1、食品营养安全与健康第二章营养生理基础与能量平衡,第二章营养生理基础 与能量平衡,以人体的化学组成及消化系统为重点阐述人体的营养生理基础，介绍人体需要营养素的种类及数量，能量的需要与平衡是营养平衡的基础。,食品营养与安全共同的研究对象：,食物,人,第一节 消化系统与食物的 消化吸收,一、 人体的构成与营养,人体基本构成,在人体内，从细胞到整体，无时无刻不在进行着多种多样的生理化学反应，人通过摄入食物，实现营养过程，保持着生命的存在与繁衍。人体可分为8大系统，与人体食物营养与安全关系比较紧密的系统包括体液与血液循环系统，内分泌系统，神经系统、免疫保护系统和消化系统等。,一、人体的构成与营养,组成人
2、体的化学元素不超过60种，真正对人体生命活动必不可少的元素， 现在证明有25种左右。,化学元素的存在形式：除碳（C)、氢（H)、氧（O）、氮（N）主要以有机化合物 形式 存在外，其余元素统称为矿物质或无机盐,根据其含量可分为：,常量（宏量）元素，含量大于0.01%，如：有钙（Ca）、镁（Mg）、钾（K）、 钠（Na）、磷（P）、硫（S）、氯（Cl）七种；,微量元素，含量小于0.01%，一般认为人体必需微量元素有14种。,1、人体的化学元素组成,1995年世界卫生组织（WHO）,国际原子能机构（IAEA）和美国食品和药物管理局（FDA）将微量元素进行了分类：,维持人体生命活动不可缺少的元素有八种
3、：铁（Fe）、锌（Zn）、碘（I）、硒（Se）、铜（Cu）、钼（Mo）、铬（Cr）、钴（Co）。可能必需元素有五种：锰（Mn）、硅（Si）、镍（Ni）、硼（B）、钒（V）。有潜在毒性，但低剂量可能具有功能作用的元素有八种：氟（F）、铝（Al）、锡（Sn）、锂（Li）、铅（Pb）、隔（Cd）、汞（Hg）、砷（As）。随着研究的深入将会发现更多的人体必需元素。,一、人体的构成与营养,1、人体的化学元素组成,人体中的必需元素所形成的化合物主要可分为三大类：,水，含量最大，占体重的60%以上；有机物，决定人体结构与功能（包括蛋白质、脂类、糖类、核酸等） 矿物质，以离子状态或结合于有机物而起作用。,一、
4、人体的构成与营养,2、组成人体的化学物质,表 2-1成年人体化学组成成分（%）,一、人体的构成,2、组成人体的化学物质,正常成年人每天摄入的食物和液体约3000g，每年平均约1吨，一生有5060吨左右的食物通过消化道。,二、 消化系统的组成与功能,消化道主要器官图,1.消化系统的组成,二、 消化系统的组成与功能,消化道：,口腔,食道,胃,小肠,大肠,肛门,咽,消化腺：,唾液腺,胃腺,肝脏,胰腺,肠腺,消化系统的组成,消化系统的组成与功能,可湿润与溶解食物，易引起味觉； 可清洁和保护口腔，当有害物质进入口腔后，唾液可起冲洗、 稀释、中和作用 ，其中的溶菌酶可杀灭进入口腔内的微生物； 黏蛋白可食物
5、黏合成团，便于吞咽； 淀粉酶可对淀粉进行简单的分解，但这一作用很弱，且唾液淀粉酶仅在口腔中起作用，当进入胃后pH下降，此酶迅速失活。,2.消化器官的功能A口腔,口腔为消化管的起始部位，有吸吮、咀嚼、 辨味和初步消化食物等功能。,口腔的唾液除了占99的水之外，其余为唾液淀粉酶、 粘蛋白质、溶菌酶和少量无机盐。正常人每日分泌唾液 1.01.5升。其作用为 ：,咽(pharynx)位于鼻腔、口腔和喉的后方，其下端通过后与器官和食道相连，是食物与空气的共同通道。当吞咽食物时，咽后壁前移，封闭气管开口，防止食物进入气管而发生呛咳。食团进入食道后，在食团机械刺激下，位于食团上端的平滑肌收缩、下端的平滑肌舒
6、张使得食物顺利下移。,2、消化器官的功能B咽与食道,2.消化器管的功能C胃,胃是消化管中一个袋状的膨大部分。初生儿的胃容积约为7毫升，至1周岁时可增至300毫升。成年人的胃可容纳3升食物和水。胃是膨胀能力最强的消化器官，常把它的形状描述为J形。成人食物通过胃的速度为46h，并与食物的种类有关。,胃的容受性舒张，胃在充盈状态下体积可增大到1000-1500ml，使其在接受食物时而不引起胃内压力的增大； 紧张性收缩，胃被充满后，通过紧张性收缩可使胃腔内产生一定压力，有助于胃液渗入食物以及推动食物向十二指肠移动； 胃的蠕动，使食物与胃液充分混合，以利胃液消化作用并把食物以最适合小肠消化和吸收的速度向
7、小肠排放。,2. 消化器官的 功能C胃,胃的运动:胃部肌肉的收缩形成了胃的运动,胃酸，由胃粘膜壁细胞分泌的盐酸构成，功能为：激活胃蛋白酶元、维持胃内的酸性环境、杀死随同食物进入胃内的微生物、使蛋白质变性以便更容易被消化分解。（盐酸造成的酸性环境还有利于小肠对铁与钙的吸收。因此，胃内盐酸不足，会影响胃肠的消化与吸收。） 胃蛋白酶，是由胃粘膜的主细胞以不具活性的胃蛋白酶原的形式所分泌，在胃酸的作用下转变为具有活性的胃蛋白酶。当食糜进入小肠后，pH升高，此酶迅速失活。 黏液，主要成分为糖蛋白。黏液覆盖在胃粘膜的表面，形成一个厚约为500um的凝胶层，既可起到润滑作用利于食物通过，又可保护胃粘膜（不受
8、食物中的粗糙成分的机械损伤，还因其为中性或偏碱性，可降低酸度减弱胃蛋白酶的活性，从而防止酸和胃蛋白酶对胃粘膜的消化作用）。 内因子，壁细胞还能分泌一种称为“内因子”的物质，能促进VB12的吸收。,2.消化器官的功能C胃,胃液，胃壁的胃腺每天分泌胃液约2L，胃液为透明、淡黄色的酸性液体。主要成分组成为：,小肠位于胃的下端，是食物消化和吸收的主要场所，从上到下分为十二指肠、空肠和回肠三部分。成人小肠长57米，表面积巨大（200400m2），95以上的的营养素在小肠吸收。食糜在小肠中停留38小时。,2.消化器的组成与功能D 小肠,紧张性收缩，通过紧张性收缩可以完成食糜在小肠内的混合和运转； 节律性分
9、节运动，通过有节律的收缩和舒张，把食糜分割成许多节段，使食糜得以不断的分开又不断的混合； 蠕动，是一种把食糜向着大肠方向推进的作用。食糜在小肠内的推进速度很慢，为12cm/min.,2.消化器的组成与功能D 小肠,小肠的运动,肠液：是小肠粘膜内小肠腺分泌的，呈弱碱性。成年人每日分泌13升。 胰液：是由胰腺分泌的碱性液体，正常人每日分泌12升，含2030克消化剂，其中含多种消化酶，胰液由胰腺管与胆汁总管汇合进入十二指肠。 胆汁：是由肝脏细胞分泌的一种粘稠而带苦味的液体。它通过胆总管流入十二指肠 。成人每日分泌胆汁0.81升。,二、消化系统的组成与功能小肠,进入小肠的消化液：,2.消化器的组成与功
10、能D大肠,大肠上接回肠，终于肛门，长约1.5米。 食物经过小肠的充分消化吸收后，剩下的残渣进入大肠。 大肠液中不含或仅含有少量的消化酶，因此没有明显的消化作用。 大肠主要是吸收食物残渣中的残余的水分，每天吸收水分约3升，并暂时储存粪便。,大肠的消化吸收,三、食物的消化与吸收,消化：人体摄入的食物，在消化系统内借助 消化液中所含有的酶等物质，将食物大分子分解成小分子的过程。,吸收：食物经过消化变成小分子的物质，从食 物的细胞中释放出来，通过消化道管壁吸收进入血液循环的过程。,三、食物的消化与吸收1. 食物的消化,三、食物的消化与吸收 2. 消化道吸收营养物质的部位,三、食物的消化与吸收 营养物质
11、的吸收,小肠适于消化吸收的结构特点：,小肠长57米； 皱襞和绒毛大大增加了小肠内表面积； 小肠中有多种消化液； 丰富的毛细血管和毛细淋巴管有利于营养物质吸收；,三、食物的消化与吸收食品加工处理对消化吸收的影响,许多技术手段如崩解（切割、磨细、打浆、均质）、提取、加热、冷藏、腌制、后熟、消化、乳化等都可以改善食品的可消化性，从而提高其中营养素的吸收率。,例如：熟食比生食更好，杀菌，改善风味、提高营养质量；经过烹饪后，淀粉粒的外膜崩解糊化，肉类的结締组织软化，蛋的蛋白质变性凝固，这些变化都有利于消化酶对它们的作用。,进食要细嚼慢咽 细嚼、破碎、混匀，品味、利于消化液的分泌。 三餐应定时定量 (3:
12、4:3) 早餐要好，午餐吃饱，晚餐要少 排便要定时 选择纤维素含量高的蔬菜及粗粮，保持肠道充盈，排便通畅。,三、重视消化道保健、提高营养水平,第二节 膳食营养素 参考摄入量,Dietary Reference Intakes (DRIs),（1）能量供给；（2）组织构建与更新；（3）生理调节。,膳食营养素参考摄入量,一、人体所需的营养素,人体的化学组成，体内不断进行的新陈代谢，各种生理活动都需要营养物质保证。人体正常生理过程所需要的营养素，必须能满足人体三方面的基本需要：,人体所需的六大类营养素的元素的组成,到目前已知人体必需的营养素至少有40种以上，一般将其分成六大类 ：, 所有B族维生素都
13、含有氮。 蛋白质和有些维生素会有硫（S），维生素B12含有钴（Co）。,膳食营养素参考摄入量,一、人体所需的营养素的种类,传统营养素六大类：1.水、2.糖类、3.脂类、4.蛋白质、5.维生素、6.矿物质等共计40多种 （8种必需氨基酸，2种必需脂肪酸，14种维生素，6种大量元素，8种微量元素，糖类和水） 现代营养学：第七营养素：膳食纤维；微量物质物质：植物化学物 phytochemicals、核酸与核苷酸、类维生素等 也可将营养素分为宏（大）量营养素：蛋白质、糖类和脂肪微量营养素：矿物质、维生素和植物化学物质等,膳食营养素参考摄入量,二、人体营养素需要量（生理需要量）,定义：是指为了维持“适宜
14、的营养状况”，并处于继续维持良好的健康状态，在一段时间内平均每日必须“获得的”该营养素的最低量。,鉴于“维持良好的健康状态”可有不同的标准， FAO/WHO联合专家委员会提 出 三个不同水平的需要量：,基本需要量，达到这种需要量是机体能够正常生长和繁育，但机体组织内很少或没有此种营养素储备，所以如果短期内膳食供给不足就可能造成缺乏； 储备需要量，为维持组织中储存一定水平该营养素的需要量； 预防明显的临床缺乏症的需要量，这是一个比基本需要量更底水平的需要。,膳食营养素参考摄入量,三、膳食营养素参考摄入量（DRIs),平均需要量（Estimated Average Requirement， EAR
15、） 推荐摄入量（Recommended Nutrients Intake ，RNI） 适宜摄入量（Adequate Intake ，AI） 可耐受最高摄入量（Tolerable Upper Intake level ，UL）,DRIs是在RDA基础上发展起来的一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值，由4项指标组成：,定义： 是指某一特定性别、年龄及生理状况群体对某营养素需要量的平均值，营养素摄入量达到EAR时可以满足人群中50%个体的营养需要，但不能满足另外半数个体的需要。,三、膳食营养素参考摄入量（DRIs),1、估计平均需要量（Estimated Average Requirement, E
16、AR）,EAR是一个特定人群的平均需要量，主要用于计划和评价群体的膳食。,EAR,RNI,人群频率,50,97%98%,摄入量,三、膳食营养参考摄入量（DRIs),定义：是指可以满足某一特定性别、年龄及生理状况群体中绝大多数个体（97%98%）的需要量的摄入水平半数个体的需要。,2、推荐摄入量（Recommended Nutrients Intake, RNI） ）,RNI用途：不是评价个体或群体膳食质量的标准，也不是为群体作膳食计划的根据 ；只是个体适宜营养素摄入水平的参考值，是健康个体膳食摄入营养素的目标。,长期摄入RNI水平，可以满足机体对该营养素的需要，维持组织中有适当的营养素储备，可
17、以达到预防营养缺乏症发生，保持健康。,三、膳食营养参考摄入量（DRIs),2、推荐摄入量（Recommended Nutrients Intake, RNI） ）,RNI的计算： RNI是以EAR为基础，通过统计学处理制订的。,如果关于需要量变异的资料不够充分，不能计算SD时， 一般设EAR的变异系数为10%，则 RNI=1.2EAR,如果已知EAR的标准差，则RNI=EAR+2SD（SD：标准差）,三、膳食营养参考摄入量（DRIs),3、适宜摄入量（Adequate Intake, AI）,定义：是通过观察或实验获得的健康人群某种营养素的摄入量。,主要用途：AI的主要用途是作为个体营养素摄入
18、量的目标，也用于限制过多摄入的标准。 。,在个体需要量的研究资料不足而不能计算EAR，因而不能求得RNI时，可设定AI来代替RNI。,当健康个体摄入量达到AI时，出现营养缺乏的危险性很 小。如长期摄入超过AI值，则有可能产生毒副作用。,UL并不是一个建议的摄入水平。 这个量对一般人群中的几乎所有个体都不致于引起不利健康的作用。而当摄入量超过UL进一步增加时，损害健康的危险性将随之增大。,三、膳食营养参考摄入量（DRIs),4、可耐受最高摄入量（tolerable upper intake level, UL）,定义：是平均每日摄入营养素的最高限量。,主要用途：是针对营养素强化食品和膳食补充剂的
19、日渐发展，指导安全消费。,膳食营养素参考摄入量（DRIs）图解,( AI ),能量和蛋白质的推荐摄入量（RNIs）及脂肪供能比； 常量和微量元素的推荐摄入量（RNIs）及适宜摄入量（AIs） 脂溶性和水溶性维生素的推荐摄入量（RNIs）及适宜摄入量（AIs）； 某些微量元素的可耐受最高摄入量（ULs）； 蛋白质及某些微量营养素的平均需要量（EARs）。,四、中国居民膳食营养参考摄入量,中国居民膳食营养素参考摄入量（中国营养学会，2000年）主要数据集中简化为五个表（教材P10-12）：,RDA和DRIs的概念,RDA（recommended dietary allowance）:推荐的每日膳食
20、中营养素供给量或膳食营养素供给量建议，是由各国行政当局或营养学术团体根据营养科学的发展，结合若干具体情况，向人们提出的、对社会各人群一日膳食中应含有的热能和各种营养素种类、数量的建议。DRIs（dietary reference intakes）:膳食营养素参考摄入量，是在RDA基础上发展起来的一组每日平均膳食营养素摄入量的参考值，其中包括4项内容:平均需要量(EAR)、推荐摄入量(RNI)、适宜摄入量(AI)和可而受最高摄人量（UL）。（参考书：中国营养学会 中国居民膳食营养素参考摄入量 北京 中国轻工业出版社 2000年）膳食营养素参考摄入量的使用推广，最好办法是用通俗易懂的、形象的形式表
21、达膳食指南和食物定量知道方案（膳食宝塔）,第三节 能量与营养平衡,能量是营养学的基础，一切生命活动都需要能量来维持。能量的平衡与否一直是营养学的重要话题。,第三节 能量与营养平衡,第三节 能量与营养平衡,营养缺乏,营养过剩,第三节 能量与营养平衡,一、人体能量平衡,（一）能量的计算单位,焦耳(joule,J)，千焦耳(kilojoule，kJ)卡(calorie，cal) 这也是许多人将能量成为卡路里的原因。千卡(kilocalorie，kcalorie，kcal)1cal4.184J1KJ0.239Kcal 1MJ=239Kcal,一、人体能量平衡 （二）体内能量的周转、贮存及消耗,第三节
22、能量与营养平衡,第三节 能量与营养平衡,一、人体能量平衡,（三）能量平衡,能量产生，人体需要的能量主要来自于食物中的糖类、脂肪和蛋白质。三类物质通过不同的化学反应进入到糖酵解和三羧酸循环（TCA）产生能量； 能量的利用，用来维持生命活动、从事各种体力活动；能量平衡摄入能量（Energy in）消耗能量（Energy out）,能量平衡并不是要求一个人每天都达到平衡，而是要求成年人在一段时期（57）内趋于平衡。,能量平衡 ；人体健康、精力旺盛、代谢平衡、体重正常（成年人体重相对稳定）能量不平衡：能量缺乏，体力精力受到影响、消瘦 能量过剩，多余的能量物质转化为脂肪，长此以往将会出现超重、肥胖,食物
23、总能值又称“物理燃烧值”，是食物在体外充分供氧条件下彻底燃烧时所测定的能量值。（氧弹式量热计）糖类和脂肪彻底燃烧时的最终产物为CO2和H2O，蛋白质在体外燃烧时最终产物是CO2、H2O和氮的氧化物。,第三节 能量与营养平衡,二、产能营养素的能值,1、食物的总能值（gross energy）,三种产能营养素的总能值为： 糖类： 17.15KJ（4.1Kcal）/g； 脂肪： 39.5KJ（9.45Kcal）/g； 蛋白质：23.64KJ（5.65Kcal）/g。,氧弹式测热计示意图,生理能值又称净能值，是指人体从食物的产能营养素可利用的能值。（消化、吸收及利用）生理能值一般比总能值要小。消化率分
24、别按糖类98% ，脂肪95%，蛋白质92%计算。,第三节 能量与营养平衡,二、产能营养素的能值,2、食物生理能值（physiological fuel value）,食物的燃烧与在体内可用的能量,2、食物生理能值（physiological fuel value）,三种产能营养素产生的生理有效能量值（净能值）：糖类 17.15KJ98% 16.84KJ (4Kcal) /g脂肪 39.54KJ95% 37.56KJ (9Kcal)/g 蛋白质（23.64KJ5.44KJ）92%16.74KJ (4Kcal)/g,转换系数又称净能值系数： 每克产能营养素所能产生的净能值数。,2、食物生理能值（p
25、hysiological fuel value）,食物生理能值（净能值）的计算：,例如：100g混合食物，含糖类55g、脂肪25g和蛋白质5g， 则该100g混合食物可产生净能值为： 554（16.84）259（37.56）154（16.74） 505 Kcal（2116.3 KJ）。,当混合食物中含有不同的产能营养素时，则分别按其不同物质的构成求出它们总的净能值。,这种替代从能量方面只能在一定的范围内可行-糖类和脂肪可以替代蛋白质（称为糖类和脂肪对蛋白质的节约作用）。 替代的局限性例如蛋白质为人体提供的必需氨基酸，不能为另外两类营养素替代；糖类在很大程度可代替脂肪，但必需脂肪酸还必须由脂肪供
26、给。,第三节 能量与营养平衡,二、产能营养素的能值与测定,3、产能营养素的等能值,如果仅从为人体提供能的角度来看，三种产能营养素之间是可以互换的，或称彼此替代 。,如1g脂肪=2.27g糖类=2.27g蛋白质,三、人体的能量消耗,第三节 能量与营养平衡,第三节 能量与营养平衡,三、人体的能量消耗,（一）基础代谢及其影响因素,1、基础代谢(basal metabolism, BM),定义：是维持人体最基本生命活动所必需的能量消耗。 测定方法：测定空腹1215h、睡醒静卧、环境温度2530C时的能量消耗。 意义：维持体温、心跳、呼吸、各组织器官的基本功能。,第三节 能量与营养平衡,三、人体的能量消
27、耗,（一）基础代谢及其影响因素,2、基础代谢率（basal metabolic rate， BMR）,定义：指单位时间内人体基础代谢所消耗的能量。 基础代谢率（BMR）的表示单位：每小时每平方米体表面积的耗能量：KJ/（m2h）；每小时每kg体重的耗能量：KJ/（kgh）也可用每天的能量消耗值表示：MJ/d。,附表：常用人体平均代谢率-BMR（单位体表面积表示）,测定条件：测定时全身处于休息状态，禁食仅需4小时。因此，RMR的值一般略高于BMR 应用：由于基础代谢率的测定比较困难，WHO于1985年提出用静息代谢率代替BMR。,第三节 能量与营养平衡,三、人体的能量消耗,（一）基础代谢及其影响
28、因素,3、静息代谢率（resting metabolic rate，RMR）,人体24小时静息代谢参考值(kcal),摘自Nutrition Science and Applications，第二版，第190页，1997年。,计算方法： （1）采用体表面积计算； （2）直接用公式计（Harris-Benedict)； （3）采用Schofield公式，按体重计算BMR； （4）粗略估算,第三节 能量与营养平衡,三、人体的能量消耗,（一）基础代谢及其影响因素,4、基础代谢的计算,A.表面积的计算： 男性体表面积(m2) S =0.00607身高(cm)+0.0127体重(kg)-0.0698 女
29、性体表面积(m2) S =0.00586身高(cm)+0.0126体重(kg)-0.00461 学龄儿童体表面积(m2) S =42.3356身高(cm)+175.6882体重(kg)- 272.2715 B.基础代谢的计算： BMSBMR12,第三节 能量与营养平衡,三、人体的能量消耗,4、基础代谢的计算,(1)体表面积与相应的BMR相乘计算法,人在熟睡时，能量消耗比基础代谢约减少10%,所以计算时可扣除睡眠时少消耗的这部分热能。, 该男子一天（24小时）的基础代谢为： BM SBMR241.74836.824=1544Kcal, 由教材P15表17查其BMR36.8Kcal/ m2h, 体
30、表面积：S0.00607175+0.012760-0.06981.748m2,例题：一个体重60kg，身高175cm，年龄为30岁的男性，其一天的基础代谢计算:,上例题一个体重60kg，身高175cm，30岁男子之数值代入公式计算：BM66.4730+13.75160+5.0033175-6.755030=1564.5(Kcal),4、基础代谢的计算(2) Harris-Benedict公式法,Harris-Benedict公式男性和女性分别用不同公式，将身高、体重和年龄直接代入公式，不用另外计算体表面积：,男性BM=66.473+13.751体重（kg）+5.003身高（cm）-6.755年
31、龄（y） 女性BM=655.095+9.463体重（kg）+1.849身高（cm）-4.675年龄（y） 上述公式求出的BM是24小时的总能量(Kcal)消耗，年龄以年（y）计。,4、基础代谢的计算(3) Schofield公式公式法,表18 按体重计算基础代谢的Schofield公式,注：w为体重(kg)。r，相关系数；SD，BMR实测值与计算值之间的标准差。 我国营养学会推荐，儿童、青少年该公式适用，18岁以上人群按公式计算结果减5%。,例题：还以上例体重60kg，30岁男性为例计算：,一天的基础代谢=11.660+879=1575Kcal,若减去5%为1595（1-5%）=1496Kca
32、l,计算：,4、基础代谢的计算(4).粗略估算法,A. 粗略地估算一天的基础代谢（BMR）： 成人男性按每公斤体重每小时1kcal(4.18kJ)，女性按0.95kcal(3.97kJ)仅直接与体重相乘计算。,例如：60kg男性一天的基础代谢：,60124=1440Kcal,B. Kleiber还认为，可以用体重（kg）的0.75次方求出24小时的能量消耗，亦即：,一天的能量消耗=体重0.75,例如：60kg男性一天的能量消耗=600.75=2155.8Kcal,Kleiber公式计算的24小时的能量消耗为总能量，即已包括了体力活动与食物特殊动力,5、营养基础代谢率的因素,（一）基础代谢及其影
33、响因素,体格的影响 同等体重，瘦高者矮胖者，男性高于女性5%-10%。不同生理、病理状况的影响 儿童、孕妇高，30岁以上每10年降2%。 环境条件的影响 炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张基础代谢水平升高；禁食、少食、饥饿基础代谢水平降低。 药物的影响尼古丁和咖啡因可以刺激基础代谢水平升高,（二）体力活动,体力活动消耗的能量，除基础代谢外，是构成人体总能量消耗的主要部分。通常情况下，占人体总能量消耗的25%35%。 这部分能量消耗，主要取决于体力活动的强度和持续时间。 人体能量需要量的不同主要是由于体力活动的差别。,中国营养学会建议的我国成人活动水平分级,表中PAL称为体力活动水平系数（Physi
34、cal Activity Level，PAL） PAL（24h内总能量消耗量）（24h内的基础代谢率）,（二）体力活动,不同级别的体力活动有其相应的PAL系数。一天的总能量消耗量估算：,总能量消耗量（24h）基础代谢率（24h）PAL,（三）食物的热效应(thermic effect of food，TEF),不同的产能营养素其食物热效应不等脂肪：消耗本身产生能量的4%5%碳水化物: 消耗本身产生能量的5%6%，蛋白质: 消耗本身产生能量的30%。,食物热效应，即食物特殊动力作用(specific dynamic action，SDA)：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、
35、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。,混合性食物其食物热效应占其基础代谢能量的10% 故一天的 能量消耗=总能量消耗1.1,（四）生长发育对能量的需求,体内有新组织的增长时，需要消耗能量。每增加1g的体内新组织约需4.78kcal的能量。,四、人体一日能量需要的确定,第三节 能量与营养平衡,现主要采用两种方法：,1、计算法：是一种简便易行，但相对粗糙的方法，对于确定个体或群体的能量需要均可行，且被广为使用;,2、测量法：是一种比较准确、但复杂且昂贵的方法，常用于一些特殊的人群或个人的能量需要确定或研究工作的需要。,确定各类人群或每个人的能量需要量，对于指导人们改善自身的膳
36、食结构、膳食规律、维持能量平衡、提高健康水平是非常重要的。,计算能量消耗，确定能量的需要,四、人体一日能量需要的确定1.计算法,通过BMRPAL计算 即：, 要因加算法 对个体而言，详细记录每一天各种活动花费的时间。分时段计算每项活动所需能量，最后加和即为一天的能量需要。,一天的能量消耗量（或能量需要量）BMR（24h）PAL,每项活动的能量消耗量=BMRIEIh,将全天活动简单分为四类： a. 卧床时间（IEI=1.0）； b. 职业活动时间轻（IEI=1.7); 中（IEI=2.2);重(IEI=2.8); c. 家务劳动（IEI=3.0）； d. 休闲时间（IEI=1.4）,四、人体一日
37、能量需要的确定1.计算法,要因加算法-综合能量系数（IEI),每项活动的能量消耗量=BMRIEIh,四、人体一日能量需要的确定2.测量法,原理：人体释放热量的多少可反映机体能量代谢情况，进而可求出机 体的能量需要。测定条件：将受试者放入四周被水包围的小室，人体释放的热量可全部被水吸收而使水温升高。根据水温的变化和水量，即可计算出释放的总热量。（这是一种实用价值不大的方法，很少采用。）,(1)直接测热法 （Direct Calorimetry ）,(2)间接测热法 （Indirect Calorimetry）,原理：产热营养素在体内氧化产生CO2和H2O，并释放能量满足机体需要。因此只需测出氧气
38、消耗量或产生水量的多少，就可以计算出能量的消耗，进而确定能量的需要量。,测定条件：使用一种特殊设备，测定氧气的消耗。可准确记录人体吸入空气和呼出气体的量，并根据两种气体含氧量之差计算出消耗量。（但仪器昂贵，目前使用较少 ）,五、人体能量供给与食物来源,第三节 能量与营养平衡,健康是一种平衡,五、人体能量供给与食物来源,第三节 能量与营养平衡,能量的供给应依据能量的消耗而定，不同人群的需要和供给量各不相同。参考可如下页表：,1、能量供给,蛋白质 10%15% 脂肪 20%30% 碳水化合物 55%65%,三大生热营养素的供能占总能量供给的比例：,五、人体能量供给与食物来源 1.能量供给能量需求-
39、计算/查表/估算,例如：某个人的基础代谢为1544Kcal/d，从事中等强度的体力活动（PAL=1.7），则其一天的总能量需求为：,一天的总能量需求=BMRPAL15441.7=2625Kcal,三大类产能营养素按糖类占60%，脂肪占25%，蛋白质占15%的摄入比例，每天需由：,糖类提供的能量 262560%1578Kcal 脂肪提供的能量为 262525%652 Kcal 蛋白质提供的能量为262515% 394 Kcal,通过产能营养素的净能值系数（糖类4Kcal/g，脂肪9Kcal/g，蛋白质4 （Kcal/g），将能量转化成营养素的质量数（能量净能值系数），则每天需要摄入：,糖类394
40、.5g（15784） 脂肪72.4g（65239） 蛋白质98.5g（3944）,三类产能营养素糖类、脂肪和蛋白质这普遍存在于各种食物中。 1.植物性食物，谷物类（小麦、大米、玉米、燕麦等）、根茎类（土豆、甘薯），含有大量的糖类（以淀粉为主），它们均是比较经济的能量来源。（主食最重要）2.坚果类，如花生、核桃、葵花籽、松子和棒子等含有较多脂肪和蛋白质，具有较高的热量。3.动物性食品（肉、蛋、奶）和豆类蛋白含蛋白和脂肪较高，是上乘的能源食物。,五、人体能量供给与食物来源 2、能量的食物来源,五、人体能量供给与食物来源能量食物的分类, 高热能食品 ： 主要是脂肪含量高、含水量少的食物。如黄油、干酪
41、、巧克力、坚果及油炸性食品。这类食品对高寒地区工作和从事野外考察、探险、运动时需要，对一般消费者不适多食。 低热能食品： 主要由含热能低食物原料制成。如含人类不易消化吸收的纤维素，木质素较高，有时还可加入一些增稠赋型剂，能量少，能维持饱腹感，用以满足肥胖症、糖尿病患者的需要。,根据一定量食物中所含能量的高低（能量密度），可将食物分为：,消费提示：鉴于我国城镇居民食物消费有的西方化趋势，畜肉类及油脂消费过多，谷类食物消费偏低。所以在产能营养素的选择上应增强谷物类植物性食物的摄入量，降低油脂、精制糖和富含脂肪的畜肉类的消费。,六.人体能量代谢状况的评价 与体重控制,1.概述 摄入能量过多或过少都会
42、使人体代谢异常。肥胖者，能量长期摄入过多，造成体内脂肪积累。而消瘦型营养不良则多是食物能量摄入不足造成的。 通过对人体体格检查项目综合观察与分析，有时还要结合其它生理生化指标，应用一定的标准指标判定，才可给出能量营养状况是否正常的结论。 选用综合观察指标，不同年龄组选用不同指标（见下表）。,人体体格检查项目,六.人体能量代谢状况的评价与体重控制,2.人体能量营养状况评价 常用基于体重和身高的方法：,A.理想体重（Ideal Weight）：,理想体重（Ideal Weight）：又称标准体重，应用于成年人，一般依此来衡量实际测量的体重是否在适宜范围。,常用计算公式如下：,理想体重（kg）=身高
43、（cm）-100 （Broca公式） 理想体重（kg）=身高（cm）-105 （Broca改良公式） 理想体重（kg）=身高（cm）-1000.9 （平田公式）,实际体重在理想体重10%为正常范围，10%20%为超重或瘦弱，20%为肥胖或极瘦弱,人体能量代谢状况的评价,B. 体质指数（Body Mass Index，BMI）：,体质指数，是近年来国内外专家推荐，用来评判人体营养状况的常用指标。,体质指数BMI体重（kg）身高（m）2,例如，身高1.75m，体重60kg人：,BMI60（1.75）2=19.59。,3.体重控制与减肥,体重在短期内很快减少，只是减少了水量，是毫无意义的（成年人体水
44、分占50%60%，这也是很容易达到的）。 要降低体重，只有减掉脂肪才有意义，故称为减肥，从长期预防的角度看体重控制的主要目的就是控制体内脂肪的积累。 引起人体肥胖的原因：遗传因素、生理病变（内分泌失调）最主要的原因是能量摄入过多，消耗少。致使产能营养素转化为脂肪贮存造成，称单纯性肥胖（Simple Obesity），约占肥胖人群的95%以上。肥胖症是一种全身代谢疾病，除引起身体外形的改变，过多的脂肪不仅可带来物理性的负荷，还是各种成人疾病的“培养箱”，常由于内分泌紊乱，多伴有糖尿病、动脉粥样硬化、高血脂、高血压等疾病，肥胖病已成为现代社会一个较为普遍关心的社会医学问题。肥胖症应以预防为主，以控
45、制饮食和增加运动为基本策略。,减肥的控制饮食和增加运动原则,A.饮食控制是预防和治疗肥胖的根本即便是药物治疗，也必须以合理的饮食控制为条件。产能营养素的摄食原则是：严格控制能量摄入总量，且必须长期坚持。食物以高糖类（谷物类的淀粉为主，严格限制精纯糖类即各种甜食），少量优质蛋白质（约35g/d），低脂肪（占能量的20%30%），多食富含膳食纤维的植物性食物，该食谱对体重减轻有显著效果。 B.增加运动，持之以恒养成良好的饮食与生活（活动）习惯也相当重要，不能主餐不吃，零食不断，主食不吃，副食（肉及其他富含油脂的菜）不减，更不能一日曝十日寒。,其它方法：,药物（减肥食品）原理主要是食欲抑制（厌食）、
46、抑制脂肪的消化吸收（如赛尼可，xennical）、加强体内脂肪的利用与排泄（肉碱制剂、脂解素、中药轻泻剂等）及加速代谢增加机体的能量消耗（如去甲肾上腺素、育享宾碱）。医学手术治疗最不推荐的方法，主要包括整容外科取脂（吸脂）术、胃部结扎缩容术，空肠回肠旁路手术（减少消化道吸收的表面积）等。对肥胖症及减肥措施一定要有科学的认识，特别是对发育期的女青年千万不可盲目节食，否则不但会影响正常的生长发育，严重的还会危及生命。减肥食品以低热能为主，保证必需营养素摄入，特别是食物中蛋白质、维生素、矿物质和糖类等的合理供应是必需的，通过增加膳食纤维，不可消化性变性淀粉和代油脂类，在满足口感和饱腹感的同时减少热能摄入。,思考题：,1.简述人体消化系统的构成及功能。何为消化道与消化腺？为什么小肠有利于营养物质的吸收？ 2. 保持消化道健康要注意哪些方面？ 3. 简述平均需要量（EAR）、推荐摄入量（RNI）适宜摄入量（AI）和可耐受最高摄入量（UL）的内涵与区别。怎样联系实际应用DRIs? 4.人体能量消耗包括哪些方面？什么是基础代谢？ 5.计算您自己一天的能量需要为多少？按理想的三大类热能营养素供能比，计算您一天所需的蛋白质、脂肪和糖各为多少？（PAL按1.7计算）,
