2020年公共營養(yǎng)師考試重點知識點歸納:人體的能量消耗
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2020年公共營養(yǎng)師考試重點知識點歸納:人體的能量消耗
一、概述
能量是一個系統(tǒng)作功的能力。因系統(tǒng)作功時多以燃燒產熱形式表達,故曾被稱為熱能。自然界中的能量既不能創(chuàng)造也不會消失,只能從一種形式轉變成另一種形式。
人類的一切生命活動的基本形式為新陳代謝。而人體的新陳代謝實際上又是體內、外環(huán)境進行的物質與能量的交換。在這一過程中均需不斷產生和消耗能量。由于人的新陳代謝和體溫的維持都需要消耗能量,如細胞的生長繁殖、組織的自我更新、營養(yǎng)物質的運輸、代謝廢物的清除等。因此,沒有能量,機體的任何一個器官都無法進行工作。即使是人在睡眠時,維持生命的血液循環(huán)和呼吸等生理活動仍照常進行,同樣需要消耗能量。
食物中提供的營養(yǎng)素則是機體能量的源泉。食物中的供能營養(yǎng)素在體內經酶的作用進行生物氧化既可釋放出能量。人體所需能量通常來源于碳水化合物、脂肪和蛋白質等三大營養(yǎng)素,故此三者被稱為供能營養(yǎng)素。它們是通過自然界的動、植物吸收太陽能轉變成化學能貯存下來的物質。
二、能量單位
營養(yǎng)學界曾廣泛以“千卡(kcal)”為單位來表示能量。1千卡相當于將1kg水的溫度升高10C(即由150C升高到160C)時所需要的能量。
目前,國際通用的能量單位為焦耳(J)。但有些國家,如美國、加拿大和我國仍在繼續(xù)使用卡和千卡。以下為千卡(kcal)與焦耳(J)之間的換算關系。
1kcal=4.184kJ;1kJ=0.239kcal
1000 kcal=4.184MJ;1 MJ=239 kcal
每克蛋白質、脂肪、碳水化合物的產熱量分別為4kcal(16.7kJ)、9kcal(36.7kJ)和4kcal(16.7kJ)。此外,酒中的乙醇也能提供較高的能量。每克乙醇產生能量為7 kcal(29.3kJ)。
三、人體的能量消耗
一般成年人的能量消耗,包括基礎代謝、體力活動消耗和食物熱效應等三個途徑。對于兒童、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,而乳母應考慮分泌乳汁的需要等。
人體能量代謝很復雜,不僅受體力活動、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,而且亦受中樞神經系統(tǒng)的調節(jié)與控制。其中,體力活動是影響能量需要最明顯的因素。
㈠基礎代謝
1、基礎代謝與基礎代謝率(插基礎代謝率表)
基礎代謝(basal metabolism,BM)是指維持人體基本生命活動的最低能量需要,即在無任何體力活動及緊張思維活動、全身肌肉松馳、消化系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)情況下(即睡眠或睡眠初醒時),用以維持體溫、心跳、呼吸、細胞內外液中電解質濃度差及蛋白質等大分子合成的能量消耗。而在基礎狀態(tài)下,單位時間內代謝所消耗的能量,即為基礎代謝率(basal metabolism rate,BMR)。通常,BMR常以單位時間內人的體表面積所散發(fā)的熱量來表示。
2、基礎代謝的測定
基礎代謝的測定一般是在環(huán)境溫度恒定(18~250C)及人處于清醒、靜臥、空腹(進食后12小時)的狀態(tài)下進行。通常應先根據身高、體重求出個體的體表面積,再按體表面積與該個體年齡的基礎代謝率計算出基礎代謝消耗的能量。
我國趙松山于1984年提出一個適合中國人的體表面積計算公式:體表面積(m2)=0.00659身高(cm)+0.0126體重(kg)-0.1603。由于基礎代謝率的測定比較困難,WHO于1985年提出用靜息代謝率(resting metabolism,RMR)代替BMR。測定時全身處于休息狀態(tài),禁食僅需4小時。因此RMR值一般都略高于BMR(約為10%)。
一般情況下,每kg體重每小時基礎代謝所消耗的能量為1kcal。因而基礎代謝的簡單計算方法為1(kcal)×24(h)×體重(kg)。
有西方學者提出的公式可以直接計算24小時的基礎代謝能耗量,即基礎能量消耗(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,但與其體表面積呈正比例關系。故目前常用人的體表面積作為標準來測定BMR。
⑵年齡——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,其BMR相應增加)。
⑷種族——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%,這可能是機體采取的一種適應機制。
⑹疾病——白血病、癌癥、發(fā)燒、內分泌失調等病理情況可影響機體的新陳代謝。體溫每升高1℃,BMR約增加13%。
⑺內分泌——甲狀腺、垂體、腎上腺機能亢進,相關激素的分泌旺盛時,人的活動時間越長、強度越大,則能量消耗越多。
⑻季節(jié)與體力活動強度——BMR在不同季節(jié)與不同活動強度的人群中有一定的差異,正說明季節(jié)氣候變化與活動強度的差異是對BMR產生顯著影響的因素。如活動強度大的人要高于活動強度小的;冬季人的BMR要高于夏季等。
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