能量
来自营养与食品卫生百科
能量(energy)不是营养素,但一切生物都需要能量来维持生命活动。
计量单位
- 焦耳(joule,J):
- 1J相当于1牛顿的力使1kg的物质移动1m所消耗的能量。
- 营养学上常使用千焦耳(kJ)。
- 卡(cal):
- 1cal是使1g纯水由15℃升到16℃所需要的能量。
- 营养学上常使用千卡(kcal)。
- 单位换算:
- 1kcal=4.184kJ
- 1MJ=239Kcal
能量来源
体外燃烧:
- 碳水化合物 17.15kJ (4.1 kcal)/g
- 脂肪 39.54kJ (9.45kcal)/g
- 蛋白质 23.64kJ (5.65kcal)/g
体内氧化:(1g产热营养素经机体代谢可产生的能量)
1g碳水化合物:17.15kJ×98%=16.81kJ (4.0kcal) 1g脂肪: 39.54kJ×95%=37.56kJ (9.0kcal) 1g蛋白质: 18.20kJ×92%=16.74kJ (4.0kcal)
生热系数(calorific coefficient or calorific value):是每克碳水化合物、脂肪、蛋白质在体内氧化产生的能量值。
- 碳水化合物:16.7kJ (4kcal)/g
- 脂肪:37.7kJ (9kcal)/g
- 蛋白质:16.7kJ (4kcal)/g
人体能量消耗
- 基础代谢
- 体力活动
- 食物特殊动力作用
- 特殊生理状态
基础代谢
基础代谢 (basal metabolism, BM):是维持生命的最低能量消耗,即人体在安静和恒温条件下(一般18~25℃),禁食12h后,静卧、放松而又清醒时的能量消耗。此时能量仅用于维持体温、呼吸、血液循环及其他器官的生理活动需要。
基础代谢率(basal metabolism rate,BMR):指人体处于基础代谢状态下,每小时每平方米体表面积(或每千克体重)的能量消耗。
基础代谢的计算方法:
- 采用体表面积计算(赵松山,1984)
体表面积(㎡)=0.00659×身高(cm)+0.0126 ×体重(kg)-0.1603
基础代谢=体表面积(㎡)×基础代谢率kJ/(㎡h)×24h
- 直接计算法(Harris & Benedict)
基础代谢的能量消耗(basic energy expenditure,BEE) 男 BEE=66.47+13.57 ×体重(kg)+5.00×身高(cm)-6.76 ×年龄(y)
女 BEE=65.50+9.46 ×体重(kg)+1.85×身高(cm)-4.68 ×年龄(y)
- 体重计算法:采用WHO(1985年)推荐的公式 (Schofield)
年龄(y) | 公式(男) | 公式(女) |
---|---|---|
0~3 | (60.9×w)-54 | (61.0×w)-51 |
3~10 | (22.7×w)+495 | (22.5×w)+499 |
10~18 | (17.5×w)+651 | (12.2×w)+746 |
18~30 | (15.3×w)+679 | (14.7×w)+796 |
30~60 | (11.6×w)+879 | (8.7 ×w)+829 |
>60 | (13.5×w)+487 | (10.5×w)+596 |
* 注:w为体重(kg)。摘自Technical Report Serie 724,Geneva,WHO,1985。 * 我国营养学会推荐,我国儿童、青少年该公式适用,18岁以上人群按公式计算结果减5%。
- 影响人体基础代谢能量消耗的因素
- 年龄:儿童、青春期,30岁以上每10年降2%。
- 性别:男性高于女性5%-10%。
- 体型和机体构成:同等体重,瘦高者>矮胖者。
- 环境条件的影响
- 炎热、寒冷、过多摄食、精神紧张升高;
- 禁食、少食、饥饿降低。
- 生理、病理状况和内分泌:如,孕妇、乳母
体力活动
影响人体能量消耗的主要因素,占人体总能量消耗的15%~30%。
体力活动消耗能量主要取决于:
- 肌肉发达状况
- 体重
- 劳动强度
- 熟练程度
各种活动的耗能 活动30分钟所消耗的热能:
游泳 518千卡; 骑自行車 92千卡; 爬楼梯 141千卡; 洗衣服 57千卡;打扫 114千卡; 快步走 114千卡; 跳绳 224千卡 ;跳舞 150千卡
活动60分钟所耗的热能:
跑步 352千卡; 开车 82千卡; 打网球 352千卡 ; 打拳 450千卡; 打台球 300千卡; 骑马 276千卡 ; 滑雪 354千卡; 郊游 240千卡; 散步 132千卡 ; 仰卧起坐 432千卡; 打高尔夫球 186千卡 ;