营养与能量平衡1课件

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1、第三章 营养与能量平衡,3.1 能量与能量单位 3.2 能量平衡 3.3 产能营养素的能量 3.4 人体能量的消耗 3.5 能量的供给与食物来源 3.6 能量在食品加工中的变化,2,3.1 能量与能量单位,3.1.1 能量的来源,太阳能,光合作用,脂肪,碳水化合物,蛋白质,饮食营养,3,能量的转移、贮存与利用,4,5,3.1.2 能量单位,能量是一个系统作功的能力。 单位： 焦或焦耳(joule, J)，千焦(kJ)和兆焦(MJ) 卡(calorie, cal)或千卡(kcal) 换算的关系：1kcal=4.184kJ,6,3.2 能量平衡,3.2.1能量平衡的定义 体内消耗的能量必须从外界摄

2、入食物才得以补偿，使机体消耗的和摄入的能量趋于相等，营养学上称为能量平衡*。 摄入的能量来自食物的糖、脂肪和蛋白质中的化学能。 消耗的能量用于体温维持、大脑活动、神经传导、营养素的消化和吸收、腺体分泌、体内物质的合成和肌肉的收缩等,7,能量平衡也并不是要求一个人每天消耗的和摄入的能量都必须相等，而是要求成年人在57天内其消耗的与摄入的能量的平均值趋于相等。 如果消耗的大于摄入：体重减轻、消瘦 如果消耗的小于摄入：肥胖、超重 二者对成年人都有害健康 对生长发育阶段的青少年摄入稍大于消耗，才能保证正常的生长发育。,8,9,肥胖的危害,据日本专家研究，肥胖给身体带来的危害至少有7个方面。 1.增加心

3、脑和血管的负担，导致动脉硬化，其结果可引起心室肥大，继而出现心绞痛、心力衰竭和高血压，脑溢血等心脑血管疾病。 2.导致便秘，诱发肠癌。 3.形成脂肪肝，导致胆石症。 4.影响呼吸运动，导致气短、乏力甚至缺氧、发绀等肺部疾患。 5.导致胰腺炎，糖尿病的发生。 6.导致性功能障碍，如阳痿、月经过少、闭经和不孕症等。 7.引发腰痛和变型关节炎,10,11,消瘦的危害,影响生长发育、消瘦 体质差，抵抗力弱，易患疾病 贫血、神经衰弱、皮肤干燥 脉搏缓慢、工作能力下降、体温低,12,体质指数对死亡率的影响,13,体质指数与寿命的关系,14,能量代谢与平衡,评价指标: BMI(体质指数)24(体重kg/身高

4、m2) WHR(腰臀比) 0.8 能量摄入是否平衡, 主要看体重变化 要求:1KG/周;2KG/年 通过控制能量摄入来调节体重，而不是脂肪摄入量,15,16,3.3 产能营养素的能量,3.3.1 总能值或物理燃烧热(粗卡价) 食物彻底燃烧时所测定的能值。 蛋白质 5.65kcal/g 23.6kJ/g 脂肪 9.45kcal/g 39.5kJ/g 糖类 4.1kcal/g 17.2kJ/g 乙醇 7.1kcal/g 29.7kJ/g,17,3.3.2 生理能值（或生理卡价）,每克碳水化合物、脂肪、蛋白质在体内氧化产生的热能值。 碳水化合物4.0kcal(16.7kJ) 脂肪9.0kcal(37

5、.6kJ) 蛋白质4.0kcal (16.74kJ) 乙醇7.1kcal(29.7kJ) 蛋白质、脂肪、碳水化合物为三大产热营养素。,18,3.3.3 产能营养素能值的测定,用氧弹热量计（bomb calorimeter),19,3.4 人体消耗的能量,人体每日能量的消耗主要包括四个方面*： （1） 基础代谢能 （2） 体力活动能 （3） 食物特殊动力能 （4） 生长发育能（儿童、孕妇等）,20,热能消耗* 需要基础代谢+活动+食物热效应,（对儿童、孕妇、乳母等）,人体能量消耗的构成图解,21,3.4.1 基础代谢能,1）基础代谢与基础代谢率的基本概念： 基础代谢能*： （basal meta

6、bolism BM） 是指人体在静卧清醒时，神经肌肉完全处于安静松弛和空腹状态下维持生命活动所需要的最低能量消耗。 体温、呼吸、血液循环、腺体分泌、肌肉的一定紧张度等。,22,基础代谢率(basal metabolism rate, BMR),单位时间内人体所消耗的基础代谢能。 单位：kJ/(m2h)、kJ/ (kgh)、MJ/d 一般占全天消耗的60%70%,23,我国人正常基础代谢率平均值 (kJm-2 h-1) *,方括号内数值为“kcalm-2 h-1,24,25,2）基础代谢能的测定：,受试者静卧在20环境中，完全处于休息状态，既无体力活动又无脑力劳动，而且在12小时前停止进食，消化

7、系统处于相对静止状态下的能量代谢。,恒温 (18-25),安静 静卧,禁食12hr,热能消耗 (BM),体温 呼吸 血液循环 其它器官 生理需要,放松 清醒,仅维持 最基本 生命活动,26,3）影响基础代谢的因素*,种族 年龄与性别 身体成分与体形 营养状态 疾病 内分泌 气温等,27,体型和肌体构成,A=0.00659H+0.0126W-0.1603 A:体表面积（m2） H：身高（cm） W：体重（kg）,28,3.4.2 体力活动能*,体力活动消耗的热能在人体总热能消耗中占主要部分。约占总能量的1530%。 变化最大，是控制能量平衡的重要部分。 不同体力活动所消耗的热能不同。,29,体力

8、活动种类很多，营养学上根据能量消耗水平（即活动强度）分为五个级别,30,体力活动的能量消耗：也称运动的生热效应。体力活动一般包括职业活动、社会活动、家务活动和休闲活动等，因职业不同造成的能量差别最大。 建议的中国成人活动水平分级,PAL：physical activity level, 体力活动水平,31,洗衣 2.362 扫地 2.716 步行 2.703 做菜做饭 1.594 擦洗玻璃 1.919 擦地板 2.817 上下楼梯 4.500 洗澡 1.214 步行(中等速度）1.675 打电话 1.125,安静躺卧 0.652 晚睡 0.734 午睡 0.813 休息(坐着)0.786 卧床

9、看书 0.804 看电影 0.806 穿衣 2.232 脱衣 2.170 整理床铺 2.263 坐着吃 0.844,活动种类与能量消耗kcal/m2.min,32,活动种类与能量消耗（kcal/m2.min）,上自习 0.846 考试 0.916 抄黑板报0.980 站立听课0.985 实习 1.002 上业务课0.812 看示教 0.808 开会 0.812 指挥唱歌2.645 骑自行车3.006,集体舞 4.031 棒球 4.032 排球 4.072 跑步 5.802 篮球 5.785 足球 5.965 游泳自由式4.056 散步 1.488 广播体操 2.770 普通早操 2.654,3

10、3,34,3.4.3 食物特殊动力作用(specific dynamic action,SDA),食物特殊动力作用又称食物热效应（Thermic Effect of Food，TEF）* :是在食物摄取、消化、吸收、代谢转化等过程中所产生的热能消耗。 产生原因： 1）食物在消化道消化、吸收、代谢过程中的能量消耗。 2）食物中只有转化为高能磷酸键（三磷酸腺苷，ATP）的部分才能被机体利用，其余的作为热能向体外散发，从而使消耗部分能量。,35,食物特殊动力作用的能量,碳水化合物: 56 脂肪: 45 蛋白质: 30,A=10C/9.4 A:一日热能需要量； C:生活观察一日热能消耗量；,当混合膳食

11、时，SDABM10%,36,3.4.4 生长发育能,主要包括儿童、孕妇。 每增加1克新组织约需20kJ(4.78Kcal)的能量。 新生儿按千克体重计算时，比成年人相对消耗多23倍的能量； 36个有的婴儿，每天有1523%所摄入的能量被机体用于生长发育的需要。,37,正常成人能量消耗的构成图解,38,测量法,复杂 昂贵 较准确,直接测热法,间接测热法,计算法,简便 易行 结果较粗,膳食调查,计算热能消耗确定热能需要,人体一日热能需要的确定 对指导人们改善自身膳食结构、规律，维持能量平衡，提高健康水平非常重要,39,3.4.5 人体能量消耗的测定,1）直接测定法 直接收集并测量人体所放散的全部热

12、量的方法。,40,直接测热装置示意图,41,2）间接测定法,根据人体耗氧量的多少来推算所消耗的能量。用呼吸量测定器测定 食物在体内分解释放能量时，必须消耗一定量的氧，产生一定量的CO2； CO2的产生量与O2的消耗量之间的比称为呼吸商(Respiratory Quotient, RQ) 。 呼吸商随着体内消耗的能源物质不同而异。 意义：可估计某一段时间体内被氧化的3种物质比例,42,糖的呼吸商约为1，以葡萄糖为例： C6H12O6+6O26CO2+6H2O RQ=6mol O2/6molO2=622.4/622.4=1.0 脂肪呼吸商约为0.7，以软脂酸甘油酯为例： 2C51H98O6+145

13、O2102CO2+98H2O RQ=102molO2/145molO2=10222.4/14522.4=0.7 蛋白质的呼吸商约为0.8： RQ=（152.17/4422.4）/（138.18/3222.4）=77.47L CO2/96.73L O2=0.8,43,产热量20.2(kJL)O2(L),44,氧的热价：,在代谢物质的氧化过程中，每耗1LO2所产生的热量称为氧的热价。 1g糖完全氧化耗氧0.81L，氧化糖类时氧热价为5.0 kcal/L/O2。 1g脂肪完全氧化耗氧1.98L，脂肪氧化时氧的热价为4.7 kcal/L/O2。 1g蛋白质不能完全氧化，热价计算较复杂，约为4.6 kc

14、al/L/O2。 一般混合食物氧的热价为4.825 kcal/L/O2。,45,NPRQ 糖 Fat 热价 NPRQ 糖 Fat 热价 NPRQ 糖 Fat 热价,46,计算方法举例,受试者24小时的耗氧量为400L，CO2产量为340L。另经测定尿氮排出量为12g，计算24小时产热量。 （1）蛋白质氧化量=126.25=75g , 产热量=1875=1350kJ 耗氧量=0.9575=71.25L , CO2产量=0.7675=57L （2）非蛋白呼吸商 非蛋白代谢耗氧量=400-71.25=328.75L 非蛋白代谢CO2产量=340-57=283L 非蛋白呼吸商=283/328.75=0

15、.86 (3)根据非蛋白呼吸商的氧热价计算非蛋白代谢的热量 查表7-2,非蛋白呼吸商为0.86时,氧热价为20.41。所以，非蛋白代谢产热量=328.7520.41=6709.8kJ 。 （4）计算24小时产热量 24小时产热量=1350+6709.8=8059.8kJ,47,2）间接测定法,活动时间记录法 能量消耗 活动种类能量系数 该项活动持续时间 食物摄入量能量计算法 调查食物摄入量，根据食物与能量的关系计算 能量平衡观察法 体力活动水平计算法 能量需要量或消耗量=BMRPAL,48,6.5 能量的供给与食物来源,6.5.1 DRIs及能量摄入 成年男子( 65kg) 中等体力劳动 3000kcal 20-39岁 轻体力劳动 2600kcal 成年女子(55kg) 中等体力劳动 2800kcal 20-39岁 轻体力劳动 2400kcal 少年男子(54kg) 16-19岁 3000kcal 少年女子(50kg) 16-19岁 2700kcal 40-49岁-5% 50-59岁-10% 60-69岁-20% 70岁以上-30%,49,我们该进食多少？ 这要看我们每天能用多少能量,每日所用能量(KJ) 男性 女性 儿童 8岁 8800