直接测热法.PPT

* 热 能 ( 能量 ) 瑞金医院临床营养科 交通大学医学院营养系 曹伟新 学习目标 了解 熟悉 掌握 不同人群的能量需要量和供给量 产热营养素在膳食总能量中的合理分配比例 能量不平衡的危害 肥胖防治原则 能量单位及换算 三大产热营养素及产热系数的概念 基础代谢及食物特殊动力作用的概念 能量的来源 人体能量消耗的几个方面 基础代谢及体力活动消耗能量的影响因素 生命活动的基本特征 —— 新陈代谢 能量 合成代谢 （吸能） （放能） 分解代谢 食物 构成或更新 机体组织 代谢产物、 化学能 能量代谢（Energy metabolism） 生物体内物质代谢过程中所伴随的能量释放、 转移和利用，称为能量代谢。 3 种产能营养素： 碳水化合物 脂肪 蛋白质 能量单位 卡（calorie, cal） 1 卡 = 1 g 纯水由 15 ℃ 上升到 16 ℃所需能量 千卡（kilocalorie, kcal） 焦耳（Joule, J） 1 焦耳 = 用 1 牛顿力把 1 kg 物体移动 1 m 所需能量 千焦（kilo Joule, kJ） 1 kcal = 4.184 kJ 1 kJ = 0.239 kcal 热能测定 食物的热价（thermal equivalent of food） or 食物的能量卡价（caloric value of food）: 1g 食物在体内氧化（或在体外燃烧）产生的能量值 食物在体外燃烧时释放的热量 食物在体内经过生物氧化所产生的热量 物理热价 生物热价 物理热价和生物热价 体外氧化 体内氧化 氧作用下完成； 化学反应激烈，伴随光和热 酶作用下完成，可能燃烧不完全； 化学反应缓慢、温和 最终产物不完全相同，产生的热量也不完全相同 热能测定方法 直接测热法： 常用仪器：弹式热量计 间接测热法： 测量物质体外燃烧时所释放的热能 1. 测耗氧法 2. 稳定性同位素法（2H218O） 三种产能营养素的平均燃烧热 kJ/g（kcal/g） 食物的燃烧热（体外） 营养素 燃烧热 碳水化合物 脂肪 蛋白质 17.15 ( 4.1 ) 39.54 ( 9.45 ) 23.64 ( 5.65 ) 食物的燃烧热（体内） 食物中营养素在消化道内非 100 % 吸收 三种营养素体内氧化实际产能（/g）： 17.15 kJ ×98% = 16.81 kJ（4. 0 kcal） 碳水化合物 39.54 kJ ×95% = 37.56 kJ（9. 0 kcal） 脂肪 18.2 kJ ×92% = 16.74 kJ（4. 0 kcal） 蛋白质 能量系数（产热系数） 能量转化和贮存 能量守恒定律：能量不能创造和消失，但可转变形式 代谢物 CO2 + H2O 分解氧化 ATP ADP Pi C - C p 贮存 体温扩散 发汗蒸发 排泄物 食物特殊动力 其他 肌肉收缩 神经传导 合成代谢 吸收与分泌 其他 能量转化和贮存 碳水化合物大部分 脂肪，小部分 糖原 机体贮存的脂肪主要来自食物中的脂肪和 碳水化合物，少量来自蛋白质的转化 长期饥饿状态时：脂肪贮备量消耗最多 能量转化和贮存 幼年 成年：主要是蛋白质合成 成年期：体重和自身组织相对稳定 成年以后：随年龄增加，脂肪贮存量 正常人能量贮备特点： 人体的能量消耗 基础代谢 体力活动 食物特殊动力作用 生长发育 基础代谢 人体在基础状态下的能量代谢 单位时间内的基础代谢 基础代谢率 基础代谢 Basal metabolism Basal metabolic rate, BMR kJ / ( m2 · h) 或 kcal / ( m2 · h) 定义： 基础代谢 影响因素： 体表面积 基础代谢率与体表面积成正比 年龄 两个高峰 —— 婴幼儿和青春期 性别 女性低于男性 内分泌 eg.甲状腺素、肾上腺素、去甲肾上腺素 其他因素 温度、劳动强度等等 体力活动 能量消耗与劳动强度、时间、熟练程度有关 肌肉活动强度 机体耗氧量 耗氧量最多可达安静时的 10 ~ 20 倍 各种体力活动消耗能量占人体总能量消耗的 15% ~ 30% 体力活动水平（physical activity level, PAL） 食物特殊动力作用（SDA） 又称食物的热效应（thermic effect of food, TEF） 在进食后不久出现，2小时后达最高点，3 ~ 4 小时恢复正常 此额外能量来源于体内营养贮备 对人体是一种损耗而非利益 生长发育 新生儿