第二章人体能量需要

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第二章人体能量需要

(一)基础代谢(basal metabolism)
指维持人体基本生命活动的能量。即当机体处于清醒、静卧（不受肌肉活动力和精神紧张的影响）和空腹状态下（饭后12-14h，不受食物特殊动力作用的影响）以及一定的环境条件下（20℃左右），维持生命所必需的最低热能需要量。
基本生命活动包括维持体温、呼吸、血液循环、腺体分泌、肌肉的一定紧张度等。
食物在消化道进行消化、吸收、代谢过程中增加了能量消耗。
各种食物中所含的能量，只有转变成ATP的部分，才能被机体利用，其余的则作为热能向体外散发，从而使安静状态下机体向外散失的能量增加。
不同食物增加的能耗量不等，进食碳水化合物时可增加其本身所产热能的5%-6%，脂肪为4%-5%，蛋白质为30%。一般认为进食普通混合膳食时，SDA相当于基础代谢的10%，每日约 600kJ.
思考题
1．人体为什么需要能量，其来源如何? 2．“卡”和“焦耳”二者有何关系? 3．何谓食物能值与生理能值，二者有何不同? 4．每克糖类、脂肪和蛋白质各含能多少？ 5．全蛋含有6g蛋白质，6g脂肪和1g糖类，试计算2个煮鸡蛋的能值。 6．基础代谢和基础代谢率有何不同，如何测定? 7．下述哪些人的基础代谢率更高，为什么?
人体在摄食过程中，由于要对食物中营
养素进行消化，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能，这种因摄食而引起的热能的额外消耗称食物热效应。
(四) 生长发育的能量需要
生长期的婴幼儿、儿童的生长发育的能量需要量，主要包括机体生长发育中新组织的形成、新生长组织进行代谢所需的能量。
采用PAL的数值来计算人群总能量消耗是最简单的方法之一，我国也将PAL分为轻、中、重三级，具体数据见下表：

《人体能量需要》课件2

活动水平
基础代谢率：维持生命活动所需的最低能
量需求
体力活动：日常活动、运动、劳动等消耗的
能量
食物热效应：消化食物所需
的能量
环境温度：影响人体能量消
耗和储存
健康状况
健康状态：良好的健康状况有助于维持正常的能量需要疾病：疾病会影响人体的能量需要，如糖尿病、甲状腺功能亢进等营养状况：营养状况会影响人体的能量需要，如营养不良、肥胖等运动量：运动量会影响人体的能量需要，如长期运动、久坐不动等
,
汇报人：
目录
基础代谢
基础代谢是人体维持生命活动所需的最低能量消耗
基础代谢率（BMR）是指人体在静息状态下，维持生命活动所需的最低能量消耗
影响基础代谢率的因素包括年龄、性别、体重、身高、体表面积、肌肉量、脂肪量等
基础代谢是人体能量消耗的主要来源，约占人体总能量消耗的 60%-70%
健康饮食：合理控制能量摄入，预防慢性疾病
提高生活质量
科学饮食：了解人体能量需要量，有助于制定合理的饮食计划，提高生活质量。
健康生活：了解人体能量需要量，有助于避免过度饮食或营养不良，保持健康的生活方式。
运动健身：了解人体能量需要量，有助于制定合适的运动计划，提高身体素质。
心理调节：了解人体能量需要量，有助于保持良好的心理状态，提高生活质量。
过程：测量人体在静息状态下和运动状态下的热量消耗
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
设备：需要热量计、呼吸气体分析仪等设备
结果：可以计算出人体在静息状态下和运动状态下的能量消耗量
估算方法
基础代谢率（BMR）：通过公式计算，如Harris-Benedict公式体力活动水平（PAL）：根据日常活动量进行评估食物热效应（TEF）：根据食物种类和摄入量进行估算总能量需求（TDEE）：将BMR、PAL和TEF相加，得到人体每日总能量需求量

《人体能量需要》PPT课件

谢 • 二、食物特殊动力作用 • 三、体力活动 • 四、生长发育
一、基础代谢
（一）基础代谢的概念：指人体在基础状态下的能量
代谢。
基础状态：指排除了肌肉活动、环境温度、
神紧张等
食物的消化吸收及精
影响因素的代谢状态。
测定基础代谢应符合以下四个条件：
1. 进食后12~14小时，消化系统处于静止状态下；
二、生命活动的直接能量来源
• 人体的一切生理活动，所直接消耗的能量几乎都来自于体内三磷酸腺苷（ATP）的分解。
（一）、体内能量的释放、转移、储存
和利用
• 产能营养素
氧化分解
CO2＋H2O＋能量
机械能(肌肉收缩)
ATP＋H2O →ADP＋Pi＋能量
渗透能(物质转运)
化学能(合成代谢电)能(生物电)
一、基础代谢
（四）基础代谢耗能量的计算基础代谢耗能量=体表面积×基础代谢率×24
（kJ）
（m2）
（kJ/m2.h) (小时)
体表面积(m2)=0.00659×身高(cm)+0.0126× 体重(kg)-0.1603
二、食物特殊动力作用（SDA）
• 食物特殊动力作用也称食物的热效应，是指因摄入食物引起的能量消耗增加的现象。它与食物热源物质在体内进行同化、异化、利用、转变等过程有关。
一项活动每分钟能量消耗量
PAL= 每分钟基础代谢的能量消耗量
四、生长发育
• 儿童和孕妇所消耗的能量还包括生长发育所需能量。根据实验测定结果，体内每增加1g新组织约需20kJ能量。
• 对于长期患病造成机体大消耗后、或大手术后处于恢复期的病人，其能量消耗还要用于机体组织的修复生长。
第三节能量消耗量的测定及计算

第二节人体对能量的需要

Tankertanker Design
二、人体能量消耗的构成
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• 人体的能量消耗主要用于维持基础代谢、食物特
殊动力作用、体力活动和生长发育等。
• 1、基础代谢所消耗的能量
• 概念：维持人体基本生命活动的能量。即无任何
体力活动及紧张思维活动、全身肌肉松弛、消化系统处于静止状态下，用以维持体温、呼吸、血液循环、腺体分泌、肌肉的一定紧张度等能量消耗。
Tankertanker Design
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• 测定条件：清醒、静卧、空腹（餐后12~18h）、周围环境安静、温度适宜（18~25℃）。
• 基础代谢所消耗的能量受人体中枢神经活动、内分泌系统的状态、体表面积、年龄、性别、外界气温条件等因素的影响。一般成年女性基础代谢耗能低于成年男性，老年低于中年，成年低于儿童，体表面积大者高于体表面积小者，寒冷气候情况下高于温热气候情况。
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五、能量代谢失衡
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• 能量代谢失衡有二种情况：一种是长期能量摄入不足，另一种是长期能量摄入过多。 • 长期能量摄入不足：会动用机体储存的糖原及脂肪，发生蛋白质—能量营养不良，临床表现为消瘦、贫血、神经衰弱、皮肤干燥、脉搏缓慢、工作能力下降、体温低、抵抗力低、儿童出现生长停滞等。
• 基础代谢率：指单位时间内人体基础代谢所消耗的能量。
Tankertanker Design
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• 2、食物特殊动力作用
•
食物的特殊动力作用是指人体因进食行为引起
体内能量消耗的增加，也称食物的生热效应。这

人体能量需要

太阳能植物动物人体
缩）
（无机物：CO2 ，H2O及NH3等) 无机物：
光合作用（潜能）光合作用（潜能）潜能
(有机物：糖类、脂肪、蛋白质）有机物：糖类、脂肪、蛋白质）
自
机械能（肌肌肉收
由
温）热能维（持体
能
电能（大脑活动）
去
分泌）渗透能（吸吸收
食品营养学
Food Nutrition
第二章人体能量需要
目的与要求
1.掌握人体能量需要， 1.掌握人体能量需要，能量来源掌握人体能量需要 2.理解生理有效能量（生理能值） 2.理解生理有效能量（生理能值）的含义理解生理有效能量 3.理解基础代谢与基础代谢率的意义及影 3.理解基础代谢与基础代谢率的意义及影响因素 4.掌握三大供能营养素之间适宜的比例关 4.掌握三大供能营养素之间适宜的比例关系
能量系数
每克产能营养素在体内氧化分解后为机体供给的净能称为“ 生理有效能量” 体供给的净能称为 “ 生理有效能量 ” 或能量系数” “能量系数”。碳水化合物脂肪蛋白质 16.81kJ (4kcal)/g 16.81kJ 37.56kJ 37.56kJ (9kcal)/g 16. 16.74kJ (4kcal)/g
二、人体能量平衡
研究人体能量代谢的目的在于研究能量平衡。能量摄入不足，机体会动用自身的能量储备甚至消耗自身组织以满足生命活动的能量需要，导致体力下降，体重减轻，发育迟缓，死亡。能量摄入过剩，多余的能量以脂肪的形式储存，导致肥胖。因此，能量的摄入应与需要平衡。
产能营养素和生理有效能量
能量需要量的计算
生活作业观察法能量消耗＝活动种类能量系数× 能量消耗＝∑活动种类能量系数×该项活动持续时间体力活动水平(PAL)计算法：要因加算法” 体力活动水平(PAL)计算法：“要因加算法”， (PAL)计算法总能量消耗量=0.95BMR× =0.95BMR 即：总能量消耗量=0.95BMR×PAL 实际应用中，PAL常给出中国成人PAL 常给出。 PAL的范围实际应用中，PAL常给出。中国成人PAL的范围 1.55～2.10。为1.55～2.10。中国成人活动水平分级，见下表。中国成人活动水平分级，见下表。

食品营养学第二章人体能量需要

1千卡=4.2千焦耳 1千焦耳=0.24千卡
第二节人体能量平衡
一产能营养素和生理有效能量
糖类、脂肪和蛋白质这三种营养素称为“产能营养素”或“热源质”。
每克产能营养素在体内氧化产生的净能分别为：
脂
肪 39．5495％= 37．6kJ
蛋白质 18．292％＝16．7kJ
糖类 17．1598％＝16．8kJ
• PAL=24h总量消耗量／24h的BMR(基础量)。
第4节能量代谢失衡
• 正常成人可自动调节并能有效地从食物中摄
取到自身消耗的能量，满足能量的需要，维持能量代谢平衡。
• 如果受客观条件及主观因素的影响，造成能
量摄取量长期低于或高于能量消耗量，人体会处于能量失衡状态，首先反映到体质量的变化，进而发展到影响健康。
三人体能量需要量的测定及推算三人体能量需要量的测定及推算人体能量需要量实际就是能量的消耗量11气体代谢法碳水化合物脂肪和蛋白质在生物体内氧化分解时0碳水化合物脂肪和蛋白质在生物体内氧化分解时022的消耗量c022及热的产生量是固定的生物学上通常称为呼吸商c0及热的产生量是固定的生物学上通常称为呼吸商c022022值和氧热价消耗1lo22产生的热量测定一定时间内o产生的热量测定一定时间内o22的消耗量就可计算生成的热量
采用PAL的数值来计算人群总能量消耗是最简单的方法之一，我国也将PAL分为轻、中、重三级，具体数据见下表：
能量消耗量或需要量= BMRPAL
(三)食物摄入量的能量计算法
正常成人摄食量与能量的消耗基本持平，通过膳食调查，可间接估计人群的能量需要，尽管该法不够准确，但由于其简单易行，现场被广泛采用。
我国营养学会推荐，我国儿童、青少年该公式适用，18 岁以上人群按公式计算结果减5%。

人体对能量和营养素的需要

（三）糖醇
• 是糖的衍生物，常用于代替蔗糖作甜味剂 • 1、山梨糖醇 • 存在及性质： • 广泛存在于植物中（海藻、果实类，如：
苹果、梨、葡萄中）， • 甜度约为蔗糖的一半。 • 山梨糖醇具有吸湿作用，可用作糕点等的
保湿剂。
.
34
一、糖（三）糖醇
• 营养特性： • 山梨糖醇吸收后，产生热能约4kcal（17kj）
★ 对工业食但为了满足不同需要，也有所谓“低热能食品”与“高能食品”之分。
★ “低热能食品”——主要由含热能低的食物原料（如食物纤维、非糖甜味剂等）制成，以满足肥胖症、糖尿病患者的需要。
.
17
2.1.3 能量的供给与食物来源 2.1.3.2 能量的食物来源
• 基础代谢率——在上述条件下，测定的基础代
谢速率称基础代谢率（BMR，basal matebolic rate）
• ----指单位时间内，人体所消耗的基础代谢能量。
.
8
2.1.2 人体的能量需要
2.1.2.1基础代谢
• 1981年，FAO/WHO/UNU专家会议： • 成年男子的基础代谢，按体重计，则每千
2.1.1 能量单位 ★在1950年以前，国际上一直是以“卡”为热
的单位。
★到了1950年，“J”正式列为公制的热量单位。 ★1969年，在布拉格召开的第七次国际营养学
会议上推荐采用焦耳（J）代替卡。
.
3
2.1.1 能量单位
★1J相当于用1N的力将1kg的物体移动1m所
需的能量。 1000J=1KJ；1000KJ=1MJ或1大焦耳
• 核糖、脱氧核糖——为核酸（遗传的重要物质）的重要组成成分。
.
22
三、维持神经系统的功能与解毒

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第二章人体能量需要
一、基础代谢
（四）基础代谢耗能量的计算
基础代谢耗能量=体表面积×基础代谢率×24
（kJ）
（m2）
（kJ/m2.h) (小时)
体表面积(m2)=0.00659×身高(cm)+0.0126× 体重(kg)-0.1603
第二章人体能量需要
二、食物特殊动力作用（SDA）
➢ 食物特殊动力作用也称食物的热效应，是指因摄入食物引起的能量消耗增加的现象。它与食物热源物质在体内进行同化、异化、利用、转变等过程有关。
➢ 中国营养学会建议将我国人民的活动强度由5级调整为3级，分别为轻、中、重体力活动。
➢ 应用基础代谢率乘以体力活动水平（PAL）即可计算出人体因体力活动所消耗的能量。
一项活动每分钟能量消耗量
PAL= 每分钟基础代谢的能量消耗量
第二章人体能量需要
四、生长发育
➢ 儿童和孕妇所消耗的能量还包括生长发育所需能量。根据实验测定结果，体内每增加1g新组织约需20kJ能量。
➢ 各种热源物质的特殊动力作用并不相同，如C可增加基础代谢的5%~6%；脂肪可增加4%~5%；P可增加30%；食用混合膳食时，食物的特殊动力作用相当于增加BM的 10%。
第二章人体能量需要
➢ SDA原因尚不十分清楚，推论：
1. 进入消化道食物引起消化道蠕动、消化腺分泌增强以及吸收过程等增加热能的消耗。
第二章人体能量需要
一、基础代谢
（二）基础代谢率（BMR）
定义：单位时间内人体体表面每平方
米所消耗的基础代谢能量称为基础代谢率。以kJ/m2.h表示。正常情况下，人体的基础代谢率较稳定。在相同年龄、相同性别、相同体重的正常成年人中，85%的人其基础代谢率都在正常平均值的±10%以内。
第二章人体能量需要
一、基础代谢
（三）影响基础代谢的主要因素 1. 体表面积与机体构成 2. 年龄：BMR随年龄的增长而逐渐降低 3. 性别：男＞女 4. 内分泌：如甲状腺激素，肾上腺素等 5. 其他因素：气温、精神紧张、恐惧等
第二章人体能量需要
➢安静代谢率（RMR）：要求被测对
象进食后3~4小时，且全身处于休息状态时进行。此时机体仍进行正常的消化活动，但没有剧烈的体力活动，这种状态比较接近于人的休息状态。
5.65kcal 4.35kcal 92% 4.0kcal
第二章人体能量需要
➢ 三种产能营养素在膳食中应当有适当的比例分配。
碳水化合物占供能总量的60%~70% 蛋白质占供能总量的10%~15% 脂肪占20%~25%，不宜超过供能总量的 30%
第二章人体能量需要
第二节机体的能量消耗
➢一、基础代谢 ➢二、食物特殊动力作用 ➢三、体力活动 ➢四、生长发育
第二章人体能量需要
一、基础代谢
（一）基础代谢的概念：指人体在基础状态下的能量
代谢。
基础状态：指排除了肌肉活动、环境温度、
食物的消化吸收及精神紧张等影响因素的代谢状态。
测定基础代谢应符合以下四个条件：
1. 进食后12~14小时，消化系统处于静止状态下； 2. 清醒，静卧30分钟以上，全身肌肉松弛； 3. 精神放松，无紧张思维活动； 4. 室温保持在20~25℃之间；
第二章人体能量需要
➢ 物质在生物体内与体外氧化的化学本质一样，消耗的氧量、终产物和释放的总能量相同。
2. 生物氧化的特点： 1) 反应过程的复杂性； 2) 反应过程的依酶性； 3) 反应条件的温和性（恒温37℃，恒压、pH
接近中性的含水环境）； 4) 能量逐步释放，一部分以热能形式散发，
一部分以ATP形式储存； 5) H2O的生成方式：呼吸链递氢； 6) CO2的生成方式：有机酸脱羧。
电能(生物电)
热能(维持体温)
ATP将其 ~ P 转移给C生成C~P以储备能量。
ATP ＋ C
CK ADP ＋ C~P
第二章人体能量需要
（二）、产能营养素的产能量
1. 能量单位：以往营养学上一直用卡（cal）或千卡（kcal）作为能量单位。 1 cal指1g纯水从15℃上升到16℃所需要的能量。
第二章人体能量需要
第二章人体能量需要
ห้องสมุดไป่ตู้
第一节人体能量代谢概况
➢ 产能营养素：人体所需能量来源于食物中的碳水化物，脂肪及蛋白质在体内的氧化，故这三类营养素统称为产能营养素。
第二章人体能量需要
一、生物氧化的概念及特点
1. 概念：营养物质（糖、脂肪、蛋白质等）在生物体内氧化生成CO2、H2O，并释放能量的过程，称为生物氧化。（又称组织呼吸或细胞呼吸）
2. 食物营养素中所含的能量只有转变成ATP 的部分才能被机体利用。不能转变成ATP 的部分能量则转变为热能向外界散发，故摄食后使安静状态下机体向外散失的热能增加。
3. 产热营养素在体内合成代谢需要耗热。
第二章人体能量需要
三、体力活动
➢ 除基础代谢外，体力活动是机体能量消耗的主要部分。
➢ 能量消耗的多少与活动强度、活动持续时间以及工作的熟练程度有关。
第二章人体能量需要
二、生命活动的直接能量来源
➢ 人体的一切生理活动，所直接消耗的能量几乎都来自于体内三磷酸腺苷（ATP）的分解。
第二章人体能量需要
（一）、体内能量的释放、转移、储存
和利用
氧化分解
➢ 产能营养素
CO2＋H2O＋能量
机械能(肌肉收缩)
渗透能(物质转运)
ATP＋H2O →ADP＋Pi＋能量化学能(合成代谢)
目前国际和我国均使用国际单位制，以焦耳（J）为能量单位。
1J指用1N（牛顿）力把1kg物体移动1m 所需要的能量。
在实际应用中常以千焦（kJ）和兆焦（MJ）为单位。
第二章人体能量需要
➢两种能量单位的换算关系如下：
1kcal=4.184kJ 1000kcal=4.184MJ 1kJ=0.239kcal 1MJ=239kcal 1MJ=1000kJ=106J
第二章人体能量需要
（二）、产能营养素的产能量
2. 能量系数：定义：指1g产能营养素在体内氧化产生的能量称为能量系数，或称生理卡价
C（1g） F（1g） Pr（1g）
体外燃烧 4.1kcal
体内氧化 4.1kcal
吸收率
98%
实际产能量 4.0kcal
9.45kcal 9.45kcal 95% 9.0kcal
➢ 对于长期患病造成机体大消耗后、或大手术后处于恢复期的病人，其能量消耗还要用于机体组织的修复生长。

第二章人体能量需要

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