第三章营养与能量平衡
.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。较常 用的测定方法有以下两种。
()直接测定法 这是直接收集并测量人体所放散的全部热 能的方法。为此,让受试者进入一特殊装备的小室。该 室四周被水管包围并与外界隔热。机体所散发的热量可 被水吸收,并通过液体和金属的传导进行测定,此法可 对受试者在小室内进行不同强度的各种类型的活动所产 生和放散的热能予以测定。此法原理简单,类似于氧弹 热量计,但实际建造,投资很大,且不适于复杂的现场 测定,现已基本不用。
还可利用自记呼吸量测定器进行测定。如用—仪测
量耗氧率,这是用一简单的气箱或气袋收集呼出的气体,
在除去所产生的二氧化碳后再回到原测定器中,由所记下
降的体积和时间得出耗氧速度,由耗氧量计算所消耗的能
量。
大气空气成分比较恒定,为为,为,其它一些微量气体 可略不计;同时,在人体气体代谢过程中,既不能吸 收利用,也不能从体内增加而经肺排出。因而有可能 采用开放式间接测热法以测定人体的能量消耗。测定 时人体吸入外界空气,只收集呼出气进行分析,分析 所得的与的百分比与空气比较,结合一定时间呼出的 气体量,即可计算一定时间内的氧耗量和排出量。
)。会议着重讨论
食物在体内分解释放能量时,必须消耗一定量的氧,产生一定量的;
的产生量与的消耗量之间的比称为呼吸商。呼吸商随着体内消耗的 能源物质不同而异。
糖氧化时的呼吸商约为,以葡萄糖为例:
→
呼吸商 ××
脂肪氧化时呼吸商约为,以(三)软脂酸甘油酯为例:
→
呼吸商 ××
蛋白质的代谢过程比较复杂,它在体内未经彻底氧化,仍有一部分及与结 合随尿排出,即是尿素等,这部分物质在体外还可继续氧化放出能量。蛋 白质在体内氧化大约需要的,产生的,其呼吸商为:
食物能值即食物彻底燃烧时 测定的能值。
即“物理燃烧值 ”,或称 “总能值”。
生理能值即机体可利用的能值,在体内,碳水 化合物和脂肪氧化的最终产物与体外燃烧时相 同,因考虑到机体对它们的消化、吸收情况 (如纤维素即不能被人类消化),故二者的生理 能值与体外燃烧时可稍有不同。
生热营养素产生能量 碳水化合物产生能量为() 脂肪产生能量为 () 蛋白质产生能量为() 乙醇产生能量为 ()
二、能值的测定
。食物能值测定 食物能值通常用氧弹量热计,或称弹式热
量计( )进行测定,这是一个弹式密闭的高压容 器,内有一白金坩蜗,其中放入待测的食物试 样,并充以高压氧,使其置于已知温度和体积 的水浴中。用电流引燃,食物试样便在氧气中 完全燃烧,所产生的热使水和量热计的温度升 高,由此计算出该食物试样产生的能(热)量。
节能值及其测定
节影响人体能量需要的因素
单位
一、能量的作用及意义
能量是人类赖以生存的基础。人们为了维持生命、 生长、发育、繁殖后代和从事各种活动,每天必须从外 界取得一定物质和能量。
食物能量最终来源是太阳能,这是由植物利用太
阳能,通过光合作用,把、水和其它无机物转变成有机
能量单位
能量()的单位,现国际上通用焦耳(,),营 养学上,使用最多的是其倍的单位,即千焦耳 (,)。传统上常用千卡(,)。其换算关系如 下:= ;
。 所谓即是指的水从℃升高到℃,即温度升高 ℃所
吸收的能量。
第二节 能值及其测定
一、食物能值与生理能值 二、能值的测定
一、食物能值与生理能值
食物在热量计中或在人体内氧化所消耗的氧量直 接与以热释放的能量有关,葡萄糖不管如何氧化, 其所需的氧量和所产生的能量基本一样。
至于蛋白质由于其结构和易变性等它的氧化不能 用简单方程式表示。
最近有双标水测量中能量消耗,用氢和氧的同位 素标记,精密度准确度均高但对材料、技术设备 要求较高,费用昂贵,因此尚有局限性。
呼吸商(×)(×)
进食混合膳食时,可先从尿氮计算蛋白质的消耗量。尿氮相当于消耗
蛋白质,同时消耗,产生和释放的能量。从总的氧耗量及产量中减去蛋白质
氧化所消耗的氧量和产量,则可得非蛋白呼吸商。按照下式,可以计算在
不同的非蛋白呼吸商情况下,每消耗所能放出的能量。这叫做每升氧的能
当量。
每升氧的能当量() 为非蛋白呼吸商。
因此,测定出尿氮和氧耗量后,即可计算热能消耗量。如果不测定尿
氧,用总呼吸商计算所得的热能消耗量与非蛋白呼吸商计算所得者相差只
是,所以现在大多直接用总呼吸商进行计算。
一种新的食物能量计算方法在会议上提出
年月召集了联合咨询专家委员会和各国相关专家,
在罗马组织进行了“食物能量分析方法和表达模
式技术工作会议”(
物,供生命之所需,并将生命过程的化学能直接或间接
保持在的高能磷酸键中。
除碳水化合物、脂肪和蛋白质是三大能量营养素
外,酒中的乙醇也能提供较高的能量。
的重要性
生物体内能量的储存和利用都是以为中心。在体 外,℃条件下每摩尔水解为和时释放的能量为()。 人体内含量虽然不多,但每日经相互转变的量相 当可观。在生物体内可以参与肌肉收缩转变成机 械能,参与物质主动转运转变成渗透能,参与合 成代谢转变成化学能,维持生物电转变成电能, 维持体温转变成热能等。
()间接测定法
此法广泛应用于人体能量的消耗。主要根据其耗氧量的多 少来推算所消耗的能量。关于人体耗氧量的测定可通过收 集所呼出的气量(如用比袋等),来分析其中氧和二氧化碳 的容积百分比。由于空气中含氧量一定,且可测定,故将 吸入空气中的含氧量减去呼出气体中的含氧量,即可计算 出一定时间内机体的耗氧量。
蛋白质在体内的氧化并不完全,氨基酸等中 的氮并未氧化成氮的氧化物或硝酸(这些物质对 机体有害),而以尚有部分能量的有机物如尿素、 尿酸、肌酐等由尿排出。这些含氮有机物的能 量均可在体外燃烧时测得。此外,再考虑到消 化率的影响,便可得到机体由蛋白质氧化而来 的可利用的能值。不同食品中碳水化合物、脂 肪和蛋白质的含量各异,若需了解某种食品所 含能值,可利用食物成分表或仔细分析其样品 的组成进行计算。