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2017公共營養(yǎng)師四級(jí)輔導(dǎo)資料:人體的能量消耗
一般成年人的能量消耗,包括基礎(chǔ)代謝、體力活動(dòng)消耗和食物熱效應(yīng)等三個(gè)途徑。對(duì)于兒童、孕婦、乳母等還要滿足其特殊生理需要,如兒童、青少年應(yīng)滿足其生長發(fā)育的需要;孕婦則要保證胎兒正常生長需要,而乳母應(yīng)考慮分泌乳汁的需要等。
人體能量代謝很復(fù)雜,不僅受體力活動(dòng)、營養(yǎng)條件、環(huán)境因素以及生理狀態(tài)、疾病等情況的影響,而且亦受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制。其中,體力活動(dòng)是影響能量需要最明顯的因素。
、寤A(chǔ)代謝
1、基礎(chǔ)代謝與基礎(chǔ)代謝率(插基礎(chǔ)代謝率表)
基礎(chǔ)代謝(basal metabolism,BM)是指維持人體基本生命活動(dòng)的最低能量需要,即在無任何體力活動(dòng)及緊張思維活動(dòng)、全身肌肉松馳、消化系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)情況下 (即睡眠或睡眠初醒時(shí)),用以維持體溫、心跳、呼吸、細(xì)胞內(nèi)外液中電解質(zhì)濃度差及蛋白質(zhì)等大分子合成的能量消耗。而在基礎(chǔ)狀態(tài)下,單位時(shí)間內(nèi)代謝所消耗的能量,即為基礎(chǔ)代謝率(basal metabolism rate,BMR)。通常,BMR常以單位時(shí)間內(nèi)人的體表面積所散發(fā)的熱量來表示。
2、基礎(chǔ)代謝的測(cè)定
基礎(chǔ)代謝的測(cè)定一般是在環(huán)境溫度恒定(18~250C)及人處于清醒、靜臥、空腹(進(jìn)食后12小時(shí))的狀態(tài)下進(jìn)行。通常應(yīng)先根據(jù)身高、體重求出個(gè)體的體表面積,再按體表面積與該個(gè)體年齡的基礎(chǔ)代謝率計(jì)算出基礎(chǔ)代謝消耗的能量。
我國趙松山于1984年提出一個(gè)適合中國人的體表面積計(jì)算公式:體表面積(m2)=0.00659身高(cm)+0.0126體重 (kg)-0.1603。由于基礎(chǔ)代謝率的測(cè)定比較困難,WHO于1985年提出用靜息代謝率(resting metabolism,RMR)代替BMR。測(cè)定時(shí)全身處于休息狀態(tài),禁食僅需4小時(shí)。因此RMR值一般都略高于BMR(約為10%)。
一般情況下,每kg體重每小時(shí)基礎(chǔ)代謝所消耗的能量為1kcal。因而基礎(chǔ)代謝的簡(jiǎn)單計(jì)算方法為1(kcal)×24(h)×體重(kg)。
有西方學(xué)者提出的公式可以直接計(jì)算24小時(shí)的基礎(chǔ)代謝能耗量,即基礎(chǔ)能量消耗(basic energy expenditure,BEE)。
男:BEE=66.5+13.8×體重(kg)+5.0×身長(cm)-6.8×年齡(歲)
女:BEE=65.5+9.5×體重(kg)+1.8×身長(cm)-4.7×年齡(歲)
3、影響基礎(chǔ)代謝的因素
⑴體表面積——BMR的高低與人的體重并不呈正比例相關(guān),但與其體表面積呈正比例關(guān)系。故目前常用人的體表面積作為標(biāo)準(zhǔn)來測(cè)定BMR。
、颇挲g——如兒童的BMR最高,青壯年期較穩(wěn)定,40歲以后有所降低。
⑶性別——如男子的BMR一般多高于女子(但女子在妊娠期時(shí),其BMR相應(yīng)增加)。
、确N族——同樣身高人的BMR,因其種族不同而有差異。如身高相同及體表面積相同,但以愛斯基摩人和印第安人的BMR最高,歐美人次之,亞洲人較低。
⑸營養(yǎng)狀態(tài)——長期熱能攝入不足、營養(yǎng)不良者BMR偏低。完全禁食10余日后BMR降低25%,這可能是機(jī)體采取的一種適應(yīng)機(jī)制。
、始膊 籽、癌癥、發(fā)燒、內(nèi)分泌失調(diào)等病理情況可影響機(jī)體的新陳代謝。體溫每升高1℃,BMR約增加13%。
、藘(nèi)分泌——甲狀腺、垂體、腎上腺機(jī)能亢進(jìn),相關(guān)激素的分泌旺盛時(shí),人的活動(dòng)時(shí)間越長、強(qiáng)度越大,則能量消耗越多。
、碳竟(jié)與體力活動(dòng)強(qiáng)度——BMR在不同季節(jié)與不同活動(dòng)強(qiáng)度的人群中有一定的差異,正說明季節(jié)氣候變化與活動(dòng)強(qiáng)度的差異是對(duì)BMR產(chǎn)生顯著影響的因素。如活動(dòng)強(qiáng)度大的人要高于活動(dòng)強(qiáng)度小的;冬季人的BMR要高于夏季等。
、骟w力活動(dòng)及強(qiáng)度分級(jí)
由于體力活動(dòng)強(qiáng)度的差異是對(duì)BMR產(chǎn)生顯著影響的因素。人在不同體力活動(dòng)強(qiáng)度的狀態(tài)下,所需消耗的能量亦有很大差異,且對(duì)能量營養(yǎng)素的攝入量亦有不同。
2001年中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)將我國居民活動(dòng)強(qiáng)度由原來的五級(jí)調(diào)整為三級(jí),即輕、中、重體力活動(dòng),從而更便于掌握與操作。調(diào)整后,一般成年人能量的推薦攝入量可用BMR乘以不同的體力活動(dòng)水平系數(shù)(physical activity level,PAL)進(jìn)行計(jì)算,即能量推薦攝入量(RNI)=BMR×PAL。
、缡澄餆嵝(yīng)
食物熱效應(yīng)(thermic effect of food,TEF)也稱為食物特殊動(dòng)力作用(specific dynamic action,SDA),是指人體在攝食過程中,由于要對(duì)食物中的營養(yǎng)素進(jìn)行消化、吸收、代謝轉(zhuǎn)化等生理活動(dòng),故需要額外消耗能量,同時(shí)引起體溫升高和能量消耗增加的現(xiàn)象,就是食物的熱效應(yīng)現(xiàn)象。因此,食物熱效應(yīng)對(duì)人體而言實(shí)際上是能量的損耗。
通常食物熱效應(yīng)的高低與食物營養(yǎng)成分、進(jìn)食量和進(jìn)食頻率有關(guān)。如蛋白質(zhì)含量豐富的食物的熱效應(yīng)最高;其次是富含碳水化合物的食物;而脂肪含量高的食物為最低。一般食物脂肪的消化、吸收等活動(dòng)約需消耗其本身所產(chǎn)生能量的4%~5%,碳水化合物則為為5%~6%,而蛋白質(zhì)食物則要消耗其本身所產(chǎn)生能量中的30%~40%。若食用混合膳食時(shí),食物的熱效應(yīng)作用可相當(dāng)于基礎(chǔ)代謝的10%,或全日總能量消耗的6%,約為每日600kJ(150kcal)左右。并有吃得越多、進(jìn)食越快,其能量消耗越多,食物的熱效應(yīng)逾高。通常,食物的熱效應(yīng)作用可在進(jìn)食后7~8小時(shí)達(dá)到高峰。由于,進(jìn)歺時(shí)的食物尚不能發(fā)揮其供能作用,故對(duì)其消化、吸收等活動(dòng)所需的能量則是取自人體的能量貯備。所以,每歺攝入的能量至少應(yīng)與其熱效應(yīng)所消耗的能量保持平衡。
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