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实验九　总能量消耗量的测量 能量消耗量是估算能量需要的关键。能量消耗的测定有直接测定法和间接推算法。直接法是指测定机体耗O2量和CO2产生量的各种方法，其中包括经典的方法如双标记水法和热量计法等；而间接法则是根据直接测定法的结果，通过计算而推算出的一日能量消耗。 一、 直接法 （一） 双标记水法 双标记水法（DLW）是一种测定人体在日常生活和工作环境中自由进行各种活动的总 能量消耗量的测量方法。基本原理是：受试者摄入定量的双标记水（2H218O）后，机体被这2种稳定同位素所标记。当它们在体内达到平衡时，2H参与H2O的代谢，其速率常数KD反映H2O的代谢率；18O参与H2O和CO2的代谢，在H2O和CO2反应平衡时，18O速率常数KO反映H2O和CO2的代谢率。KO－KD可算出CO2的生成率。通过呼吸商（RQ）可计算出CO2产生量，就可用Weir公式计算单位时间内平均能量消耗量。详细过程见下图：H218O+CO2碳酸酐酶H2C18O3H218O+C18O2碳酸酐酶H2C18O32H182O2H标记水代谢库 2HHOKD=rH2O18O标记水和CO2代谢库 H218OCO18OKO=rCO2+rH2O KO-KD=rCO2 2H218O稀释池体积同位素分离 VCO2 21.0~27.7kJ/L CO2呼吸商摄入食物的呼吸商24h以上的呼吸商 总能量消耗量双标记水法的优点是可测定自由活动人体一段长时间（7~15d）内的能量消耗量。样本收集和测定过程很简便，实验前收集受试者少量尿样（约1ml）作本底值，喝入定量双标记水（婴儿剂量0.3g/kg体重）后，约6h后收集第一次尿样，然后每1～2d收集一次尿样，连续收集8~15d。用同位素质谱仪测定尿样2H和18O的丰度（enrichment），根据2H和18O 的消失率计算能量消耗量。 双标记水法适用于任何人群或个体的测量，特别适用于不容易合作或活动不能受到限制和干扰的研究对象，无毒、无损伤，且同时可以测定机体的组织构成，但实验费用高。2H218O的价格昂贵，同时还需要昂贵的高灵敏度和精确度的同位素质谱仪和高技术素质的分析人员，故双标记水法目前的使用仍有局限性。WHO建议制定能量的需要应以实测的消耗量为基础。因此，随着科学和经济的发展，相信用双标记水法研究人体能量代谢会日益增多。近年已采用双标记水法测定个体自由活动条件下不同活动水平（PAL）的能量消耗值，为能量需要的估算提供了重要的实验依据。表91根据双标记水法测定结果确定的PAL（体力活动水平） 生活模式与活动水平 PAL坐位与卧床 1.2坐位工作，无走动，很少重体力活动的休闲活动 1.4~1.5坐位间有走动，但很少重体力的休闲活动 1.6~1.7站立工作 1.8~1.9明显的体育活动，或重体力休闲活动（每周4~5次，每次30~60min） +0.3（增加量）重力工作或高度重体力休闲活动 2.0~2.4 （二） 热量计法 经典直接测热法是在隔热的特制小室内，被测对象进行特定的活动，测定循环进入和流 出小室的空气温差，即通过直接测定人体整个能量代谢过程中散发的所有热量，计算特定时 间内机体的总能量消耗量。因实验室建造昂贵，影响因素多，现存的实验室已很少，故基本上无人使用。 呼吸室法也是直接测定法中的一种，被测对象在一个闭合的气体流通循环装置内进行特定的活动，通过测定装置内O2和CO2浓度的变化，求出被测对象的耗O2量和CO2产生，从而计算特定时间内的能量消耗量。因室内活动不便，难以反映实际情况，但可用于测定不同食物的热效应和制定心率能量消耗的回归方程，过去也曾用于验证双标记水法等。目前也极少使用。 二、 间接测量法 （一） 要因加算法 以被测者的基础代谢率（BMR）乘以体力活动水平（physical activity level，PAL）来计算人体的能量消耗量或需要量，称要因加算法，是常用的一种总能量消耗的测算方法。将某一年龄和躯体大小的人群组的能量消耗量结合他们的BMR来估算其总能量消耗量。能量消耗量或需要量=BMR×PAL要因加算法的两个关键，一是BMR的测定；另一为PAL的测定。 1 基础代谢率的测定基础代谢率（BMR）是人体在单位时间内用于基本生命活动的能量消耗。在具体测定时，虽然或多或少在人为的条件下