公共营养师三级-第三章-能量

第三章能量能量的来源及能值人体能量消耗的构成能量消耗量的估算能量平衡能量的参考摄入量及食物来源《食品营养学》第三章能量一、能量的来源与能值能量（energy）1cal＝4.184J来源糖类脂肪蛋白质能值（能量系数）每克糖类、脂肪和蛋白质产生的能量值食物能值食物彻底燃烧（体外燃烧）所测得的能值生理能值食物中人体可利用的能值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)第三章能量一、能量的来源与能值物质食物能值消化率%生理能值碳水化合物17.15(4.10)9816.8(4.0)脂肪39.54(9.45)9537.6(9.0)蛋白质23.64(5.65)9216.7(4.0)乙醇29.70(7.10)10029.7(7.1)不同物质的能值(kJ/g(kcal/g)第三章能量一、能量的来源与能值成人儿童与孕妇基础代谢基础代谢体力活动体力活动食物特殊动力作用食物特殊动力作用生长发育第三章能量二、人体的能量消耗二、人体的能量消耗基础代谢（不自主活动）身体的活动（自主活动）摄食生热效应（不自主活动）自然发生的第三章能量（一）基础代谢1.2.3.基础代谢BM和基础代谢率BMR基础代谢消耗能量的计算方法影响基础代谢（率）的因素第三章能量基础代谢(basalmetabolism,BM)：指维持机体最基本生命活动所消耗的能量。即人体在安静和恒温（18－25℃）条件下，禁食12h后，静卧、放松而又清醒时的能量消耗。此时能量仅用于维持体温、呼吸、血液循环及其他器官的生理需要基础代谢率（basalmetabolicrate,BMR）：指人体在基础代谢状态下，每小时每平方米体表面积（或每千克体重）的能量消耗。单位为kJ/(m2.h)或kJ/(kg.h)第三章能量1.BM及BMR年龄男女11～15195.4[46.7]172.416～17193.3[46.2]181.618～19166.1[39.7]154.0[41.2][43.4][36.8]20～30158.6[37.9]146.8[35.1]31～40157.7[37.7]146.4[35.0]41～50154.0[36.8]142.2[34.0]51以上149.0[35.6]138.5[33.1]我国人正常基础代谢率平均2-1-12-1-1——资料来源于《生理学》BMR近似计算公式18-49男：BMR=(15.3m+679)95%50-男：BMR=(11.6m+879)95%18-49女：BMR=(14.7m+496)95%50-女：BMR=(8.7m+829)95%第三章能量2.基础代谢消耗能量的计算方法（1）用体表面积计算（赵松山，1984）：BM=体表面积×BMR×24其中：体表面积(m2)=0.00659×身高（cm）+0.0126×体重（kg）-0.1603BMR查书158.6例：某男生20岁，1.75m，70kg，求其BM。BM=(0.00659×175+0.0126×70-0.1603)×158.6×24=1.875×158.6×24=7137(kJ)（1706kcal）第三章能量2.基础代谢消耗能量的计算方法（1）用体表面积计算（赵松山，1984）：BM=体表面积×BMR×24例：某男生20岁，1.75m，70kg，求其BM。体表面积查图：1.92该男生BM=1.92×158.6×24=7308(kJ)（1747kcal）第三章能量（2）直接计算（Harris和Benedict）：kcal男：BM=66+13.7×体重（kg）+5.0×身高（cm）-6.8×年龄（y）女：BM=65.5+9.5×体重（kg）+1.8×身高（cm）-4.7×年龄（y）再用上例：该男生BM=1764kcal(7381kJ)第三章能量2.基础代谢消耗能量的计算方法BMR（2）年龄（1）性别：男女5%-10%（3）体形：瘦高矮胖第三章能量（4）种族：Eskimo,IndianEuropeanAsian3.影响BMR的因素其他因素：(5)内分泌激素水平：甲状腺激素(6)环境:炎热或寒冷;(7)应激状态:发烧、创伤等.…….第三章能量3.影响BMR的因素（二）体力活动体力活动消耗的能量在人体总能量消耗中占主要部分。体力活动不仅消耗大量机械能，而且还要消耗用于修整组织及合成细胞内物质的能量。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。第三章能量活动强度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%时间特殊职业活动办公室工作，修理电器钟表，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，车工，金工等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第三章能量中国成年人活动水平分级（三）食物特殊动力作用食物特殊动力作用（specialdynamicaction,SDA）又称食物热效应（thermiceffectoffood,TEF），指因摄食物而引起的能量额外消耗的现象。这是由于在摄食过程中，人体对食物进行消化、营养素吸收、代谢转化等需要额外消耗能量，同时引起体温升高和散发热量。不同能量物质的食物热效应不同。第三章能量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%混合性食物10%不同能量物质的食物热效应第三章能量（三）食物特殊动力作用（四）生长发育儿童和孕妇所消耗的能量还包括生长发育的能量。其中：3-6个月婴儿：生长发育消耗能量占总消耗能量的15%-30%。儿童：每增加1g体重约需4.8kcal(20kJ)能量。孕妇：额外的能量供胎儿生长发育及自身生殖系统的特殊需要。第三章能量第三章能量三、能量消耗量的测定方法与估算气体代谢法双标记水法心率检测法活动时间计算法要因加算法（一）气体代谢法基本方法根据呼吸商（respiratoryquotient，RQ，一定时间内机体的CO2产量和耗氧量的比值），按表查出每升氧产热值，再乘以O2消耗量或者CO2产生量，即可获得单位时间的能量消耗量。例：某一被测对象经用口罩及气袋收集10min呼出气体100L（标准状态）；同时收尿测定10min内尿氮排出量为0.06g；测定呼出气体中O2含量为17.20%，CO2为3.2%，空气中O2含量为20.94%，CO2为0.03%。第三章能量第三章能量氧耗量=100×（20.94%-17.20%）=3.74LCO2产生量=100×（3.20%-0.03%）=3.17LRQ=3.17/3.74=0.85蛋白质排出量=0.06×6.25=0.375g查表的每克蛋白质耗氧量是1.010，二氧化碳产生量0.844L蛋白质代谢所耗的氧=1.010×0.375=0.379L蛋白质代谢所产生的二氧化碳=0.844×0.375=0.316LNPRQ=(3.17-0.331)/（3.74-0.316）=0.83查表当NPRQ=0.83时，氧的热当量为4.835kcal则，受试者的能量消耗=4.835×3.74=18.08kcal（二）双标记水法基本原理受试者喝入定量的双标记水，在一定时间（8-15d）连续收集尿样，通过测定尿样中稳定的双标记同位素及消失率，计算能量消耗量。适用于任何人群和个体的测定，无毒无损伤，但是费用高。第三章能量（三）心率监测法基本原理用心率监测器和Douglas袋法同时测量各种活动的心率和能量消耗，推算出心率-能量的多元回归方程，通过连续一段时间（3-7d）监测实际生活中的心率，可参照回归方程推算受试者每天能量消耗平均值。心率易受环境和心里影响，目前仅限于实验室应用。第三章能量（四）活动时间计算法估算程序：详细记录每天各项活动的时间→查出各项活动能量消耗率→算出各项活动能量消耗量→合计得出每平方体表面积24h能量消耗量→按被测对象体表面积校正，然后加上食物热效应所消耗的能量→24h总能量消耗量。注意记录时间不少于一周。例如：前例男生20岁，1.75m,70kg，他一天活动和能量消耗如下：第三章能量活动项目时间（min）能量消耗率2(kJ/m.min)能量消耗量（kJ）/m2穿脱衣服96.8661.74吃饭453.51157.95跑步823.26186.08…………………………合计14406000.65第三章能量注：体力活动能耗=时间*能耗率*体表面积（本例体表面积按1.87）第三章能量校正体表面积=6000.65×1.87=11221（kJ）加食物热效应TEF，该男生一天能量消耗量为11221（1+10%）=12343.1kJ活动类别时间/h能量/kcal能量/kJ卧床1.0×BMR职业活动1.7×BMR随意活动：社交及家务3.0×BMR休闲时间能量需要4.0×BMR872752012303906402170515016302680总计：1.78×BMR24278011630（五）要因计算法将某一年龄和不同的人群组的能量消耗结合他们的BMR来估算其总能量消耗，及BMR×PAL中体力劳动男子的能量需要量注：25岁，体重58kg，身高1.6m，BMI22.4，估计每小时基础代谢的能量消耗是65kcal/h第三章能量第三章能量四、能量平衡能量平衡重要性能量平衡性的判断（一）能量平衡重要性能量是否平衡，与健康关系极大；能量摄入不足，可造成体力下降，工作效率低下。而太少的脂肪贮存，身体对不幸的适应能力和抗病能力也因此而下降；体重太低的女性，性成熟延迟，易生产低体重婴儿；年老时，能量摄入不足会增加营养不良的危险。过多的能量摄入，会增加肥胖、高血压、心脏病、糖尿病和某些癌症的发生率，这一点已被西方国家所证实，我国近年来也有类似的危险趋势。第三章能量实际体重与理想体重比较身体状态±10%正常-10%~-20%中度缺乏-30%严重缺乏10%超重20%肥胖（二）能量平衡的判断通过体重进行判断理想体重(kg)=身高(cm)-105※前例男子175cm，70kg，正好是理想体重。第三章能量BMI身体状态18.5-22.9正常23-29.9超重30肥胖17-18.5轻度慢性能量缺乏16-16.9中度慢性能量缺乏16重度慢性能量缺乏（二）能量平衡的判断利用体质指数（bodymassindex,BMI）BMI=※前例男子BMI值为22.86，为正常身体状态。第三章能量体重(kg)[身高(m)]2五、能量的供给依据：1自己计算。2能量DRIs。三大产能物质占总能量供应的比例：碳水化合物55%-65%，脂肪20%-30%，蛋白质11%-15%。第三章能量第三章能量能量摄入量与消耗量的记录与计算分别详细记录自己5-7天摄入食物的种类、数量和各种活动（包括睡眠）的时间。根据食物的能值计算出每天能量摄入量，根据各种活动能量系数计算出每天能量消耗量。累计各天的结果，分析能量是否平衡。食物名称份量食物名称份量食物名称份量牛肉、瘦猪肉50g/份水蛋1个鸡蛋/份馒头(大)50g/个(面粉)鱼100g/份豆腐100g/份(含水)馒头(小)25g/个(面粉)排骨75g/份米饭1100g饭/500g米面包50g/个(面包)鸡翅膀125g/个沙河粉1100g粉/500g米糖15g/人天食用油35g/人天第三章能量附学生食堂食物参考重量（均以生计）本章重点人体能量消耗的构成第三章能量思考题1．试述能量的作用和生物学意义。2．能量系数、生理有效能量值(或称净能量系数)、食物的热效应（食物的特殊动力作用）、基础代谢、基础代谢率的概念。3．影响基础代谢率的因