机体在物质代谢过程中所伴随的能量释放、转移和利用构成了整个能量代谢过程,是生命活动的基本特征之一。
1.能量单位
1kcal指1000g纯水的温度由15°上升到16°所需要的能量。1J指用1牛顿力把1kg物体移动1m所需要的能量。两种能量单位的换算如下:
1kcal=4.184kJ 1kJ=0.239kcal
2.能量来源
(1)产能营养素
1)碳水化合物:提供人体所需能量的60%以上。
2)脂肪:提供人体所消耗能量的40%-50%,其中包括从食物中摄取的碳水化合物所转化成的脂肪。
3)蛋白质:人体在一般情况下主要是利用碳水化合物和脂肪氧化供能,但当体内的糖原和储存脂肪已大量消耗之后,将依靠组织蛋白分解产生氨基酸来获得能量,以维持必要的生理功能。
(2)能量系数
每克产能营养素在体内氧化所产生的能量值成为“食物的热价”或“食物的能量卡价”,也称“能量系数”。
1g碳水化合物 4kcal
1g脂肪 9kcal
1g蛋白质 4kcal
(3)能量来源分配
按我国的饮食习惯,成人碳水化合物以占总能量供给的55%~65%,脂肪占20~30%,蛋白质占10-15%为宜。
3.能量消耗
成年人的能量消耗主要用于维持基础代谢、体力活动和食物热效应。
(1)基础代谢
基础代谢=体表面积(m²)×基础代谢率【kJ/(m²·h)或kcal/(m²·h)】×24
体表面积
男性:A=0.00607H+0.0127W-0.0698
女性:A=0.00568+0.0126W-0.0461
A-体表面积, m²; H-身高,cm;W-体重,kg
中国人正常基础代谢率平均值见下图。
(2)体力活动
通常各种体力活动所消耗的能量约占人体总能量消耗的15~30%。
(3)食物热效应
一般混合膳食约增加基础代谢的10%。
(4)生长发育期儿童及孕妇、乳母对能量需求增加
(5)情绪和精神状态也影响基础代谢
4.能量需要量及膳食推荐摄入量
(1)能量需要量
由于基础代谢约占总能量消耗的60~70%,故近年多以基础代谢率(BMR)乘以体力活动水平(PAL)计算能量需要量,即:
能量需要量=BMR×PAL
(2)膳食能量推荐摄入量
我国成年男子、轻体力劳动者膳食能量推荐摄入量为2400kcal/天(10.03MJ/天)。
5.能量的食物来源
人体的能量来源是食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质。粮谷类和薯类食物含碳水化合物较多,是膳食能量最经济的来源;油料作物富含脂肪;动物性食物一般比植物性食物含有更多的脂肪和蛋白质;但大豆和硬果类例外,它们含丰富的油脂和蛋白质;蔬菜和水果一般含能量较少。