能量消耗

生長發(fā)育的能量消耗（對兒童、孕婦、乳母）能量消耗＝＋＋＋能量消耗的構(gòu)成第八頁，共六十六頁，2022年，8月28日

人體不能直接利用三大物質(zhì)分解釋放的能，因為人體的組織細胞也不能直接利用食物中的能量，而需要一個中間環(huán)節(jié)ＡＴＰ三磷酸腺苷（adenosine

triphosphate，簡稱ATP）的高能量化合物，它儲存于肌肉細胞之中或通過氧化人體供能物質(zhì)可釋放出來，通過高能磷酸鍵釋放的能量。三大能源物質(zhì)在轉(zhuǎn)移能量時，約45%轉(zhuǎn)移到ATP的高能磷酸鍵上，約55%的能量直接轉(zhuǎn)變成熱能。ATP經(jīng)細胞利用后，最終也轉(zhuǎn)為熱能，當ATP被分解的時候，就能夠提供能量作肌肉活動之用了。生物能量的基本單位第九頁，共六十六頁，2022年，8月28日能量的代謝一、機體的能量來源和利用（一）能量的來源1.三磷酸腺苷的生成和利用①ATP既是儲能物質(zhì)又是供能物質(zhì)②磷酸肌酸是機體內(nèi)ATP的儲存庫ATP釋放能量儲存能量ADP+PI第十頁，共六十六頁，2022年，8月28日1.糖類：又稱碳水化合物，人們膳食中主要的糖是淀粉。是機體生命活動的主要能量來源，糖的有氧氧化和無氧酵解，肝和肌肉等組織中含有豐富的肝糖原和肌糖原葡萄糖在細胞內(nèi)的儲備形式。

能量的代謝第十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日

2.脂肪：脂肪的主要功能是儲存和供給能量。體脂除主要作為供能物質(zhì)外，還具有緩沖機械沖擊，保護和固定內(nèi)臟器官的作用，以及防止體熱過多散失的保溫作用等。其主要特點是儲存量大，釋放能量多。酮癥酸中毒。能量的代謝第十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日

3.蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)是一種高分子的有機物，除含碳、氫、氧外，主要還含有氮。蛋白質(zhì)是由許多氨基酸分子結(jié)合而成的。蛋白質(zhì)的存在以及蛋白質(zhì)的新陳代謝是生長、發(fā)育、繁殖、運動、分泌、吸收等種種生命現(xiàn)象的基礎。蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞的基本成分，是組織生長、修補和更新的主要原料。能量消耗很少(長期饑餓或極度消耗時，才成為主要能量來源)。能量的代謝第十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日能量的流程圖第十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日機體能量的來源與去路第十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日三種能源物質(zhì)的比較能源物質(zhì)糖脂肪蛋白質(zhì)主要功能供給機體生命活動所需能量儲存能量供給能量構(gòu)成細胞成分及某些生物活性物質(zhì)占正常供能比例70%<30%很少供能特點有氧氧化（主要，尤其是腦）無氧氧化（骨骼肌）短期饑餓時成為主要供能物質(zhì)長期饑餓脂肪耗竭時供能，以維持生命儲備情況較少，僅150g占體重20%第十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日有氧代謝與無氧代謝無氧代謝是肌肉劇烈運動時氧供應滿足不了需要，肌肉即利用三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)的無氧分解和糖的無氧酵解生成乳酸，釋放出能量，再合成三磷酸腺苷供給肌肉需要的一種代謝過程

所謂有氧代謝運動也稱“等張運動”，是指以增強人體吸入、輸送與使用氧氣為目的的耐久性運動。在整個運動過程中，人體吸入的氧氣大體與需要的氧氣相等。有氧代謝運動的特點是強度低、有節(jié)奏、不中斷，持續(xù)時間長，而且方便易行，容易堅持。第十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日第十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日二、能量代謝的測定（一）與能量代謝有關的幾個基本概念①食物的熱價：1ｇ食物在氧化時所釋放出來的熱量，稱為食物的熱價。物理熱價：指食物在體外燃燒時釋放的熱量。生理熱價：指在體內(nèi)氧化時所產(chǎn)生的熱量。營養(yǎng)熱價：指食物在體內(nèi)氧化吸收（比值不同）時釋放的熱量食物的氧熱價：某種食物氧化時,每消耗1L氧所產(chǎn)生的熱量稱為該種食物的氧熱價。第十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日呼吸商由來

呼吸商(RQ)：指一定時間內(nèi)，機體的CO2產(chǎn)生量與消耗O2量的比值。RQ＝CO2產(chǎn)生量/耗O2量也常用RER呼吸交換律來表示AT是RER=1為時的值VO2我們稱之為氧耗量，VCO2我們稱之為二氧化碳產(chǎn)生量現(xiàn)舉出一個氣體分析實驗例。

現(xiàn)某健康成人安靜狀態(tài)下的呼出氣作氣體分析，結(jié)果為：O2=16.26%；CO2=4.14%。呼出氣量為1分鐘5.2L（通常將呼出氣量換算為不含水蒸氣的標準狀態(tài)值；也有換算為被水蒸氣飽和的1個大氣壓、體溫狀態(tài)下的值）?？諝獾慕M成是：O2=20.96%；N=79.00%；CO2=0.04%。則：

受試者從每100ml通過肺的氣體中吸收的氧氣為：

20.96ml-16.26ml=4.7ml(或每升氣體中的47ml)

(空氣)（呼出氣）

因為呼出氣量為5.2L，則1分鐘的耗氧量為：

47ml×5.2=244.4ml

100ml呼氣中的CO2為：

4.14ml-0.04ml=4.1ml(或每升氣體中的41ml)

(呼出氣)（空氣）

1分鐘CO2排出量為：

41ml×5.2=213.2ml

第二十頁，共六十六頁，2022年，8月28日糖消耗的呼吸商值在一般化學反應中，反應物的量與產(chǎn)物量之間呈一定的比例關系，這就是定比定律。例如，氧化1mol葡萄糖，需要6mol氧，同時產(chǎn)生6molCO2和6molH2O,并釋放一定量的能。下列反應式表明了這種關系：RQ=產(chǎn)生的CO2mol數(shù)/消耗的O2mol數(shù)=產(chǎn)生的CO2ml數(shù)/產(chǎn)生的O2ml數(shù)糖的一般分子式為（CH20）n，氧化時消耗的02和產(chǎn)生的C02分子數(shù)相等，呼吸商應該等于1

6molO2

6CO26molO2第二十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日脂肪類的呼吸商脂肪氧化時需要消耗更多的氧。在脂肪本身的分子結(jié)構(gòu)中，氧的含量遠較碳和氫少。因此，另外提供的氧不僅要用氧化脂肪分子中的碳，還要用來氧化其中的氫。所以脂肪的呼吸商將小于1?，F(xiàn)以甘油三酸酯（triolein）為例：

C57H104O6+80O2=57CO2+52H2O

RQ＝57molC02/80mol02＝0.7123molO2

16CO2第二十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日RQ值（RER）由于各種食物在體內(nèi)氧化時的耗O2量、CO2產(chǎn)生量的不同，故各種食物的呼吸商不同。根據(jù)RQ可估計某一段時間內(nèi)機體氧化各種食物的比例：RQ＝1.0→氧化糖；RQ＝0.70→氧化脂肪RQ＝0.85→一般飲食；RQ＝0.80或＜1.0→長期饑餓第二十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日產(chǎn)能營養(yǎng)素體外氧化燃燒產(chǎn)生能量千焦耳／克（kJ/g）體內(nèi)氧化燃燒產(chǎn)生能量千焦耳／克（kJ/g）碳水化合物17.1517.15（4.1kcal）脂肪39.5439.54（9.45Kcal）蛋白質(zhì)23.6418.20*（4.35kcal）

蛋白質(zhì)在體內(nèi)不能完全被氧化分解，代謝廢物有尿素、尿酸、肌酐等有機物，隨尿液排出體外，這些物質(zhì)能產(chǎn)生能量5.44kJ/g。三種產(chǎn)能營養(yǎng)素在人體內(nèi)外釋放熱能情況第二十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日呼吸商圖第二十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日

通常條件下的呼吸商

在人的日常生活中，營養(yǎng)物質(zhì)不是單純的，而是糖、脂肪和蛋白質(zhì)混合而成的（混合膳食）。所以，呼吸商常變動于之間。人體在特定時間內(nèi)的呼吸產(chǎn)要看哪種營養(yǎng)物質(zhì)是當時的主要能量來源而定。若能源主要是糖類，則呼吸商接近于1.00；若主要是脂肪，則呼吸商接近于0.71。在長期病理性饑餓情況下，能源主要來自機體本身的蛋白質(zhì)和脂肪，則呼吸商接近于0.80。一般情況下，攝取混合食物時，呼吸商常在0.85左右。第二十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日單位換算1MET=耗氧量3.5ml/(kg·min)＝0.0167千卡／公斤／分例A：體重50kg，運動強度3MET，運動時間20分鐘；請計算這段時間的能量消耗

3met×0.0167×20×50=50千卡

例B：體重50kg，能量監(jiān)測儀上顯示運動量100千卡，運動時間30分鐘,請計算此段時間的運動強度?

100千卡÷30分鐘÷50kg÷0.0167=4met

例C：體重50kg，運動10分鐘，耗氧量3.5mlO2×50×10=1750

mlO2

1千卡/1大卡/1卡路里（kcal）=4.184千焦（kJ）1卡＝4.182焦耳（千克*9.8=牛，牛*米=焦耳）第二十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日非蛋白呼吸商綜前已述，應該測出在一定時間內(nèi)機體中糖、脂肪和蛋白質(zhì)三者氧化分解的比例。為此。首先必須查清氧化了多少蛋白質(zhì)，并且將氧化這些蛋白質(zhì)所消耗的氧量和所產(chǎn)生的CO2從機體在該時間內(nèi)的總耗氧量和總CO2產(chǎn)量中減去，算出糖和脂肪氧化（非蛋白質(zhì)代謝）的CO2產(chǎn)量和耗氧量的比值，即非蛋白呼吸商（non-proteinrespiratoryquotient,NPRQ），然后才有可能進一步查清糖和脂肪各氧化了多少克。

第二十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日熱量的計算原理第二十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日能量代謝測定的方法直接測熱法道理簡單，實施很難,一般不用.間接測熱法測定氧氣的消耗量和CO2的排出量.

第三十頁，共六十六頁，2022年，8月28日臨床上使用的方法臨床上為了簡便，使用氣體分析方法，在機體呼吸空氣的條件下測定VO2和VCO2產(chǎn)量的方法。其原理是，氣體分析器分析受試者一定時間內(nèi)的呼出氣，測定呼出氣量和濃度并分析呼出氣中氧和CO2的濃度。由于吸入氣就是空氣，所以其中O2和CO2的濃度氣體分析器分析可以測定測。根據(jù)吸入氣和呼出氣中O2和CO2的濃度計氣量，可算出該時間內(nèi)的VO2和VCO2排出量。進而計算VO2和VCO2產(chǎn)量，并算出RQ。第三十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日

能量的計算就根據(jù)非蛋白呼吸商表得出呼吸商的氧熱價，然后將氧熱價乘以耗氧量，便得出該時間內(nèi)的產(chǎn)熱量。仍以上述間接測熱法計算方法列舉的例子為數(shù)據(jù)（見前），按此簡略法來計算，則結(jié)果如下：呼吸商=340/400=0.85查表，呼吸商0.85時的氧熱價為20.36kJ，所以24小時的產(chǎn)熱量=20.36×400=8144（1948kcal)第三十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日營養(yǎng)處方第三十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日減肥與營養(yǎng)補充能量的攝入＞消耗的能量補充的能量≥消耗的能量

第三十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日健身（MET）代謝當量（MET）：MetabolicEquivalent代謝當量是以安靜且坐位時的能量消耗為基礎，表達各種活動時相對能量代謝水平的常用指標。它是指運動時的代謝率與安靜時代謝率的比值，很多有氧訓練器械都會用它來顯示運動強度、估算熱量消耗?？梢杂脕碓u估心肺功能和運動強度

沒有氧耗量VO2沒有RER或RQ如何計算脂肪和碳水化合物與糖

第三十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日VE分鐘通氣量

分鐘通氣量(VE)是指每分鐘進、出于肺的氣體總氣量，即維持基礎代謝所需的通氣量。運動時，每分通氣量增大。盡力作深快呼吸時，每分鐘所能吸入或呼出的最大通氣量。VE是常用的肺通氣功能指標，其與最大分鐘通氣量的函數(shù)關系是反映通氣代償能力的指標之一。VE更是危重監(jiān)護人工通氣時的關鍵指標之一，對人工通氣參數(shù)的設置至關重要。VE>10～12l/min為通氣過度，VE<4～3l/min為通氣不足。為潮氣量與呼吸頻率（RR）（MV＝VT×RR）。靜息時，MV為6～8L／min。第三十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日基礎代謝(basalmetabolism)在基礎狀態(tài)下的能量代謝稱為基礎代謝(basalmetabolism)。所謂基礎狀態(tài)是指人處在清醒而又非常安靜、不受肌肉活動、環(huán)境溫度、食物及精神緊張等因素影響時的狀態(tài)。這時人體各種生理活動和代謝都比較穩(wěn)定，代謝率比一般安靜時的代謝率低8%～10%左右，能量消耗僅限于維持體溫、心跳、呼吸、腸蠕動以及其它基本生命活動的需要。單位時間內(nèi)每m2體表面積的基礎代謝稱為基礎代謝率(basalmetabolismrate，BMR)。通常以kJ/(m2·h)表示。第三十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日BMR(basalmetabolicrate)

基礎代謝率對減肥有非常大的影響，每天適量的運動有助于提高身體的基礎代謝率，而節(jié)食(極端是絕食)會降低人的基礎代謝率。通過性別，年齡，身高和體重能粗略計算基礎代謝率。基礎代謝率的測定是臨床上診斷甲狀腺疾病的簡便而有效的方法。其他如腎上腺皮質(zhì)和垂體前葉激素分泌不足時，也可表現(xiàn)為基礎代謝率降低。體溫升高時，基礎代謝率也升高。通常體溫每升高1℃，基礎代謝率就升高13%。人在長期饑餓或營養(yǎng)不足時，會出現(xiàn)基礎代謝降低。此外，測定基礎代謝率和在不同活動強度下的能量代謝率也是合理制定營養(yǎng)標準，安排人們膳食的依據(jù).基礎代謝（BEE）第三十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日基礎代謝率(BMR)的測定

BMR的測定:(通常采用簡易法)①把基礎狀態(tài)下的呼吸商定為0.82、氧熱價為20.20KJ。②測出1h內(nèi)(測6min的耗氧量×10)的耗氧量。③測出體表面積。④BMR＝20.195×耗氧量/體表面積BMR正常值＝±10％～±15％，＞±20％→可能是病態(tài)甲亢：+25％～+80%；甲減：-20%～-40%發(fā)燒：體溫每升高1℃，BMR升高13%.第三十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日BEE與REE基礎代謝（BEE）是人體晚餐后禁食至少12h后，與翌晨清醒時即刻測定的能量消耗靜息代謝能量消耗（REE）系指在溫度適宜和安靜休息狀態(tài)下的能量消耗。一般認為基礎代謝和靜息代謝值相差小于10%，故實際使用時多可相互代替，約占總能量消耗的60%-75%。REE與瘦體組織關系很大，一般用Harris-Benedict公式推算的是BMR：BMR(男)=(13.7×體重(公斤))+(5.0×身高(厘米))-(6.8×年齡)+665

BMR(女)=(9.6×體重(公斤))+(1.8×身高(厘米))-(4.7×年齡)+655男BEE=66474＋13.75×體重(㎏)+5.0033×身高(㎝)－6.7550×年齡(歲)女BEE=655.0955＋9.463×體重(㎏)＋1.8496×身高(㎝)－4.6756×年齡(歲)第四十頁，共六十六頁，2022年，8月28日BMI體脂肪健康指數(shù)

BMI指數(shù)（身體質(zhì)量指數(shù)，簡稱體質(zhì)指數(shù)又稱體重指數(shù)，英文為BodyMassIndex，簡稱BMI），是用體重公斤數(shù)除以身高米數(shù)平方得出的數(shù)字，是目前國際上常用的衡量人體胖瘦程度以及是否健康的一個標準。主要用于統(tǒng)計用途，當我們需要比較及分析一個人的體重對于不同高度的人所帶來的健康影響時，BMI值是一個中立而可靠的指標。第四十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日全美衛(wèi)生研究所（NIH）康體標準由于存在誤差，所以BMI只能作為評估個人體重和健康狀況的多項標準之一。全美衛(wèi)生研究所（NIH）推薦醫(yī)生參照以下三項因素評估患者是否超重。BMI腰圍——測量腹部脂肪與肥胖相關疾病的危險因素，如高血壓、LDL（“惡性”）膽固醇過高、HDL（“良性”）膽固醇過低、高血糖和吸煙。由于BMI沒有把一個人的脂肪比例計算在內(nèi)，所以一個BMI指數(shù)超重的人，實際上可能并非肥胖。舉個例子，一個練健身的人，由于體重有很重比例的肌肉，他的BMI指數(shù)會超過30。如果他們身體的脂肪比例很低，那就不需要減重。第四十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日無氧閾(Anaerobicthreshold，AT或VO2AT)

指運動時有氧供能尚未需要無氧代謝補充供能時

的最大VO2值，即尚未發(fā)生乳酸性酸中毒時的最高VO2，

反映了機體耐受負荷的潛能，同時也反映了乳酸鹽和

乳酸鹽/丙酮酸比率在肌肉和動脈血中增加，它取決于

無氧代謝時乳酸產(chǎn)量。是運動時無氧代謝能力的標志

可用于運動醫(yī)學、運動訓練、生理及航空醫(yī)學等方面。第四十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日代謝測試儀第四十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日發(fā)展歷程開始研究時的測試方式道格拉斯氣袋法第四十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日發(fā)展歷程1970年以來氣體分析器的發(fā)展佩戴沉重繁瑣，測試數(shù)據(jù)分析復雜，數(shù)據(jù)誤差大，測試者配合不易第四十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日發(fā)展歷程每口氣呼吸法操作繁瑣，判斷復雜第四十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日現(xiàn)今狀況臨床上還帶有血壓，心電，血氧等檢測設備，操作比較復雜，非專業(yè)人士很難搞的清楚參數(shù)與圖形代表的意義，判斷結(jié)果必須要有很豐富經(jīng)驗的醫(yī)師，懂心內(nèi)科，呼吸科知識的專業(yè)人士來診斷第四十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日aeroman?/aeroscan

第四十九頁，共六十六頁，2022年，8月28日aeroman?/aeroscan的特點1體積小，重量輕，便于攜帶,使用容易，操作簡單。2測試程序簡單明了。適合非專業(yè)人士使用。3測試圖形簡明清晰，便于測試者配合。4測試參數(shù)簡單易懂，易于分辨測試結(jié)果。5測試結(jié)果，直接明了，易于非專業(yè)人士看懂結(jié)論6測試成本低廉，便于測試者接受。7測試功能強大，應用廣范第五十頁，共六十六頁，2022年，8月28日圖形化操作界面第五十一頁，共六十六頁，2022年，8月28日簡單明了的圖形參數(shù)顯示第五十二頁，共六十六頁，2022年，8月28日運動狀況下的顯示第五十三頁，共六十六頁，2022年，8月28日最大氧耗量的相關參數(shù)-VO2max第五十四頁，共六十六頁，2022年，8月28日結(jié)束后的圖形報告分析第五十五頁，共六十六頁，2022年，8月28日能量消耗與功率第五十六頁，共六十六頁，2022年，8月28日測試的結(jié)果及分析第五十七頁，共六十六頁，2022年，8月28日訓練范圍顏色識別第五十八頁，共六十六頁，2022年，8月28日體育市場常見品牌便攜式