营养与能量平衡.pptx

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1、1/403.1能量与能量单位3.1.1 能量的作用与意义 能量是指食品的除碳水化合物、脂肪和蛋白质等营养素在人体代谢中产生的能量。能量是人类赖以生存的基础。人体需要能量来维持生命活动，机体的生长发育和一切活动都需要能量，适当的能量可以保持人体良好的健康状况。人本一般每天必须从外界取得一定物质和能量。第1页/共40页2/403.1.2能量单位能量（energy）的单位，现国际上通用焦耳（joule，J），营养学上，使用最多的是其1000倍的单位，即千焦耳（Kilojoules，KJ）。传统上常用千卡（kilocalories，kcal）。其换算关系如下：1kcal4.184kJ；1KJ=0.23

2、9kcal。所谓1kcal即是指1kg的水从15升高到16，即温度升高1所吸收的能量。第2页/共40页3/403.2.1食物能值与生理能值食物能值与生理能值（1 1）食物能值：食物能值是食物彻底燃烧时所测定的能值，亦称“物理燃烧值”，或称“总能值”。食物能值通常是用弹式测热器进行测定。用此法测定的每克碳水化合物、脂肪、蛋白质的能值分别为：碳水化合物17.15kJ（4.1kcal）脂肪39.54kJ（9.45kcal）蛋白质23.64kJ（5.65kcal）3.2 能值及其测定第3页/共40页4/40（2 2）生理能值：生理能值即机体可利用的能值，即每克碳水化合物、脂肪和蛋白质在体内氧化产生的热

3、能（又称能量系数）。生理能值即机体可利用的能值，在体内，碳水化生理能值即机体可利用的能值，在体内，碳水化合物和脂肪氧化的最终产物与体外燃烧时相同，合物和脂肪氧化的最终产物与体外燃烧时相同，因考虑到机体对它们的消化、吸收情况因考虑到机体对它们的消化、吸收情况(如纤维素如纤维素即不能被人类消化即不能被人类消化)，故二者的生理能值与体外燃，故二者的生理能值与体外燃烧时可稍有不同。烧时可稍有不同。第4页/共40页5/40 蛋白质在体内的氧化并不完全，氨基酸等中的氮并未氧化成氮的氧化物或硝酸(这些物质对机体有害)，而以尚有部分能量的有机物如尿素、尿酸、肌酐等由尿排出。这些含氮有机物的能量均可在体外燃烧时

4、测得。此外，再考虑到消化率的影响，便可得到机体由蛋白质氧化而来的可利用的能值。不同食品中碳水化合物、脂肪和蛋白质的含量各异，若需了解某种食品所含能值，可利用食物成分表或仔细分析其样品的组成进行计算。第5页/共40页三大产能营养素的生理能值分别确定为：碳水化合物17.15kJ0.98（消化率98%）=16.8kJ/g4.1kcal0.98=4kcal/g脂肪39.54kJ0.95（消化率95%）=37.6kJ/g9.45kcal0.95=9kcal/g蛋白质（23.64-5.44）kJ0.92（消化率92%）=16.7kJ/g（5.65-1.3）kcal0.92=4kcal/g 第6页/共40页

5、7/40人体中能量的消耗主要由三方面构成人体中能量的消耗主要由三方面构成1.基础代谢消耗基础代谢消耗;2.食物特殊动力作用的消耗；食物特殊动力作用的消耗；3.体力活动消耗。体力活动消耗。对于婴幼儿、儿童、孕妇、乳母，能量的消耗还应包括机体生长、乳汁对于婴幼儿、儿童、孕妇、乳母，能量的消耗还应包括机体生长、乳汁分泌等特殊生理活动所消耗的能量。分泌等特殊生理活动所消耗的能量。3.3 影响人体能量需要的因素第7页/共40页8/483.3.13.3.1 基础代基础代谢谢(1)基础代谢（基础代谢（basalmetabolism）是维持生命最基本活动所必需的能量。是维持生命最基本活动所必需的能量。具体地说

6、，它是在机体处于清醒、空腹（进食后具体地说，它是在机体处于清醒、空腹（进食后1216h）、）、静卧状态，环境静卧状态，环境温度温度1825时所需能量的消耗。时所需能量的消耗。基础代谢率（基础代谢率（BMR）：）：人体在上述情况下，单位时间内基础代谢所消耗的能人体在上述情况下，单位时间内基础代谢所消耗的能量，其表示方法一般为每平方米体表面积（或每千克体重）的能量消耗。量，其表示方法一般为每平方米体表面积（或每千克体重）的能量消耗。第8页/共40页9/40(2)基础代谢能量消耗（基础代谢能量消耗（BEE）的测的测定定用体表面积进行计算：用体表面积进行计算：体表面积（体表面积（m2）=0.00659

7、身高（身高（cm）+0.0126体重体重（kg）-0.1603基础代谢能量消耗基础代谢能量消耗=体表面积体表面积 BMR 2424例题：例题：一个一个50千克体重，身高千克体重，身高160cm的的25岁女子，岁女子，计算其计算其基础代谢能量消耗（基础代谢能量消耗（BMR=35.2）。第9页/共40页10/40引自营养与食品卫生学，第三版，第21页 年龄年龄年龄年龄(岁岁岁岁)男男男男女女女女KJ/mKJ/mKJ/mKJ/m2 2 2 2Kcal/mKcal/mKcal/mKcal/m2 2 2 2KJ/mKJ/mKJ/mKJ/m2 2 2 2Kcal/mKcal/mKcal/mKcal/m2

8、2 2 21 1 1 13 3 3 35 5 5 57 7 7 79 9 9 911111111131313131515151517171717191919192020202025252525221.8221.8221.8221.8214.6214.6214.6214.6206.3206.3206.3206.3197.7197.7197.7197.7189.9189.9189.9189.9179.9179.9179.9179.9177.0177.0177.0177.0174.9174.9174.9174.9170.7170.7170.7170.7164.0164.0164.0164.0161.

9、5161.5161.5161.5156.9156.9156.9156.953.053.053.053.051.351.351.351.349.349.349.349.347.347.347.347.345.245.245.245.243.043.043.043.042.342.342.342.341.841.841.841.840.840.840.840.839.239.239.239.238.638.638.638.637.537.537.537.5221.8221.8221.8221.8214.2214.2214.2214.2202.5202.5202.5202.5200.0200.020

10、0.0200.0179.1179.1179.1179.1175.7175.7175.7175.7168.6168.6168.6168.6158.8158.8158.8158.8151.9151.9151.9151.91485148514851485147.7147.7147.7147.7147.3147.3147.3147.353.053.053.053.051.251.251.251.248.448.448.448.445.445.445.445.442.842.842.842.842.042.042.042.040.340.340.340.337.937.937.937.936.336.3

11、36.336.335.535.535.535.535.335.335.335.335.235.235.235.2年龄年龄年龄年龄(岁岁岁岁)男男男男女女女女KJ/mKJ/mKJ/mKJ/m2 2 2 2Kcal/mKcal/mKcal/mKcal/m2 2 2 2KJ/mKJ/mKJ/mKJ/m2 2 2 2Kcal/mKcal/mKcal/mKcal/m2 2 2 23030303035353535404040404545454550505050555555556060606065656565707070707575757580808080154.0154.0154.0154.0152.71

12、52.7152.7152.7151.9151.9151.9151.9151.5151.5151.5151.5149.8149.8149.8149.8148.1148.1148.1148.1146.0146.0146.0146.0143.9143.9143.9143.9141.4141.4141.4141.4138.9138.9138.9138.9138.1138.1138.1138.136.836.836.836.836.536.536.536.536.336.336.336.336.236.236.236.235.835.835.835.835.435.435.435.434.934.934

13、.934.934.434.434.434.433.833.833.833.833.2.33.2.33.2.33.2.33.033.033.033.0146.9146.9146.9146.9146.4146.4146.4146.4146.0146.0146.0146.0144.3144.3144.3144.3139.7139.7139.7139.7139.3139.3139.3139.3136.8136.8136.8136.8134.7134.7134.7134.7132.6132.6132.6132.6131.0131.0131.0131.0129.3129.3129.3129.335.135

14、.135.135.135.035.035.035.034.934.934.934.934.534.534.534.533.933.933.933.933.333.333.333.332.732.732.732.732.232.232.232.231.731.731.731.731.331.331.331.330.930.930.930.9人体基础代谢率人体基础代谢率第10页/共40页11/40WHOWHO建议的计算方法：建议的计算方法：WHOWHO于于19851985年推荐使年推荐使用下列公式（表用下列公式（表3-23-2），计算一天的基础代谢），计算一天的基础代谢热能消耗。热能消耗。年龄年龄

15、(y)y)公式公式(男男)公式公式(女女)0 03 33 310101010181818183030303060606060(60.9(60.9w)-54w)-54(22.7w)+495(22.7w)+495(17.5w)+651(17.5w)+651(15.3w)+679(15.3w)+679(11.6w)+879(11.6w)+879(13.5w)+487(13.5w)+487(61.0(61.0w)-51w)-51(22.5w)+499(22.5w)+499(12.2w)+746(12.2w)+746(14.7w)+496(14.7w)+496(8.7w)+829(8.7w)+829(1

16、0.5w)+596(10.5w)+596注：注：w w为体重为体重(kg)kg)。摘自摘自Technical Report Serie 724Technical Report Serie 724，GenevaGeneva，WHOWHO，19851985。我国营养学会推荐，我国儿童、青少年该公式适用，我国营养学会推荐，我国儿童、青少年该公式适用，1818岁以上人群按公式计算岁以上人群按公式计算结果减结果减5%5%。第11页/共40页12/40直接用公式计算直接用公式计算 男BEE66+13.7体重(kg)+5.0身长(cm)6.8年龄(y)女BEE65.5+9.5体重(kg)+1.8身长(cm)

17、4.7年龄(y)简单的方法简单的方法成人男性按每公斤每公斤体重每小时每小时1kcal(4.18kJ),女性按0.95kcal(3.97kJ)，和体重相乘直接计算 WHOWHO于于19851985年推荐使用静息代谢率年推荐使用静息代谢率(resting resting metabolic ratemetabolic rate，RMR)RMR)代替代替BMRBMR ，计算一天的，计算一天的基础代谢能量消耗。基础代谢能量消耗。第12页/共40页13/40WHOWHO于于19851985年提出用静息代谢率年提出用静息代谢率(resting resting metabolic ratemetabolic

18、 rate，RMR)RMR)代替代替BMRBMR 摘自摘自Nutrition Science and ApplicationsNutrition Science and Applications，第二版，第第二版，第190190页，页，19971997年。年。年龄年龄(y)y)体体 重重(kg)kg)40405050575764647070777784849191100100男性男性10101818181830303030606060601351135112911291134313431027102715261526144414441459145911621162164816481551155

19、11540154012561256177117711658165816211621135113511876187617501750169116911423142319981998185718571772177215261526212121211964196418531853162116212243224320712071193519351716171624012401220922092039203918371837女性女性101018181818303030306060606012341234108410841177117710161016135613561231123112641264112

20、1112114411441133413341325132511951195152715271437143713861386126812681600160015251525143814381331133116851685162816281499149914041404177117711731173115601560147814781856185618331833162116211552155219661966196619661699169916461646第13页/共40页14/40（3 3）影响人体基础代谢的因）影响人体基础代谢的因素素 年龄、性别、体格等的影响年龄、性别、体格等的影响 同等体

21、重，瘦高者同等体重，瘦高者 矮胖者，男性高于女性矮胖者，男性高于女性5%-10%5%-10%。不同生理、病理状况的影响不同生理、病理状况的影响 儿童、孕妇高，儿童、孕妇高，3030岁以上每岁以上每1010年降年降2%2%。环境条件的影响环境条件的影响 炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张升高；禁食、少炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张升高；禁食、少食、饥饿降低。食、饥饿降低。尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高 第14页/共40页15/403.3.23.3.2 体力活动体力活动过去：劳动强度分为五级：极轻、轻、中等、重和极重（女性没有极重一项）。过去：劳动强度分为

22、五级：极轻、轻、中等、重和极重（女性没有极重一项）。现在：劳动强度由现在：劳动强度由5 5级调整为级调整为3 3级，即轻、中、重级，即轻、中、重3 3级。级。第15页/共40页16/40体力活动级别划分（过去）极轻的体力活动：以坐姿或站立为主的活动，如开会、开车、打字、缝纫、烹调、打牌、听音乐、油漆、绘画及实验室工作等。轻体力活动：指在水平面上走动，扫卫生、看护小孩、打高尔夫球、饭店服务等。中等体力活动：这类活动包括行走、除草、负重行走、打网球、跳舞、滑雪、骑自行车等。重体力活动：负重爬山、伐木、手工挖掘、打篮球、登山、踢足球等。极重体力活动：运动员高强度的职业训练或世界级比赛等。第16页/共

23、40页17/403.3.3.3 3.3 食物的特殊动力作食物的特殊动力作用用食物特殊动力作用(specific dynamic action，SDA)，食物热效应(thermic effect of food，TEF)：即指人体在摄食过程中，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能量。第17页/共40页18/40不同的产能营养素其食物热效应不不同的产能营养素其食物热效应不等等 脂肪：脂肪：消耗本身产生能量的消耗本身产生能量的4%4%5%5%碳水化合物碳水化合物:消耗本身产生能量的消耗本身产生能量的5%5%6%6%蛋白质蛋白质:消耗本身产生能量的

24、消耗本身产生能量的30%30%混合性食物：混合性食物：特殊动力作用相当于其基础特殊动力作用相当于其基础代谢所需热能的代谢所需热能的1010。第18页/共40页19/403.3.4 3.3.4 生长发育生长发育正在生长发育的婴幼儿、儿童、青少年还要正在生长发育的婴幼儿、儿童、青少年还要额外消耗能量满足新生组织形成及新生组织额外消耗能量满足新生组织形成及新生组织的新陈代谢；的新陈代谢；孕妇的生长发育能量消耗主要用于子宫、乳孕妇的生长发育能量消耗主要用于子宫、乳房、胎盘、胎儿的生长发育及体脂储备；房、胎盘、胎儿的生长发育及体脂储备；乳母的能量消耗除自身的需要外，也用于乳乳母的能量消耗除自身的需要外，

25、也用于乳汁合成与分泌。汁合成与分泌。第19页/共40页20/40(1)(1)直接测热法直接测热法(direct calorimetry)此法数据准确度高，但仪器设备投资大，实际工作中很少使用。此法数据准确度高，但仪器设备投资大，实际工作中很少使用。(2)间接测热法(indirectcalorimetry)原理：测定一定时间内原理：测定一定时间内O2的消耗量就可计算生成的消耗量就可计算生成的热量。实际应用中，按每消耗的热量。实际应用中，按每消耗1L氧气可产生氧气可产生20.3kJ（4.852kcal）的热能，产热量则可按下式的热能，产热量则可按下式计算出来：计算出来：产热量产热量=20.3（kJ

26、/L）O2（L）3.3.5 人体能量需要量的确定人体能量需要量的确定第20页/共40页21/40(3)体力活动水平（体力活动水平（Plysicalactivitylevel，PAL）计算法计算法能量消耗量或需要量能量消耗量或需要量=BMRPAL(4)膳食调查膳食调查这种方法受膳食记录时间和调查对象数量这种方法受膳食记录时间和调查对象数量的影响，因此结果不够准确，但由于其简的影响，因此结果不够准确，但由于其简单易行，现在被广泛采用。单易行，现在被广泛采用。第21页/共40页22/40各种强度的体力活动及能量消耗译自译自Understanding Nutrition Understanding N

27、utrition 第八版，第第八版，第240240页，页，19991999年。年。活动强度活动强度活动强度活动强度能量消耗能量消耗能量消耗能量消耗极轻极轻极轻极轻BMR1.3 BMR1.3 轻轻轻轻 BMR1.6BMR1.6（男）男）男）男）BMR1.5BMR1.5（女）女）女）女）中重中重中重中重BMR1.7BMR1.7（男）男）男）男）BMR1.6BMR1.6（女）女）女）女）重重重重BMR2.1BMR2.1（男）男）男）男）BMR1.9BMR1.9（女）女）女）女）极重极重极重极重BMR2.4BMR2.4（男）男）男）男）BMR2.2BMR2.2（女）女）女）女）第22页/共40页232

28、3/40/40(5)能量代谢状况的评价能量代谢状况的评价能量代谢状况的评价可分为量与质两个方面能量代谢状况的评价可分为量与质两个方面（一）量的方面（一）量的方面主要是评价能量的摄入量与消耗量或需要主要是评价能量的摄入量与消耗量或需要量是否平衡，以平衡为佳。量是否平衡，以平衡为佳。体重为能量平衡的常用观察指标。体重为能量平衡的常用观察指标。标准体重标准体重=身高身高-105。第23页/共40页2424/40/40通常成年人（通常成年人（18-65岁）可用体质指数（岁）可用体质指数（BMI）来判断体重是正常、肥胖还是来判断体重是正常、肥胖还是消瘦。消瘦。BMI=实际体重（实际体重（kg）/身高（身

29、高（m）2根据世卫组织提出的亚洲人体重分级的建议：亚太地区的成人的根据世卫组织提出的亚洲人体重分级的建议：亚太地区的成人的BMI正常值为正常值为18.5-23，大于，大于23属于超重，属于超重，23-25属于肥胖，大于属于肥胖，大于30以上属于极度肥胖。以上属于极度肥胖。BMI小于小于18.5属消瘦。属消瘦。判断儿童肥胖与否应用正常生长曲线图表。判断儿童肥胖与否应用正常生长曲线图表。第24页/共40页2525/40/40（二）质的方（二）质的方面面主要评价主要评价3种供能营养素的分配百种供能营养素的分配百分率是否合理。分率是否合理。我国营养学会建议蛋白质占我国营养学会建议蛋白质占10-15%，

30、脂肪供能占总能量的，脂肪供能占总能量的20%30%，糖类占，糖类占5565%。第25页/共40页2626/40/40(6)能量的计算能量的计算标准体重的计算标准体重的计算以下方法适合于成年人以下方法适合于成年人1、标准体重、标准体重(kg)=身高身高(cm)-1052、标准体重标准体重(kg)=身高身高(cm)-1000.93、标准体重标准体重(kg)=身高身高(cm)身高身高(cm)*22.2(男男)标标 准准 体体 重重(kg)=身身 高高(cm)身身 高高(cm)21.9(女女)第26页/共40页2727/4/44、1-6月月婴婴儿儿：标标准准体体重重（kg）=出出生生体体重重（kg）+

31、月龄月龄0.65、7-12月月婴婴儿儿：标标准准体体重重（kg）=出出生生体体重（重（kg）+月龄月龄0.56、1-12岁岁儿儿童童：标标准准体体重重（kg）=年年龄龄2+8中小学生的标准体重可使用下面的计算方法：中小学生的标准体重可使用下面的计算方法：标准体重（标准体重（kg）=身高（身高（m）13.2以下方法适合于儿童：第27页/共40页2828/40/40（二）按不同劳动强度计算每日能量的消耗（二）按不同劳动强度计算每日能量的消耗每日能量的消耗每日能量的消耗=标准体重标准体重单位标准体重消耗的热量单位标准体重消耗的热量体型体型体型体型极轻体力极轻体力极轻体力极轻体力轻体力轻体力轻体力轻体

32、力中体力中体力中体力中体力重体力重体力重体力重体力消瘦消瘦消瘦消瘦30303535404040-4540-45正常正常正常正常20-2520-25303035354040肥胖肥胖肥胖肥胖15-2015-2020-2520-2530303535成年人每日能量供给量（成年人每日能量供给量（Kcal/kg标准体重）标准体重）第28页/共40页2929/40/403.4.1能量的来源能量的来源人体所需要的能量来源于食物中的蛋白质、脂肪和碳水化合物，这三种产能营养素普遍存在于各种食物中。粮谷类和薯类含碳水化合物较多，是人们最经济的能量来源；油料作物富含脂肪；动物性食物较一般植物性食物（大豆和坚果除外）含

33、更多的脂肪和蛋白质；蔬菜和水果一般含能量较少。3.4 能量的供给与食物来源第29页/共40页3030/40/40 食物能量最终来源是太阳能，这是由植物利用太阳能，通过光合作用，把CO2、水和其它无机物转变成有机物，供生命之所需，并将生命过程的化学能直接或间接保持在ATP的高能磷酸键中。体内的能量，一方面不断地释放出热量，维持体温的恒定并不断地向环境中散发，另一方面作为能源可维持各种生命活动的正常进行。第30页/共40页3131/40/40第31页/共40页3.1.2能量的食物来源 碳水化合物，脂肪和蛋白质三种产能营养素普遍存在于各种食物中。但是动物性食物一般比植物性食物含有较多的脂肪和蛋白质，

34、至于植物性食物中，粮食以碳水化合物和蛋白质为主；油料作物则含有丰富的脂肪、其中大豆更含有大量油脂与优质蛋白质。至于水果、蔬菜类植物一般含能较少，但硬果类例外，如花生、核桃等可含有大量油脂，从而具有很高的热能。3232/40/40第32页/共40页3333/40/40“低热能食品”与“高能食品”之不同工业食品中含能的多少是其营养学方面的一项重要指标。为了满足人们的不同需要，在许许多多的食品中尚有所谓“低热能食品”与“高能食品”之不同。但是，不管是哪种食品，都应有一定的营养密度。而且从总的情况来看，在人体所需热能和各种营养素之间应保持一定的平衡关系。第33页/共40页3434/40/40前者主要由

35、含能量低的食物原料(包括人类不能消化、吸收的膳食纤维等)所制成，用以满足肥胖症、糖尿病等患者的需要。后者则是由含能量高的食物，特别是含脂肪量高而含水量少的原料制成，如奶油、干酪、巧克力制品及其它含有高比例的脂肪和糖所制成的食品。它们的能量密度高，可以满足热能消耗大、持续时间长、特别是对处于高寒地区工作和从事考察、探险、运动时的需要。第34页/共40页35/483.4.2能量的食物来源能量的食物来源通常碳水化合物向人体提供的热能通常碳水化合物向人体提供的热能较合适的比例为占总能量的较合适的比例为占总能量的55%65%，脂肪占，脂肪占20%30%，蛋白质，蛋白质占占10%15%。碳水化合物、脂类和

36、蛋白质广泛存碳水化合物、脂类和蛋白质广泛存在于各类食物中。在于各类食物中。3535/40/40第35页/共40页3.5能量在食品加工中的变化3.5.1 能量密度(Energy density)是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。3.5.2 能量在食品加工中的变化3636/40/40第36页/共40页自然界中的食物，一般需要加工处理，使食物能在外观、风味、卫生、安全、方便、储藏、营养等方面有比较大的改进。为了实现这些目标，要在食品的生产上采取一定的措施。为些措施主要分为两大类：一类是为延长食物的保存期限的加工工艺，以脱水工艺、冷冻冷藏工艺、罐藏杀菌工艺等为代表；另一类措施主要是以为改善或

37、赋予食物新口味而采取的加工工艺。但无论采取哪一种措施，在其加工过程中，都会对食物的营养价值发生一定的改变。如果对食物三大产能营养素的含量或绝对量产生了改变，则食物中的能量也会随之而发生变化。3737/40/40第37页/共40页以保藏为目的的加工工艺对食品能量的影响 食物脱水干藏对食物能量的影响 罐藏杀菌工艺过程中能量的变化 发酵工艺过程中能量的变化以改善口味为目的的加工工艺对食品能量的影响 加糖对食品能量的影响 加脂肪对食品能量的影响3838/40/40第38页/共40页39/40思考题1.1.人体中能量的消耗构成有哪些？人体中能量的消耗构成有哪些？2.2.能量代谢状况的评价可分为哪两个方面？能量代谢状况的评价可分为哪两个方面？3.3.人体能量需要量的测定方法有哪些？人体能量需要量的测定方法有哪些？4.4.影响人体基础代谢的因素有哪些？影响人体基础代谢的因素有哪些？5.5.如何理解食物热效应？如何理解食物热效应？第39页/共40页40/40感谢您的观看！第40页/共40页