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第三章人体能量需要能量的来源及能值能量消耗的测定方法人体能量消耗的构成能量的供给及食物来源学习目的与要求：掌握基础代谢(率)、食物特殊动力作用等概念掌握人体能量消耗的构成学习并掌握能量消耗量的测定及估算方法了解能量的合理膳食来源与构成及适宜摄入量第一节人体能量的来源及能值太阳能光合作用饮食营养一、能量的来源能量的来源二、能量单位能量的单位一般用“卡”表示一卡为1g水由15℃升高到16℃时所需要的能量营养学惯用“千卡”（kcal）1kcal=4.184kJ1000kcal=4184kJ=4.184MJ1kJ=0.24kcal产能营养素体外物理热价千焦耳／克（kJ/g）体内生物热价千焦耳／克（kJ/g）碳水化合物17.1517.15脂肪39.5439.54蛋白质23.6418.20**蛋白质在体内不能完全被氧化分解，代谢废物有尿素、尿酸、肌酐等，随尿液排出体外，这些物质能产生5.44kJ/g。三、热价(能值)食物中每克产能营养物质彻底燃烧氧化所释放的热量，叫食物的热价或能值,包括物理热价、生物热价。产能营养素人体内的消化吸收率（％）人体内氧化产生的生理有效能量千焦耳／克（kJ/g）碳水化合物9816.8脂肪9537.6蛋白质9216.7四、生理有效能量值每克乙醇在体内可以产热29.29KJ（7KCal）生理有效能量值＝热价×吸收率（％）第二节人体能量消耗的构成（对儿童、孕妇、乳母等）基础代谢体力活动食物特殊动力作用生长发育人体能量消耗的构成图解1、基础代谢能(basalmetabolism，BM):维持人体基本生命活动的能量。体温、呼吸、血液循环、腺体分泌、肌肉的一定紧张度等。测定条件：清醒、静卧、空腹(餐后12-14h)、周围环境安静、温度适宜(18-25℃)。年龄BMR（兆焦耳／天，MJ/d）10-18-30-〉60男0.0732W+2.720.0640W+2.840.0485W+3.670.0565W+2.04女0.0510W+3.120.0615W+2.080.0364W+3.470.0439W+2.49基础代谢率（basalmetabolismrate,BMR）：指单位时间内人体基础代谢所消耗的能量。按体重计算BMR的公式（FAO／WHO建议）•W是用kg表示的平均体重我国人正常基础代谢率平均值(kJ·m-2·h-1)*年龄11－1516－1718－1920－3031－4041－5051~男195.4[46.7]193.3[46.2]166.1[39.7]158.6[37.9]157.7[37.7]154.0[36.8]149.0[35.6]女172.4[41.2]181.6[43.4]154.0[36.8]146.8[35.1]146.4[35.0]142.2[34.0]138.5[33.1]＊方括号内数值为“kcal·m-2·h-1（1）体型和肌体构成A=0.00659H+0.0126W-0.1603A:体表面积（m2）H：身高（cm）W：体重（kg）同等体重，瘦高者矮胖者，男性高于女性5%-10%。影响基础代谢率的因素：（2）年龄性别30岁以上每10年降2%。(3)环境温度炎热、寒冷降低.（4）应激状态过多摄食、精神紧张升高；禁食、少食、饥饿降低。（5）其它因素尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高分三级：轻体力活动，中等体力活动，重体力活动2、体力活动能量消耗(TEE)与活动强度、持续时间、动作的熟练程度有关。活动水平职业工作时间分配工作内容举例PAL男女轻75％时间坐或站立25％时间站着活动办公室、修理仪器钟表、售货员、酒店服务员、化学实验操作、讲课等1.551.56中25％时间坐或站立75％时间特殊职业活动学生日常活动、机动车驾驶、电工安装、车床操作、金工切割等1.781.64重40％时间坐或站立60％时间特殊职业活动非机械化农业劳动、炼钢、舞蹈、体育运动、装卸、采矿等2.101.82中国成年人活动水平分级(physicalactivitylevel,PAL)产生原因：1）食物在消化道消化、吸收、代谢过程中的能量消耗。2）食物中只有转化为高能磷酸键（三磷酸腺苷，ATP）的部分才能被机体利用，其余的作为热能向体外散发，从而使消耗部分能量。3、食物特殊动力作用（SDA）指人体由于摄食所引起的一种额外能量消耗。碳水化合物:5－6％脂肪:4－5％蛋白质:30％A=10C/9.4A:一日热能需要量；C:生活观察一日热能消耗量；当混合膳食时，SDA＝BM×10%孕妇体内胎儿生长发育所需要的能量，乳母分泌乳汁等额外补充的能量。生长期的婴幼儿、儿童机体生长发育中新组织及其新组织的代谢所需要的量。4、生长发育的能量需要10％20-30％60-70％正常成人能量消耗的构成图解第三节能量消耗的测定一、人体能量需要量的测定：直接测定法和间接测定法循环式和开放式一）直接测定法直接测热法(directcalorimetry)的原理是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。直接测热装置示意图间接测热法(indirectcalorimetry)的原理是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）间接测定法营养物质耗氧量CO2产量氧热价呼吸商(L/g)(L/g)(kJ/g)(RQ)糖0.830.83211.00蛋白质0.950.7618.80.80脂肪2.031.4319.70.71产热量＝20.2(kJ／L)×O2(L)1、生活作业观察法能量消耗＝∑活动种类能量系数×该项活动持续时间二、人体能量需要量计算机体状态产热量平均机体状态产热量平均（kJ/m2·min）（kJ/m2·min）躺卧2.73扫地11.37开会3.40打排球17.05擦窗子8.30打篮球24.22洗衣9.98踢足球24.98第四节、能量在食品加工中的变化（一）能量密度是指每克食物所含的能量。（二）能量在食品加工中的变化能量既不能创造也不能消灭，它只能由一种形式转变为另一种形式.但是食物所含的能量则有可消化利用与不可消化利用之分。食品加工应尽量剔除不可食部分，以增加可食性比例和提高其可利用能量。低热食品：用含热量低的食物原料（包括人类不能消化吸收的纤维素）制成。高热食品：由能量高的食物特别是含脂肪高、含水量少的原料制成。如奶油、干酪、巧克力等。总之，不管哪种食品，都应有一定的营养密度，人体需要的热能和各种营养素之间应保持一定的平衡。(三).能量的供给与食物来源1,能量的供给能量的供给依据能量的消耗而定能量的供给量见表10世界各地营养调查表明:每人每天膳食总能摄入量中碳水化合物占55%~65%脂肪占20%~30%蛋白质占11%~15%2,能量的食物来源动物性食物脂肪蛋白质植物性食物碳水化合物蛋白质大豆含大量油脂和蛋白质水果,蔬菜含能量较少本章思考题何谓基础代谢能、食物特殊动力作用?掌握影响人体能量消耗的构成.掌握影响人体能量需要量的主要因素？掌握能量摄入比例？阅读材料：——饭吃八分饱近年来,生物学家在延长动物寿命方面取得了三项重大成果:(1)应用选择性繁殖的方法,将果蝇的寿命延长了1倍。(2)通过抑制一种叫age-1的基因活动,使线虫的寿命增加了70％。(3)喂饲啮齿类动物超低热量饮食,使其寿命相当于人类160岁。采用激素或者基因疗法也许能使人多活几十年,但是目前还做不到。一个只有0.1毫米长的透明线虫与人的差异也实在太大了。所以,大家可能对关于啮齿类动物(与人类同属哺乳动物)所取得的研究成果最感兴趣。虽然从1934年起,科学家已经令人信服地反复证明了摄食热量限制能有效地减缓多种动物的衰老,但这种摄食方式究竟能否延长人类的寿命和维持良好的健康状态,还远未找到确切的答案。已经有人在对猴子进行类似的研究,实验组猴子的摄食热量都严格限制在比摄食热量正常的对照组约低30%的水平上,迄今为止的初步研究结果是令人鼓舞的,实验组猴子与对照组的相比,都不仅既健康又活泼,而且延缓了某些方面的衰老,例如减慢了血压、胰岛素和血糖随年龄的升高。到目前为止,还未见对平均体重的人进行长期摄食热量限制的精细研究结果;而对发展中国家里因贫困而被迫以低热量饮食为生的人群所得的研究数据,也不能提供有用的信息,因为这些人群一般都不能从饮食中获得足够的基本营养。当今,日本人的平均寿命是世界之最,其原因是多种多样的,但与日本人奉行“饭吃八分饱,没病身体好”的饮食哲学有很大的关系。日本冲绳群岛的居民,他们摄入的热量比其他日本人要少(但仍能提供必需的营养),他们中百岁老人的出现率是日本的其他任何一个岛屿的居民的多倍,而他们患心脏病、中风、癌症、糖尿病和老年性大脑疾病的比例比其他日本人低。此外,美国和世界其他地区的流行病学调查结果表明,在摄食热量低的人群中某些癌症(尤其是乳腺癌、结肠癌和胃癌)的发病率较低。这类资料都表明,人类的健康和寿命很可能也能得益于低热量饮食。正常饮食低热量饮食平均寿命50d90d最高寿命100d139d正常饮食低热量饮食平均寿命23m33m最高寿命33m47m正常饮食低热量饮食平均寿命33m45m最高寿命54m69m自1934年进行第一次有关实验以来,大量的实验研究显示,一些哺乳动物(如老鼠、兔子和狗)通过比同类动物少吃30-40%的食物,能够比同类多存活1/3－1/2的时间,且更加年轻、活泼、瘦削,不容易罹患癌症和各种传染病。这是否意味着为了健康长寿人应该处于半饥饿状态呢?首先,在对灵长类动物(猴子等)的实验研究取得进一步的进展之前,大概不会有科学家把严格的摄食热量限制推荐给大量的人采用。其次,动物实验已经表明,突然的、快速的摄食热量限制并不能延长动物的寿命,而且摄食热量限制还会延缓年幼啮齿类动物的生长。所以,对于人类来说,比较恰当的做法可能是:在成年之后,渐进地实施减少摄食热量的计划,而其关键在于适当少食的同时仍保证摄入足量的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质。对于打算通过摄食热量限制来延长寿命和保健的人,请注意以下几点:(1)成年之后,越早实施摄食热量限制计划,一般说来效果越好。(2)应逐渐减少热量的摄入,任何突然的、快速的摄食热量限制都会产生相反的效果。例如,对于一个身高为1.7米的男性极轻体力劳动者来说,在实施摄食热量限制计划初,可以将摄食热量控制在9.94兆焦左右;然后在5-6年内逐渐减少到8.29兆焦左右。(3)食用一些营养价值丰富的食品,在摄入足够的营养的同时摄入较少的热量,为此个人就必须精挑细选食物,或许还必须服用维生素和其他一些养分的片剂或胶囊。在所有的食品中,蔬菜和鲜果具有最多的抗衰老物质和最低的热量。(4)摄食热量限制计划木适用于以下人群:正在生长发育的少年儿童,营养不足的老年人,患有严重疾病的人,正在康复中的病人等。(5)应该在医生指导下实施摄食热量限制计划。过度的摄食热量限制有可能导致女性不孕症。长期处于排卵停止状态并伴有雌激素生成减少的女性,若实施摄食热量限制计划,则老年时患骨质疏松症和肌肉块减损的危险上升。摄食热量限制还有可能损害人的抗损伤、抗感染和抗严寒酷暑的能力。