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1、食品营养学 FOOD NUTRITION,第三章 营养与能量平衡,第一节 能量与能量单位 一、能量的作用及意义 能量是营养学的基础。人体的一切活动都与能量代谢分不开，如果体内能量代谢停止了，生命也就停止了。 唯有通过食物源源不断提供能量，人体才能做机械功、渗透功和进行各种化学反应，如心脏搏动、血液循环、肺的呼吸、肌肉收缩、腺体分泌，以及各种生物活性物质的合成。,二、能量的单位、人体能量的来源及转化 1.能量的单位 以往能量以卡（calorie,cal)为单位，是指1克水从15升高到16 所吸收的能量。营养学上惯用千卡（kcal)。1948年国际上确定1卡能量相当于4.184焦耳（Joule),
2、焦耳与卡之间换算关系如下：,1 cal = 4.184 J 1 kcal = 4.184 kJ 1kJ = 0.239 kcal 1MJ = 239 kcal 1MJ = 1000 kJ =106 J,第二节 能值及其测定 一、食物能值与生理能值,食物能值指食物彻底燃烧时所测定的能值，亦称物理燃烧值或总能值。 糖类和脂肪彻底燃烧时的最终产物是CO2 和H2O。蛋白质在 体外燃烧时的最终产物是CO2 、H2O和氮的氧化物等。,生理能值指机体可利用的能值。 在体内，糖类和脂肪氧化的最终产物与体外燃烧时相同，为CO2 和H2O，但考虑机体对它们的消化、吸收时，故二者稍有不同。蛋白质在体内的氧化并不完
3、全，尚有部分能量的有机物如尿素、尿酸、肌酐等由尿排出。须考虑排出的能量和消化率。,几种营养素的食物能值和生理能值,*纯酒精的吸收快，但在体内氧化产生的能量只以热的形式出现，不能用 于机体作功，故又称为空热。,二、能值的测定,1.食物能值的测定,食物能值通常采用氧弹量热计(bomb calorimeter)进行测定。,2.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要。方法有： 1）直接测热法（现已少用）,2）间接测热法 间接法就是不直接测量热量本身，而是以测量机体在代谢过程中O2的被利用(V O2)与CO2的生成(V CO2 )，以及氮在尿中的排出等来精确计算。,间接测热法的经
4、典方法是多氏装置法（Douglas),通过装 有呼吸活瓣的口鼻罩，把受试者一定时间内呼出的气体集 于多氏袋内，可知被利用O2(V O2)与CO2的生成(V CO2 )。,阅读材料,间接法的基本原理：三大产能营养素在体内氧化分解释放能量时， 必须消耗O2 和生成CO2。,呼吸商（RQ) =,V CO2,V O2,体内消耗的能源物质不同，其呼吸商也不同。,碳水化合物的呼吸商为1，以葡萄糖(分子量为180）为例： C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 673.2 kcal,6molCO2,RQ =,6molO2,=,622.4,622.4,= 1.0,每克葡萄糖： O2 消耗量 =
5、,622.4 180,=0.75 (L/g),=0.75 (L/g),CO2 产生量 =,622.4 180,在实验对象实测的O2的消耗与CO2的产生总量，是由糖、脂肪及蛋白质 的代谢形成的，那么如何计算它们提供的能量呢？,如果已知尿中排出的氮量，就可求出蛋白质被代谢的数量。,然后在O2及CO2的总量中减去蛋白质分解的那一部分O2及CO2，余下的 为糖与脂肪在代谢中O2的消耗与CO2的产生量及相应的呼吸商，称非蛋 白呼吸商（non-protein respiratory quotient,NPRQ)。,例：某一被测对象正在进行车床操作，经用口罩及气袋收集10分钟呼 出气100L（标准状态），同
6、时收尿测定10分钟内尿氮排出0.06g。 测定呼出气中O2含量17.20%及CO23.20%，空气中O2 含量20.94%， CO20.03%。,O2的总消耗量=100(20.94%17.20%)=3.74 (L),CO2的总产生量=100(3.20%0.03)=3.17 (L),蛋白质代谢量=0.066.25=0.375(g),查表得出每克蛋白质耗O2量1.010，CO2产生量0.844L。 蛋白质代谢消耗O2=0.3751.010=0.379(L) 蛋白质代谢产生的CO2 =0.3750.844=0.316(L),NPRQ=,3.170.316 3.740.379,=0.85,查表得出O2
7、的能当量为4.863(kcal/L)；或CO2的能当量为5.721(kcal/L),受试者的能量消耗量=4.863kcal/L(3.740.379)L+0.379L4.66kcal/L =18.11(kcal),第三节 人体能量消耗 人体能量需要与消耗是一致的，在理想的平衡状态下，个体的能量需要量等于其消耗量。成年人的能量消耗主要用于维持：1）基础代谢，2）体力活动，3）食物特殊动力作用。,一、基础代谢及其影响因素 1.基础代谢,基础代谢(basal metabolism)是维持人体最基本生命活动 所必需的能量消耗。 即在清晨、空腹、静卧于舒适的环境下，无任何体力活动 和紧张的思维活动、全身肌
8、肉松弛、消化系统处于静止状 态下，用于维持体温、心跳、呼吸、各器官组织和细胞基 本功能等生命活动的能量消耗。,基础代谢的水平用基础代谢率(basal metabolic rate, BMR)来表示，指单位时间内人体基础代谢所消耗的能量。BMR的表示单位为：kJ/(m2h)、kJ/(kg h) 、MJ/d。,2.基础代谢率的计算 1)基础代谢率与体表面积有关,M(m2)=0.00659H(cm)+0.0126W(kg)-0.1603 (赵松山,1984),根据体表面积,查表基础代谢率计算,如体表面积为 1.75 m2的男性,年龄为30岁,1.75m2 36.8 kcal/m2.h=64.4 kc
9、al/h 64.4 24=1546 kcal/d,根据列线图解求得(见图) 2)基础代谢率与体体重有关 还可以用体重求得(见表),临床上粗略估计 男性 BMR=1.0 kcal /kg.h 女性 BMR=0.95 kcal /kg.h,3.影响基础代谢的因素,1)年龄： 青少年 2)性别(lean body mass)： 男性 3)营养及机能状况： 营养不良 疾病和感染 4)气候： 低气温,二、体力活动 在人体的整个能量消耗中，肌肉活动或体力活动这一部分往往占较大的 比例。而在体力活动中，体力劳动是影响个体能量需要的重要因素。劳 动强度越大， 持续时间越长，其所需能量越多。我国对男性的劳动强度
10、 分为五级。,关于某些特定活动的能量消耗 如表所示。其能量为估计值， 并以 BMR代谢系数表示。,三、对食物的代谢反应 又称食物的特殊动力作用(specific dynamic action,SDA)或食物的热效应(thermic effect of food, TEF)。 虽然产生能量的食物都为人体提供能量，但摄入这些食物本身同时也出现能量消耗额外地增加,这种现象称为食物的特殊动力作用。 各种营养素中蛋白质的这种反应最强，相当于其本身产能的30%，糖类仅占56%，脂肪约45%。当摄入一般的混合膳食时 RDA=10%BMR。 SDA只能用于机体的产热与热的调节，而不能用于机体做机械功等耗能。,
11、人体能量消耗= BMR + k BMR + SDA,第三节 人体能量平衡 人体能量代谢的最佳状态是达到能量消耗与能量摄入的平衡。 这种能量平衡（energy balance)能使机体保持健康。,思考题: 1.一克蛋白质、脂肪和糖类的生理能值是多少？ 2.什么是基础代谢？影响的因素有哪些？ 3.什么是食物的特殊动力作用？ 4.人体能量平衡的意义是什么？,后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用 资料仅供参考，实际情况实际分析,主要经营：课件设计，文档制作，网络软件设计、图文设计制作、发布广告等 秉着以优质的服务对待每一位客户，做到让客户满意！ 致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、学习课件、各类模板等方方面面，打造全网一站式需求,感谢您的观看和下载,The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation and make it into a film to be used in a wider field,
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