(10)-3.4第三章 能量-3.4我們?nèi)绾沃雷约涸摂z入多少能量

能量

3.4我們?nèi)绾沃雷约涸摂z入多少能量？

（人體能量消耗的測(cè)定與估算）人體能量消耗的測(cè)定與估算準(zhǔn)確預(yù)測(cè)人體能量需求是實(shí)施營養(yǎng)健康措施的先決條件。人體能量需求的預(yù)測(cè)方法有兩類：一類是用儀器設(shè)備測(cè)定的方法（measurement）；另一類是經(jīng)驗(yàn)公式估算的方法（estimation）。講課教師（一）能量消耗的測(cè)定通過儀器設(shè)備測(cè)定人體每日能量消耗?；驹恚簷C(jī)體能量代謝遵循能量守恒定律，攝入的營養(yǎng)物質(zhì)釋放的能量應(yīng)等于所做的外功和最終轉(zhuǎn)化的熱能之和。測(cè)定機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)消耗的營養(yǎng)物質(zhì)的量，或者測(cè)定機(jī)體所產(chǎn)生的熱量和所做的外功，都可計(jì)算出機(jī)體在單位時(shí)間內(nèi)所消耗的能量。能量代謝的測(cè)定方法：直接測(cè)熱法和間接測(cè)熱法。1、量熱計(jì)直接測(cè)熱法原理與方法：在隔熱的特制小室內(nèi)，被測(cè)對(duì)象靜臥或進(jìn)行特定的活動(dòng)，人體散發(fā)的熱量被空氣吸收，然后使這些空氣通過熱交換裝置，測(cè)定循環(huán)進(jìn)入和流出小室的空氣溫差，測(cè)定受試者在一定時(shí)間內(nèi)散發(fā)的熱量。即通過直接測(cè)定人體在整個(gè)能量代謝過程中散發(fā)的所有熱量和所做的外功（折算成熱量），來計(jì)算特定時(shí)間內(nèi)機(jī)體的能量消耗。需要大型的設(shè)備裝置，既昂貴又復(fù)雜、現(xiàn)在一般只在實(shí)驗(yàn)研究中使用，用于肥胖和內(nèi)分泌系統(tǒng)功能障礙的研究。2、間接測(cè)熱法間接法的基本原理：能量代謝中，依靠呼吸攝入O2以供各種物質(zhì)氧化需要，同時(shí)將代謝終產(chǎn)物CO2呼出體外，氧化過程中釋放能量。各種產(chǎn)能營養(yǎng)素在機(jī)體內(nèi)氧化分解時(shí)，O2的消耗量、CO2及能量的產(chǎn)生量是固定的，據(jù)此可以推算出能量的消耗量。呼吸商：一定時(shí)間內(nèi)機(jī)體CO2的產(chǎn)生量(VCO2)與同期O2的消耗量(VO2)之比值稱為呼吸商（respiratoryquotient，RQ），即O2耗氧量和CO2產(chǎn)生量，取決于各產(chǎn)能營養(yǎng)素的化學(xué)組成。因此，任何一種能源物質(zhì)的呼吸商均可根據(jù)其氧化成最終產(chǎn)物（CO2+H2O）的化學(xué)反應(yīng)式計(jì)算出來。產(chǎn)能營養(yǎng)素+O2→→CO2+H2O+能量呼吸商（RQ）=VCO2/VO2三大產(chǎn)能營養(yǎng)素的呼吸商碳水化合物在氧化時(shí)消耗的O2與產(chǎn)生CO2分子數(shù)相等，故呼吸商為1。脂肪氧化時(shí)需要消耗更多的氧，其呼吸商一般小于1，約為0.71；由于蛋白質(zhì)在體內(nèi)不能完全氧化，且其氧化分解途徑的細(xì)節(jié)尚未完全搞清楚，只能根據(jù)蛋白質(zhì)分子中的碳和氫被氧化時(shí)的需氧量和C02產(chǎn)量間接推算其呼吸商，約為0.80。C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量RQ（葡萄糖）=6/6=1葡萄糖C16H32O2+23O2→16CO2+16H2O+能量RQ（棕櫚酸）=16/23=0.70棕櫚酸非蛋白呼吸商在一般生理情況下，機(jī)體主要依靠糖和脂肪氧化供能，極少利用蛋白質(zhì)供能，蛋白質(zhì)因素可忽略不計(jì)。糖和脂肪氧化時(shí)產(chǎn)生的CO２量及消耗的O２量的比值，稱為非蛋白呼吸商。我國居民大多是混合膳食，呼吸商一般為0.7-1.0。如果膳食中碳水化合物的量比較高，呼吸商接近1.0；如果膳食中脂肪所占比例較高，則呼吸商接近0.7；攝取混合食物時(shí)，呼吸商常在0.85左右。非蛋白質(zhì)呼吸商非蛋白呼吸商百分比（%）非蛋白呼吸商百分比（%）糖脂肪糖脂肪0.7070.00100.00.8654.145.90.711.1098.90.8757.542.50.724.7695.20.8860.839.20.738.4091.60.8964.235.80.7412.088.00.9067.532.50.7515.684.40.9170.829.20.7619.280.80.9274.125.90.7722.877.20.9377.422.60.7826.373.70.9480.719.30.7929.970.10.9584.016.00.8033.466.60.9687.212.80.8136.963.10.9790.49.580.8240.359.70.9893.66.370.8343.856.20.9996.83.180.8447.252.81.00100.00.00.8550.749.3

氧熱價(jià)通常將某種營養(yǎng)物質(zhì)氧化時(shí)，每消耗1L氧所產(chǎn)生的能量稱為該營養(yǎng)素的氧熱價(jià)。不同產(chǎn)能營養(yǎng)素混合氧化后，呼吸商不同，產(chǎn)生的能量也不同氧熱價(jià)也不同。在實(shí)際應(yīng)用中攝入的都是混合膳食，相應(yīng)的氧熱價(jià)為20.2kJ/L。因此，可將機(jī)體總能耗測(cè)定簡化為：只要測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)機(jī)體的耗氧量就可以計(jì)算出能量的消耗量。即據(jù)此，便產(chǎn)生了氣體代謝法、雙標(biāo)記水法等來測(cè)定人體的能量消耗。營養(yǎng)素耗氧量/（L/g）CO2產(chǎn)量/（L/g）氧熱價(jià)/（kJ/L）呼吸商（RQ）碳水化合物0.830.8321.11.00蛋白質(zhì)0.950.8418.90.80脂肪2.031.4319.60.71混合膳食20.20.7-1.0三大產(chǎn)能營養(yǎng)素的氧熱價(jià)和呼吸商能量消耗量=20.2kJ/L(或4.825kcal/L)×耗氧量L（1）氣體代謝法（Douglas袋法）具體方法：被測(cè)對(duì)象在一個(gè)密閉的氣流循環(huán)裝置內(nèi)進(jìn)行特定活動(dòng)，通過測(cè)定裝置內(nèi)的O2和CO2濃度變化，得到O2的消耗量。按每升O2產(chǎn)熱可計(jì)算出熱量消耗。局限性：對(duì)受試者有一定的要求和對(duì)受試者的活動(dòng)有一定約束，尤其對(duì)于嬰幼兒等自控力弱的人群是不適合的。（2）雙標(biāo)記水法（DoublyLabelledWaterDLW）原理：受試者口服一定量的由2H、18O雙標(biāo)記水(2H218O)，攝入的雙標(biāo)記水會(huì)參與體內(nèi)代謝。經(jīng)過一段時(shí)間后，2H參與水代謝，以H標(biāo)記以2H2O形式從體內(nèi)消除，18O既參與水又參與的CO2代謝，以氧標(biāo)記H218O和氧標(biāo)記C18O2兩種形式消除。18O的消失與水和CO2的排除相一致，而2H的消失卻只反映水的代謝，因此CO2的產(chǎn)生量即是H218O和2H2O代謝率之差，由此可算出CO2的生成量。然后再根據(jù)呼吸商求出O2消耗量，進(jìn)而計(jì)算出能量消耗量。方法：將受試者喝入定量的雙標(biāo)記水，在一定時(shí)間內(nèi)（8～15d）連續(xù)收集尿樣，通過同位素質(zhì)譜儀測(cè)定尿樣中雙標(biāo)記同位素的豐度，再根據(jù)2H和18O的消失率計(jì)算能量消耗量。適用性：雙標(biāo)記水法適用于任何人群和個(gè)體的測(cè)定，它不干擾受試者的一切正?；顒?dòng)，無毒無損傷，但費(fèi)用高，用于測(cè)定個(gè)體不同活動(dòng)水平（PAL）的能量消耗值。雙標(biāo)記水法測(cè)定能量消耗量原理圖（3）心率監(jiān)測(cè)法原理：體力活動(dòng)可以通過心血管系統(tǒng)使得心率產(chǎn)生相應(yīng)的改變，在一定限度內(nèi)，體力活動(dòng)強(qiáng)度越大，心率越快，機(jī)體耗氧量也越多。