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+rH2OKO-KD=rCO22H218O稀释池体积同位素分离VCO221.0~27.7kJ/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进行，但它是一种经过长期反复验证、有良好重复性的测试方法，已被在各种营养条件下、不同国家和不同身材、年龄和性别所得到的丰富的文献资料所证实。
个体内BMR的变异系数很小，个体间差异大于体内差异，其变异系数约为8％，可能主要与体块（body mass，BD）大小有关，也可能受激素（如甲状腺素等）的影响。
由于涉及遗传、种族和广泛的环境因素的证据至今仍不充分，不能为特定的国家规定任何特定的BMR值。
因此，除非有足够充分的本地区BMR资料，一般建议使用WHO（1985年）归纳的简化公式，计算BMR，详见下表：表92按体重计算BMR的公式年龄／岁BMR／（kcal／d）r SD BMR／（MJ／d） r SD男0～360.9m－54 0.9753 0.255m-0.2260.970.2223～1022.7m+495 0.8662 0.0949m +2.07 0.860.25910～1817.5m+651 0.901000.0732m+2.72 0.900.41818～3015.3m+679 0.651510.0640m+2.84 0.650.63230～6011.6m+879 0.601640.0485m+3.67 0.600.686＞6013.5m+487 0.791480.0565m+2.04 0.790.619女0～361.0m－51 0.97610.255m－0.214 0.970.2553～10 22.5m+499 0.85630.0941m + 2.09 0.850.26410～1812.2m+746 0.75 1170.0510m +3.12 0.750.48918～3014.7m+496 0.721210.0615m+2.08 0.720.50630～608.7m+829 0.70 1080.0364m+3.47 0.70 0.452＞6010.5m+596 0.741080.0439m+2.49 0.740.452注： r：相关系数；SD： BMR实测值与计算值之间差别的标准差；m：千克体重。
2 PAL的测定用BMR计算能量需要量时，代表活动水平（PAL）的活动因子（activity factor）通常应用于人群组或总人口，而不用于个体。
活动因子有3种应用：（1）一天24h能量消耗量的计算。
例如一组中等体力劳动人群一天24h总能量消耗量是BMR×1.6；（2）某一段时间活动能量消耗量的计算，如一组农妇干轻农活10h，其轻农活的能量消耗量是BMR×3.0；（3）单一活动能量消耗量的计算，如静坐的能量消耗量是BMR×1.2，步行是BMR×4.0。
每分钟单项活动的能量消耗量相当于BMR的倍数，表示体力活动比（PAR），用相对稳定的BMR标化变异较大的活动耗能量。
PAR=一项活动每分钟能量消耗量每分钟基础代谢率的能量消耗量PAL的测定步骤：（1）详细的活动监测：记录被测对象所有各种活动花费的时间，并进行活动样式分析。
在叙述个体的活动时，同样的活动其能量需要量在不同的社会里会有变动。
如在发展中国家田间除草要弯腰劳动，耗能量大，在发达国家可能用机械或农药除草，二者能量消耗量差别大，故应进行活动样式分析。
参照文献中各种活动的能量消耗值（PAR）计算能量消耗量。
PAR=一项活动每分钟能量消耗量每分钟基础代谢率的能量消耗量活动样式分析掌握了各种活动所用时间，参照以往相应的实测资料计算能量消耗量。
从事具体职业的人们，如农业、采矿、机械制造、伐木等，他们的能量需要量差别可能很大，所以应考虑与机械化程度相一致的能量指数。
（2）全天活动分类：在详细监测个体各项活动能量消耗量的基础上，将24h内的各项活动简化归纳为4大类。
每类活动包括职业活动及其暂歇休息时间，然后算出综合能量指数（integrative energy index，IEI），用于群体能量消耗量的分析。
综合能量指数IEI=规定时间活动能量消耗量同一时期的基础代谢率①卧床时间：卧床的能量消耗量假定与BMR相同，即IEI=1.0。
实际上睡眠期间的能量消耗率约为BMR的95％，但在刚开始睡眠时，由于进餐不久，仍有食物特殊动力作用，能量消耗可能高于BMR，故这一较小的差别对能量需要量的影响很小，可略去不计。
②职业活动时间：简化后允许职业工作有暂歇的情况，对不同职业采用了包括职业活动和间歇时间的综合分析。
WHO将职业劳动强度分为轻、中和重体力活动三个等级估算出综合能量指数。
男女可能以不同的方式和速率从事某一特定的工作，故将男女分开列出不同等级劳动强度的综合能量指数，并假定每级活动的间歇平均时间分别为轻、中、重活动的75％、25％和40％（表93）。
表93不同等级劳动强度的综合能量指数劳动分类女a消耗量/min平均消耗量×BMR/（kJ/min）kcalkJ总净男b消耗量/min平均消耗量×BMR/（kJ/min）kcalkJ总净轻劳动75%时间坐或站立 1.516.31.797.525%时间站着活动1.707.12.5110.5平均值 1.566.51.70.71.998.31.70.7中等劳动25%时间坐或站立1.516.31.797.575%时间特殊职业活动2.209.23.6115.1平均值2.038.52.21.23.1613.22.71.7续表劳动分类女a消耗量/min平均消耗量×BMR/（kJ/min）kcalkJ总净男b消耗量/min平均消耗量×BMR/（kJ/min）kcalkJ总净重劳动40%时间坐或站立1.516.31.797.560%时间特殊职业活动3.2113.46.2226.0平均值2.5410.62.81.84.4518.63.82.8注： a: 年青的成年妇女（18~30岁），体重55kg，BMR3.8kJ（0.90kcal）/min。
b: 年青的成年男子（18~30岁），体重65kg,BMR4.9kJ(1.16kcal)/min。
国际劳工组织也以职业活动的综合能量指数（EIE）进行职业活动的分类，见表94。
表94国际劳工组织列出的职业类别（以IEI作职业活动的分类）的能量指数职业组活动分类劳动时间的职业能量指数男女专业技术和有关工作人员轻 1.7 1.7行政管理人员轻 1.7 1.7办公室及有关人员轻 1.7 1.7售货员中 2.7 2.2服务行业人员中 2.7 2.2农业、畜牧业、林业、渔业和守猎人员混合型——中/重3.0 2.3生产和有关运输设备工作者和劳动者混合型——中/重3.0 2.3而美国（1989年）将职业劳动强度分为休息、极轻、轻、中、重体力活动5个等级估算出综合能量指数，见表95。