营养能量平衡.pptx
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1、人体所需的能量通常由食物提供。食物摄入体内,经过一系列的消化、吸收,人体所需的能量通常由食物提供。食物摄入体内,经过一系列的消化、吸收,转化为人体的营养素和能量。转化为人体的营养素和能量。我们已经讲过,营养素分为六大类(有人将膳食纤维列为第七类营养素),有我们已经讲过,营养素分为六大类(有人将膳食纤维列为第七类营养素),有蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、矿物质和水。蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素、矿物质和水。人类膳食中还含有其他许多未知晓的功能成分,有待于进一步研究探讨。人类膳食中还含有其他许多未知晓的功能成分,有待于进一步研究探讨。机体所需的能量来源于蛋白质、脂类、碳水化合物,因此,这三
2、种营养素称为机体所需的能量来源于蛋白质、脂类、碳水化合物,因此,这三种营养素称为:三大产能营养素三大产能营养素。第1页/共37页对于矿物质,根据其在体内的占有重量又分为:对于矿物质,根据其在体内的占有重量又分为:常量元素常量元素:在人体内的总重量:在人体内的总重量大于大于体重的体重的0.01%0.01%的矿物质;的矿物质;微量元素微量元素:在人体内的总重量:在人体内的总重量小于小于体重的体重的0.01%0.01%的矿物质。的矿物质。第2页/共37页一、能量能量是人类赖以生存的基础,每天都需要以维持生命、生长、发育、繁养后代及从能量是人类赖以生存的基础,每天都需要以维持生命、生长、发育、繁养后代
3、及从事各种活动。事各种活动。(一)、能量的单位及来源(一)、能量的单位及来源 能量有多种形式,并有不同的表示方式。多年来,营养学界表示表示人体摄取和消能量有多种形式,并有不同的表示方式。多年来,营养学界表示表示人体摄取和消耗的能量单位习惯用热量单位耗的能量单位习惯用热量单位calcal或或kcalkcal表示。表示。第3页/共37页概念概念:1cal1cal或或kcalkcal相当于相当于1g1g或或1kg1kg水从水从1515升高到升高到1616,即温度升高即温度升高11所需的热量。所需的热量。国际上通用国际上通用焦耳(焦耳(J J):1J1J能量是指能量是指1 1牛顿的力把牛顿的力把1kg
4、1kg物体移动物体移动1m1m的距离所需要的能量。的距离所需要的能量。第4页/共37页两种单位的换算关系两种单位的换算关系是:是:1000J=1KJ1000J=1KJ,1000KJ=1MJ1000KJ=1MJ。kJkJ和和kcalkcal的换算关系:的换算关系:1kcal=4.184kJ;1kcal=4.184kJ;1kJ=0.239kcal1kJ=0.239kcal,可以粗略换算时乘以可以粗略换算时乘以4 4或除以或除以4 4。第5页/共37页 能量平衡能量平衡 (energy balanceenergy balance):能量摄入能量摄入=能量总消耗(能量总消耗(total energy
5、total energy expenditure,TEEexpenditure,TEE)并且体内储备处于稳定状态。并且体内储备处于稳定状态。正平衡正平衡 能量摄入总量超过能量摄入总量超过TEETEE(相应地机体能量储备增加)时称之。(相应地机体能量储备增加)时称之。负平衡:反之称。负平衡:反之称。能量代谢的定义能量代谢的定义第6页/共37页能量消耗(能量消耗(energy expenditure)机体利用能量的数量,相当于三磷酸腺苷(机体利用能量的数量,相当于三磷酸腺苷(ATP)水解为二磷酸腺苷()水解为二磷酸腺苷(ADP)或一)或一连酸腺苷(连酸腺苷(AMP)和无机磷酸盐()和无机磷酸盐(P
6、i)所释放的能量。)所释放的能量。第7页/共37页泛指控制泛指控制ATP及降解产物生成和利用的多个生化途径。及降解产物生成和利用的多个生化途径。能量代谢(energy metabolism)第8页/共37页营养不良(营养不良(malnutrition):包括:包括:能量调节(能量调节(energy regulationenergy regulation):保持能量摄入和能量消耗达到平衡的过程保持能量摄入和能量消耗达到平衡的过程营养缺乏(undernutrition)营养过剩(overnutrition)第9页/共37页能量摄入超过能量消耗,导致体内过剩脂肪堆积。能量摄入超过能量消耗,导致体内过
7、剩脂肪堆积。利用体质指数(利用体质指数(body mass index BIM)可将成)可将成人的营养过剩分为若干水平。人的营养过剩分为若干水平。BIM=体重(体重(kg)/身身高(高(m2)超重:超重:BIM=2529.9;度肥胖:度肥胖:BIM=3034.9;度肥胖:度肥胖:BIM=3539.9;度肥胖:度肥胖:BIM 40.0。儿童儿童BIM随生长发育而变化,目前对不同年龄儿童随生长发育而变化,目前对不同年龄儿童的超重和肥胖,也按的超重和肥胖,也按BIM 进行了分级。进行了分级。营养过剩(overnutrition)第10页/共37页在一段较长的时间内,能量摄入小于在一段较长的时间内,能
8、量摄入小于TEE,导致临,导致临床的明显体重丢失。床的明显体重丢失。成人分级:成人分级:正常:正常:BIM=18.524.9;轻度营养缺乏:轻度营养缺乏:BIM=1718.49;中度营养缺乏:中度营养缺乏:BIM=1616.99;重度营养缺乏:重度营养缺乏:BIM 16。营养缺乏(undernutrition)第11页/共37页(二)、能量的消耗与测定(二)、能量的消耗与测定食物能值与生理能值食物能值与生理能值食物中具有供能作用的物质食物中具有供能作用的物质:有糖类有糖类 +脂肪脂肪 +蛋白质蛋白质 彻底燃烧时的最终产物彻底燃烧时的最终产物 彻底燃烧时的最终彻底燃烧时的最终 为为COCO2 2
9、+H+H2 2O O 产物为产物为CO2+H2O 和含氮氧化物和含氮氧化物第12页/共37页食物能值食物能值:是食物彻底燃烧时所测定的能值,亦称为:是食物彻底燃烧时所测定的能值,亦称为“物理燃烧值物理燃烧值”或或“总能总能值值”。生理能值生理能值:机体可以利用的能值。:机体可以利用的能值。在体内,糖类和脂肪氧化的最终产物虽然与体外燃烧时相同,但需考虑机体对在体内,糖类和脂肪氧化的最终产物虽然与体外燃烧时相同,但需考虑机体对它们的消化、吸收的具体情况。它们的消化、吸收的具体情况。如一些耐消化因子,在体外可以燃烧产能,但在体内不能被利用,相应的也不如一些耐消化因子,在体外可以燃烧产能,但在体内不能
10、被利用,相应的也不能产能,故两者不同。能产能,故两者不同。第13页/共37页表表3-1 3-1 脂肪与糖类的物理燃烧值脂肪与糖类的物理燃烧值名名称称物理燃烧值物理燃烧值名名称称物理燃烧值物理燃烧值KcalKcalKJKJKcalKcalKJKJ胆固醇胆固醇9.909.9041.4241.42血清蛋白血清蛋白5.925.9224.7724.77植物脂肪植物脂肪9.529.5239.8339.83酪蛋白酪蛋白5.785.7824.1824.18动物脂肪动物脂肪9.229.2238.5838.58纤维蛋白纤维蛋白5.585.5823.3523.35乙醇乙醇7.107.1029.7129.71胶原蛋白
11、胶原蛋白5.355.3522.3822.38淀粉淀粉4.204.2017.5717.57亮氨酸亮氨酸5.075.0721.2821.28纤维素纤维素4.184.1817.4917.49丙氨酸丙氨酸4.354.3518.2018.20糊精糊精4.124.1217.2417.24天冬氨酸天冬氨酸2.902.9012.1312.13麦芽糖麦芽糖3.953.9516.5316.53尿酸尿酸2.742.7411.4011.40葡萄糖、果糖葡萄糖、果糖3.753.7515.6915.69尿素尿素2.532.5310.5910.59第14页/共37页 蛋白质在体内的氧化并不完全,氨基酸中的氮并未氧化蛋白质在
12、体内的氧化并不完全,氨基酸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测得。此外,再考虑到消化有机物的能量均可在体外燃烧时测得。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。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。几种主要产能营养素的食物能值和生理能值见表几种主要产能营养素的食物能值和生理能值见表3-23-2所示。所示。表表3-23-2 几种营养素的食
13、物能值和生理能值几种营养素的食物能值和生理能值名名称称食物能值食物能值尿中损失尿中损失吸收率吸收率%生理能值生理能值生理生理系数系数Kcal/gKcal/gKJ/gKJ/gKcal/gKcal/gKJ/gKJ/gKcal/gKcal/gKJ/gKJ/g蛋白蛋白脂肪脂肪糖类糖类乙醇乙醇5.655.659.439.434.14.17.17.123.623.639.539.517.217.229.329.31.251.25-微量微量5.25.2-微量微量9292959598981001004.04.09.09.04.04.07.17.117173838171730304 49 94 47 7第15页
14、/共37页 食物能值的测定食物能值的测定食物能值通常用食物能值通常用氧弹式热量计氧弹式热量计,或称或称弹式热量计弹式热量计进行测定。进行测定。这是一个弹式密闭的高压容器,这是一个弹式密闭的高压容器,内有一白金坩埚,其中放入待内有一白金坩埚,其中放入待测的食物试样,并充以高压氧,测的食物试样,并充以高压氧,使其置于已知温度和体积的水使其置于已知温度和体积的水浴中。浴中。用电流引燃,食物试样便在氧气用电流引燃,食物试样便在氧气中完全燃烧,所产生的热使水和中完全燃烧,所产生的热使水和量热计的温度升高,由此计算出量热计的温度升高,由此计算出该食物试样产生的能(热)量。该食物试样产生的能(热)量。如图所
15、示。如图所示。第16页/共37页人体能量消耗的测定人体能量消耗的测定 人体能量的消耗实际上就是指人体对能量的需人体能量的消耗实际上就是指人体对能量的需要。要。较常用的方法有两种:较常用的方法有两种:直接测定法直接测定法:直接收集并测量人体所放散的全部热能的方法直接收集并测量人体所放散的全部热能的方法让受试者进入一特殊准备的小室。该室四周被让受试者进入一特殊准备的小室。该室四周被水管包围并与外界隔热。水管包围并与外界隔热。机体所散发出的热量可被水吸收,并通过液体和机体所散发出的热量可被水吸收,并通过液体和金属的传导进行测定。金属的传导进行测定。受试者可在小室中进行不同强度的活动,测定放受试者可在
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