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　　【本章提要】本章主要介绍了食物的卡值、ATP与能量代谢、氧热价、呼吸商等基本知识，论述了影响人体能量需要量的因素，包括维持基础代谢所需的能量，从事活动包括日常生活学习、体育锻炼与劳动所消耗的能量以及食物特殊动力作用所消耗的能量;根据不同劳动强度的能量补充量以及能量平衡。

　　第一节 基本概念与术语

　　人类为了维持生命、从事劳动以及体育运动必须每天从各种食物中取得能量，以满足机体的需要。事实上，不仅劳动或运动时需要能量，就是机体处于安静状态，也要消耗一定的能量。

　　一、能量与能量单位

　　能量是能的大小量度。不同形式的能可以相互转变的，人体进行的各种生理活动，是因为体内的化学能转变成其他能量形式的结果。

　　二、食物的卡值

　　通常把1克供能物质氧化分解时所释放的能量，称为该物质的卡价。

　　三、ATP与能量代谢

　　糖类、脂肪和蛋白质在体内氧化燃烧，最后生成二氧化碳和水。

　　ATP+H2O ADP+H3PO4+能量

　　四、氧热价

　　营养物质在体内氧化时，每消耗1升氧气所释放的能量称为该物质的氧热价。食物在体内氧化要消耗氧，但由于食物的分子结构不同，所以氧化分解时的耗氧量也不同。

　　五、呼吸商

　　食物在体内氧化生成CO2体积与同时消耗O2的体积之比称为呼吸商(RQ)。糖的呼吸商为1.0，脂肪的呼吸商为0.7，蛋白质的呼吸商为0.8。

　　第二节 影响人体能量需要量的因素

　　人体能量需要量主要决定于下列三个方面：维持基础代谢所需的能量;从事活动包括日常生活学习、体育锻炼和劳动所消耗的能量;食物特殊动力作用所消耗的能量。其中最主要的是活动所消耗的能量，所占比重较大。

　　一、维持基础代谢所需要的能量

　　机体处于安静状态时用于体温维持，心脏跳动、肺的呼吸和肌肉紧张度的维持，所消耗的能量，称之为基础代谢能量。

　　WHO于1985年推荐使用Schofield公式(表2-2)，计算一天的基础代谢能量消耗(计算单位为千焦，除以4.18为千卡)。

　　二、从事体力活动所消耗的能量

　　根据劳动强度不同，一般将劳动分成五级：

　　(1)极轻体力劳动

　　(2)轻体力劳动

　　(3)中等体力劳动

　　(4)重体力劳动

　　(5)极重体力劳动

　　不同劳动强度需要的能量见表2-3。

　　中国营养学会2001年将我国居民活动强度由五级调整为三级：即轻、中、重体力活动，成人能量的推荐摄入量用基础代谢率(BMR)乘以不同的体力活动水平(PAL)系数进行计算(表2-4)。

　　三、食物特殊动力作用的能量消耗

　　食物的特殊动力作用是指食物经过消化吸收后,单体在机体内合成有机大分子过程中消耗的能量。

　　第三节 能量需要量的计算方法

　　人体能量消耗的测试方法主要有直接测热法和间接测热法。在营养调查工作中，可采用较为简便的“活动观察法”或“体重平衡法”;另外，还可采用公式简易推算法来计算能量消耗。

　　一、公式简易推算法

　　其具体公式为：

　　能量消耗量=(相对代谢率+12)×(基础代谢率×体表面积÷60×运动时间)

　　=(RMR+12)×BMR×BSA÷60×T(分钟)

　　式中RMR，BMR，BSA可通过查表或计算求得。

　　二、活动观察计算法

　　对调查对象进行24小时的跟踪观察，详细计算各项活动的持续时间，参照各种动作能量消耗率，查算出一日的能量消耗，在此基础上再加上15%的食物特殊动力作用所消耗的能量，就是一天的能量需要量。

　　三、体重平衡法

　　我国成人标准体重可参考下列公式计算：

　　身高>165厘米标准体重(千克)=身高(厘米)-100

　　身高<165厘米标准体重(千克)=身高(厘米)-105(男)

　　标准体重(千克)=身高(米)-110(女)

　　第四节 能量平衡

　　人体每天的能量需要量应以消耗量的多少为基准，能量供给过多或不足都会影响健康，甚至引起疾病。长期能量供给不足，可发生营养不良症，能量过剩，则在体内转变成脂肪，形成肥胖。

　　一、膳食中能量供给标准

　　1965年中国生理科学会曾修订并建议我国人民每日膳食中能量供给量标准。参照最近几年来有关科学的进展，可以认为这一建议仍基本适用(见表2-7)。

　　二、不同年龄阶段能量供给量

　　学前期儿童占15%～16%;

　　小学阶段占10%;

　　中学阶段占13%～15%。

　　人体进入中年以后，基础代谢率逐渐降低，体力活动减小，因而体内能量消耗也随之减少。其减少标准为：

　　40～49岁减5%，

　　50～59岁减10%，

　　50～59岁减20%，

　　70岁以上减30%。

　　三、运动员能量供给量

　　运动员的体力活动包括运动训练以及运动训练以外的各种活动。运动训练时的能量代谢主要取决于运动强度、密度和持续时间三要素，同时也受运动员的体重、年龄、营养状态、训练水平、精神状态及训练时主观用力程度等因素影响。不同项目运动的能量代谢具有显著的不同特点，因而导致运动时能量需要量各不同。

　　我国不同项目运动员膳食能量的日供给量见表2-8。

　　不同运动项目的能量消耗见表2-9。

　　四、膳食中能量来源

　　人体所需能量来源是食物中的糖类、脂肪和蛋白质。这些营养素在体内的氧化过程与在体外燃烧有类似之处，但由于其最终产物不同，所以释放的能量并不完全相等。上述三种营养素所供给能量的数量(或称食物的卡价)可按每克碳水化物4千卡能量、每克脂肪9千卡能量和每克蛋白质4 千卡能量计算。

　　五、影响能量代谢的因素

　　(一)肌肉活动的影响

　　(二)精神、心理状态的影响

　　六、能量平衡

　　所谓能量平衡是指机体消耗和摄入的能量趋于相等。能量平衡是营养学中一个最基本的问题，也是评价营养状况的重要指标。

　　人体能量的需要量因受劳动强度、年龄、性别、生理特点等因素影响而有所不同，一般成人能量摄入量和消耗量保持平衡，就能维持各种正常的生理活动和身体健康。

　　(一)能量不平衡的危害

　　1. 能量过多的危害

　　摄入能量过多，其多余部分在体内转变为脂肪，使体脂增多，体重增加，形成肥胖。肥胖对健康不利，因为身体肥胖，不但有大量脂肪积聚在皮下，而且还有许多脂肪沉积在一些内脏上。如果大量脂肪沉积在肝脏里，使之变成脂肪肝，肝脏的许多重要生理功能就会受到影响。

　　2.能量不足的危害

　　当能量摄入不足时，体内贮存的脂肪和糖原将被动用，甚至体内的重要物质——蛋白质也被动用分担供能，使体重减轻，瘦体重也减轻，导致肌力减弱，工作效率下降。长期能量摄入不足，影响蛋白质的吸收利用，会加重体内蛋白质的缺乏，引起蛋白质——能量营养不良症。其临床表现为基础代谢降低，消瘦、贫血、精神萎靡、皮肤干燥、肌肉软弱、脉搏降低、抵抗力下降、健康水平下降并易患感染疾病等。

　　(二)能量不平衡的判断方法

　　可通过直接测热法和间接测热法，或采用较为简便的“活动观察法”或“体重平衡法”，另外，还可采用公式简易推算法来计算能量消耗，依此判断能量是否平衡。