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第二章能量代谢PPT课件

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运动生理学课件能量代谢

运动生理学课件能量代谢
通过合理饮食和适量运动 ，控制体重在健康范围内 ，是维护健康的重要措施 。
能量平衡与慢性疾病预防
慢性疾病
如心血管疾病、糖尿病和某些癌 症等慢性疾病，与能量平衡密切
相关。
风险因素
长期能量摄入过多或过少，都可能 导致慢性疾病的发生。保持能量平 衡有助于降低这些风险。
预防措施
通过维持能量平衡，结合其他健康 生活方式，如合理饮食、规律运动 等，可以有效预防慢性疾病的发生 。
感谢您的观看
THANKS
能量就越多。
意义
活动代谢是人体能量消耗的重要 组成部分，适量的活动可以促进 能量消耗，有助于控制体重和预
防肥胖。
食物特殊动力作用
定义
食物特殊动力作用是指摄食过程中对食物进行消化、吸收 、代谢转化过程而消耗的热量。
影响因素
食物特殊动力作用的消耗与摄食量、食物种类和个体差异 有关。一般来说，摄食量越大、食物中蛋白质含量越高， 食物特殊动力作用所消耗的能量就越多。
脂肪
脂肪是运动中主要的慢速能源 ，能够提供大量的能量，帮助 运动员在长时间内维持运动。
脂肪的能量密度高，每克脂肪 可以提供9千卡的能量，比碳水 化合物和蛋白质都高。
在长时间、低强度的运动中， 脂肪的供能比例较高，而在高 强度运动中，脂肪供能比例较 低。
蛋白质
蛋白质在运动中主要起修复和构 建肌肉的作用，但在某些情况下
在动物体内，呼吸作用是主要的能量来源，通过氧化有机物来释放能量 。
能量代谢的生理意义
能量代谢是维持生物体正常生理功能的基础，为各种生理活动提供所需的能量。
通过能量代谢，生物体能够适应环境变化，维持内环境的稳态，保证正常的生理功 能。
能量代谢与生长发育、应激反应等生理过程密切相关，对生物体的生存和繁衍具有 重要意义。

运动生理学 能量代谢 第二章第二节

运动生理学 能量代谢 第二章第二节
同一时间内机体CO2的生成量和耗氧量的比值称为 呼吸商（respiratory quotient，RQ）
日常生活中，进食的是糖、脂肪和蛋白质的混 合膳食，机体几种食物同时分解氧化，呼吸商常 变动于0.71～1.00之间，具体值取决于机体内三 种营养物质氧化分解的比例。一般情况下，混合 膳食的呼吸商约在0.85左右。
根据这一原理，计算一定时间内人体中氧化分解 的糖、脂肪和蛋白质各有多少，就可计算出整个机体 单位时间内释放的热量。
食物热价
1g 食 物 氧 化 时 产 生 的 热 量 称 为 食 物 热 价 （ thermal equivalent of food）或卡价（caloric value of food）。
机 械 功 也 可 将 其 折 算 为 热 量 （ 1 kg • m 的 功 相 当 于 0.0024 kcal的热量，1kcal = 4.1868kJ）。
能量代谢测定原理
机体代谢过程中，由营养物质氧化所释放的能量，应等于它最终 转化在的热能和所做的机械功之和。
在能量代谢的实际测定中，如果机体处于静息状态，而未做外功 ，所释放的能量应全部转化成热能散发，测定单位时间内机体所产 生的热量就可测算出机体的能量代谢。
基础条件
① 清晨空腹，餐后12小时以上，前次进餐为素食，且不宜过 饱，以排除食物特殊动力作用的影响； ② 室温保持在20-25℃，排除环境温度的影响； ③ 测定前避免剧烈活动，休息30分钟左右。测定时平卧，全 身肌肉放松，尽量排除肌肉活动的影响； ④ 受试者消除紧张、焦虑、恐惧等，排除精神紧张的影响； ⑤ 受试者体温正常。
中国人正常的基础代谢率平均值（kJ/m2·h）
年龄 （岁）
11～15
16～17
18～19

第二章能量代谢

第二章能量代谢

2、脂肪在体内的代谢过程
脂肪组织
脂肪
β-氧化 乙酰辅酶A 三羧酸循环 ATP 肌肉
甘油 + 脂肪酸
磷酸甘油脂 糖异生
肝
脂
肪小 肠
血液
（三）蛋白质
1.蛋白质的生物学功能 构成和修补机体组织。 调节机体生理功能； 氧化供能
2、蛋白质在体内的代谢过程
组织蛋白质
肝 尿素
血液
氨基酸
氨基
肾 尿
小肠
相应的酮酸 +氨基 乙酰辅酶A 三羧酸循环
2、糖在体内的代谢过程
组织氧化 CO2+H2O
肌糖原 乳酸
CO2+H2O 肌肉
血液 小 肠
葡萄糖80-
120mg/100ml
葡 萄 糖
乳酸
肝糖原
肝
3.糖的分解代谢 (1)糖酵解 (2)有氧氧化
无 氧 酵 解 糖 的 分 解 代 谢
有 氧 氧 化
（二）脂肪
1.脂肪代谢的生物学功能 氧化供能——是机体内能量贮存库。 构建细胞的组成成分； 促进脂溶性维生素的吸收与利用； 对机体的保护作用。
（二）基础代谢率的简易测定
第二节 运动状态下的能量代谢
一、能量代谢对急性运动的反应 （一）急性运动时的无氧代谢 • 磷酸原系统——无氧代谢的非乳酸成分 • 糖酵解供能系统——无氧代谢的乳酸成分 （二）急性运动时的有氧氧化 • 有氧氧化系统
（三）急性运动中能量代谢的整合
• 大强度运动中各能量代谢系统对能量供应的参与 并非以顺序出现，而是相互整合、协调，共同完 成能量需求。（表2-6）
• 糖酵解系统： 运动前后丙酮酸或乳酸变化 做工量与血乳酸增值
• 有氧氧化系统： 运动前后ATP合成速率及量的变化 最大摄氧量

能量代谢(生理学第七版)PPT课件

能量代谢(生理学第七版)PPT课件
储存的能量。
磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径是葡萄糖氧化分解 的一种方式，其代谢产物对维持 细胞内还原环境具有重要意义。
能量代谢的重要性
01
02
03
维持生命活动
能量代谢是维持生物体正 常生命活动的基础，没有 能量代谢，生物体的各项 生理功能将无法进行。
生长发育
能量代谢为生物体的生长 发育提供必要的能量，通 过合成代谢过程合成细胞 和组织所需的物质。
详细描述
肥胖症的病因较为复杂，主要包括遗传、环境、内分泌、炎症和肠道微生物等多种因素。肥胖症患者通常存在能 量代谢异常，如脂肪分解减少、脂肪酸氧化降低、葡萄糖利用降低等。肥胖症可导致多种健康问题，如心血管疾 病、糖尿病、高血压等。
糖尿病
总结词
糖尿病是一种常见的慢性代谢性疾病，主要表现为胰岛素分泌不足或作用缺陷， 导致血糖升高。
ATP
细胞中的主要能源物质，用于各种 生命活动的直接供能。
生物电
某些细胞在兴奋过程中能够产生生 物电，传递信息。
03
能量代谢的调节
激素对能量代谢的调节
胰岛素
胰高血糖素
肾上腺素
甲状腺激素
促进细胞对葡萄糖的摄 取和利用，降低血糖水
平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平。
促进糖原分解和糖异生， 升高血糖水平；同时促 进脂肪分解，提供能量。
生物体的能量主要来源于食物中的有 机物，通过氧化分解或合成代谢过程 释放出所含的化学能。
能量代谢的分类
有氧代谢
有氧代谢是指细胞在氧的参与下， 通过多种酶的催化作用，把有机 物彻底氧化分解（通常以分解葡 萄糖为主），产生二氧化碳和水，
释放能量。
无氧代谢
无氧代谢是指细胞在无氧条件下， 通过酶的催化作用，把有机物不 彻底地氧化分解，同时释放出所

能量代谢与运动PPT课件

能量代谢与运动PPT课件

第三节 静息和运动时的能耗
主要内容
A.肌红蛋白的含量，B.血乳酸水平，
C.30m冲刺速度， D.无氧阈值。
• 8、磷酸原系统和乳酸能系统供能的共同特点是（ ）。
A.都不需要氧，
B.都产生乳酸，
C.都能维持较长时间运动，D.都可产生大量ATP。
第36页/共58页
思考题：
举例说明能量连续统一体在运动实践中 有何应用价值？
第37页/共58页
• 评价指标：血乳酸水平，最大氧亏能力
第23页/共58页
(三)有氧氧化系统
• ： 概念 有氧氧化系统是指糖、脂肪、蛋白质彻底氧化成CO2和H2O的过程中再
合成ATP的能量系统。 • 1mol葡萄糖氧化生成CO2和H2O，产生38或39molATP。
• 特点：①有氧供能。②输出功率低。③能生成大量ATP，贮能多。④不产生
第5页/共58页
一、能量的来源和去路
• 能量来源：体内糖、脂肪、蛋白质的氧化分解放能。 • 能量转移：有机物氧化分解释放的能量一部分用来维持体温，一部
分转换成ATP贮存。
• 能量利用（去路）：ATP分解放能供机体各种生命活动需要。
第6页/共58页
• 能量代谢过程
糖、脂肪、蛋白质 能量（散发）
能
化学能
• 概念:糖酵解系统是指肌糖元或葡萄糖无氧分解生成乳
酸,再合成ATP的能量系统，也称乳酸能系统。 1mol葡萄糖酵解产生2mol乳酸，生成2或3molATP。
• 特点:①无Ｏ2供能。②输出功率居中.③供能时间为33S。
④能源：糖原。⑤产生乳酸使机体至疲劳。⑥10S以上 （主要为1～3min）的大强度项目供能，如400、800M 跑等。⑦意义在供氧不足时快速供能,以应付急需。

运动生理学 能量代谢第二章第三节

运动生理学 能量代谢第二章第三节

（四）无氧供能的暂时性
根据能量统一体理论，ATP再合成的无氧 方式与有氧方式是一个统一体。启动哪一种方 式供能取决于运动强度的变化，当运动强度耗 能速率大于有氧产能最大速率时，必然动用产 能更快的无氧方式，以满足该状态的代谢需要。
（五）有氧代谢的基础性
从细胞的结构和功能来看，有氧供能是机 体生命活动最基本的代谢方式。它具备完善的 代谢场所、途径、方式和调节系统。另外，运 动时无氧代谢产物的清除及疲劳和能源物质的 恢复等必须依赖于有氧代谢来完成。
次之，不需要氧，终产物是导致疲劳的物质——乳酸。血乳酸 常用来衡量乳酸能系统供能能力。
主要供能的运动项目：1分钟高功率输出项目，如400米跑、
100米游泳等。
有氧氧化供能系统
概念：指糖、脂肪和蛋白质在细胞内彻底氧化成H2O和 CO2的过程中，再合成ATP的能量系统。
能量容量：几乎无限大。 输出功率： 15J/kg.s 供能特点：ATP生成总量很大，但速率很低，持续时间很
（四）强度变换的持续性运动 以有氧供能为基础的混合性一类运动。其特
点是：以CP供能快速完成技战术的配合，间歇时 靠有氧能力及时恢复的持续性运动，运动中乳酸 能参与的比例较小。
第三节 运动状态下的 能量代谢
谢谢大家！
不产生乳酸等类中间产物。 主要供能的运动项目：高功率输出项目，如短跑、投掷、跳跃、举
重等运动项目。
无氧糖酵解供能系统
概念：乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳
酸过程中（又称酵解），再合成ATP的能量系统。
供能时间：33S 输出功率：29.3J/kg.s 供能特点：供能总量较磷酸原系统多，持续时间较短，功率输出
步态运动状态下供能系大强度的运动必须启动能量输出功率最快的磷酸原系 统。

运动生理学课件第二章能量代谢

运动生理学课件第二章能量代谢

2020/3/15
运动生理学
10
引自：Brooks GA, Fahey TD, White TG. Exercise
physiology: human bioenergetics and its applications.4th edition, New York: McGraw-Hill, 2004。
2020/3/15
运动生理学
16
图2-2 葡萄糖有氧氧化概述
2020/3/15
运动生理学
17
2020/3/15
运动生理学
18
对于能量代谢而言，三羧酸循 环本身并非ATP合成的主要地 点，其主要作用在于为氧化磷 酸化提供还原当量。
ห้องสมุดไป่ตู้
1分子糖
38或36分子ATP
（糖酵解ATP生成量的18～19倍。）
2020/3/15
运动生理学
3
第一节 人体能量的供给
一、 ATP与ATP稳态 二、 ATP的生成过程 三、 不同途径合成ATP的总量及效率
2020/3/15
运动生理学
4
一、ATP与ATP稳态
*ATP是能量代谢的重要媒介
ATP既是能量的受体又 是能量的供体。
机体中所贮存的ATP 是及其有限的
化学能 新的ATP （不能被机体直接利用）
概念明晰
单位时间内的基 础代谢，称为基 础代谢率，通常 以每小时每平方 米体表面积的产 热量（kJ/m2﹒h） 来表示。
2020/3/15
运动生理学
37
测定基础代谢率的条件
清晨空腹，餐后12小时以上，前次进餐为素食，且不 宜过饱，以排除食物特殊动力作用的影响；
室温保持在20-25℃，排除环境温度的影响；

能量代谢ppt课件

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（二）体温的生理变动
正常人的体温可因昼夜、性别、年龄和机体的 活动等而有所变动。
1.昼夜节律变化 人的体温在一昼夜中呈现周期性波动， 称为体温的昼夜节律（日节律）。 一般是清晨 2 ～ 6h 时最低，下午 1 ～ 6h 最 高，波动幅度一般不超过1℃。
体温的昼夜节律是生物节律的表现之一。与人 昼动夜息的生活规律，以及代谢、血液循环、呼吸 等机能的相应周期性变化有关。 长期夜间工作的人，上述周期性变化可以发生 颠倒。
(四)环境温度
1.人体安静时的能量代谢 ,在20～30℃的环 境中较为稳定。 2.环境温度超过30℃，能量代谢率增加。 3.当环境温度低于20℃时，随着温度的不断
下降，机体产生寒战和肌紧张增加以御寒，
同时增加能量代谢率。
三、基础代谢
(一) 概念
1.基础代谢：机体在基础状态下的能量代谢
称为基础代谢。 基础状态的条件如────── 状态 产热量(KJ/m2.min) ───────────────
2.73 3.40 8.30 9.89 11.37 17.05 24.22 24.98
───────────────
(二)精神活动
人在平静地思考问题时，能量代谢受 到的影响不大，其产热量一般不超过4%。 但精神处于紧张状态 ( 烦躁、恐惧、 情绪激动等 ) 时，由于会导致无意识的肌 肉紧张性增强、交感神经兴奋及促进代谢 的内分泌激素释放增多等原因，产热量可 显著增加。
一、人体正常体温及生理变动 （一）正常体温
通常体温的测量部位为腋窝、口腔和直肠温。 1.肛温：正常为36.9～37.9℃。• 2.口温：约比直肠低0.2℃,为36.7～37.7℃。 3.腋温：约比口腔低0.3℃,为36.0～37.4℃。 肛温比较接近机体深部的温度，但由于测试 不便，临床常用口温和腋温。测定腋温时要注意 夹紧体温计和测量时间。 成人用口表和腋表，婴幼儿用肛表。

能量代谢ppt课件

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人在安静状态下，当环境温度达到30℃左右 时，便开始发汗；如果空气湿度大、衣着又多时， 气温达25℃便可发汗；机体活动时，由于产热量 ↑，虽然环境温度低于20℃亦可发汗。
炎热的气候，短时间内发汗量可达1.5L/h。
∵发汗散热是通过汗液蒸发吸收体表热量 实现的，∴若将汗液擦掉则不能起到蒸发散热 的效果；汗腺缺乏(如烧伤病人)或汗腺分泌障 碍者，在热环境中就可导致体温升高危及生命。
机体不同状态时 的能量代谢率
─────────────── 状态 产热量(KJ/m2.min) ───────────────
2.73 3.40 8.30 9.89 11.37 17.05 24.22 24.98
───────────────
(二)精神活动
人在平静地思考问题时，能量代谢受 到的影响不大，其产热量一般不超过4%。 但精神处于紧张状态 ( 烦躁、恐惧、 情绪激动等 ) 时，由于会导致无意识的肌 肉紧张性增强、交感神经兴奋及促进代谢 的内分泌激素释放增多等原因，产热量可 显著增加。
2.产热形式 ⑴战栗性产热：骨骼肌不随意的节律性收 缩， 其特点是屈肌和伸肌同时收缩，不做外 功但产热量很高。 实际上，机体在寒冷环境中，通常在战 栗之前，首先出现战栗前肌紧张，当肌紧张 上升到一临界水平时就转变为战栗。
⑵非战栗性产热：又称代谢产热，机体所 有的组织器官都能进行代谢产热，但以褐色 脂肪组织的产热量最大（约占70%）。
神经调节 ⑴寒冷刺激时 ↓ 交感-肾上腺髓质 ↓ 肾上腺素↑ 去甲肾上腺素↑ ↓ 产热量↑ 特点： 作用迅速↑， 维持时间短。
体液调节 ⑵ 机体在寒冷环境几周后 ↓ 甲状腺 ↓ 甲状腺激素↑ ↓ 代谢率↑(增加20～30％) ↓ 产热量↑ 特点： 作用缓慢， 维持时间长。
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供能特点：供能总量较多，持续时间较短（23min），功率输出较大，不需要氧，生成乳酸。
主要供能项目：1分钟高功率输出项目，如400米跑、 100米游泳等, 2-3分的最大强度运动，如800米、 1500米化系统
• 概念：指糖、脂肪和蛋白质在细胞内彻底氧化释放 能量再合成ATP的能量供应系统。
补充：不同体力活动项目的能量代谢特 点
• 田径项目，随距离延长，有氧供能比例增多，能 耗量也增多。
• 篮球、足球等球类项目低、中、高强度运动并存， 各供能系统均参与供能，比例以强度而定。
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
（三）ATP稳态
• 正常细胞ATP浓度较低； • 合成方式较多： 1.无氧条件下CP分解、糖酵解合成 2.有氧条件下，三大能源物质有氧氧化合成 • 机体在能量转换的过程中维持其ATP含量恒定的
现象称为ATP稳态。
补充：生命活动的能量来源
（一）糖类
1.糖的生物学功能 供给能量——机体50-70%的能量由糖提供; 细胞结构成分； 调节脂肪酸代谢； 节约蛋白质供能。
ATP
肌肉
二、 ATP的合成过程：
（一）磷酸原系统
• 概念：指ATP和磷酸肌酸（CP）组成的系统，由 于二者的化学结构都属于高能磷酸化合物，故称为 磷酸原系统。
• 机体活动一开始，ATP迅速分解，由于ATP贮量有 限， CP便迅速分解补充ATP：
ATP ADP+Pi
CP+ADP C+ATP
• 供能特点：供能总量少，持续时间短（6-8s）， 功率输出最快，不需要氧，不产生乳酸。
三、不同途径合成ATP的总量及效率
第二节人体能量代谢的测定
一、能量代谢的测定原理与方法 • 测定原理：能量守恒定律 • 测定方法：直接测热法
气体代谢法 • 具体要求：三种营养物质的热价
三种营养物质各氧化了多少
二、影响能量代谢的因素
• 1.肌肉活动 • 2.环境温度 • 3.食物特殊动力作用 • 4.精神和情绪活动 • 5.其他因素
2、糖在体内的代谢过程
组织氧化 CO2+H2O
肌糖原 乳酸
CO2+H2O 肌肉
血液 小 肠
葡萄糖80-
120mg/100ml
葡 萄 糖
乳酸
肝糖原
肝
3.糖的分解代谢 (1)糖酵解 (2)有氧氧化
无 氧 酵 解 糖 的 分 解 代 谢
有 氧 氧 化
（二）脂肪
1.脂肪代谢的生物学功能 氧化供能——是机体内能量贮存库。 构建细胞的组成成分； 促进脂溶性维生素的吸收与利用； 对机体的保护作用。
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谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
糖 脂肪 能量+ADP+Pi+O2 +ATP 蛋白质
CO2+H2O
供能特点：ATP生成总量最大，供能速率最低，持 续时间最长（肌糖原3-5min，脂肪1-2h），需 氧的参与，不产生乳酸。
主要供能项目：中长跑、长时间中等强度运动
补充：机体的能量利用
物质分解释放能量最终去路：
• 细胞合成代谢中储存的化学能（储备能） • 肌肉收缩完成的机械外功 • 热能（60%以上）
第二章 能量代谢
第一节. 人体能量的供给 第二节.人体能量代谢的测定 第三节. 运动状态下的能量代谢
第一节. 人体能量的供给
一、ATP与ATP稳态 （一）ATP是能量代谢的重要媒介 既是能量的供体又是能量的受体，可 将机体提供能量的化学反应和利用能量 的生命活动耦联，是能量代谢的重要媒 介
（二）ATP的分解放能
• 以运动模式、运动持续时间和强度不同，三种供 能系统都参与能量供应，只不过各自在总体能量 供应中所占的比例不同而已。（图2-6）
二、能量代谢对慢性运动的适应
• 慢性运动可以通过上调供能系统的酶活性，使急性 运动的调节更加敏感，加速能源物质和各代谢调节 系统的恢复，促进疲劳消除。
• 慢性运动对能量代谢的影响还可以用运动或能量节 省化反映。（图2-8）
• 主要供能项目：高功率输出项目，如短跑、投掷、 跳跃、举重等运动项目。
二、 ATP的合成过程： （二）糖酵解系统（乳酸能系统） • 概念：乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无
氧分解生成乳酸过程中（又称酵解），再合成ATP 的能量系统。
• 在三大能源物质中，只有糖能够直接在相对缺氧的 条件下（不完全氧化）合成ATP.
三、基础代谢
(一) 概念
基础代谢：指基础状态下的能量代谢。所
谓基础状态是指人体处在清醒、安静、空 腹、室温在20-25ºC条件下。
基础代谢率：指单位时间内每平方米体表
面积的基础代谢.
基础代谢率随年龄、性别不同而有生理变化， 其他条件相同时，男性的基础代谢率平均比女性 高，幼儿比成人高。年龄越大，基础代谢率越低。
ATP由腺嘌呤核苷酸再加上三个磷酸衍生而来， 后面的两个磷酸之间的键称为高能磷酸键，可以贮 存或释放能量。
ATP的分解放能，实际上是被酶断开末端 高能磷酸键，即：
ATP ATPA酶 DP+Pi+能
肌肉收缩就是利用肌细胞内ATP分解释放 的能量供肌肉收缩克服阻力来做功，以实 现化学能向机械能的转化。目前肯定的是， 这种能量转化的部位就在肌球蛋白横桥于 肌动蛋白的结合位点。
2、脂肪在体内的代谢过程
脂肪组织
脂肪
β-氧化 乙酰辅酶A 三羧酸循环 ATP 肌肉
甘油 + 脂肪酸
磷酸甘油脂 糖异生
肝
脂
肪小 肠
血液
（三）蛋白质
1.蛋白质的生物学功能 构成和修补机体组织。 调节机体生理功能； 氧化供能
2、蛋白质在体内的代谢过程
组织蛋白质
肝 尿素
血液
氨基酸
氨基
肾 尿
小肠
相应的酮酸 +氨基 乙酰辅酶A 三羧酸循环
（二）基础代谢率的简易测定
第二节 运动状态下的能量代谢
一、能量代谢对急性运动的反应 （一）急性运动时的无氧代谢 • 磷酸原系统——无氧代谢的非乳酸成分 • 糖酵解供能系统——无氧代谢的乳酸成分 （二）急性运动时的有氧氧化 • 有氧氧化系统
（三）急性运动中能量代谢的整合
• 大强度运动中各能量代谢系统对能量供应的参与 并非以顺序出现，而是相互整合、协调，共同完 成能量需求。（表2-6）